[发明专利]一种具有可变分隔燃烧室的发动机燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置，尤其涉及一种具有可变分隔燃烧室的发动机燃烧装置。

背景技术

现有的发动机技术，燃烧室内混合气不均匀，火花塞点火火焰传播速度不够快，导致燃烧不充分，甚至产生敲缸和爆燃现象；使得燃烧产生很多污染产物，如氮氧化物，颗粒物等；为了尽量达到均匀混合气和提高燃烧效率，采用的技术有缸内直喷技术，二次喷射技术等，但改善的效果不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有可变分隔燃烧室的发动机燃烧装置，本发明通过二次喷射和分隔燃烧室，有效解决汽油机燃烧时混合气浓度不均和燃烧火焰传播速度慢的缺点，可以优化汽油机的燃烧状况，降低排放；该装置简单，稳定。

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：一种具有可变分隔燃烧室的发动机燃烧装置包括：喷油器、气缸盖、燃气密封环、机油密封环、火花塞、气缸体和活塞；其中，所述气缸盖固定安装在气缸体上，气缸盖的底部具有一圆形凹槽，喷油器和火花塞固定安装在气缸盖上，且喷油器的喷嘴和火花塞的头部置于气缸盖底部的圆形凹槽内。活塞置于气缸体的中心通孔中，活塞的顶部具有一圆形凸起，其圆形凸起的中心轴线与汽缸盖底部的圆形凹槽的中心轴线对齐，且圆形凸起3与气缸盖2底部的圆形凹槽相配合。燃气密封环和机油密封环安装在活塞的外圆周上，并与气缸体内壁接触。

本发明的有益效果是：

1、利用喷油器二次喷射规律，通过活塞上行，自动分隔燃烧室，使得中间区域内形成浓度均匀的浓混合气，火花塞点燃时，燃烧瞬间完成，燃烧完全，热效率高。

2、膨胀做功阶段，通过活塞下行，高压状态下，利用中间区域的火焰喷射来点燃未燃区域的稀混合气，火焰传播速度极快，燃烧结束快且燃烧充分。

附图说明

图1为本发明发动机燃烧装置的结构示意图；

图2为本发明的工作过程示意图；

图3为本发明装置与传统汽油机的放热率曲线对比图；

图4为本发明装置与传统汽油机的放热百分比曲线对比图；

图中：喷油器1，气缸盖2，圆形凸起3，燃气密封环4，机油密封环5，火花塞6，气缸体7，活塞8。

具体实施方式

下面根据附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1所示，本发明的发动机燃烧装置包括：喷油器1，气缸盖2，燃气密封环4，机油密封环5，火花塞6，气缸体7，活塞8。

气缸盖2固定安装在气缸体7上，气缸盖2的底部具有一圆形凹槽，喷油器1和火花塞6固定安装在气缸盖2上，且喷油器1的喷嘴和火花塞6的头部置于气缸盖2底部的圆形凹槽内。活塞8置于气缸体7的中心通孔中，活塞8的顶部具有一圆形凸起3，其圆形凸起3的中心轴线与气缸盖2底部的圆形凹槽的中心轴线对齐，且圆形凸起3与气缸盖2底部的圆形凹槽相配合。燃气密封环4和机油密封环5安装在活塞8的外圆周上，并与气缸体7内壁接触，用于防止燃气和机油泄漏。

如图2所示，本发明的工作过程如下：活塞8上行压缩阶段，喷油器6开始预喷油，在燃烧室内形成较稀的混合可燃气，当活塞8上行到上至点时，圆形凸起3进入气缸盖2的圆形凹槽内，将燃烧室分割成两个区域，此时喷油器6主喷油，在气缸盖2底部圆形凹槽的区域内，形成了较浓的可燃混合气，因为空间区域小，浓度较均匀；此时火花塞1点火，浓可燃混合气迅速燃烧，火焰瞬间充满整个区域，燃烧充分，压力瞬间升高，推动活塞8下行；活塞8下行过程中，中间燃烧室内的火焰向周围区域喷射，点燃稀混合气。与传统的汽油机火焰前锋面的火焰传播方式不同，在中间燃烧室高压的状态下，火焰喷射传播速度极快，可以瞬间点燃周边区域内的稀混合气，使得燃烧完全，降低污染产物的生成。

如图3所示，本发明装置的放热率曲线与常规汽油机的放热率曲线相比，差别具体表现在：本发明装置的放热率曲线，有明显的小波峰和波谷出现，原因在于中间燃烧室的燃烧和膨胀；其后火焰喷射点燃稀混合气区域，缸内放热率曲线快速升高，放热率峰值更大，燃烧结束得更快，热效率更高。

如图4所示，本发明装置的放热百分比曲线与常规汽油机的放热百分比曲线相比，差别具体表现在：本发明装置的放热百分比曲线，初始上升速率更快，放热更早，放热百分比更快达到最大值，燃烧热效率更高。