[发明专利]四冲程侧置气门汽油机燃烧系统

说明书

本发明为四冲程侧置气门汽油机燃烧系统。

传统的侧置气门汽油机均受L型燃烧室的局限，即这一燃烧室既是燃烧空间，又是连接气流进、出气缸的通道。因此，该通道不仅限制了气流的入缸通流截面还使气流入缸时有强制性急剧拐弯，故进气阻力大、充量低。由于通道空间的存在，不仅难于提高压缩比还使燃烧室不紧凑，抗爆性差。故这类汽油机的动力性及经济性均低于同类型顶置气门汽油机。

L型侧置气门汽油机，凡提高压缩比，即减小余隙容积，无不是以减小气流入缸通道为措施，以降低充量为代价，实为得不偿失。

文献us4246，882虽是针对上述弊端的一项发明，但其理论依据及结构特征仍未突破典型的L型燃烧室的局限。该文论述了L型的“两条腿”，其特征是加强了由进气门与气缸孔相通的“一条腿”，充分保证“进气腿”的入缸通道截面，来实现足够的进气充量。削弱了进气门上方与排气门上方相通的“另一条腿”，以减小余隙容积来实现高压缩比。故“两条腿”的高（深）度不一，以期兼顾进气入缸通道截面要大，而高压缩比时余隙容积要小这对矛盾。

本发明的目的在于为侧置气门汽油机提供一种燃烧系统，该系统可实现进气入缸通道的“可控性”，从而在提高进气充量的同时，又使燃烧室结构紧凑，压缩比高，抗爆性好。有效地解决 了“大充量”与“高压缩比”的矛盾。故可较大幅度地改善侧置气门汽油机的动力性、经济性及抗爆性。

四冲程侧置气门汽油机燃烧系统，包括活塞、缸盖、燃烧室及火花塞等。其特征在于所述活塞为凸顶活塞，所述缸盖上有与活塞之凸顶相配合的凹坑，两者构成阀控空间，所述燃烧室为紧凑型浴盆状燃烧室，设置于缸盖上并处于气门正上方。燃烧室与阀控空间既能直接连通（进、排气及膨胀过程时），又能相互隔断（压缩末期或燃烧初期），两空间的“通”、“断”是靠活塞本身的往复运动自动地实现阀控作用的，即所述的燃烧系统为凸顶活塞阀控燃烧系统。

凸顶活塞阀控燃烧系统的工作原理：

进气时，活塞下移，阀控空间被打开，使燃烧室与缸孔直接相通，气流入缸通道大，入缸时，气流先进入阀控空间，故无强制性急剧拐弯，流动阻力小，进气充量大-增加了每循环燃烧的混合气“量”。

压缩时，活塞上移，缸盖上的阀控空间最终被活塞凸顶所占据，使燃烧室仅集中于气门上方缸孔之一侧。因此，该阀控空间既不是余隙容积又不是燃烧室，仅仅是一个能自动开闭的通道而已。这既利于提高压缩比又可使燃烧室集中、紧凑。压缩末期的强挤流及沿活塞凸顶的大旋流效应，亦有助于混合气进一步混合及雾化，对低速部分负荷工况特别是冷起动工况有利。

燃烧时，活塞处于上止点附近，仍呈阀控状态，靠置于缸盖上气缸中心线位置的火花塞提前点火，火焰前烽沿凸顶表面向浴盆形燃烧室急速传播，有利于实现高速、紧凑燃烧-强化和改善了燃烧过程的“质”。

膨胀时，活塞再次下移，阀控空间随之又被打开，高温、高压燃气流入缸内，推动活塞膨胀作功。

排气时，有与进气时相类似的效果，泵气损失小。

本发明的创新之处，就在于利用了凸顶活塞本身的往复运动，自动地实现了上述阀控作用。从而解决了侧置气门汽油机在提高性能时既要提高充量又要提高压缩比这一对矛盾。

本发明的效果是，可使侧置气门汽油机的充量系数、压缩比获得较大幅度的提高，从而使动力性及经济性可与同类型顶置气门汽油机基本相当，且又不失结构简单、生产使用方便等特点。

采用本发明的这一燃烧系统，所设计的侧置气门汽油机，在不增加任何零件的条件下，均可获得上述效果。

以一个使用了本发明的燃烧系统的侧置气门汽油机作为实施例，经试验其性能参数与传统的侧置气门L型燃烧室及顶置气门汽油机相比较，可参见下表。

本燃烧系统与侧置L型汽油机和顶置汽油机水平比较

型式    四冲程侧置汽油机    四冲程顶置

技术水平    传统的L型    本燃烧系统    汽油机

指标参数    燃烧室

压缩比    燃用70号    ≤6.0    7.0～7.5    ≤7.0

ε    燃用85号    ≤6.5    7.5～8.0    ≤7.5

汽油

充气效率η_V0.65～0.70 0.75～0.8 0.75～0.8

（指标定工况下）

最大平均 千帕（KP_a） 540～780 800～850 800～900

有效压力 公斤/厘米²