專利名稱：內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減小缸內(nèi)壓力升高率、降低最大爆發(fā)壓力的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)二種，一般都認(rèn)為進(jìn)一步提高壓縮比，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。對(duì)于汽油機(jī)而言，壓縮比都比較低，壓縮比超過10易發(fā)生爆燃等不正常燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，性能下降。而柴油機(jī)的壓縮比較高，但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步強(qiáng)化，高轉(zhuǎn)速、高增壓機(jī)的出現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷增加，也限制了壓縮比的進(jìn)一步提高，甚至為保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性只能采用較抵的壓縮比工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有汽油機(jī)和柴油機(jī)壓縮比不能進(jìn)一步提高、循環(huán)工作效率低的問題，本發(fā)明提供一種減少缸內(nèi)壓力升高率、降低最大爆發(fā)壓力的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，該燃燒系統(tǒng)不僅能保證內(nèi)燃機(jī)工作可靠，而且性能指標(biāo)也有顯著提高。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，它主要包括一個(gè)由氣缸蓋、氣缸套和活塞組成的燃燒室，活塞在燃燒室中的高溫高壓燃?xì)庾饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)通過曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。在氣缸蓋上設(shè)置一個(gè)蓄壓室，在蓄壓室和燃燒室之間設(shè)有可控制其開閉的閥組。
在蓄壓室和燃燒室之間設(shè)有二個(gè)閥組。閥組V1是向蓄壓室內(nèi)開啟，該閥組由閥、彈簧座、彈簧、彈簧罩、導(dǎo)向套和襯套組成，襯套、導(dǎo)向套和彈簧罩用螺栓緊固在氣缸蓋上，由燃燒室中的壓力作用在閥上的力大于彈簧力時(shí)，閥就向上開啟，使燃燒室中的壓力上升得到緩解。閥組V2是向燃燒室內(nèi)開啟，該閥組由閥、彈簧、彈簧座和錐形卡塊組成，在活塞下行過程中，由于燃燒室的壓力降到低于蓄壓室內(nèi)的壓力一定值時(shí)，閥所受壓差力會(huì)克服彈簧力而向下開啟，使蓄壓室內(nèi)的氣體進(jìn)入燃燒室?guī)椭钊滦凶鞴Α?br> 在蓄壓室與燃燒室之間設(shè)有一個(gè)閥組。該閥組可以向燃燒室開啟，或向蓄壓室開啟?？刂崎y組開啟的方法有二種。一種是利用電磁閥，另一種是采用曲軸驅(qū)動(dòng)的氣門搖臂機(jī)構(gòu)。這二種方法都設(shè)定閥開啟始點(diǎn)位于缸內(nèi)最高壓力值對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角前5°左右，直至進(jìn)氣行程終結(jié)時(shí)關(guān)閉。這樣可以有效地降低缸內(nèi)爆發(fā)壓力的最大值。
本發(fā)明的有益效果是由于用閥適時(shí)地控制蓄壓室的開閉，使發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮沖程上止點(diǎn)后5～15度曲柄轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，正時(shí)氣缸壓力處于峰值階段，蓄壓室的開啟，突然增大了燃燒室的容積，使氣缸壓力峰值明顯降低。在492汽油機(jī)上試驗(yàn)時(shí)，壓縮比從7提高到14，燃用90號(hào)汽油，沒有發(fā)生爆燃等不正常燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗下降了9.6％，輸出功率增加了14.5％，氣缸最高爆發(fā)壓力沒有明顯增加。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)第一個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是圖1的A放大視圖。
圖3是圖1的B放大視圖。
圖4是圖1的C放大視圖。
圖5是圖1的D放大視圖。
圖6是內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)第二個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖7是圖6的E放大視圖。
圖8是內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)第三個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖9是圖8的F放大視圖。
圖中1、氣缸蓋，2、氣缸套，3、活塞，4、燃燒室，5、蓄壓室，6、閥，7、彈簧座，8、彈簧，9、彈簧罩，10、導(dǎo)向套，11、襯套，12、螺栓，13、閥，14、彈簧，15、彈簧座，16、錐形卡塊，17、底座，18、銜鐵，19、線圈。
具體實(shí)施例方式
在圖1所示的實(shí)施例中，氣缸蓋(1)、氣缸套(2)和活塞(3)組成了一個(gè)燃燒室(4)，蓄壓室(5)設(shè)置在氣缸蓋(1)上。在蓄壓室(5)和燃燒室(4)之間設(shè)有由閥組(V1、V2)開閉的二個(gè)通道，閥組(V1)向蓄壓室方向開啟，閥組(V2)向燃燒室方向開啟。閥組(V1、V2)的開啟時(shí)刻完成取決于二室的壓力差，只有當(dāng)壓力差作用在閥盤上的合力大于彈簧預(yù)緊力時(shí)，閥就會(huì)自動(dòng)開啟。在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒初始階段，爆發(fā)壓力迅猛上升時(shí)，閥組(V1)的開啟，增加了燃燒室的總?cè)莘e，遏制了爆發(fā)壓力的劇增，在活塞下行過程中，當(dāng)蓄壓室(5)的壓力遠(yuǎn)大于燃燒室(4)的壓力時(shí)，閥組(V2)就會(huì)開啟，使積蓄在蓄壓室內(nèi)的燃?xì)鈪⑴c作功。
圖2、3、4、5是閥組(V1、V2)的局部放大視圖。在圖2、3中，襯套(11)是壓裝在氣缸蓋(1)中，襯套(11)的下部設(shè)有閥座，閥6穿過導(dǎo)向套(10)，依次裝上了彈簧座(7)、彈簧(8)和彈簧罩(9)后用螺栓(12)緊固在氣缸蓋(1)上組成閥組(V1)。在圖4、5中，閥座就直接設(shè)在氣缸蓋(1)上，閥(13)穿過氣缸蓋(1)后，依次裝上彈簧(14)、彈簧座(15)和錐形卡塊(16)組成閥組(V2)。
在圖6所示的另一個(gè)實(shí)施例中，在氣缸蓋(1)上只設(shè)閥組(V2)，采用電磁閥方式控制閥(13)的開閉。也就是說，只在燃燒室(4)內(nèi)的壓力過高時(shí)讓閥(13)打開，直到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程終結(jié)時(shí)才關(guān)閉。這樣同樣可以有效遏制最高爆發(fā)壓力的劇增。圖7示出由銜鐵(18)和線圈(19)組成的電磁閥安裝在固定于氣缸蓋(1)上的底座(17)的結(jié)構(gòu)。
在圖8所示的再一個(gè)實(shí)施例中，在氣缸蓋(1)上只設(shè)閥組(V1)，采用電磁閥方式控制閥(6)的開閉。同樣，只在燃燒室(4)內(nèi)的壓力過高時(shí)讓閥(6)打開，直到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程終結(jié)時(shí)才關(guān)閉。同樣可以有效遏制最高爆發(fā)壓力的劇增。圖9示出與閥(6)一體的銜鐵(18)和線圈(19)組成的電磁閥固定在彈簧罩(9)上的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，它主要包括一個(gè)由氣缸蓋(1)、氣缸套(2)和活塞(3)組成的燃燒室(4)，活塞(3)在燃燒室(4)的高溫高壓燃?xì)庾饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)通過曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力，其特征是在氣缸蓋(1)上設(shè)置一個(gè)蓄壓室(5)，在蓄壓室(5)與燃燒室(4)之間設(shè)有可控制其開閉的閥組。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是在蓄壓室(5)與燃燒室(4)之間設(shè)有二個(gè)閥組(V1、V2)，閥組V1是向蓄壓室(5)內(nèi)開啟，閥組V2是向燃燒室(4)內(nèi)開啟。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是在蓄壓室(5)與燃燒室(4)之間設(shè)有一個(gè)閥組(V2)。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是閥組(V1)由閥(6)、彈簧座(7)、彈簧(8)、彈簧罩(9)、導(dǎo)向套(10)和襯套(11)組成，襯套(11)、導(dǎo)向套(10)和彈簧罩(9)用螺栓(12)緊固在氣缸蓋(1)上，閥(6)在克服彈簧力時(shí)可向上開啟。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是閥組(V2)由閥(13)、彈簧(14)、彈簧座(15)和錐形卡塊(16)組成，閥(13)在克服彈簧力時(shí)可向下開啟。
6.據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是在閥組(V2)的上方設(shè)置一個(gè)控制閥(13)開閉的電磁閥，由銜鐵(18)和線圈(19)組成的電磁閥安裝于固定在氣缸蓋(1)的底座(17)上。
7.據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是在閥組(V1)的上方設(shè)置一個(gè)控制閥(6)開閉的電磁閥，由銜鐵(18)和線圈(19)組成的電磁閥固定在彈簧罩(9)上。
8.據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征是采用曲軸驅(qū)動(dòng)的氣門搖臂機(jī)構(gòu)來開閉閥組(V2)中的閥(13)。
全文摘要
一種減小缸內(nèi)壓力升高率，降低最大爆發(fā)壓力的內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒領(lǐng)域。該燃燒系統(tǒng)在氣缸蓋上設(shè)有一個(gè)蓄壓室，通過閥的開閉控制蓄壓室的工作狀態(tài)。在燃燒室中的氣缸爆發(fā)壓力劇增時(shí)，蓄壓室的及時(shí)開啟有效地遏制了氣缸的最大爆發(fā)壓力，在活塞下行氣缸壓力下降過程中，蓄壓室內(nèi)的燃?xì)馔瑯幽軈⑴c作功。采用這種燃燒系統(tǒng)可以大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，提高燃燒效率，同時(shí)可降低油耗和提高發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲也能得到明顯改善。
文檔編號(hào)F02B23/04GK1480632SQ0314392
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者隆武強(qiáng) 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)