專利名稱：天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機，尤其是一種天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)。
二背景技術(shù)：
隨著新世紀(jì)的到來，人類面臨著經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力，改變 能源的生產(chǎn)和消費方式，用現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)利用天然氣等新能源，對建立可持 續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，促進社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善以及擺脫對化石能源 的依賴都具有重大意義。
天然氣以其價格便宜、排放污染低的突出優(yōu)點倍受人們的青睞，被認(rèn)為 是最有潛力的發(fā)動機替代燃料。
目前天然氣發(fā)動機的主要工作方式有兩種:一是利用柴油引燃天然氣均 質(zhì)混合氣的雙燃料發(fā)動機，二是火花點火的均質(zhì)混合氣的天然氣發(fā)動機。第 一種方式需要兩套燃料供給系統(tǒng)并且低負(fù)荷時HC排放高；第二種方式，火 花點火的均質(zhì)混合氣天然氣發(fā)動機點火時天然氣已經(jīng)與空氣均勻混合，由于 進氣空氣量減少，輸出功率下降，單點著火火焰?zhèn)鞑ミ^程緩慢，低、中負(fù)荷 時熱效率低，稀燃能力差。雖然采用高能點火系統(tǒng)可以一定程度提高稀燃極 限，但效果有限。1994年三菱汽車公司開發(fā)了缸內(nèi)直接噴射汽油機，采用縱 向氣道在缸內(nèi)形成強烈的滾流，火花塞周圍形成濃混合氣，火花塞至燃燒室 空間形成由濃至稀的混合氣分層現(xiàn)象，可以降低20%的燃油消耗和提高 6%-8%的最大轉(zhuǎn)矩，然而，由于燃料分層，濃混合氣區(qū)燃燒仍然存在著碳煙 排放問題。
目前，國內(nèi)外已開展了直噴天然氣發(fā)動機燃燒特性和不同噴射時刻下缸 內(nèi)直噴天然氣燃燒特性的研究。專利公告號為CN2559802，公開了 "一種 燃?xì)獍l(fā)動機燃燒室的改進"專利技術(shù)，其特征是在機體與氣缸蓋之間加設(shè)一 個擴容塊，這個擴容塊上的燃燒室、冷卻道、油道和固定孔分別與機體上的燃燒室、冷卻道、油道及固定孔對應(yīng)連通且?guī)缀纬叽缦嗤?。該改進的結(jié)構(gòu)實 際上等于加長了機體尺寸和增加了燃燒室的容積，不用縮短活塞尺寸也可達 到燃燒室擴容、減小壓縮比的目的。但不能解決稀薄天然氣點火燃燒，影響 發(fā)動機正常作業(yè)。 三、發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，采用現(xiàn)有每缸四氣門機構(gòu)、火 花塞中心裝置，天然氣噴射閥在缸蓋斜插安裝、活塞頂端面有凹坑的缸內(nèi)直 噴天然氣發(fā)動機，實現(xiàn)火花塞附近較濃混合氣的分層燃燒和可靠的點火燃 燒，采用普通火花塞時也可確保在稀薄燃燒時發(fā)動機能可靠點火燃燒，大幅 度提高發(fā)動機中低負(fù)荷時的動力性及經(jīng)濟性、排放低的燃燒室結(jié)構(gòu)。
本實用新型的目的所采用技術(shù)方案是，包括有發(fā)動機氣缸蓋每缸燃燒室 裝置有兩個排氣門、兩個進氣門、火花塞中心裝置，發(fā)動機缸體裝置有活塞， 天然氣噴射閥，其在兩個進氣門之間發(fā)動機氣缸蓋有斜孔插有天然氣噴射 閥，發(fā)動機缸體裝置的活塞頂端面上正對天然氣噴射閥噴射口有凹坑。
本實用新型，天然氣噴射閥的軸心線與發(fā)動機氣缸蓋下端面夾角0為10
c -35 C。
本實用新型，活塞頂端面的凹坑靠近天然氣噴射閥噴射口的斜邊與發(fā)動 機缸體上端面夾角9 10。 -35° 、遠(yuǎn)離天然氣噴射閥噴射口為圓弧面。
本實用新型，天然氣噴射閥頂端面放置有壓塊，螺釘穿過壓塊兩端的孔 與發(fā)動機氣缸蓋內(nèi)螺紋嚙合。
本實用新型借助于天然氣噴射閥以與發(fā)動機氣缸蓋下端面成10° -35° 斜置安裝在兩個進氣門之間，直接噴射到發(fā)動機氣缸里；在活塞頂上有正對 天然氣噴射閥噴射口的凹坑，凹坑靠近天然氣噴射閥的斜邊與天然氣噴射閥 安裝角相同、遠(yuǎn)離天然氣噴射閥為圓弧面,在噴射時正好利用此凹坑對噴束導(dǎo) 流，利用氣體壓縮擠流運動，使分布在火花塞附近的天然氣混合氣濃度較高， 遠(yuǎn)離火花塞附近天然氣混合氣濃度較低，實現(xiàn)分層效果，采用中心布置的普通 火花塞時也可確保在稀薄燃燒時發(fā)動機能可靠點火燃燒。天然氣與缸內(nèi)直噴 技術(shù)相結(jié)合，既可提高天然氣發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和輸出功率，又可減少碳 煙排放。本實用新型采用每缸四氣門結(jié)構(gòu)，火花塞中心布置，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短， 爆燃趨勢低，可采用較高壓縮比，提高發(fā)動機熱效率。
本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制作裝配方便，采用天然氣主要成分為
甲烷C/^，來源豐富，成本較低，加強其利用可減少環(huán)境的污染，還可減少
對石油資源的依賴，是一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，節(jié)能環(huán)保等特點。
四以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。


圖1是本實用新型實施例剖視結(jié)構(gòu)示意圖2是
圖1A向視結(jié)構(gòu)示意圖3是
圖1B向視結(jié)構(gòu)示意圖4是天然氣噴射閥安裝結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi)-發(fā)動機氣缸蓋2-排氣門3-火花塞4-進氣門5-天然氣噴射 閥6-發(fā)動機缸體7-活塞8-凹坑9-螺釘10-壓塊11-噴射口
五具體實施方式
如
圖1、圖2、圖3、圖4所示，包括有發(fā)動機氣缸蓋1每缸燃燒室裝置 有兩個排氣門2、兩個進氣門4、火花塞3中心裝置，發(fā)動機缸體6裝置有 活塞7，天然氣噴射閥5，其在兩個進氣門4之間發(fā)動機氣缸蓋1有斜孔插 有天然氣噴射閥5，發(fā)動機缸體6裝置的活塞7頂端面上正對天然氣噴射閥 5噴射口 11有凹坑8。天然氣噴射閥5的軸心線與發(fā)動機氣缸蓋1下端面夾 角9為10° -35° ?；钊?頂端面的凹坑8靠近天然氣噴射閥5噴射口 11 的斜邊與發(fā)動機缸體6上端面夾角9 10° -35° 、遠(yuǎn)離天然氣噴射閥5噴射 口 11為圓弧面。天然氣噴射閥5頂端面放置有壓塊10，螺釘9穿過壓塊10 兩端的孔與發(fā)動機氣缸蓋1內(nèi)螺紋嚙合。
本實用新型采用每缸兩個進氣門4和兩個排氣門2，在每個燃燒室均有 天然氣噴射閥5的噴射口 11。
權(quán)利要求1、 一種天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)，包括有發(fā)動機氣缸蓋(1)每缸燃燒室裝置有兩個排氣門(2)、兩個進氣門(4)、火花塞(3)中心裝 置，發(fā)動機缸體(6)裝置有活塞(7)，天然氣噴射閥(5)，其特征是在兩 個進氣門(4)之間發(fā)動機氣缸蓋(1)有斜孔插有天然氣噴射閥(5)，發(fā)動 機缸體(6)裝置的活塞(7)頂端面上正對天然氣噴射閥(5)噴射口 (11) 有凹坑(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)， 其特征是天然氣噴射閥(5)的軸心線與發(fā)動機氣缸蓋(1)下端面夾角e為 10。 -35° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)， 其特征是活塞(7)頂端面的凹坑(8)靠近天然氣噴射閥(5)噴射口 (11) 的斜邊與發(fā)動機缸體(6)上端面夾角e 10° -35° 、遠(yuǎn)離天然氣噴射閥(5) 噴射口 (11)為圓弧面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)， 其特征是天然氣噴射閥(5)頂端面放置有壓塊(10),螺釘(9)穿過壓塊(10)兩端的孔與發(fā)動機氣缸蓋(1)內(nèi)螺紋嚙合。
專利摘要天然氣直噴四氣門發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)涉及發(fā)動機。公開技術(shù)是，包括有發(fā)動機氣缸蓋(1)每缸燃燒室裝置有兩個排氣門(2)、兩個進氣門(4)、火花塞(3)中心裝置，發(fā)動機缸體(6)裝置有活塞(7)，天然氣噴射閥(5)，其在兩個進氣門(4)之間發(fā)動機氣缸蓋(1)有斜孔插有天然氣噴射閥(5)，發(fā)動機缸體(6)裝置的活塞(7)頂端面上正對天然氣噴射閥(5)噴射口(11)有凹坑(8)。具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制作裝配方便，采用天然氣主要成分為甲烷CH₄，來源豐富，成本較低，加強其利用可減少環(huán)境的污染，還可減少對石油資源的依賴，是一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，節(jié)能環(huán)保等特點。
文檔編號F02B23/10GK201155359SQ20082009762
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者輝 曹, 李靜波, 鄒博文 申請人:中國汽車工程研究院