本發(fā)明涉及內(nèi)燃機，具體涉及一種內(nèi)燃機的預燃點火系統(tǒng)。

背景技術：

大排量燃氣內(nèi)燃機一般采用預燃室點火技術，在給預燃室輸送少量的燃料氣后，預燃室殼體內(nèi)的火花塞產(chǎn)生電火花點燃燃料氣和空氣的混合物產(chǎn)生火焰并通過噴嘴噴出，噴出的火焰在燃燒室中引燃大量的燃料氣體混合物，進而燃燒做功。

現(xiàn)有技術中，內(nèi)燃機的氣缸蓋與預燃室殼體緊密貼合，形成一個整體厚度較大的結(jié)構(gòu)，預燃室殼體與外界幾乎隔絕，散熱效果極差，并使得預燃室在一段時間的工作后，預燃室殼體的溫度高達幾百度，同時火花塞的溫度也非常高。

預燃室殼體的高溫會出現(xiàn)很多問題，一方面，過高的溫度有可能達到燃料氣體混合物的燃點，這樣會使得燃料氣體混合物在與殼體接觸時就會立即燃燒，而不受到火花塞點火的控制，也就是說，高溫的預燃室殼體會使得燃氣內(nèi)燃機內(nèi)部一直燃燒，而不能由火花塞點火來正常地控制并燃燒做功，即不能正常的工作了。另一方面，過高的溫度，會使得預燃室噴嘴因過熱而融化損壞或是噴孔的方向發(fā)生偏移，而導致內(nèi)燃機不能正常工作；并且火花塞的使用壽命也會大大縮短。另外，火花塞的高溫也會使得點火不安全，輕則發(fā)生躥火現(xiàn)象，更嚴重話，可能會因熱變形而發(fā)生炸裂。

此外，由于長時間使用，預燃室腔內(nèi)很容易存留大量的塵埃和廢氣，大量的塵埃和廢氣使得預燃效果極差，甚至可能使得預燃室不能點火，從而導致內(nèi)燃機不能正常工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種散熱效率高、使用壽命長，能夠讓火花塞、預燃室噴嘴進行有效降溫、散熱的空冷式預燃點火系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種空冷式預燃點火系統(tǒng)，用于為具有內(nèi)腔的氣缸蓋的內(nèi)燃機散熱，其特征在于，包括：預燃室腔殼體，嵌入在內(nèi)腔中，內(nèi)部具有預燃室腔，下部具有至少一個噴孔；預燃室上座，安裝在內(nèi)腔中，一端與預燃室腔殼體連接，內(nèi)部具有用于安裝火花塞的貫通孔；火花塞連接棒，設置在貫通孔內(nèi)，一端與火花塞連接，該火花塞連接棒與預燃室上座的內(nèi)壁具有環(huán)形間隙，該環(huán)形間隙作為空氣進氣通道；以及空氣進氣單元，通過進氣管路與空氣進氣通道連通，用于吸入外界空氣并將空氣鼓入至空氣進氣通道中，其中，預燃室上座的壁內(nèi)設置有至少一個第一通孔，該第一通孔的一端與空氣進氣通道連通，另一端與預燃室腔連通，空氣進氣單元從外界吸入空氣后通過進氣管路將空氣鼓入至空氣進氣通道中，空氣從空氣進氣通道進入至第一通孔后再從第一通孔進入預燃室腔，并通過預燃室腔后從噴孔排出。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，空氣進氣單元包括具有進氣口和出氣口的抽氣設備以及與進氣口連接的空氣濾芯。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，抽氣設備為渦輪增壓器。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，空氣進氣單元還包括空氣冷卻器，該空氣冷卻器設置在抽氣單元的出氣口處，用于對吸入后的空氣進行冷卻降溫。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，空氣進氣單元還包括儲氣罐，該儲氣罐通過進氣管路與空氣進氣通道連通，用于儲存壓縮空氣并提供空氣至空氣進氣通道中。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，空氣進氣單元還包括空氣壓縮機，該空氣壓縮機與儲氣罐連通，用于將外界的空氣壓縮并儲存到儲氣罐中。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，進氣管路上設置有壓差閥，該壓差閥用于控制進氣壓力。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征，還包括：預燃室壓塊，與預燃室上座的另一端固定連接，用于固定預燃室上座，其上設置有進風孔，該進風孔的一端與空氣進氣通道連通，另一端與進氣管路連通。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，第一通孔具有四個，四個第一通孔內(nèi)均設置有單向閥，用于使得空氣單向進入至預燃室腔中。

在本發(fā)明提供的空冷式預燃點火系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，預燃室腔殼體的下部的外壁上設置有凸臺，該凸臺用于卡住預燃室腔殼體。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的空冷式預燃點火系統(tǒng)，因為該預燃點火系統(tǒng)具有預燃室腔殼體、預燃室上座、火花塞連接棒和空氣進氣單元，火花塞連接棒和預燃室上座之間具有空氣進氣通道，從而空氣進氣單元能夠從外界吸入空氣后通過進氣管路將空氣鼓入至空氣進氣通道中，冷卻空氣從空氣進氣通道進入至第一通孔后再從第一通孔進入預燃室腔，最后通過預燃室腔后從噴孔排出。這一過程，冷卻空氣分別與火花塞連接棒、火花塞、預燃室上座、預燃室腔殼體以及噴嘴接觸，從而實現(xiàn)了火花塞連接棒、火花塞、預燃室上座、預燃室腔殼體以及噴嘴的降溫、散熱，且散熱效率高，能夠提高預燃室噴嘴的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例中空冷式預燃點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a-a方向的剖視放大圖；以及

圖3是本發(fā)明的變形例中空冷式預燃點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明的空冷式預燃點火系統(tǒng)作具體闡述。

圖1是本發(fā)明的實施例中空冷式預燃點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，空冷式預燃點火系統(tǒng)100用來為內(nèi)燃機(圖中未顯示)散熱，內(nèi)燃機的氣缸蓋200中具有內(nèi)腔。空冷式預燃點火系統(tǒng)100包括預燃室腔殼體10、預燃室上座20、火花塞連接棒30、預燃室壓塊40以及空氣進氣單元50。

預燃室腔殼體10豎直地嵌入在氣缸蓋200的內(nèi)腔中，它的內(nèi)部具有一個預燃室腔11，預燃室腔11呈倒錐形。預燃室腔殼體10的底部具有一個呈半球形的噴嘴12，噴嘴12的周壁上設置有孔徑為1～8mm的噴孔13，噴孔13有6～8個，這6～8個噴孔13在噴嘴12的周壁上的同一高度的上均勻地排布，預燃室腔11內(nèi)點燃的火焰從這6～8個噴孔13中噴出，此外，預燃室腔殼體10的下部的外壁上設置有環(huán)形的凸臺14，凸臺14用來卡住預燃室腔殼體10，從而對預燃室腔殼體10進行定位，在本實施例中，噴孔13的孔徑為5mm，噴孔13的個數(shù)為6個。

圖2是圖1中a-a方向的剖視放大圖。

如圖1、2所示，預燃室上座20安裝在內(nèi)燃機的氣缸蓋200的內(nèi)腔中，它的下端與預燃室腔殼體10的上端套接固定，預燃室上座20的內(nèi)部具有貫穿孔，該貫穿孔用來安裝火花塞21，火花塞21的下端與預燃室上座20內(nèi)部螺紋密封。預燃室上座20的內(nèi)壁與火花塞連接棒30之間具有環(huán)形的間隙，該間隙作為空氣進氣通道22。此外，預燃室上座20的壁內(nèi)設置有至少一個第一通孔23，第一通孔23的上端與空氣進氣通道22相連通，第一通孔23的下端與預燃室腔11相連通。在本實施例中，第一通孔23具有四個，四個第一通孔23呈圓周均勻排布在預燃室上座20壁內(nèi)。

另外，預燃室上座20的壁內(nèi)還設置有兩個第二通孔24，兩個第二通孔24與外界的燃氣進氣管道(圖中未顯示)相連通，兩個第二通孔24作為燃氣進氣通道，兩個燃氣進氣通道與四個空氣進氣通道22相錯設置。預燃室上座20的上部的外壁上設置有第二環(huán)形凹槽，該第二環(huán)形凹槽上套設有o形圈25，使得預燃室上座20的上部的外壁與氣缸蓋200的內(nèi)部密封；預燃室上座20的下部的外壁上具有第三環(huán)形凹槽，該第三環(huán)形凹槽上套設有o形圈25，使得預燃室上座20的下部的外壁與預燃室腔殼體10的內(nèi)部密封。此外，四個第一通孔23內(nèi)均設置有單向閥26，使得空氣從第一通孔23內(nèi)單向進入至預燃室腔11中。

火花塞連接棒30設置在貫穿孔中，它的下端與火花塞21的上端套接，上端從預燃室壓塊40中伸出，火花塞連接棒30的下端設置有圓孔，此圓孔用來容納火花塞21，火花塞21的內(nèi)壁設置有第一環(huán)形凹槽，第一環(huán)形凹槽上設置有o形圈25，使得火花塞連接棒30與火花塞21密封，火花塞的上端還具有一根穿過火花塞連接棒30且與外界高壓點火線圈相連的火花塞連接線27，高壓點火線圈由內(nèi)燃機的點火模塊控制點火。在本實施例中，火花塞連接棒30采用聚四氟乙烯制成。

預燃室壓塊40和預燃室上座20的上端壓合，它用來固定預燃室上座20，預燃室壓塊40內(nèi)橫向設置有進風孔41，進風孔41的左端與空氣進氣通道22連通，進風孔41的右端與進氣管路60連通。

空氣進氣單元50通過進氣管路60與進風孔41連通，它用來吸入外界的空氣并將空氣鼓入至進風孔41，再由進風孔41進入到空氣進氣通道22中，空氣進氣單元50包括抽氣設備51、空氣濾芯52以及空氣冷卻器53。

抽氣設備51具有進氣口和出氣口，它用來吸取外界的空氣，在本實施例中，抽氣設備51為渦輪增壓器，由內(nèi)燃機自身產(chǎn)生的高溫廢氣驅(qū)動，這樣，實現(xiàn)了資源有效合理地利用，避免了另外配置設備造成的資源浪費。

空氣濾芯52通過螺栓固定安裝在渦輪增壓器的進氣口處，它用來濾除空氣中的灰塵、沙粒。在本實施例中，空氣濾芯52為過濾式空氣濾芯。

空氣冷卻器53與渦輪增壓器的出氣口連通，它用來將渦輪增壓器吸入的空氣進行冷卻降溫。空氣冷卻器53的出口與進氣管路60連通。

本實施例的空冷式預燃點火系統(tǒng)的工作原理為：

圖1短箭頭方向表示空氣流動方向，首先，渦輪增壓器吸入經(jīng)過過濾式空氣濾芯過濾后的空氣，吸入后的空氣再經(jīng)過空氣冷卻器53的冷卻降溫變成低溫冷卻空氣，低溫冷卻空氣通過進氣管路60進入到進風孔41中，接著由進風孔41進入到空氣進氣通道22中，然后，低溫冷卻空氣從空氣進氣通道22進入到四個第一通孔23中，再經(jīng)過單向閥26的控制，進入到預燃室腔11中，在預燃室腔11中與從燃氣進氣通道通入的燃料氣混合進行點火，這一過程中，低溫冷卻空氣實現(xiàn)了對火花塞連接棒30、火花塞21、預燃室上座20、預燃室腔殼體10以及噴嘴12的降溫、散熱。

<變形例>

在本變形例中，對與上述實施例相同的結(jié)構(gòu)本變形例給予相同的編號，并省去相同的說明。

圖3是本發(fā)明的變形例中空冷式預燃點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，空氣進氣單元50包括抽氣設備51、空氣濾芯52、空氣冷卻器53、儲氣罐54、空氣壓縮機55以及壓差閥56。

進氣管路60上分成兩條管道，一條管路與儲氣罐54的出氣口連通，儲氣罐54的進氣口與空氣壓縮機55連通，空氣壓縮機55作為空氣進氣源，它壓縮好的空氣進入儲氣罐54儲存起來。

另一條管路中的結(jié)構(gòu)與實施例中結(jié)構(gòu)相同，兩條管路之間的交叉處設置有壓差閥56，低溫冷卻空氣經(jīng)壓差閥56自動調(diào)節(jié)進入空氣管道60，送入預燃室。在該條管路上，空氣經(jīng)過空氣濾芯52吸入到渦輪增壓器51，經(jīng)空氣冷卻器53冷卻后的的低溫冷卻空氣作為壓差閥56的控制壓力。通過壓差閥調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)壓差閥56的壓差，使得壓差閥56控制后管道60壓力始終大于渦輪增壓器51增壓的壓力0.2～0.5kg，這樣能夠?qū)︻A燃室腔11更好地進行掃氣，從而更好地對火花塞連接棒、火花塞、預燃室上座、預燃室腔殼體以及噴嘴進行冷卻、降溫、散熱。

實施例的作用與效果

根據(jù)本實施例所涉及的空冷式預燃點火系統(tǒng)，因為該預燃點火系統(tǒng)具有預燃室腔殼體、預燃室上座、火花塞連接棒和空氣進氣單元，火花塞連接棒和預燃室上座之間具有空氣進氣通道，從而空氣進氣單元能夠從外界吸入空氣后通過進氣管路將空氣鼓入至空氣進氣通道中，冷卻空氣從空氣進氣通道進入至第一通孔后再從第一通孔進入預燃室腔，最后通過預燃室腔后從噴孔排出。這一過程，冷卻空氣分別與火花塞連接棒、火花塞、預燃室上座、預燃室腔殼體以及噴嘴接觸，從而實現(xiàn)了火花塞連接棒、火花塞、預燃室上座、預燃室腔殼體以及噴嘴的降溫、散熱，且散熱效率高，能夠提高預燃室噴嘴的使用壽命。

在本實施例中，由于在四個第一通孔中均設置有單向閥，冷卻空氣只能從第一通孔進入預燃室腔中，而不能逆向運動，這樣能夠保證預燃室腔內(nèi)的燃氣安全混合，預燃室爆炸產(chǎn)生的火焰不能回火流入預燃室上座及其管路，從而保證內(nèi)燃機組的安全運行。

在本實施例中，由于火花塞連接棒下端將火花塞上端包住，且火花塞和連接棒用o型圈密封，這樣，能夠防止空氣從火花塞連接棒漏出，火花塞連接棒使用聚四氟乙烯材料，耐溫絕緣防止火花塞竄火。

在本實施例中，由于預燃室上座的下部的外壁設有第三環(huán)形凹槽，第三環(huán)形凹槽上設有o型圈與預燃室腔殼體的內(nèi)壁密封，使得預燃室上座能夠完整地與預燃室腔殼體密封貼合，防止冷卻空氣漏出，防止在預燃時發(fā)生危險，延長預燃室上座及預燃室腔殼體的使用壽命。

在變形例中，由于設置有壓差閥，這樣能夠使得壓差閥后的壓力始終大于空氣冷卻器連通的管路上的壓力0.2～0.5kg，這樣才能夠保證對預燃室腔更好地進行掃氣，掃除殘留在預燃室腔內(nèi)的灰塵和廢氣，從而能夠使得內(nèi)燃機的燃燒更充分，排放更好，動力更足。

上述實施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護范圍。