專利名稱：汽油機(jī)帶有可分離火花塞的渦流小室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽油機(jī)燃燒稀混合氣節(jié)油技術(shù)領(lǐng)域。
理論和實(shí)踐均已證明，汽油機(jī)燃燒稀混合氣時(shí)，能提高熱效率并降低有害排放中的氮氧化合物NOX。但由于汽油機(jī)燃燒稀混合氣較燃燒濃混合氣時(shí)火焰速度降低，從而使循環(huán)波動(dòng)率增加，引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定。已有的解決辦法有組織吸氣渦流、采用雙火花塞、設(shè)計(jì)緊湊型燃燒室和高能點(diǎn)火等，但這些措施均使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不能用于已有發(fā)動(dòng)機(jī)中。1984年西德波許公司在美國(guó)SAE匯刊上發(fā)表文章，推薦一種渦流室火花塞，用以燃燒稀混合氣，文中有原理性介紹及示意圖，火花塞與渦流室是做成整體的。它的缺點(diǎn)是工藝比較復(fù)雜，需要應(yīng)用不銹鋼焊接工藝；火花塞為易損件，需要經(jīng)常更換，同時(shí)較昂貴的渦流室也必須更換；渦流室中如有積碳無(wú)法清除；火花塞電極間隙無(wú)法調(diào)整。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述渦流室火花塞存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種渦流室和火花塞分離的可用于燃燒稀混合氣的渦流小室。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以說(shuō)明。


圖1為渦流小室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為火花塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，
圖1中的［1］為中心孔，［2］為切向孔，［3］為渦流室安裝螺紋，［4］為火花塞安裝螺紋。圖2中的［5］為加長(zhǎng)的磁套管，［6］為加長(zhǎng)并彎90度的中心電極。
本實(shí)用新型的渦流小室由耐熱鋼棒料整體加工制成。其上部的內(nèi)螺紋〔4〕(M1.4×1.25)用來(lái)安裝中心電極加長(zhǎng)的火花塞；外部做成六角形，安裝時(shí)用來(lái)擰緊渦流小室；中部和下部分別為兩個(gè)直徑不同的圓柱形小室，中部直徑較大的小室除了安置火花塞加長(zhǎng)的磁套管〔5〕和中心電極〔6〕外，主要用于工作時(shí)存放殘余廢氣，下部直徑較小的小室則主要用于點(diǎn)火和燃燒。
本實(shí)用新型將渦流小室和火花塞分成兩體，渦流小室可直接旋入氣缸蓋中原來(lái)安裝火花塞的螺孔，然后將中心電極加長(zhǎng)的火花塞旋入渦流小室內(nèi)的螺紋〔4〕中。這樣，可以經(jīng)常拆下渦流小室檢查火花塞電極間隙和渦流小室內(nèi)積碳情況，以便及時(shí)調(diào)整和清洗；當(dāng)火花塞損壞時(shí)可以單件更換，而渦流小室則可以長(zhǎng)期使用。
當(dāng)火花塞在渦流小室上部安裝就位后，加長(zhǎng)“J”字形的端部就和下部小室的上邊緣形成跳火間隙，一當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)的高電壓到來(lái)，即在間隙中跳火并點(diǎn)燃可燃混合氣。
本實(shí)用新型的渦流小室的底部有多個(gè)切向均布小孔〔2〕和一個(gè)中心孔〔1〕。在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程中，活塞壓縮氣缸中的可燃混合氣，這時(shí)氣缸中的壓力比渦流小室高，在壓力差作用下，混合氣通過(guò)渦流小室底部小孔〔2〕高速流入，由于渦流小室底部圓周上的多個(gè)切向均布小孔〔2〕是沿圓周方向均布的，因此氣流將切向流入小室，并在小室內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)中心孔〔1〕將室內(nèi)殘余廢氣推向中部直徑較大的圓柱形小室中，氣流高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力可達(dá)1000g(g為重力加速度)，由于混合氣中燃燒蒸汽比空氣重，因此在離心作用下重的燃料蒸汽將被推向小室的周邊，引起混合氣在渦流小室中徑向濃度分層，電極即在周邊混合氣較濃處點(diǎn)火，從而保證了著火的穩(wěn)定性。
當(dāng)渦流小室中混合氣著火后，火焰即在強(qiáng)渦流作用下迅速螺旋形傳播，由于燃燒強(qiáng)烈，小室中壓力迅速提高，并超過(guò)氣缸中的壓力，在此壓力差作用下，火焰即由各小孔高速噴出，并點(diǎn)燃主燃燒室中的稀混合氣。由于火焰點(diǎn)火的能量大，并且多個(gè)傘狀火焰可將主燃燒室中的稀混合氣迅速分隔和復(fù)蓋，因此主燃燒室的燃燒速度極快，放熱率高，燃燒穩(wěn)定，并有利于抑制爆震。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)、成本低。2、能使汽油機(jī)使用稀混合氣，燃燒快速穩(wěn)定，節(jié)油顯著。3、能適用于氣缸直徑70－110毫米的各種型號(hào)的汽油機(jī)。4、對(duì)現(xiàn)有正在使用中的汽油機(jī)，只需增加或更換渦流小室、火花塞和化油器中主量孔加濃量孔四種小零件即可應(yīng)用，極易推廣。5、也適用于汽車制造廠大量生產(chǎn)應(yīng)用于新生產(chǎn)車，由于它兼有抑制爆震的作用，因此可以適當(dāng)提高壓縮比以進(jìn)一步節(jié)油。6、當(dāng)需要抑制氮氧化合物NOX排放時(shí)，可以和廢氣再循環(huán)技術(shù)結(jié)合，大幅度降低氮氧化合物NOX而不影響節(jié)油。
權(quán)利要求1.一種汽油機(jī)帶有可分離火花塞的渦流小室，其特征在于渦流小室和火花塞為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，其底部有多個(gè)切向均布小孔[2]和一個(gè)中心孔[1]；火花塞的中心電極[6]加長(zhǎng)并彎90度，火花塞可安裝在渦流小室的螺紋[4]中。
專利摘要一種汽油機(jī)帶有可分離火花塞的渦流小室，渦流小室和火花塞為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，其底部有多個(gè)切向均布小孔和一個(gè)中心孔，火花塞的中心電極加長(zhǎng)并彎90度，火花塞可安裝在渦流小室的螺紋中?？扇紵杖急葹?9.5的稀混合氣，較原機(jī)平均節(jié)油12％。當(dāng)與廢氣再循環(huán)結(jié)合使用時(shí)，氮氧化合物可下降88％，此時(shí)節(jié)油率可達(dá)10％。
文檔編號(hào)F02P13/00GK2061211SQ8921364
公開(kāi)日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月4日
發(fā)明者張滋偉, 陳曉務(wù), 王建華 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)