專利名稱：天然氣直噴四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是一種天然氣直噴四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)。
二背景技術(shù)：
隨著新世紀(jì)的到來(lái)，人類面臨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，改變 能源的生產(chǎn)和消費(fèi)方式，用現(xiàn)代技術(shù)開(kāi)發(fā)利用天然氣等新能源，對(duì)建立可持 續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善以及擺脫對(duì)化石能源 的依賴都具有重大意義。
天然氣以其價(jià)格便宜、排放污染低的突出優(yōu)點(diǎn)倍受人們的青睞，被認(rèn)為 是最有潛力的發(fā)動(dòng)機(jī)替代燃料。
目前天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，二是火花點(diǎn)火的均質(zhì)混合氣的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。第 一種方式需要兩套燃料供給系統(tǒng)并且低負(fù)荷時(shí)HC排放高；第二種方式，火 花點(diǎn)火的均質(zhì)混合氣天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)天然氣已經(jīng)與空氣均勻混合，由于 進(jìn)氣空氣量減少，輸出功率下降，單點(diǎn)著火火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程緩慢，低、中負(fù)荷 時(shí)熱效率低，稀燃能力差。雖然采用高能點(diǎn)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(chē)公司開(kāi)發(fā)了缸內(nèi)直接噴射汽油機(jī)，采用縱 向氣道在缸內(nèi)形成強(qiáng)烈的滾流，火花塞周?chē)纬蓾饣旌蠚?，火花塞至燃燒?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(wèn)題。
目前，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性和不同噴射時(shí)刻下缸 內(nèi)直噴天然氣燃燒特性的研究。專利公告號(hào)為CN2559802，公開(kāi)了 "一種 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的改進(jìn)"專利技術(shù)，其特征是在機(jī)體與氣缸蓋之間加設(shè)一 個(gè)擴(kuò)容塊，這個(gè)擴(kuò)容塊上的燃燒室、冷卻道、油道和固定孔分別與機(jī)體上的燃燒室、冷卻道、油道及固定孔對(duì)應(yīng)連通且?guī)缀纬叽缦嗤Ｔ摳倪M(jìn)的結(jié)構(gòu)實(shí) 際上等于加長(zhǎng)了機(jī)體尺寸和增加了燃燒室的容積，不用縮短活塞尺寸也可達(dá) 到燃燒室擴(kuò)容、減小壓縮比的目的。但不能解決稀薄天然氣點(diǎn)火燃燒，影響 發(fā)動(dòng)機(jī)正常作業(yè)。 三、發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用現(xiàn)有每缸四氣門(mén)機(jī)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(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)火花塞附近較濃混合氣的分層燃燒和可靠的點(diǎn)火燃 燒，采用普通火花塞時(shí)也可確保在稀薄燃燒時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能可靠點(diǎn)火燃燒，大幅 度提高發(fā)動(dòng)機(jī)中低負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性、排放低的燃燒室結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的所采用技術(shù)方案是，包括有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋每缸燃燒室 裝置有兩個(gè)排氣門(mén)、兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)、火花塞中心裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體裝置有活塞， 天然氣噴射閥，其在兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)之間發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋有斜孔插有天然氣噴射 閥，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體裝置的活塞頂端面上正對(duì)天然氣噴射閥噴射口有凹坑。
本實(shí)用新型，天然氣噴射閥的軸心線與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋下端面夾角0為10
c -35 C。
本實(shí)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(dòng) 機(jī)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(shí)用新型，天然氣噴射閥頂端面放置有壓塊，螺釘穿過(guò)壓塊兩端的孔 與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋內(nèi)螺紋嚙合。
本實(shí)用新型借助于天然氣噴射閥以與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋下端面成10° -35° 斜置安裝在兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)之間，直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸里；在活塞頂上有正對(duì) 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(shí)正好利用此凹坑對(duì)噴束導(dǎo) 流，利用氣體壓縮擠流運(yùn)動(dòng)，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(shí)現(xiàn)分層效果，采用中心布置的普通 火花塞時(shí)也可確保在稀薄燃燒時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能可靠點(diǎn)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(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和輸出功率，又可減少碳 煙排放。本實(shí)用新型采用每缸四氣門(mén)結(jié)構(gòu)，火花塞中心布置，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短， 爆燃趨勢(shì)低，可采用較高壓縮比，提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制作裝配方便，采用天然氣主要成分為
甲烷C/^，來(lái)源豐富，成本較低，加強(qiáng)其利用可減少環(huán)境的污染，還可減少
對(duì)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(diǎn)。
四以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)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(dòng)機(jī)氣缸蓋2-排氣門(mén)3-火花塞4-進(jìn)氣門(mén)5-天然氣噴射 閥6-發(fā)動(dòng)機(jī)缸體7-活塞8-凹坑9-螺釘10-壓塊11-噴射口
五具體實(shí)施方式
如
圖1、圖2、圖3、圖4所示，包括有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋1每缸燃燒室裝置 有兩個(gè)排氣門(mén)2、兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)4、火花塞3中心裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體6裝置有 活塞7，天然氣噴射閥5，其在兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)4之間發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋1有斜孔插 有天然氣噴射閥5，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體6裝置的活塞7頂端面上正對(duì)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(guò)壓塊10 兩端的孔與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋1內(nèi)螺紋嚙合。
本實(shí)用新型采用每缸兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)4和兩個(gè)排氣門(mén)2，在每個(gè)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(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)，包括有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋(1)每缸燃燒室裝置有兩個(gè)排氣門(mén)(2)、兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)(4)、火花塞(3)中心裝 置，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(6)裝置有活塞(7)，天然氣噴射閥(5)，其特征是在兩 個(gè)進(jìn)氣門(mén)(4)之間發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋(1)有斜孔插有天然氣噴射閥(5)，發(fā)動(dòng) 機(jī)缸體(6)裝置的活塞(7)頂端面上正對(duì)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(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)壓塊(10)兩端的孔與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋(1)內(nèi)螺紋嚙合。
專利摘要天然氣直噴四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)。公開(kāi)技術(shù)是，包括有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋(1)每缸燃燒室裝置有兩個(gè)排氣門(mén)(2)、兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)(4)、火花塞(3)中心裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(6)裝置有活塞(7)，天然氣噴射閥(5)，其在兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)(4)之間發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋(1)有斜孔插有天然氣噴射閥(5)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(6)裝置的活塞(7)頂端面上正對(duì)天然氣噴射閥(5)噴射口(11)有凹坑(8)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制作裝配方便，采用天然氣主要成分為甲烷CH₄，來(lái)源豐富，成本較低，加強(qiáng)其利用可減少環(huán)境的污染，還可減少對(duì)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(diǎn)。
文檔編號(hào)F02B23/10GK201155359SQ20082009762
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)汽車(chē)工程研究院