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CN106870120A - 一种高效率发动机燃烧系统 - Google Patents

一种高效率发动机燃烧系统 Download PDF

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CN106870120A
CN106870120A CN201710168196.9A CN201710168196A CN106870120A CN 106870120 A CN106870120 A CN 106870120A CN 201710168196 A CN201710168196 A CN 201710168196A CN 106870120 A CN106870120 A CN 106870120A
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CN
China
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inlet valve
valve seat
piston
combustion chamber
exhaust
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Pending
Application number
CN201710168196.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王振喜
段加全
刘耀东
钱丁超
王伟尧
陈海娥
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FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高效率发动机燃烧系统，属于内燃机技术领域，本发明设计了一种适用于气道喷射发动机的高效率燃烧系统，包括缸盖和活塞，其主要技术特点为进气门座圈下方增加遮挡结构的缸盖燃烧室，能增强发动机缸内滚流运动水平；顶面凸起且顶面中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室，能在球形凹坑内形成较高的湍动能，加快燃烧速度，提高发动机热效率、降低油耗、降低爆震风险。经试验验证，热效率由传统发动机的36％提升至38％，降低了油耗。

Description

一种高效率发动机燃烧系统
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种高效率发动机燃烧系统。
背景技术
随着我国油耗和排放法规的日益严格，提高发动机热效率，降低发动机的油耗成为汽车厂商研究的重点。燃烧系统开发作为其中重要的一环，还有较大潜力可以发掘。传统发动机为了保证高动力输出，将发动机的压缩比控制在11以下，进气道优先保证高流量系数，导致缸内滚流水平较弱，燃烧速度慢，部分负荷下油耗较高，最大热效率只能达到36％，处于较低水平。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效率的发动机燃烧系统。采用的技术手段为提高发动机压缩比，增强缸内滚流运动水平，从而达到加快燃烧速度，提高发动机热效率、降低油耗的目的。
本发明设计了一种适用于气道喷射发动机的高效率燃烧系统，其主要技术特点为进气门座圈下方增加遮挡结构的缸盖燃烧室，能增强发动机缸内滚流运动水平；顶面凸起且顶面中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室，能在球形凹坑内形成较高的湍动能，加快燃烧速度，降低爆震风险。
本发明的技术方案如下：
一种高效率发动机燃烧系统，包括缸盖1和活塞9，所述缸盖1包括进气道2、进气门5、进气门座圈3、排气道6、排气门8、排气门座圈7及缸盖燃烧室4；所述进气门座圈3、排气门座圈7位于缸盖燃烧室顶部，分别与进气道2、排气道6相连；进气门5与进气门座圈3同轴，进气门5打开时，油气混合气可由进气道2经过进气门座圈3进入缸盖燃烧室4；排气门8与排气门座圈7同轴设计，排气门8打开时，缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室4经过排气门座圈7进入排气道6；
所述进气门座圈3下方设置有遮挡结构4-1，该遮挡结构为圆柱形，其直径大于进气门直径，两者差值小于1mm，有效阻挡进气流经进气道下部，使更多气体流经进气道上部，增强发动机缸内滚流运动水平，加快燃油与空气的混合。
所述活塞9位于缸盖燃烧室4下部，活塞9保证压缩比为13～14，活塞顶面9-1有凸起结构，顶面中心有球形凹坑9-2，中心凹坑内能形成较高的湍动能，使点火之后火焰能够快速传播，加快燃烧速度，降低爆震风险。
进一步地，所述的遮挡结构4-1与进气门头部5-1外沿之间的距离为0.6mm-1mm，遮挡结构高度为3-5mm。
进一步地，所述活塞顶面9-1凸起的高度为2mm-3mm，所述球形凹坑9-2的半径为15mm-20mm，深度为3mm-4mm。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明通过采用进气门座圈下方有遮挡结构的缸盖燃烧室、顶面凸起且凸起中心有球形凹坑的高压缩比活塞燃烧室，提高了缸内的滚流运动水平，加快了燃烧速度，减低了爆震风险。经试验验证，热效率由传统发动机的36％提升至38％，降低了油耗。
附图说明
图1是本发明的缸盖结构示意图；
图2是图1的遮挡结构局部示意图；
图3是本发明的缸盖燃烧室的仰视图；
图4是本发明的活塞的俯视图；
图5是图4的A-A剖视图；
图中：缸盖1、进气道2、进气道上部2-1、进气道下部2-2、进气门座圈3、缸盖燃烧室4、遮挡结构4-1、进气门5、进气门头部5-1、排气道6、排气门座圈7、排气门8、活塞9、活塞顶面9-1、球形凹坑9-2。
具体实施方式
结合附图，对本发明作进一步阐述：
如图1、图4所示，高效率发动机燃烧系统包括缸盖1和活塞9。缸盖1由进气道2、进气门座圈3、缸盖燃烧室4、进气门5、排气道6、排气门座圈7、排气门8构成。进气道2、缸盖燃烧室4、排气道6、活塞9为燃烧系统的主要组成部分。所述进气门座圈3、排气门座圈7位于缸盖燃烧室顶部，分别与进气道2、排气道6相连；进气门5与进气门座圈3同轴，进气门5打开时，油气混合气可由进气道2经过进气门座圈3进入缸盖燃烧室4；排气门8与排气门座圈7同轴设计，排气门8打开时，缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室4经过排气门座圈7进入排气道6；
如图2、图3所示，缸盖燃烧室4在进气门座圈3下方有遮挡结构4-1，该遮挡结构4-1为圆柱形，其直径大于进气门直径，两者差值小于1mm，该遮挡结构与进气门头部外沿5-1之间的距离L为0.6mm，该遮挡结构高度H1为5mm，可有效阻挡进气流经进气道下部2-2，使更多气体流经进气道上部2-1，增强发动机缸内滚流运动水平，在气门升程小于3mm时滚流提高效果尤为明显，加快燃油与空气的混合，提高混合气均匀度，加快燃烧速度，降低油耗。
参看图4、图5，活塞9保证发动机压缩比为13～14，活塞顶面9-1凸起高度H3为2mm，顶面中心有球形凹坑9-2，球形凹坑9-2半径R为15mm，凹坑深度H2为4mm，球形凹坑不仅避免火焰过早传到活塞顶部导致失火，还能降低活塞凸起对滚流发展的阻碍，利于在凹坑内产生较高的湍动能，加快火焰传播速度，降低爆震风险。
上述方案中通过对缸盖燃烧室进气门座圈下方增加遮挡结构，活塞顶面凸起且凸起中心有球形凹坑的高压缩比设计，使燃烧系统得到了更加合理的匹配，发动机缸内滚流水平显著提升，燃烧速度显著提升，同时爆震风险降低。
本发明经试验验证，热效率由传统发动机的36％提升至38％，同时油耗显著降低。

Claims (3)

1.一种高效率发动机燃烧系统，包括缸盖(1)和活塞(9)，所述缸盖(1)包括进气道(2)、进气门(5)、进气门座圈(3)、排气道(6)、排气门(8)、排气门座圈(7)及缸盖燃烧室(4)；所述进气门座圈(3)、排气门座圈(7)位于缸盖燃烧室顶部，分别与进气道(2)、排气道(6)相连；进气门(5)与进气门座圈(3)同轴，进气门(5)打开时，油气混合气可由进气道(2)经过进气门座圈(3)进入缸盖燃烧室(4)；排气门(8)与排气门座圈(7)同轴设计，排气门(8)打开时，缸内燃烧产生的废气可由缸盖燃烧室(4)经过排气门座圈(7)进入排气道(6)；其特征在于，所述进气门座圈(3)下方设置有遮挡结构(4-1)，该遮挡结构为圆柱形，其直径大于进气门直径，两者差值小于1mm；所述活塞(9)位于缸盖燃烧室(4)下部，活塞(9)保证压缩比为13-14，活塞顶面(9-1)有凸起结构，顶面中心有球形凹坑(9-2)。
2.如权利要求1所述的一种高效率发动机燃烧系统，其特征在于，所述的遮挡结构(4-1)与进气门头部(5-1)外沿之间的距离为0.6-1mm，遮挡结构高度为3-5mm。
3.如权利要求1所述的一种高效率发动机燃烧系统，其特征在于，所述活塞顶面(9-1)凸起的高度为2-3mm，所述球形凹坑(9-2)的半径为15-20mm，深度为3-4mm。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578131A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 椭圆形燃烧室
CN109578130A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机
CN110242437A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 奇瑞汽车股份有限公司 汽油机燃烧系统
CN113482765A (zh) * 2021-08-11 2021-10-08 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种天然气发动机
WO2022183868A1 (zh) * 2021-03-01 2022-09-09 比亚迪股份有限公司 一种发动机及具有该发动机的车辆
CN115898622A (zh) * 2022-11-27 2023-04-04 赛力斯集团股份有限公司 利于提高发动机热效率的燃烧室
CN119664486A (zh) * 2024-12-03 2025-03-21 一汽解放汽车有限公司 燃烧室、发动机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5797368A (en) * 1995-09-21 1998-08-25 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Reciprocating piston internal combustion engine having at least one cylinder
CN103615334A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 安徽江淮汽车股份有限公司 一种带有屏蔽墙结构的缸盖、制备方法及发动机
CN104653326A (zh) * 2014-12-12 2015-05-27 重庆长安汽车股份有限公司 一种缸内直喷汽油机活塞的顶部结构
CN104879234A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种发动机活塞
CN206681844U (zh) * 2017-03-21 2017-11-28 中国第一汽车股份有限公司 一种高效率发动机燃烧系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5797368A (en) * 1995-09-21 1998-08-25 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Reciprocating piston internal combustion engine having at least one cylinder
CN103615334A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 安徽江淮汽车股份有限公司 一种带有屏蔽墙结构的缸盖、制备方法及发动机
CN104653326A (zh) * 2014-12-12 2015-05-27 重庆长安汽车股份有限公司 一种缸内直喷汽油机活塞的顶部结构
CN104879234A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种发动机活塞
CN206681844U (zh) * 2017-03-21 2017-11-28 中国第一汽车股份有限公司 一种高效率发动机燃烧系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578131A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 椭圆形燃烧室
CN109578130A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 Ifp新能源公司 具有沿进气运动方向的直接燃料喷射的内燃机
CN110242437A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 奇瑞汽车股份有限公司 汽油机燃烧系统
WO2022183868A1 (zh) * 2021-03-01 2022-09-09 比亚迪股份有限公司 一种发动机及具有该发动机的车辆
US11952957B2 (en) 2021-03-01 2024-04-09 Byd Company Limited Engine and vehicle having the same
CN113482765A (zh) * 2021-08-11 2021-10-08 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种天然气发动机
CN115898622A (zh) * 2022-11-27 2023-04-04 赛力斯集团股份有限公司 利于提高发动机热效率的燃烧室
CN119664486A (zh) * 2024-12-03 2025-03-21 一汽解放汽车有限公司 燃烧室、发动机
CN119664486B (zh) * 2024-12-03 2025-10-28 一汽解放汽车有限公司 燃烧室、发动机

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