一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构

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1.本发明涉及内燃机点火机构，进一步涉及一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构。


背景技术：

2.预燃室发动机采用稀薄燃烧技术以提高发动机热效率,发动机缸内混合气过稀条件下容易产生失火断火等情况，当局部火焰传播较慢时更易产生爆震等情况，因而可以利用预燃室进行射流火焰点火，在主燃室内形成多个着火点，从而保证稀薄混合气的燃烧。
3.由于适用于汽油机的预燃室的空间布置，发动机预燃室内的废气无法完全排出、空气也不容易进入预燃室，较小的预燃室空间也难以使内部的喷油充分雾化并与空气混合。此外，预燃室内的气流方向和气流运动仅能受主燃室通过射流喷孔向预燃室的窜气控制，难以形成强度较大的旋流运动，无法利用强劲的旋流促进预燃室内油雾和空气的混合。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种具有较大旋流运动的预燃室进气结构，利用强劲的旋流促进预燃室内油雾和空气的混合的汽油机点火机构。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构，包括；圆柱状的连接件1，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室5，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器4，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞2,贯穿连接件上端面和下端面的一段螺旋气道；
6.所述预燃室由三段组合而成，从上至下依次是第一圆柱套体10、圆锥状套体11和第二圆柱腔体12，第一圆柱套体的内径通过螺纹与连接件的外圆周面固定连接，第二圆柱腔体的内径小于第一圆柱套体的内径，第二圆柱腔体与第一圆柱腔体的中心线不重合；圆锥状套体正好连接第一圆柱套体和第二圆柱腔体；所述连接件下端面、圆锥状套体的内壁、第二圆柱腔体的内壁围合形成预燃室；
7.所述螺旋气道为预燃室单独提供空气，所述螺旋气道的螺旋中心线与第二圆柱腔体的中心线相平行；
8.所述第二圆柱腔体下部有n个预燃室射流喷孔8，n为大于或等于3的整数；
9.所述喷油器安装孔的中心线与连接件上、下端面垂直；所述火花塞安装孔的中心线与连接件的轴线相交于第二圆柱腔体内。
10.优选方案一，所述预燃室射流喷孔位于第二圆柱腔体的底面与圆周面的交界处。
11.本发明中，由于螺旋气道的设计结构，当发动机主燃烧室内的新鲜充量通过射流喷孔进入预燃室同时，外部空气通过螺旋气道进入预燃室，并使预燃室内部形成垂直于预燃室轴线的旋流；同时预燃室喷油器进行喷油，在预燃室内部形成汽油与空气混合的可燃混合气。
附图说明：
12.图1是本发明实施例中点火机构结构示意图；图中，9代表螺旋气道，16代表螺旋气道空气进口位置，17代表螺旋气道空气出口位置。
13.图2是本发明实施例中点火机构沿轴线方向的剖视图；图中，1代表连接件，2代表预燃室火花塞，3代表预燃室火花塞垫片，4代表预燃室喷油器，5代表预燃室，6代表密封垫片，7代表预燃室火花塞电极，8代表预燃室射流喷孔，10代表第一圆柱套体，11代表圆锥状套体，12代表第二圆柱腔体。
14.图3是图1中俯视图方向结构示意图；图中，9代表螺旋气道，16代表螺旋气道空气进口位置，17代表螺旋气道空气出口位置。
15.图4是实施例中本发明点火机构与气缸配合后的结构示意图；图中，5代表预燃室，13代表发动机主燃烧室，14代表发动机气缸，15代表发动机活塞。
具体实施方式：
16.实施例：
17.一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构，包括；圆柱状的连接件1，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室腔体5，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器4，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞2，火花塞垫片3，密封垫片6，贯穿连接件上端面和下端面的一段螺旋气道；
18.上述火花塞垫片实现预燃室火花塞与连接件之间的密封；上述密封垫片材质为紫铜，实现连接件和预燃室两部分之间的密封；
19.上述预燃室由三段组合而成，从上至下依次是第一圆柱套体10、圆锥状套体11和第二圆柱腔体12，第一圆柱套体的内径通过螺纹与连接件的外圆周面固定连接，第二圆柱腔体的内径小于第一圆柱套体的内径，第二圆柱腔体与第一圆柱腔体的中心线不重合；圆锥状套体正好连接第一圆柱套体和第二圆柱腔体；上述连接件下端面、圆锥状套体的内壁、第二圆柱腔体的内壁围合形成预燃室；
20.上述螺旋气道为预燃室单独提供空气，所述螺旋气道的螺旋中心线与第二圆柱腔体的中心线相平行；
21.上述火花塞安装孔的中心线与连接件的轴线相交于第二圆柱腔体内；
22.上述预燃室射流喷孔位于第二圆柱腔体的底面与圆周面的交界处，一圈分布有6个。
23.工作流程如下：
24.在压缩冲程，发动机活塞15上行的过程中，发动机主燃烧室13内的新鲜充量通过预燃室射流喷孔8进入预燃室5，同时新鲜空气在螺旋气道空气进口位置16进入预燃室，经过螺旋气道9，至螺旋气道空气进口位置17进入预燃室，并使预燃室内部形成垂直于预燃室轴线的旋流。同时预燃室喷油器4进行喷油，在预燃室5内部形成汽油与空气混合的可燃混合气，随后预燃室火花塞2点火引燃预燃室中的混合气；
25.预燃室内温度压力随着混合气的燃烧而上升，当预燃室内的压力高于发动机主燃烧室13时，预燃室内的混合气会通过预燃室射流喷孔8向外流动，形成射流；引燃主燃烧室
的混合气。


技术特征：
1.一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构，其特征在于，包括：圆柱状的连接件(1)，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室(5)，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器(4)，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞(2)，贯穿连接件上端面和下端面的一段螺旋气道；所述预燃室由三段组合而成，从上至下依次是第一圆柱套体(10)、圆锥状套体(11)和第二圆柱腔体(12)，第一圆柱套体的内径通过螺纹与连接件的外圆周面固定连接，第二圆柱腔体的内径小于第一圆柱套体的内径，第二圆柱腔体与第一圆柱腔体的中心线不重合；圆锥状套体正好连接第一圆柱套体和第二圆柱腔体；所述连接件下端面、圆锥状套体的内壁、第二圆柱腔体的内壁围合形成预燃室；所述螺旋气道为预燃室单独提供空气，所述螺旋气道的螺旋中心线与第二圆柱腔体的中心线相平行；所述第二圆柱腔体下部有n个喷孔(8)，n为大于或等于3的整数；所述喷油器安装孔的中心线与连接件上、下端面垂直；所述火花塞安装孔的中心线与连接件的轴线相交于第二圆柱腔体内。2.根据权利要求1所述一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构，其特征在于，所述喷孔位于第二圆柱腔体的底面与圆周面的交界处。

技术总结
本发明涉及一种包含螺旋气道预燃室的汽油机点火机构。汽油机点火机构包括：圆柱状的连接件，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞，贯穿连接件上端面和下端面的一段螺旋气道；本发明中，由于螺旋气道的设计结构，当发动机主燃烧室内的新鲜充量通过射流喷孔进入预燃室同时，外部空气通过螺旋气道进入预燃室，并使预燃室内部形成垂直于预燃室轴线的旋流。形成垂直于预燃室轴线的旋流。形成垂直于预燃室轴线的旋流。


技术研发人员：安彦召 赵德阳 裴毅强 陈涛 张帆 秦静
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/16