本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃裝置。

背景技術(shù)：

大排量燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)一般采用預(yù)燃室點(diǎn)火技術(shù)，在給預(yù)燃室輸送少量的燃料氣后，預(yù)燃室殼體內(nèi)的火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)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(jìn)而燃燒做功。

現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋與預(yù)燃室殼體緊密貼合，形成一個(gè)整體厚度較大的結(jié)構(gòu)，預(yù)燃室殼體與外界幾乎隔絕，散熱效果極差，并使得預(yù)燃室在一段時(shí)間的工作后，預(yù)燃室殼體的溫度高達(dá)幾百度。

預(yù)燃室殼體的高溫會(huì)出現(xiàn)很多問題，一方面，過高的溫度有可能達(dá)到燃料氣體混合物的燃點(diǎn)，這樣會(huì)使得燃料氣體混合物在與殼體接觸時(shí)就會(huì)立即燃燒，而不受到火花塞點(diǎn)火的控制，也就是說，高溫的預(yù)燃室殼體會(huì)使得燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)內(nèi)部一直燃燒，而不能由火花塞點(diǎn)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(huì)使得預(yù)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(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)不能正常工作；并且火花塞的使用壽命也會(huì)大大縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種散熱效率高、使用壽命長(zhǎng)，能夠讓預(yù)燃室殼體進(jìn)行有效降溫、散熱的水套式預(yù)燃裝置。

本發(fā)明提供了一種水套式預(yù)燃裝置，固定設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋的內(nèi)腔中，其特征在于，包括：預(yù)燃室部件，固定設(shè)置在內(nèi)腔中，包括豎直嵌入在內(nèi)腔中的預(yù)燃室殼體和安裝在預(yù)燃室殼體內(nèi)的火花塞；以及預(yù)燃室水套，套在預(yù)燃室殼體上，其外壁與氣缸蓋的內(nèi)壁之間設(shè)置有通孔，該通孔作為進(jìn)水通道，其中，預(yù)燃室殼體與預(yù)燃室水套的內(nèi)壁之間具有環(huán)形的間隙，該間隙作為第一冷卻水道和進(jìn)水通道連通，進(jìn)水通道經(jīng)由外部的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路引入冷卻水到第一冷卻水道中，該冷卻水環(huán)繞預(yù)燃室殼體流動(dòng)進(jìn)行換熱后流出。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，其中，預(yù)燃室殼體呈圓筒形，包括自上而下依次設(shè)置的預(yù)燃室上座和與其連接的預(yù)燃室腔殼體，預(yù)燃室腔殼體的內(nèi)部呈倒錐形，預(yù)燃室腔殼體的底部具有呈半球形的噴嘴，該噴嘴上設(shè)置有至少一個(gè)噴孔。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，噴孔的個(gè)數(shù)為6～8個(gè)，這6～8個(gè)噴孔呈圓周均勻排布在噴嘴上。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，預(yù)燃室上座內(nèi)設(shè)置有多個(gè)貫穿孔，多個(gè)貫穿孔作為第二冷卻水道和第一冷卻水道相連通。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，貫穿孔有六個(gè)，六個(gè)貫穿孔呈圓周均勻排布在預(yù)燃室上座內(nèi)。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，預(yù)燃室水套的外壁上設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，該第一環(huán)形凹槽上套設(shè)有密封套與氣缸蓋的內(nèi)壁密封，預(yù)燃室上座的外壁上設(shè)置有第二環(huán)形凹槽，該第二環(huán)形凹槽上套設(shè)有密封套與預(yù)燃室水套的內(nèi)壁密封。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，預(yù)燃室腔殼體的外壁固定設(shè)置有散熱翅片，該散熱翅片用于增強(qiáng)傳熱。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，進(jìn)水通道的截面呈方形，寬度為2～10mm，第一冷卻水道的寬度為2～10mm，第二冷卻水道的截面為圓形，內(nèi)徑為1～10mm。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，氣缸蓋的內(nèi)壁上設(shè)置有插槽塊，通孔設(shè)置在該插槽塊上。

在本發(fā)明提供的水套式預(yù)燃裝置中，還可以具有這樣的特征，還包括：預(yù)燃室壓塊組件，設(shè)置在氣缸蓋上，用于固定預(yù)燃室部件，其上設(shè)置有與第二冷卻水道連通的環(huán)形出水槽，該環(huán)形出水槽用于換熱后的冷卻水流出。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的水套式預(yù)燃裝置，因?yàn)樵擃A(yù)燃裝置具有套在預(yù)燃室殼體上的預(yù)燃室水套，冷卻水能夠由外部的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路引入并進(jìn)入進(jìn)水通道，再從進(jìn)水通道進(jìn)入到第一冷卻水道，冷卻水環(huán)繞預(yù)燃室殼體流動(dòng)與預(yù)燃室殼體進(jìn)行換熱后流出，由于水的比熱容較大，且被升溫后的最高溫度為100℃，能夠?qū)㈩A(yù)燃室殼體的熱量轉(zhuǎn)移，所以，本發(fā)明的水套式預(yù)燃裝置不僅能夠讓冷卻水能從底部流入后直接從頂部流出，避免了流動(dòng)死角，增加了流動(dòng)性，而且能夠?qū)︻A(yù)燃室殼體進(jìn)行有效降溫、散熱，散熱效率高、使用壽命長(zhǎng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中水套式預(yù)燃裝置與氣缸蓋的總剖面結(jié)構(gòu)圖；

以及

圖2是圖1中A-A方向的剖視放大圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的水套式預(yù)燃裝置作具體闡述。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中水套式預(yù)燃裝置與氣缸蓋的總剖面結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，水套式預(yù)燃裝置100與水套式預(yù)燃點(diǎn)火系統(tǒng)中的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路(圖中未畫出)連接，水套式預(yù)燃裝置100豎直地嵌入在內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋200的內(nèi)腔中，它包括預(yù)燃室部件10、預(yù)燃室水套20以及預(yù)燃室壓塊組件30。

預(yù)燃室部件10包括預(yù)燃室殼體11和火花塞12。

預(yù)燃室殼體11呈圓筒形，它豎直地嵌入在氣缸蓋200的內(nèi)腔中，如圖1所示，預(yù)燃室殼體11包括自上而下依次連接的預(yù)燃室上座111和預(yù)燃室腔殼體112。在本實(shí)施例中，預(yù)燃室殼體11的高度為232mm。

圖2是圖1中A-A方向的剖視放大圖。

如圖1、2所示，預(yù)燃室上座111的內(nèi)部具有圓柱形的空腔，該空腔用來容納火花塞12，預(yù)燃室上座111的側(cè)壁上豎直地設(shè)置有六個(gè)內(nèi)徑為1～10mm的圓形的貫穿孔111a，六個(gè)貫穿孔111a呈圓周均勻的排布在預(yù)燃室上座111的側(cè)壁上，這六個(gè)貫穿孔111a作為第二冷卻水道，此外，預(yù)燃室上座111下部的外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽上套設(shè)有密封套21與預(yù)燃室腔殼體112的內(nèi)壁密封，本實(shí)施例中，第二冷卻水道的內(nèi)徑為3mm。

預(yù)燃室腔殼體112呈倒錐形，它的內(nèi)部也具有倒錐形的空腔，預(yù)預(yù)燃室腔殼體112的內(nèi)部與預(yù)燃室上座111的內(nèi)部通過連通孔112a連通，此外，預(yù)燃室腔殼體112的外部焊接有螺旋形的散熱翅片(圖中未顯示)。在本實(shí)施例中，預(yù)燃室腔殼體112的外徑為62mm。

預(yù)燃室腔殼體112的底部上具有呈半球形的噴嘴113，噴嘴113上設(shè)置有6～8圓形的噴孔114，噴孔114孔徑為5mm。在本實(shí)施例中，噴孔114有6個(gè)，這6個(gè)噴孔114呈圓周均勻排布在噴嘴113上。

火花塞12與連通孔112a相配合，它的下端通過螺紋固定在連通孔112a上，上端伸入到預(yù)燃室上座111內(nèi)的圓柱形空腔中。

預(yù)燃室水套20套在預(yù)燃室殼體11上，它的外壁與氣缸蓋200的內(nèi)壁之間設(shè)置有可以插拔的插槽塊22，插槽塊22上具有寬度為2～10mm的方形的通孔(未標(biāo)出)，該通孔作為進(jìn)水通道，內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路中的冷卻水從進(jìn)水通道進(jìn)入，在本實(shí)施例中，進(jìn)水通道的寬度為4mm。

預(yù)燃室水套20的內(nèi)壁與預(yù)燃室腔殼體112的外壁具有寬度為2～10mm的環(huán)形的間隙，該間隙作為第一冷卻水道，第一冷卻水道和進(jìn)水通道連通,并且第一冷卻水道還與第二冷卻水道連通，第一冷卻水道與第二冷卻水道連通處具有呈90度的彎折段。此外，預(yù)燃室水套20的高度為202mm，在本實(shí)施例中，第一冷卻水道的寬度為2mm。

預(yù)燃室水套20的外壁上有第一環(huán)形凹槽，第一環(huán)形凹槽上套設(shè)有密封套21與氣缸蓋200的內(nèi)壁密封，預(yù)燃室上座111的外壁上設(shè)置有第二環(huán)形凹槽，該第二環(huán)形凹槽上套設(shè)有密封套21與預(yù)燃室水套20的內(nèi)壁密封。

預(yù)燃室水套20的下部具有八個(gè)凸塊(圖中未顯示)，該八個(gè)凸塊用來讓預(yù)燃室水套20豎直嵌入在氣缸蓋200上。

預(yù)燃室壓塊組件30通過螺釘固定在氣缸蓋200上，它用來固定預(yù)燃室部件10，如圖2所示，預(yù)燃室壓塊組件30上設(shè)置有環(huán)形出水槽31，環(huán)形出水槽31與第二冷卻水道連通，換熱后的冷卻水從第二冷卻水道流入環(huán)形出水槽31中，再從環(huán)形出水槽31流入到的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路中。

本發(fā)明的水套式預(yù)燃裝置100的工作原理為：

圖1中短箭頭表示冷卻水水流方向，從內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路中泵入的冷卻水經(jīng)過進(jìn)水通道進(jìn)入到第一冷卻水道，再由第一冷卻水道進(jìn)入第二冷卻水道，冷卻水在第一冷卻水道和第二冷卻水道中環(huán)繞預(yù)燃室殼體11，預(yù)燃室殼體11內(nèi)的高溫傳到冷卻水中，從而對(duì)預(yù)燃室殼體11進(jìn)行降溫、散熱，傳熱后的冷卻水再從預(yù)燃室壓塊30上的環(huán)形出水槽31流出，最后進(jìn)入外部的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路中。

實(shí)施例的作用與效果

根據(jù)本實(shí)施例所涉及的水套式預(yù)燃裝置，因?yàn)樵擃A(yù)燃裝置具有套在預(yù)燃室殼體上的預(yù)燃室水套，冷卻水能夠由外部的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路引入并進(jìn)入進(jìn)水通道，再從進(jìn)水通道進(jìn)入到第一冷卻水道，冷卻水環(huán)繞預(yù)燃室殼體流動(dòng)與預(yù)燃室殼體進(jìn)行換熱后流出，由于水的比熱容較大，且被升溫后的最高溫度為100℃，能夠?qū)㈩A(yù)燃室殼體的熱量轉(zhuǎn)移，所以，本實(shí)施例的水套式預(yù)燃裝置不僅能夠讓冷卻水能從底部流入后直接從頂部流出，避免了流動(dòng)死角，增加了流動(dòng)性，而且能夠?qū)︻A(yù)燃室殼體進(jìn)行有效降溫、散熱，散熱效率高、使用壽命長(zhǎng)。

在本實(shí)施例中，由于預(yù)燃室腔殼體的外壁設(shè)置有散熱翅片，一方面，使得接觸的面積增大，從而使得預(yù)燃室腔殼體上的高溫?zé)崃磕軌蚋斓貍鞯降谝焕鋮s水道中的冷卻水中；另一方面，散熱翅片能加強(qiáng)水的流動(dòng)，產(chǎn)生更強(qiáng)烈的亂流，傳熱系數(shù)更大，散熱效果也更好。由于這樣的設(shè)置能夠使得預(yù)燃室殼體更好地散熱，防止內(nèi)燃機(jī)被燒壞。

在本實(shí)施例中，由于預(yù)燃室水套的外壁設(shè)有第一環(huán)形凹槽，第一環(huán)形凹槽上設(shè)有密封套與氣缸蓋密封，使得預(yù)燃室水套能夠完整地與氣缸蓋密封貼合，防止冷卻水滲漏到氣缸蓋中，防止氣缸蓋、預(yù)燃室水套受到腐蝕，增加預(yù)燃室水套的使用壽命。

在本實(shí)施例中，由于在氣缸蓋內(nèi)壁與預(yù)燃室水套之間設(shè)置有可以插拔的插槽塊，當(dāng)從內(nèi)燃機(jī)循環(huán)管路長(zhǎng)時(shí)間引入冷卻水時(shí)，冷卻水中的水垢會(huì)存留在插槽塊的通孔中，冷卻效果很可能會(huì)受影響，此時(shí)，可以拔出插槽塊并對(duì)其進(jìn)行清洗，使得冷卻水能夠順暢的從進(jìn)水通道進(jìn)入，冷卻效率變高。

上述實(shí)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(hù)范圍。