專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能低污染雙燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置屬于動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域。
近年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)展迅速。對(duì)其性能、特別是節(jié)省能源，限制排放污染的要求愈來(lái)愈高，由此，各種各樣的研究和技術(shù)方案也層出不窮，例如改變壓縮比等參數(shù)、增壓、提供更均勻混合氣和精確點(diǎn)火、稀薄混合氣燃燒。分層進(jìn)氣燃燒、自動(dòng)控制汽油噴射應(yīng)用電子技術(shù)進(jìn)行全面最佳控制、燃料中加入添加劑、部份燃料催化反應(yīng)凈化、絕熱的低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)等等。
這些方案，有的本身不完善，有缺陷，有的會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題，有的由于可靠性、使用、結(jié)構(gòu)成本等問(wèn)題，實(shí)際進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用的并不多。
日本技研工業(yè)公司研制成功的復(fù)合渦流控制燃燒室(CVCC)發(fā)動(dòng)機(jī)，在實(shí)現(xiàn)稀薄混合氣分層燃燒方面取得較好效果，但其具有主、副雙燃燒室和第三氣門(mén)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增高。
本技術(shù)與日本CVCC發(fā)動(dòng)機(jī)不同，本裝置副燃燒室上沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的小氣門(mén)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本裝置的目的是，很少改變現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，以一種特定的雙燃燒室系統(tǒng)，配合可控制的燃料噴射裝置，形成不同濃度混合氣分層，充分發(fā)揮稀薄混合氣燃燒經(jīng)濟(jì)性高和排放污染低的特點(diǎn)，平穩(wěn)可靠，成本不高，便于生產(chǎn)。
本裝置是一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，


圖1是本裝置發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖。
圖中構(gòu)體名稱(chēng)是1——?dú)飧祝?——活塞；3——主燃燒室；4——副燃燒室；5——火花塞；6——通孔；7——進(jìn)氣閥；8——噴油器；9——進(jìn)氣管；10——進(jìn)氣閥座；11——噴油孔。
本裝置總的工作循環(huán)與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相同，所不同的是，氣缸1內(nèi)主燃燒室3與副燃燒室4之間有通孔6相通，結(jié)構(gòu)為單孔的噴油器8位于進(jìn)氣閥7的一側(cè)，其頭部距進(jìn)氣閥座10很近，而頭部噴油孔11軸線(xiàn)與噴油器中心線(xiàn)傾斜相交的一個(gè)角度，正好對(duì)準(zhǔn)通孔6的中心線(xiàn)，兩者中心線(xiàn)重合在一條直線(xiàn)上。
當(dāng)進(jìn)氣閥7開(kāi)啟以后，噴油器8噴出油束通過(guò)進(jìn)氣閥7與閥座10之間開(kāi)啟空隙，為
圖1中虛線(xiàn)箭頭所示，其中心部份比較密集的油霧射入通孔6及副燃燒室4內(nèi)，形成濃混合氣，周?chē)溆嗖糠萦挽F則分散于進(jìn)氣閥7、進(jìn)氣閥座10與主燃燒室3之間，被進(jìn)氣氣流帶入氣缸。形成稀混合氣，這一過(guò)程持續(xù)至進(jìn)氣閥7關(guān)閉前結(jié)束，以后進(jìn)氣閥關(guān)閉進(jìn)行壓縮過(guò)程，氣缸1內(nèi)混合氣壓力逐漸高于副燃燒室內(nèi)混合氣壓力，使部份混合氣流入副燃燒室，造成適當(dāng)?shù)臏u流，并與副燃燒室內(nèi)濃混合氣再混合汽化，為控制預(yù)定的燃燒過(guò)程作好準(zhǔn)備。
圖2為本裝置同一發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖，圖中各標(biāo)號(hào)表示構(gòu)件與
圖1相同。但其活塞2已運(yùn)行經(jīng)過(guò)下死點(diǎn)后又行至上死點(diǎn)，壓縮過(guò)程終了。這時(shí)副燃燒室仍保持濃混合氣成份，主燃燒室內(nèi)仍為稀混合氣，而主、副燃燒室之間的通孔6內(nèi)附近則混合形成比例適中正?；旌蠚鈪^(qū)域?；鸹ㄈ?即位于副燃燒室內(nèi)這一區(qū)域的上方，并于活塞到達(dá)上死點(diǎn)前點(diǎn)火，因?yàn)檫@一區(qū)域濃度適中，燃燒強(qiáng)烈，副燃燒室內(nèi)混合氣也著火燃燒。使高溫燃?xì)鉀_出通孔點(diǎn)燃主燃燒室內(nèi)的稀薄混合氣。同時(shí)造成一定程度的渦流，如圖2實(shí)線(xiàn)箭頭所示，保證穩(wěn)定可靠的燃燒，壓力很快上升，推動(dòng)活塞下行膨脹作功，接著進(jìn)行排氣與進(jìn)氣過(guò)程，開(kāi)始下一循環(huán)。
以下是本裝置一個(gè)實(shí)施例的主要參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型式雙燃燒室活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
行程與冷卻系四行程、水冷。
氣缸數(shù)與排列雙缸、直列。
燃燒系電子控制汽油噴射系統(tǒng)。
潤(rùn)滑系壓力飛濺式潤(rùn)滑。
氣門(mén)機(jī)構(gòu)頂置凸輪軸、鏈傳動(dòng)。
氣缸直徑78毫米。
活塞行程82毫米。
總排量783毫升。
壓縮比9.51。
額定功率25千瓦。
額定轉(zhuǎn)速5400轉(zhuǎn)／分。
最大扭矩58牛頓米全負(fù)荷比耗油量265克／千瓦小時(shí)。
最低比耗油量230克／千瓦小時(shí)。
比功率32千瓦／公升。
重量80公斤。
比重量3.2公斤／千瓦。
外形尺寸430毫米×540毫米×460毫米(長(zhǎng)×寬×高)本裝置保持普通燃油噴射的全部特點(diǎn)，而且還具有以下一些重大優(yōu)點(diǎn)1.通過(guò)本裝置雙燃燒室、噴油器的結(jié)構(gòu)布置及燃油噴射系統(tǒng)，為燃燒前準(zhǔn)備不同比例混合氣明顯的分層。實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的稀薄混合氣燃燒方式。其總的過(guò)量空氣系數(shù)可從1至大于2之間廣大范圍內(nèi)變化，從而不僅在全負(fù)荷，而且在各種部份負(fù)荷條件下均能獲得很低的耗油量，耗油量曲線(xiàn)變化平坦，具有很高的經(jīng)濟(jì)性，平均約比同類(lèi)汽油機(jī)耗油量降低15％——25％。
2.由于實(shí)現(xiàn)可靠有效的稀薄混合氣燃燒方式，相當(dāng)?shù)亟档土伺艢庵蠧O、HC、和NOX等含量，即使不另設(shè)普通排氣催化反應(yīng)裝置，也能達(dá)到有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)的要求。
3.本裝置噴油器裝在進(jìn)氣管內(nèi)進(jìn)氣閥的一側(cè)，有良好的冷卻和工作條件，加之在進(jìn)氣過(guò)程低壓噴油，壓力低、可靠性好、費(fèi)用接近于現(xiàn)代化油器，可采用現(xiàn)有的機(jī)械噴油系統(tǒng)或電子控制噴油系統(tǒng)。
4.可控制的燃料噴射系統(tǒng)，雖然目前其成本要高些，但由于本裝置很低的排氣污染，可省去排氣催化反應(yīng)裝置及其費(fèi)用，發(fā)動(dòng)機(jī)總的成本變化不大，加之排氣溫度較低，對(duì)排氣管等的熱負(fù)荷及腐蝕作用較小。
5.本裝置與普通發(fā)動(dòng)機(jī)比較、結(jié)構(gòu)上改變不大。燃油系統(tǒng)也可以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。由此技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)。
本裝置用于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，還可用于帶進(jìn)氣閥的直流換氣二行程發(fā)動(dòng)機(jī)?？梢愿鞣N缸徑、不同缸數(shù)排列布置，從而可能成為新一代發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)方面。
權(quán)利要求1.一種雙燃燒室活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是每個(gè)氣缸有主、副兩個(gè)燃燒室，主、副燃燒室之間有通孔相連通，火花塞位于副燃燒室上通孔附近位置，噴油器位于進(jìn)氣管內(nèi)進(jìn)氣閥的旁邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是噴油器的單一噴孔軸線(xiàn)與噴油器主體中心線(xiàn)成傾斜角度相交，并且噴孔口對(duì)準(zhǔn)副燃燒室通孔，與通孔中心在一條直線(xiàn)上。
專(zhuān)利摘要雙燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)是以一種特定形狀主、副燃燒室及噴油器的結(jié)構(gòu)布置，配合火花塞和可控制的燃油噴射系統(tǒng)，形成不同濃度混合氣的層次分布。實(shí)現(xiàn)稀薄混合氣穩(wěn)定可靠的燃燒方式。從而取得很高的經(jīng)濟(jì)性和很低的排氣污染，同時(shí)結(jié)構(gòu)上對(duì)普通發(fā)動(dòng)機(jī)改變很少，技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)。可廣泛用于各種用途的汽油機(jī)上。
文檔編號(hào)F02B19/00GK2064417SQ8922094
公開(kāi)日1990年10月24日 申請(qǐng)日期1989年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月14日
發(fā)明者雷良榆 申請(qǐng)人:雷良榆