[发明专利]多球面燃烧室的缸头及其汽油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力机部件及其应用，特别涉及一种汽油机部件及其应用。

背景技术

汽油机是用汽油作燃料的一种动力机械。由气缸、曲柄连杆机构、配气系统、供油系统、润滑系统和点火系统等部分组成；气缸头设置有进气通道和排气通道，并与气缸共同组成燃烧室面，因而，属于汽油机较为重要的部件。汽油作为燃料与空气的混合物在燃烧室内燃烧，产生大量的热量，用于作为驱动能量。燃烧室的参数是保证汽油机高效运行的必要条件。

现有技术中，缸头的燃烧室面普遍采用楔形结构，具有较大的面容同比，但是该结构有利于其它附属结构的安装，比如气门组件；如果改变燃烧室面结构，则会影响进、排气门组件的布置。为解决以上问题，出现了一种球形燃烧室结构，具有较小的面容比，对汽油机的性能具有较好的影响；然而，球形燃烧室由于表面平滑，不利于燃烧气的混合，并且为了适应气门的安装会在燃烧室面出现形状突变，影响混合、进气和排气，从而使球形燃烧室的优势得不到充分发挥。

现有的进、排气门组件的摇臂总成较普遍使用的结构为摇臂设有筒状座并外套于摇臂轴与其可绕轴线转动配合，而摇臂轴固定于摇臂座。该结构由于筒状座与摇臂轴接触面较大，且加工精度、安装精度以及长时间摩擦的影响，长时间运行后会出现多方位晃动，导致现有的进、排气门组件关闭不严、不准和动作不顺畅的问题，特别是对于球面燃烧室，该摇臂结构影响球面燃烧室的正常工作，无法发挥其优势，不能适应于球面燃烧室的使用，影响汽油机的正常运行。

因此，需要对汽油机缸头的燃烧室进行改进，具有更小面容比的燃烧室结构，利于燃烧气的混合，提高汽油机的运行效率，节约燃料，降低排放。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种多球面燃烧室的缸头及其汽油机，具有更小面容比的燃烧室结构，利于燃烧气的混合，提高汽油机的运行效率，节约燃料，降低排放。

本发明的多球面燃烧室的缸头，包括缸头本体和设置于缸头本体的进气通道、排气通道及火花塞安装孔，缸头本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面由三个球面依次相切形成，由底部到顶部依次为球面I、球面II和球面III，所述球面II的半径大于球面I的半径，所述球面III的半径大于球面II的半径。

进一步，所述球面I、球面II和球面III所占燃烧室面比例按宽度为1∶3∶2；该比例的燃烧室面的汽油机动力试验效率最高，排放最低，降低燃油消耗达到6.5％，汽油机功率提升比现有的的单一球面燃烧室超过200W。

进一步，所述缸头本体上与进气通道对应设有进气门，与排气通道对应设有排气门，所述进气门和排气门分别设有摇臂，所述缸头本体上与两个摇臂一一对应设置有两个摇臂座，所述两个摇臂分别设有供对应的摇臂座顶部嵌入的嵌合槽，两个摇臂分别由穿过嵌合槽两侧壁的摇臂轴单自由度铰接于与其对应的摇臂座顶部形成以摇臂轴为支点的杠杆结构；通过摇臂上设有嵌合槽的结构铰接摇臂，可以大大减小摇臂座的横向尺寸，占有较小的空间，适用于小体积、小排量发动机使用，避免因为发动机缸头面积小不适用于安装固定摇臂座铰接摇臂的结构；本发明的摇臂在运行过程中，其各个方向的窜动或晃动量小，保证进、排气门组件关闭后密封性好，动作顺畅，从而保证汽油机的正常运行，不会出现气门开闭时受力与运行方向不一致的情况，保证密封效果，从而提高效率，节约能源，并节约布置空间，能有效的降低摇臂的故障率，降低维护成本；适应于进排气的位置来合理布置摇臂，还利于保证气门正时，保证配气相位，从而提高性能和降低排放。

进一步，所述燃烧室面上位于进气门的座圈周围和位于排气门的座圈周围分别为与进气门的座圈内端部和排气门的座圈内端部平齐的平面；消除台阶，减小对进气和排气的干扰，降低阻力，消除死角和形状突变，保证混合气体的充分燃烧，提高汽油机效率。