[实用新型]一种用于加快转子发动机燃烧的引火喷管、转子及发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于动力机械系统的燃烧技术领域，特别是涉及一种在转子发动机的转子上开设具有特殊形状的引火喷管以加快转子发动机燃烧，以及具有该设计的转子及发动机。

背景技术

一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，高速性能好等许多往复式发动机无法比拟的优点。但是由于转子发动机单向转动，导致其内部流场为随转子运动方向的单向流动，并且流速很大。这同时会带来两方面的缺陷：第一，缸内混合气气体迁移速度过大造成火花塞附近气流流速也很大，点火能量容易散失而导致点火不易成功，为了点火成功，发动机需要安装高能的点火系统，这不但增加发动机成本而且发动机点火系统工作的可靠性较低；第二，点火成功后，由于混合气流速较大，整个火焰面会不断向前移动，即火焰会很容易的快速向前传播，而很难逆向的向后传播，这样燃烧室后部的未燃混合气必须运动到火焰后锋面才能被点燃，所以燃烧期就加长了，所以燃气不能快速充分的燃烧膨胀，这不仅大大降低了燃烧的效率，还导致油耗增加及排放物中未燃烃含量的增加。

为了克服转子发动机的上述缺点，人们不断的改变燃烧室的形状，以期待得到合理流场来使火花塞附近的流场速度不太大，来提高点火成功率；并且在做功燃烧行程的前期使燃烧室内部产生涡流，涡流对火焰的带动作用，可以这一定程度解决火焰无法向燃烧室后部传播的问题。但是随着燃烧过程的进行，转子运功到上止点附近时，涡流会因燃烧室内部空间的急剧减小而破碎，即涡流作用时间很短，所以这种方法无法从根本上改变由于发动机转子的单向流动而是燃烧室内部流场整体随转子单向向前运动的现状，燃烧效率的提高程度有限。

实用新型内容

本实用新型目的是设计一种引火喷管，使得燃烧室中部和前部形成了一种循环的气流，从而在很大程度上改变了原来发动机内部因转子单向转动，导致其内部流场为随转子运动方向的单向流动的现状，且很好的解决了由于工作工程中高速的单向流所产生的点火困难及火焰无法逆向的向燃烧室后部传播的问题。本实用新型同时公开了具有该设计的转子及发动机。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于加快转子发动机燃烧的引火喷管（1），其特征在于：所述喷管由开设在转子（2）中部和前部的两个直通道（3）相互交汇组成，交汇处作为引火喷管的弯道（4）；所述中部的直通道还包括一减缩段（5），通道半径在弯道处最大并向转子表面不断减小。

进一步的，所述转子中部和前部的两个直通道均为通孔，与转子表面的夹角α的范围为40°—60°,β的范围为20°—40°，直径范围为4—6mm。

进一步的，所述转子中部直通道的减缩段（5）由一渐缩管（6）通过过盈配合的方式安装到直通道（3）中形成引火喷管的减缩段,所述渐缩管的最小直径也是整个引火喷管的直径设计为1—2mm，最大直径为2.5—3.5mm。

一种转子发动机的转子，其特征在于：所述转子包括如权利要求1所述的引火喷管。

一种转子发动机的转子，其特征在于：所述发动机包括如权利要求4所述的转子。

本实用新型相对现有技术的有益效果在于：现有技术中，转子发动机工作过程中，由于转子的单向转动而使燃烧室内部的流场整体上随转子转动方向向前高速单向运动，由于火花塞附近气流流速很高造成点火能量容易散失，从而点火困难。并且在火花塞点火后，燃烧室内部这种高速的单向流使火焰迅速向前传播而无法逆向的向后传播，这是致使发动机燃烧效率降低的主要原因。而本实用新型的引火喷管使得燃烧室中部和前部形成了一种循环的气流，其主要有两方面的作用：一、燃烧前期，增加了对燃烧室内部单向气流的扰动，降低了火花塞附近的气流速度，提高了点火成功的几率；二、燃烧中后期，促使前部已燃高温气体通过喷管反冲到燃烧室中后部并引燃附近的未燃混合气，这在很大程度上解决了原来火焰无法逆向向燃烧室后部传播的问题。总起来说，引火喷管的实用新型可以使得发动机点火容易并且利于中后部混合气的燃烧，促进和加快了燃烧效率，提升了发动机的整体性能。具体来说：

1、燃烧过程前期，增加了对燃烧室内部单向气流的扰动，降低了火花塞附近的气流速度，减少点火能量的散失，提高了点火成功的几率，降低了对点火系统的要求，从而减小了点火系统的成本，并提高了其高效稳定工作的可靠性；