[发明专利]一种高低分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种高低分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖。

背景技术

目前，汽车发动机多为往复式活塞发动机，往复式活塞发动机是汽车上应用最多的发动机，但存在以下不足之处：（1）在怠速完全关闭节气门，只有很少空气通过节气门怠速通道进入气缸，使吸气时形成很大的真空度，必然会使进气消耗的能量增大，增大泵气损失；同时由于此时进气管的真空度很大，在进气门开启时，气缸内的压力高于进气管压力，废气膨胀进入进气管，在吸气冲程时，这些废气和新混合气同时吸入气缸，为了保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧，就必须供给更多的燃油，把混合气加浓，必然增大油耗；（2）在小负荷时，节气门的开度很小，使吸气时形成较大的真空度，在进气门开启时，气缸内的压力高于进气管压力，在吸气冲程时，同样有部分废气膨胀进入进气管，为了保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧，同样要供给较多的燃油，增大了油耗；（3）常规汽油机其混合气是均质，一般只能在空燃比12～17范围内工作，为了防止发生爆燃，采用较低的压缩比，导致热效率较低；（4）采用进气管节流方式对混合气充量进行量调节，使得泵气损失较大，在化学计量比附近燃烧，使得NOx排放较高。

专利申请号为201410784209.1，名称为一种分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖，汽缸盖上设置了汽缸盖分区隔板，汽缸盖分区隔板将气缸的燃烧室隔离成小燃烧区和大燃烧区；实现了发动机在汽车怠速、小负荷时，提高发动机内燃油的燃烧效率，降低发动机排除的废气和油耗，从而提高汽车在行驶时的环保性能和减少其使用成本。

但是上述问题1-4得不到充分的解决。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高低分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖,其目的在于实现发动机在汽车怠速、小负荷时，提高发动机内燃油的燃烧效率，降低发动机排除的废气和油耗，从而提高汽车在行驶时的环保性能和减少其使用成本。

本发明所采用的技术方案是：一种高低分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖，包括设置于汽缸盖的顶部位置处的汽缸盖分区隔板，汽缸盖分区隔板将汽缸盖的燃烧室隔离成小燃烧区和大燃烧区；大燃烧区的顶部高于小燃烧区的顶部，从而使得大燃烧区的顶部和小燃烧区的顶部形成台阶形状。

本发明的进一步改进在于，大燃烧区的顶部高出小燃烧区的顶部的距离为1-5cm。

本发明的进一步改进在于，大燃烧区的顶部高出小燃烧区的顶部的距离为2cm。

本发明的进一步改进在于，汽缸盖分区隔板双侧分别设置有球形弧面；汽缸盖内还设有活塞，活塞与小燃烧区和大燃烧区之间设有活塞顶部分区隔板；活塞顶部分区隔板靠近汽缸盖分区隔板处设置有向上延伸的凸起；两个球形弧面与活塞顶部分区隔板、凸起围成两个半橄榄球形大、小燃烧区。

本发明的进一步改进在于，活塞顶部分区隔板的凸起的高度为0.2-0.8cm。

本发明的进一步改进在于，汽缸盖分区隔板与活塞顶部分区隔板的凸起8间保持0.5～1.0mm的间隙。

本发明的进一步改进在于，大燃烧区靠近其顶部位置的内侧分别设有向下凸起的挤气凸起，挤气凸起的底面形成挤气面。

本发明的进一步改进在于，大燃烧区和小燃烧区的容积比为51：49至70：30。

本发明的进一步改进在于，大燃烧区和小燃烧区的容积比为65：35。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.在怠速、小负荷、中等负荷时，由于是只使用其中一个燃烧区工作，该工作燃烧区与另一个不工作燃烧区是分隔开的，工作燃烧区容积小，从点火到燃烧完成时间里，产生的热量能使气体只在小容积燃烧区内膨胀，因此比传统发动机的压力大大高，压力升高率大大提高，使热功转化率有很大的提高；

2、在怠速、小负荷、中等负荷时，不点火做功的燃烧区充入的是废气，即使气缸内处于高温，也不易使这些废气再产生NOx,比其它稀燃发动机大大减少了污染气体的排放；

3、在活塞在上行进行压缩冲程时，汽缸盖的挤气面、汽缸盖的分区隔板与活塞顶部之间能形成一个挤气作用，在大燃烧区和小燃烧区都形成一定强度的气体流动，形成快速燃烧，降低对辛烷值的要求；

4、本发动机是在现有四气门发动机成熟技术上的改进，因此研发试验成本低，资金投入少，开发风险小。

本发明的一种高低分区分层稀薄燃烧发动机用汽缸盖，实现了发动机在汽车怠速、小负荷时提高了发动机内燃油的燃烧效率，降低了发动机排除的废气和油耗，从而提高了汽车在行驶时的环保性能和减少了其使用成本。