[发明专利]用于活塞式发动机的气缸

说明书

本申请公开了一种用于活塞式发动机的气缸(10)，包括气缸体(101)、固定安装于所述气缸体(101)的顶端的气缸头(102)和安装在所述气缸头(102)内的喷油组件(103),其中，所述气缸头(102)内设置有将主燃烧和副燃烧室隔开的间隔构件(104)，所述间隔构件(104)具有底部截面为ω弧形的内壁。本申请通过显著提高活塞发动机的燃烧速度，控制最高爆发压力，以及使气缸结构紧凑密封，来实现活塞发动机的高功重比和高密封性。

技术领域

本申请涉及活塞式发动机领域，具体但不排他地，涉及一种用于二冲程航空重油活塞式发动机的气缸。

背景技术

近年来，两冲程航空重油活塞发动机在小型航空器和无人机中扮演越来越重要的角色。其中，重油活塞发动机的气缸结构会直接影响到重油发动机的性能和工作效率。

目前，现有技术中所涉及的活塞发动机的气缸所形成的燃烧室中的燃烧速度并不能适应两冲程发动机高速化的发展，也不能较好地控制发动机燃烧的最大爆发压力，导致发动机的气缸结构增厚，降低了发动机的功重比，难以满足航空发动机安全性的要求。

此外，对于重油活塞发动机气缸盖和气缸体之间的结构连接，传统方式是通过将气缸体，气缸盖和曲轴箱用长螺柱连接成一个整体，结合面处设计有衬垫来实现密封气缸盖处于气缸体的上部，结构不够紧凑。尽管这种螺柱连接的方式可以保证气缸盖拥有足够的强度和刚度，但由于气缸盖受热不均匀，冷却受限等原因，使气缸盖各部分的温差大，造成在热应力较高的地方易发生损坏；另一方面，在热负荷和机械负荷共同作用下使气缸盖产生的变形，气缸体密封效果变差，从而影响发动机的性能。

发明内容

为了至少部分的解决上述已有技术存在的不足，本发明提供一种用于活塞发动机的气缸，通过显著提高活塞发动机的燃烧速度，控制最高爆发压力，以及使气缸结构紧凑密封，来实现活塞发动机的高功重比和高密封性。

根据本发明的一方面，提供一种用于活塞式发动机的气缸，包括气缸体、固定安装于所述气缸体的气缸头以及安装于所述气缸头内的喷油组件，其中，所述气缸头内设置有将主燃烧和副燃烧室隔开的间隔构件，所述间隔构件具有底部截面为ω弧形的内壁。

所述间隔构件具有底部截面为ω弧形的内壁，可以使副燃烧室中保持所形成的强涡流，与喷油器喷出的燃油充分掺混，由此促进副燃烧室中的燃油充分雾化，发生预燃，而预燃后的油气混合物可以进一步帮助主燃烧室提高主燃烧室的燃烧速度，控制发动机的最高爆发压力，从而使发动机气缸轻量化，增大发动机的功重比。

在一些实施方式中，所述间隔构件可以具有底部截面为ω弧形的U形内壁。

在一些实施方式中，所述间隔构件可以以过渡配合的方式内嵌于所述气缸头的底部，这样也可以提高气缸的紧凑度。

在一些实施方式中，所述气缸还可以包括用于使所述间隔构件相对于所述气缸头固定的固定装置，以保证所述间隔构件在气缸内处于高压时不会相对气缸头错位。

在一些实施方式中，所述固定装置可包括位于所述间隔构件的上方的筒状压件和位于所述筒状压件上方的压板，所述筒状压件和所述气缸头的轴向定位端面之间设置有密封件，以防止主燃烧室内的气体泄漏。

在一些实施方式中，所述筒状压件的内壁面具有与所述喷油组件(103)的外壁面螺纹连接的内螺纹段。喷油组件与筒状压件采用螺纹连接，不仅可以保证喷油组件的轴向定位，还可以改善喷油组件与气缸的密封性。

在一些实施方式中，所述间隔构件的顶端和所述喷油组件之间可以设置有套筒，所述套筒与所述喷油组件的接合端面之间可设置有密封件，以在喷油组件与筒状压件螺纹连接的基础上进一步改善喷油组件与气缸的密封性，所述套筒与所述间隔构件的接合端面之间可设置有密封件，以防止副燃烧室内的气体泄漏。在一些实施方式中，所述间隔构件还可以具有底部截面为ω弧形的外壁。在一些实施方式中，所述间隔构件的外壁的ω弧形的弧半径可以大于其内壁的ω弧形。