[发明专利]双卷流燃烧室的射流-压燃燃烧系统

说明书

本发明公开一种双卷流燃烧室的射流‑压燃燃烧系统，包括缸盖、喷嘴、射流室、火花塞；缸盖上设有燃料供给通道；喷嘴设在缸盖侧壁；射流室安装在缸盖上且与气缸同轴；火花塞与射流室连通且位于射流室正上方；射流室设有多个射流孔；燃料供给通道一端连通喷嘴，另一端通过设在射流室上的一个或多个燃料进口连通射流室；缸盖连接缸套，缸套内设有活塞；活塞顶部设有凹环槽，活塞的中央被凹环槽切割形成锥形凸起，锥形凸起的中心正对射流室轴线。本发明降低了末端混合自燃诱发爆震的可能性，有利于提高发动机的结构稳定性、抗爆性以及可靠性。

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，涉及一种内燃机中燃烧系统的设计和燃烧模式的组织方法，尤其是一种双卷流燃烧室的射流-压燃燃烧系统。

背景技术

对于传统的点燃式汽油机而言，燃烧采用当量比燃烧的技术路线，并且依靠单点的火焰传播；这存在着两方面的限值，首先当量比燃烧不利于热效率的提升，为了实现内燃机进一步的节能减排，内燃机燃烧的技术路线势必要采用稀燃；其次，火花点火依赖于火焰的传播速度，单点的火焰传播速度制约了发动机的燃烧等容度的提升，不利于发动机热效率的提升，而且在未来稀燃条件下，火焰传播速度进一步减小，燃烧等容度以及燃烧的稳定性进一步降低。为了支撑未来先进发动机的技术发展方向，内燃机的点火能量需要进一步提升，采用新型的高能点火方式；而射流点火是一种有效的点火方式。射流点火采用多束流引燃缸内的混合气，多束射流诱导缸内的多火焰面传播。但是，多火焰面的压缩促使末端混合气更容易自燃，产生不同强度的爆震现象。

中国专利“一种射流阀控制的预燃室点火内燃机”，公开号CN112879145A，公开日2021.06.01，公开了一种射流阀控制的预燃室点火内燃机，其在预燃室和主燃烧室之间的气流通道中设置一个射流阀，在预燃室火花塞点燃先导混合气之前，所述射流阀关闭，切断预燃室通往主燃烧室的气体通道，在预燃室火花塞点燃先导混合气并使其燃烧一段时间以后，其先导混合气到达所需的高温高压状态，所述射流阀在最佳正时时刻开启，使预燃室高温高压气体喷射至主燃烧室并引燃主燃烧室内的混合气。其包括一条从预燃室通向主燃烧室的射流通道、一条从主燃烧室通向预燃室的被动进气通道；射流控制阀起到开关射流通道的作用；混合气直接进入气缸。

中国专利“火花点火发动机的湍流射流点火预燃室燃烧系统”，公开号CN106194395A，公开日2016.12.07，公开一种用于具有至少一个燃烧室的内燃机的点火系统，其中，点火系统包括壳体、点火装置、喷射器和具有喷嘴的预燃室，该喷嘴设置成与预燃室的近端部分间隔开。点火装置的点火器部分和喷射器的喷嘴被可操作地支撑在预燃室的近端部分中并设置成与其齐平。点火器部分点燃预燃室中的燃料，以使部分燃烧的预燃室产物被迫通过预燃室中的孔并熄灭，但通过燃烧室分配以点燃在其中的主燃料充注。

中国专利“一种稀燃发动机热射流机构及其燃烧系统”，公开号CN113006927A，公开日2021.06.22，通过对气体燃料热射流发动机机构进行改进，将进气道中燃料喷射器出口端的浓度较高的混合气单独提出，通过凸轮轴、气门机构，供给至预燃室中，当发动机需要点火时，预燃室中的火花塞先行点燃预燃室中的浓混合气，通过预燃室、燃烧室间的压力差将预燃室内的高温已燃化合物喷射至燃烧室内，从而点燃燃烧室中稀薄混合气，有效地简化热射流发动机预燃室内混合气的制备过程。本发明还通过废气再循环、进气分层技术，在进一步提高热射流发动机燃烧稳定性的同时有效地抑制爆震及有害污染物排放。