[实用新型]一种火花塞辅助高辛烷值燃料压燃开式燃烧室

说明书

本实用新型公开了火花塞辅助高辛烷值燃料压燃开式燃烧室，主要包括有：缸盖下壁面、喷油器安装孔、火花塞安装孔、火花塞、活塞、气缸缸壁等。本实用新型以传统的重型柴油机燃烧室为基础，在柴油机气缸缸盖任意一侧的进气门与排气门之间开有火花塞安装孔，并在活塞顶壁上开有用于放置火花塞深入缸内部分的让位凹槽结构，在保持与原有活塞高几何压缩比水平相当的基础上，便于火花塞快速点燃周围适宜的燃油混合气。通过火花塞辅助点火可以控制燃烧，同时使得高辛烷值燃料可以在较低负荷下(全局过量空气系数大于1)稳定压燃。本实用新型对燃烧室的改动相对较小，在有利于火花塞点火的同时可以保持柴油机平台高热效率的特点。

技术领域

本实用新型涉及往复活塞式发动机，尤其涉及高辛烷值燃料压燃燃烧室结构。

背景技术

高辛烷值燃料压燃是一种清洁高效的发动机燃烧技术。基于柴油机平台的高辛烷值燃料压燃燃烧模式既继承了柴油机的高热效率又继承了汽油燃料混合气均匀性好的优点，同等负荷下的碳烟、NOx等有害排放物远低于传统柴油机。与柴油相比，汽油因其反应活性低，高辛烷值燃料压燃低负荷时循环油量小、全局过量空气系数大，燃烧稳定性差是制约高辛烷值燃料压燃技术应用的关键技术瓶颈之一。火花辅助高辛烷值燃料压燃是一种潜在的满足发动机冷启动需要的低负荷燃烧稳定性拓展的技术手段，是当前高辛烷值燃料压燃技术亟待研究的关键技术。现代柴油机近压缩上止点喷油会使燃烧室内的燃料、空气混合气分布多位于活塞凹坑内部，传统活塞型线很难使火花塞电极到达较浓混合气分布区域。而采用较大凹坑直径的活塞在保证火花塞电极处于适合浓度的混合气分布区域时，发动机的几何压缩比无法保证现代柴油机高压缩比的水平，这会制约高辛烷值燃料压燃全工况热效率的提升。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种既满足火花塞点火混合气浓度需求，进而提高低负荷高辛烷值燃料压燃稳定性的燃烧室结构，同时可以保证几何压缩比处于现代柴油机相当的水平的火花塞辅助高辛烷值燃料压燃开式燃烧室。

本实用新型通过如下技术方案予以实现。

本实用新型一种火花塞辅助高辛烷值燃料压燃开式燃烧室，包括ω型活塞，在每个柴油机气缸缸盖任意一侧的进气门与排气门之间开有一个火花塞安装孔或者在每个柴油机气缸缸盖两侧的进气门与排气门之间分别设置一个火花塞安装孔且两个火花塞安装孔关于柴油机气缸缸盖的中心线形成对称布置，在与每一个火花塞安装孔相对位置的ω型活塞顶壁上分别开有用于放置火花塞深入缸内部分的让位槽，所述让位槽为向活塞内凹进的凹槽结构，所述的凹槽结构顶部通过上部过渡圆弧段与活塞顶面平滑过渡连接，所述的凹槽结构底部通过下部过渡圆弧段与ω型活塞的第一底部圆弧上部平滑过渡连接，与下部过渡圆弧段相连的ω型活塞的第一底部圆弧形成第二底部圆弧，所述的凹槽结构、下部过渡圆弧段以及第二底部圆弧上下依次平滑相连形成波浪线结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在保证改进后活塞的几何压缩比与现代柴油机相当水平的前提下，保障火花塞电极附近的混合气浓度分布，可以在全局过量空气系数大于现有汽油机水平下实现有效点火。可以有效拓展高辛烷值燃料压燃的低负荷稳定运行边界。本实用新型对燃烧室的改动相对较小，在中高负荷下高辛烷值燃料的燃烧及排放情况可以保持与原柴油机燃烧室基本相当的水平。

附图说明

图1为火花塞(单火花塞时)位于气缸盖一侧的进气门与排气门中间时，采用本实用新型结构的燃烧室结构示意图；

图2为单火花塞时采用本实用新型结构的活塞顶面俯视图；

图3为图2所示的活塞沿A-A的燃烧室剖面示意图；

图4为图2所示的活塞沿B-B的燃烧室剖面示意图；

图5为火花塞(双火花塞)安装位置分别位于气缸盖两侧的进排气门之间，采用本实用新型结构时的燃烧室结构示意图；

图6为双火花塞时采用本实用新型结构的活塞顶面俯视图。