[实用新型]一种压缩着火式预燃室结构及发动机

说明书

本实用新型公开了一种压缩着火式预燃室结构及发动机，压缩着火式预燃室结构包括预燃主体、发动机气缸，预燃主体设有盲孔结构的预燃本体孔，预燃本体孔滑动安装有柱塞体，柱塞体连接有柱塞驱动机构，柱塞体的内端面设有预燃内腔，预燃内腔、预燃本体孔的底面和侧壁共同限定形成预燃室，预燃本体孔侧壁设有与主燃室连通的喷射通道，预燃内腔侧壁设有与喷射通道对应的喷射孔，柱塞体处于上限位使喷射通道直接连通主燃室和预燃室，柱塞体处于下限位使喷射孔将喷射通道、预燃室和主燃室连通，预燃室内可燃混合气压缩着火，无需在预燃室上布置点火装置，省去一套点火装置和燃油喷射装置，结构简单、成本低。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种压缩着火式预燃室结构及发动机。

背景技术

目前受节能减排和油耗法规要求，发动机达到45％甚至更高有效热效率成为追求的目标。针对汽油、天然气、甲醇和氨等各种燃料发动机稀薄燃烧能提高混合气的绝热指数、降低燃烧温度、抑制爆震，是实现大于45％热效率的有效技术。比如，针对汽油发动机稀薄燃烧能提高燃油经济性5％—10％，此外还能降低一氧化碳(CO)、氢气(H2)、烃类(HC)等排放。若采用超稀薄燃烧(lambda大于1.5)，因为空气稀释程度高，燃烧温度相对较低，在能提高汽油机热效率的同时，还不会导致过高的NOx排放。

然而，现有火花塞难以点燃超稀薄混合气，为此要求超稀薄燃烧需要搭配高能点火装置才能满足使用要求。因此，在超稀薄燃烧的研究中，预燃室技术受到了广泛的关注。该技术在预燃室内形成可用火花塞容易点燃的混合气，再将预燃室混合气燃烧后高温燃烧混合物从预燃室喷入主燃室，快速引燃主燃室中的稀薄混合气。预燃室的喷射点火，在喷孔喷射区域产生多个点火源，可以实现非常快的燃烧速率。

显而易见，预燃室可以降低稀燃工况的点火难度，显著提高燃烧速率，克服了超级稀燃下火焰传播速度慢、燃烧循环变动大的缺点，现有技术通常在预燃室内采用燃油喷射装置，将部分燃油喷射进入预燃室，以在预燃室内形成相对浓一些的易被火花塞点燃的混合气。但是该措施存在以下缺点：预燃室体积较小，合理布置燃油喷射装置和火花塞将非常困难，内部混合气组织非常困难，火花塞位置处的燃油浓度稳定性较差，导致火焰发展的不确定性增强，发动机循环变动大，直喷方式导致燃油撞壁严重，易结焦和生成碳烟；液态燃料直喷后在预燃室内气化吸热，使得冷启动更加困难。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种压缩着火式预燃室结构及发动机，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

首先本实用新型提供一种压缩着火式预燃室结构，其包括：预燃主体、发动机气缸，在所述发动机气缸内设有形成于活塞与发动机气缸内部空间的主燃室，所述预燃主体设有盲孔结构的预燃本体孔，所述预燃本体孔滑动安装有柱塞体，所述柱塞体连接有用于驱动所述柱塞体沿预燃本体孔轴向往复移动的柱塞驱动机构，所述柱塞体的内端面设有为敞开腔体结构的预燃内腔，所述预燃内腔、预燃本体孔的底面和侧壁共同限定形成预燃室，所述预燃本体孔内端侧壁设置有与主燃室连通的喷射通道，所述预燃内腔侧壁设有与所述喷射通道对应的喷射孔，在所述柱塞体往复移动中具有上限位和下限位，所述柱塞体处于所述上限位使喷射通道直接连通主燃室和预燃室，所述柱塞体处于所述下限位使所述喷射孔将喷射通道、预燃室和主燃室连通。