[发明专利]实用紧凑型快速燃烧汽油机

说明书

本发明涉及实用紧凑型快速燃烧汽油机

燃烧室是汽油机的心脏，汽油和空气的混合气是在那里燃烧而发挥其能量的。压缩比是关系汽油机热效率的主要因素，所以提高压缩缩比一直是研究人员的努力方向。近些年来，研究人员一般用两个办法来提高汽油机的压缩比：第一是“分层燃烧法”，第二是“紧凑型快速燃烧法”。可是前者由于制造高压汽油泵的难度大，迄今未能彻底过关：后者要求尽量均匀的稀混合气及精确调节点火时间，否则容易导致爆燃发生。紧凑型快速燃烧法在国外有瑞士的米迦·梅和美国的里卡多研究所进行试验;在国内有天津大学刘友钧教授的射流燃烧室比较成功。（《内燃机节能手册》化学工业出版社1987年12月北京版，第500页），吉林工大和沈阳汽车发动机厂的研究人员共同进行的、汽油机用紧凑型快速燃烧室试验报告也曾在《内燃机工程》杂志1985年第3期上刊出。

但不论是“分层燃烧法”和“紧凑型快速燃烧法”，虽然都有提高压缩比。从而提高汽油机热效率的可能，但都还因为存在问题而仍停留在试验研究的阶段。

本发明的目的在于提供一种可以工业实用的紧凑型快速燃烧汽油机。

本发明是一种新型的紧凑型快速燃烧汽油机，它包括缸盖，缸体，活塞，火花塞，所述缸体内设有一气缸，所述活塞可滑动地装于气缸中，所述缸盖上设有紧凑型快速燃烧室，所述火花塞装于该燃烧室中，所述紧凑型快速燃烧室与由活塞、缸盖、缸体围成的位于气缸中的空间构成燃烧空间，其特征在于所述缸盖底平面上设有一个凸台，向燃烧空间中凸起，所述活塞上部设有一凹窝，所述凸台楔入凹窝将燃烧空间隔开。

燃烧空间的分隔，使其内混合气的燃烧分成先后二个部分，于是先燃混合气所发生的热能，将不对后燃部分混合气发生影响，必待活塞下行，凸台脱出凹窝后，已燃气体才能引燃那部分混合气。爆燃一般发生在燃烧后期、末端，所以这样的分隔燃烧有利于减免爆燃发生。

简单地说，凡是研究人员已经在试验室里得到的紧凑型快速燃烧汽油机所有优点，诸如压缩比达到11-13，油耗降至245克每千瓦小时，（注意：不是指“马力小时”）等等，实用紧凑型快速燃烧汽油机同样能达到。而后者能够摆脱“爆燃”的干扰，从而使中外许多研究人员为之辛勤工作二十多年的紧凑型快速燃烧汽 油机得能从试验室进入实地应用的领域，得能在祖国的建设事业中发挥作用。

提到积极效果，只须知道现行汽油发动机的最低油耗率约为250克/马力小时，可知实用紧凑型快速燃烧汽油机可以节约25%左右。

图纸说明

图1为现行紧凑型快速汽油机的简图，CL1表出火花塞的安装位置;

图2为实用紧凑型快速燃烧汽油机的简图;

图3为实用紧凑型快速燃烧汽油机缸盖的简图，图中表出其下部的凸台部分A，CL1为火花塞安装位置;

图4为实用紧凑型快速燃烧汽油机活塞的简图，图中表出其上部的凹窝部分B。

图1是一种燃烧室在缸盖内的现行的紧凑型快速燃烧汽油机，这种汽油机的活塞顶部是平的。图1表示活塞在上顶点的情况。也就是燃烧接近最激烈阶段的情况。图1中的（1）是燃烧室，（2）是此时活塞与缸盖平面之间的间隙。这个间隙是防止活塞与缸盖碰撞所必需，可称之谓“气垫间隙”。从燃烧开始，（1）室内已燃的气体势必 膨胀，于是将部分混合气压入气垫间隙，随着燃烧的延续，气垫间隙里混合汽的质量、压力和温度逐渐提高，如果由于点火时间控制不当，在火焰还没有到达汽缸边缘的时候，气垫间隙末端的混合气可能因已超过迟延期而发生自燃，这种自燃就是“爆燃”。这就是现行紧凑型快速燃烧汽油机没能摆脱“爆燃”干扰，而致迄今仍然停留在研试阶段的原因。这里还须补充一句，除了点火时间控制不当而外，汽油机过热、超载或其他特殊原因也能使气垫间隙的末端（汽缸边缘处）发生爆燃。

图2为实用紧凑型快速燃烧汽油机，也是处于活塞在上顶点的情况。这时缸盖与活塞之间也同样有燃烧室（1）和气垫间隙（2）。但请注意：在这图中（1）和（2）是隔离的，这是由于活塞顶部的凹窝，与缸盖下部（内）凸台相互契入而致造成这种结构。（1）与（2）的隔离可以防止（1）室内的燃烧对气垫间隙（2）发生影响：而且在（1）室燃烧期间，（2）内的混合汽处于容易散热的缸盖平面下，温度不会提高;所以必待活塞过上顶点下行而致（1）、（2）之间的隔离消失，（1）室内大量的炽热的高压的已燃气体冲入（2）内，才能迅速烧完气垫间隙里的混合气，在这种情况下，爆燃是不可能发生的。