一种内燃机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种内燃机。


背景技术：

2.随着油耗法规愈加严苛，内燃机超高热效率成为追求的目标。加快燃烧速度，提高等容度，减少散热损失，同时抑制爆震，是提高汽油机热功转化效率的有效手段。在点燃、往复式的发动机中，使用预燃室湍流射流点火技术能大幅提高发动机的有效热效率。预燃室射流点火能提高燃烧速度、抑制爆震、扩展稀燃极限，在改善汽油机热效率方面具有一定潜力。预燃室射流点火首先引燃预燃室空腔内的混合气，高温高压混合气通过小孔喷向主燃烧室，形成高速射流火焰，大幅增加点火面积，提高燃烧速度。另一方面，预燃室内未燃中间产物也可加快燃烧进程。但是由于预燃室与主燃烧室的小孔通道直径较小，预燃室点燃后的残余废气不能在进气和排气冲程全部排出到主燃烧室，导致预燃室内的废气残余系数较大，在部分负荷时导致预燃室内点火燃烧不稳定，甚至失火，使得主燃烧室的燃烧稳定性较差。
3.现有技术中，带扫气的预燃室需要高压气瓶或提前制备混合气，提前制备混合气需要加热装置或喷射器或混合腔等，加热装置的安装、操作复杂，且带扫气的预燃室体积较大，缸径较小的汽油机缸盖空间较小，带扫气的预燃室难以在小缸径的发动机上安装。另一方面，添加的高压气瓶、喷射器、管路等装置，使得预燃室的价格较高。并且复杂的带扫气的预燃室装置零件较多，减少了系统的可靠性和可维护性。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题中：针对现有的内燃机带扫气的预燃室结构复杂的问题，提供一种内燃机。
5.本实用新型提供了一种内燃机，包括气缸、缸盖、活塞、预燃室和主燃烧室，所述缸盖安装于所述气缸上；所述活塞收纳于所述气缸，并沿着所述气缸的轴线往复运动；所述缸盖内设置有所述主燃烧室，所述主燃烧室设置有进气道和排气道；所述预燃室安装于所述缸盖上，所述预燃室包括预燃腔和连通外界大气的扫气装置，所述预燃腔与所述主燃烧室连通；所述扫气装置包括开闭阀；所述扫气装置通过调整所述开闭阀连通所述预燃腔与外界大气。
6.可选地，所述扫气装置还包括扫气通道，所述扫气通道为圆柱形通道，所述预燃室远离所述主燃烧室的一端开设有所述扫气通道；所述开闭阀安装于所述扫气通道上。
7.可选地，所述扫气通道的直径为0.8
‑
3mm，所述扫气通道的个数为1～6个。
8.可选地，所述预燃室还包括第一喷射器、至少一个喷射孔和火花塞，所述喷射孔连通所述预燃腔与所述主燃烧室；所述第一喷射器和所述火花塞的一端均延伸入所述预燃腔内。
9.可选地，所述预燃腔与所述主燃烧室的体积比为(0.01～0.02)：1。
10.可选地，所述进气道内设置有用于打开或关闭所述进气道的进气门，所述排气道内设置有用于打开或关闭所述排气道的排气门；所述进气门和所述排气门均可移动地安装于所述缸盖上。
11.可选地，所述进气门和所述排气门近所述主燃烧室的一端均呈圆锥结构，所述圆锥结构上设置有密封面。
12.可选地，所述活塞外周安装有密封环，所述密封环设置在所述活塞与所述气缸之间。
13.可选地，所述内燃机还包括第二喷射器，所述第二喷射器安装于所述缸盖上，所述第二喷射器一端延伸入所述进气道中。
14.在本实用新型中，通过在预燃室内设置与预燃腔连通的扫气装置，扫气装置与外界大气连通，扫气装置通过开闭阀连通预燃腔与外界大气，使得内燃机在进气冲程时，活塞沿气缸的轴线向远离预燃室的方向运动产生负压，大气中的空气通过扫气装置被吸入预燃腔内，预燃腔内的残余废气被挤压进入主燃烧室，从而将预燃腔内的废气清除。在压缩冲程，开闭阀关闭，阻断预燃腔通过扫气装置与外界大气连通。内燃机的预燃室结构简单，操作方便，通过设置扫气装置使得残余废气清除效率高。
附图说明
15.图1是本实用新型一实施例提供的一种内燃机的结构示意图；
16.图2是本实用新型一实施例提供的一种内燃机的预燃室的结构示意图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
19.如图1和图2所示，本实用新型的一实施例的一种内燃机，包括气缸1、缸盖2、活塞3、预燃室40和主燃烧室50，所述缸盖2安装于所述气缸1上。所述活塞3收纳于所述气缸1，并沿着所述气缸1的轴线往复运动。所述缸盖2内设置有所述主燃烧室50，所述主燃烧室50设置有进气道51和排气道52。所述预燃室40安装于所述缸盖2上，所述预燃室40包括预燃腔42和连通外界大气的扫气装置41，所述预燃腔42与所述主燃烧室50连通，所述扫气装置41包括开闭阀411。所述扫气装置41通过调整所述开闭阀411连通所述预燃腔42与外界大气。具体地，所述缸盖2与所述气缸1通过螺栓连接，预燃室40通过螺纹或压紧的方式安装在缸盖2上，开闭阀411通过电机或液压系统启动，所述预燃腔42远离所述主燃烧室50的一端设置有所述扫气装置41。
20.本实施例中内燃机的工作过程为：以往复式的四冲程发动机为例，在进气冲程时，进气道51开启，排气道52关闭，开闭阀411开启，活塞3沿气缸1 的轴线向远离预燃室40的方向运动，产生负压，一部分空气从进气道51进入主燃烧室50，主燃烧室50内喷入燃料，形成油气混合物。另一部分空气通过扫气装置41被吸入预燃腔42，预燃腔42内的残余废气被挤压进入主燃烧室50，从而将预燃腔42内的废气清除。。
21.在压缩冲程，进气道51、排气道52、开闭阀411均关闭，活塞3沿气缸1 的轴线向靠近预燃室40的方向运动。主燃烧室50内的油气混合物被压入预燃腔42内。在压缩冲程末端，活塞3将要到达上止点时，引燃预燃腔42的燃料。预燃腔42内的压力上升，高温混合气从预燃腔42喷进主燃烧室50。
22.做功冲程，主燃烧室50的混合气被点燃，推动活塞3沿气缸1的轴线向远离预燃室40的方向运动。
23.在排气冲程，排气道52开启，活塞3沿气缸1的轴线向靠近预燃室40的方向运动，已经燃烧过的废气从主燃烧室50进入排气道52。
24.重复上述步骤，循环往复。
25.在本实施例中，通过在预燃室40内设置与预燃腔42连通的扫气装置41，扫气装置41与外界大气连通，扫气装置41通过开闭阀411连通预燃腔42与外界大气，使得内燃机在进气冲程时，活塞3沿气缸1的轴线向远离预燃室40的方向运动产生负压，大气中的空气通过扫气装置41被吸入预燃腔42内，预燃腔42内的残余废气被挤压进入主燃烧室50，从而将预燃腔42内的废气清除。在压缩冲程，开闭阀411关闭，阻断预燃腔42通过扫气装置41与外界大气连通。内燃机的预燃室40结构简单，操作方便，通过设置扫气装置41使得残余废气清除效率高。
26.如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述扫气装置41还包括扫气通道412，所述扫气通道412为圆柱形通道，所述预燃室40远离所述主燃烧室50的一端开设有所述扫气通道412。所述开闭阀411安装于所述扫气通道412上。通过设置扫气通道412连通预燃腔42与外界大气，结构简单，操作方便。
27.在本实用新型的一些实施例中，所述扫气通道412的直径为0.8
‑
3mm，所述扫气通道412的个数为1～6个。
28.如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述预燃室40还包括第一喷射器43、至少一个喷射孔44和火花塞45，所述喷射孔44连通所述预燃腔42与所述主燃烧室50。所述第一喷射器43和所述火花塞45的一端均延伸入所述预燃腔42内。具体地，所述火花塞45安装在预燃室40上，且与所述预燃室40通过螺纹连接。所述第一喷射器43通过压紧的方式安装在所述预燃室40 上，用于向预燃腔42内喷射燃料。
29.在本实用新型的一些实施例中，所述喷射孔44的轴线与所述预燃腔42的中心轴线呈一定夹角，所述喷射孔44的个数为1～12个，每一所述喷射孔44的孔径为0.8
‑
2mm。
30.在本实用新型的一些实施例中，所述预燃腔42与所述主燃烧室50的体积比为(0.01～0.02)：1。预燃室40占用空间小，便于安装在缸盖2上。
31.如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，所述进气道51内设置有用于打开或关闭所述进气道51的进气门53，所述排气道52内设置有用于打开或关闭所述排气道52的排气门54。所述进气门53和所述排气门54均可移动地安装于所述缸盖2上。具体地，缸盖2上开设有安装孔，进气门53和排气门54沿着安装孔的轴线方向移动。
32.如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，所述进气门53和所述排气门 54近所述主燃烧室50的一端均呈圆锥结构，所述圆锥结构上设置有密封面531，用于密封气体。进一步地，密封面531上涂覆有胶面。
33.如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，所述活塞3外周安装有密封环6，所述
密封环6设置在所述活塞3与所述气缸1之间，用于密封气体和润滑油。
34.如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，所述内燃机还包括第二喷射器7，所述第二喷射器7安装于所述缸盖2上，所述第二喷射器7一端延伸入所述进气道51中。具体地，所述第二喷射器7通过压紧的方式安装于所述缸盖2 上，用于向主燃烧室50内喷射燃料。
35.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。