专利名称：汽油机带有可分离火花塞的涡流小室的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽油机燃烧稀混合气节油技术领域。
理论和实践均已证明，汽油机燃烧稀混合气时，能提高热效率并降低有害排放中的氮氧化合物NOX。但由于汽油机燃烧稀混合气较燃烧浓混合气时火焰速度降低，从而使循环波动率增加，引起发动机运行不稳定。已有的解决办法有组织吸气涡流、采用双火花塞、设计紧凑型燃烧室和高能点火等，但这些措施均使发动机结构复杂，且不能用于已有发动机中。1984年西德波许公司在美国SAE汇刊上发表文章，推荐一种涡流室火花塞，用以燃烧稀混合气，文中有原理性介绍及示意图，火花塞与涡流室是做成整体的。它的缺点是工艺比较复杂，需要应用不锈钢焊接工艺；火花塞为易损件，需要经常更换，同时较昂贵的涡流室也必须更换；涡流室中如有积碳无法清除；火花塞电极间隙无法调整。
本实用新型的目的是针对上述涡流室火花塞存在的缺点，设计一种涡流室和火花塞分离的可用于燃烧稀混合气的涡流小室。
以下结合附图对本实用新型加以说明。
图1为涡流小室的结构示意图。
图2为火花塞的结构示意图。
其中，
图1中的［1］为中心孔，［2］为切向孔，［3］为涡流室安装螺纹，［4］为火花塞安装螺纹。图2中的［5］为加长的磁套管，［6］为加长并弯90度的中心电极。
本实用新型的涡流小室由耐热钢棒料整体加工制成。其上部的内螺纹〔4〕(M1.4×1.25)用来安装中心电极加长的火花塞；外部做成六角形，安装时用来拧紧涡流小室；中部和下部分别为两个直径不同的圆柱形小室，中部直径较大的小室除了安置火花塞加长的磁套管〔5〕和中心电极〔6〕外，主要用于工作时存放残余废气，下部直径较小的小室则主要用于点火和燃烧。
本实用新型将涡流小室和火花塞分成两体，涡流小室可直接旋入气缸盖中原来安装火花塞的螺孔，然后将中心电极加长的火花塞旋入涡流小室内的螺纹〔4〕中。这样，可以经常拆下涡流小室检查火花塞电极间隙和涡流小室内积碳情况，以便及时调整和清洗；当火花塞损坏时可以单件更换，而涡流小室则可以长期使用。
当火花塞在涡流小室上部安装就位后，加长“J”字形的端部就和下部小室的上边缘形成跳火间隙，一当点火系统的高电压到来，即在间隙中跳火并点燃可燃混合气。
本实用新型的涡流小室的底部有多个切向均布小孔〔2〕和一个中心孔〔1〕。在发动机压缩行程中，活塞压缩气缸中的可燃混合气，这时气缸中的压力比涡流小室高，在压力差作用下，混合气通过涡流小室底部小孔〔2〕高速流入，由于涡流小室底部圆周上的多个切向均布小孔〔2〕是沿圆周方向均布的，因此气流将切向流入小室，并在小室内产生高速旋转。同时中心孔〔1〕将室内残余废气推向中部直径较大的圆柱形小室中，气流高速旋转所产生的离心力可达1000g(g为重力加速度)，由于混合气中燃烧蒸汽比空气重，因此在离心作用下重的燃料蒸汽将被推向小室的周边，引起混合气在涡流小室中径向浓度分层，电极即在周边混合气较浓处点火，从而保证了着火的稳定性。
当涡流小室中混合气着火后，火焰即在强涡流作用下迅速螺旋形传播，由于燃烧强烈，小室中压力迅速提高，并超过气缸中的压力，在此压力差作用下，火焰即由各小孔高速喷出，并点燃主燃烧室中的稀混合气。由于火焰点火的能量大，并且多个伞状火焰可将主燃烧室中的稀混合气迅速分隔和复盖，因此主燃烧室的燃烧速度极快，放热率高，燃烧稳定，并有利于抑制爆震。
本实用新型的优点是1、结构简单、易于生产、成本低。2、能使汽油机使用稀混合气，燃烧快速稳定，节油显著。3、能适用于气缸直径70－110毫米的各种型号的汽油机。4、对现有正在使用中的汽油机，只需增加或更换涡流小室、火花塞和化油器中主量孔加浓量孔四种小零件即可应用，极易推广。5、也适用于汽车制造厂大量生产应用于新生产车，由于它兼有抑制爆震的作用，因此可以适当提高压缩比以进一步节油。6、当需要抑制氮氧化合物NOX排放时，可以和废气再循环技术结合，大幅度降低氮氧化合物NOX而不影响节油。
权利要求1.一种汽油机带有可分离火花塞的涡流小室，其特征在于涡流小室和火花塞为两个独立的结构，其底部有多个切向均布小孔[2]和一个中心孔[1]；火花塞的中心电极[6]加长并弯90度，火花塞可安装在涡流小室的螺纹[4]中。
专利摘要一种汽油机带有可分离火花塞的涡流小室，涡流小室和火花塞为两个独立的结构，其底部有多个切向均布小孔和一个中心孔，火花塞的中心电极加长并弯90度，火花塞可安装在涡流小室的螺纹中。可燃烧空燃比为19.5的稀混合气，较原机平均节油12％。当与废气再循环结合使用时，氮氧化合物可下降88％，此时节油率可达10％。
文档编号F02P13/00GK2061211SQ8921364
公开日1990年8月29日 申请日期1989年7月4日 优先权日1989年7月4日
发明者张滋伟, 陈晓务, 王建华 申请人:西安交通大学