一种气体发动机预燃室及其安装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气体发动机预燃室及其安装结构，气体发动机预燃室包括预燃室上体和预燃室下体，预燃室上体的下端面与预燃室下体的内腔形成预燃室，预燃室的底部连通主燃室；预燃室上体包括深孔Ⅰ和深孔Ⅱ，深孔Ⅰ内设置有单向阀，输送燃气的预燃通道通过单向阀向预燃室提供燃气，深孔Ⅱ内设置有用于点燃预燃室内燃气的火花塞。该结构与双燃料发动机相比，降低了生产成本，解决了双燃料发动机的双燃料供给系统复杂和经济性的问题；与外混式燃气发动机相比，降低了增压器、中冷器和进气腔的安全防爆等级，节约了生产成本，提高了安全性、发动机的经济实用性以及单缸功率，同时也扩大了发动机的适用范围，填补了国内大功率气体发动机的空白。
【专利说明】
一种气体发动机预燃室及其安装结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种气体发动机预燃室及其安装结构，属于气体发动机技术领域。
【背景技术】
[0002]气体发动机具有低碳环保、节能减排的优点，是内燃机行业的发展趋势，但国内气体发动机功率小，效率低，自动化程度低，与国外气体发动机有较大差距(摘自“大功率气体发动机主要技术分析”，柴油机第28卷(2006年增刊)，张小平)。
[0003]目前，国内大缸径气体发动机较为常用的有两种:一是双燃料发动机，是一种内混式燃气发动机，发动机提供柴油和燃气这两种燃料供给系统，燃气为主燃烧原料，柴油的作用是压燃点火;其工作原理是进气门开启时喷射燃气，让燃气随空气进入燃烧室，当活塞运行到压缩上止点前适时喷射少量柴油，压燃柴油，通过压燃的柴油引燃燃气，这种方法的不足之处是结构复杂，需要两套燃料供给系统，并且发动机的经济性不如纯气体发动机高;二是外混式燃气发动机，燃气通过混合器与空气充分混合，混合气通过增压器、中冷器等部件最终进入燃烧室通过火花塞点燃，因为进入燃烧室的燃气已经完全与空气混合，不存在燃烧不均匀的现象，但其不足之处也是显而易见的:首先混合气通过增压器、中冷器、进气腔等部件，对这些部件的安全防爆等级要求较高，其次该结构要求发动机空燃比不能过高，否则燃气将无法点燃，造成缸内失火，影响发动机功率及可靠性，最后燃气燃烧速度慢，阻碍了缸径的继续增加，也就限制了单缸功率的提升。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种气体发动机预燃室及其安装结构。
[0005]技术方案概述:
[0006]将小部分燃气在预燃室内通过火花塞点燃，燃烧的火焰喷射到主燃室中，而大部分燃气通过单向阀直接喷射到气缸盖的进气道中，与进气道中的空气混合，通过进气门进入主燃室，预燃室喷射的火焰点燃主燃室的燃气，可以较快传播火焰，该方式经济性好，更符合低碳环保、节能减排的要求。
[0007]本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]—种气体发动机预燃室，包括预燃室上体和预燃室下体，预燃室上体的下端面与预燃室下体的内腔形成预燃室，预燃室的底部连通主燃室；预燃室上体包括深孔I和深孔Π，深孔I内设置有单向阀，输送燃气的预燃通道通过单向阀向预燃室提供燃气，深孔Π内设置有用于点燃预燃室内燃气的火花塞。
[0009]根据本实用新型优选的，预燃室上体上设置有与深孔I连通的小孔I以及位于小孔I外的环槽Π，深孔I的底部设置有与预燃室相连通的小孔Π，燃气从预燃通道分别通过环槽Π、小孔1、单向阀和小孔Π进入预燃室;火花塞设置于深孔Π内底部，火花塞的电极位于预燃室内。
[0010]根据本实用新型优选的，预燃室的底部设置有若干个喷射口，预燃室内被火花塞点燃的火焰通过喷射口喷射到主燃室内。
[0011]根据本实用新型优选的，预燃室上体的外壁上还设置有环槽I和两个环槽m，环槽I内设置有ο型圈I，环槽m内设置有ο型圈π。
[0012]根据本实用新型优选的，单向阀的顶部设置有压紧单向阀的螺堵，防止预燃室内气体外泄。
[0013]根据本实用新型优选的，预燃室上体的顶部还设置有2个螺纹孔，用于安装或拆卸预燃室上体和预燃室下体。
[0014]根据本实用新型优选的，所述气体发动机预燃室安装于气缸盖中，气体发动机预燃室的上方设置有接管和压板，压板固定于气缸盖上以压紧接管;气缸盖内设置有冷却水路，预燃室下体的外壁置于冷却水路中。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型的结构应用于纯气体发动机，不需要柴油预先点燃，与双燃料发动机相比，减少了柴油供给系统，降低了生产成本，解决了双燃料发动机的双燃料供给系统复杂和经济性的问题;与外混式燃气发动机相比，首先降低了增压器、中冷器和进气腔的安全防爆等级，节约了生产成本，同时也提高了安全性，其次该结构使得燃气发动机允许较高的空燃比，提高了发动机的经济实用性，同时也扩大了发动机的适用范围，最后，提高了单缸功率，填补了国内大功率气体发动机的空白，具有很高的经济价值。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的气体发动机预燃室及其安装结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的预燃室上体的横截面示意图。
[0019]图3为图2中沿B-B方向的剖面示意图。
[0020]图4为图2中沿C-C方向的局部剖面示意图。
[0021]图中，1、螺柱，2、螺母，3、过渡管，4、压板，5、接管，6、0型圈I，7、预燃室上体，8、气缸盖，9、0型圈Π，10、火花塞，11、铜垫圈1，12、预燃室，13、预燃室下体，14、铜垫圈Π，15、主燃室，16、冷却水路，17、预燃通道，18、单向阀，19、螺堵，20、环槽I，21、小孔I，22、环槽Π，23、深孔I，24、环槽ΙΠ，25、深孔Π，26、小孔11，27、螺纹孔。
【具体实施方式】
[0022]为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
[0023]如图1-4所示，本实用新型的气体发动机预燃室，包括预燃室上体7和预燃室下体13，预燃室上体7与预燃室下体13之间设置有起密封作用的铜垫圈111，预燃室上体7与预燃室下体13过盈配合使得预燃室上体7的下端面与预燃室下体13的内腔形成一个腔体，即预燃室12;预燃室12通过设置于其底部的若干个喷射口连通主燃室15(所述主燃室的边界用虚线表示，并非实际结构，示意其为一封闭腔体)，所述喷射口与气缸盖8的底平面呈一定夹角使得燃气均匀喷射到主燃室15内。预燃室上体7包括深孔123和深孔Π25，深孔123内设置有单向阀18，预燃室上体7上设置有与深孔123连通的小孔121以及位于小孔I外的环槽Π22，深孔123的底部设置有与预燃室12相连通的小孔Π 26，当单向阀18开启时，燃气从预燃通道17分别通过环槽Π 22、小孔121、单向阀18和小孔Π 26进入预燃室12，完成向预燃室12供气的目的，单向阀18的顶部设置有压紧单向阀的螺堵19，防止预燃室内气体外泄;深孔Π25内底部螺纹连接有火花塞10，火花塞10的电极位于预燃室12内，火花塞10用于点燃预燃室12内的燃气，进而引燃主燃室15内的燃气。预燃室上体7的外壁上还设置有环槽120和两个环槽ΙΠ24，环槽120内设置有O型圈16，环槽ΙΠ24内设置有O型圈Π 9，所述O型圈16和O型圈Π 9用于密封环槽Π 22中的燃气，O型圈Π 9还有密封冷却水路16的作用;预燃室上体7的顶部还设置有2个螺纹孔27，用于安装或拆卸预燃室上体7和预燃室下体13。
[0024]将上述气体发动机预燃室整体安装于气缸盖8中，气体发动机预燃室的上方设置有接管5和压板4，压板4通过螺柱1、螺母2和过渡管3固定于气缸盖8上以压紧接管5，进而固定预燃室上体7和预燃室下体13;气缸盖8内设置有冷却水路16，预燃室下体13的外壁置于冷却水路16中，预燃室下体13的外壁上设置有铜垫圈Π 14，起到密封冷却水路16和主燃室15的作用。
[0025]以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种气体发动机预燃室，其特征在于:包括预燃室上体(7)和预燃室下体(13)，预燃室上体(7)的下端面与预燃室下体(13)的内腔形成预燃室(12)，预燃室(12)的底部连通主燃室(15);预燃室上体(7)包括深孔1(23)和深孔Π (25)，深孔1(23)内设置有单向阀(18)，输送燃气的预燃通道(17)通过单向阀(18)向预燃室(12)提供燃气，深孔Π (25)内设置有用于点燃预燃室(12)内燃气的火花塞(10)。2.根据权利要求1所述的气体发动机预燃室，其特征在于:预燃室上体(7)上设置有与深孔1(23)连通的小孔1(21)以及位于小孔I外的环槽Π (22)，深孔1(23)的底部设置有与预燃室(12)相连通的小孔Π (26)，燃气从预燃通道(17)分别通过环槽Π (22)、小孔1(21)、单向阀(18)和小孔Π (26)进入预燃室(12);火花塞(10)设置于深孔Π (25)内底部，火花塞(10)的电极位于预燃室(12)内。3.根据权利要求1所述的气体发动机预燃室，其特征在于:预燃室(12)的底部设置有若干个喷射口，预燃室(12)内被火花塞点燃的火焰通过喷射口喷射到主燃室(15)内。4.根据权利要求1所述的气体发动机预燃室，其特征在于:预燃室上体(7)的外壁上还设置有环槽1(20)和两个环槽ΠΚ24)，环槽1(20)内设置有O型圈1(6)，环槽ΠΚ24)内设置有O型圈Π(9)。5.根据权利要求1所述的气体发动机预燃室，其特征在于:单向阀(18)的顶部设置有压紧单向阀的螺堵(19)。6.根据权利要求1所述的气体发动机预燃室，其特征在于:预燃室上体(7)的顶部还设置有2个螺纹孔(27)。7.根据权利要求1-6任一所述的气体发动机预燃室的安装结构，其特征在于:所述气体发动机预燃室安装于气缸盖(8)中，气体发动机预燃室的上方设置有接管(5)和压板(4)，压板(4)固定于气缸盖(8)上以压紧接管(5);气缸盖(8)内设置有冷却水路(16)，预燃室下体(13)的外壁置于冷却水路(16)中。
【文档编号】F02B19/10GK205638680SQ201620409516
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】李兆勇, 王令金, 韩枫, 林淑彦, 杨加成, 张振胜, 李丹, 周生伟, 宋存存
【申请人】中国石油集团济柴动力总厂, 中国石油天然气集团公司, 济南柴油机股份有限公司