专利名称：高旋流、高压缩比燃烧系统汽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内燃机燃烧系统。
1988年奥地利AVL公司在SAE PAPER880575发表的HCLB燃烧系统为单火花塞、活塞顶上碗形燃烧室、螺旋进气道的结构。其进气涡流比SN选择为2.0，该涡流比适合于部份负荷工况，但是在高速全负荷工况时，则对充气效率和平均有效压力有不利影响，上述指标约降低5％，并且外特性曲线上低转速范围的扭矩下降趋势过大。
本实用新型的目的是针对上述HCLB燃烧系统中螺旋进气道有利于部份负荷工况而不利于高速全负荷工况所存在的问题，以及HCLB燃烧系统的汽油机低速扭矩下降过大的问题，提供一种在主进气道(2)(见附
图1)下部设有辅助切向进气道(3)的结构，并采用双点火系统。
实现上述实用新型的目的所采取的措施1.在主进气道(2)下部设有辅助切向进气道(3)。
2.辅助切向进气道(3)通过连接管连接在空气滤清器后部。在连接管上装有机械调节活门或电子控制调节活门。
3.在活塞(4)上的机加工成型、表面光洁的燃烧室深度较浅，为碟形燃烧室。
4.采用两个间隔180°布置的火花塞(见附图2)和高能双点火装置。
5.设计特殊型线的凸轮轴。
6.发动机的压缩比要比普通汽油机提高2～3个单位。
本实用新型同已有技术相比所具有的优点和积极效果1.与HCLB燃烧系统相比，既满足了部分负荷工况的要求，又解决了高速全负荷工况时充气效率下降和平均有效压力降低的问题。低速扭矩也有所提高。
2.与目前我国大量生产的492Q汽油机相比，采用本燃烧系统的492Q汽油机的动力性指标将提高约10％；道路燃油消耗下降10％以上；排气有害成份CO下降60％以上、HC下降50％以上、NOx也明显下降。
3.本燃烧系统燃用稀薄混合气，在常用工况的空燃比为16～201。本燃烧系统适用多种燃料，包括汽油、甲醇、乙醇、煤油等。结构上稍加改变即可燃用柴油。
4.与国内正在研制的射流燃烧室相比，本燃烧系统的制造工艺简单，特别是气缸盖的铸造和加工比射流燃烧室简单得多，易于达到技术要求，而且在使用中不易产生气门和气门座烧损等故障，可靠性和使用寿命大大提高。
附
图1是本实用新型的剖视图，气缸盖左侧是从进气门中心剖开的，右侧局部从火花塞位置剖开。
附图2是从气缸中心剖开的，可以看到两个火花塞的位置。
从附
图1可以看出铝制气缸盖(1)里的主进气道下部有辅助进气道(3)。主进气道(2)的外侧与进气歧管相接(图中未画出来)，化油器或电子喷射装置安装在进气歧管上。由于主进气道下部有辅助切向进气道，主副进气道分开设置，可以发挥各自的特长。主进气道设计成下冲式，其截面形状和尺寸尽量满足高充气效率的要求，与之相接的进气歧管比较长，利用进气脉冲和惯性充气来最大限度地提高充气量。同时，主进气道与进气门之间在发动机纵向具有一定的位移，以便主进气道本身能产生一定的进气微涡流(SN≌0.4)。这样就可以在高速全负荷和最大扭矩工况时充气量大，涡流比稍小，有利于该工况的燃烧。此时辅助切向进气道的调节活门处于小开度或全闭状态。当发动机在较低转速范围运转和部份负荷工况时，辅助切向进气道的调节活门开度较大，或全开以便提高进气涡流比，使燃烧加速和完全。由于辅助切向进气道通过连接管直接与空气滤清器连通，所以在调节活门大开度或全开时进气阻力很小，可以起到补气作用，明显地提高发动机低速范围的充气效率，从而显著提高发动机的低速扭矩，这对于汽车的动力性有很大好处，解决了HCLB燃烧系统低速动力性较差的问题。本实用新型在气道设计方面的独特优点解决了国外采用可变涡流比的单一气道带来的一些弊病，使得发动机在各种工况下都能保持高充气量和所需要的涡流比。但是在燃油量的匹配方面是一个很重要的问题，为此，最好采取用电控燃油喷射装置，这样就可在各种工况下得到最佳空燃比、最佳涡流比和最好的充气效率。
从附图2可以看出气缸盖上装有两个火花塞，为此活塞顶上的燃烧室径深比较大，这是与火花塞匹配结构上的要求。气缸体是铸铁的，并且是干式缸套或无缸套结构，以便提高整体刚性。气缸体上侧有布水道，以便强制冷却缸套和气缸盖。缸盖螺栓的布置和数量要求满足高压缩比条件下规定的复盖系数的要求，以便保证气缸的气密性。在曲轴箱里装有与主油道相通的喷油管和喷嘴，把机油喷向活塞顶底部，以便冷却活塞。
本实用新型中还包括设计一种专用的配气凸轮型线来满足主、副气道分开的特殊要求。
上述方案形成一个特殊而完整的稀薄混合气快速燃烧系统，其特点是高旋流、高压缩比、双点火的快速燃烧系统，因而能达到高的热效率，使燃烧完全，实现汽油机高性能、低污染、节能和工作稳定可靠的效果。
权利要求1.一种高旋流、高压缩比燃烧系统的汽油机，包括带有主进气道(2)、火花塞(7)和进排气门及其它另件的气缸盖总成以及带有碟形燃烧室(6)的活塞(4)，其特征在于主进气道(2)下部设有辅助切向进气道(3)，所述的火花塞(7)是两个间隔180°布置的火花塞。
2.根据权利要求1的汽油机燃烧系统，其特征在于所述的辅助切向进气道(3)通过连接管连接在空气滤清器后部。在连接管上装有机械调节活门或电子控制调节活门。
专利摘要本实用新型高旋流、高压缩比燃烧系统汽油机。其特征是在活塞顶上有一碟形燃烧室、在气缸盖里的主进气道下部设有辅助切向进气道。辅助切向进气道通过连接管与空气滤清器接通，在连接管上装有机械调节活门或电子控制调节活门，以便控制涡流比和辅助进气量来满足不同工况的要求。在气缸盖上装有两个火花塞，凸轮轴配气凸轮型线的设计符合本燃烧系统的特殊要求。本燃烧系统燃用稀薄混合气，并适用多种燃料，主要用于车用汽油机。
文档编号F23R3/00GK2056485SQ8920721
公开日1990年4月25日 申请日期1989年5月18日 优先权日1989年5月18日
发明者洪善信 申请人:北京市汽车研究所