专利名称：发动机燃烧室构造的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机技术领域，具体地说，涉及一种发动机燃 烧室构造。
背景技术：
发动机工作时，活塞在气缸内作往复运动，当活塞位于上止点位 置时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间称为燃烧室。直喷式燃 烧室(也称统一式燃烧室)大都以凹坑形式出现在活塞或缸盖上。
目前常见的发动机燃烧室构造中活塞为平顶，缸盖上为半球形凹 坑，燃烧室形状简单，与碗型、楔型及浴盆型燃烧室相比，具有火焰
传播距离短、充气系数高、热损失小等优点；但同时却存在挤气效果 差的问题，进入燃烧室的混合气紊流运动不够强，因而燃烧性能不够 理想，难以满足现在对发动机动力性能及尾气排放越来越高的要求。 如何使发动机燃烧室能够很好地加强火花塞附近混合气的气流 扰动，加速火焰传播，改善燃烧，以降低排放，这已成为当前研究和 开发摩托车发动机燃烧室的一个关键性技术难题。通过大量实验证 明，改变燃烧室空间的几何形状及燃烧室与其它相关部件的配置关 系，能够显著改善发动机气缸内混合气的组织，提高发动机的燃烧性 能。公开号为CN101012770，
公开日为2007年8月8日，申请号为 200710056676.2的中国发明专利申请公开说明书中提出了一种"椭球 形摩托车发动机燃烧室"，该燃烧室通过改变活塞顶面及缸盖上的凹 坑形状，在燃烧室壁于进、排气门中心连线的两侧形成花瓣形挤流面， 使进入燃烧室的混合气在该处形成强的气流扰动，以加速火焰传播， 改善燃烧，降低排放。这种结构的燃烧室相对于传统半球形燃烧室来 说，燃烧性能有一定程度的提高，但仍存在着如下不足1、两对称 的花瓣形挤流面为同一个椭球面并远离进排气门座圈孔之间的分流 脊，从切向进气道进来的混合气以及从挤流面反射回来的气流在分流脊处不能形成最强和最充分的挤气涡流，因而混合气在燃烧室内并没
有形成为最佳的气流扰动，燃烧性能没达最优状态；2、燃烧室壁外 周缘与缸盖端面之间为尖角过渡，通过热流分析发现，燃烧室导热时 容易在周圈形成死角，使得该处的传热、导热效果不佳，燃烧室周圈 温度过高，表面炙热，从而导致了发动机尾气排放中NOx的含量偏高。
实用新型内容
.本实用新型要解决的问题是提供一种可显著加强混合气的气流 扰动，改善燃烧，大大降低发动机尾气中HC和CO含量的发动机燃烧 室构造。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的发动机燃烧室构造，缸 盖上的燃烧室壁由相贯的椭球形凹坑和圆球形凹坑组成，圆球形凹坑 位于燃烧室底部，椭球形凹坑位于燃烧室上部，燃烧室壁的外周缘为 椭圆形，进、排气门座圈孔中心连线两侧的挤流面对称但分属于两个 不同的椭球面，进、排气门座圈孔之间的分流脊由两圆球形凹坑相贯 而形成，两挤流面相向延伸的交线高于分流脊。.
本实用新型整个燃烧室主体采用椭球形，可提高混合气的充气 量，进、排气门座圈孔中心连线两侧的挤流面为椭球面，并且两挤流 面对称但分属于两个不同的椭球面，较之规则的圆球形挤流面而言， 更易在燃烧室内形成强的挤气紊流。分流脊为两圆球相贯线，且两挤 流面相向延伸的交线高于分流脊，从切向进气道进来的混合气以及从 挤流面反射回来的气流在分流脊处充分形成强挤气涡流，混合气在燃 烧室内得以形成最佳的气流扰动，改善了燃烧性能，有助于降低发动 机尾气排放中的HC和C0含量。
上述燃烧室壁的外周缘与缸盖端面之间最好为圆弧R过渡或圆滑 过渡。这样可使燃烧室壁外周缘处热传导顺畅，避免在该处出现温度局 部超高的现象，使发动机尾气中的NOx排放量大大减少。
本实用新型的有益效果是燃烧室的结构、形状设计更为合理，燃烧 室内气流扰动得到了显著加强，改善了燃烧性能，降低了发动机尾气排放 中的HC、 CO和N0x含量，发动机不需加机外净化装置就能直接达到欧
4II排放标准。
图l是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。 图3是图1的B-B剖视图。 图4是图3的局部放大图。 图5是本实用新型的立体结构示意图。 图6是本实用新型有活塞配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
如图l、图2、图3及图5所示，本实用新型所述的发动机燃烧室构 造，缸盖1上的燃烧室壁由相贯的椭球形凹坑2和圆球形凹坑3组成， 圆球形凹坑3位于燃烧室底部，椭球形凹坑2位于燃烧室上部，燃烧 室壁的外周缘为椭圆形，进、排气门座圈孔4、 5中心连线两侧的挤 流面6、 7对称但分属于两个不同的椭球面，进、排气门座圈孔4、 5 之间的分流脊8由两圆球形凹坑3相贯而形成，两挤流面6、 7相向 延伸的交线高于分流脊8。
由于整个燃烧室主体采用为椭球形，可提高混合气的充气量，进、 排气门座圈孔4、 5中心连线两侧的挤流面6、 7为椭球面，并且两挤 流面6、 7对称但分属于两个不同的椭球面，较之规则的圆球形挤流 面而言，更易在燃烧室内形成强的挤气紊流。分流脊8为两圆球相贯 线，且两挤流面6、 7相向延伸的交线高于分流脊8，从切向进气道进 来的混合气以及从挤流面反射回来的气流在分流脊8处充分形成强挤 气涡流，混合气在燃烧室内得以形成最佳的气流扰动，改善了燃烧性 能，有助于降低发动机尾气排放中的HC和CO含量。
如图2、图4所示，燃烧室壁的外周缘与缸盖1端面之间D为圆 弧R过渡或圆滑过渡。采用此结构，消除了燃烧室壁外周缘与缸盖l端面 之间的尖角，使其导热时不会在燃烧室壁外周缘处形成死角，使热传导 顺畅。当混合气燃烧做功终了时燃烧室壁的热量易于向外导出，不会在燃烧室壁外周缘处出现温度超高的现象，从而使发动机尾气中的NOx 排放量大大减少。在CG125发动机上，通过样件制作装机及试验对比 验证，采用这种结构燃烧室的CG125发动机比普通CG125发动机可降 低N0x排放物高达10% 20%。燃烧室壁的外周缘与缸盖1端面之间D 最好采用为单曲率圆弧R过渡，这样便于加工。
如图6所示，缸体上与缸盖1上燃烧室相配的活塞9为平顶结构。 活塞9上行时在活塞顶面与缸盖l上燃烧室的共同作用下对混合气形 成强烈的挤气涡流。
另外，燃烧室壁的外周缘与缸盖1端面之间采用圆弧R过渡或圆滑过 渡结构后，制造时燃烧室壁直接通过铸造成形，机加时只需加工缸盖1端 面，圆弧R过渡或圆滑过渡处自然形成挤气面，不需再对燃烧室壁外周缘 部位进行加工，简化了制造工艺，提高了生产效率。
采用本实用新型所述发动机燃烧室构造的摩托车发动机，以及装有 这种发动机的摩托车也在本实用新型权利要求的保护之列。
权利要求1、一种发动机燃烧室构造，缸盖(1)上的燃烧室壁由相贯的椭球形凹坑(2)和圆球形凹坑(3)组成，其特征在于所述圆球形凹坑(3)位于燃烧室底部，椭球形凹坑(2)位于燃烧室上部，燃烧室壁的外周缘为椭圆形，进、排气门座圈孔(4、5)中心连线两侧的挤流面(6、7)对称但分属于两个不同的椭球面，进、排气门座圈孔(4、5)之间的分流脊(8)由两圆球形凹坑(3)相贯而形成，两挤流面(6、7)相向延伸的交线高于分流脊(8)。
2、 根据权利要求1所述的发动机燃烧室构造，其特征在于缸 体上与缸盖(1)上燃烧室相配的活塞(9)为平顶结构。
3、 根据权利要求1或2所述的发动机燃烧室构造，其特征在于 所述燃烧室壁的外周缘与缸盖(1)端面之间(D)为圆弧R过渡或圆 滑过渡。
4、 根据权利要求3所述的发动机燃烧室构造，其特征在于所 述燃烧室壁的外周缘与缸盖(1)端面之间(D)为单曲率圆弧R过渡。
专利摘要一种发动机燃烧室构造，缸盖上的燃烧室壁由上下相贯的椭球形凹坑和圆球形凹坑组成，燃烧室壁的外周缘为椭圆形，进、排气门座圈孔中心连线两侧的挤流面对称但分属于两个不同的椭球面，进、排气门座圈孔之间的分流脊由两圆球形凹坑相贯而形成，两挤流面相向延伸的交线高于分流脊，燃烧室壁的外周缘与缸盖端面之间为圆弧R过渡或圆滑过渡。本实用新型的燃烧室结构、形状设计更为合理，燃烧室内气流扰动得到了显著加强，改善了燃烧性能，降低了发动机尾气排放中的HC、CO和NOx含量，发动机不需加机外净化装置就能直接达到欧II排放标准。
文档编号F02B23/00GK201250696SQ200820097989
公开日2009年6月3日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日
发明者秦元伟, 顾品胜 申请人:隆鑫工业有限公司