专利名称：点燃式发动机挤流燃烧室的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机的改造，更具体说，本实用新型涉及一种点燃式发动
机挤流燃烧室。
背景技术：
目前，高速点燃式发动机，大多采用半球型燃烧室和屋顶型燃烧室。
图1示出了前述半球型燃烧室的现有结构。由图1可见现有的半球型燃烧室，由
活塞101的顶部和设置有偏置火花塞104的气缸盖内表面构成，所述的燃烧室内至少有两
个气门107。该燃烧室如此设置的目的是为了尽可能提高充气效率、增加高速功率、降低排
气污染。但由于结构缺陷，当活塞101运行至上止点附近时，所述燃烧室组织压縮挤流比较
困难，致使紊流强度较低，限制了稀燃和速燃，从而导致循环热效率降低、燃油消耗率升高、
排放污染物多等问题的出现。 因此，设计一种新型的燃烧系统，并使其在保留半球型、屋顶型燃烧室优点的同时 仍能组织较强的紊流燃烧，以期达到提高发动机的热效率、降低燃油消耗率和废气排放的 目的，已成为当前亟待解决的关键技术难题。
发明内容本实用新型所要解决的问题，就是克服前述现有技术存在的缺陷与不足，并为此 提供一种改进的点燃式发动机挤流燃烧室。改进后的点燃式发动机挤流燃烧室应具有动力 性好、循环热效率高、燃油消耗率低、排放污染物少的特点。 本实用新型的技术方案是 —种点燃式发动机挤流燃烧室，由活塞顶部和设置有中置或偏置火花塞的半球型 气缸盖或屋顶形气缸盖的内表面构成，所述的燃烧室内至少有两个气门，在所述活塞的顶 部对应于所述的气门设置有气门凹坑，在所述气门凹坑的中间部位设置有燃烧室凹坑，所 述燃烧室凹坑的内表面与所述气门凹坑的内表面分别圆滑相接并相对于所述火花塞的两 端形成非对称的近端凸起和远端凸起。 所述近端凸起和远端凸起的外表面与所述半球型或屋顶型气缸盖的内表面具有 相同的形状。 所述近端凸起和远端凸起的外表面与所述半球型或屋顶型气缸盖的内表面之间 设置有间隙。所述的间隙范围为0. 1-3. 5mm。 所述燃烧室凹坑的空间形状由任意曲线的三维旋转体或任意曲面构成。 所述活塞顶部下面的筋板延伸到所述燃烧室凹坑的中部。 本实用新型的有益效果是克服了前述公知技术所存在的缺陷与不足，与现有技 术相比，具有结构简单，动力性好、循环热效率高，油耗少，排污低的特点。
图1是现有技术的半球型点燃式发动机燃烧室的结构示意图； 图2是本实用新型的点燃式发动机挤流燃烧室的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作以详细描述。 图2是本实用新型的点燃式发动机挤流燃烧室的结构示意图。 参照图2，本实用新型的点燃式发动机挤流燃烧室，由活塞201的顶部和设置有火
花塞204的半球型或屋顶型气缸盖203构成，所述的燃烧室内设置有至少两个气门207。本
实用新型对现有技术的改进包括如下内容 在所述活塞201的顶部对应于气门207设置有气门凹坑205，在所述气门凹坑201 的中间部位设置有燃烧室凹坑206，所述燃烧室凹坑206的内表面与所述气门凹坑205的内 表面分别圆滑相接并相对于所述的火花塞204形成非对称的近端凸起202和远端凸起208。 所述近端凸起202和远端凸起208的外表面209与所述半球型或屋顶型气缸盖 203的内表面具有相同的形状。 所述近端凸起202和远端凸起208的外表面209与所述半球型或屋顶型气缸盖
203的内表面之间设置有间隙。 所述的间隙范围为0. 1-3. 5mm。 所述燃烧室凹坑206的空间形状由任意曲线的三维旋转体或任意曲面构成。 所述活塞201顶部下面的筋板210延伸到所述燃烧室凹坑205的中部。 对于二冲程、特别是四冲程点燃式发动机中的顶置气门燃烧室来说，其火花塞204 大多为偏置。以燃烧室内有两个气门，气缸内有一个活塞，气缸盖为半球型的设置情况作为 所选实施例，本实用新型实现技术目的原理在于 所述活塞201的顶部可通过改进后的特殊形状与偏置火花塞204的气缸盖203内 表面构成挤流燃烧室。在该燃烧室中，所述气门207与所述气门凹坑205的对应关系、由任 意曲线的三维旋转体或任意曲面构成的燃烧室凹坑206、以及与所述气缸盖203的内表面 具有一定间隙并具有相同形状的近端凸起202和远端凸起208的外表面209，他们的配合设 置，加之所述活塞201顶部相对于所述火花塞204的远端凸起208和近端凸起202分别形 成的较大面积和较小面积的非对称分布，便于所述的燃烧室通过不同大小的挤气面积组织 压縮挤流，以加强紊流强度。同时，设置在所述活塞201的顶部且接近于火花塞204部位的 燃烧室凹坑206，还可确保压縮比为设计值9。如此设计的燃烧室，可以达到有效促进混合 气高效、洁净燃烧的目的。 本实用新型的改进，还包括将所述活塞201顶部下面的筋板210由图1所示现有 技术中筋板110的所在位置延伸到所述燃烧室凹坑206的中部，其目的是为了加强改进后 的活塞201顶部的强度。 在所选实施例中，气缸的直径为56mm，半球型气缸盖203的内表面半径为32mm，活 塞201顶部的两个气门凹坑205的直径分别设置为25. 5mm和30. 5mm(其中排气门直径为 25mm，进气门直径为30mm)，活塞201顶部外表面209(即所述近端凸起202和远端凸起208 的外表面)的球面半径为30. 5mm。[0029] 本实用新型与现有的常规半球型或屋顶型燃烧室的明显区别，就是在所述活塞 201顶部设置了气门凹坑205和燃烧室凹坑206，以及由此设置所形成的相对于火花塞204 非对称设置的近端凸起202和远端凸起208。该设置的优点是 (1)可以方便地布置燃烧室内的挤气面，以使燃烧室在汽缸压縮和燃烧过程中产 生强烈的气流运动，十分有利于混合气的稀燃与速燃。 (2)所述的气门凹坑配合有组织的挤流，可以大大提高紊流强度，縮短燃烧持续 期，从而降低各种排放污染，提高发动机性能。
(3)所述燃烧室顶部至侧壁的厚度均匀过渡以及将支撑活塞顶部的筋板延伸至燃
烧室凹坑中部的设置方式，可以充分满足燃烧室的机械强度和热强度的要求。 以上结合附图和实施例对本实用新型的描述是示意性的，该描述没有限制性。本
领域的技术人员应能够理解，在实际使用中，各部件的结构形状或设置方式均可能根据生
产要求和现场安装情况的变化发生某些改变；而在本实用新型的启示下，其他人员也可能
作出与本实用新型相似的设计或对本实用新型进行一些添加或改变。特别需要指出的是，
只要不脱离本实用新型的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，
均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种点燃式发动机挤流燃烧室，由活塞顶部和设置有中置或偏置火花塞的半球型气缸盖或屋顶形气缸盖的内表面构成，所述的燃烧室内至少有两个气门，其特征是，在所述活塞的顶部对应于所述的气门设置有气门凹坑，在所述气门凹坑的中间部位设置有燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑的内表面与所述气门凹坑的内表面圆滑相接并相对于所述火花塞的两端形成非对称的近端凸起和远端凸起。
2. 根据权利要求1所述的点燃式发动机挤流燃烧室，其特征是，所述近端凸起和远端 凸起的外表面与所述半球型或屋顶型气缸盖的内表面具有相同的形状。
3. 根据权利要求1所述的点燃式发动机挤流燃烧室，其特征是，所述近端凸起和远端 凸起的外表面与所述半球型或屋顶型气缸盖的内表面之间设置有间隙。
4. 根据权利要求3所述的点燃式发动机挤流燃烧室，其特征是，所述的间隙范围为 0. 1_3. 5mm。
5. 根据权利要求1所述的点燃式发动机挤流燃烧室，其特征是，所述活塞顶部下面的 筋板延伸到所述燃烧室凹坑的中部。
专利摘要本实用新型公开了一种点燃式发动机挤流燃烧室，该燃烧室由活塞顶部和设置有中置或偏置火花塞的半球型气缸盖或屋顶形气缸盖的内表面构成，所述的燃烧室内至少有两个气门，在所述活塞的顶部对应于所述的气门设置有气门凹坑，在所述气门凹坑的中间部位设置有燃烧室凹坑，所述燃烧室凹坑相对于所述火花塞的两端形成非对称的近端凸起和远端凸起，所述近端凸起和远端凸起的外表面与所述半球型或屋顶型气缸盖的内表面具有相同的形状并具有一定间隙。所述的燃烧室凹坑的内表面与所述气门凹坑的内表面圆滑相接，本实用新型的优点是结构简单，动力性好，循环热效率高，燃油消耗率低，排放污染物少。
文档编号F02B23/08GK201517443SQ20092009801
公开日2010年6月30日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者张宝欢, 林建生 申请人:天津大学