用于气体发动机的预燃室结构体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于气体发动机的预燃室结构体，其目的在于：易于分解预燃室末端，并易于维修和检查预燃室方便预燃烧室屉的分解。为了实现所述目的的用于气体发动机的预燃室结构体，其包括：本体，所述本体包括主体、水套以及预燃室末端；火花塞，其点燃注入预燃室的燃料气体，所述燃烧室形成于所述本体内部。所述用于气体发动机的预燃室结构体将燃料气体点燃之后，提供至主燃烧室。所述预燃室末端形成有用于工具结合的槽，所述用于工具结合的槽在预燃室末端和水套的结合部处形成有间隙，从而可使用于分解的工具插入。
【专利说明】用于气体发动机的预燃室结构体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于气体发动机的预燃室结构体，尤其所涉及的气体发动机的预燃室结构体可以易于对形成预燃室的预燃室末端(tip)进行分解组装，并且包括防止气体泄漏的稳定的密封结构，并且通过提高预燃室的燃烧性能来提高发动机性能。
【背景技术】
[0002]一般地，气体发动机是指以气体作为燃料进行驱动的内燃机，其优点在于:燃料价格低于汽油燃料的价格，燃烧接近于完全燃烧，因此热效率高，并且排放气体的污染度低。
[0003]此外，为了提高气体发动机的效率以及功率，气体发动机的汽缸头部包括预燃室结构体，所述预燃室结构体点燃燃料气体(Fuel gas)，并提供给主燃烧室。
[0004]图1表示现有用于气体发动机的预燃室结构体的截面图。
[0005]所述预燃室的结构体包括:本体10，其形成预燃室30，所述预燃室30用于燃料气体的预燃烧；火花塞20，其设置于所述本体10，用于点燃注入所述预燃室30里的燃料气体。
[0006]此外,所述本体10包括:主体11、水套(Water Jackets) 12以及预燃室末端13。此时，所述水套12中形成有气体供应通道14，所述气体供应通道14用于向预燃室30供给燃料气体；所述主体11中设有止回阀(check valve) 15,所述止回阀15通过控制气体供应通道14的流路来防止燃烧气体逆流。
[0007]此外，所述水套12与主体11的下端部结合，从而包围火花塞20，并且在其内部形成用于冷却水的循环的冷却水循环通道12a，从而防止火花塞20过热。
[0008]此外，所述预燃室末端13与水套12的下部结合，并且通过预燃室末端13和水套12的结合形成预燃室30。此外，在预燃室末端13的下端部形成有多个连通主燃烧室的喷射洞13a，从而使被点燃的燃烧气体流向主燃烧室。
[0009]附图标号40为衬垫(gasket)。
[0010]具有如上所述结构的预燃室结构体存在如下问题。
[0011]第一:由于预燃室末端不易被分解，因此不易实现预燃室内部的维修和检查。
[0012]第二:由于连接至预燃室的气体注入通道的长度短，未燃烧气体容易向止回阀逆流，并且由于所述逆流气体导致止回阀发生粘合现象，从而容易损坏。
[0013]第三:由于密封结构不稳定，气体泄漏的危险性高。
【发明内容】
[0014]本发明为了解决所述问题而提出，本发明的目的在于提供一种用于气体发动机的预燃室结构体，以便易于分解预燃室末端，并易于维修和检查预燃室。
[0015]本发明的另一个目的在于提供一种用于气体发动机的预燃室结构体，其通过改善密封结构，从而降低气体泄漏的危险性。
[0016]本发明的又另一个目的在于提供一种用于气体发动机的预燃室结构体，其通过调节供给至预燃室的燃料气体的注入量，从而可使发动机性能最佳化。[0017]本发明的又另一个目的在于提供一种用于气体发动机的预燃室结构体，其通过将预燃室内部的高温热有效地排放到外部，从而可延长预燃室末端的寿命。
[0018]根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体所实施的课题在于，为了实现所述目的，并排除现有缺点，其包括:本体，所述本体包括主体、水套以及预燃室末端；火花塞，其点燃注入预燃室的燃料气体，所述燃烧室形成于所述本体内部。所述用于气体发动机的预燃室结构体将燃料气体点燃之后，提供至主燃烧室。所述预燃室末端形成有用于工具结合的槽，所述用于工具结合的槽在预燃室末端和水套的结合部处形成有间隙(Clearance),从而可使用于分解的工具插入。
[0019]此外，通过在所述预燃室末端的上面形成包围预燃室的槽，从而可提高水套和预燃室末端之间的密封性。
[0020]此外，优选地，通过将形成于所述水套内的气体供应通道延长至水套的上端部，从而使未燃烧气体的逆流最小化。
[0021]此外，所述主体和水套的结合部还可以包括:第一 ‘0型’密封圈，其用于维持设置有火花塞的空间的密封性；以及，第二 ‘0型’密封圈，其用于维持设置有止回阀空间的密封性。
[0022]此外，在形成于所述水套的气体供应通道中设置有调节燃料气体注入量的孔口(orifice)。
[0023]此外，还包括预燃室衬套(bush )，其包围所述预燃室末端，并且所述预燃室衬套由铜、铜合金、或者铝中的任意一种构成，以便预燃室内的高温热排放到外部。
[0024]此时，优选地，所述预燃室衬套和预燃室末端进行间隙配合，从而使高温高压的主燃烧室燃烧气体无法流入预燃室末端和预燃室衬套之间。
[0025]根据具有如上所述特征的本发明，通过形成于预燃室末端内的用于工具结合的槽，在预燃室末端和水套之间形成有间隙，并且其具有如下效果:通过所形成的间隙插入用于分解的工具，从而可轻易地分解预燃室末端，因此不仅在维修和检查时可将预燃室内部的碳(carbon)清洗干净，而且还可使得寿命终结的预燃室末端易于更换。
[0026]此外，还具有如下效果:在接触水套的预燃室末端的上面形成有槽，从而即使在预燃室末端的上面轻微倾斜或者形成不对称结构的情况下，也可防止维持稳定的密封结构的气体泄漏。
[0027]此外，还具有如下效果:使燃烧气体流动的气体供应通道从水套的上端部一直延伸形成至预燃室，从而气体供应通道的长度也比现有技术的更长地形成，从而可减少未燃烧气体的逆流。
[0028]此外，还具有如下效果:分别在设置有火花塞和止回阀的空间设置有‘0型’密封圈，从而可更稳定地防止燃烧气体泄漏。
[0029]此外，还具有如下效果:设置于气体注入通道的孔口可以调节注入预燃室的燃烧气体的量，从而提高预燃室的燃烧性能，从而可提高发动机的性能。
[0030]此外，还具有如下效果:由于高效地排出了预燃室内的高温热，从而可延长预燃室末端的寿命。
【专利附图】
【附图说明】[0031]图1是现有用于气体发动机的预燃室结构体的截面图。
[0032]图2是根据本发明的优选实施例的预燃室结构体的截面图。
[0033]图3是表示根据本发明的预燃室末端和水套结合状态的截面图。
[0034]图4是表示根据本发明的主体和水套结合状态的截面图。
[0035]标号说明
[0036]110:本体111:主体
[0037]112:水套1121:气体供应通道
[0038]1122:孔口113:预燃室末端
[0039]1131:用于工具结合的槽 1132:槽 [0040]114:预燃室115:预燃室衬套
[0041]120:火花塞131:第一 ‘0型’密封圈
[0042]132:第二 ‘0型’密封圈
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细地说明。在说明本发明的实施例方面，对于相关的公知功能或结构的具体说明，被视为可能对本发明的主旨造成干扰时，将省略其详细说明。
[0044]图2是根据本发明的优选实施例的预燃室结构体的截面图，图3是表示根据本发明的预燃室末端和水套结合状态的截面图，图4是表示根据本发明的主体和水套结合状态的截面图。
[0045]根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体包括本体110和火花塞120，此时所述本体110由主体111、水套112和预燃室末端113构成，所述构成与现有技术的相同。但本发明在以下特征上与现有技术的存在不同:为了提高在维修和检查时的便利性，从而易于预燃室末端113的分解；通过改善密封结构，从而更稳定地防止气体泄漏；调节注入到预燃室114的燃料气体的量。
[0046]更具体地，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体的构成为如下:为易于分解预燃室末端113，在预燃室末端113上形成用于工具结合的槽1131。
[0047]所述用于工具结合的槽1131在预燃室末端113的外面沿着预燃室114的周长形成为延长结构，并在预燃室末端113和水套112相结合时，在预燃室末端113和水套112之间形成间隙，并在所形成的间隙上插入分解工具，从而可分解预燃室末端113，进而可提高操作的便利性。
[0048]此外，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体中，预燃室末端113的上面形成有槽1132，所述槽沿着预燃室末端113的周长延长，从而包围预燃室114，并通过形成所述槽1132，提高预燃室末端113和水套112之间的密封性。
[0049]例如，预燃室末端113和水套112结合时，相对着进行贴合的预燃室末端113的上面和水套112的底面，维持相互并行的状态进行完全贴合，从而确保了预燃室末端113和水套112之间稳定的密封结构。但是由于加工误差或者组装误差，导致预燃室末端113的上面或者水套112的底面轻微倾斜或者以不对称的结构形成时，会产生气体向预燃室末端113和水套112之间泄漏的现象。[0050]然而，如本发明中所述，如果在预燃室末端113的上面形成槽1132，槽1132完善轻微的倾斜或者不对称，从而可防止燃烧气体向预燃室末端113和水套112之间的缝隙泄漏。
[0051]此外，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体，为了更有效地防止燃烧气体的泄漏，分别在设有火花塞120的空间SI和设有止回阀的空间S2上设置第一、二 ‘0型’密封圈131、132。
[0052]如图1所示，关于现有的预燃室结构体的构成，其中设有火花塞20的空间和设有止回阀的空间，通过一个‘0型’密封圈51维持密封性，从而设有止回阀的空间内的未燃烧气体可能向设有火花塞的空间泄漏出去，但在本发明中，为了维持设有火花塞120的空间SI的密封性，第一 ‘0型’密封圈131设置于主体111和水套112的结合部，用于维持设有止回阀的空间S2的密封性的第二 ‘0型’密封圈132设置于主体111和水套112的结合部。 [0053]为了实现如上所述的第一 ‘0型’密封圈131和第二 ‘0型’密封圈132的设置，本发明扩大了水套112的上端部直径，并增加了设有火花塞120的空间SI和设有止回阀的空间S2之间所放置的隔断130的厚度，从而确保了设置第一、二 ‘0型’密封圈131，132的空间。
[0054]此外，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体中，燃烧气体流动的气体供应通道1121从水套112的上端部向预燃室114延长地形成，并且具有所述结构的气体供应通道1121构成为长度比现有技术的气体供应通道长，从而将未燃烧气体的逆流最小化。
[0055]此外，在所述气体供应通道1121设置有孔口 1122，所述孔口用于调节注入预燃室114内的燃料气体的注入量。根据所述的设置于气体供应通道1121的孔口 1122，为了使发动机能发挥其最大性能，可调节注入预燃室114内的燃料气体量。
[0056]此外，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体将预燃室114内部产生的高温热向外部有效地排出，与此同时，所述用于气体发动机的预燃室结构体还包括维持预燃室末端113和主燃烧室之间的密封性的预燃室衬套115。
[0057]所述预燃室衬套115设置为包围预燃室末端113，为了可使预燃室114内部的热有效地排放到外部，所述预燃室衬套115可由热传导性优良的铜或者铜合金或者铝中的任意一种材料构成，并且由所述的热传导性优良的材料构成的预燃室衬套115，通过将预燃室114内部的热向外部排放出去,从而可延长预燃室末端113的寿命。
[0058]如上所述的预燃室衬套115具有如下结构:在与预燃室末端113相结合时以间隙配合公差进行结合，从而在预燃室末端113和预燃室衬套115之间形成坚固的密封结构。由此，在主燃烧室内的高温高压燃烧气体向预燃室末端113和预燃室衬套115之间浸入时，将使预燃室衬套115的放热性能降低，因此，优选地，利用所述的间隙配合进行预燃室衬套115和预燃室末端113的结合，从而使高温高压燃烧气体不能浸入预燃室末端113和预燃室衬套115之间。
[0059]如上所构成的本发明的用于气体发动机的预燃室结构体中，通过气体供应通道1121流动的燃料气体向预燃室114的内部注入，并且注入于预燃室114的燃料气体通过火花塞120点燃，此时所产生的火焰通过形成于预燃室末端113的喷射洞1133供给至主燃烧室，从而使主燃烧室的混合气体燃烧。
[0060]此外，如上所述的功能与现有预燃室结构体相同。
[0061]但是，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体的结构为气体供应通道1121从水套112的上端部延长至预燃室114，其优点在于，比现有的更长地形成，从而可以减少预燃室114内的未燃烧气体通过气体供应通道1121向止回阀逆流的现象，并由于所述的逆流气体的减少，可以预防止回阀的粘合现象并增大止回阀的耐久性。
[0062]此外，通过预燃室末端113的上面形成的槽1132，预燃室末端113和水套112之间的密封性被稳定地维持，因此具有如下优点:可以防止注入预燃室114的燃料气体或者未燃烧气体通过预燃室末端113和水套112之间的接触面泄漏。
[0063]此外，通过分别设置第一 ‘0型’密封圈和第二 ‘0型’密封圈，对所属空间密封性进行维持。其中，第一 ‘0型’密封圈对设有火花塞120的空间SI的密封性进行维持；第二‘0型’密封圈对设有止回阀的空间S2的密封性进行维持。因此具有如下优点:可以预防未燃烧气体通过主体111和水套112的结合部流入设有火花塞120的空间。
[0064]此外，还具有如下优点:孔口 1122调节通过气体供应通道1121注入到预燃室114的燃料气体量，从而提高了预燃室114的燃烧性能，并由此使发动机发挥其最大性能。
[0065]尤其，根据本发明的用于气体发动机的预燃室结构体通过在预燃室末端113形成的用于工具结合的槽1131，在预燃室末端113和水套112之间形成间隙，并通过此间隙可以插入分解的工具，因此在对预燃室结构体进行维修和检查时，可容易地分解预燃室末端113，并通过预燃室末端113的分解，可清洗预燃室114里面的碳，从而优点在于，可在防止预燃室114的性能降低的同时更加延长预燃室结构体的寿命。
[0066]此外，优选地，为了延长预燃室末端113的寿命，减小形成有喷射洞1133的部位的厚度，从而使热传递更好地进行。
[0067]本发明并不局限于所述特定的优选实施例，在不脱离请求范围中所请求的本发明的主旨的情况下，本发明所属的【技术领域】中具有一般知识的任何技术人员可对其进行各种变形,如上所述的变更包括于请求范围中所记载的范围内。
【权利要求】
1.一种用于气体发动机的预燃室结构体，包括:本体(110)，所述本体包括主体(111)、水套(112)以及预燃室末端(113);火花塞(120)，其点燃注入预燃室(114)的燃料气体，所述燃烧室形成于所述本体(110)内部，从而将燃料气体点燃之后，提供至主燃烧室，所述用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于: 所述预燃室末端(113)形成有用于工具结合的槽(1131)，所述用于工具结合的槽在预燃室末端(113)和水套(112)的结合部形成间隙，从而插入用于分解的工具。
2.根据权利要求1所述的用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于: 通过在所述预燃室末端(113)的上面形成包围预燃室(114)的槽(1132)，从而提高水套(112)和预燃室末端(113)之间的密封性。
3.根据权利要求1所述的用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于: 形成于所述水套(112)内的气体供应通道(1121)延长至水套(112)的上端部。
4.根据权利要求1所述的用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于，包括: 第一‘0型’密封圈(131)，其设置于所述主体(111)和水套(112)的结合部，从而维持设置有火花塞的空间(SI)的密封性；以及 第二‘0型’密封圈(132)，其设置于所述主体(111)和水套(112)的结合部，从而维持设置有止回阀的空间(S2)的密封性。
5.根据权利要求1所 述的用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于: 在形成于所述水套(112)的气体供应通道(1121)中设置有调节燃料气体注入量的孔口(1122)。
6.根据权利要求1所述的用于气体发动机的预燃室结构体，其特征在于: 进一步包括预燃室衬套(115)，其包围所述预燃室末端(113)， 所述预燃室衬套(115)由铜、铜合金、或者铝中的任意一种构成，从而预燃室内的高温热排放到外部。
7.根据权利要求6所述的气体发动机用预燃烧室构造体，其特征在于: 所述预燃室衬套(115)和预燃室末端进行间隙配合。
【文档编号】F02B19/12GK104040138SQ201280035767
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2011年7月19日
【发明者】李大珍, 许光哲, 林采淳, 金锺硕 申请人:现代重工业株式会社