一种对置活塞对置气缸发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种对置活塞对置气缸发动机，包括预燃装置，所述预燃装置分别安装于所述发动机的气缸上，所述预燃装置包括喷油器、点火器和涡流室，所述预燃装置上设有一通道以连接所述涡流室与所述发动机的燃烧室，所述喷油器的燃油喷嘴连入所述涡流室，所述点火器的延伸部分连入所述涡流室内。本发明的有益效果是：通过在发动机气缸上安设预燃装置，以实现在上止点前完全混合的油气混合气预燃和随后在上止点时点燃的燃气喷射进入到燃烧室，实现这样的过程能有效改良对置活塞对置气缸发动机的工作效率，另一方面也能改善对置活塞对置气缸柴油机的冷启动特性。
【专利说明】一种对置活塞对置气缸发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃机，具体涉及一种对置活塞对置气缸发动机。
【背景技术】
[0002]在一些二冲程发动机中，例如一些单轴布置的对置活塞对置气缸的内燃机，当这些发动机由柴油驱动时，它们的冷启动总是不能达到很好的效果，本专利旨在改善对置活塞对置气缸式柴油机的冷启动特性。
[0003]中国专利CN202707314U公开了一种使柴油机能够在高寒、高海拔的环境工作的柴油机冷启动装置，包括循环水加热系统和冷启动气路控制系统，所述冷启动气路控制系统包括主控制器、柴油机油罐、减荷阀、放空阀、旁通电磁阀、反比例阀、加载电磁阀和控制气路管道，所述主控制器通过控制线与旁通电磁阀和加载电磁阀相连，所述柴油机油罐分别通过控制气路管道与放空阀、旁通电磁阀和加载电磁阀相连，所述放空阀与减荷阀、反比例阀和加载电磁阀相连。此专利公开的柴油机冷启动装置，使空压机能适合高寒、高海拔的环境；低温启动效果明显，性能可靠；操作简单，使用方便，此专利与本申请都是为了改善柴油机的冷启动，但两者在具体结构以及应用的发动机类型上均存在显著的区别。
[0004]中国专利CN102493905A公开了一种柴油机冷启动辅助装置及控制方法。由于该发明中的柴油机冷启动辅助控制方法根据实际水温调整预热塞的加热时间，实现根据环境温度的变化调整预热塞的加热时间，并且在启动阶段和怠速暖机阶段均能起到加热的作用，提高发动机燃烧室的温度，发动机的燃烧及尾气排放会得到明显的改善；同时通过检测实际温度和启动开关的位置控制喷油泵提前装置的开启时间和喷油量，从而改变了柴油机的供油提前角，水温偏低时，能够辅助柴油机喷油，进一步改善柴油机的冷启动性能。基于上述方法的柴油机冷启动辅助装置改善了柴油机的冷启动性能，此专利在改善柴油机冷启动中采用的具体结构以及使用的具体方法均与本申请存在明显区别，而且本申请是具体运用在对置活塞对置气缸发动机上的。
【发明内容】
[0005]针对现有的内燃机存在的上述问题，本发明提供一种改善冷启动特性的对置活塞对置气缸发动机。
[0006]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
[0007]—种对置活塞对置气缸发动机，包括预燃装置，所述预燃装置分别安装于所述发动机的气缸上，所述预燃装置包括喷油器、点火器和涡流室，所述预燃装置上设有一通道以连接所述涡流室与所述发动机的燃烧室，所述喷油器的燃油喷嘴连入所述涡流室，所述点火器的延伸部分连入所述涡流室内。
[0008]上述对置活塞对置气缸发动机，其中，所述预燃装置连接机体的燃油供给系统。
[0009]上述对置活塞对置气缸发动机，其中，所述涡流室为圆形漩涡状。
[0010]上述对置活塞对置气缸发动机，其中，所述点火器为电热塞，所述点火器布置于所述涡流室的涡流下游，所述点火器的延伸部分为所述点火器的点火尖端，且所述点火尖端位于所述涡流室的中心位置。
[0011]上述对置活塞对置气缸发动机，其中，所述通道的通道口为与所述发动机的气缸内壁相匹配的椭圆形，气流通过所述通道口进入所述发动机的气缸内活塞顶上安设的凹坑中，使与所述燃烧室的气流互不干扰。
[0012]上述对置活塞对置气缸发动机，其中，所述通道既可以使空气经由其进入所述涡流室，也可以让点燃的燃油混合气从所述涡流室膨胀进入到所述发动机的所述燃烧室内。
[0013]由于采用了上述技术，上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是:
[0014]通过在发动机气缸上安设预燃装置，以实现在上止点前完全混合的油气混合气预燃和随后在上止点时点燃的燃气喷射进入到燃烧室，实现这样的过程能有效改良对置活塞对置气缸发动机的工作效率，另一方面也能改善对置活塞对置气缸柴油机的冷启动特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的右侧气缸内的活塞达到上止点时的剖视图；
[0016]图2是图1中A-A部分的剖视图；
[0017]图3是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的右侧气缸内的活塞从下止点移动到上止点时的剖视图；
[0018]图4是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的右侧气缸内的活塞在达到上止点前的剖视图；
[0019]图5是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的活塞达到上止点前预燃装置的主要端口连接燃烧室的放大剖视图；
[0020]图6是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的活塞达到上止点时预燃装置的主要端口连接燃烧室的放大剖视图；
[0021]图7是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的活塞刚达到上止点后预燃装置的主要端口连接燃烧室的放大剖视图；
[0022]图8是本发明一种对置活塞对置气缸发动机的点火器的安装位置示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0024]如图1和2所示本发明一种对置活塞对置气缸发动机的剖视图，包括预燃装置200，预燃装置200分别安装于发动机的气缸上，预燃装置200包括喷油器250、点火器230和涡流室210，预燃装置200上设有一通道208以连接涡流室210与发动机的燃烧室，喷油器250的燃油喷嘴252连接入涡流室210，点火器230的延伸部分连入涡流室210内。
[0025]进一步的,对置活塞对置气缸发动机的右侧气缸总成100。对置活塞对置气缸发动机中，在普通的曲轴上通常有完全相同的对置气缸被指定作为左侧气缸和右侧气缸。为了便于简单理解，这里只有将发动机的一个气缸详细描述来给其技术和运转做示例。然而，这种所想的描述方式同样适用于对置的另一气缸，并且在后面冲程中所描述气缸的方式同样适用这样的运转方式。[0026]进一步的，图1和图2中所描述的右侧气缸总成100，包括在右侧气缸110内达到其上止点位置时的内外活塞。安装在右侧气缸110里的内外活塞形成了往复运动并且通过活塞连杆连接在曲轴上(这里没有显示)。右侧外活塞与对应的活塞连杆总成300相连。右侧外活塞有着与右侧内活塞顶面102相对的右侧外活塞顶面105。这里所要介绍的右侧外活塞顶面105有着凹形的球面结构，而右侧内活塞顶面102有着凸形的球面结构。这里所体现的两个活塞顶球形半径是完全一样的，这是为了能够在两个活塞达到上止点位置时形成镶嵌式结构或精密的配合。为了加深其优势，右侧内活塞顶面102有着可以在活塞达到其上止点时提供额外的凹坑104。在凹坑104内部靠近内活塞外部边缘处形成了第一通道106，它可以在凹坑104和内活塞边缘之间提供持续连接。右侧外活塞顶面105上所示的倾斜通道107 (如图6所示)且从右侧外活塞顶面105顶部延伸到右侧外活塞的边缘并且和第一通道106相对。
[0027]进一步的，当右侧内外活塞达到上止点位置时，右侧气缸110上所形成的喷油端口 121位置正好和第一通道106以及倾斜通道107的位置相配合。
[0028]进一步的，有着鼻形末端202的预燃装置200与右侧气缸110相连。预燃装置200为喷油器250和点火器230提供装配位置。预燃装置200也包含其内部的涡流室210和严格匹配喷油端口 121的鼻形末端202。预燃装置200的鼻形末端202有着位于喷油端口 121和涡流室210之间的通道208以及其外部末端的通道口 212。在右侧气缸110的这个位置，由于活塞的安装可以预防关闭，所以通道口 212是为了经常保持通路。从这个角度看，通道口 212最短的几何尺寸呈弯曲的椭圆形并且和活塞的运动是对齐的，其对称轴位于和气缸内壁圆曲线相对应的曲线上。
[0029]进一步的，如图2中所示，在这个角度的圆形剖视图上涡流室210 —般呈螺旋状，并且有单独的通道口 212和通道208相连接。喷油器250有和涡流室210直接相连的燃油喷嘴252。点火器230有延伸到涡流室210内部的点火尖端232。
[0030]如图3所不本发明一种对置活塞对置气缸发动机，右侧气缸110的视图阐明了两个活塞正从下止点的位置，进入到使空气由通道口 212和通道208被压入到涡流室210的压缩冲程中。
[0031]如图4和5所示发明一种对置活塞对置气缸发动机，内外活塞达到各自上止点位置。如图5中，当右侧内活塞达到其上止点位置时，第一通道106和通道口 212对齐以便使通过活塞压缩进入到涡流室210的空气不相互影响。第一通道106的形状及尺寸和对齐的通道口 212实质上是一样的。在压缩冲程中活塞彼此接近对方的时刻，虽然外活塞的倾斜通道107并不和通道口 212对齐，但也不在与其干涉的位置上。那是因为这款水平对置发动机独一无二不对称的活塞运动时间。关于这点，内活塞在外活塞之前达到它的上止点。结果是当内活塞往左运动并开始它的做功冲程时，外活塞才达到它的上止点位置。
[0032]如图6所示本发明一种对置活塞对置气缸发动机，当外活塞达到上止点位置时，定义在内外活塞顶形成的燃烧室正处于其最小体积。整个周期的这个时刻，在涡流室210里燃油被喷射到形成涡流的空气中并且该燃油混合气在流过加热后的点火器230被点燃。燃油混合气通过点火过程中化学反应形成爆炸扩张产生等离子混合气，并从涡流室210由通道208和通道口 212被喷射到燃烧室内，并进入第一通道106和倾斜通道107。
[0033]进一步的，第一通道106和倾斜通道107边缘的位置并不影响被喷射出来的等离子混合气通过通道口 212，因此在这些位置也不产生不必要的热点。
[0034]如图7所示本发明一种对置活塞对置气缸发动机，内外活塞刚过上止点位置并伴随着外活塞向左移动到倾斜通道107正和通道口 212边缘对齐的这个时刻。但并不提供足够的优势为膨胀的等离子混合气产生热点。
[0035]进一步的，压缩冲程运转中，内外活塞之间压缩的新鲜空气被允许进入到燃烧室，同样也被压入到涡流室210。对应于在上止点前大约25°的时刻，从燃油喷嘴252喷射出的燃油雾进入到涡流室210中形成燃油混合气。点火尖端232顺着燃油喷嘴252以便使形成漩涡流的气体在足够的热度下开始燃烧化学反应。该化学反应的延迟使得燃油混合气在上止点前10° -15°发生完全点燃。伴随着燃烧反应的过程，产生的等离子混合气通过通道口 212和鼻形末端202膨胀进入到定义在内外活塞顶之间的燃烧室。凹坑104产生的额外空间允许更多的等离子混合气在活塞达到上止点位置时进入到收缩的燃烧室内并能遍布于活塞顶很大一块区域。在上止点后随着燃烧气体的膨胀，其产生的力能够克服活塞的惯性力并随之进入做功冲程。在做功冲程的末端，由于压降使得燃烧后的废气完全从涡流室排出，仅遗留非常少的剩余废气在下一次压缩冲程中影响着新鲜燃油混合气的燃烧。
[0036]如图8所示本发明一种对置活塞对置气缸发动机，涡流室210内用两个角度去说明点火器230各自安装的位置及在其中延伸的位置。在第一个交替的角度，点火器230所处的位置可以使其点火尖端232处在任意平面并且配合在上述所描述的燃油混合气涡流路线下游的一般平面。在第二个交替的角度，点火器230所处的位置可以使其点火尖端232垂直于涡流路线并且可以在靠近涡流室210中心部分提供着火点。
[0037]以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，包括预燃装置，所述预燃装置分别安装于所述发动机的气缸上，所述预燃装置包括喷油器、点火器和涡流室，所述预燃装置上设有一通道以连接所述涡流室与所述发动机的燃烧室，所述喷油器的燃油喷嘴连入所述涡流室，所述点火器的延伸部分连入所述涡流室内。
2.如权利要求1所述对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，所述预燃装置连接机体的燃油供给系统。
3.如权利要求1所述对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，所述涡流室为圆形漩涡状。
4.如权利要求1所述对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，所述点火器为电热塞，所述点火器布置于所述涡流室的涡流下游，所述点火器的延伸部分为所述点火器的点火尖端，且所述点火尖端位于所述涡流室的中心位置。
5.如权利要求1所述对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，所述通道的通道口为与所述发动机的气缸内壁相匹配的椭圆形，气流通过所述通道口进入所述发动机的气缸内活塞顶上安设的凹坑中，使与所述燃烧室的气流互不干扰。
6.如权利要求1所述对置活塞对置气缸发动机，其特征在于，所述通道既可以使空气经由其进入所述涡流室，也可以让点燃的燃油混合气从所述涡流室膨胀进入到所述发动机的所述燃烧 室内。
【文档编号】F02B75/24GK104018939SQ201310066967
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】陈新, 左朝凤, 李传友, 陈榜, 陈立新 申请人:优华劳斯汽车系统（上海）有限公司