空冷式预燃装置的制作方法

本发明涉及内燃机，具体涉及一种内燃机的预燃装置。

背景技术：

大排量燃气内燃机一般采用预燃室点火技术，在给预燃室输送少量的燃料气后，预燃室壳体内的火花塞产生电火花点燃燃料气和空气的混合物产生火焰并通过喷嘴喷出，喷出的火焰在燃烧室中引燃大量的燃料气体混合物，进而燃烧做功。

现有技术中，内燃机的气缸盖与预燃室壳体紧密贴合，形成一个整体厚度较大的结构，预燃室壳体与外界几乎隔绝，散热效果极差，并使得预燃室在一段时间的工作后，预燃室壳体的温度高达几百度，同时火花塞的温度也非常高。

预燃室壳体的高温会出现很多问题，一方面，过高的温度有可能达到燃料气体混合物的燃点，这样会使得燃料气体混合物在与壳体接触时就会立即燃烧，而不受到火花塞点火的控制，也就是说，高温的预燃室壳体会使得燃气内燃机内部一直燃烧，而不能由火花塞点火来正常地控制并燃烧做功，即不能正常的工作。另一方面，过高的温度，会使得预燃室喷嘴因过热而融化损坏或是喷孔的方向发生偏移，而导致内燃机不能正常工作；并且火花塞的使用寿命也会大大缩短。

另外，火花塞的高温也会使得点火不安全，轻则发生蹿火现象，更严重话，可能会因热变形而发生炸裂。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种散热效率高、能够让火花塞、预燃室喷嘴进行有效降温、散热的空冷式预燃装置。

本发明提供了一种空冷式预燃装置，用于固定设置在内燃机的气缸盖的内腔中，其特征在于，包括：预燃室腔壳体，嵌入在内腔中，内部具有预燃室腔，下部具有至少一个喷孔；预燃室上座，安装在内腔中，一端与预燃室腔壳体连接，内部具有用于安装火花塞的贯通孔；火花塞连接棒，设置在贯通孔内，一端与火花塞连接，该火花塞连接棒与预燃室上座的内壁具有环形间隙，该环形间隙作为空气进气通道，其中，预燃室上座的壁内设置有至少一个第一通孔，该第一通孔的一端与空气进气通道连通，另一端与预燃室腔连通，空气进气通道从外部的空气源引入冷却空气到第一通孔中，冷却空气再从第一通孔进入预燃室腔，并通过预燃室腔后从喷孔排出。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一通孔具有四个，四个第一通孔内均设置有单向阀，用于使得冷却空气单向进入至预燃室腔中。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征，还包括：预燃室压块，与预燃室上座的另一端固定连接，用于固定预燃室上座，其上设置有与空气进气通道连通的进风孔。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，火花塞连接棒的一端设置有圆孔，该圆孔用于容纳火花塞，火花塞连接棒的内壁设置有第一环形凹槽，该第一环形凹槽上套设有o形圈与火花塞密封。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，预燃室上座的上部的外壁具有第二环形凹槽，该第二环形凹槽上套设有o形圈用于与气缸盖的内壁密封。预燃室上座的下部的外壁具有第三环形凹槽，该第三环形凹槽上套设有o形圈用于与预燃室腔壳体的内壁密封。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，预燃室上座的壁内还设置有与外界的燃气进气管连通的两个第二通孔，两个该第二通孔作为燃气进气通道。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，空气进气通道具有四个，四个空气进气通道与两个燃气进气通道相错设置。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，预燃室腔壳体的内部呈倒锥形，预燃室腔壳体的底部具有呈半球形的喷嘴，该喷嘴上设置有多个喷孔。

在本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，喷孔的个数为6～8个，这6～8个喷孔呈圆周均匀排布在喷嘴上。

本发明提供的空冷式预燃装置中，还可以具有这样的特征：其中，预燃室腔壳体的下部的外壁上设置有凸台，该凸台用于卡住预燃室腔壳体。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的空冷式预燃装置，因为该预燃装置具有预燃室上座和火花塞连接棒，预燃室上座的内壁和火花塞连接棒之间具有空气进气通道，预燃室上座壁内具有第一通孔，第一通孔的一端与空气进气通道连通，另一端与预燃室腔连通，所以，空气进气通道能够从外部的空气源引入冷却空气到第一通孔中，并从第一通孔中进入预燃室腔，最后通过预燃室腔下部的喷孔排出，这一过程，冷却空气分别与火花塞连接棒、火花塞、预燃室上座、预燃室腔壳体以及喷嘴接触，从而实现了火花塞连接棒、火花塞、预燃室上座、预燃室腔壳体以及喷嘴的降温、散热，且散热效率高，能够提高预燃室喷嘴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的实施例中空冷式预燃装置与气缸盖的总剖面结构图；以及

图2是图1中a-a方向的剖视放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的空冷式预燃装置作具体阐述。

图1是本发明的实施例中空冷式预燃装置与气缸盖的总剖面结构图。

如图1所示，空冷式预燃装置100与外部的空气源(图中未显示)通过进气管路连接，在本实施例中，它竖直地嵌入在内燃机的气缸盖200的内腔中，空冷式预燃装置100包括预燃室腔壳体10、预燃室上座20、火花塞连接棒30以及预燃室压块40。

预燃室腔壳体10竖直地嵌入在内燃机的气缸盖200的内腔中，它的内部具有一个预燃室腔11，预燃室腔11呈倒锥形。预燃室腔壳体10的底部具有一个呈半球形的喷嘴12，喷嘴12的周壁上设置有孔径为1～8mm的喷孔13，喷孔13有6～8个，这6～8个喷孔13在喷嘴12的周壁上的同一高度的上均匀地排布，预燃室腔11内点燃的火焰从这6～8个喷孔13中喷出，此外，预燃室腔壳体10的下部的外壁上设置有环形的凸台14，凸台14用来卡住预燃室腔壳体10，从而对预燃室腔壳体10进行定位，在本实施例中，喷孔13的孔径为5mm，喷孔13的个数为6个。

图2是图1中a-a方向的剖视放大图。

如图2所示，预燃室上座20安装在内燃机的气缸盖200的内腔中，它的下端与预燃室腔壳体10的上端套接固定，预燃室上座20的内部具有贯穿孔，该贯穿孔用来安装火花塞21，火花塞21的下端与预燃室上座20内部螺纹密封。预燃室上座20的内壁与火花塞连接棒30之间具有环形的间隙，该间隙作为空气进气通道22。此外，预燃室上座20的壁内设置有至少一个第一通孔23，第一通孔23的上端与空气进气通道22相连通，第一通孔23的下端与预燃室腔11相连通。在本实施例中，第一通孔23具有四个，四个第一通孔23呈圆周均匀排布在预燃室上座20壁内。

另外，预燃室上座20的壁内还设置有两个第二通孔24，两个第二通孔24与外界的燃气进气管道(图中未显示)相连通，两个第二通孔24作为燃气进气通道，两个燃气进气通道与四个空气进气通道22相错设置。预燃室上座20的上部的外壁上设置有第二环形凹槽，该第二环形凹槽上套设有o形圈25，使得预燃室上座20的上部的外壁与气缸盖200的内部密封；预燃室上座20的下部的外壁上具有第三环形凹槽，该第三环形凹槽上套设有o形圈25，使得预燃室上座20的下部的外壁与预燃室腔壳体10的内部密封。此外，四个第一通孔23内均设置有单向阀26，使得空气从第一通孔23内单向进入至预燃室腔11中。

火花塞连接棒30设置在贯穿孔中，它的下端与火花塞21的上端套接，上端从预燃室压块40中伸出，火花塞连接棒30的下端设置有圆孔，此圆孔用来容纳火花塞21，火花塞21的内壁设置有第一环形凹槽，第一环形凹槽上设置有o形圈25，使得火花塞连接棒30与火花塞21密封，火花塞的上端还具有一根穿过火花塞连接棒30且与外界高压点火线圈相连的火花塞连接线27，高压点火线圈由内燃机的点火模块控制点火。在本实施例中，火花塞连接棒30采用聚四氟乙烯制成。

预燃室压块40和预燃室上座20的上端压合，它用来固定预燃室上座20，预燃室压块40内横向设置有进风孔41，进风孔41的左端与空气进气通道22连通，进风孔41的右端与进气管路连通。

本实施例的空冷式预燃装置100的工作原理为：

图1中短箭头表示冷却空气流动方向，从外界空气源吸入的空气经过空气进气管路流入到进风孔41中，接着由进风孔41进入到空气进气通道22中，然后，冷却空气从空气进气通道22进入到四个第一通孔23中，再经过单向阀26的控制，进入到预燃室腔11中，在预燃室腔11中与从燃气进气通道通入的燃料气混合进行点火，这一过程中，冷却空气实现了对火花塞连接棒30、火花塞21、预燃室上座20、预燃室腔壳体10以及喷嘴12的降温、散热。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的空冷式预燃装置，因为该预燃装置具有预燃室上座和火花塞连接棒，预燃室上座的内壁和火花塞连接棒之间具有空气进气通道，预燃室上座壁内具有第一通孔，第一通孔的一端与空气进气通道连通，另一端与预燃室腔连通，所以，空气进气通道能够从外部的空气源引入冷却空气到第一通孔中，并从第一通孔中进入预燃室腔，最后通过预燃室腔下部的喷孔排出，这一过程，冷却空气分别与火花塞连接棒、火花塞、预燃室上座、预燃室腔壳体以及喷嘴接触，从而实现了火花塞连接棒、火花塞、预燃室上座、预燃室腔壳体以及喷嘴的降温、散热，且散热效率高，能够提高预燃室喷嘴的使用寿命。

在本实施例中，由于在四个第一通孔中均设置有单向阀，冷却空气只能从第一通孔进入预燃室腔中，而不能逆向运动，这样能够保证预燃室腔内的燃气安全混合，若预燃室发生爆炸，预燃室爆炸产生的火焰不能回火流入预燃室上座及其管路，从而保证内燃机组的安全运行。

在本实施例中，由于火花塞连接棒下端将火花塞上端包住，且火花塞和连接棒用o型圈密封，这样，能够防止空气从火花塞连接棒漏出，火花塞连接棒使用聚四氟乙烯材料，耐温绝缘防止火花塞窜火。

在本实施例中，由于预燃室上座的下部的外壁设有第三环形凹槽，第三环形凹槽上设有o型圈与预燃室腔壳体的内壁密封，使得预燃室上座能够完整地与预燃室腔壳体密封贴合，防止冷却空气漏出，防止在预燃时发生危险，延长预燃室上座及预燃室腔壳体的使用寿命。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。