一种缸内直喷汽油机燃烧室的制作方法

本实用新型涉及汽车发动机，具体涉及一种缸内直喷汽油机燃烧室。

背景技术：

缸内直喷汽油机（gasoline direct injection，简称GDI）能够精准控制汽车发动机气缸内的喷油量，有效控制气缸内油气混合过程，提高发动机的动力性和燃油经济性，目前已成为汽油机研发的热点和主流技术。由于GDI发动机直接将燃油喷入缸内，会存在油束碰壁和局部混合不均匀现象，造成颗粒排放等水平较高。为增强油气混合效果，减少油束碰壁，达到改善燃烧和降低排放的目的，有必要对燃烧室结构进行精细设计，特别是对气流导流燃烧室，使气流对油束的引导作用整体增强。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种缸内直喷汽油机燃烧室，其能够减少进气过程中两进气位置气流的干涉，有利于滚流的形成，使得气缸内的滚流运动增强，能够提高油气混合效果，减少油束碰壁，降低颗粒物排放等；发动机气缸内的气流在气门开度较小时也能够形成较强的滚流，整体增大气缸内滚流的运动速度；能够抑制气体进入气缸内沿径向的流动，使气缸内的气体流动更加有序，减小气缸内滚流在形成过程及运动过程中的损失；结构简单、紧凑，易于布置，能够在压缩冲程上止点附近将气缸内大尺度的滚流破碎成小尺度的涡，增大压缩上止点附近缸内湍流强度，提高燃烧效率，降低排放。

本实用新型所述的一种缸内直喷汽油机燃烧室，包括由燃烧室顶面和燃烧室底面构成的燃烧室本体，所述燃烧室顶面的右部设有两个进气口、左部设有与所述两个进气口一一对应的两个出气口，所述燃烧室顶面的两个进气口之间的部位设有喷油器安装部，其特征在于：所述喷油器安装部与燃烧室顶面的连接处设有下凹部。

进一步，所述燃烧室底面右端部超出所述燃烧室顶面的右端部，形成挤气部。

进一步，所述两个进气口的右部分别通过侧壁与燃烧室底面相连、左部通过侧壁与燃烧室顶面相连，所述侧壁为高滚流面。

进一步，所述侧壁与燃烧室底面的交线FG的端点F处的切线与其另一端点G处的切线之间的夹角ϒ为0°-150°；所述侧壁与燃烧室底面的夹角β为45°-90°。

进一步，所述下凹部的断面轮廓线由第五曲线段OP和第六曲线段PQ相连构成，所述第五曲线段OP的上端点与燃烧室顶面相切连接，所述第六曲线段PQ的上端点与喷油器安装部相切连接，所述第六曲线段PQ下端点P处的斜率与所述燃烧室顶面的右部斜面的斜率相等，所述第六曲线段PQ上端点Q处的斜率与所述燃烧室顶面的右部斜面的夹角Φ为0°-60°，所述第六曲线段PQ的下端点P与燃烧室顶面右部斜面的距离n与进气门座圈直径的比值范围为0-0.4。

进一步，所述燃烧室底面的前端部和后端部为下凹的挤气面。

进一步，所述挤气面的断面轮廓线由第一曲线段AB、第二线段BC、第三曲线段CD、第四曲线段DE依次相切连接构成，所述第一曲线段AB与燃烧室顶面相切连接，所述第四曲线段DE与燃烧室底面相连；所述第一曲线段AB上端点与第四曲线段DE下端点的水平距离L与气缸直径的比值范围为0-0.2，所述第一曲线段AB上端点与燃烧室底面的竖直距离H与气缸直径的比值范围为0-0.2，所述第二线段BC下端点与燃烧室底面的竖直距离h与第一曲线段AB上端点与燃烧室底面的竖直距离H的比值范围为0-0.5，所述第二线段BC与第三曲线段CD连接处的切线与竖直方向的夹角α为0°-45°，所述第三曲线段CD与第四曲线段DE连接处的切线与水平方向的夹角θ为0°-60°。

进一步，所述第二线段BC为曲线段，其曲率半径大于5mm。

进一步，所述第二线段BC为直线段。

本实用新型有益的技术效果：

由于在喷油器安装部与燃烧室顶面的连接处设有下凹部，减少了进气过程中两进气位置气流的干涉，有利于滚流的形成，使得气缸内的滚流运动增强，提高了油气混合效果，减少了油束碰壁，降低了颗粒物排放等；由于设计了高滚流面的侧壁，使进入发动机气缸内的气流在气门开度较小时便于形成较强的滚流，整体增大了气缸内滚流的运动速度；由于在燃烧室底面的前端部和后端部为下凹的挤气面，抑制了气体进入气缸内沿径向的流动，使气缸内的气体流动更加有序，减小了气缸内滚流在形成过程及运动过程中的损失；结构简单、紧凑，易于布置，在压缩冲程上止点附近将气缸内大尺度的滚流破碎成小尺度的涡，增大了压缩上止点附近缸内湍流强度，提高了燃烧效率，降低了排放。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的主视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图。

具体实施方式

以下结合附图1至图5和实施例对本实用新型做详细说明。

实施例一：

一种缸内直喷汽油机燃烧室，包括由燃烧室顶面1和燃烧室底面2构成的燃烧室本体，所述燃烧室顶面1的右部设有两个进气口11、左部设有与所述两个进气口11一一对应的两个出气口12，所述燃烧室顶面1的两个进气口11之间的部位设有喷油器安装部13，其特征在于：所述喷油器安装部13与燃烧室顶面1的连接处设有下凹部15。所述下凹部15的断面轮廓线由第五曲线段OP和第六曲线段PQ相连构成，所述第五曲线段OP的上端点与燃烧室顶面1相切连接，所述第六曲线段PQ的上端点与喷油器安装部13相切连接，所述第六曲线段PQ下端点P处的斜率与所述燃烧室顶面1的右部斜面的斜率相等，所述第六曲线段PQ上端点Q处的斜率与所述燃烧室顶面1的右部斜面的夹角Φ为30°（角度为10°、20°、40°、50°、60°时，即构成另外的实施例），所述第六曲线段PQ的下端点P与燃烧室顶面1右部斜面的距离n与进气门座圈直径的比值为0.1（比值为0.2、0.3、0.4时，即构成另外的实施例）。下凹部15的设计有利于减少进气过程中两进气位置气流的干涉，有利于滚流的形成。使得气缸内的滚流运动增强，能够提高油气混合效果，减少油束碰壁，降低颗粒物排放等。

所述燃烧室底面2右端部超出所述燃烧室顶面1的右端部，形成挤气部17。

所述两个进气口11的右部分别通过侧壁16与燃烧室底面2相连、左部通过侧壁16与燃烧室顶面1相连，所述侧壁16为高滚流面。所述侧壁16与燃烧室底面2的交线FG的端点F处的切线与其另一端点G处的切线之间的夹角ϒ为120°（角度为20°、40°、60°、80°、100°、140°时，即构成另外的实施例）；所述侧壁16与燃烧室底面2的夹角β为60°（角度为45°、50°、55°、65°、70°、75°、80°、85°、90°时，即构成另外的实施例）。侧壁16使进入发动机气缸内的气流在气门开度较小时便于形成较强的滚流，整体增大气缸内滚流的运动速度。

所述燃烧室底面2的前端部和后端部为下凹的挤气面14。所述挤气面14的断面轮廓线由第一曲线段AB、第二线段BC、第三曲线段CD、第四曲线段DE依次相切连接构成，所述第二线段BC为曲线段，其曲率半径大于5mm。所述第一曲线段AB与燃烧室顶面1相切连接，所述第四曲线段DE与燃烧室底面2相连；所述第一曲线段AB上端点与第四曲线段DE下端点的水平距离L与气缸直径的比值为0.1（比值为0.05、0.15、0.2时，即构成另外的实施例），所述第一曲线段AB上端点与燃烧室底面2的竖直距离H与气缸直径的比值为0.1（比值为0.05、0.15、0.2时，即构成另外的实施例），所述第二线段BC下端点与燃烧室底面2的竖直距离h与第一曲线段AB上端点与燃烧室底面2的竖直距离H的比值为0.2（比值为0.1、0.3、0.4、0.5时，即构成另外的实施例），所述第二线段BC与第三曲线段CD连接处的切线与竖直方向的夹角α为20°（角度为5°、10°、15°、25°、30°、35°、40°、45°时，即构成另外的实施例），所述第三曲线段CD与第四曲线段DE连接处的切线与水平方向的夹角θ为30°（角度为10°、20°、40°、50°、60°时，即构成另外的实施例）。挤气面14能够抑制气体进入气缸内沿径向的流动，使气缸内的气体流动更加有序，减小气缸内滚流在形成过程及运动过程中的损失。

实施例二：

一种缸内直喷汽油机燃烧室，包括由燃烧室顶面1和燃烧室底面2构成的燃烧室本体，所述燃烧室顶面1的右部设有两个进气口11、左部设有与所述两个进气口11一一对应的两个出气口12，所述燃烧室顶面1的两个进气口11之间的部位设有喷油器安装部13，其特征在于：所述喷油器安装部13与燃烧室顶面1的连接处设有下凹部15。所述下凹部15的断面轮廓线由第五曲线段OP和第六曲线段PQ相连构成，所述第五曲线段OP的上端点与燃烧室顶面1相切连接，所述第六曲线段PQ的上端点与喷油器安装部13相切连接，所述第六曲线段PQ下端点P处的斜率与所述燃烧室顶面1的右部斜面的斜率相等，所述第六曲线段PQ上端点Q处的斜率与所述燃烧室顶面1的右部斜面的夹角Φ为30°（角度为10°、20°、40°、50°、60°时，即构成另外的实施例），所述第六曲线段PQ的下端点P与燃烧室顶面1右部斜面的距离n与进气门座圈直径的比值为0.1（比值为0.2、0.3、0.4时，即构成另外的实施例）。

所述燃烧室底面2右端部超出所述燃烧室顶面1的右端部，形成挤气部17。

所述两个进气口11的右部分别通过侧壁16与燃烧室底面2相连、左部通过侧壁16与燃烧室顶面1相连，所述侧壁16为高滚流面。所述侧壁16与燃烧室底面2的交线FG的端点F处的切线与其另一端点G处的切线之间的夹角ϒ为120°（角度为20°、40°、60°、80°、100°、140°时，即构成另外的实施例）；所述侧壁16与燃烧室底面2的夹角β为60°（角度为45°、50°、55°、65°、70°、75°、80°、85°、90°时，即构成另外的实施例）。

所述燃烧室底面2的前端部和后端部为下凹的挤气面14。所述挤气面14的断面轮廓线由第一曲线段AB、第二线段BC、第三曲线段CD、第四曲线段DE依次相切连接构成，所述第二线段BC为直线段。所述第一曲线段AB与燃烧室顶面1相切连接，所述第四曲线段DE与燃烧室底面2相连；所述第一曲线段AB上端点与第四曲线段DE下端点的水平距离L与气缸直径的比值为0.1（比值为0.05、0.15、0.2时，即构成另外的实施例），所述第一曲线段AB上端点与燃烧室底面2的竖直距离H与气缸直径的比值为0.1（比值为0.05、0.15、0.2时，即构成另外的实施例），所述第二线段BC下端点与燃烧室底面2的竖直距离h与第一曲线段AB上端点与燃烧室底面2的竖直距离H的比值为0.2（比值为0.1、0.3、0.4、0.5时，即构成另外的实施例），所述第二线段BC与第三曲线段CD连接处的切线与竖直方向的夹角α为20°（角度为5°、10°、15°、25°、30°、35°、40°、45°时，即构成另外的实施例），所述第三曲线段CD与第四曲线段DE连接处的切线与水平方向的夹角θ为30°（角度为10°、20°、40°、50°、60°时，即构成另外的实施例）。

本实用新型由于设计了下凹部15、挤气部17和挤气面14、侧壁16，能够减少进气过程中两进气位置气流的干涉，有利于滚流的形成，使得气缸内的滚流运动增强，能够提高油气混合效果，减少油束碰壁，降低颗粒物排放等；发动机气缸内的气流在气门开度较小时也能够形成较强的滚流，整体增大气缸内滚流的运动速度；能够抑制气体进入气缸内沿径向的流动，使气缸内的气体流动更加有序，减小气缸内滚流在形成过程及运动过程中的损失；结构简单、紧凑，易于布置，能够在压缩冲程上止点附近将气缸内大尺度的滚流破碎成小尺度的涡，增大压缩上止点附近缸内湍流强度，提高燃烧效率，降低排放。对于高滚流进气道，采用本实用新型所述的缸内直喷汽油机燃烧室，气道与燃烧室夹角不变，不影响原制造和安装工艺，同时气缸内进气充量变化不大。