一种缸内直喷增压汽油机燃烧系统的制作方法

本发明属于汽车技术领域，更具体的说涉及一种缸内直喷增压汽油机燃烧系统。

背景技术：

随着我国油耗和排放法规的日益严格，提高发动机热效率，降低发动机的油耗成为汽车厂商研究的重点。燃烧系统开发作为其中重要的一环，还有较大潜力可以发掘。传统发动机为了保证高动力输出，将发动机的压缩比控制在11以下，进气道优先保证高流量系数，导致缸内滚流水平较弱，燃烧速度慢，部分负荷下油耗较高，最大热效率只能达到36％，处于较低水平。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，提供了高压缩比，提升滚流强度，以满足发动机动力性和排放性能设计要求的缸内直喷增压汽油机燃烧系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，其特征在于：包括与燃烧室连通的进气道和出气道，进气门设于进气道内，出气门设于出气道内，所述进气道的底部设有进气遮挡外沿。

为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：

所述进气遮挡外沿设于所述进气门外侧的侧下方。

所述进气遮挡外沿的长度为4-7mm，覆盖在所述进气道底部的宽度占气门直径的3/7。

所述燃烧室内缸盖与活塞之间形成三个挤气区，包括靠近进气门端的进气侧挤气区和设于两侧的两个缸间侧挤气区。

所述进气侧挤气区长度为10～15mm，所述缸间侧挤气区的挤气长度为5～10mm，挤气间隙均为0.5～0.8mm。

所述活塞的顶部设有活塞顶部凹面，在所述活塞顶部凹面靠近进气门一侧设有与所述进气门相对的进气门凹坑底平面，所述活塞的周圈为进气侧活塞顶部平面、侧边活塞顶部平面及排气侧活塞顶部平面，各凹面和平面之间通过过渡圆角外沿过渡连接。

所述活塞顶部凹坑中心略偏向靠近排气门一侧。

所述活塞顶部的外径直径为75～78mm，活塞顶部平面至活塞顶部凹面的凹坑深度为1～3mm，凹坑直径45～65mm。

该燃烧系统的火花塞中置布置，中心电极伸入燃烧室内长度为5mm。

本发明缸内直喷增压汽油机燃烧系统与现有技术相比，具有以下优点：本发明这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，结构简单，提供了高压缩比，提升滚流强度，以满足发动机动力性和排放性能设计要求，具有较好的应用前景。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明燃烧系统结构示意图；

图2为本发明燃烧系统结构示意图；

图3为本发明燃烧系统结构示意图；

图4为本发明活塞顶部结构示意图。

图中标记为：1、进气道，11、进气遮挡外沿，2、进气门，3、火花塞，4、出气道，5、出气门，6、燃烧室，7、活塞，71、进气侧活塞顶部平面，72、进气门凹坑底平面，73、侧边活塞顶部平面，74、活塞顶部凹面，75、排气侧活塞顶部平面，8、缸盖与活塞挤气区，81、进气侧挤气区，82、缸间侧挤气区。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，如图1、2、3所示，包括与燃烧室6连通的进气道1和出气道4，进气门2设于进气道1内，出气门5设于出气道4内，进气道1的底部设有进气遮挡外沿11。进气门2、排气门4和缸盖、活塞7以及缸体封闭形成燃烧室的腔体。

如图2、3中所示，进气遮挡外沿11设于进气门2外侧的侧下方。进气遮挡外沿11的长度为4-7mm，覆盖在进气道1底部的宽度i占气门直径的3/7。其具有较强的包裹性，可以有效提高进气道1的滚流，达到高滚流的特性。

本发明中，缸盖燃烧室采用三个平挤气方案，燃烧室6内，缸盖与活,7之间形成三个挤气区，包括靠近进气门2端的进气侧挤气区81和设于两侧的两个缸间侧挤气区82。本发明中，优选的，进气侧挤气区81的挤气长度为10～15mm，缸间侧挤气区82的挤气长度为5～10mm，缸盖与活塞7的挤气间隙均为0.5～0.8mm。此种结构挤气区挤气腔的布置可以提高挤流效果，从而实现低油耗和高发动机性能，挤气间隙越小，燃烧速度越快，爆发压力越大。

如图4中所示，活塞7的顶部设有活塞顶部凹面74，在活塞顶部凹面74靠近进气门2一侧设有与进气门2相对的进气门凹坑底平面72，活塞的周圈为进气侧活塞顶部平面71、侧边活塞顶部平面73及排气侧活塞顶部平面75，各凹面和平面之间通过过渡圆角外沿过渡连接。

本发明中，活塞顶部凹坑中心略偏向靠近排气门一侧，以便于进气侧进气遮挡外沿11及挤气区的布置。

本发明中，活塞顶部的外径直径为75～78mm，活塞顶部平面至活塞顶部凹面的凹坑深度为1～3mm，凹坑直径45～65mm。

本发明中，如图1中所示，该燃烧系统的火花塞中置布置，中心电极伸入燃烧室内长度为5mm。通过增加火花塞深入燃烧室长度，可以在火核形成初期有效避免遇到燃烧室冷壁面，从而提高火焰传播速度，减小传热损失和近壁面未燃排放。

如图1～3所示，该燃烧系统采用四气门结构，进气门2和排气门4各两个，火花塞3中心布置在缸盖上。进气道1采用直筒形状的高滚流进气道，在进气道1底部设置进气遮挡外沿11，以提高进气道1的滚流，达到高滚流的特性。

本发明这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，高压缩比能有效提高发动机的平均有效压力，使发动机具有较高的热效率，提高发动机的输出功率，增加火花塞伸入长度，从而减小传热损失和近壁面未燃排放，以满足发动机动力性和排放性能设计要求。本发明提供了高压缩比，通过直通型进气道配合气流遮挡部来进一步提升滚流强度，通过在进气门下部设置气流遮挡部，同时增加遮挡部的长度，从而增加其包裹性，有效提升滚流。通过增加火花塞伸入长度，提升火核初期传播质量，提升燃烧效率、降低排放。

本发明这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，结构简单，提供了高压缩比，提升滚流强度，以满足发动机动力性和排放性能设计要求，具有较好的应用前景。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，其特征在于：包括与燃烧室连通的进气道和出气道，进气门设于进气道内，出气门设于出气道内，所述进气道的底部设有进气遮挡外沿。本发明这种缸内直喷增压汽油机燃烧系统，结构简单，提供了高压缩比，提升滚流强度，以满足发动机动力性和排放性能设计要求，具有较好的应用前景。

技术研发人员：琚雪明;刘华龙;刘义克;胡鹏;葛运朋;牛晨晓
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：2018.08.07
技术公布日：2018.11.06