一种两冲程发动机的燃烧室结构的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种两冲程发动机的燃烧室结构。

背景技术：

目前，增程式电动车已得到广泛应用，当车载可充电储能系统无法满足续航里程要求时，车载辅助供电装置为动力系统提供电能，以延长续航里程。目前市场上应用的增程式电动车多采用两冲程发动机，相较四冲程发动机可有效解决体积大、成本高的问题，但与此同时，传统两冲程发动机的燃烧室结构多数为单纯在活塞顶面设置凹坑面以与缸盖下端面构成燃烧室结构，此种设计由于燃烧室结构、尺寸及活塞顶位置等因素对缸内气体运动和油气混合都有较大的影响，从而使得扫气过程难以控制，新鲜空气溢出量高，燃烧不充分，导致燃烧效率无法进一步提高，油耗高并且排放差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能提高燃烧效率的两冲程发动机的燃烧室结构。

本实用新型提供一种两冲程发动机的燃烧室结构，所述两冲程发动机包括缸盖和活塞，所述缸盖位于所述活塞上方，所述缸盖下方和所述活塞上方之间形成燃烧室，所述燃烧室结构包括设置于所述缸盖底部采用整面回转加工形成的第一挤气面以及设置于所述活塞头部配合所述第一挤气面且采用回转加工形成的第二挤气面。

进一步地，所述第一挤气面的顶角与所述第二挤气面的顶角相同，所述顶角为120°～160°。

进一步地，所述缸盖包括凸起面，所述凸起面位于所述缸盖上部，所述活塞包括与所述凸起面对应设置的凹坑面，所述凸起面与所述凹坑面形成空腔体，所述空腔体位于所述燃烧室。

进一步地，所述凸起面与所述第一挤气面之间设有内凹面，所述凹坑面包括第一凹坑面和第二凹坑面，所述第一凹坑面邻接所述第二凹坑面，所述第一凹坑面为圆柱面，所述第一凹坑面与所述内凹面相对。

进一步地，所述内凹面半径为10～30mm，所述第一凹坑面的半径为70～90mm，所述第二凹坑面的高度与所述活塞头部高度比值为0.5～0.85。

进一步地，所述两冲程发动机还包括进气门，所述缸盖还包括位于所述缸盖上部用于安装所述进气门的进气道，所述进气道布置方向与所述凹坑面方向相反。

进一步地，所述缸盖中部设有楔形部，所述凸起面位于所述楔形部较窄一侧。

进一步地，所述两冲程发动机还包括喷油器和火花塞，所述喷油器、所述火花塞布置于楔形部中部，所述喷油器安装于所述凸起面上。

进一步地，所述两冲程发动机还包括进气门，所述进气门还包括进气门座圈，所述进气门位于所述缸盖上部，所述凸起面与所述进气门座圈的夹角为125°～155°，所述凸起面与所述进气门座圈的夹角小于所述第一挤气面的顶角。

进一步地，所述两冲程发动机还包括气缸体，所述气缸体包括气缸壁和排气道，所述排气道位于所述气缸壁下部。

本实用新型提供的两冲程发动机的燃烧室结构通过设置于缸盖底部采用整面回转加工形成的第一挤气面以及设置于活塞头部配合第一挤气面且采用回转加工形成的第二挤气面，两者相互配合挤气，对气流起到良好的导流作用，获得了高滚流的气流运动，使得在燃烧结束时，废气与未燃烧的混合气分布明显区域，新鲜空气溢出量减少，燃烧更加充分，从而提高燃烧效率，降低油耗和排放。还通过设置第一挤气面的顶角与第二挤气面的顶角相同，均为120°～160°，以保证充足的挤气面积，利于两者之间充分配合。同时通过第一凹坑面与内凹面相对，即第一凹坑面的半径与内凹面半径相互配合，便于混合气在燃烧过程中让第一挤气面与第二挤气面较好地配合，从而获得更好的气流运动。

附图说明

图1为本实用新型实施例两冲程发动机的正面组合示意图。

图2为图1所示两冲程发动机中的缸盖的截面示意图。

图3为图1所示两冲程发动机中的活塞的截面示意图。

图4为图1所示两冲程发动机的布置示意图。

图5为图1所示两冲程发动机中的活塞的布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图5所示，本实施例中，提供了一种两冲程发动机的燃烧室结构，两冲程发动机包括缸盖2、活塞4、进气门1、气缸体、喷油器10和火花塞11。缸盖2位于活塞4上方。缸盖2下方和活塞4上方之间形成燃烧室16。燃烧室结构包括第一挤气面和第二挤气面12。第一挤气面包括第一部分6和第二部分9。第一挤气面设置于缸盖2底部，第二挤气面12设置于活塞4头部。

如图1、图2、图4所示，缸盖2包括凸起面15，顶部中部设有楔形部8。本实施例中，楔形部8为楔形面，楔形面散热面积小，热损失小，混合气在压缩行程中能形成良好的高滚流气流，提高了混合质量。凸起面15位于楔形部8较窄一侧(图中为左部)，起到集中气流的作用。凸起面15与第一挤气面之间设有内凹面(未标示)，内凹面半径r1为10～30mm。楔形部8另一侧的外侧设有用于安装进气门1的进气道。本实施例中，进气道包括第一进气道5和第二进气道7，保证充足的进气量。

如图2、图4所示，火花塞11和喷油器10均布置于缸盖2中部楔形部8的中部，喷油器10安装于凸起面15上。因本实施例将喷油器10直接布置在缸盖2上，则此两冲程发动机采用缸内直喷的方式，可直接将燃油喷入气缸内，与新鲜空气充分混合，大大提高了燃油效率。

如图1、图2、图4所示，进气门1包括进气门座圈(未标示)，第一进气道5和第二进气道7分别对应安装有进气门1，第一进气道5和第二进气道7的进气口开闭分别通过进气门1控制。

活塞4头部顶部包括与凸起面15对应设置的凹坑面。凸起面15与凹坑面形成空腔体，空腔体位于燃烧室16，便于分布未燃烧的混合气。本实施例中，凹坑面包括第一凹坑面13和第二凹坑面14，第一凹坑面13邻接第二凹坑面14。本实施例中，第一凹坑面13为圆柱面形状，第二凹坑面14为平面形状，易于与燃烧室16相配合，满足此两冲程发动机需求的压缩比。在其他实施例中，第一凹坑面13和第二凹坑面14，还可为其他形状，只要能够与凸起面15对应，就可以用作本实施例中的第一凹坑面13和第二凹坑面14。第一凹坑面13的半径r2为70～90mm，第二凹坑面14的高度h2与活塞4头部高度h1比值为0.5～0.85，在此范围内的半径和高度使得新鲜空气与燃油充分混合，使得燃烧更加充分。

如图2、图3所示，进气道布置方向与凹坑面方向相反，为了形成合适的燃烧空间。

如图1所示，本实施例中，气缸体包括气缸壁3和排气道(未图示)，排气道位于气缸壁3下部。因本实施例采用的是缸盖2进气、气缸壁3排气的方案，则扫气方式为反直流方式。此布置方案取消了排气门及其配气机构，体积小，零部件少，重量轻，成本低，改善nvh(噪声、振动与声振粗糙度)。

如图2、图3所示，第一挤气面采用整面回转加工形成，第二挤气面12配合第一挤气面且采用回转加工形成，通过设置相互配合的第一挤气面和第二挤气面12，能够更好地进行挤气，对气流起到良好的导流作用，获得了高滚流的气流运动。第一挤气面的顶角θ1与第二挤气面的顶角θ1相同，当第一挤气面与第二挤气面12相互配合时，可以形成满足我们需求的滚流比、流量系数及混合气的分布，最终提高燃烧效率。顶角θ1均为120°～160°，顶角θ1在这个范围有利于保证两者之间充分配合并保证充足的挤气面积。

如图1、图2、图3所示，通过将第一挤气面设置于缸盖2底部采用整面回转加工及将第二挤气面12设置于活塞4头部配合第一挤气面且采用回转加工形成的第二挤气面12，可使新鲜空气与燃油充分混合，当混合气体在压缩和燃烧过程中，活塞4在气缸体内作往复直线运动与缸盖2相互配合并挤气，混合气与缸盖2接触的面为第一挤气面，混合气与活塞4接触的面为第二挤气面12。缸盖2与活塞4相互配合产生的第一挤气面和第二挤气面12，通过挤气对气流形成了良好的导流作用，获得高滚流的气流运动，使得在燃烧结束时，废气与未燃烧的混合气分布明显区域，即废气分布在气缸壁3下方，未燃烧的混合气分布在空腔体处，从而在排出气体时，可更好的引导废气排出，减少新鲜空气溢出量，燃烧更加充分，从而提高燃烧效率，降低油耗和排放。

如图2所示，本实施例中，凸起面15与进气门座圈的夹角θ2为125°～155°，因喷油器10安装于凸起面15上，则夹角θ2的范围设置是为了保证喷油器10喷出的油雾在燃烧室中均匀分布，提高燃烧效率。凸起面15与进气门座圈的夹角θ2小于第一挤气面的顶角θ1，为了能够更好地组织气流运动，提高燃烧效率。

如图2、图3所示，本实施例中，第一凹坑面13与凸起面15和第一挤气面之间的内凹面相对，即内凹面半径r1与第一凹坑面的半径r2相互配合，便于混合气在燃烧过程中让第一挤气面与第二挤气面12较好地配合，从而获得更好的气流运动。

本实施例中，第一凹坑面13还与活塞4头部过渡圆角(未标示)配合形成燃烧空间，加大了混合气的燃烧面积，使得混合气燃烧更加充分。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。