一种进气道扫气和热管降温的预燃室装置及发动机的制作方法

1.本实用新型属于发动机技术领域，特别是涉及一种进气道扫气和热管降温的预燃室装置及发动机。


背景技术：

2.随着油耗法规愈加严苛，发动机超高热效率成为追求的目标。加快燃烧速度，提高等容度，减少散热损失，同时抑制爆震，是提高发动机热功转化效率的有效手段。预燃室射流点火能提高燃烧速度、抑制爆震、扩展稀燃极限，在改善发动机热效率方面具有一定的潜力。预燃室射流点火首先引燃预燃室空腔内的混合气，高温高压混合气通过小孔喷向主燃烧室，形成高速射流火焰，大幅增加点火面积，提高燃烧速度。另一方面，预燃室内未燃中间产物也可加快燃烧进程。
3.发动机进入排气冲程，主燃烧室内燃烧后的废气经过排气门排出，但是受预燃室结构影响，预燃室内只有部分燃烧后的废气会排出。发动机进入进气冲程，新鲜空气或者混合气经进气道进入发动机主燃烧室内，同时也有部分残留在预燃室内废气进入主燃烧室。发动机进入压缩冲程，部分新鲜混合气将会被压入预燃室内。压缩到上止点附近，点火时刻的预燃室内残余废气系数受排气冲程预燃室残留的废气量和压缩冲程进入预燃室的新鲜混合气量影响。
4.再者，预燃室喷孔附近的预燃室本体内壁面与预燃室内燃烧气体接触，外壁面与主燃烧室内燃烧气体接触，高温气体将热量传递给预燃室本体使其温度升高。在预燃室本体与缸盖接触部分，通过导热方式可将预燃室本体的热量传递给缸盖。然而在预燃室内腔侧壁预燃室喷射孔附近的区域，一面受到主燃烧室高温气体加热，另一面受到预燃室内腔高温气体加热，而且预燃室喷孔没有专门的冷却结构，其热量只能通过导热的方式传递到与缸盖接触的预燃室本体低温壁面区域。由于热导率的限制，导致此部分结构热负荷非常高，容易引起开裂以及烧蚀问题。
5.现有专利cn109083734a中，利用额外的活塞以及单向阀等零部件实现预燃室内扫气功能，利用扫气通道将进气道空气引入预燃室内，将残余废气扫出，提高预燃室内的着火稳定性。但是该装置需要额外的活塞、阀门等零部件或者运动零部件，以及相关控制装置和结构，增加了机构的复杂程度和成本。
6.现有专利cn201187370y中，预燃室安装油气混合气的喷射器，喷射器引入的油气混合气将预燃室内的残余废气挤出预燃室，从而减少预燃室内的残余废气，直接将大量混合气引入预燃室，提高预燃室内的着火稳定性。但是该装置的油气混合气需要提前制备，还需要加热器、喷射器等设备，以及相关控制装置和结构，增加了机构的复杂程度、成本且体积较大。
7.现有专利cn108071546a中，预燃室安装空气喷射器，喷射器引入的空气将预燃室内的残余废气排出预燃室，导致预燃室内的残余废气减小。利用空气喷射器将外部空气注入预燃室内，将残余废气挤出，提高预燃室内的着火稳定性。但是该装置需要高压气体，还
需要喷射器等设备，以及相关控制装置和结构，增加了机构的复杂程度和成本，且气体喷射器体积较大，在小缸径的汽油发动机上较难安装。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的发动机中预燃室残余废气系数较大，预燃室本体热负荷高的问题，提供一种进气道扫气和热管降温的预燃室装置及发动机。
9.为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供一种进气道扫气和热管降温的预燃室装置，包括缸盖、进气门、进气门导管和预燃室本体，所述缸盖上设置有用于安装所述预燃室本体的预燃室安装孔，所述预燃室本体的内部形成预燃室内腔，所述预燃室本体的底部设有连通所述预燃室内腔与发动机的主燃室的预燃室预燃室喷射孔；
10.所述缸盖上设置有进气道及进气门导管安装孔，所述进气道与发动机的主燃室连通，所述进气门导管安装在所述进气门导管安装孔中，所述进气门滑动插接在所述进气门导管中；所述进气门导管与进气门的杆体之间设置有连接通道，所述缸盖上还设置有缸盖扫气通道；所述预燃室本体上设置有连通所述缸盖扫气通道的出口与预燃室内腔的预燃室扫气通道；
11.所述预燃室本体的侧壁上部设置有预燃室侧壁冷凝腔，所述预燃室本体的底部设置有预燃室侧壁蒸发腔，所述预燃室本体的侧壁中部设置有预燃室侧壁热管通道，所述预燃室侧壁冷凝腔、预燃室侧壁热管通道及预燃室侧壁蒸发腔由上至下依次连通以形成封闭腔，所述封闭腔内填充相变工质以在所述预燃室本体的侧壁上形成预燃室侧壁热管；
12.所述连接通道在所述进气门开启时连通所述缸盖扫气通道的入口及进气道。
13.可选地，所述预燃室侧壁热管通道环绕所述预燃室本体相互间隔地设置有多个，多个所述预燃室侧壁热管通道的上端均与所述预燃室侧壁冷凝腔连通，多个所述预燃室侧壁热管通道的下端均与所述预燃室侧壁蒸发腔连通。
14.可选地，所述预燃室侧壁冷凝腔为圆环形腔体，所述预燃室侧壁蒸发腔为盆形腔体。
15.可选地，所述连接通道在所述进气门关闭时阻断所述缸盖扫气通道的入口及进气道。
16.可选地，所述进气门导管上设置有进气环槽和导气环槽，所述导气环槽位于所述进气环槽的下方，所述进气环槽与所述进气道连通，所述导气环槽与所述缸盖扫气通道连通，所述进气门的杆体的外周上设置有进气门杆环槽，所述进气环槽、进气门杆环槽及导气环槽组成所述连接通道；
17.所述进气门开启时，所述进气门杆环槽连通所述进气环槽和导气环槽，所述进气门关闭时，所述进气环槽和导气环槽被所述进气门的杆体阻断。
18.可选地，所述缸盖上环绕所述预燃室本体设置有预燃室安装孔环槽，所述预燃室安装孔环槽与所述缸盖扫气通道的出口连通，所述预燃室扫气通道环绕所述预燃室本体设置有多个，多个所述预燃室扫气通道的入口与所述预燃室安装孔环槽连通，多个所述预燃室扫气通道的出口与所述预燃室内腔连通；
19.多个所述预燃室侧壁热管通道与多个所述预燃室扫气通道在圆周方向上交错排布。
20.可选地，所述预燃室侧壁冷凝腔的流通截面面积大于所述预燃室侧壁热管通道的流通截面面积。
21.可选地，进气道气体扫气的预燃室装置还包括排气门及排气门导管，所述缸盖上还设置有排气道及排气门导管安装孔，所述排气道与发动机的主燃室连通，所述排气门导管安装在所述排气门导管安装孔中，所述排气门滑动插接在所述排气门导管中；
22.所述预燃室安装孔位于所述进气门与排气门之间并位于发动机的主燃室的正上方；所述预燃室安装孔为阶梯形圆孔，所述预燃室本体为阶梯形圆管，所述阶梯形圆管的外周面与所述阶梯形圆孔形状匹配，所述预燃室本体压装在所述预燃室安装孔中。
23.可选地，所述预燃室本体的上端设置有预燃室喷油器安装孔及预燃室火花塞安装孔，所述预燃室侧壁冷凝腔环绕所述预燃室喷油器及预燃室火花塞设置。
24.另一方面，本实用新型提供一种发动机，包括缸体、活塞、喷油器及如前所述的进气道扫气和热管降温的预燃室装置，所述缸盖固定在所述缸体上，所述缸体上设置有气缸，所述活塞滑动设置在所述气缸内，所述活塞的顶面与所述预燃室本体的底部之间形成主燃室，所述喷油器安装在所述缸盖上，用于向所述主燃室或缸盖上的进气道喷油。
25.本实用新型中，在进气冲程，通过所述进气门在所述进气门导管中的运动，使所述缸盖扫气通道的入口及进气道之间连通，进气道中气体经连接通道、缸盖扫气通道以及预燃室扫气通道进入所述预燃室内腔中。所述预燃室内腔中的残余废气被新鲜气体挤出而进入发动机的主燃室，从而预燃室内腔中的残余废气减少甚至清除。如此，实现对预燃室的扫气，降低预燃室的残余废气系数，提高着火稳定性。且该装置结构简单，体积小，操作方便，不需要增加额外的部件，降低残余废气效果好，成本低。
26.所述预燃室侧壁蒸发腔靠近所述预燃室本体高温处，预燃室侧壁蒸发腔中的相变工质汽化带走热量，通过预燃室侧壁热管通道后进入所述预燃室侧壁冷凝腔，在预燃室侧壁冷凝腔中液化后流回预燃室侧壁蒸发腔中，将高温预燃室本体壁面的热量传递到与缸盖接触良好的预燃室本体低温壁面处，实现降低预燃室本体热负荷的目的，防止开裂以及烧蚀问题。
附图说明
27.图1是本实用新型一实施例提供的进气道扫气和热管降温的预燃室装置示意图；
28.图2是本实用新型一实施例提供的进气道扫气和热管降温的预燃室装置的另一示意图；
29.图3是本实用新型一实施例提供的预燃室本体的结构示意图。
30.说明书中的附图标记如下：
31.1、缸体；2、活塞；3、缸盖；31、进气道；32、排气道；33、缸盖扫气通道；34、预燃室安装孔；35、预燃室安装孔环槽；4、进气门；40、进气门导管安装孔；41、进气门导管；42、进气门杆环槽；43、进气环槽；44、导气环槽；5、排气门；51、排气门导管；52、排气门导管安装孔；6、预燃室本体；61、预燃室内腔；62、预燃室喷射孔；63、预燃室喷油器安装孔；64、预燃室火花塞安装孔；65、预燃室扫气通道；66、预燃室侧壁蒸发腔；67、预燃室侧壁热管通道；68、预燃室侧壁冷凝腔；7、喷油器；8、主燃烧室。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.如图1至图3所示，一方面，本实用新型一实施例提供一种进气道气体扫气的预燃室装置，包括缸盖1、预燃室本体6、进气门4和进气门导管41。所述缸盖3上设置有用于安装所述预燃室本体6的预燃室安装孔34，预燃室安装孔34为阶梯形圆孔结构，所述预燃室本体6的内部形成预燃室内腔61，所述预燃室本体6的底部设有连通所述预燃室内腔61与发动机的主燃室8的预燃室喷射孔62，所述预燃室喷射孔62用于将所述预燃室内腔61中的气体排出。
34.所述缸盖1上设置有进气道31及进气门导管安装孔40，所述进气道31与发动机的主燃室8连通，通过所述进气道31将所述进气管9中的高压气体引入发动机的主燃室8中，所述进气门导管41安装在所述进气门导管安装孔40中，所述进气门4滑动插接在所述进气门导管41中，所述进气门导管41与进气门的杆体之间设置有连接通道，所述缸盖1上还设置有缸盖扫气通道33，所述预燃室本体6上设置有连通所述缸盖扫气通道33的出口与预燃室内腔61的预燃室扫气通道65。
35.所述连接通道在所述进气门4开启时连通所述缸盖扫气通道33的入口及进气道31。
36.本实用新型中，在进气冲程，通过所述进气门4在所述进气门导管41中的运动，使所述缸盖扫气通道33的入口及进气道31之间连通，进气道中气体经连接通道、缸盖扫气通道33以及预燃室扫气通道65进入所述预燃室内腔61中。所述预燃室内腔61中的残余废气被新鲜气体挤出而进入发动机的主燃室8，从而将预燃室内腔61中的残余废气减少甚至清除。如此，实现对预燃室的扫气，降低预燃室的残余废气系数，提高着火稳定性和点火性能，有效提高发动机热效率。且该装置结构简单，体积小，操作方便，不需要增加额外的部件，降低残余废气效果好，成本低。
37.如图3所示，在一实施例中，所述预燃室本体6的侧壁上部设置有预燃室侧壁冷凝腔68，所述预燃室本体6的底部设置有预燃室侧壁蒸发腔66，所述预燃室本体6的侧壁中部设置有预燃室侧壁热管通道67，所述预燃室侧壁冷凝腔68、预燃室侧壁热管通道67及预燃室侧壁蒸发腔66由上至下依次连通以形成封闭腔，将封闭空间内抽成一定的负压状态，所述封闭腔内填充相变工质以在所述预燃室本体6的侧壁上形成预燃室侧壁热管，将热量从高温端传递到低温端。
38.所述预燃室侧壁蒸发腔66靠近所述预燃室本体高温处，预燃室侧壁蒸发腔66中的相变工质汽化带走热量，通过预燃室侧壁热管通道67后进入所述预燃室侧壁冷凝腔68，在预燃室侧壁冷凝腔68中液化后流回预燃室侧壁蒸发腔66中，将高温预燃室本体壁面的热量传递到与缸盖接触良好的预燃室本体6低温壁面处，实现降低预燃室本体6热负荷的目的，防止开裂以及烧蚀问题。
39.所述预燃室本体6内燃烧温度升高后，所述预燃室侧壁蒸发腔66内的相变工质在腔内被高温壁面加热变成气态，带走壁面的热量，气态的相变工质经过所述预燃室侧壁热管通道67到达所述预燃室侧壁冷凝腔68，气态相变工质在所述预燃室侧壁冷凝腔68内将热
量传递给低温的壁面重新变成液态，在重力和发动机振动作用下冷却后的相变工质重新回到所述预燃室侧壁蒸发腔66内。
40.在一实施例中，所述预燃室侧壁热管通道67环绕所述预燃室本体6相互间隔地设置有多个，多个所述预燃室侧壁热管通道67的上端均与所述预燃室侧壁冷凝腔68连通，多个所述预燃室侧壁热管通道67的下端均与所述预燃室侧壁蒸发腔66连通。
41.所述预燃室侧壁冷凝腔的流通截面面积大于所述预燃室侧壁热管通道的流通截面面积。所述预燃室侧壁蒸发腔66位于所述预燃室本体6的底部，为盆形腔体结构，所述预燃室侧壁冷凝腔68设置在所述预燃室本体的侧壁上部，为圆环形腔体结构，环绕着所述预燃本本体，多个所述预燃室侧壁热管通道67互相间隔地连接在所述预燃室侧壁蒸发腔66和所述预燃室侧壁冷凝腔68之间。
42.所述预燃室侧壁热管通道67作用主要是将预燃室侧壁的所述预燃室侧壁蒸发腔66的气态相变工质引导进入预燃室侧壁的所述预燃室侧壁冷凝腔68中，以及在重力和发动机振动作用下将预燃室侧壁的所述预燃室侧壁冷凝腔68内的液态相变工质引导进入预燃室侧壁的所述预燃室侧壁蒸发腔66中。
43.优选的，相变工质为冷却水、汞、镁或者钠，或其他具有合适的熔点和沸点的物质。
44.在一实施例中，在进气冲程之外的其它冲程，所述进气门4关闭，所述进气道31与发动机的主燃室8不连通，所述连接通道在所述进气门4关闭时阻断所述缸盖扫气通道33的入口及进气道31，所述缸盖扫气通道33的入口及进气道之间不连通，能够防止主燃室8内的高压混合气、高温高压废气通过预燃室扫气通道65、缸盖扫气通道33及连接通道反向流出到所述缸盖3的进气道31中。
45.在一实施例中，所述进气门4和所述进气门导管41安装在所述缸盖3上，所述进气门4套设在所述进气门导管41中，所述进气门4能够在所述进气门导管41中滑动，做轴向运动。所述进气道31的气体可以依次经过所述连接通道、缸盖扫气通道33和所述预燃室扫气通道65后进入所述预燃室内腔中，对所述预燃室本体6进行扫气，所述进气道31中的气体还可以进入主燃室中。所述进气门4用于控制所述进气道31内的气流，所述进气门4关闭时，所述进气门4的圆盘封闭着所述缸盖3的进气道31，使得气体无法从所述进气道31进入发动机的主燃室8中。
46.在一实施例中，所述进气门导管41上间隔设置有进气环槽43和导气环槽44，所述导气环槽44位于所述进气环槽43的下方，所述进气环槽43与所述进气道31连通，所述导气环槽44与所述缸盖扫气通道33连通，所述进气门4的杆体的外周上设置有进气门杆环槽42，所述进气门4开启时，所述进气环槽43和导气环槽44被所述进气门杆环槽42连通，所述进气环槽43、进气门杆环槽42及导气环槽44组成所述连接通道。
47.所述进气门4关闭时，所述进气环槽43和导气环槽44被所述进气门4的杆体阻断。
48.如图2所示，在一实施例中，所述进气环槽43和所述导气环槽44为设置在所述进气门导管41内表面的环形凹槽结构，该环形凹槽为向着远离所述进气门导管41的方向凹陷形成，两个环槽间隔一定距离，所述进气门4安装到所述进气门导管41后能够将所述进气环槽43和所述导气环槽44封闭为两个环形空间。所述进气门杆环槽42为设置在所述进气门4的外表面的环形凹槽结构，所述进气门杆环槽42为向着所述进气门4的中心轴的方向凹陷形成，所述进气门4安装到所述进气门导管41后能够将所述进气门杆环槽42封闭为环形空间。
49.在一实施例中，所述进气环槽43和所述导气环槽44之间间隔一定距离，所述进气门4安装到所述进气门导管41后能够将所述进气环槽43和导气环槽44封闭为两个独立空间。所述进气门杆环槽42设置在所述进气门4的杆体上，所述进气门4安装到所述进气门导管41后能够将进气门杆环槽42封闭，通过所述进气门4在所述进气门导管41中的轴向滑动，所述进气门杆环槽42能够连通或断开所述进气环槽43和导气环槽44，所述进气环槽43与所述缸盖3上的进气道31连通，进气道31内气体可以进入所述进气环槽43。
50.如图2所示，在一实施例中，所述进气门杆环槽42的长度大于所述进气环槽43和所述导气环槽44的间距，当所述进气门4在不同位置时，可实现所述进气环槽43和所述导气环槽44之间导通，也可以实现相互断开，且通过合理的结构设计，在发动机的进气冲程，即所述进气门4打开的状态下，使所述进气环槽43和所述导气环槽44之间导通，其它冲程期间使所述进气环槽43和所述导气环槽44之间断开。
51.所述进气门导管41为圆管类结构，所述进气门4的一端为圆盘结构，另一端为圆柱形的杆体，所述进气环槽43和所述导气环槽44形成在所述进气门导管41上。所述进气门4关闭时，所述进气门杆环槽42、所述进气环槽43和所述导气环槽44相互错开，所述进气门杆环槽42无法连通所述进气环槽43和所述导气环槽44，所述缸盖扫气通道33及所述进气道之间被阻断。
52.滑动所述进气门4，所述进气门4开启后，所述进气门4的圆盘不再对所述缸盖3的进气道31进行封闭，所述进气管9中的气体能够通过所述进气道31进入所述缸盖3中，所述进气门杆环槽42随着所述进气门4运动，移动到所述进气环槽43和所述导气环槽44之间，使得所述进气环槽43和所述导气环槽44连通，所述缸盖扫气通道33及所述进气道之间连通，所述进气管9中的气体进入所述进气环槽43中，通过进气门杆环槽42后，所述导气环槽44中气体经所述缸盖扫气通道33、所述预燃室扫气通道65进入所述预燃室内腔中，对所述预燃室本体6进行扫气。
53.本实用新型中，在进气冲程，通过所述进气门4在所述进气门导管41中的运动，将所述进气环槽43和所述导气环槽44之间导通。进气道31中气体经进气环槽43、进气门杆环槽42、导气环槽44和缸盖扫气通道33进入所述预燃室扫气通道65中，对预燃室本体6进行扫气。在其它冲程，所述进气门4关闭，通过合理设计使所述进气环槽43和所述导气环槽44之间断开，防止主燃室8内的高压混合气、高温高压废气通过上述通道反向流动。如此，实现对预燃室的扫气，降低预燃室的残余废气系数，提高着火稳定性。且该装置结构简单，体积小，操作方便，不需要增加额外的部件，降低残余废气效果好，成本低。
54.在一实施例中，对应所述进气环槽43的位置在所述进气门导管41上开设有进气孔，对应所述导气环槽44位置处在所述进气门导管41上开设有导气孔，所述进气环槽43和所述进气道31通过所述进气孔连接，所述导气环槽44和所述缸盖扫气通道33通过所述导气孔连接。所述进气孔穿透所述进气门导管41，以使得所述进气环槽43和所述进气道31连通，气体可以进入所述进气环槽43中。所述导气孔穿透所述进气门导管41，以使得所述导气环槽44和所述缸盖扫气通道33连通，所述导气环槽44内气体可以进入所述缸盖扫气通道33。
55.在一实施例中，所述进气道气体扫气的预燃室装置还包括排气门5及排气门导管51，所述缸盖3上还设置有排气道32及排气门导管安装孔52，所述排气道32的内端与发动机的主燃室8连通，所述排气门导管51安装在所述排气门导管安装孔52中，所述排气门5滑动
插接在所述排气门导管51中。所述排气门5能够在所述排气门导管51中做轴向运动。所述排气门导管51为圆管类结构，所述排气门5的一端为圆盘结构，另一端为圆柱形的杆体，排气门5用于控制气体在排气道32内的流动。所述排气门5关闭时，所述排气门5的圆盘封闭着所述缸盖3的排气道32，使得发动机的主燃室8中的气体无法从排气道32排出。
56.所述缸盖3为箱体类结构，一边为进气道31，另一边为排气道32，气体沿进气道31流入主燃室8，沿排气道32流出主燃室8。所述排气门5用于控制气体在排气道32内的流动，通过所述进气门4在所述进气门导管41中的滑动能够开启或关闭所述进气道31，通过所述排气门5在所述排气门导管51中的滑动能够开启或关闭所述排气道32。
57.在一实施例中，所述预燃室安装孔34位于所述进气门4与排气门5之间并位于发动机的主燃室8的正上方，所述预燃室安装孔34为阶梯形圆孔，所述预燃室本体6为阶梯形圆管，所述阶梯形圆管的外周面与所述阶梯形圆孔形状匹配，所述预燃室本体6压装在所述预燃室安装孔34中，所述预燃室本体6位于发动机的主燃室8的正上方，通过所述预燃室喷射孔62连通所述预燃室内腔61和主燃室8。
58.在一实施例中，所述缸盖3上环绕所述预燃室本体6设置有预燃室安装孔环槽35，所述预燃室安装孔环槽35设置在所述预燃室安装孔34的内壁上，沿着远离所述预燃室本体6的方向凹陷形成，所述预燃室本体6安装到所述预燃室安装孔34后能够将所述预燃室安装孔环槽35封闭为环形空间。所述预燃室环槽35连接在所述缸盖扫气通道33和所述预燃室扫气通道65之间。
59.所述预燃室安装孔环槽35与所述缸盖扫气通道33的出口连通，所述预燃室安装孔环槽35连接在所述预燃室扫气通道65和所述缸盖扫气通道33之间，所述预燃室扫气通道65环绕所述预燃室本体6设置有多个，多个所述预燃室扫气通道65的入口与所述预燃室安装孔环槽35连通，多个所述预燃室扫气通道65的出口均与所述预燃室内腔连通。
60.在一实施例中，所述预燃室扫气通道65的截面为圆孔形，所述预燃室扫气通道65一端与所述预燃室安装孔环槽35相连，另外一端与所述预燃室内腔61相连，可以使所述预燃室安装孔环槽35内新鲜气体进入所述预燃室内腔61。当所述进气门4打开时，进气环槽43和导气环槽44之间导通，进气道31内气体经进气环槽43、进气门杆环槽42、导气环槽44、缸盖扫气通道33、预燃室安装孔环槽35以及预燃室扫气通道65进入所述预燃室内腔61。
61.所述缸盖扫气通道33两端分别连接所述连接通道和所述预燃室安装孔环槽35，将所述连接通道内气体输送到所述预燃室安装孔环槽35，所述预燃室安装孔环槽35用于收集从所述缸盖扫气通道33流出的新鲜气体，并分配到多个所述预燃室扫气通道65中。
62.在一实施例中，多个所述预燃室侧壁热管通道与多个所述预燃室扫气通道在圆周方向上交错排布。
63.在一实施例中，所述预燃室喷射孔62环绕所述预燃室本体6的底部设置有多个，所述预燃室喷射孔62用于将所述预燃室内腔61中的气体排出，预燃室点燃后的残余废气能在进气冲程排气冲程全部排出到主燃室8，以增加主燃室8内混合气点火稳定性和燃烧的均匀性，降低预燃室内的残余废气系数。
64.所述预燃室喷射孔62穿透所述预燃室内腔61的侧壁，所述预燃室喷射孔62用于连接所述预燃室内腔61和发动机的主燃室8，以使所述预燃室内腔61内被点燃的混合气喷射进入主燃室8，或者使所述预燃室内腔61内废气可以被新鲜气体挤入主燃室8。
65.在一实施例中，所述预燃室扫气通道65的设置位置远离所述预燃室喷射孔62，方便从所述预燃室扫气通道65进入所述预燃室内腔61的新鲜气体将残余废气挤出。
66.在一实施例中，所述预燃室侧壁蒸发腔66设置在所述预燃室本体6的底部，靠近所述喷射孔62，预燃室侧壁蒸发腔66不与所述喷射孔62连通，所述预燃室侧壁冷凝腔68设在预燃室本体上的远离所述喷射孔62的位置，并且紧邻预燃室本体6与发动机缸盖3接触的位置，此位置能够很好地将热量传递给发动机缸盖3，气态相变工质在腔内将热量传递给低温的壁面重新变成液态。
67.在一实施例中，所述预燃室本体6的上端设置有用于安装预燃室喷油器的预燃室喷油器安装孔63及用于安装预燃室火花塞的预燃室火花塞安装孔64，所述预燃室侧壁冷凝腔环绕所述预燃室喷油器及预燃室火花塞设置。
68.其中预燃室喷油器可根据实际情况选择性安装。当安装有预燃室喷油器时对应主动预燃室，否则对应被动预燃室。本发明的装置可以适用于主动预燃室和被动预燃室两种技术方案。
69.如图1所示，另一方面，本实用新型一实施例提供一种发动机，所述发动机为往复式的四冲程发动机，发动机包括缸体1、活塞2、喷油器7和如前所述的进气道气体扫气的预燃室装置，所述缸体1固定在所述缸盖3上。
70.所述缸体1为箱体类结构，所述缸体1上内设置有气缸，所述活塞2滑动安装在所述缸体1上的气缸内，所述活塞2可上下移动，所述活塞2的顶面与预燃室本体6的底部之间形成主燃室8，主燃室8位于所述缸体1、缸盖3和活塞2之间。通过所述预燃室喷射孔62可连通所述预燃室内腔61和所述主燃室8，所述预燃室内腔61内被点燃的混合气喷射进入主燃室8，或者使所述预燃室内腔61内废气可以被新鲜气体挤入主燃室8。
71.在一实施例中，所述缸盖3上安装有喷油器7，所述喷油器7的喷油嘴伸入所述进气道31中。所述喷油器7用于喷射燃油，根据安装位置的不同可向进气道31或者主燃室8喷射燃油。
72.本实用新型的工作过程为：
73.在进气冲程时，所述进气门4开启，所述排气门5关闭，所述活塞2向下运动，空气经所述进气门4从所述缸盖3的进气道31进入主燃室8。所述喷油器7可向进气道31或者主燃室8喷射燃油。此时所述进气门4打开，所述进气环槽43和导气环槽44之间通过进气门杆环槽42导通，气体经进气环槽43、进气门杆环槽42、导气环槽44、缸盖扫气通道33、预燃室安装孔环槽35以及预燃室扫气通道65进入所述预燃室内腔61。新鲜气体进入预燃室内腔61后将原本腔内的残余废气通过预燃室本体6上的所述预燃室喷射孔62挤出到所述主燃室8中，降低预燃室内腔61内的残余废气量。
74.在压缩冲程，所述进气门4、排气门5均关闭，所述活塞2向上运动，压缩缸内混合气。主燃室8内的油气混合物被压入所述预燃室内腔61内。此时，所述进气门4处于关闭状态，进气环槽43和导气环槽44之间断开。针对主动预燃室方案，所述预燃室本体6上的预燃室喷油器向所述预燃室内腔61喷入少量的燃料。
75.在压缩冲程末端，所述活塞2将要到达上止点时，所述预燃室本体6上的预燃室火花塞点火，引燃所述预燃室内腔61中的油气混合物。所述预燃室内腔61内的压力上升，另外所述进气环槽43和导气环槽44之间断开，高温混合气只能通过预燃室的所述预燃室喷射孔
62喷进主燃室8，并点燃主燃室8周围混合气。
76.做功冲程，主燃室8的混合气被预燃室的所述预燃室喷射孔62喷出的高温气体点燃，快速燃烧，压力和温度快速增加，推动所述活塞2向下运功。
77.排气冲程，所述排气门5开启，所述活塞2向上运动，已经燃烧过的废气从主燃室8经排气门5进入排气道32。
78.在发动机工作过程中，主燃烧室8高温的气体和预燃室内腔高温的气体将热量传递给预燃室本体6，尤其是预燃室喷射孔62附近的侧壁，其温度大幅增加。这些炙热的壁面加热预燃室侧壁的所述预燃室侧壁蒸发腔66内的相变工质，并使其蒸发汽化，气态的相变工质在压差的作用下沿着预燃室侧壁的所述预燃室侧壁热管通道67进入所述预燃室侧壁冷凝腔68，然后将热量传递给预燃室本体6的低温壁面并重新凝结为液态，在重力和发动机振动作用下预燃室侧壁的所述预燃室侧壁冷凝腔68内的液态相变工质沿着所述预燃室侧壁热管通道67重新进入所述预燃室侧壁蒸发腔66，如此实现将预燃室喷射孔附近的侧壁热量传递到远端预燃室本体的低温区域。
79.重复上述过程，如此循环往复。
80.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。