实现双段热湍射流的预燃室

本发明涉及内燃机的，具体地，涉及实现双段热湍射流的预燃室。

背景技术：

1、针对未来天然气和氨等低碳/零碳燃料发动机，热湍射流点火由于其多点着火、局部射流卷吸等优点，在优化燃烧和降低排放性能等方面具有重要应用潜力。目前，热湍射流由主动式预燃室或被动式预燃室实现，由预燃室内火花塞引燃预燃室内混合气，通过预燃室喷孔形成热射流引燃主燃室混合气。然而，相比氨柴双燃料或者氨氢双燃料等发动机的柴油引燃模式，预燃室点火不具备类似于柴油多段喷射的功能以进一步优化发动机缸内燃烧的功能。这是由于不管是被动式预燃室还是主动式预燃室，其都只有一个预燃室腔体，一旦预燃室内形成着火，就难以进一步灵活调控。因此，针对目前预燃室结构，其热湍射流点火不具备柴油引燃所拥有的多段喷射的灵活燃烧调控能力。

2、因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种实现双段热湍射流的预燃室。

2、根据本发明提供的一种实现双段热湍射流的预燃室，包括：预燃室内腔、预燃室外腔、预燃室外腔火花塞、预燃室外腔进气单向阀、预燃室内腔火花塞、预燃室内腔进气单向阀、预燃室外腔射流孔和预燃室内腔射流孔；

3、所述预燃室外腔包裹预燃室内腔；所述预燃室内腔和预燃室外腔具有独立的预燃室内腔火花塞和预燃室外腔火花塞；所述预燃室内腔和预燃室外腔具有独立的预燃室内腔燃气进气单向阀和预燃室外腔燃气进气单向阀；所述的预燃室内腔和预燃室外腔分别具有与主燃室连通的多个射流孔。

4、优选地，所述预燃室内腔为圆柱形结构。

5、优选地，所述预燃室外腔为环形结构。

6、优选地，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的预燃室内腔火花塞和预燃室外腔火花塞，所述预燃室内腔火花塞和预燃室外腔火花塞独立控制放电正时以调控预燃室内腔和预燃室外腔的热湍射流形成时刻。

7、优选地，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀，通过预燃室燃气供给管路经由预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀分别向预燃室内腔和预燃室外腔供给燃料。

8、优选地，所述预燃室内腔和预燃室外腔的预燃室内腔燃气进气单向阀和预燃室外腔燃气进气单向阀由同一燃气管路连接，通过分别设置预燃室内腔燃气进气单向阀和预燃室外腔燃气进气单向阀，控制着火后火焰的走向，对预燃室内腔和预燃室外腔燃料进气进行统一控制。

9、优选地，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的多个射流孔与主燃室连通。

10、优选地，通过去除预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀，形成被动式预燃室，不局限于本发明所描述的主动式预燃室。

11、优选地，所述预燃室内腔和预燃室外腔能够为多个，形成多段的热湍射流。

12、优选地，所述预燃室配合主燃室预混进气和高压直喷两种模式使用。

13、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

14、本发明通过对预燃室分别设置内腔和外腔两个独立腔室，且实现每个腔室的独立点火控制，从而实现双段热湍射流，有效调控发动机缸内燃烧。

技术特征：

1.一种实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，包括：预燃室内腔、预燃室外腔、预燃室外腔火花塞、预燃室外腔进气单向阀、预燃室内腔火花塞、预燃室内腔进气单向阀、预燃室外腔射流孔和预燃室内腔射流孔；

2.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔为圆柱形结构。

3.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室外腔为环形结构。

4.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的预燃室内腔火花塞和预燃室外腔火花塞，所述预燃室内腔火花塞和预燃室外腔火花塞独立控制放电正时以调控预燃室内腔和预燃室外腔的热湍射流形成时刻。

5.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀，通过预燃室燃气供给管路经由预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀分别向预燃室内腔和预燃室外腔供给燃料。

6.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔和预燃室外腔的预燃室内腔燃气进气单向阀和预燃室外腔燃气进气单向阀由同一燃气管路连接，通过分别设置预燃室内腔燃气进气单向阀和预燃室外腔燃气进气单向阀，控制着火后火焰的走向，对预燃室内腔和预燃室外腔燃料进气进行统一控制。

7.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔和预燃室外腔拥有独立的多个射流孔与主燃室连通。

8.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，通过去除预燃室内腔进气单向阀和预燃室外腔进气单向阀，形成被动式预燃室，不局限于本发明所描述的主动式预燃室。

9.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室内腔和预燃室外腔能够为多个，形成多段的热湍射流。

10.根据权利要求1所述的实现双段热湍射流的预燃室，其特征在于，所述预燃室配合主燃室预混进气和高压直喷两种模式使用。

技术总结
本发明提供了一种实现双段热湍射流的预燃室，包括预燃室外腔和内腔两个腔体，所述预燃室内腔为圆柱形，预燃室外腔为环形，由预燃室外腔包裹预燃室内腔；所述预燃室内腔和外腔拥有各自独立的火花塞和进气单向阀；所述预燃室内腔和外腔都拥有与主燃室连通的多个射流孔；所述预燃室可以通过分别控制预燃室内腔和外腔的火花塞放电正时，从而控制预燃室内腔和外腔的热湍射流时刻，形成双段热湍射流以调控主燃室燃烧性能。本发明的有益之处在于，结构简单紧凑，在有限的预燃烧室空间内独立出两个独立可控的腔室，通过对各个腔室点火正时的控制，形成多段热湍射流。

技术研发人员：黄帅,李铁,陈润,李世琰,依平,王欣然,王宁,郭新鹏
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16