專利名稱：節(jié)能低污染雙燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置屬于動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域。
近年來，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)展迅速。對(duì)其性能、特別是節(jié)省能源，限制排放污染的要求愈來愈高，由此，各種各樣的研究和技術(shù)方案也層出不窮，例如改變壓縮比等參數(shù)、增壓、提供更均勻混合氣和精確點(diǎn)火、稀薄混合氣燃燒。分層進(jìn)氣燃燒、自動(dòng)控制汽油噴射應(yīng)用電子技術(shù)進(jìn)行全面最佳控制、燃料中加入添加劑、部份燃料催化反應(yīng)凈化、絕熱的低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)等等。
這些方案，有的本身不完善，有缺陷，有的會(huì)帶來其他問題，有的由于可靠性、使用、結(jié)構(gòu)成本等問題，實(shí)際進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用的并不多。
日本技研工業(yè)公司研制成功的復(fù)合渦流控制燃燒室(CVCC)發(fā)動(dòng)機(jī)，在實(shí)現(xiàn)稀薄混合氣分層燃燒方面取得較好效果，但其具有主、副雙燃燒室和第三氣門機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增高。
本技術(shù)與日本CVCC發(fā)動(dòng)機(jī)不同，本裝置副燃燒室上沒有專門的小氣門及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本裝置的目的是，很少改變現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，以一種特定的雙燃燒室系統(tǒng)，配合可控制的燃料噴射裝置，形成不同濃度混合氣分層，充分發(fā)揮稀薄混合氣燃燒經(jīng)濟(jì)性高和排放污染低的特點(diǎn)，平穩(wěn)可靠，成本不高，便于生產(chǎn)。
本裝置是一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，


圖1是本裝置發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖。
圖中構(gòu)體名稱是1——?dú)飧祝?——活塞；3——主燃燒室；4——副燃燒室；5——火花塞；6——通孔；7——進(jìn)氣閥；8——噴油器；9——進(jìn)氣管；10——進(jìn)氣閥座；11——噴油孔。
本裝置總的工作循環(huán)與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相同，所不同的是，氣缸1內(nèi)主燃燒室3與副燃燒室4之間有通孔6相通，結(jié)構(gòu)為單孔的噴油器8位于進(jìn)氣閥7的一側(cè)，其頭部距進(jìn)氣閥座10很近，而頭部噴油孔11軸線與噴油器中心線傾斜相交的一個(gè)角度，正好對(duì)準(zhǔn)通孔6的中心線，兩者中心線重合在一條直線上。
當(dāng)進(jìn)氣閥7開啟以后，噴油器8噴出油束通過進(jìn)氣閥7與閥座10之間開啟空隙，為
圖1中虛線箭頭所示，其中心部份比較密集的油霧射入通孔6及副燃燒室4內(nèi)，形成濃混合氣，周圍其余部份油霧則分散于進(jìn)氣閥7、進(jìn)氣閥座10與主燃燒室3之間，被進(jìn)氣氣流帶入氣缸。形成稀混合氣，這一過程持續(xù)至進(jìn)氣閥7關(guān)閉前結(jié)束，以后進(jìn)氣閥關(guān)閉進(jìn)行壓縮過程，氣缸1內(nèi)混合氣壓力逐漸高于副燃燒室內(nèi)混合氣壓力，使部份混合氣流入副燃燒室，造成適當(dāng)?shù)臏u流，并與副燃燒室內(nèi)濃混合氣再混合汽化，為控制預(yù)定的燃燒過程作好準(zhǔn)備。
圖2為本裝置同一發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖，圖中各標(biāo)號(hào)表示構(gòu)件與
圖1相同。但其活塞2已運(yùn)行經(jīng)過下死點(diǎn)后又行至上死點(diǎn)，壓縮過程終了。這時(shí)副燃燒室仍保持濃混合氣成份，主燃燒室內(nèi)仍為稀混合氣，而主、副燃燒室之間的通孔6內(nèi)附近則混合形成比例適中正?；旌蠚鈪^(qū)域?；鸹ㄈ?即位于副燃燒室內(nèi)這一區(qū)域的上方，并于活塞到達(dá)上死點(diǎn)前點(diǎn)火，因?yàn)檫@一區(qū)域濃度適中，燃燒強(qiáng)烈，副燃燒室內(nèi)混合氣也著火燃燒。使高溫燃?xì)鉀_出通孔點(diǎn)燃主燃燒室內(nèi)的稀薄混合氣。同時(shí)造成一定程度的渦流，如圖2實(shí)線箭頭所示，保證穩(wěn)定可靠的燃燒，壓力很快上升，推動(dòng)活塞下行膨脹作功，接著進(jìn)行排氣與進(jìn)氣過程，開始下一循環(huán)。
以下是本裝置一個(gè)實(shí)施例的主要參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型式雙燃燒室活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
行程與冷卻系四行程、水冷。
氣缸數(shù)與排列雙缸、直列。
燃燒系電子控制汽油噴射系統(tǒng)。
潤滑系壓力飛濺式潤滑。
氣門機(jī)構(gòu)頂置凸輪軸、鏈傳動(dòng)。
氣缸直徑78毫米。
活塞行程82毫米。
總排量783毫升。
壓縮比9.51。
額定功率25千瓦。
額定轉(zhuǎn)速5400轉(zhuǎn)／分。
最大扭矩58牛頓米全負(fù)荷比耗油量265克／千瓦小時(shí)。
最低比耗油量230克／千瓦小時(shí)。
比功率32千瓦／公升。
重量80公斤。
比重量3.2公斤／千瓦。
外形尺寸430毫米×540毫米×460毫米(長(zhǎng)×寬×高)本裝置保持普通燃油噴射的全部特點(diǎn)，而且還具有以下一些重大優(yōu)點(diǎn)1.通過本裝置雙燃燒室、噴油器的結(jié)構(gòu)布置及燃油噴射系統(tǒng)，為燃燒前準(zhǔn)備不同比例混合氣明顯的分層。實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的稀薄混合氣燃燒方式。其總的過量空氣系數(shù)可從1至大于2之間廣大范圍內(nèi)變化，從而不僅在全負(fù)荷，而且在各種部份負(fù)荷條件下均能獲得很低的耗油量，耗油量曲線變化平坦，具有很高的經(jīng)濟(jì)性，平均約比同類汽油機(jī)耗油量降低15％——25％。
2.由于實(shí)現(xiàn)可靠有效的稀薄混合氣燃燒方式，相當(dāng)?shù)亟档土伺艢庵蠧O、HC、和NOX等含量，即使不另設(shè)普通排氣催化反應(yīng)裝置，也能達(dá)到有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)的要求。
3.本裝置噴油器裝在進(jìn)氣管內(nèi)進(jìn)氣閥的一側(cè)，有良好的冷卻和工作條件，加之在進(jìn)氣過程低壓噴油，壓力低、可靠性好、費(fèi)用接近于現(xiàn)代化油器，可采用現(xiàn)有的機(jī)械噴油系統(tǒng)或電子控制噴油系統(tǒng)。
4.可控制的燃料噴射系統(tǒng)，雖然目前其成本要高些，但由于本裝置很低的排氣污染，可省去排氣催化反應(yīng)裝置及其費(fèi)用，發(fā)動(dòng)機(jī)總的成本變化不大，加之排氣溫度較低，對(duì)排氣管等的熱負(fù)荷及腐蝕作用較小。
5.本裝置與普通發(fā)動(dòng)機(jī)比較、結(jié)構(gòu)上改變不大。燃油系統(tǒng)也可以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。由此技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)。
本裝置用于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，還可用于帶進(jìn)氣閥的直流換氣二行程發(fā)動(dòng)機(jī)。可以各種缸徑、不同缸數(shù)排列布置，從而可能成為新一代發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)方面。
權(quán)利要求1.一種雙燃燒室活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是每個(gè)氣缸有主、副兩個(gè)燃燒室，主、副燃燒室之間有通孔相連通，火花塞位于副燃燒室上通孔附近位置，噴油器位于進(jìn)氣管內(nèi)進(jìn)氣閥的旁邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是噴油器的單一噴孔軸線與噴油器主體中心線成傾斜角度相交，并且噴孔口對(duì)準(zhǔn)副燃燒室通孔，與通孔中心在一條直線上。
專利摘要雙燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)是以一種特定形狀主、副燃燒室及噴油器的結(jié)構(gòu)布置，配合火花塞和可控制的燃油噴射系統(tǒng)，形成不同濃度混合氣的層次分布。實(shí)現(xiàn)稀薄混合氣穩(wěn)定可靠的燃燒方式。從而取得很高的經(jīng)濟(jì)性和很低的排氣污染，同時(shí)結(jié)構(gòu)上對(duì)普通發(fā)動(dòng)機(jī)改變很少，技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)?？蓮V泛用于各種用途的汽油機(jī)上。
文檔編號(hào)F02B19/00GK2064417SQ8922094
公開日1990年10月24日 申請(qǐng)日期1989年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月14日
發(fā)明者雷良榆 申請(qǐng)人:雷良榆