CN105019998A - 发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机。该发动机包括:曲柄连杆机构,曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组,机体组的气缸盖的对应气缸的底面部分形成为上凹结构,活塞连杆组的活塞的顶面具有与上凹结构相适配的形状且活塞的顶面的中央区域形成有凹坑,凹坑包括第一点火坑部和第二点火坑部;火花塞,每个气缸对应设置一个火花塞;柴油喷油器,每个气缸对应设置一个柴油喷油器,其中每个气缸对应的火花塞和柴油喷油器相对气缸的中心线偏置设置,火花塞对应第一点火坑部且柴油喷油器对应第二点火坑部;以及用于喷射汽油燃料的汽油喷油器。本发明的发动机可以形成双点火中心,可以改善燃烧效率,同时活塞的顶面线型可以更好地匹配气缸盖底面。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域,尤其是涉及一种发动机。
背景技术
柴油机具有燃油经济性好、可靠性高等优点,而且在汽车上的使用比例越来越高,但柴油机的排放却对城市的空气质量造成了不利的影响,特别是在低温起动时,排放更差。柴油汽车起动阶段发动机的温度较低,为了稳定燃烧,发动机的供油量较大,致使燃油雾化不佳,同时尾气温度不高导致汽车尾气催化转化器转化效率不高,进一步恶化排放,一方面对空气造成污染,另一方面增加了起动时的燃油消耗。现有双燃料发动机多基于柴油机,燃烧室只有一个点火中心,无法很好地满足燃烧要求。同时缸盖底面采用平面结构,导致活塞压缩高度较大,活塞整体质量较重,活塞连杆惯性力大,摩擦副的功损失较多,降低了发动机的动力性能。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种发动机,该发动机的活塞的顶面能够很好地与气缸盖的底面相适配,从而有效利用缸盖空间,使活塞的压缩高度降低,活塞的重量减轻,从而减少了活塞连杆组的摩擦损失,提高了发动机的热效率,同时活塞的凹坑结构能够更好地匹配火花塞与柴油喷油器两个点火源,改善燃烧效果。
根据本发明实施例的发动机,包括:曲柄连杆机构,所述曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组,所述机体组的气缸体内具有至少一个气缸,所述机体组的气缸盖内形成有与每个所述气缸对应的进气道和排气道,所述气缸盖的对应气缸的底面部分形成为上凹结构,所述活塞连杆组的活塞的顶面具有与所述上凹结构相适配的形状且所述活塞的顶面的中央区域形成有凹坑,所述凹坑包括第一点火坑部和第二点火坑部;火花塞,每个所述气缸对应设置一个所述火花塞;柴油喷油器,每个所述气缸对应设置一个所述柴油喷油器,其中每个所述气缸对应的所述火花塞和所述柴油喷油器相对所述气缸的中心线偏置设置,所述火花塞对应第一点火坑部且所述柴油喷油器对应第二点火坑部;以及用于喷射汽油燃料的汽油喷油器。
根据本发明实施例的发动机,其活塞的顶面能够很好地与气缸盖的底面相适配,从而有效利用缸盖空间,使活塞的压缩高度降低,活塞的重量减轻,从而减少了活塞连杆组的摩擦损失,提高了发动机的热效率,同时活塞的凹坑结构能够更好地匹配火花塞与柴油喷油器两个点火源,改善燃烧效果。
另外,根据本发明实施例的发动机,还可以具有如下附加技术特征:
根据本发明的一些实施例,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸的中心线平行。
根据本发明的一些实施例,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.15D以内,其中D为气缸的直径。
根据本发明的一些实施例,所述火花塞相对所述气缸的中心线倾斜设置且所述火花塞的中心线与所述气缸的中心线的夹角在15°-25°之间。
根据本发明的一些实施例,所述火花塞的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.075D以内。
根据本发明的一些实施例,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.1D以内,所述火花塞的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.05D以内。
根据本发明的一些实施例,所述凹坑的横向竖直中心截面包括依第一圆弧段、第二圆弧段以及连接在所述第一圆弧段与所述第二圆弧段之间的过渡段,所述第一圆弧段与所述火花塞对应,所述第二圆弧段与所述柴油喷油器对应,其中所述第一圆弧段的曲率半径大于所述第二圆弧段的曲率半径。
根据本发明的一些实施例,所述第一圆弧段的曲率半径为在18-20mm之间,所述第二圆弧段的曲率半径在16-18mm之间,所述过渡段的曲率半径在9-11mm之间。
根据本发明的一些实施例,所述活塞的顶面上设置有两个排气门避让凹部以及两个进气门避让凹部,所述两个排气门避让凹部之间以及所述两个进气门避让凹部之间均通过活塞圆弧曲面连接,同侧的排气门避让凹部与进气门避让凹部之间通过活塞斜面连接;以及
所述上凹结构上构造有上凹结构圆弧段以及两段上凹结构斜面段,所述上凹结构圆弧段分别与所述两个活塞圆弧曲面上下对应,所述两段上凹结构斜面段分别与所述两个活塞斜面对应。
根据本发明的一些实施例,所述上凹结构圆弧段与所述活塞顶面圆弧曲面对应同一圆心,所述活塞斜面与对应的所述上凹结构斜面段彼此平行。
附图说明
图1是根据本发明实施例的机体组部分的一个沿正交于曲轴轴向且通过气缸中心线的竖直截面图;
图2是图1中的局部放大图;
图3是根据本发明实施例的机体组部分的一个纵向截面局部示意图;
图4是活塞的立体图;
图5是柴油喷油器、火花塞与气缸中心线之间的位置关系图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的发动机。
发动机一般可以包括配气机构、曲柄连杆机构、供给***、点火***、冷却***和润滑***等。
其中,曲柄连杆机构的功用是把燃气作用在活塞3上的力转变为曲轴的转矩,以向工作机械输出机械能。一般地,曲柄连杆机构主要包括活塞连杆组、曲轴飞轮组以及机体组。
活塞连杆组将活塞3的往复运动转变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞3上的力转变为曲轴对外输出的转矩,从而驱动车辆的车轮转动。一般地,活塞连杆组包括活塞3、活塞环、活塞销和连杆等,活塞销用于连接活塞3与连杆。曲轴飞轮组主要由曲轴与飞轮构成。
机体组是发动机的支架,是活塞连杆组、曲轴飞轮组、配气机构和发动机各***主要零件的装配基体。如图1所示,机体组主要包括气缸盖1、气缸盖衬垫、气缸体2和油底壳,气缸盖1设在气缸体2的顶面,气缸盖衬垫夹设在气缸盖1的底面与气缸体2的顶面之间,用于密封气缸盖1与气缸体2之间的缝隙,油底壳设置在气缸体2的底部。在本发明的描述中,发动机(或机体组)的纵向指的是发动机的长度方向,发动机(或机体组)的横向指的是发动机的厚度(宽度)方向,发动机(或机体组)的高度方向指的是平行于气缸的中心线的方向。
气缸体2具有至少一个气缸,气缸是为活塞3在其中运动进行导向的圆柱形空腔,气缸一般形成在气缸体2的上半部,而气缸体2的下半部一般可以是曲轴箱,但不限于此。对于直列发动机而言,其多个气缸是沿发动机的纵向中心线并置的,即多个气缸沿发动机的纵向排列成一条直线。对于V形发动机而言,其一般分为两组气缸,该两组气缸之间的夹角一般在30°-60°之间,但不限于此。
气缸盖1内形成有与每个气缸对应的进气道和排气道,进气道用于向燃烧室输送油气混合物(或者空气),排气道用于排出废气。一般地,可以采用两进两出气道形式,即进气道和排气道均为两个,但不限于此,例如还可以采用三进两出或一进一出,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据实际需要以及气缸盖1的内部构造而适应性设定。
配气机构设置在气缸盖1上,配气机构的作用是按照发动机每一气缸内进行的工作循环和点火次序的要求,定时开启和关闭进气门以及排气门,使新鲜冲量(例如油气混合物或空气)及时进去气缸内,而废气及时从气缸排出。
配气机构主要包括气门组和气门传动组零件,气门组一般包括进气侧气门(简称进气门)以及排气侧气门(简称排气门),进气门和排气门可以分别通过单独的凸轮轴驱动其定时打开、关闭。凸轮轴可以与发动机的曲轴联动,凸轮轴与发动机之间可以采用齿轮传动、链传动或带传动等多种方式。
其中,对于四冲程发动机而言,每个气缸至少对应一个进气门和一个排气门,一般地,进气门的数量与进气道的数量是相同的,排气门的数量与排气道的数量是相同的。例如,可以采用两进两出四气门结构,或者三进两出五气门结构,当然也可以采用一进一出两气门结构。每个燃烧室内的进气门和排气门通过对应凸轮轴的驱动从而按照一定规律循环打开,从而及时地向燃烧室内补入油气混合物(或新鲜空气),并在燃烧作功后及时将废气排出。
火花塞5的功用是将点火线圈产生的高压电引入燃烧室,并在两个电极之间产生电火花,从而点燃可燃混合气,火花塞5主要可以由中心电极、侧电极、壳体和绝缘体等组成。在本发明的一些实施例中,每个气缸都对应设置一个火花塞5,该火花塞5可以采用螺纹连接的方式固定在气缸盖1的相应位置处。
汽油喷油器用于喷射汽油燃料,在本发明的实施例中,对汽油喷油器的具体设置位置不作特殊限定。例如,汽油喷油器可以与气缸的数量是一一对应的(即,多点喷射),汽油喷油器可以设置在气缸盖1上并可直接将燃料喷入对应气缸的进气门的前方。当然,一个汽油喷油器也可以对应多个气缸(即,单点喷射),该喷油器可以安装在节气门前的区段中,燃料喷入后可随空气流进入进气支管内,并分别分配给每个气缸。
柴油喷油器4用于喷射柴油燃料,柴油喷油器4可以设置在气缸盖1上,柴油喷油器4的喷嘴部分可以位于对应的燃烧室内。在本发明的一些实施例中,每个气缸对应设置一个柴油喷油器4。
应当理解的是,关于柴油喷油器4以及汽油喷油器的具体构造、工作原理以及相关的供油***等,均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知,因此这里不再一一赘述。
其中,作为可选的实施方式,每个燃烧室均对应一个汽油喷油器和一个柴油喷油器4,且该一个汽油喷油器和该一个柴油喷油器4可以集成为一个整体,该一个整体式喷油器可以具有一个喷嘴,在需要喷射汽油时用于喷射汽油,而在需要喷射柴油时则用于喷射柴油。或者该一个整体式喷油器也可以具有两个喷嘴,一个用于喷射汽油,另一个用于喷射柴油,两个喷嘴互不干涉。在这些实施例中,汽油喷油器喷出的汽油燃料是直接喷入到燃烧室内的,而不经过进气支管或进气道,与上述汽油喷油器的多点喷射以及单点喷射的设置方式不同。
由于根据本发明实施例的发动机具有用于喷射柴油的柴油喷油器4以及用于喷射汽油的汽油喷油器,因此根据本发明实施例的发动机也可以称之为汽油柴油双燃料发动机(简称双燃料发动机)。
根据本发明实施例的双燃料发动机,在起动发动机时,可以通过火花塞5引燃方式进行点火起动。而在双燃料发动机正常起动后,可以通过喷射柴油以压燃方式工作,此时火花塞5可以停止工作。从而,使得根据本发明实施例的双燃料发动机相比于柴油发动机,在起动时可以有效降低排放,特别对于柴油发动机低温起动困难的问题,通过点燃方式可以顺利起动。在根据本发明实施例的双燃料发动机起动后,可以通过压燃方式取代火花塞5的点燃方式,由此高压缩比有助于充分燃烧,提高发动机的燃油经济性以及动力输出性能。
此外,根据本发明实施例的发动机由于正常工作冲程循环时火花塞5可以停止工作,火花塞5可以只在起动时进行点火,因此可以大大减少火花塞5的点火次数,提高火花塞5的使用寿命,降低使用成本,同时也简化了控制策略。
但是,需要说明的是,上述关于根据本发明实施例的双燃料发动机的起动过程以及正常冲程循环仅是示意性地说明,不能理解为是对本发明的一种限制,或者暗示本发明的发动机仅能以上述方式起动或以上述方式正常循环工作。
参照图1和图3所示,根据本发明实施例的气缸盖1的底面采用非平面结构,具体而言,气缸盖1的对应气缸的底面部分形成有上凹结构13,换言之,以直列四气缸为例,该气缸盖1的底面可以具有四个上凹结构13,每个上凹结构13对应一个气缸。
由此,由于采用非平面结构,区别于传统柴油发动机的平底结构,因此根据本发明实施例的发动机可以基于汽油发动机,即以汽油发动机作为原型机进行改造。
可以理解的是,上述的“上凹结构13”可以采用传统汽油机中气缸盖1底面对应每个气缸的上凹结构形式。这里对于上凹结构13并不作特殊限定。
进一步,活塞3的顶面具有与上凹结构13相适配的形状。这里,需要说明的是,活塞3的顶面与上凹结构13的形状相适配可以理解为二者的线型是相同或大体相同的,例如活塞3的顶面可以具有圆弧曲面,则上凹结构13对应部分也形成为圆弧曲面,且该彼此对应的两圆弧曲面的曲率半径可以是相等或基本相等的,又如活塞3的顶面也可以形成斜面区,则上凹结构13对应部分也形成为斜面区,且该彼此对应的两斜面区可以是平行或基本平行的。
由于根据本发明实施例的气缸盖1的底面为非平底结构,即采用上凹形式(对应气缸部分),因此活塞3在上止点时容易与气门发生干涉,可能导致配气机构无法正常工作,进而导致气门不能正常启闭。
有鉴于此,根据本发明的一些实施例,活塞3的顶面上设置有用于避让气门的避让凹部。具体而言,如图4且结合图1和图3所示,活塞3的顶面上设置有两个排气门避让凹部35和两个进气门避让凹部36,两个排气门避让凹部35之间通过活塞圆弧曲面34连接,即连接在两个排气门避让凹部35之间的是一个圆弧曲面。类似地,两个进气门避让凹部36之间也通过活塞圆弧曲面34连接,即连接在两个进气门避让凹部36之间的也是一个圆弧曲面,并且该两个圆弧曲面可以是对称结构。
进一步,同侧的排气门避让凹部35与进气门避让凹部36之间通过活塞斜面32连接。换言之,如图4且结合图1所示,位于左侧的排气门避让凹部35与位于左侧的进气门避让凹部36通过一个斜面结构(即,活塞斜面32)过渡,类似地,位于右侧的排气门避让凹部35与位于右侧的进气门避让凹部36也通过一个斜面结构(即,活塞斜面32)过渡,该两个斜面结构也可以是对称结构。
对应地,如图1和图3所示,上凹结构13上构造有上凹结构圆弧段12以及两段上凹结构斜面段11,其中上凹结构圆弧段12与两个活塞圆弧曲面34上下对应。
如图1所示,一个上凹结构斜面段11与位于左侧的排气门避让凹部35与位于左侧的进气门避让凹部36之间的活塞斜面32上下对应,另一个上凹结构斜面段11与位于右侧的排气门避让凹部35与位于右侧的进气门避让凹部36之间的活塞斜面32上下对应。
由此,活塞3顶面可以很好地与上凹结构13相配合,有效利用缸盖空间,使活塞3的压缩高度降低,活塞3的重量减轻,从而减少了活塞连杆组的摩擦损失,提高了发动机的热效率。
作为优选的实施方式,上凹结构圆弧段12与活塞圆弧曲面34对应同一圆心,即二者的曲率半径相等。类似地,活塞斜面32与对应的上凹结构斜面段11彼此平行。由此,使得活塞3顶面与上凹结构13更好地配合,从而进一步降低活塞3的压缩高度,提高发动机的热效率。
结合图1和图4所示,活塞3的顶面的中央区域形成有凹坑31,凹坑31包括第一点火坑部311和第二点火坑部312,由此,使得燃烧室可以形成两个点火中心,使燃料在燃烧过程中能够缩短火焰传播距离,提高燃料的燃烧速度,避免爆震的发生和碳烟的生成,改善了燃油消耗率。如图1所示,火花塞5与柴油喷油器4均采用偏置气缸中心线A(图5)的布置方式,即火花塞5的中心线与对应气缸的中心线A是不重合的,类似地,柴油喷油器4的中心线与对应气缸的中心线A也是不重合的。其中,火花塞5对应第一点火坑部311且柴油喷油器4对应第二点火坑部312,由此使得火花塞5与柴油喷油器4能够更好地两个点火中心适配,能缩短火焰的传播距离,保证燃料的雾化效果,降低爆燃发生的倾向,提高发动机的燃烧效率。
在本发明的一些实施例中,柴油喷油器4的中心线与气缸的中心线平行,即柴油喷油器4正交对应的气缸设置。进一步,如图5所示,柴油喷油器4的中心线与气缸盖1的底面的交点到气缸的中心线L2的距离在0.15D以内,即L2≤0.15D,优选在0.1D以内。其中D为气缸的直径(内径),如图1所示。
例如,在一个实施例中,气缸直径D可为80mm左右,柴油喷油器4的中心线与气缸盖1的底面的交点到气缸的中心线A的距离大约在10mm左右,但是,本发明并不限于此。
由此,柴油喷油器4靠近中心线布置,使得柴油油束在燃烧室内能够相对均匀地分布,减少各油束长度不一而造成混合气均匀性差,从而改善燃烧。
在一个实施例中,火花塞5的中心线与气缸盖1的底面的交点到气缸的中心线A的距离在0.075D以内,即L1≤0.075D,优选在0.05D以内。
例如在一个实施例中,气缸直径D可为80mm,火花塞5的中心线与气缸盖1的底面的交点到中心线的距离大约可为4mm左右,但是,本发明并不限于此。
简言之,在一些优选的实施方式中,火花塞5的中心线与气缸盖1底面的交点到气缸中心线A的距离相比柴油喷油器4的中心线与气缸盖1底面的交点到气缸中心线A的距离要近。由此,使得火花塞5与柴油喷油器4的布置更加紧凑,充分利用气缸盖1内的可用空间,同时还能更好地与两个点火中心配合,改善燃烧效果。
发明人发现,对于传统发动机而言,其火花塞5一般居中布置,且火花塞5的中心线与气缸的中心线重合。而本申请中火花塞5偏置设置,因此火花塞5的设置角度对火焰面积扩展速率以及燃烧速率会产生一定的影响。
发明人发现,将火花塞5倾斜设置可以改善这一情况,因此在本发明的一个实施例中,火花塞5相对于该火花塞5对应的气缸倾斜设置,即火花塞5的中心线与气缸的中心线是不平行的,如图5所示。
进一步,在一些实施例中,如图5所示,火花塞5的中心线与对应气缸的中心线的夹角α在15°-25°之间。由此,可以改善火焰面积扩展速率以及燃烧速率,均衡火焰传播距离,有效避免早燃,同时也方便发动机清扫废气,更好地改善点火困难问题。
作为优选的实施方式,火花塞5的中心线与对应气缸的中心线的夹角α在18°-22°之间。由此,不仅可以有效避免液态燃油碰撞火花塞5以及向火花塞5供应过浓的混合气而在火花塞5上形成积碳,同时利于提高火焰面积扩展速率以及燃烧速率,均衡火焰传播距离,从而更好地避免早燃。
由于柴油喷油器4和火花塞5均偏置设置,因此与柴油喷油器4对应的第二点火坑部312以及与火花塞5对应的第一点火坑部311的线型对燃烧效率具有显著影响。
在一个实施例中,如图2所示,凹坑31的横向竖直中心截面包括第一圆弧段331、第二圆弧段332以及连接在第一圆弧段331与第二圆弧段332之间的过渡段333。其中,这里的“横向竖直中心截面”指的是通过对应气缸的中心线A并正交于曲轴轴向的竖直截面。
第一圆弧段331与火花塞5对应,第二圆弧段332与柴油喷油器4对应,其中第一圆弧段331为第一点火坑部311中心处的线型,第二圆弧段332为第二点火坑部312中心处的线型。作为优选的实施方式,第一圆弧段331的曲率半径r1大于第二圆弧段332的曲率半径r2。
发明人发现,第一圆弧段331、第二圆弧段332和过渡段333的线型参数直接关系到发动机的热效率以及发动机的性能,因此合理地设计该三段的线型对于燃烧效率、火焰传播距离、燃烧速度以及爆震情况有直接关系。
有鉴于此,发明人发现,通过将第一圆弧段331的曲率半径r1设置为18-20mm,第二圆弧段332的曲率半径r2设置为16-18mm,过渡段333的曲率半径r3设置为9-11mm,从而使得两个点火坑部(即两个点火中心)在燃料燃烧过程中能够有效缩短火焰传播距离,提高燃料的燃烧速度,避免爆震的发生和碳烟的生成,且更好地适配两个点火源,改善燃油消耗率。
其中,在一个可选的实施例中,过渡段333可以采用10mm左右的圆弧进行过渡。
整体而言,根据本发明实施例的发动机,通过将活塞3的顶面设计为与上凹结构13相适配,使得根据本发明实施例的发动机具有类似柴油机的高压缩比,活塞3的凹坑31上形成有两个点火中心,保证了在不同工况下分别使用火花塞5和柴油喷油器4两个点火源的需求,能缩短火焰的传播距离,保证燃料的雾化效果,降低爆燃发生的倾向,同时活塞3很好地利用了气缸盖1的上凹结构13,使活塞3顶面可以突出气缸体2的底面(除去上凹结构13的其余部分),使活塞3的压缩高度相对降低,有效的减小了活塞3的整体尺寸,使活塞3的质量更接近于汽油机,同时使活塞连杆机构的往复惯性力进一步降低,使发动机的摩擦功进一步降低,有效的提高了发动机的热效率,降低了排放效果。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种发动机,其特征在于,包括:
曲柄连杆机构,所述曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组,所述机体组的气缸体内具有至少一个气缸,所述气缸盖的对应气缸的底面部分形成为上凹结构,所述活塞连杆组的活塞的顶面具有与所述上凹结构相适配的形状且所述活塞的顶面的中央区域形成有凹坑,所述凹坑包括第一点火坑部和第二点火坑部;
火花塞,每个所述气缸对应设置一个所述火花塞;
柴油喷油器,每个所述气缸对应设置一个所述柴油喷油器,其中每个所述气缸对应的所述火花塞和所述柴油喷油器相对所述气缸的中心线偏置设置,并且所述火花塞对应所述第一点火坑部且所述柴油喷油器对应所述第二点火坑部;以及
用于喷射汽油燃料的汽油喷油器。
2.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸的中心线平行。
3.根据权利要求2所述的发动机,其特征在于,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.15D以内,其中D为气缸的直径。
4.根据权利要求3所述的发动机,其特征在于,所述火花塞相对所述气缸的中心线倾斜设置且所述火花塞的中心线与所述气缸的中心线的夹角在15°-25°之间。
5.根据权利要求4所述的发动机,其特征在于,所述火花塞的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.075D以内。
6.根据权利要求5所述的发动机,其特征在于,所述柴油喷油器的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.1D以内,所述火花塞的中心线与所述气缸盖的底面的交点到所述气缸的中心线的距离在0.05D以内。
7.根据权利要求5所述的发动机,其特征在于,所述凹坑的横向竖直中心截面包括依第一圆弧段、第二圆弧段以及连接在所述第一圆弧段与所述第二圆弧段之间的过渡段,所述第一圆弧段与所述火花塞对应,所述第二圆弧段与所述柴油喷油器对应,其中所述第一圆弧段的曲率半径大于所述第二圆弧段的曲率半径。
8.根据权利要求7所述的发动机,其特征在于,所述第一圆弧段的曲率半径为在18-20mm之间,所述第二圆弧段的曲率半径在16-18mm之间,所述过渡段的曲率半径在9-11mm之间。
9.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述活塞的顶面上设置有两个排气门避让凹部以及两个进气门避让凹部,所述两个排气门避让凹部之间以及所述两个进气门避让凹部之间均通过活塞圆弧曲面连接,同侧的排气门避让凹部与进气门避让凹部之间通过活塞斜面连接;以及
所述上凹结构上构造有上凹结构圆弧段以及两段上凹结构斜面段,所述上凹结构圆弧段分别与所述两个活塞圆弧曲面上下对应,所述两段上凹结构斜面段分别与所述两个活塞斜面对应。
10.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述上凹结构圆弧段与所述活塞圆弧曲面对应同一圆心,所述活塞斜面与对应的所述上凹结构斜面段彼此平行。
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