CN204344331U - 汽车发动机进气燃烧***、汽车发动机和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车发动机进气燃烧***，其包括：燃烧室，其具有进气侧和排气侧；进气装置，其在进气侧上连接至所述燃烧室；以及进气控制装置，其位于燃烧室与进气装置之间；其中，所述进气装置具有导流部，导流部构造为通过曲面形状变化和缩口形状来使得气流在进入燃烧室的过程中产生滚流运动。通过采用本实用新型的汽车发动机进气燃烧***能够改善进气状态，促进燃料和空气的充分混合，从而提高燃烧速度和放热率，避免在开阀喷射的工况下燃料附着于进气燃烧***的内壁上以及燃料稀释的问题，降低爆震的出现，因此可以有效地提高发动机的性能并且提高车辆的运行安全性和可靠性。

Description

汽车发动机进气燃烧***、汽车发动机和汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机领域，并且更具体而言，涉及一种汽车发动机进气燃烧***、汽车发动机和汽车。

背景技术

汽车汽油发动机越来越多地采用增压技术来提高发动机的性能和效率。在采用增压技术的汽车汽油发动机中，燃烧过程对于发动机的性能、燃料消耗和排放具有显著的影响，而燃烧过程通常取决于进气燃烧***的形状和它们之间的配合。目前在汽油发动机中常采用具有普通切向气道的进气道以及浅盘形或屋脊形燃烧室。然而，此类进气道和燃烧室难以在进气阻力和滚流比之间取得平衡，从而导致气缸内气体流动较小、抗爆震性能较差、性能和油耗不佳等缺点。

因此，所期望的是设计一种能够克服上述缺点中的至少一个的汽车发动机进气燃烧***。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种汽车发动机进气燃烧***，该汽车发动机进气燃烧***能够克服气缸内气体流动较小、抗爆震性能较差、性能和油耗不佳等缺点。本实用新型的另一个目的在于提供一种汽车发动机，该汽车发动机包括上述汽车发动机进气燃烧***。此外，本实用新型的另一个目的在于提供一种汽车，该汽车上设置有上述汽车发动机进气燃烧***或者该汽车上设置有上述汽车发动机。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种汽车发动机进气燃烧***，其包括：

燃烧室，其具有进气侧和排气侧；

进气装置，其在进气侧上连接至燃烧室；以及

进气控制装置，其位于燃烧室与进气装置之间；

其中，进气装置具有导流部，导流部构造为通过曲面形状变化和缩口形状来使得气流在进入燃烧室的过程中产生滚流运动。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，燃烧室具有屋脊形构造并且带有进气挤气面，使得在压缩上止点时气流形成挤流运动和湍流运动。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，进气控制装置与进气装置配合来形成导流面。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，进气装置具有分叉结构，并且分叉结构中的每一个分叉上分别设有燃料喷射器。

 上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，在燃烧室的顶部设有点火装置。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，点火装置为火花塞，并且火花塞相对于燃烧室的纵向对称中心线向排气侧偏置。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，进气装置包含进气道和座圈，进气道上具有用于以曲面形状来引导气流发生偏离直线方向的运动的先增大且随后收缩的缩口结构，并且进气道通过座圈来连接至燃烧室。

上述汽车发动机进气燃烧***，可选地其中，进气控制装置为进气门，并且进气门与座圈配合来形成导流面。

 一种汽车发动机，可选地其中，汽车发动机包括上述汽车发动机进气燃烧***。

一种汽车，可选地其中，汽车上设置有上述汽车发动机进气燃烧***，或者汽车上设置有上述汽车发动机。

本实用新型的有益效果在于：本汽车发动机进气燃烧***具有结构简单、设计合理、易于制造、使用安全可靠且寿命长等诸多优点，采用本实用新型尤其能够改善进气状态，促进燃料和空气的充分混合，从而提高燃烧速度和放热率，避免在开阀喷射的工况下燃料附着于进气燃烧***的内壁上以及燃料稀释的问题，降低爆震的出现，因此可以有效地提高发动机的性能并且提高车辆的运行安全性和可靠性。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述，在其中：

图1是本实用新型的汽车发动机进气燃烧***的一个实施例的布置示意图；

图2是图1中所示的实施例的进气道的侧视图；

图3是图1中所示的实施例的进气道的俯视图；

图4是图1中所示的实施例的燃烧室的仰视图；

图5是图1中所示的实施例的燃烧室的侧视图；

图6是图1中所示的实施例的燃烧室的侧面横截面视图；

图7是图1中所示的实施例的座圈的横截面视图；

图8是图1中所示的实施例的气门导管的横截面视图；

图9是图1中所示的实施例的进气门的横截面视图；

图10是图9中所示的进气门的局部放大视图；

图11是图1中所示的实施例的导流面结构的示意图；

图12是图11中所示的排气导流面结构的局部放大视图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。

首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中所示的活塞来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。

此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本实用新型的其他实施例。

在不同的附图中，相同的参考标号代表相同的元件或部分。需要说明的是，出于清楚的目的，在图中仅示出了本发明的实施例必需的元件和部件。

图1是本实用新型的汽车发动机进气燃烧***的一个实施例的布置示意图，其中，进气装置包括进气道1和座圈3，进气道1通过座圈3连接至燃烧室2。燃烧室2的右侧和左侧分别为进气侧21和排气侧22，并且燃烧室2具有燃烧室顶部20。进气道1上设有连接部8和燃料喷射器4。气门导管6联接在连接部8上。进气门5的一端从气门导管6朝外延伸，并且其另一端延伸穿过气门导管6和连接部8并形成喇叭形的进气门底部50。进气门底部50在燃烧室2和座圈3之间与座圈3配合，以控制燃烧室2与座圈3的连通。火花塞7布置在燃烧室2上方，并且使得火花塞底部70位于燃烧室2之内。

图2是图1中所示的实施例的进气道的侧视图，并且图3是图1中所示的实施例的进气道的俯视图。如图2中所示，进气气流在箭头A所指示的方向上运动，并且如图3中所示，进气气流分别在箭头B和箭头C所指示的方向上运行。进气道1通过在其端部处的进气法兰面10来与座圈3连接，且进气法兰面10布置为与气缸轴线成一定的倾角。进气道1具有朝下略微凹陷的突起结构11。突起结构11使得进气道1在其靠近座圈3的部分具有先稍微增大并且随后收缩的构造，以便在进气法兰面10附近形成缩口形构造。

在图2中示出的优选实施例中，进气道1上具有燃料喷射器5。并且如图3中所示，进气道1具有两个分叉结构，并且每个分叉结构上均具有对应的燃料喷射器(未示出)，以分别向在箭头B所标识的方向上和在箭头C所标识的方向上运动的气体添加燃料。

图4至图6示出了本实用新型的燃烧室的一个实施例，其中，图4是图1中所示的实施例的燃烧室的底视图，图5是图1中所示的实施例的燃烧室的侧视图，并且图6是图1中所示的实施例的燃烧室的侧面横截面视图。在图4中所示出的优选实施例中，燃烧室顶部20包含大致对称地排列的两个进气门底部50和两个排气门底部90。然而，本领域中的技术人员将领会的是，也可包括其他数目的进气门底部和排气门底部。火花塞7大致在燃烧室2的屋脊形构造的最高点处连接到燃烧室顶部20上，使得火花塞底部70大致位于燃烧室2的屋脊形构造的最高点处。火花塞底部70位于燃烧室顶部20的大致中心的位置处，并且在进气门底部50的右侧设有进气挤气面21。如图6中所示，燃烧室顶部20在进气侧21和排气侧22中分别朝上倾斜，使得燃烧室2形成屋脊形构造。

图7是图1中所示的实施例的座圈的横截面视图，示出了座圈3的空心结构。座圈3的内部具有倾斜结构31，并且座圈3的两侧分别连接到进气道1和燃烧室2上。图8是图1中所示的实施例的气门导管的横截面视图，示出了气门导管6的空心结构。在组装完成时，进气门5穿过气门导管6。气门导管6对进气门5起到导向作用，并且将进气门5中的热量传递至气缸盖。

图9是图1中所示的实施例的进气门的横截面视图，其中，进气门5包括进气门底部50。如图所示，进气门底部50形成朝内凹入的结构，以便与燃烧室顶部20的屋脊形构造相配合。图10是图9中所示的进气门的局部放大视图，示出了图9中的进气门5上以字母D标识出的部分，其中，进气门底部50带有背面锥角51，并且进气门底部50具有与座圈3的尺寸相适应的尺寸。

图11是图1中所示实施例的排气导流面结构的示意图。其中，进气门5的进气门底部50和排气门9的排气门底部90分别通过一个座圈3来与燃烧室2的顶部20配合。在图中，由参考标号E所指示的部分为进气导流面，并且由参考标号F所指示的部分为排气导流面，并且进气导流面与排气导流面具有大致相同的构造。

图12是图11中所示的导流面结构的局部放大视图，具体而言，进气门底部50的背面锥角51与座圈3的倾斜结构31适配，以控制进气道1与燃烧室2的连通，并且使得进气道1与燃烧室2形成封闭的燃烧空间。排气门底部50相对于座圈3的底部边缘向燃烧室2突起，并且突起的高度在图12中由参考标号i标识。排气门底部50的侧面与燃烧室顶部20的侧面之间的距离为s，s即为导流间隙。由参考标号g所指代的长度为由参考标号i所标志的长度的一半，即g = i/2，并且从燃烧室顶部20的下表面到排气门底部突起高度i的中点的垂直距离被称为导流高度，在图示的实施例中，该导流高度由参考标号h标识。

当气流通过进气道1时，进气道1下端的内表面上的朝下略微凹陷的突起结构11使得气流首先偏离直线方向而略微朝下地运动，随后，由于进气道1在到达进气法兰面10之前的缩口构造，气流的运动方向将变为略微朝上倾斜。在图示的优选实施例中，突起结构11用于形成略微朝上倾斜的气流，并形成宏观的滚流运动。然而，本领域中的技术人员将领会的是，也可采用其他合适的构造来达到同样的技术效果。

当来自进气道1的带有略微朝上倾斜的运动方向的气流通过座圈3和进气门底部50来进入燃烧室时，气流在燃烧室2的排气侧22的壁面的导向作用下形成较大的滚流，并且由于本实用新型的设计，气体所受到的阻力将不会过多地增大。当活塞在气缸中上行至压缩上止点时，气体形成挤流运动，并且该挤流将迅速转化为湍动能，也即将气体的宏观滚流运动转换成了微观的湍流运动。这不仅降低了混合气体对点火能量的要求，而且使火焰前锋面增大，从而改善了燃烧稳定性并且提高了燃烧速度。

在优选实施例中，火花塞底部70并非居中地布置，而是沿着燃烧室2的纵向对称中心线向排气侧22偏置大约1.5mm。这样的布局使得当火花塞底部70产生火焰时，火焰向高温的未燃烧混合气体的传播距离缩短，从而减少爆震的发生。本领域中的技术人员将领会的是，火花塞底部70也可按照不同的距离来偏置。

本实用新型的公开内容可用来制造汽车发动机，该汽车发动机包括本实用新型的汽车发动机进气燃烧***。并且本实用新型的公开内容可用来制造汽车，在该汽车上设置有本实用新型的汽车发动机进气燃烧***或者设置有上述汽车发动机。

本说明书参考附图来公开本实用新型，并且还使本领域中的技术人员能够实施本实用新型，包括制造和使用任何装置或***、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本实用新型的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例意在处于由本实用新型请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车发动机进气燃烧***，其包括：

燃烧室，其具有进气侧和排气侧；

进气装置，其在所述进气侧上连接至所述燃烧室；以及

进气控制装置，其位于所述燃烧室与所述进气装置之间；

其特征在于，所述进气装置具有导流部，所述导流部构造为通过曲面形状变化和缩口形状来使得气流在进入所述燃烧室的过程中产生滚流运动。

2. 根据权利要求1所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述燃烧室具有屋脊形构造并且带有进气挤气面，使得在压缩上止点时气流形成挤流运动和湍流运动。

3. 根据权利要求2所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述进气控制装置与所述进气装置配合来形成导流面。

4. 根据权利要求3所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述进气装置具有分叉结构，并且分叉结构中的每一个分叉上分别设有燃料喷射器。

5. 根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，在所述燃烧室的顶部设有点火装置。

6. 根据权利要求5所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述点火装置为火花塞，并且所述火花塞相对于所述燃烧室的纵向对称中心线向所述排气侧偏置。

7. 根据权利要求4所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述进气装置包含进气道和座圈，所述进气道上具有用于以曲面形状来引导所述气流发生偏离直线方向的运动的先增大且随后收缩的缩口结构，并且所述进气道通过所述座圈来连接至所述燃烧室。

8. 根据权利要求7所述的汽车发动机进气燃烧***，其特征在于，所述进气控制装置为进气门，并且所述进气门与所述座圈配合来形成导流面。

9. 一种汽车发动机，其特征在于，所述汽车发动机包括根据权利要求1至权利要求8中的任一项所述的汽车发动机进气燃烧***。

10. 一种汽车，其特征在于，所述汽车上设置有根据权利要求1至权利要求8中的任一项所述的汽车发动机进气燃烧***，或者所述汽车上设置有根据权利要求9所述的汽车发动机。