[发明专利]一种发动机燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域，具体涉及一种新型、高效的发动机燃烧系统。

背景技术

随着油价的攀升和日益严格的排放法规，低污染、低油耗、大功率、大扭矩的发动机就是发动机工程师的设计目标。而配气机构的影响着发动机的混合气的形成和燃烧排放等性能。控制发动机充量交换过程的气门，其特性参数主要有三个：气门开启相位、气门开启持续角度(气门保持开启持续的曲轴转角)和气门升程。随着发动机转速和负荷的改变，对阀系的最佳特性需求是不同的。为了提高功率，要提早开启、推迟关闭进气门，并提高进气门的升程；为了提高低速扭矩，需要较小的气门升程。能够实现该功能的机构称之为气门升程完全可变机构，见作者发明专利公开号200910116424.3、200910116666.2(由于技术相关，在此将以上申请号的专利文件包括附图在内全文引用)。而实际的发动机大部分时间运行在部分负荷和中低转速的范围之内，而现有技术无法合理组织混合气形成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在可变气门升程机构发动机上的一种新型的燃烧系统机构，使发动机低速扭矩和高速性能的进一步提升，同时兼顾油耗、排放方面的影响。一般主流设计的全升程气门机构的燃烧系统采用对称气道与棚顶型燃烧室结合通过滚流气道来组织缸内气流运动来实现发动机的燃烧，但是发动机缸内气流运动的滚流与进气流量系数对发动机的气道性能是一个相对对立的影响因素，也就是说，较高的滚流势必会使发动机的缸盖的流量系数相对较低，从而影响发动机的进气量进而影响发动机的高速功率；同理，较低的滚流会得到较高的流量系数，从而使发动机高速功率得以保证，但是，缸内气流运动的减弱势必会导致油耗、低速扭矩有一定的恶化。

本发明具体技术方案如下：

一种发动机燃烧系统，包括进气道(1)，排气道(2)和发动机缸盖(10)，所述进气道(1)设置在发动机缸盖(10)的一侧，所述排气道(2)设置在发动机缸盖(10)的另一侧，其中，所述进气道(1)分为第一气道和第二气道，所述第一气道和第二气道其于进气部位处汇合，且第一气道和第二气道较进气部位向下弯曲一定角度，使得进气道(1)内不形成涡流或滚流，且进气的流量系数最大。

还包括进气门(3)，排气门(4)，火花塞(9)，涡流引导区(11)和燃烧室(13)，所述火花塞(9)中置在发动机缸盖(10)上，所述进气门(3)，排气门(4)设置于火花塞(9)两侧，燃烧室(13)设于发动机缸体内，并设有涡流引导区(11)用于引导气体涡流。

所述涡流引导区(11)设置为四角为圆弧形的四边形，其引导气体涡流使得：发动机工作在高气门升程时，气门完全打开，涡流引导区(11)在大升程时候基本不起作用，或，发动机工作在较低的气门升程时，涡流引导区(11)引导气体涡流形成沿正向或反向的规则的缸内涡流运动，加快气体的混合。

进一步地，还包括第一气门导管(5)，第二气门导管(6)，进气门座圈(7)和排气门座圈(8)，所述第一气门导管(5)设置于进气门(3)，所述第二气门导管(6)设置于排气门(4)，所述进气门座圈(7)设置于进气门(3)的进气孔周围，所述排气门座圈(8)设置于排气门(4)的排气孔周围。

按照气流方向，所述发动机燃烧系统为沿进气道(1)的壁面，沿着进气门座圈(7)和进气门(3)的锥面，在进气门座圈(7)和进气门(3)的导向下进入燃烧室(13)内的涡流引导区(11)。

进一步地，发动机工作在较低的气门升程为气门升程小于3mm。

进一步地，所述燃烧室为斜屋顶式燃烧室。

进一步地，所述进气道(1)横截面形状为圆形或者椭圆形，面积沿气流方向逐渐缩小或者不变。

与目前现有技术相比，本发明通过气道和燃烧室的合理匹配结合可变气门升程技术进一步提高发动机的性能和低速扭矩：

1、大气门升程通过不组织气流运动，保证发动机进气冲量来提高发动机的高速功率。

2、在较低气门升程下配合新燃烧室可以保证气缸内形成有规律的涡流气流运动，提高火焰传播速度，减小保证倾向，提高低速扭矩，降低油耗。

3、实现简单、对发动机改动量小。

附图说明

图1是本发明的燃烧系统具体部件图；

图2是本发明采用的高流量系数气道的结构示意图；

图3是本发明的燃烧室具体结构的俯视图；

图4是本发明的较低气门升程下沿着纵向的缸内流场示意图；