[发明专利]一种带有屏蔽墙结构的缸盖、制备方法及发动机

说明书

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种燃烧室的缸盖进气门及排气门带有屏蔽墙结构的发动机及制备方法。

背景技术

在发动机产品开发中，希望开发出来的发动机具有良好的动力性、经济性，同时为了满足日益严格的排放法规要求还需具有更优的排放性，然而燃烧系统的合理匹配、燃烧室的结构、合理的气流运动对这些性能都有很大影响。对此可通过燃烧室结构的设计增加气门屏蔽墙提高气流运动的合理性，达到较好燃烧品质，在气门重叠开启时不希望新鲜可燃混合气被从排气门随着废气排出同时又希望可以在大负荷时缸内废气被排出充分，从而进入更多新鲜可燃混合气提高动力。

对此在国外的两冲程柴油机中有气门屏蔽墙的应用，如图7所示提供一种进气门屏蔽墙5，此屏蔽墙是由高能激光束将金属粉末固熔在缸盖内壁然后机加工形成。发动机运行时在进气门开启的整个过程时间里，进气屏蔽墙提供了气门外圈和屏蔽墙之间一种屏蔽，这种屏蔽墙布置在进气门外圈并且靠近排气门，阻止了进气门整个进气过程新鲜空气或可燃混合气从进气门靠近排气门侧流入排气门靠近进气门侧。发动机在低负荷时，由于进气较少和速度较慢受到残余废气流动影响活塞上行时进气门进入的气体流动到燃烧室上部，残余废气在燃烧室下部形成良好的分层利用可燃混合气的燃烧。在发动机高负荷时，进气量和速度相对较大活塞下行时气体到达活塞顶部，然后上行时新鲜可燃混合气把残余废气排出到排气口，提高了排气效率。

在汽油机中屏蔽墙的使用还未发现，如图8中N标号圈框所示是现使用的汽油机燃烧室，然而汽油机也需要解决类似问题，屏蔽进气流进入排气门，提高缸内气体滚流，高负荷时扫除排气的效率等。可是两冲程柴油机中进气屏蔽墙不能直接应用于汽油机上，问题在于：1、上述屏蔽墙是两冲程柴油机应用，冲程数不一样不适合四冲程汽油机照搬应用，如两冲程柴油机可以在进气压缩活塞上行时排气门还是开启状态进行扫除缸内废气，提高了扫除废气能力，然后四冲程汽油机在活塞上行压缩时排气门早已关闭，故无法利用活塞上行压缩可燃混合气来排出废气；2、汽油机和柴油机缸内气体主要运动模式不一样，柴油机主要由复杂的进气歧管牺牲动能来提高气体的涡流，汽油机的气道主要是直的切向气道阻力小，进气依靠气缸壁和活塞运动在缸内形成大尺度滚流，然后在活塞上行压缩时破碎成小尺度微涡，具有较大的湍动能，从而使火焰传播速率增加，满足汽油机高转速下每个燃烧周期需更短时间完成，提高燃烧品质。在四冲程汽油机中使用两冲程柴油机图中屏蔽墙由于进气屏蔽墙布置在靠近排气门侧并且很高挡住了进气，无法使汽油机进气在缸内形成滚流，无法满足上述滚流和燃烧需求。3、需要有针对性地对四冲程汽油机的燃烧室进排气门屏蔽墙重新设计，上述两冲程柴油机进气屏蔽墙无法满足汽油机使用需求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种燃烧室的缸盖进气门及排气门带有屏蔽墙结构的发动机，使发动机工作时对燃烧室内进排气的部分屏蔽提高发动机的滚流比和扫除废气的效率更多新鲜可燃混合气进入气缸提高动力。

本发明的另一个目的是提供一种适合四冲程内燃机使用的燃烧室内进排气屏蔽墙，解决只有两冲程柴油机燃烧室使用屏蔽墙的局限性，提高四冲程内燃机的低端扭矩、降低油耗和低负荷时产生缸内EGR具备更优的排放性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带有屏蔽墙结构的缸盖，包括缸盖基体、压装在缸盖上的排气门座圈和进气门座圈，还包括有排气门、进气门、排气道、进气道、缸盖内壁及布置在排气门周围的排气屏蔽墙和布置在进气门周围的进气屏蔽墙。

所述排气屏蔽墙布置在靠近进气门侧并沿着排气门轴向180度布置。

所述进气屏蔽墙布置在远离排气门侧并沿着进气门轴向180度布置。

所述进气屏蔽墙或排气屏蔽墙的高度为进气门或排气门升程的0.1-0.3倍。

所述进气屏蔽墙或排气屏蔽墙与相对应的进气门或排气门外圈之间的间隙为进气门或排气门头部直径的0.02-0.03倍。

一种带有屏蔽墙结构缸盖的发动机，包括缸体、缸盖、活塞、活塞上表面与缸盖内壁组成的燃烧室及缸垫，所述缸盖包括有缸盖基体、压装在缸盖上的排气门座圈和进气门座圈，还包括有排气门、进气门、排气道、进气道、缸盖内壁、以及布置在排气门周围的排气屏蔽墙和布置在进气门周围的进气屏蔽墙。

一种带有屏蔽墙结构的缸盖的制备方法，包括有，进气屏蔽墙和排气屏蔽墙首先同缸盖一起铸造毛坯形成，使用铣刀沿排气门座及进气门座的中心线为旋转中心进行加工，最终形成排气屏蔽墙或进气屏蔽墙。

本发明的有益效果是：