[发明专利]一种预燃室热射流高能点火系统

说明书

一种预燃室热射流高能点火系统属于汽车发动机技术领域，本发明通过对主动式预燃室热射流机构进行改进，将喷油器、火花塞和进气控制机构错落布置，使主动式预燃室热射流机构更加紧凑而且便于安装，实现系统的小型化以便于实现预燃室热射流机构对传统发动机火花塞部件的直接替换；通过预混腔来制备预燃室中的混合气，从而同时实现预燃室内混合气的均匀混合以及混合气量的精确控制；通过液压机构来控制预燃室气门的开启与关闭，实现气门控制机构的小型化以及灵活的预燃室喷油正时。

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种预燃室热射流高能点火系统。

背景技术

预燃室热射流高能点火是一种极具应用潜力的点燃式发动机节能减排技术措施。相比于传统发动机火花塞点火系统，其火花塞放电后先引发预燃室内的混合气燃烧，随后通过与主燃室连接的喷孔将燃烧火焰喷出，引燃主燃室内的可燃混合气。预燃室内形成的射流火焰不仅能显著增加主燃室混合气获得的引燃能量，还具备缸内多点引燃及促进气流运动的作用，现有研究发现其在加快燃烧速率、提升燃烧稳定性及降低有害污染物排放等方面均具有显著效果。

预燃室热射流高能点火装置当前主要有主动式和被动式两种。被动式预燃室热射流高能点火系统相对结构简单、实现方便，但是由于其预燃室内的可燃混合气通常来源为发动机压缩冲程自发动机汽缸压入预燃室内的高压混合气，进而当发动机采用稀燃技术时，其预燃室内混合气的燃油浓度也会较低，导致热射流的形成和引燃性能恶化，使发动机性能改善效果受到限制。

主动式预燃室射流点火装置预燃室内虽然具有单独的燃料供给装置，可实现预燃室内混合气浓度的灵活调整和控制，但是受当前喷油器、火花塞等部件尺寸及耦合布置方案的限制，其实现系统的结构尺寸通常相对较大，导致在当前高度集成的发动机缸盖上难于直接应用实施，发动机需要大幅度改动；同时，由于预燃室体积较小，混合时间较短，进行燃料喷射时极易引起燃料碰壁，也使预燃室内混合气易于局部过浓或过稀，进而影响燃料完全燃烧并将恶化碳烟等排放，甚至存在预燃室喷孔被破坏的风险。此外，由于当前预燃室热射流高能点火系统内所需的新鲜空气大多来源于发动机汽缸压入，进而使得其在以废气为主要稀释工质的燃烧模式例如:HCCI、废气稀燃等中的应用能力受到限制。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的缺陷，提供一种新型预燃室热射流高能点火系统，通过喷油器、火花塞和进气控制机构的错落布置，实现系统的小型化。

本发明由预燃室热射流机构A、燃烧室1、进气管2、节气门3、预燃室进气管a4、进气门5、发动机缸盖6、排气门7和排气管8组成，其中，预燃室热射流机构A固接于发动机缸盖6的中心位置，预燃室热射流机构A中下体E的底端与燃烧室1连通；燃烧室1位于发动机缸盖6下方，进气管2固接于发动机缸盖6左端，预燃室进气管a4固接于进气管2上，并与进气管2连通；节气门3安装于进气管2中，且于预燃室进气管a4的左侧；进气门5和排气门7对称置于发动机缸盖6的中心两边；排气管8固接于发动机缸盖6右端。

所述的预燃室热射流机构A由上压板B、上体C、下压板D、下体E、喷油器9、喷油器密封座10、火花塞11、预燃室气路a12、液压油回油管13、液压油进油管14、液压柱塞15、气门16、弹簧挡块17和复位弹簧18组成，所述的上压板B为圆柱形，其近圆周处设有螺纹孔组a21的三个螺纹孔，圆柱前部自左至右顺序设有喷油器安装孔a20、预燃室气路b19、进油管路23、回油管路22，进油管路23下端设有槽a24；圆柱后部设有孔b25。

所述的上体C为圆柱形，其近圆周处设有螺纹孔组b28的三个螺纹孔，圆柱后部设有孔d29，圆柱前半部自左至右顺序设有孔c27、预燃室气路c26和液压油储油室30；液压油储油室30下端分别依次设有缓冲座31和密封圈32，分别用以降低液压柱塞对上体C的冲击和密封液压柱塞15；圆柱下半部前侧为预混腔33。

所述的下压板D为圆柱形，其上面近圆周处设有螺纹孔组c34的三个螺纹孔，圆盘柱前部顶面设有槽b36，圆柱前部底部设有气门座37；圆盘柱后部设有孔e35。