一種燃氣發動機活塞燃燒室的製作方法
2023-10-04 03:21:29
專利名稱：一種燃氣發動機活塞燃燒室的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機，尤其涉及一種針對燃氣發動機而設計的燃氣發動機活塞燃燒室。
背景技術：
隨著能源危機的迫近以及環保法規的日益嚴格，使用替代石油的天然氣及液化石油氣等 新能源被認為是最有潛力的發動機替代燃料。歐美國家在燃氣發動機的技術開發和運用上都 積極地提供政策支持，中國政府也在大力推進清潔汽車行動。因此，開發出一種高效燃燒和 低排放的天然氣發動機的活塞燃燒室有著重大的意義。
專利號為02262080. X的中國專利公開了一種燃氣發動機燃燒室的改進，該燃燒室是在機 體與缸蓋之間加設一個擴容塊，這個擴容塊上的燃燒室、冷卻道、油道和固定孔分別與機體 上的燃燒室、冷卻道、油道及固定孔對應連通且幾何尺寸相同。該改進的結構實際上等於加 長了機體尺寸和增加了燃燒室的容積，不用縮短活塞尺寸也可達到燃燒室擴容、減小壓縮比 的目的。
專利號為200620083845. 2的中國專利公開了一種燃氣發動機活塞，該發動機活塞包括活 塞本體，活塞本體頂部設有的燃燒室，所述燃燒室的底面平行於活塞本體的上端面並呈半徑 由底部向開口端逐步增大的盆狀，所述燃燒室的側面與燃燒室的底面和活塞本體的上端面之 間分別為圓弧狀過渡。但該燃燒室會存在使得活塞的壁厚不均勻，致使受熱後向四周的膨脹 量不一樣，很難保證合適的配缸間隙的缺點。
目前公開使用的燃燒室結構為圓筒形，但該燃燒室會存在使得活塞的壁厚不均勻，致使 受熱後向四周的膨脹量不一樣，很難保證合適的配缸間隙的缺點。
發明內容
本發明的目的在於克服已有技術的不足，提供一種高熱效率、低排放的燃氣發動機活塞 燃燒室，此燃燒室能有效組織混合氣進行燃燒，以達到改善燃燒和降低排放的作用。
本發明的一種燃氣發動機活塞燃燒室，它包括活塞本體、在所述的活塞本體頂部設置有 活塞燃燒室，所述的活塞燃燒室為由上部為圓筒形、下部為圓錐體構成的淺盆形結構，所述 的圓筒形的下端面與圓錐體的上端面之間、所述的燃燒室上端面與活塞本體頂面之間、所述 的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間分別為圓弧狀過渡。
本發明依據在柴油機活塞的基礎上，根據燃氣發動機的燃燒特性，以及火花塞火焰的傳 播距離，合理布置活塞頂部燃燒室形狀和尺寸，在保證活塞燃燒室壁厚的前提下，調整活塞 燃燒室的直徑和深度，並且在燃燒室底部與側壁設計了環形圓錐面，使燃燒室更好地和火花 塞位置進行匹配，使發動機的燃燒性能和排放得到提高。採用本新型燃燒室，在使用催化轉
化器的情況下發動機可以達到歐v排放標準，同時經濟性得到了改善，具有良好的社會效益
和經濟效益。
附圖是本發明的一種燃氣發動機活塞燃燒室的結構示意圖。
具體實施例方式
卞面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。 如附圖所示的本發明的一種燃氣發動機活塞燃燒室，它包括活塞本體l、在所述的活塞本
體頂部設置有活塞燃燒室2，所述的活塞燃燒室2為由上部為圓筒形、下部為圓錐體構成的淺 盆形結構，所述的圓筒形的下端面與圓錐體的上端面之間、所述的燃燒室上端面與活塞本體 頂面之間、所述的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間分別為圓弧狀過渡。
所述的圓筒形上端面直徑Dl優選的為①88mm—①92mra，所述的圓筒形的深度hl優選的為 7. 7mm—8. 7mm ，圓錐體的下端面直徑D2優選的為0 28mm—0 32mm ，淺盆形結構的深度h2優選 的為22. 5mm-25mm，所述的圓筒形的下端面與圓錐體的上端面之間的過渡圓角半徑R2優選的為6mm—8mra、所述的圓筒形上端面與活塞本體頂面之間的過渡圓角半徑Rl優選的為3ram—5腿、 所述的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間的過渡圓角半徑R3優選的為8mra—10mm。採用上述 的給定數據範圍，經過反覆測試能夠取得燃氣消耗量降低及燃氣發動機尾氣有害汙染物減少 的最佳效果。
這種專為燃氣燃燒而設計的燃燒室，深度配合相應的直徑，在保證設計容積的前提下， 增加了一段圓錐面，這樣能夠獲得合理的面容比和合適的擠氣面積，從而減少燃燒室的散熱 面積。同時，能夠增強燃燒室內所需要的混合氣的渦流強度，獲得合理的燃燒速率和火焰傳 播速度，使發動機在接近稀燃極限的情況下穩定燃燒，從而達到設計的性能和排放指標。
權利要求
1.一種燃氣發動機活塞燃燒室，它包括活塞本體、在所述的活塞本體頂部設置有活塞燃燒室，其特徵在於所述的活塞燃燒室為由上部為圓筒形、下部為圓錐體構成的淺盆形結構，所述的圓筒形的下端面與圓錐體的上端面之間、所述的燃燒室上端面與活塞本體頂面之間、所述的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間分別為圓弧狀過渡。
2. 根據權利要求l所述的燃氣發動機活塞燃燒室，其特徵在於所述的圓筒形上端面直徑為088面一 ①92咖，所述的圓筒形的深度為7. 7mra—8. 7mm,圓錐體的下端面直徑為O 28mm_ 。32mm，淺盆形結構的深度為22. 5翻-25mm,所述的圓筒形的下端面與圓錐體的上端 面之間的過渡圓角半徑為6mm—8mm、所述的圓筒形上端面與活塞本體頂面之間的過渡圓角 半徑為3mm — 5mm、所述的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間的過渡圓角半徑為8mm — 10mm。
全文摘要
本發明公開了一種燃氣發動機活塞燃燒室，它包括活塞本體、在所述的活塞本體頂部設置有活塞燃燒室，所述的活塞燃燒室為由上部為圓筒形、下部為圓錐體構成的淺盆形結構，所述的圓筒形的下端面與圓錐體的上端面之間、所述的燃燒室上端面與活塞本體頂面之間、所述的圓錐體的下端面與活塞本體底面之間分別為圓弧狀過渡。本發明結構合理布置活塞頂部燃燒室形狀和尺寸，在保證活塞燃燒室壁厚的前提下，調整活塞燃燒室的直徑和深度，並且在燃燒室底部與側壁設計了環形圓錐面，使燃燒室更好地和火花塞位置進行匹配，使發動機的燃燒性能和排放得到提高。並且在使用催化轉化器的情況下發動機可以達到歐V排放標準。
文檔編號F02F3/26GK101514659SQ200910068360
公開日2009年8月26日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者劉立東, 宋崇林, 裴毅強 申請人:天津大學