一種夾氣直噴發動機缸蓋的製作方法

2023-07-24 13:00:21

專利名稱：一種夾氣直噴發動機缸蓋的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機零件結構，具體涉及一種夾氣直噴發動機缸蓋結構。
背景技術：
夾氣直噴是通過壓縮機獲得壓縮空氣，壓縮空氣通過與燃油混合後，噴入燃燒室 的一種氣液兩相的發動機直噴技術。該技術具有油滴粒徑小，油束的密度低，油束的貫穿 度小，HC排放少等特點。夾氣直噴發動機缸蓋是用於採用了夾氣直噴技術的汽油機上，除了密封氣缸上 部，與活塞頂部一起形成燃燒室，為其他零部件提供安裝位置之外，還需要布置實現夾氣直 噴的空氣通道和噴嘴安裝孔，同時還需要利於實現CAI燃燒模式。中國專利申請號為200910062366. 0的文件公開了一種防爆發動機缸蓋，它包括 一個有夾層的蓋體，蓋體上設有進氣口和進水口，其特徵是蓋體的夾層內設有封閉的氣體 通道，蓋體的夾層內壁端面上設有水道，蓋體的一側設有排氣口和冷卻水出口。本發明結構 簡單合理，它能夠將柴油發動機的尾氣迅速的降溫，達到無高溫點及無火星跑出，符合中華 人民共和國煤炭行業標準《MT990》礦用防爆柴油機通用技術標準。中國專利申請號為200920126638. 4的文件公開了一種汽油發動機氣缸蓋，其包 括缸蓋本體、進氣道和燃燒室，所述氣道整體截面為內壁設有V形凹槽的彎曲圓柱腔體，其 內壁上還設有橢圓球面、邊緣與進氣道內壁圓滑連接、位於進氣道靠近燃燒室處的上側並 向內的凸起。進氣道與缸蓋本體的夾角為15°至45 °。燃燒室整體為斜屋頂式，在燃燒 室底面邊沿上兩邊設有兩個向內的、形狀相同、大體對稱於燃燒室底面中心線，呈波浪狀的 異形凸起。上述凸起和異形凸起，可提高燃燒效率，而15°至45°的夾角能適應多氣門發 動機的火花塞布置。但是上述技術由於空氣通道的位置設計不合理，具有一定的缺陷。

發明內容
本發明要解決的技術問題是在現有的缸蓋幾何結構條件下，布置一種夾氣直噴的 缸蓋結構，該缸蓋需要布置夾氣直噴所需的空氣通道和可進行油氣混合的噴嘴安裝孔，同 時，噴嘴和火花塞的布置要有利於CAI燃燒模式的實現。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是
一種夾氣直噴的發動機缸蓋，缸蓋上布置有傳統的氣門等零部件安裝位置和潤滑油 路，在缸蓋頂部對應每一缸的位置分別成夾角布置噴嘴安裝孔和火花塞安裝孔。其特徵在 於所述缸蓋在中間位置水平方向布置了氣體通道，為整個發動機提供低壓空氣，所述氣體 通道的一端是空氣入口。同時在缸蓋上布置了壓力調節閥安裝孔和燃油調節閥安裝孔，所述壓力調節閥安 裝孔和燃油調節閥安裝孔均與氣體通道相通，安裝調壓閥；
所述噴嘴安裝孔的下部分為螺紋孔，用於夾氣直噴噴嘴的安裝，上部分為光孔，在光孔區域和氣體通道之間加工氣體通孔，低壓空氣通過氣體通孔進入噴嘴安裝孔上部分。在所述夾氣直噴噴嘴上有氣體過道，低壓空氣進入孔與噴嘴安裝孔上部分的光孔 區域連通，低壓空氣通過氣體過道進入夾氣直噴噴嘴與燃油混合，噴射進入燃燒室，實現夾 氣直噴。所述火花塞安裝孔與噴嘴安裝孔成夾角布置，夾角α為15° -25°，最優的為 20°。所述加氣直噴噴嘴和火花塞安裝後其頭部的距離保持在L=3-6mm之間。本發明在缸蓋頂部中間位置布置了空氣通道，空氣通道可以同時為發動機各個氣 缸提供經過壓縮的低壓空氣。在空氣通道上布置了壓力和燃油調節閥安裝孔，有利於調節 噴射混合物的壓力和燃油濃度。在缸蓋中間布置有集成了油氣混合功能的噴嘴安裝孔。噴 嘴安裝孔和氣體通道之間有氣體通孔相連，氣體通道內的低壓氣體可經過氣體通孔進入噴 嘴安裝孔。噴嘴安裝孔一側，布置了火花塞安裝孔。火花塞安裝孔和噴嘴安裝孔之間有一 定夾角α，節約了缸蓋布置空間，同時保證噴嘴頭部和火花塞頭部安裝間距保證在L範圍 內，保證噴射混合物可以在特定的時刻著火燃燒，有利於CAI燃燒模式實現。


圖1是空氣通道截面圖
圖2是單個氣缸上火花塞孔和噴油器安裝孔截面圖 圖3是整個缸蓋上火花塞孔和噴油器安裝孔截面圖 圖4是缸蓋上火花塞和直噴噴嘴裝配截面圖
圖中1、缸蓋 2、壓力調節閥安裝孔 3、燃油調節閥安裝孔 4、堵塞安裝孔 5、堵塞 6、氣體通道 7、空氣入口 8、噴嘴安裝孔 9、氣體通孔 10、火花 塞安裝孔 11、氣體過道 12、火花塞 13、夾氣直噴噴嘴 α、噴嘴孔和火花塞 孔的夾角 L、噴嘴和火花塞的距離。
具體實施例方式以下結合附圖進一步說明本發明的結構
參見圖1、圖3和圖4，在缸蓋1的中間位置水平方向布置了氣體通道6，在氣體通道6 上豎直布置了壓力調節閥安裝孔2和燃油調節閥的安裝孔3。在氣體通道6的後端是空氣 入口 7，為便於氣體流入，空氣入口 7直徑比氣體通道6稍大。而在氣體通道6的前端則布 置了堵塞5和堵塞安裝孔4。如圖3所示，在缸蓋1氣缸頂部，布置了噴嘴安裝孔8，在噴 嘴安裝孔8和氣體通道6之間有一條氣體通孔9。如圖2所示，在缸蓋1上的每一個氣缸上 部，有火花塞安裝孔10，與噴嘴安裝孔8成α角，最好的為20°。如圖5所示，夾氣直噴噴 嘴13和火花塞12安裝後，也成α角，且其頭部的距離保持在L=3-6mm。在夾氣直噴噴嘴 13上有氣體過道11。
低壓空氣經過空氣入口 7進入氣體通道6。在氣體通道6上，壓力和燃油調節閥可以 直接與氣體接觸，適時的調節噴射混合氣的壓力和混合氣內燃油濃度，利於CAI燃燒模式 的實現；在氣體通道6末端，堵塞5和堵塞安裝孔4可以保證整個氣體通道6的密封。在缸 蓋1上氣缸中間位置布置的噴嘴安裝孔8，下部分為螺紋孔，上部分光孔。下部分螺紋孔用 於夾氣直噴噴嘴13的安裝，上部分光孔用於低壓空氣和燃油的混合。在噴嘴安裝孔8的光
4孔區域內加工有與氣體通道6相連接的氣體通孔9，低壓空氣得以進入該光孔與燃油混合。 火花塞安裝孔10和噴嘴安裝孔8成α斜角布置，減少了布置空間，也避免了安裝幹涉。同 時也保證了火花塞頭部和噴嘴頭部安裝間距在L範圍以內，有利於混合氣體的著火燃燒， 實現CAI燃燒模式。在噴嘴13上有供低壓空氣通過的空氣過道11，低壓空氣可以通過空氣 過道11進入夾氣直噴噴嘴13與燃油混合，然後噴射進入燃燒室，實現了夾氣直噴。
權利要求
1.一種夾氣直噴的發動機缸蓋，其上布置有氣門機構安裝位置和潤滑油路，在缸蓋頂 部對應每一缸的位置分別成夾角布置噴嘴安裝孔(8)和火花塞安裝孔(10)；其特徵在於所述缸蓋在中間位置水平方向布置了氣體通道(6)，為整個發動機提供 低壓空氣，所述氣體通道(6)的一端是空氣入口( 7)；同時在缸蓋上布置了壓力調節閥安裝孔(2)和燃油調節閥安裝孔(3)，所述壓力調節 閥安裝孔(2)和燃油調節閥安裝孔(3)均與氣體通道(6)相通，安裝調壓閥；所述噴嘴安裝孔(8)的下部分為螺紋孔，用於夾氣直噴噴嘴(13)的安裝，上部分為光 孔，在光孔區域和氣體通道(6)之間加工氣體通孔(9)，低壓空氣通過氣體通孔(9)進入噴 嘴安裝孔(8)上部分的光孔區域；在所述夾氣直噴噴嘴(13)上有氣體過道(11)，氣體過道(11)與噴嘴安裝孔(8)上部分 的光孔區域連通，低壓空氣通過氣體過道(11)進入夾氣直噴噴嘴(13)與燃油混合，噴射進 入燃燒室，實現夾氣直噴。
2.根據權利要求1所述的夾氣直噴的發動機缸蓋，其特徵在於所述火花塞安裝孔 (10)與噴嘴安裝孔(8)成夾角布置，夾角α為15° -25°。
3.根據權利要求1所述的夾氣直噴的發動機缸蓋，其特徵在於夾角α為20°。
4.根據權利要求1、2或3所述的夾氣直噴的發動機缸蓋，其特徵在於所述加氣直噴 噴嘴(13)和火花塞(12)安裝後其頭部的距離保持在L=3-6mm之間。
5.根據權利要求4所述的夾氣直噴的發動機缸蓋，其特徵在於所述空氣入口(7)的直 徑比氣體通道(6)大。
6.根據權利要求5所述的夾氣直噴的發動機缸蓋，其特徵在於所述氣體通道(6)另一 端為堵塞安裝孔(4)，由堵塞(5)堵住。
全文摘要
本發明提出一種夾氣直噴的發動機缸蓋，其在缸蓋中間位置水平方向布置氣體通道，為整個發動機提供低壓空氣，同時布置壓力調節閥安裝孔和燃油調節閥安裝孔，與氣體通道相通，低壓空氣通過氣體通孔進入噴嘴安裝孔上部分，再通過氣體過道進入夾氣直噴噴嘴與燃油混合，噴射進入燃燒室，實現夾氣直噴。本發明在現有的缸蓋幾何結構條件下，合理布置夾氣直噴所需的空氣通道和可進行油氣混合的噴嘴安裝孔，同時，噴嘴和火花塞的布置有利於CAI燃燒模式的實現。
文檔編號F02F1/42GK102116212SQ20111006633
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者任志勇, 朱玉明, 林靈, 王茂輝, 韋頌 申請人:重慶長安汽車股份有限公司