阅读说明：本技术 一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构 (Gasoline engine ignition mechanism containing strong turbulence jet flow precombustion chamber ) 是由 安彦召 赵德阳 裴毅强 陈涛 张帆 秦静 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构。汽油机点火机构包括：圆柱状的连接件,贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔,贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔,通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室,与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器,与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞；第二圆柱腔体下部有N组喷孔；每组喷孔包括一对相邻的锥状喷孔,分别是第一喷孔、第二喷孔；第一喷孔、第二喷孔的中心线相交于第二圆柱腔体的斜下方位置；本发明中,射流火焰自预燃室向主燃室射流的过程中,由于中心线相交的设计,必将汇聚和碰撞进而提高了射流火焰的湍流度。(The invention relates to a gasoline engine ignition mechanism comprising a strong turbulent jet flow precombustion chamber. The ignition mechanism of the gasoline engine comprises: the fuel injector comprises a cylindrical connecting piece, fuel injector mounting holes penetrating through the upper end face and the lower end face of the connecting piece, spark plug mounting holes penetrating through the upper end face and the lower end face of the connecting piece, a pre-combustion chamber connected with the peripheral face of the connecting piece through threads, a pre-combustion chamber fuel injector working in cooperation with the fuel injector mounting holes, and a pre-combustion chamber spark plug working in cooperation with the spark plug mounting holes; the lower part of the second cylindrical cavity is provided with N groups of spray holes; each group of spray holes comprises a pair of adjacent conical spray holes which are respectively a first spray hole and a second spray hole; the central lines of the first spray hole and the second spray hole are intersected at the inclined lower position of the second cylindrical cavity; in the invention, in the process of jetting the jet flame from the pre-combustion chamber to the main combustion chamber, the jet flame must be converged and collided due to the design of intersecting central lines, so that the turbulence degree of the jet flame is improved.)

一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构

技术领域

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本发明涉及内燃机点火机构，进一步涉及一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构。

背景技术

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主动式预燃室发动机采用稀薄燃烧技术以提高发动机热效率,发动机缸内混合气过稀条件下容易产生失火断火等情况，当局部火焰传播较慢时更易产生爆震等情况，因而可以利用主动式预燃室进行射流火焰点火，在主燃室内形成多个着火点，从而保证稀薄混合气的燃烧。采用预燃室湍流射流火焰点火方式的主要目的是快速引燃发动机主燃室内的稀薄混合气，增大射流火焰的湍流度有助于更快地引燃主燃室气体、提高射流火焰引燃发动机主燃室混合气的速度，进而提高发动机燃烧过程的定容度。常规的射流喷孔只依靠射流速度、射流孔径等参数的调节来改变射流火焰的湍流度，因而射流火焰的湍流度受到了较大的限制。

发明内容

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本发明目的在于提供一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构，解决射流火焰的湍流度较低的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构，包括：圆柱状的连接件1，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室5，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器4，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞2；

所述预燃室由三段组合而成，从上至下依次是第一圆柱套体10、圆锥状套体11和第二圆柱腔体12，第一圆柱套体的内径通过螺纹与连接件的外圆周面固定连接，第二圆柱腔体的内径小于第一圆柱套体的内径，园锥状套体正好连接第一圆柱套体和第二圆柱腔体；所述连接件下端面、圆锥状套体的内壁、第二圆柱腔体的内壁围合形成预燃室；

所述第二圆柱腔体下部有N组喷孔，N≥3；每组喷孔包括一对相邻的锥状喷孔，分别是第一喷孔8、第二喷孔9；所述第一喷孔、第二喷孔的形状均为圆锥状，孔直径从腔体内到腔体外逐渐变小；所述第一喷孔、第二喷孔的中心线相交于第二圆柱腔体的斜下方位置；

所述喷油器安装孔的中心线与连接件上、下端面垂直；所述火花塞安装孔的中心线与连接件的轴线相交于第二圆柱腔体内。

优选方案一，所述第一喷孔、第二喷孔位于第二圆柱腔体的底面与圆周面的交界处。

优选方案二，所述第一喷孔、第二喷孔的中心线组成的平面垂直于第二圆柱腔体的底面。

本发明中，射流火焰自预燃室向主燃室射流的过程中，由于中心线相交的设计，必将汇聚和碰撞进而提高了射流火焰的湍流度。

附图说明

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图1是本发明实施例中点火机构沿轴线方向的剖视图；图中，1代表连接件，2代表预燃室火花塞，3代表预燃室火花塞垫片，4代表预燃室喷油器，5代表预燃室，6代表密封垫片，7带包预燃室火花塞电极，8代表第一喷孔，9代表第二喷孔，10代表第一圆柱套体，11代表圆锥状套体，12代表第二圆柱腔体。

图2是图1中预燃室局部放大剖视图；图中，8代表第一喷孔，9代表第二喷孔。

图3是实施例中本发明点火机构与气缸配合后的结构示意图；图中，5代表预燃室，13代表发动机主燃烧室，14代表发动机气缸，15代表发动机活塞。

具体实施方式

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实施例：

一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构，包括：圆柱状的连接件1，贯穿连接件上端面和下端面的喷油器安装孔，贯穿连接件上端面和下端面的火花塞安装孔，通过螺纹与连接件外周面相连接的预燃室腔体5，与喷油器安装孔配合工作的预燃室喷油器4，与火花塞安装孔配合工作的预燃室火花塞2，火花塞垫片3，密封垫片6，

上述火花塞垫片实现预燃室火花塞与连接件之间的密封；上述密封垫片材质为紫铜，实现连接件和预燃室两部分之间的密封；

上述预燃室由三段组合而成，从上至下依次是第一圆柱套体、圆锥状套体和第二圆柱腔体，第一圆柱套体的内径通过螺纹与连接件的外圆周面固定连接，第二圆柱腔体的内径小于第一圆柱套体的内径，园锥状套体正好连接第一圆柱套体和第二圆柱腔体；上述连接件下端面、圆锥状套体的内壁、第二圆柱腔体的内壁围合形成预燃室；上述喷油器安装孔的中心线与连接件上、下端面垂直；上述火花塞安装孔的中心线与连接件的轴线相交于第二圆柱腔体内；

第二圆柱腔体下部有6组喷孔；每组喷孔包括一对相邻的锥状喷孔，分别是第一喷孔8、第二喷孔9，共12个喷孔；上述第一喷孔、第二喷孔的形状均为圆锥状，孔直径从腔体内到腔体外逐渐变小；上述第一喷孔、第二喷孔的中心线相交于第二圆柱腔体的斜下方位置；上述第一喷孔、第二喷孔的中心线组成的平面垂直于第二圆柱腔体的底面。

射流火焰自预燃室向主燃室射流的过程中经历了两进一出的过程，从而实现两股来自预燃室燃烧室的射流火焰在到达主燃室时汇聚为同一束，两束射流火焰汇聚和碰撞进而提高了射流火焰的湍流度。

工作流程如下：

在压缩冲程，发动机活塞15上行的过程中，发动机主燃烧室13内的新鲜充量通过第一喷孔8、第二喷孔9进入预燃室5，随后预燃室喷油器4进行喷油，在预燃室内部形成汽油与空气混合的可燃混合气，随后预燃室火花塞2点火引燃预燃室中的混合气；

预燃室内温度压力随着混合气的燃烧而上升，当预燃室内的压力高于发动机主燃烧室13时，预燃室内的混合气会通过第一喷孔8、第二喷孔9向外流动，形成射流；由于本实施例中第一喷孔喷出的射流和第二喷孔喷出的射流在末端逐渐汇聚和碰撞，在到达主燃烧室时汇聚为同一束，两束射流火焰汇聚和碰撞的过程实现了射流火焰湍流度的提高。高湍流度的射流火焰点燃发动机主燃室的稀薄油气混合气。