阅读说明：本技术 一种缸内直喷汽油机燃烧室 (Combustion chamber of gasoline direct injection engine ) 是由 黄豪中 王宏奎 王毅 欧阳天成 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种缸内直喷汽油机燃烧室,主要包含燃烧室顶面、燃烧室曲顶面、燃烧室内壁面和燃烧室底面,所述燃烧室内壁面及底面设有五个螺旋导流面,所述导流面以燃烧室底面的一凸起成中心对称,所述凸起正上方设有喷油器,所述喷油器的前后方分别设有一支火花塞。发动机运行过程中,燃油经喷油器喷入燃烧室,通过燃烧室凸起结构,将燃油引导致燃烧室底部的导流面,燃油和空气在燃烧室内混合,并经螺旋导流面向上翻滚至火花塞处,火花塞跳火引燃混合气,两个花塞同时点火提高了燃烧速度及点火可靠性,加快火焰传播速度,并降低排放。(The invention relates to a combustion chamber of a gasoline direct injection engine, which mainly comprises a combustion chamber top surface, a combustion chamber curved top surface, a combustion chamber inner wall surface and a combustion chamber bottom surface, wherein five spiral flow guide surfaces are arranged on the combustion chamber inner wall surface and the combustion chamber bottom surface, the flow guide surfaces are centrosymmetric by a bulge on the combustion chamber bottom surface, an oil injector is arranged right above the bulge, and a spark plug is respectively arranged in front of and behind the oil injector. In the running process of the engine, fuel oil is sprayed into the combustion chamber through the oil sprayer, the fuel oil is guided to the flow guide surface at the bottom of the combustion chamber through the combustion chamber protruding structure, the fuel oil and air are mixed in the combustion chamber and roll upwards to the spark plug through the spiral flow guide surface, the spark plug sparks over to ignite mixed gas, the two spark plugs ignite simultaneously, the combustion speed and the ignition reliability are improved, the flame propagation speed is accelerated, and the emission is reduced.)

一种缸内直喷汽油机燃烧室

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种缸内直喷汽油机燃烧室。

背景技术

缸内直喷（GDI）发动机可以精确控制汽车发动机气缸内的喷油量，有效控制气缸内油气混合过程，实现稀薄燃烧，提高发动机的热效率和燃油经济性。但缸内直喷一定程度地带来了燃油撞壁等问题，且稀薄燃烧往往伴随火不可靠、颗粒物排放等水平较高等问题，导致发动机性能变差。

燃烧室对油、气混合及燃烧有重要的影响，因而优化燃烧室结构并实施合理的油气室匹配策略，是使直喷式发动机满足日益严格的排放法规和用户高燃油经济性需求的有效方法。现有的燃烧室结构会造成燃油撞壁后产生堆积，从而降低油、气混合速率和燃烧速率。此外，现有的燃烧室结构通过提高二次喷油量以确保火花塞附件有较浓混合气，这又造成油膜产生量增加，导致油耗增大、未燃CH增多等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种缸内直喷汽油机燃烧室，提高燃烧速度及点火可靠性，加快火焰传播速度，并降低排放，提升发动机的性能。

为解决上述问题，本发明提供了一种缸内直喷汽油机燃烧室，主要包含燃烧室顶面、燃烧室曲顶面、燃烧室内壁面和燃烧室底面，所述燃烧室内壁面及底面设有五个螺旋导流面，所述导流面以燃烧室底面的一凸起成中心对称，所述凸起正上方设有喷油器，所述喷油器的前后方分别设有一支火花塞。

优选地，所述燃烧室下层为中心对称螺旋形结构，下层燃烧室底部中心有一凸起，该凸起轴线与活塞中心轴线重合。

优选地，所述燃烧室下层以活塞中心轴线为对称轴，螺旋中心对称分布有5个导流面，导流面从下至上沿着燃烧室内壁面方向逐渐加宽，有利于加强汽油混合气的流动，形成滚流，从而加快火焰传播速度，降低排放。

优选地，所述喷油器垂直安装在所述凸起正上方，中心轴线与燃烧室中心轴线重合，油束直接喷射进燃烧室，使燃油撞壁提前，有利于加快燃油喷雾的扩散速度，燃油在落点处的堆积被明显抑制。

优选地，所述两只火花塞的安装部平面向所述燃烧室本体内凹陷，且所述两只火花塞的中心线底端偏向所述喷油器，安装部平面与所述燃烧室顶面的水平面夹角均为17°。

本发明申请提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

燃烧室采用双层结构，上层燃烧室呈圆形，有利于燃油雾化，扩大了燃油分布范围；燃烧室下层为中心对称螺旋形结构，5个导流面从下至上沿着燃烧室内壁面方向逐渐加宽，有利于加强汽油混合气的流动，形成滚流，从而加快火焰传播速度，降低排放；喷油器垂直安装在所述凸起正上方，油束直接喷射进燃烧室，使燃油撞壁提前，有利于加快燃油喷雾的扩散速度，提高燃油利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例缸内直喷汽油机活塞的顶部示意图；

图2是本发明实施例缸内直喷汽油机活塞的纵剖截面示意图；

图3是本发明实施例缸内直喷汽油机的结构示意图；

附图标号：1-燃烧室顶面；2-燃烧室曲顶面；3-燃烧室内壁面；4-凸起；5-燃烧室底面；6-导流面；7-喷油器；8-油束；9-火花塞1；10-火花塞2。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为实施本发明所述一种缸内直喷汽油机燃烧室，本发明对活塞和缸内直喷发动机进行改进，结构示意如图1、图2和图3所示，主要是由燃烧室顶面1、燃烧室曲顶面2、燃烧室内壁面3、燃烧室底面5构成燃烧室本体，所述燃烧室底面5设有凸起4，所述凸起4正上方设有喷油器7，所述喷油器7左、右两侧各设有一只火花塞9、10。所述燃烧室内壁面3设有5个导流面6。

在本实施例中，所述喷油器7以及火花塞9、10均位于进气道和排气道之间，所述导流面与该缸内直喷汽油机燃烧室内侧连通，该缸内直喷汽油机燃烧室通过燃烧室底部凸起4、燃烧室底面5、燃烧室内壁面上的导流面6；进气时气流从进气门进入燃烧室，燃烧室顶部凸起4结构可对该处的气流进行引导，将其引致燃烧室底面5，经过所述导流面3，气流在燃烧室内壁面中向上翻滚，形成滚流。当活塞到达压缩上止点附近时,喷油器7二次喷射的燃油8朝向凸起顶部喷射。喷射的燃油8沿着燃烧室的导流面6翻滚至火花塞9、10附近，在火花塞附近形成浓混合气，火花塞跳火引燃浓混合气，进而引燃稀混合气。提高了点火的可靠性及缸内燃烧速度，抑制了颗粒状物质的生成。

在本实施例中，所述导流面6从下至上沿燃烧室壁面3方向逐渐加宽；所述导流面6有5个，且均匀分布在所述燃烧室内壁面3。也就是说，在本实施例中，所述导流面6的设置可以对入射的油束进行引导，是火花塞附近形成浓混合气，保证可靠点火。

在本实施例中，所述两只火花塞9、10的安装部平面与所述燃烧室顶面1的水平面夹角为17°，且所述火花塞9、10的中心线底端偏向所述喷油器7，有利于加快火焰的燃烧速度。

在本实施例中，通过调节所述曲顶面2的弧度及宽度，即可实现压缩比的调整，而不需要较大地改变燃烧室形状。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。