一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車發(fā)動機多為往復(fù)式活塞發(fā)動機，往復(fù)式活塞發(fā)動機是汽車上應(yīng)用最多的發(fā)動機，但存在以下不足之處:(I)在怠速完全關(guān)閉節(jié)氣門，只有很少空氣通過節(jié)氣門怠速通道進入氣缸，使吸氣時形成很大的真空度，必然會使進氣消耗的能量增大，增大栗氣損失；同時由于此時進氣管的真空度很大，在進氣門開啟時，氣缸內(nèi)的壓力高于進氣管壓力，廢氣膨脹進入進氣管，在吸氣沖程時，這些廢氣和新混合氣同時吸入氣缸，為了保證這種經(jīng)廢氣稀釋過的混合氣能正常燃燒，就必須供給更多的燃油，把混合氣加濃，必然增大油耗；
[2]在小負(fù)荷時，節(jié)氣門的開度很小，使吸氣時形成較大的真空度，在進氣門開啟時，氣缸內(nèi)的壓力高于進氣管壓力，在吸氣沖程時，同樣有部分廢氣膨脹進入進氣管，為了保證這種經(jīng)廢氣稀釋過的混合氣能正常燃燒，同樣要供給較多的燃油，增大了油耗；(3)常規(guī)汽油機其混合氣是均質(zhì)，一般只能在空燃比12?17范圍內(nèi)工作，為了防止發(fā)生爆燃，采用較低的壓縮比，導(dǎo)致熱效率較低；(4)采用進氣管節(jié)流方式對混合氣充量進行量調(diào)節(jié)，使得栗氣損失較大，在化學(xué)計量比附近燃燒，使得NOx排放較高。
[0003]專利申請?zhí)枮?01410784209.1，名稱為一種分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，汽缸蓋上設(shè)置了汽缸蓋分區(qū)隔板，汽缸蓋分區(qū)隔板將氣缸的燃燒室隔尚成小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)；實現(xiàn)了發(fā)動機在汽車怠速、小負(fù)荷時，提高發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少其使用成本。
[0004]但是上述問題1-4得不到充分的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，其目的在于實現(xiàn)發(fā)動機在汽車怠速、小負(fù)荷時，提高發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少其使用成本。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，包括設(shè)置于汽缸蓋的頂部位置處的汽缸蓋分區(qū)隔板，汽缸蓋分區(qū)隔板將汽缸蓋的燃燒室隔離成小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)；大燃燒區(qū)的頂部高于小燃燒區(qū)的頂部，從而使得大燃燒區(qū)的頂部和小燃燒區(qū)的頂部形成臺階形狀。
[0007]本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)的頂部高出小燃燒區(qū)的頂部的距離為l-5cm。
[0008]本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)的頂部高出小燃燒區(qū)的頂部的距離為2cm。
[0009]本發(fā)明的進一步改進在于，汽缸蓋分區(qū)隔板雙側(cè)分別設(shè)置有球形弧面；汽缸蓋內(nèi)還設(shè)有活塞，活塞與小燃燒區(qū)和大燃燒區(qū)之間設(shè)有活塞頂部分區(qū)隔板；活塞頂部分區(qū)隔板靠近汽缸蓋分區(qū)隔板處設(shè)置有向上延伸的凸起；兩個球形弧面與活塞頂部分區(qū)隔板、凸起圍成兩個半橄欖球形大、小燃燒區(qū)。
[0010]本發(fā)明的進一步改進在于，活塞頂部分區(qū)隔板的凸起的高度為0.2-0.8cm。
[0011]本發(fā)明的進一步改進在于，汽缸蓋分區(qū)隔板與活塞頂部分區(qū)隔板的凸起8間保持0.5?1.0mm的間隙。
[0012]本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)靠近其頂部位置的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有向下凸起的擠氣凸起，擠氣凸起的底面形成擠氣面。
[0013]本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)的容積比為51:49至70:30。
[0014]本發(fā)明的進一步改進在于，大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)的容積比為65:35o
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1.在怠速、小負(fù)荷、中等負(fù)荷時，由于是只使用其中一個燃燒區(qū)工作，該工作燃燒區(qū)與另一個不工作燃燒區(qū)是分隔開的，工作燃燒區(qū)容積小，從點火到燃燒完成時間里，產(chǎn)生的熱量能使氣體只在小容積燃燒區(qū)內(nèi)膨脹，因此比傳統(tǒng)發(fā)動機的壓力大大高，壓力升高率大大提高，使熱功轉(zhuǎn)化率有很大的提高；
2、在怠速、小負(fù)荷、中等負(fù)荷時，不點火做功的燃燒區(qū)充入的是廢氣，即使氣缸內(nèi)處于高溫，也不易使這些廢氣再產(chǎn)生NOx，比其它稀燃發(fā)動機大大減少了污染氣體的排放；
3、在活塞在上行進行壓縮沖程時，汽缸蓋的擠氣面、汽缸蓋的分區(qū)隔板與活塞頂部之間能形成一個擠氣作用，在大燃燒區(qū)和小燃燒區(qū)都形成一定強度的氣體流動，形成快速燃燒，降低對辛烷值的要求；
4、本發(fā)動機是在現(xiàn)有四氣門發(fā)動機成熟技術(shù)上的改進，因此研發(fā)試驗成本低，資金投入少，開發(fā)風(fēng)險小。
[0016]本發(fā)明的一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，實現(xiàn)了發(fā)動機在汽車怠速、小負(fù)荷時提高了發(fā)動機內(nèi)燃油的燃燒效率，降低了發(fā)動機排除的廢氣和油耗，從而提高了汽車在行駛時的環(huán)保性能和減少了其使用成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明發(fā)動機汽缸內(nèi)活塞構(gòu)造和汽缸蓋的一個實施例的構(gòu)造示意圖；
圖2為圖1的實施例中的活塞和活塞環(huán)的構(gòu)造不意圖；
圖3為圖1的實施例中的汽缸蓋的內(nèi)部設(shè)置有汽缸蓋分區(qū)隔板的一個實施例的構(gòu)造示意圖；
圖4為圖1的實施例中的發(fā)動機汽缸蓋的內(nèi)部設(shè)置有擠氣面和形成的擠氣流的一個實施例的示意圖；
圖5為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機控制裝置示意圖；
圖6為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機的吸氣沖程時形成四股滾流示意圖；
圖7為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機的小燃燒區(qū)吸入可燃混合氣時各種氣體分層示意圖；
圖8為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機的壓縮沖程完成時小燃燒區(qū)工作時不同氣體的分層示意圖；
圖9為圖1的實施例的大燃燒區(qū)吸入可燃混合氣時各種氣體分層示意圖；
圖10為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機的壓縮沖程完成時大燃燒區(qū)工作時不同氣體的分層示意圖； 圖11為使用本發(fā)明的汽缸蓋的發(fā)動機的大、小燃燒區(qū)都吸入可燃混合氣時各種氣體分層示意圖；
圖中:1.汽缸蓋，2.汽缸蓋分區(qū)隔板，201.球形弧面；3.活塞環(huán)，4.進氣門1、5.排氣門1、6、火花塞I ,410.進氣門ΙΙ、510.排氣門ΙΙ、610.火花塞II，7.活塞，8.活塞頂部分區(qū)隔板，81.凸起；9.小燃燒區(qū)，901.小燃燒區(qū)的頂部；10.大燃燒區(qū)，101.大燃燒區(qū)的頂部，102.擠氣凸起；11.汽缸蓋的擠氣面，12.廢氣儲存容器，13.空氣進氣口，14.氣體濾清器，15.節(jié)氣門體，16.節(jié)氣門，17.廢氣回流管，18.進氣轉(zhuǎn)換閥門I，19.空氣進氣管，20.氣缸進氣管，21.噴油器I，22.氣缸進氣管分道板，23.大進氣道，24.小進氣道，25.可燃混合氣滾流，26.空氣滾流，27廢氣滾流，28.電子控制單元(也稱E⑶)，29.控制閥，30.空氣燃油混合氣，31.大燃燒區(qū)內(nèi)的擠氣氣流，32.小燃燒區(qū)內(nèi)的擠氣氣流，38.進氣轉(zhuǎn)換閥門II，41.噴油器II，110.電磁控制器，113.廢氣排出口，141.空氣濾清器，161.節(jié)氣門體。
【具體實施方式】
[0018]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。
[0019]一種高低分區(qū)分層稀薄燃燒發(fā)動機用汽缸蓋，包括設(shè)置于汽缸蓋I的頂部位置處的汽缸蓋分區(qū)隔板2，汽缸蓋分區(qū)隔板2將汽缸蓋I的燃燒室隔離成小燃燒區(qū)9和大燃燒區(qū)10 ;大燃燒區(qū)的頂部101高于小燃燒區(qū)的頂部901，從而使得大燃燒區(qū)的頂部101和小燃燒區(qū)的頂部901形成臺階形狀。
[0020]在上述實施例中，大燃燒區(qū)的頂部101高出小燃燒區(qū)的頂部901的距離為l_5cm，較佳的距離為2cm。
[0021]在上述實施例中，汽缸蓋分區(qū)隔板2雙側(cè)分別設(shè)置有球形弧面201 ;汽缸蓋I內(nèi)還設(shè)有活塞7，活塞7與小燃燒區(qū)9和大燃燒區(qū)10之間設(shè)有活塞頂部分區(qū)隔板8 ;活塞頂部分區(qū)隔板8靠近汽缸蓋分區(qū)隔板2處設(shè)置有向上延伸的凸起81 ;兩個球形弧面201與活塞頂部分區(qū)隔板8、凸起81圍成兩個半橄欖球形大、小燃燒區(qū)10，9。
[0022]在上述實施例中，活塞頂部分區(qū)隔板8的凸起81的高度為0.2-0.8cm。
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