本技術(shù)屬于工程機(jī)械，具體涉及一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)、預(yù)燃室系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、通過(guò)利用低壓主動(dòng)掃氣將進(jìn)氣管與預(yù)燃室在進(jìn)氣沖程中的壓差，在進(jìn)氣過(guò)程中，通過(guò)從進(jìn)氣道引氣流至預(yù)燃室內(nèi)來(lái)進(jìn)行掃氣，進(jìn)氣道與預(yù)燃室通過(guò)管道連接，管道中間布置單向閥，控制進(jìn)氣道與預(yù)燃室的連通。

2、但是，現(xiàn)有的預(yù)燃室中的腔體有一個(gè)或多個(gè)，且同軸布置，對(duì)于低壓主動(dòng)掃氣預(yù)燃室來(lái)說(shuō)，同軸布置的預(yù)燃室會(huì)使得單向閥流出的新鮮混合氣被壓力較低的預(yù)燃室底部吸引，氣流的高速區(qū)域分布遠(yuǎn)離火花塞的一側(cè)，難以到達(dá)火花塞附近，導(dǎo)致火花塞附近掃氣效果差，掃氣較差將會(huì)導(dǎo)致火花塞附近尤其是根部部分有殘留的廢氣，廢氣存留較多將較大程度影響了預(yù)燃室內(nèi)部初期點(diǎn)火和射流過(guò)程，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)能力、火花塞附件的點(diǎn)火氛圍差異較大，燃燒不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供了一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)、預(yù)燃室系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)，以解決同軸布置的預(yù)燃室會(huì)使得單向閥流出的新鮮混合氣被壓力較低的預(yù)燃室底部吸引，氣流的高速區(qū)域分布遠(yuǎn)離火花塞的一側(cè)，難以到達(dá)火花塞附近，導(dǎo)致火花塞附近掃氣效果差的問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

3、一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，包括預(yù)燃室本體，預(yù)燃室本體內(nèi)形成有預(yù)燃室，預(yù)燃室包括相連通的第一腔室和第二腔室；包括預(yù)燃室本體，預(yù)燃室本體內(nèi)形成有預(yù)燃室，預(yù)燃室包括相連通的第一腔室和第二腔室；所述第二腔室沿豎向分布，所述第一腔室傾斜設(shè)置于所述第二腔室的上方，第一腔室能夠與氣缸中平行分布的單向閥和火花塞相對(duì)設(shè)置，火花塞的一端能夠伸入所述第一腔室內(nèi)；所述第一腔室的相對(duì)火花塞的一側(cè)向上傾斜。

4、本實(shí)用新型的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)還具有以下附加技術(shù)特征：

5、所述第一腔室的軸線與所述第二腔室的軸線之間的夾角呈10°～30°。

6、所述第一腔室的側(cè)壁相對(duì)所述第一腔室的底壁傾斜設(shè)置，所述側(cè)壁與底壁之間的夾角呈120～150°。

7、所述側(cè)壁呈弧面結(jié)構(gòu)；或者，所述側(cè)壁呈平面結(jié)構(gòu)。

8、所述底壁呈平面結(jié)構(gòu)，所述底壁開(kāi)設(shè)有流通孔；所述第二腔室的頂部具有與所述流通孔相連通的流道孔。

9、所述第一腔室的側(cè)壁沿所述第二腔室的軸線方向的投影的高度值取值范圍為10mm～20mm。

10、所述第二腔室設(shè)置有多個(gè)噴孔，多個(gè)所述噴孔沿所述第二腔室的軸線方向間隔分布。

11、本申請(qǐng)涉及一種預(yù)燃室系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管、分配器、襯套組件和上述所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)；襯套組件內(nèi)連接有火花塞和單向閥；進(jìn)氣管通過(guò)取氣管與分配器連接，分配器通過(guò)分配管連接于單向閥，襯套組件與預(yù)燃室連接，單向閥能夠通斷所述預(yù)燃室與進(jìn)氣管。

12、所述襯套組件包括相連接的火花塞襯套和點(diǎn)火線圈襯套，火花塞和單向閥連接于火花塞襯套內(nèi)，點(diǎn)火線圈連接于點(diǎn)火線圈襯套內(nèi)，預(yù)燃室連接于火花塞襯套下方，火花塞的一端能夠自火花塞襯套伸入至預(yù)燃室內(nèi)。

13、本申請(qǐng)還涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括渦輪增壓器、氣缸和連接于氣缸內(nèi)的上述所述的一種預(yù)燃室系統(tǒng)，渦輪增壓器包括壓氣機(jī)和渦輪機(jī)，壓氣機(jī)連接于進(jìn)氣管用于提供空氣至進(jìn)氣管，渦輪機(jī)連接于氣缸的排氣管用于尾氣排出。

14、由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的有益效果為：

15、1.本申請(qǐng)涉及一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，包括預(yù)燃室本體，預(yù)燃室本體內(nèi)形成有預(yù)燃室，預(yù)燃室包括相連通的第一腔室和第二腔室；預(yù)燃室內(nèi)被分為兩個(gè)上下分布的腔室，其中第一腔室位于第二腔室的上方，第一腔室能夠相對(duì)單向閥和火花塞設(shè)置，由于單向閥和火花塞是平行設(shè)置的，所以第一腔室的一側(cè)能夠與單向閥相對(duì)，第一腔室的另一側(cè)能夠與火花塞相對(duì)設(shè)置，單向閥能夠?qū)崿F(xiàn)第一腔室與單向閥之間的連通或者斷開(kāi)，火花塞的一端能夠伸入至第一腔室內(nèi)用于對(duì)預(yù)燃室內(nèi)的可燃混合氣體進(jìn)行點(diǎn)燃；

16、第二腔室沿豎向分布，第一腔室與第二腔室傾斜設(shè)置，并且第一腔室相對(duì)火花塞的一側(cè)向上傾斜；如此設(shè)置的目的是，當(dāng)可燃混合氣體通過(guò)打開(kāi)的單向閥從第一腔室的一側(cè)流向至另一側(cè)時(shí)，能夠在第一腔室的另一側(cè)傾斜作用下對(duì)可燃混合氣體進(jìn)行導(dǎo)向，使得可燃混合氣體朝向火花塞移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火花塞附近尤其是根部部分的掃氣，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣的充分地清掃，提高燃燒充分性和降低排氣溫度；提高預(yù)燃室掃氣效果，改善瞬態(tài)失火，改善火花塞附近掃氣；在負(fù)荷階躍過(guò)程中，掃氣充分，提高點(diǎn)火的穩(wěn)定性；提高點(diǎn)火能量，提高穩(wěn)態(tài)點(diǎn)火能量，火花塞附近掃氣更加充分，流速高，火焰?zhèn)鞑タ欤渖淞鞅壤档?，預(yù)燃室容積利用率提高。

17、2.作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，第一腔室的軸線與第二腔室的軸線之間的夾角呈10°～30°。

18、第一腔室的軸線與第二腔室的軸線方向的夾角如果取值過(guò)小，容易阻礙可燃混合氣體從第一腔室流向第二腔室，如果將第一腔室的軸線與第二腔室的軸線之間的夾角取值過(guò)大容易導(dǎo)致流經(jīng)第一腔室的可燃性混合氣體不能流向火花塞附近，為了實(shí)現(xiàn)既能將可燃性混合氣體從第一腔室順利導(dǎo)向第二腔室，并且在經(jīng)過(guò)第一腔室流向第二腔室的過(guò)程中能夠流動(dòng)至火花塞附近，將第一腔室的軸線與第二腔室的軸線之間的夾角設(shè)置為10°～30°。

19、3.作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，第一腔室的側(cè)壁相對(duì)第一腔室的底壁傾斜設(shè)置，側(cè)壁與底壁之間的夾角呈120～150°。

20、第一腔室內(nèi)側(cè)壁相對(duì)底壁傾斜預(yù)設(shè)角度，使得側(cè)壁能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)可燃混合氣體進(jìn)行導(dǎo)向，使得氣流順著側(cè)壁進(jìn)入底壁時(shí)能夠被底壁進(jìn)行導(dǎo)向，由于第一腔室的相對(duì)火花塞的一側(cè)是向上傾斜的，所以可燃混合氣體沿底壁從單向閥相對(duì)的一側(cè)至火花塞的一側(cè)是具有一定上升的趨勢(shì)，從而能夠?qū)鸹ㄈ浇M(jìn)行掃氣，提高對(duì)火花塞根部部分的充分的吹掃。

21、4.作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，側(cè)壁呈弧面結(jié)構(gòu)；或者，側(cè)壁呈平面結(jié)構(gòu)。

22、對(duì)于第一腔室內(nèi)側(cè)壁的結(jié)構(gòu)可以采用弧面還可以采用平面結(jié)構(gòu)，其中采用弧面結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步增大第一腔室的側(cè)壁的面積，增加可燃混合氣體的流通面積，增強(qiáng)可燃混合氣體的掃氣能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)火花塞附近充分掃氣。

23、5.作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，底壁呈平面結(jié)構(gòu)，底壁開(kāi)設(shè)有流通孔；第二腔室的頂部具有與流通孔相連通的流道孔。

24、底壁呈平面結(jié)構(gòu)，并且底壁開(kāi)設(shè)有流通孔，第二腔室的頂部開(kāi)設(shè)流道孔，流道孔與流通孔相連通目的是使得流經(jīng)第一腔室的可燃混合氣體能夠通過(guò)流通孔經(jīng)過(guò)流道孔順利進(jìn)入第二腔室內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括預(yù)燃室本體(1)，預(yù)燃室本體(1)內(nèi)形成有預(yù)燃室(2)，預(yù)燃室(2)包括相連通的第一腔室(21)和第二腔室(22)；所述第二腔室(22)沿豎向分布，所述第一腔室(21)傾斜設(shè)置于所述第二腔室(22)的上方，第一腔室(21)能夠與氣缸中平行分布的單向閥(5)和火花塞(6)相對(duì)設(shè)置，火花塞(6)的一端能夠伸入所述第一腔室(21)內(nèi)；所述第一腔室(21)的相對(duì)火花塞(6)的一側(cè)向上傾斜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一腔室(21)的軸線與所述第二腔室(22)的軸線之間的夾角呈10°～30°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一腔室(21)的側(cè)壁(3)相對(duì)所述第一腔室(21)的底壁(4)傾斜設(shè)置，所述側(cè)壁(3)與所述底壁(4)之間的夾角呈120～150°。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述側(cè)壁(3)呈弧面結(jié)構(gòu)；或者，所述側(cè)壁(3)呈平面結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底壁(4)呈平面結(jié)構(gòu)，所述底壁(4)開(kāi)設(shè)有流通孔；所述第二腔室(22)的頂部具有與所述流通孔相連通的流道孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一腔室(21)的側(cè)壁(3)沿所述第二腔室(22)的軸線方向的投影的高度值取值范圍為10mm～20mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二腔室(22)設(shè)置有多個(gè)噴孔(14)，多個(gè)所述噴孔(14)沿所述第二腔室(22)的軸線方向間隔分布。

8.一種預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)氣管(7)、分配器(8)、襯套組件(9)和上述權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)；襯套組件(9)內(nèi)連接有火花塞(6)和單向閥(5)；進(jìn)氣管(7)通過(guò)取氣管(16)與分配器(8)連接，分配器(8)通過(guò)分配管(15)連接于單向閥(5)，襯套組件(9)與預(yù)燃室(2)連接，單向閥(5)能夠通斷所述預(yù)燃室(2)與進(jìn)氣管(7)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述襯套組件(9)包括相連接的火花塞襯套(91)和點(diǎn)火線圈襯套(92)，火花塞(6)和單向閥(5)連接于火花塞襯套(91)內(nèi)，點(diǎn)火線圈(13)連接于點(diǎn)火線圈襯套(92)內(nèi)，預(yù)燃室(2)連接于火花塞襯套(91)下方，火花塞(6)的一端能夠自火花塞襯套(91)伸入至預(yù)燃室(2)內(nèi)。

10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括渦輪增壓器、氣缸和連接于氣缸內(nèi)的權(quán)利要求8-9中任意一項(xiàng)所述的一種預(yù)燃室系統(tǒng)，渦輪增壓器包括壓氣機(jī)和渦輪機(jī)，壓氣機(jī)連接于進(jìn)氣管(7)用于提供空氣至進(jìn)氣管(7)，渦輪機(jī)連接于氣缸的排氣管用于尾氣排出。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種非同軸預(yù)燃室結(jié)構(gòu)、預(yù)燃室系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)，涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域；包括預(yù)燃室的腔體內(nèi)形成的相連通的第一腔室和第二腔室；單向閥相對(duì)第一腔室的一側(cè)設(shè)置，單向閥能夠與第一腔室連通或斷開(kāi)，火花塞平行于單向閥相對(duì)第一腔室的另一側(cè)設(shè)置，火花塞的一端能夠伸入第一腔室內(nèi)；第二腔室沿豎向分布，第一腔室傾斜設(shè)置于第二腔室的上方，并且第一腔室的相對(duì)火花塞的一側(cè)向上傾斜；使得可燃混合氣體朝向火花塞移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火花塞附近尤其是根部部分的掃氣，提高預(yù)燃室掃氣效果，改善瞬態(tài)失火，改善火花塞附近掃氣；在負(fù)荷階躍過(guò)程中，掃氣充分，提高點(diǎn)火的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：宿興東,王雪鵬,唐志剛,張暄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濰柴動(dòng)力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240814
技術(shù)公布日：2025/5/19