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CN113202618B - 一种外部供气式预燃室射流点火系统 - Google Patents

一种外部供气式预燃室射流点火系统 Download PDF

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CN113202618B CN202110525858.XA CN202110525858A CN113202618B CN 113202618 B CN113202618 B CN 113202618B CN 202110525858 A CN202110525858 A CN 202110525858A CN 113202618 B CN113202618 B CN 113202618B
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Abstract

一种外部供气式预燃室射流点火系统属发动机技术领域，本发明的预燃室及其密封系统位于缸盖的中心，预燃室及其密封系统的预燃室外圈与与缸盖的阶梯孔下端内圈螺纹连接，预燃室及其密封系统中喷孔组的5个孔与缸盖的燃烧室连通，凸轮驱动系统位于缸盖的上方，凸轮驱动系统的凸轮驱动系统的凸轮Ⅰ和凸轮Ⅱ与预燃室及其密封系统的套筒压板上面线接触，预混合气制备系统位于缸盖的左侧，预混合器系统的输气管经缸盖的输气管安装座与缸盖的通孔连通。本发明能实现降低预燃室内的残余废气系数，改善预燃室内燃烧状态，从而提高热射流点火能力，实现功率上升、热效率提高。

Description

一种外部供气式预燃室射流点火系统
技术领域
本发明属发动机技术领域，具体涉及一种外部供气式预燃室射流点火系统。
背景技术
点火系统是点燃式发动机的关键核心部件之一，其对发动机动力性、经济性及排放性等均有非常重要的影响和作用。热射流点火是当前高性能点火系统发展的一个重要技术方向，其不仅可使点燃式发动机油耗显著降低、热效率提升，同时与当前其他点火系统性能提升技术策略相比，其实现技术难度相对较小、成本低、效果好，尤其该技术目前在大型活塞式天然气发电机组上已有了一定初步应用，前景明朗。
目前主动式预燃室及被动式预燃室，预燃室内残余废气含量较高，这给预燃室内的顺利点火形成了障碍。进而使得混合气在预燃室内燃烧速度慢，热射流点火能力下降，造成功率下降，热效率降低。
发明内容
本发明的目的在于解决主动式预燃室、被动式预燃室残余废弃系数高的缺点，提供一种外部供气式预燃室射流点火系统，实现降低预燃室内的残余废气系数，改善预燃室内燃烧状态，从而提高热射流点火能力，提高发动机着火稳定性，实现功率上升，热效率提高。
本发明的一种外部供气式预燃室射流点火系统由缸盖A、预燃室及其密封系统B、凸轮驱动系统C和预混合气制备系统D组成，其中预燃室及其密封系统B位于缸盖A的中心，预燃室及其密封系统B的预燃室5外圈与与缸盖A的阶梯孔3下端内圈螺纹连接，预燃室及其密封系统B中喷孔组15的5个孔与缸盖A的燃烧室4连通；凸轮驱动系统C位于缸盖A的上方，凸轮驱动系统C的凸轮驱动系统C 的凸轮Ⅰ16和凸轮Ⅱ17与预燃室及其密封系统B的套筒压板12上面线接触；预混合气制备系统D位于缸盖A的左侧， 预混合器系统D的输气管21经缸盖A的输气管安装座2与缸盖A的通孔1连通。
所述的缸盖A左侧设有通孔1，缸盖A中心设有阶梯孔3，通孔1右端与阶梯孔3连通，缸盖A的通孔1左端处固接有输气管安装座2，缸盖A的阶梯孔3下端与活塞及缸套构成燃烧室4。
所述的预燃室及其密封系统B由预燃室5、密封垫底座6、密封垫7、火花塞底座8、弹簧9、火花塞10、套筒11和套筒压板12组成，其中预燃室5、密封垫底座6、密封垫7、火花塞底座8、 套筒11和套筒压板12自下而上顺序排列； 预燃室5上端圆周面设有孔对13的两个孔；火花塞10上部置于套筒11内，火花塞10下部与火花塞底座8内圈螺纹连接；弹簧9套于火花塞底座8外圈，弹簧9上端由套筒11下端限位，弹簧9下端经密封垫7由密封垫底座6限位；火花塞底座8上端与套筒11下端螺纹连接；预燃室5上端经螺钉对6的两个螺钉与密封垫底座6固接；预燃室5下端的梯形圆台体上设有喷孔对5的五个喷孔，包括一个中心孔和均布于中心孔周的四个孔；套筒压板12固接于套筒11上端。
所述的凸轮驱动系统C由凸轮Ⅰ16、凸轮Ⅱ17、驱动轴18和驱动电机19组成，其中凸轮Ⅰ16、凸轮Ⅱ17和驱动电机19自左至右顺序排列，驱动轴18右端与驱动电机19的输出轴固接，凸轮Ⅰ16和凸轮Ⅱ17中心固接于驱动轴18上。
所述的预混合气制备系统D由单向阀20输气管21、 辅助混合装置22、 预混合室23、 高压喷油器Ⅰ24、高压新鲜空气进气管25和高压喷油器Ⅱ26组成，其中预混合室23上端与高压新鲜空气进气管25连通，预混合室23下端与输气管21连通；高压喷油器Ⅰ24固接于预混合室23上端， 且于高压新鲜空气进气管25左侧； 高压喷油器Ⅱ26固接于预混合室23上端，且于高压新鲜空气进气管25右侧；单向阀20固接于输气管21上；辅助混合装置22固接于预混合室23内左下部。
本发明设计了预混合气制备系统以及预燃室及其密封系统，可以规律给预燃室内通入混合好的均值混合气，且有效的排出预燃室内的残余废气，改善了预燃室内的燃烧状态，提高了点火能量，从而达到提升发动机热效率，降低排放的目的。
附图说明
图1为外部供气式预燃室射流点火系统结构示意图；
图2为缸盖A的结构示意图；
图3为预燃室及密封机构B的结构示意图；
图4为凸轮驱动系统C的结构示意图；
图5预混合气制备系统D的结构示意图；
其中：A.缸盖；B.预燃室及其密封系统；C.凸轮驱动系统；D.预混合气制备系统；
1.通孔；2.输气管安装座；3.阶梯孔；4.燃烧室；5.预燃室；6.密封垫底座；7.密封垫；8.火花塞底座；9.弹簧；10.火花塞；11.套筒；12.套筒压板；13.孔对；14.螺钉对；15.预燃室喷孔组；16.凸轮Ⅰ；17凸轮Ⅱ；18.驱动轴；19.驱动电机； 20.单向阀；21.输气管；22.辅助混合装置；23.预混合室；24.高压喷油器Ⅰ；25.高压新鲜空气进气管；26.高压喷油器Ⅱ。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种外部供气式预燃室射流点火系统由缸盖A、预燃室及其密封系统B、凸轮驱动系统C和预混合气制备系统D组成，其中预燃室及其密封系统B位于缸盖A的中心，预燃室及其密封系统B的预燃室5外圈与与缸盖A的阶梯孔3下端内圈螺纹连接，预燃室及其密封系统B中喷孔组15的5个孔与缸盖A的燃烧室4连通；凸轮驱动系统C位于缸盖A的上方， 凸轮驱动系统C的凸轮驱动系统C 的凸轮Ⅰ16和凸轮Ⅱ17与预燃室及其密封系统B的套筒压板12上面线接触；预混合气制备系统D位于缸盖A的左侧， 预混合器系统D的输气管21经缸盖A的输气管安装座2与缸盖A的通孔1连通。
如图2所示，所述的缸盖A左侧设有通孔1，缸盖A中心设有阶梯孔3，通孔1右端与阶梯孔3连通，缸盖A的通孔1左端处固接有输气管安装座2，缸盖A的阶梯孔3下端与活塞及缸套构成燃烧室4。
如图3所示，所述的预燃室及其密封系统B由预燃室5、密封垫底座6、密封垫7、火花塞底座8、弹簧9、火花塞10、套筒11和套筒压板12组成，其中预燃室5、密封垫底座6、密封垫7、火花塞底座8、 套筒11和套筒压板12自下而上顺序排列； 预燃室5上端圆周面设有孔对13的两个孔；火花塞10上部置于套筒11内，火花塞10下部与火花塞底座8内圈螺纹连接；弹簧9套于火花塞底座8外圈，弹簧9上端由套筒11下端限位，弹簧9下端经密封垫7由密封垫底座6限位；火花塞底座8上端与套筒11下端螺纹连接；预燃室5上端经螺钉对6的两个螺钉与密封垫底座6固接；预燃室5下端的梯形圆台体上设有喷孔对5的五个喷孔，包括一个中心孔和均布于中心孔周的四个孔；套筒压板12固接于套筒11上端。
如图4所示，所述的凸轮驱动系统C由凸轮Ⅰ16、凸轮Ⅱ17、驱动轴18和驱动电机19组成，其中凸轮Ⅰ16、凸轮Ⅱ17和驱动电机19自左至右顺序排列，驱动轴18右端与驱动电机19的输出轴固接，凸轮Ⅰ16和凸轮Ⅱ17中心固接于驱动轴18上。
如图5所示，所述的预混合气制备系统D由单向阀20输气管21、 辅助混合装置22、预混合室23、 高压喷油器Ⅰ24、高压新鲜空气进气管25和高压喷油器Ⅱ26组成，其中预混合室23上端与高压新鲜空气进气管25连通，预混合室23下端与输气管21连通；高压喷油器Ⅰ24固接于预混合室23上端， 且于高压新鲜空气进气管25左侧； 高压喷油器Ⅱ26固接于预混合室23上端，且于高压新鲜空气进气管25右侧；单向阀20固接于输气管21上；辅助混合装置22固接于预混合室23内左下部。

Claims (3)

1.一种外部供气式预燃室射流点火系统，其特征在于： 由缸盖(A)、预燃室及其密封系
统(B)、凸轮驱动系统(C)和预混合气制备系统(D)组成，其中所述的预燃室及其密封系统(B)由预燃室(5)、密封垫底座(6)、密封垫(7)、火花塞底座(8)、弹簧(9)、火花塞(10)、套筒(11)和套筒压板(12)组成，其中预燃室(5)、密封垫底座(6)、密封垫(7)、火花塞底座(8)、套筒(11)和套筒压板(12)自下而上顺序排列； 预燃室(5)上端圆周面设有孔对(13)的两个孔；火花塞(10)上部置于套筒(11)内，火花塞(10)下部与火花塞底座(8)内圈螺纹连接；弹簧(9)套于火花塞底座(8)外圈，弹簧(9)上端由套筒(11)下端限位，弹簧(9)下端经密封垫(7)由密封垫底座(6)限位；火花塞底座(8)上端与套筒(11)下端螺纹连接；预燃室(5)上端经两个螺钉与密封垫底座(6)固接；预燃室(5)下端的梯形圆台体上设有五个喷孔，包括一个中心孔和均布于中心孔周的四个孔；套筒压板(12)固接于套筒(11)上端；所述的预混合气制备系统(D)由单向阀(20)输气管(21)、 辅助混合装置(22)、 预混合室(23)、 高压喷油器Ⅰ(24)、高压新鲜空气进气管(25)和高压喷油器Ⅱ(26)组成，其中预混合室(23)上端与高压新鲜空气进气管(25)连通，预混合室(23)下端与输气管(21)连通；高压喷油器Ⅰ(24)固接于预混合室(23)上端， 且于高压新鲜空气进气管(25)左侧； 高压喷油器Ⅱ(26)固接于预混合室(23)上端，且于高压新鲜空气进气管(25)右侧；单向阀(20)固接于输气管(21)上；辅助混合装置(22)固接于预混合室(23)内左下部；预燃室及其密封系统(B)位于缸盖(A)的中心，预燃室及其密封系统(B)的预燃室(5)外圈与缸盖(A)的阶梯孔(3)下端内圈螺纹连接，预燃室及其密封系统(B)中5个喷孔与缸盖(A)的燃烧室(4)连通；凸轮驱动系统(C)位于缸盖(A)的上方， 凸轮驱动系统(C)的凸轮驱动系统(C) 的凸轮Ⅰ(16)和凸轮Ⅱ(17)与预燃室及其密封系统(B)的套筒压板(12)上面线接触；预混合气制备系统(D)位于缸盖(A)的左侧，预混合器系统(D)的输气管(21)经缸盖(A)的输气管安装座(2)与缸盖(A)的通孔(1)连通。
2.根据权利要求1所述的外部供气式预燃室射流点火系统，其特征在于，所述的缸盖(A)左侧设有通孔(1)，缸盖(A)中心设有阶梯孔(3)，通孔(1)右端与阶梯孔(3)连通，缸盖(A)的通孔(1)左端处固接有输气管安装座(2)， 缸盖(A)的阶梯孔(3) 下端与活塞及缸套构成燃烧室(4)。
3.根据权利要求1所述的外部供气式预燃室射流点火系统，其特征在于，所述的凸轮驱动系统(C)由凸轮Ⅰ(16)、凸轮Ⅱ(17)、驱动轴(18)和驱动电机(19)组成，其中凸轮Ⅰ(16)、凸轮Ⅱ(17)和驱动电机(19)自左至右顺序排列，驱动轴(18)右端与驱动电机(19)的输出轴固接，凸轮Ⅰ(16)和凸轮Ⅱ(17)中心固接于驱动轴(18)上。
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