專利名稱：汽油機帶有可分離火花塞的渦流小室的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽油機燃燒稀混合氣節油技術領域。
理論和實踐均已證明，汽油機燃燒稀混合氣時，能提高熱效率并降低有害排放中的氮氧化合物NOX。但由于汽油機燃燒稀混合氣較燃燒濃混合氣時火焰速度降低，從而使循環波動率增加，引起發動機運行不穩定。已有的解決辦法有組織吸氣渦流、采用雙火花塞、設計緊湊型燃燒室和高能點火等，但這些措施均使發動機結構復雜，且不能用于已有發動機中。1984年西德波許公司在美國SAE匯刊上發表文章，推薦一種渦流室火花塞，用以燃燒稀混合氣，文中有原理性介紹及示意圖，火花塞與渦流室是做成整體的。它的缺點是工藝比較復雜，需要應用不銹鋼焊接工藝；火花塞為易損件，需要經常更換，同時較昂貴的渦流室也必須更換；渦流室中如有積碳無法清除；火花塞電極間隙無法調整。
本實用新型的目的是針對上述渦流室火花塞存在的缺點，設計一種渦流室和火花塞分離的可用于燃燒稀混合氣的渦流小室。
以下結合附圖對本實用新型加以說明。


圖1為渦流小室的結構示意圖。
圖2為火花塞的結構示意圖。
其中，
圖1中的［1］為中心孔，［2］為切向孔，［3］為渦流室安裝螺紋，［4］為火花塞安裝螺紋。圖2中的［5］為加長的磁套管，［6］為加長并彎90度的中心電極。
本實用新型的渦流小室由耐熱鋼棒料整體加工制成。其上部的內螺紋〔4〕(M1.4×1.25)用來安裝中心電極加長的火花塞；外部做成六角形，安裝時用來擰緊渦流小室；中部和下部分別為兩個直徑不同的圓柱形小室，中部直徑較大的小室除了安置火花塞加長的磁套管〔5〕和中心電極〔6〕外，主要用于工作時存放殘余廢氣，下部直徑較小的小室則主要用于點火和燃燒。
本實用新型將渦流小室和火花塞分成兩體，渦流小室可直接旋入氣缸蓋中原來安裝火花塞的螺孔，然后將中心電極加長的火花塞旋入渦流小室內的螺紋〔4〕中。這樣，可以經常拆下渦流小室檢查火花塞電極間隙和渦流小室內積碳情況，以便及時調整和清洗；當火花塞損壞時可以單件更換，而渦流小室則可以長期使用。
當火花塞在渦流小室上部安裝就位后，加長“J”字形的端部就和下部小室的上邊緣形成跳火間隙，一當點火系統的高電壓到來，即在間隙中跳火并點燃可燃混合氣。
本實用新型的渦流小室的底部有多個切向均布小孔〔2〕和一個中心孔〔1〕。在發動機壓縮行程中，活塞壓縮氣缸中的可燃混合氣，這時氣缸中的壓力比渦流小室高，在壓力差作用下，混合氣通過渦流小室底部小孔〔2〕高速流入，由于渦流小室底部圓周上的多個切向均布小孔〔2〕是沿圓周方向均布的，因此氣流將切向流入小室，并在小室內產生高速旋轉。同時中心孔〔1〕將室內殘余廢氣推向中部直徑較大的圓柱形小室中，氣流高速旋轉所產生的離心力可達1000g(g為重力加速度)，由于混合氣中燃燒蒸汽比空氣重，因此在離心作用下重的燃料蒸汽將被推向小室的周邊，引起混合氣在渦流小室中徑向濃度分層，電極即在周邊混合氣較濃處點火，從而保證了著火的穩定性。
當渦流小室中混合氣著火后，火焰即在強渦流作用下迅速螺旋形傳播，由于燃燒強烈，小室中壓力迅速提高，并超過氣缸中的壓力，在此壓力差作用下，火焰即由各小孔高速噴出，并點燃主燃燒室中的稀混合氣。由于火焰點火的能量大，并且多個傘狀火焰可將主燃燒室中的稀混合氣迅速分隔和復蓋，因此主燃燒室的燃燒速度極快，放熱率高，燃燒穩定，并有利于抑制爆震。
本實用新型的優點是1、結構簡單、易于生產、成本低。2、能使汽油機使用稀混合氣，燃燒快速穩定，節油顯著。3、能適用于氣缸直徑70－110毫米的各種型號的汽油機。4、對現有正在使用中的汽油機，只需增加或更換渦流小室、火花塞和化油器中主量孔加濃量孔四種小零件即可應用，極易推廣。5、也適用于汽車制造廠大量生產應用于新生產車，由于它兼有抑制爆震的作用，因此可以適當提高壓縮比以進一步節油。6、當需要抑制氮氧化合物NOX排放時，可以和廢氣再循環技術結合，大幅度降低氮氧化合物NOX而不影響節油。
權利要求1.一種汽油機帶有可分離火花塞的渦流小室，其特征在于渦流小室和火花塞為兩個獨立的結構，其底部有多個切向均布小孔[2]和一個中心孔[1]；火花塞的中心電極[6]加長并彎90度，火花塞可安裝在渦流小室的螺紋[4]中。
專利摘要一種汽油機帶有可分離火花塞的渦流小室，渦流小室和火花塞為兩個獨立的結構，其底部有多個切向均布小孔和一個中心孔，火花塞的中心電極加長并彎90度，火花塞可安裝在渦流小室的螺紋中。可燃燒空燃比為19.5的稀混合氣，較原機平均節油12％。當與廢氣再循環結合使用時，氮氧化合物可下降88％，此時節油率可達10％。
文檔編號F02P13/00GK2061211SQ8921364
公開日1990年8月29日 申請日期1989年7月4日 優先權日1989年7月4日
發明者張滋偉, 陳曉務, 王建華 申請人:西安交通大學