预燃结构及气缸的制作方法

本技术涉及发动机，尤其涉及一种预燃结构及气缸。

背景技术：

1、根据预燃室内部是否有额外的燃料添加，预燃室分为主动式预燃室和被动式预燃室。主动式预燃室可以通过喷射器将燃料喷入预燃室内部，主动式预燃室结构复杂，制造和安装辅助喷油器的额外成本高，目前很难应用于商用车；被动式预燃室没有额外的燃料添加，预燃室内部的可燃混合气通过活塞上行时压入预燃室，被动式预燃室结构简单，可以实现多点点火，加快火焰传播，并且被动式预燃室不需要额外增加燃料供给系统，在原有机型上改造成本低。

2、然而被动预燃室中没有单独的燃料或空气供给装置来调节预燃室中的燃料配比，加上当量比发动机的燃料和空气的配比为燃料和空气恰好完全燃烧，导致预燃室内进入的混合气体量少，影响预燃室内的点火成功率。

3、因此，亟需一种预燃结构及气缸，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种预燃结构及气缸，能够提高进入预燃室的混合气体总量，提高燃烧效率。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、预燃结构，包括：

4、预燃主体，所述预燃主体的内腔形成预燃室，所述预燃主体开设有第一喷孔组件和第二喷孔组件，所述第一喷孔组件包括至少两个间隔设置的第一喷孔，所述第二喷孔组包括至少两个间隔设置的第二喷孔，所述第二喷孔和所述第一喷孔均沿所述预燃主体的周向布置，所述第一喷孔的进气速度小于所述第二喷孔的进气速度，且所述第一喷孔的高度高于所述第二喷孔的高度；

5、所述第二喷孔的螺旋角为α1，所述第一喷孔的螺旋角为α2，其中，α1大于α2，所述螺旋角为喷孔轴线与所述预燃主体径向的夹角；

6、所述第二喷孔的锥角β1，所述第一喷孔的锥角β2，其中，β1小于β2，所述锥角为喷孔轴线与所述预燃主体中心轴线的夹角。

7、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述预燃主体的底部设置有中心孔，所述中心孔为锥形孔，所述中心孔的大端背离所述预燃室设置。

8、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述第一喷孔与所述第二喷孔均沿所述预燃主体的周向均匀布设，且所述第一喷孔与所述第二喷孔交叉间隔设置。

9、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述第二喷孔的数量大于所述第一喷孔的数量。

10、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述第一喷孔为圆柱形喷孔，所述第二喷孔为锥形喷孔，所述第二喷孔的大端背离所述预燃室设置。

11、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述第一喷孔为锥形喷孔，所述第二喷孔为锥形喷孔，所述第二喷孔的大端背离所述预燃室设置，所述第一喷孔的小端背离所述预燃室设置。

12、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述锥形喷孔的直径较大的一端直径为d1，所述锥形喷孔的直径较小的一端直径为d2，d2＝(0.3-0.7)d1。

13、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述α1为5°-20°；

14、和/或，所述α2为5°-20°。

15、作为上述预燃结构的一种优选技术方案，所述β1为60°-70°；

16、和/或，所述β2为60°-70°。

17、本实用新型还提供了一种气缸，包括缸体、气缸盖、活塞和上述任一方案所述的预燃结构，所述气缸盖的内壁与所述活塞的端面形成主燃烧室，所述主燃烧室与所述预燃结构相对设置。

18、本实用新型至少具有以下有益效果：

19、由于第一喷孔的高度高于第二喷孔的高度，第二喷孔的进气速度大于第一喷孔的进气速度，能够使进入到预燃室内的第二喷孔形成的气流较第一喷孔形成的气流速度更大，更为活跃，而α1大于α2，使第二喷孔进入预燃室形成的涡流强度更大，涡流形态维持更加稳定，β1小于β2，则能够保证第二喷孔形成的气流轴向速度高于第一喷孔形成的气流，主燃烧室内气体在压缩过程中，混合气体经过第二喷孔后形成下层气流，混合气体经过第一喷孔后形成上层气流，由于下层气流的速度高于上层气流，则下层气流托举上层气流，迫使更多的混合气体向火花塞的方向流动，进而提高预燃室的进气量，提高燃烧效率。

20、两种喷孔采用不同渐缩、渐扩结构，在混合气体做功行程中，火焰从第一喷孔和第二喷孔中喷出，第一喷孔喷射火焰速度大，进而贯穿距也大，第二喷孔火焰速度小，而火焰喷射的锥角面大，二者匹配主燃烧室形状，提高了缸内的燃烧效率。

技术特征：

1.预燃结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预燃结构，其特征在于，所述预燃主体(9)的底部设置有中心孔(13)，所述中心孔(13)为锥形孔，所述中心孔(13)的大端背离所述预燃室设置。

3.根据权利要求1所述的预燃结构，其特征在于，所述第一喷孔(11)与所述第二喷孔(12)均沿所述预燃主体(9)的周向均匀布设，且所述第一喷孔(11)与所述第二喷孔(12)交叉间隔设置。

4.根据权利要求3所述的预燃结构，其特征在于，所述第二喷孔(12)的数量大于所述第一喷孔(11)的数量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的预燃结构，其特征在于，所述第一喷孔(11)为圆柱形喷孔，所述第二喷孔(12)为锥形喷孔，所述第二喷孔(12)的大端背离所述预燃室设置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的预燃结构，其特征在于，所述第一喷孔(11)为锥形喷孔，所述第二喷孔(12)为锥形喷孔，所述第二喷孔(12)的大端背离所述预燃室设置，所述第一喷孔(11)的小端背离所述预燃室设置。

7.根据权利要求6所述的预燃结构，其特征在于，所述锥形喷孔的直径较大的一端直径为d1，所述锥形喷孔的直径较小的一端直径为d2，d2＝(0.3-0.7)d1。

8.根据权利要求1-4任一项所述的预燃结构，其特征在于，所述α1为5°-20°；

9.根据权利要求1-4任一项所述的预燃结构，其特征在于，所述β1为60°-70°；

10.气缸，其特征在于，包括缸体(1)、气缸盖(3)、活塞(2)和如权利要求1-9任一项所述的预燃结构，所述气缸盖(3)的内壁与所述活塞(2)的端面形成主燃烧室，所述主燃烧室与所述预燃室相对设置。

技术总结
本技术涉及发动机技术领域，尤其涉及一种预燃结构及气缸。由于第一喷孔的高度高于第二喷孔的高度，第一喷孔的进气速度小于第二喷孔的进气速度，能够使进入到预燃室内的第二喷孔形成的气流较第一喷孔形成的气流更为活跃，而α1大于α2，使第二喷孔进入预燃室内部形成的涡流强度更大，涡流形态维持更加稳定，β1小于β2，则能够保证第二喷孔形成的气流轴向速度高于第一喷孔形成的气流，主燃烧室内气体在压缩过程中，混合气体经过第二喷孔后形成下层气流，混合气体经过第一喷孔后形成上层气流，由于下层气流的速度高于上层气流，则下层气流托举上层气流，迫使更多的混合气体向火花塞的方向流动，进而提高预燃室的进气量，提高燃烧效率。

技术研发人员：宿兴东,谷允成,房祥辉,李志杰,田红霞
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：20240117
技术公布日：2024/12/5