一种高滚流燃烧系统、发动机及车辆的制作方法

本发明涉及天然气燃烧系统，更具体地说，涉及一种高滚流燃烧系统。此外，本发明还涉及一种包括上述高滚流燃烧系统的发动机。此外，本发明还涉及一种包括上述高滚流燃烧系统的车辆。

背景技术：

1、随着国家对环境保护的重视及对保护环境的要求越来越严格，特别是对商用车车用发动机排放要求在近几年来不断的调整并限制污染物的排放，商用车天然气发动机凭借着较低的co2、nox排放成为研发的热点。受排放法规的限制，国内外天然气发动机多采用当量燃烧的技术路线，并采用egr技术路线来降低发动机燃烧带来的高热负荷及爆震的影响。

2、在现有天然气发动机技术方案上，缸内气体的流动状态是影响发动机燃烧性能决定性因素之一，直接影响到动力性、经济性及排放性能。

3、缸内气体的流动性决定混合气的雾化效果，从而会影响着火及燃烧的速率，混合不好会对失火、爆震产生较大的影响。

4、现有技术采用改进的燃烧系统方式，可以提高混合气的混合质量，但是滚流比提升有限，无论是从缸盖结构微调整，还是通过对传统活塞燃烧室的形状微调整，都存在爆震产生的时候，容易导致平顶缸盖开裂的风险和活塞开裂失效的风险，另外动力性提升空间很小，热效率低。

5、综上所述，如何提供一种提高燃烧室内气体滚流效果，从而提升热效率，同时降低爆震导致缸盖开裂的风险，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种高滚流燃烧系统，提高燃烧室内气体滚流效果，降低爆震导致缸盖开裂的风险的燃烧系统。

2、本发明的另一目的是提供一种包括上述高滚流燃烧系统的发动机，具有提高燃烧效率，减少能源损耗的优点。

3、本发明的另一目的是提供一种包括高滚流燃烧系统的车辆，具有减少油耗，降低用车成本的优点。

4、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、一种高滚流燃烧系统，包括：

6、缸体和缸盖，所述缸体和缸盖固定连接并形成有燃烧室，所述燃烧室内部设有用于压缩气体的活塞，所述燃烧室顶部设有位于缸盖上的凹槽；

7、至少两个进气门和至少两个排气门，所述进气门和所述排气门均与所述燃烧室连通；

8、火花塞，所述火花塞通过所述凹槽的顶部与所述燃烧室连通。

9、本发明进一步的，所述至少两个进气门的轴线平行且位于同一平面内，所述至少两个排气门的轴线平行且位于同一平面内。

10、本发明进一步的，所述凹槽的横截面为倒v型结构，所述凹槽的顶部为圆弧状。

11、本发明进一步的，所述进气门和与所述燃烧室连通处均位于凹槽内，所述排气门与所述燃烧室连通处均位于所述凹槽内，并且所述进气门与所述排气门分别位于所述凹槽的两侧。

12、本发明进一步的，所述进气门轴线与所述缸盖与缸体的固定连接面之间呈锐角设置。

13、本发明进一步的，所述排气门轴线与所述缸盖与缸体的固定连接面之间呈锐角设置。

14、本发明进一步的，所述进气门轴线与所述缸盖与缸体的固定连接面之间的夹角为55°-70°。

15、本发明进一步的，所述排气门轴线与所述缸盖与缸体的固定连接面之间的夹角为60°-75°。

16、本发明进一步的，所述活塞上端面为开口朝向所述凹槽的圆弧状结构。

17、本发明进一步的，所述火花塞的轴线与所述缸盖与缸体的固定连接面之间呈夹角设置。

18、本发明进一步的，所述火花塞的轴线与进入所述燃烧室内部的气流方向一致。

19、一种发动机，包含上述任意一种高滚流燃烧系统。

20、一种车辆，包含上述任意一种高滚流燃烧系统。

21、本发明提供的高滚流燃烧系统，燃烧室内部设有用于压缩气体的活塞，从而对进入燃烧室内部的气体和燃料进行压缩，燃烧室顶部设有凹槽，凹槽有利于使气体进入到燃烧室内部之后更容易成型滚流，同时凹槽能够缩短燃烧室与水套之间的距离，提高冷却效果，降低因高热负荷带来缸盖开裂的风险，使燃烧效率更高，提高动力性和燃油经济性，进气门和排气门均与燃烧室连通，进气门用于对燃烧室内部进行供气，排气门用于对燃烧之后的气体进行排出，火花塞通过凹槽顶部与燃烧室连通，将其设置在凹槽顶部，有利于在达到压缩上止点前对燃烧室内气体进行点火，达到高滚流气体高效燃烧的目的，同时将燃烧室的顶部采用上述的凹槽结构能够缓冲其受到爆震时所收到的冲击，并且提高点火效率和燃烧稳定性，解决了失火及爆震问题带来的不良影响。

22、本发明提供的发动机，包括上述高滚流燃烧系统，具有上述有益效果，同时具有提高燃烧效率，减少能源损耗的优点。

23、本发明提供的车辆，包括上述高滚流燃烧系统，具有上述有益效果，同时具有减少油耗，降低用车成本的优点。

技术特征：

1.一种高滚流燃烧系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述至少两个进气门（4）的轴线平行且位于同一平面内，所述至少两个排气门（5）的轴线平行且位于同一平面内。

3.根据权利要求1所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述凹槽（7）的横截面为倒v型结构，所述凹槽（7）的顶部为圆弧状。

4.根据权利要求2所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述进气门（4）和与所述燃烧室（2）连通处均位于凹槽（7）内，所述排气门（5）与所述燃烧室（2）连通处均位于所述凹槽（7）内，并且所述进气门（4）与所述排气门（5）分别位于所述凹槽（7）的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述进气门（4）轴线与所述缸盖（8）与缸体（1）的固定连接面之间呈锐角设置。

6.根据权利要求4所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述排气门（5）轴线与所述缸盖（8）与缸体（1）的固定连接面之间呈锐角设置。

7.根据权利要求5所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述进气门（4）轴线与所述缸盖（8）与缸体（1）的固定连接面之间的夹角为55°-70°。

8.根据权利要求6所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述排气门（5）轴线与所述缸盖（8）与缸体（1）的固定连接面之间的夹角为60°-75°。

9.根据权利要求1所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述活塞（3）上端面为开口朝向所述凹槽（7）的圆弧状结构。

10.根据权利要求9所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述火花塞（6）的轴线与所述缸盖（8）与缸体（1）的固定连接面之间呈夹角设置。

11.根据权利要求10所述的一种高滚流燃烧系统，其特征在于，所述火花塞（6）的轴线与进入所述燃烧室（2）内部的气流方向一致。

12.一种发动机，其特征在于，包含权利要求1-11任意一项所述的高滚流燃烧系统。

13.一种车辆，其特征在于，包含权利要求1-11任意一项所述的高滚流燃烧系统。

技术总结
本发明公开了一种高滚流燃烧系统、发动机及车辆，涉及天然气燃烧系统技术领域，上述高滚流燃烧系统包括：缸体，缸体内部设有燃烧室，燃烧室内部设有用于压缩气体的活塞，燃烧室顶部设有凹槽；进气门和排气门，进气门和排气门均与燃烧室连通；火花塞，火花塞通过凹槽顶部与燃烧室连通。凹槽有利于使气体进入到燃烧室内部之后更容易形成滚流，能够缩短燃烧室与水套之间的距离，提高冷却效果，并且提高点火效率和燃烧稳定性，提升气体的燃烧效率。

技术研发人员：王昌林,庞进军,魏顺冬,李乾语,吕林,周晋成,张杰坤,董建
受保护的技术使用者：安徽华菱汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23