專利名稱：兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽油機(jī)燃燒室，特別是一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽油機(jī)約30%的熱能通過廢氣排出，約35%的熱能通過冷卻系統(tǒng)的水帶走，總計(jì)約近70%的熱能是不能做功的，真正做功的熱能小于30%。世界各國的研究人員都一直致力于提高汽油機(jī)的工作效率，由于原來的設(shè)計(jì)思路一直局限于讓燃?xì)飧玫乇紒磉_(dá)到充分燃燒的目的，燃?xì)夥肿釉诟左w內(nèi)仍然還是做三維空間作無規(guī)則的布朗運(yùn)動，因此目前先進(jìn)的汽油機(jī)的熱效率僅能達(dá)到30%。如何大幅度提高熱效率是一個(gè)亟待解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，可使燃?xì)夥肿釉诟左w內(nèi)由無規(guī)則的布朗運(yùn)動變?yōu)槎ㄏ蜻\(yùn)動，減少燃燒室散熱，從而使得做功效率極大提聞，減少能源消耗。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，包括陶瓷燃燒室5、陶瓷高壓氣室3、固緊螺紋6、金屬放電環(huán)7、氣體噴射孔8、導(dǎo)電金屬條9、金屬傳導(dǎo)桿15、陶瓷高壓氣室金屬放電頂18、凹形陶瓷片19、高壓靜電發(fā)生器13、高壓點(diǎn)火控制板14。陶瓷燃燒室5通過固緊螺紋6嵌入到金屬缸蓋4內(nèi)，陶瓷燃燒室5內(nèi)設(shè)有兩個(gè)陶瓷高壓氣室3，兩個(gè)陶瓷高壓氣室3呈對稱直線分布，該對稱軸線與排氣門和進(jìn)氣門軸線正交。陶瓷高壓氣室3為圓臺腔體，陶瓷高壓氣室3頂端嵌有金屬片構(gòu)成的陶瓷高壓氣室金屬放電頂18，該金屬片通過金屬條與金屬缸蓋4連接。陶瓷高壓氣室3底端設(shè)有氣體噴射孔8，氣體噴射孔8對應(yīng)活塞11的頂部位置鑲嵌有凹形陶瓷片19。氣體噴射孔8外緣鑲嵌有金屬放電環(huán)7，每個(gè)金屬放電環(huán)7均通過導(dǎo)電金屬條9連接起來。導(dǎo)電金屬條9連接金屬管套17，金屬管套17內(nèi)插有金屬傳導(dǎo)桿15，金屬傳導(dǎo)桿上段設(shè)有絕緣陶瓷套16，使得金屬傳導(dǎo)桿與金屬缸蓋保持絕緣。金屬傳導(dǎo)桿15的外端連接有高壓靜電發(fā)生器13，高壓電發(fā)生器13通過導(dǎo)線連接高壓點(diǎn)火控制板14，直流電源12為高壓電發(fā)生器和高壓點(diǎn)火控制板14提供電能。本實(shí)用新型所述高壓靜電發(fā)生器13和高壓點(diǎn)火控制板14均為市售產(chǎn)品。本實(shí)用新型的工作原理是汽油機(jī)壓縮沖程結(jié)束，到達(dá)點(diǎn)火位置時(shí)，兩個(gè)陶瓷高壓氣室3內(nèi)的燃?xì)鈮毫_(dá)到最大值。當(dāng)高壓點(diǎn)火控制板14給出一個(gè)點(diǎn)火信號傳輸給高壓電發(fā)生器13，高壓靜電發(fā)生器13便發(fā)出多個(gè)連續(xù)直流高壓電脈沖，經(jīng)過金屬傳導(dǎo)桿15傳輸至金屬管套17后再傳輸至金屬放電環(huán)7，金屬放電環(huán)7和陶瓷高壓氣室金屬放電頂18之間的氣體被擊穿，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。陶瓷高壓氣室3內(nèi)高壓燃?xì)馊紵?，使得燃燒極為均勻，燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體；與此同時(shí)，點(diǎn)火后，進(jìn)入做功沖程，活塞11開始下行，活塞腔體變大，陶瓷高壓氣室3的燃?xì)鈴臍怏w噴射孔8噴射出，一邊噴射一邊燃燒。由于高溫、高壓的燃?xì)鈬娚涑鰜?，會對活塞頂部造成燒蝕，在活塞11的頂部的對應(yīng)位置鑲嵌有凹形陶瓷片19，這樣就避免了活塞頂?shù)母邷負(fù)p傷，同時(shí)有效的承接高壓氣體噴射的壓力，有效的反推活塞。做功過程中，一方面，汽車點(diǎn)火控制板14按程序發(fā)出指令，高壓靜電發(fā)生器13連續(xù)給出高壓脈沖，由于燃?xì)庠谧龉Φ倪^程中，高溫燃?xì)庠谔沾筛邏簹馐?內(nèi)燃燒，陶瓷構(gòu)成絕熱體，其溫度必然高于金屬燃燒室的溫度，(例如柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒溫度高于1700°C)，為低溫等離子氣體，電離度小于1%，但高壓脈沖擊穿高溫氣體所需的電壓比常溫的要低，電能耗較低。被擊穿的燃?xì)夥肿邮请婋x的等離子體，為導(dǎo)體。在導(dǎo)電的過程中，高溫氣體分子沿電 場方向做定向運(yùn)動，直接推動活塞；另一方面，陶瓷高壓氣室3的燃?xì)鈴臍怏w噴射孔8噴射出，使得大部分氣體沿噴射方向運(yùn)動，結(jié)合上述兩方面因素，宏觀上表現(xiàn)為氣體分子近似作定向運(yùn)動。原來的氣體分子在三維空間作無規(guī)則的布朗運(yùn)動，現(xiàn)在作一維運(yùn)動。從物理學(xué)原理上講，做布朗運(yùn)動時(shí)，分子沿三個(gè)維度的壓力是均等的，如果分子做定向運(yùn)動，三個(gè)方向的壓力轉(zhuǎn)到一個(gè)方向，壓力變?yōu)樵瓉淼娜?。燃?xì)鈬娚涫沟米龉π蕰鬄樘岣摺Ｔ谧龉Φ倪^程中，燃燒室是散熱最大的區(qū)域，采用陶瓷燃燒室大大減緩了散熱效應(yīng)，提高了燃燒室溫度，使得燃?xì)庾龉Φ倪^程由偏向等溫膨脹變?yōu)槠蚪^熱膨脹，提高了熱功效率。本實(shí)用新型的有益效果是燃?xì)庠谧龉Φ倪^程中，氣體分子作定向運(yùn)動。一方面，利用做功沖程中，主要燃燒過程在陶瓷高壓氣室3內(nèi)進(jìn)行，燃?xì)鈴臍怏w噴射孔8噴射出。采用兩孔燃燒室結(jié)構(gòu)可以使活塞頂?shù)氖芰Ψ植几鼮榫?，同時(shí)使得排氣門和進(jìn)氣門的分布遠(yuǎn)離氣體噴氣孔8，改善了熱應(yīng)力分布。另一方面，利用低溫等離子氣體在高壓靜電場中，被擊穿的燃?xì)夥肿邮请婋x的等離子體，等離子氣體沿電場運(yùn)動。兩方面因素使得氣體分子作定向運(yùn)動，氣體分子在三維空間的無規(guī)則布朗運(yùn)動變?yōu)榱硕ㄏ蜻\(yùn)動，直接推動活塞，提高了做功效率。采用陶瓷燃燒室大大減緩了散熱效應(yīng)，提高了燃燒室溫度，使得燃?xì)庾龉Φ倪^程由偏向等溫膨脹變?yōu)槠蚪^熱膨脹，提高了熱功效率。采用耐高壓的大電容來吸收高壓脈沖電流，然后放電給電源，可節(jié)省電能。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視示意圖；圖中各標(biāo)號為1 :排氣門，2 :進(jìn)氣門，3 :陶瓷高壓氣室,4 :金屬缸蓋,5 :陶瓷燃燒室，6 :固緊螺紋,7 :金屬放電環(huán),8 :氣體噴射孔,9 :導(dǎo)電金屬條,10 :金屬缸體,11 :活塞，12 :電源，13 :高壓靜電發(fā)生器，14 :高壓點(diǎn)火控制板，15 :金屬傳導(dǎo)桿，16 :絕緣陶瓷套，17 金屬管套，18 :陶瓷高壓氣室金屬放電頂，19 :凹形陶瓷片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。實(shí)施例I :一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，包括陶瓷燃燒室5、陶瓷高壓氣室3、固緊螺紋6、金屬放電環(huán)7、氣體噴射孔8、導(dǎo)電金屬條9、金屬傳導(dǎo)桿15、陶瓷高壓氣室金屬放電頂18、凹形陶瓷片19、高壓靜電發(fā)生器13、高壓點(diǎn)火控制板14。陶瓷燃燒室5通過固緊螺紋6嵌入到金屬缸蓋4內(nèi)，陶瓷燃燒室5內(nèi)設(shè)有兩個(gè)陶瓷高壓氣室3，兩個(gè)陶瓷高壓氣室3呈對稱直線分布，該對稱軸線與排氣門和進(jìn)氣門軸線正交。陶瓷高壓氣室3為圓臺腔體，陶瓷高壓氣室3頂端嵌有金屬片構(gòu)成的陶瓷高壓氣室金屬放電頂18，該金屬片通過金屬條與金屬缸蓋4連接。陶瓷高壓氣室3底端設(shè)有氣體噴射孔8，氣體噴射孔8對應(yīng)活塞11的頂部位置鑲嵌有凹形陶瓷片19，采用兩孔燃燒室結(jié)構(gòu)可以使活塞頂?shù)氖芰Ψ植几鼮榫?，較單孔燃燒室增加了一個(gè)金屬放電環(huán)7，增強(qiáng)了點(diǎn)火效果，進(jìn)一步改善了燃燒效果， 同時(shí)使得排氣門和進(jìn)氣門的分布相對遠(yuǎn)離氣體噴氣孔8,改善了熱應(yīng)力分布。氣體噴射孔8外緣鑲嵌有金屬放電環(huán)7，每個(gè)金屬放電環(huán)7均通過導(dǎo)電金屬條9連接起來。導(dǎo)電金屬條9連接金屬管套17，金屬管套17內(nèi)插有金屬傳導(dǎo)桿15，金屬傳導(dǎo)桿上段設(shè)有絕緣陶瓷套16，使得金屬傳導(dǎo)桿與金屬缸蓋保持絕緣。金屬傳導(dǎo)桿15的外端連接有高壓靜電發(fā)生器13，高壓電發(fā)生器13通過導(dǎo)線連接高壓點(diǎn)火控制板14，直流電源12為高壓電發(fā)生器和高壓點(diǎn)火控制板14提供電能。
權(quán)利要求1.一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，其特征在于包括陶瓷燃燒室(5)、陶瓷高壓氣室(3)、固緊螺紋(6)、金屬放電環(huán)(7)、氣體噴射孔(8)、導(dǎo)電金屬條(9)、金屬傳導(dǎo)桿(15)、陶瓷高壓氣室金屬放電頂(18)、凹形陶瓷片(19);陶瓷燃燒室(5)通過固緊螺紋(6)嵌入到金屬缸蓋(4)內(nèi)，陶瓷燃燒室(5)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)陶瓷高壓氣室(3)，陶瓷高壓氣室(3)為圓臺腔體，陶瓷高壓氣室(3)底端設(shè)有氣體噴射孔(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，其特征在于兩個(gè)陶瓷高壓氣室(3)呈對稱直線分布，該對稱軸線與排氣門和進(jìn)氣門軸線正交。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，其特征在于陶瓷高壓氣室(3)頂端嵌有金屬片構(gòu)成的陶瓷高壓氣室金屬放電頂(18),該金屬片通過金屬條與金屬缸蓋(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，其特征在于氣體噴射孔(8)對應(yīng)活塞(11)的頂部位置鑲嵌有凹形陶瓷片(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽油機(jī)燃燒室，特別是一種兩孔高壓燃?xì)鈬娚淦蜋C(jī)陶瓷燃燒室，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括陶瓷燃燒室、陶瓷高壓氣室、固緊羅紋、金屬放電環(huán)、氣體噴射孔、導(dǎo)電金屬條、金屬傳導(dǎo)桿、陶瓷高壓氣室金屬放電頂、凹形陶瓷片、高壓靜電發(fā)生器、高壓點(diǎn)火控制板。本實(shí)用新型可使得氣體分子作定向運(yùn)動，氣體分子在三維空間的無規(guī)則布朗運(yùn)動變?yōu)榱硕ㄏ蜻\(yùn)動，直接推動活塞，提高了做功效率。采用陶瓷燃燒室大大減緩了散熱效應(yīng)，提高了燃燒室溫度，使得燃?xì)庾龉Φ倪^程由偏向等溫膨脹變?yōu)槠蚪^熱膨脹，提高了熱功效率。采用耐高壓的大電容來吸收高壓脈沖電流，然后放電給電源，可節(jié)省電能。
文檔編號F02F3/12GK202510214SQ201120495418
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者陳蜀喬 申請人:昆明理工大學(xué)