本發(fā)明屬于內(nèi)燃機領域，尤其是涉及一種高效換氣的預燃室射流點火裝置。

背景技術：

1、石油作為人類發(fā)展的主要能源，它的儲量有限，并且使用時伴隨著污染物的生產(chǎn)，因此全球日益增加的研究人員致力于開發(fā)低碳、零碳等替代燃料。甲醇作為具代表性的替代燃料之一，其來源非常廣泛，可以利用煤炭、天然氣、生物質(zhì)等多種原料制取，在20世紀50年代開始作為燃料在內(nèi)燃機中得到應用。甲醇具有辛烷值高、抗爆能力強及燃燒速度快等特性，發(fā)動機燃燒甲醇時可在高壓縮比下運行以提高發(fā)動機熱效率。

2、在甲醇發(fā)動機領域，傳統(tǒng)火花塞點火技術使甲醇發(fā)動機面臨燃燒不穩(wěn)定的問題，因此難以保證燃燒的穩(wěn)定性，以及拓寬稀薄燃燒的極限。甲醇發(fā)動機采用射流點火技術后，可以有效拓寬甲醇發(fā)動機內(nèi)甲醇的稀燃極限，其中預燃室內(nèi)可燃混合氣的燃燒過程將直接影響預燃室內(nèi)高能活性物質(zhì)的產(chǎn)生及噴向主燃室的過程?，F(xiàn)有預燃室存在預燃室內(nèi)廢氣排放不完全，新鮮空氣吸入不充分的問題，不利于對主燃室內(nèi)甲醇混合氣的穩(wěn)定點燃，進而使得甲醇發(fā)動機呈現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定、熱效率降低、排放惡化、產(chǎn)生爆震等問題。因此，預燃室如何產(chǎn)生穩(wěn)定高能射流火焰，使甲醇發(fā)動機實現(xiàn)穩(wěn)定、高效運行成為一個亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，以促進預燃室內(nèi)廢氣的排出和新鮮空氣的吸入，進而提高預燃室產(chǎn)生高能射流火焰的穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)甲醇發(fā)動機穩(wěn)定和高效的運行，以及拓寬稀燃極限和解決冷啟動問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，包括預燃室殼體、噴油器、火花塞和助推器；

4、所述預燃室殼體設有噴油器安裝槽、火花塞安裝槽、助推器運動槽和射流孔；預燃室殼體內(nèi)還設有內(nèi)腔；

5、所述噴油器安裝槽用于安裝噴油器；所述火花塞安裝槽用于安裝火花塞；所述助推器運動槽用于安裝助推器；所述射流孔設置在內(nèi)腔的底部，用于與發(fā)動機主燃室連通；

6、所述噴油器的噴孔與內(nèi)腔連通，用于噴射燃料至預燃室腔，并與預燃室腔內(nèi)空氣混合形成可燃混合氣；

7、所述火花塞的火花塞電極與內(nèi)腔連通，用于點燃預燃室腔內(nèi)可燃混合氣；

8、所述助推器的底面作為內(nèi)腔的頂部壁面。

9、進一步的，所述噴油器的上端與油管連接，用于給噴油器提供甲醇燃料；所述噴油器通過電路控制系統(tǒng)控制噴向預燃室腔內(nèi)噴油的頻率和噴油量，進而在預燃室腔體內(nèi)形成可燃混合氣。

10、進一步的，所述射流孔用于向主燃室噴射射流火焰，進而點燃主燃室甲醇混合氣。

11、進一步的，所述火花塞通過電路控制系統(tǒng)控制火花塞的通電和斷電時刻，進而控制點燃預燃室內(nèi)可燃混合氣的時刻。

12、進一步的，所述助推器包括助推桿和動力桿，動力桿通過助推桿安裝至助推器運動槽；

13、所述助推桿為圓柱體，其直徑d1與助推器運動槽的直徑相等，直徑d1為8mm，助推桿的高度h1為20mm；動力桿的直徑d2范圍為2-4mm,動力桿的高度h2為30mm；助推桿的中心線與預燃室腔體的中心線重合。

14、進一步的，所述射流孔的數(shù)量為1-12個，射流孔的直徑為2-4mm。

15、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置具有以下優(yōu)勢：

16、（1）本發(fā)明所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其助推器置于助推器安裝槽，助推器的上下運動促進預燃室內(nèi)廢氣的排出以及新鮮空氣的流入，有助于預燃室內(nèi)混合氣當量比的準確配比以及穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高能穩(wěn)定射流火焰，進而有利于甲醇發(fā)動機具備高穩(wěn)定性性能。

17、（2）本發(fā)明所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，可以在不改變點火和噴油位置的情況下，根據(jù)試驗需要，通過調(diào)整助推器的上下起止點位置，調(diào)整預燃室容積以適應不同噴油量以及不同燃料的應用。

技術特征：

1.一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：包括預燃室殼體、噴油器、火花塞和助推器；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：所述噴油器的上端與油管連接，用于給噴油器提供甲醇燃料；所述噴油器通過電路控制系統(tǒng)控制噴向預燃室腔內(nèi)噴油的頻率和噴油量，進而在預燃室腔體內(nèi)形成可燃混合氣。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：所述射流孔用于向主燃室噴射射流火焰，進而點燃主燃室甲醇混合氣。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：所述火花塞通過電路控制系統(tǒng)控制火花塞的通電和斷電時刻，進而控制點燃預燃室內(nèi)可燃混合氣的時刻。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：所述助推器包括助推桿和動力桿，動力桿通過助推桿安裝至助推器運動槽；

6.根據(jù)權利要求1所述的一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，其特征在于：所述射流孔的數(shù)量為1-12個，射流孔的直徑為2-4mm。

技術總結
本發(fā)明提供了一種高效換氣的預燃室射流點火裝置，包括預燃室殼體、噴油器、火花塞和助推器；預燃室殼體設有噴油器安裝槽、火花塞安裝槽、助推器運動槽和射流孔；預燃室殼體內(nèi)還設有內(nèi)腔；噴油器安裝槽安裝噴油器；火花塞安裝槽安裝火花塞；助推器運動槽安裝助推器；射流孔設置在內(nèi)腔的底部；噴油器的噴孔與內(nèi)腔連通，火花塞的火花塞電極與內(nèi)腔連通，助推器的底面作為內(nèi)腔的頂部壁面。本發(fā)明能夠控制預燃室腔體內(nèi)混合氣的流動方向，強化預燃室內(nèi)燃燒廢氣的排出，以及新鮮空氣的流入，促進預燃室內(nèi)混合氣的穩(wěn)定高效燃燒，強化射流火焰的生成，提升射流點火的能量，進而提高甲醇發(fā)動機內(nèi)甲醇燃料的燃燒速度和燃燒穩(wěn)定性，拓寬甲醇燃料的稀燃極限。

技術研發(fā)人員：劉林,馬杰,李耀宗,王子玉,杜磊,曹如樓,王占廣,劉瑋,張曉琴,張叢,朱偉青
受保護的技術使用者：中國北方發(fā)動機研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/6/26