旋涡式汽车汽油燃烧室

摘要

本发明公开了一种旋涡式汽车汽油燃烧室，包括：气缸壁，由气缸壁形成的第一受热面和第二受热面，第一受热面和第二受热面形成汽油燃烧室；第一受热面限定有喷油口和多个入口，汽油从喷油口进入汽油燃烧室，多个入口环绕喷油口四周，且沿轴线方向偏移成角度设置；第二受热面设置有净化装置，净化装置与排气门连接；点火装置，其设置在汽油燃烧室中；空气流量传感器，其对通过进气门从入口进入汽油燃烧室的空气流流量进行检测。本发明通过空气流量传感器对空气流量进行实时检测，控制空气流量以得到强度和流量大的空气流与汽油在汽油燃烧室形成旋涡流再进行点火，提高了燃料燃烧效率，大大降低了一氧化碳和氮氧化物的输出，绿色环保。

权利要求

1.一种旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，包括：

气缸壁；

由所述气缸壁形成气缸的第一受热面和第二受热面，所述第一受热面和第二受热面被配置为汽油燃烧室的组成部分；

其中，所述第一受热面限定有喷油口和多个入口；所述喷油口位于所述第一受热面的正中央，且提供汽油从所述喷油口进入所述汽油燃烧室内；多个所述入口环绕所述喷油口四周均匀设置，且所述入口沿所述喷油口轴线方向偏移成角度设置，所述入口具有外径和小于外径的内径，以提供汽油燃烧的空气流从所述入口形成角状流进入所述汽油燃烧室，所述第二受热面上设置有净化装置，所述净化装置与排气门连接，以使得汽油燃烧后的气体经过所述净化装置净化后通过所述排气门排出气缸；

点火装置，其设置在所述汽油燃烧室的正上方；

空气流量传感器，其设置在进气门上，且靠近所述第一受热面，所述空气流量传感器对通过所述进气门从所述入口进入汽油燃烧室提供汽油燃烧的空气流的流量进行检测，当空气流量传感器检测到的空气流的流量大于设定流量阈值时，所述进气门打开，空气流通过所述入口成角状流进入汽油燃烧室，使得与喷油口进入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，所述点火装置点火，汽油进行旋涡式充分燃烧；当空气流量传感器检测到的空气流的流量小于设定流量阈值时，所述进气门停止打开，增大空气流流量以达到设定流量阈值时，打开进气门，成角状流的空气流进入汽油燃烧室，与喷油口进入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，所述点火装置点火，汽油进行旋涡式燃烧。

2.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，所述第一受热面上设置有中央喷射器，其位于所述第一受热面的正中间，所述喷油口设置在所述中央喷射器上，其将汽油喷射到所述汽油燃烧室内与成角状流进入汽油燃烧室的空气流形成旋涡流。

3.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，还包括：控制装置，其与所述空气流量传感器信号连接，且所述控制装置与所述进气门连接，所述控制装置内储存有所述设定流量阈值，通过接受到所述空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制所述进气门的开启与关闭。

4.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，所述入口具有截头圆锥形结构或者圆筒形结构。

5.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，所述净化装置具有吸附柱结构，对汽油燃烧后的碳氧化物和氮氧化物进行吸附以减少碳氧化物和氮氧化物污染物的排放。

6.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，还包括：气体检测装置，其靠近所述净化装置设置，且与所述净化装置连接，所述气体检测装置对汽油燃烧后的产物进行检测，当气体检测装置检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度小于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置停止开启；当气体检测装置检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度大于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置开启对汽油燃烧后产生的气体进行净化吸附。

7.如权利要求3所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，所述控制装置中设置有第一控制器和第二控制器，所述第一控制器与空气流量传感器信号连接，且所述第一控制器中储存有设定流量阈值并将从空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制进气门的开启与关闭；所述第二控制器与气体检测装置信号连接，且所述第二控制器中储存有设定浓度阈值并将从气体检测装置检测到的浓度值与设定浓度阈值比较后控制净化装置的开启与关闭。

8.如权利要求1所述的旋涡式汽车汽油燃烧室，其特征在于，所述进气门与所述第一受热面的一端轴承连接，进气门打开时，所述第一受热面全部裸露，进气门关闭时，第一受热面被全部覆盖。

说明书

旋涡式汽车汽油燃烧室

技术领域

[0001] 本发明属于汽车发动机技术领域。更具体地说，本发明涉及一种大大降低一氧化碳和氮氧化物污染物排放的旋涡式汽车汽油燃烧室。

背景技术

[0002] 近年来随着机动车经济的飞速发展，机动车的生产和使用量急剧增长，机动车排气对环境的污染日趋严重，许多大城市的空气污染已由燃煤型污染转向燃煤和机动车混合型污染，机动车排气污染物对环境和人们身体健康的危害已相当严重。虽然该污染已引起了社会关注，国家也开始抓紧防治和控制，但到目前为止国家尚未采取有效措施，彻底解决机动车尾气污染问题，相关防治政策、法律法规还不完善，各项措施有待进一步加强，治理力度还远远不够。而创造一个空气良好的环境也是建设现代化文明城市的标志，是环境保护工作的当务之急，解决机动车尾气污染问题已经迫在眉睫。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。

[0004] 本发明还有一个目的是提供一种具有能进入汽油燃烧室内的空气沿汽油喷入口形成旋涡流，使得汽油进行涡流式充分燃烧的旋涡式汽车汽油燃烧室，大大降低了一氧化碳和氮氧化物的排放。

[0005] 本发明还有一个目的是提供一种具有汽车尾气吸收装置的旋涡式汽车汽油燃烧室，通过旋涡式燃烧的涡流与净化装置有机结合，使得汽车尾气的有害物大大地降低，减少了机动车辆尾气污染物排放。

[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种旋涡式汽车汽油燃烧室，包括：

[0007] 气缸壁；

[0008] 由所述气缸壁形成气缸的第一受热面和第二受热面，所述第一受热面和第二受热面形成汽油燃烧室；

[0009] 其中，所述第一受热面限定有喷油口和多个入口；所述喷油口位于所述第一受热面的正中央，且提供汽油从所述喷油口进入所述汽油燃烧室内；多个所述入口环绕所述喷油口四周均匀设置，且所述入口沿所述喷油口轴线方向偏移成角度设置，所述入口具有外径和小于外径的内径，以提供汽油燃烧的空气流从所述入口形成角状流进入所述汽油燃烧室，所述第二受热面上设置有净化装置，所述净化装置与排气门连接，以使得汽油燃烧后的气体经过所述净化装置净化后通过所述排气门排出气缸；

[0010] 点火装置，其设置在所述汽油燃烧室的正上方；

[0011] 空气流量传感器，其设置在进气门上，且靠近所述第一受热面，所述空气流量传感器对通过所述进气门从所述入口进入汽油燃烧室提供汽油燃烧的空气流的流量进行检测，当空气流量传感器检测到的空气流的流量大于设定流量阈值时，所述进气门打开，空气流通过所述入口成角状流进入汽油燃烧室，使得与喷油口进入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，所述点火装置点火，汽油进行旋涡式充分燃烧；当空气流量传感器检测到的空气流的流量小于设定流量阈值时，所述进气门停止打开，增大空气流流量以达到设定流量阈值时，打开进气门，成角状流的空气流进入汽油燃烧室，与喷油口进入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，所述点火装置点火，汽油进行旋涡式燃烧。

[0012] 优选的是，其中，所述第一受热面上设置有中央喷射器，其位于所述第一受热面的正中间，所述喷油口设置在所述中央喷射器上，其将汽油喷射到所述汽油燃烧室内与成角状流进入汽油燃烧室的空气流形成旋涡流。

[0013] 优选的是，其中，控制装置，其与所述空气流量传感器信号连接，且所述控制装置与所述进气门连接，所述控制装置内储存有所述设定流量阈值，通过接受到所述空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制所述进气门的开启与关闭。

[0014] 优选的是，其中，所述入口具有截头圆锥形结构或者圆筒形结构。

[0015] 优选的是，其中，所述净化装置具有吸附柱结构，对汽油燃烧后的碳氧化物和氮氧化物进行吸附以减少碳氧化物和氮氧化物污染物的排放。

[0016] 优选的是，其中，还包括：气体检测装置，其靠近所述净化装置设置，且与所述净化装置连接，所述气体检测装置对汽油燃烧后的产物进行检测，当气体检测装置检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度小于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置停止开启；当气体检测装置检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度大于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置开启对汽油燃烧后产生的气体进行净化吸附。

[0017] 优选的是，其中，所述控制装置中设置有第一控制器和第二控制器，所述第一控制器与空气流量传感器信号连接，且所述第一控制器中储存有设定流量阈值并将从空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制进气门的开启与关闭；所述第二控制器与气体检测装置信号连接，且所述第二控制器中储存有设定浓度阈值并将从气体检测装置检测到的浓度值与设定浓度阈值比较后控制净化装置的开启与关闭。

[0018] 优选的是，其中，所述进气门与所述第一受热面的一端轴承连接，进气门打开时，所述第一受热面全部裸露，进气门关闭时，第一受热面被全部覆盖。

[0019] 本发明至少包括以下有益效果：

[0020] 1、本发明提供的旋涡式汽车汽油燃烧室，通过将空气流入口沿中央喷油口轴线方向偏移成角度设置，供汽油燃烧的空气流进入汽油燃烧室时，沿中央喷油口以一定角动量偏移射入，与喷入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，使得汽油在汽油燃烧室内进行旋涡式充分燃烧，不仅使得汽油能量得到了充分利用，而且大大降低了一氧化碳和氮氧化物污染物的排放；

[0021] 2、本发明提供的旋涡式汽车汽油燃烧室，由于通过空气流量传感器对进入汽油燃烧室内的空气进行随时监测，进而控制空气流的进入，使得形成的旋涡流达到强度最大状态进而使得汽油进行最佳状态的涡流式燃烧，避免了能量能源的浪费；

[0022] 3、本发明提供的旋涡式汽车汽油燃烧室，由于设置净化装置，通过旋涡流燃烧与净化吸附双重保护，大大降低了汽油燃烧尾气中污染物的排放；

[0023] 4、本发明提供的旋涡式汽车汽油燃烧室，由于设置气体检测装置，对燃料燃烧后形成的尾气随时进行检测，进而控制净化装置的启动，避免了净化装置进行无用的启动，提升了净化装置的使用寿命；

[0024] 5、本发明提供的旋涡式汽车汽油燃烧室，通过控制装置中不同的控制器对空气流量和气体浓度分别进行控制，精准控制，节约能源，提高能量利用率。

附图说明

[0025] 图1为本发明的一个实施例中旋涡式汽车发动机的结构示意图；

[0026] 图2为本发明的一个实施例中旋涡式汽车汽油燃烧室的结构示意图；

[0027] 图3为本发明的另一个实施例中旋涡式汽车汽油燃烧室的结构示意图；

[0028] 图4为本发明的一个实施例中旋涡式汽车汽油燃烧室形成旋涡流的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0030] 图1示出了具有本发明旋涡式汽车汽油燃烧室的汽车发动机，包括：含有本发明旋涡式汽车汽油燃烧室的气缸1；活塞2；点火装置3；进气门4；进气支管5，排气门6，排气支管7，曲轴8。

[0031] 图2示出了本发明旋涡式汽车汽油燃烧室，具体包括：

[0032] 气缸壁100；

[0033] 由所述气缸壁100形成气缸的第一受热面110和第二受热面120，所述第一受热面110和第二受热面120形成汽油燃烧室130；

[0034] 其中，所述第一受热面110限定有喷油口111和多个入口112；所述喷油口111位于所述第一受热面110的正中央，且提供汽油从所述喷油口111进入所述汽油燃烧室130内；多个所述入口112环绕所述喷油口111四周均匀设置，且所述入口112沿所述喷油口111轴线方向偏移成角度设置，所述入口112具有外径和小于外径的内径，以提供汽油燃烧的空气流从所述入口112形成角状流进入所述汽油燃烧室130，所述第二受热面120上设置有净化装置121，所述净化装置121与排气门6连接，以使得汽油燃烧后的气体经过所述净化装置121净化后通过所述排气门6排出气缸；

[0035] 点火装置3，其设置在所述汽油燃烧室130的正上方；

[0036] 空气流量传感器400，其设置在进气门4上，且靠近所述第一受热面110，所述空气流量传感器400对通过所述进气门4从所述入口112进入汽油燃烧室提供汽油燃烧的空气流的流量进行检测，当空气流量传感器400检测到的空气流的流量大于设定流量阈值时，所述进气门4打开，空气流通过所述入口112成角状流进入汽油燃烧室，使得与喷油口111进入汽油燃烧室130内的汽油形成旋涡流，所述点火装置3点火，汽油进行旋涡式充分燃烧；当空气流量传感器400检测到的空气流的流量小于设定流量阈值时，所述进气门4停止打开，增大空气流流量以达到设定流量阈值时，打开进气门4，成角状流的空气流进入汽油燃烧室，与喷油口111进入汽油燃烧室内的汽油形成旋涡流，所述点火装置3点火，汽油进行旋涡式燃烧。

[0037] 其中，所述进气门4与所述第一受热面110的一端轴承连接，进气门4打开时，所述第一受热面110全部裸露，进气门4关闭时，第一受热面110被全部覆盖。达到对进入汽油燃烧室内的空气进行精准控制。

[0038] 净化装置具有吸附柱结构，对汽油燃烧后的碳氧化物和氮氧化物进行吸附以减少碳氧化物和氮氧化物污染物的排放，净化装置中可以串联设置多个吸附柱，分为对碳氧化物进行吸附的吸附柱，对氮氧化物进行吸附的吸附柱，还可以串接对硫化物吸附的吸附柱，对含铅化合物，苯并芘以及固体颗粒物进行吸附的吸附柱。对每一类化合物进行吸附的吸附柱的数量并不限定为一个吸附柱。

[0039] 汽油燃烧室130以用于汽油在其中燃烧，汽油通过喷油口进入汽油燃烧室，供汽油燃烧的空气流通过入口进入汽油燃烧室，两者混合形成旋涡流，点火装置(可以为火花塞或者其他使得汽油燃烧的点火装置)进行点火，使得汽油进行旋涡式充分燃烧，燃烧后尾气通过净化装置进行进一步净化吸附后通过排气门排出。

[0040] 在其中一种实施例中，所述第一受热面上设置有中央喷射器113，其位于所述第一受热面110的正中间，所述喷油口111设置在所述中央喷射器113上，其将汽油喷射到所述汽油燃烧室内与成角状流进入汽油燃烧室的空气流形成旋涡流。中央喷射器可被配置为增加汽油喷入汽油燃烧室的动量，以使得空气流围绕动量大的汽油形成强度大的旋涡流，使得汽油燃烧更完全。

[0041] 在其中一种实施例中，还包括：控制装置(图中未示出)，其与所述空气流量传感器信号连接，且所述控制装置与所述进气门连接，所述控制装置内储存有所述设定流量阈值，通过接受到所述空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制所述进气门的开启与关闭。所述控制装置中设置有第一控制器(图中未示出)和第二控制器(图中未示出)，所述第一控制器与空气流量传感器信号连接，且所述第一控制器中储存有设定流量阈值并将从空气流量传感器检测到的空气流量值与设定流量阈值比较后控制进气门的开启与关闭；所述第二控制器与气体检测装置信号连接，且所述第二控制器中储存有设定浓度阈值并将从气体检测装置检测到的浓度值与设定浓度阈值比较后控制净化装置的开启与关闭。

[0042] 其中，控制器的结构以及工作原理均采用现有技术中控制器的结构和控制原理。

[0043] 在其中一种实施例中，还包括：气体检测装置122，其靠近所述净化装置121设置，且与所述净化装置121连接，所述气体检测装置122对汽油燃烧后的产物进行检测，当气体检测装置检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度小于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置121停止开启；当气体检测装置122检测到的一氧化碳浓度和/或氮氧化物的浓度大于设定浓度阈值时，提供对汽油燃烧后的产物进行净化的净化装置121开启对汽油燃烧后产生的气体进行净化吸附。通过对净化装置进行启动与停止启动控制，避免了当汽油在汽油燃烧室内已经进行了充分完全燃烧，尾气排放达标，净化装置进行无用的启动，降低了净化装置的使用寿命。

[0044] 其中，多个入口为具有截头圆锥形结构或者圆筒形结构，如图3所示，入口为圆筒形结构的开口，如图4所示，入口为截头圆锥形结构的开口，入口的开口数量大于第一受热面限定的喷油口的数量，即可以比汽油更多更大的体积的空气进入汽油燃烧室内，通过外径比内径大的截头圆锥形结构或者圆筒形结构的入口进入汽油燃烧室内，使得空气具有更高的动量成角流状进入汽油燃烧室与从中央喷油口喷入而来的汽油产生强的旋涡流。

[0045] 空气流量传感器以及其工作原理均为现有技术中空气流量传感器的结构和工作原理。

[0046] 气体检测装置可以为集一氧化碳检测仪与氮氧化物检测仪于一体的综合污染气体检测装置，也可以为单独的一氧化碳检测仪和氮氧化物检测仪对汽油中污染气体分别进行检测，气体检测装置与控制装置信号连接，向控制装置传输检测到的一氧化碳气体浓度和氮氧化物气体浓度，控制装置中预存有设定浓度阈值，并将从气体检测装置中接收到的气体浓度值与设定浓度阈值进行比较，当从汽油燃烧室排向第二受热面方向的一氧化碳气体浓度值大于一氧化碳浓度设定浓度阈值，或者氮氧化物气体浓度值大于氮氧化物气体浓度设定浓度阈值时，控制装置中第二控制器控制净化装置启动进行净化吸附，对汽油燃烧后产生的尾气污染物进行净化吸附，大大降低了一氧化碳和氮氧化物污染物的排放；当一氧化碳气体浓度值小于一氧化碳浓度设定浓度阈值，或者氮氧化物气体浓度值小于氮氧化物气体浓度设定浓度阈值时，控制装置中第二控制器控制净化装置停止启动，此时说明汽油通过旋涡式达到了充分燃烧，尾气排放达到标准，避免了净化装置无用启动使用，降低了净化装置的使用寿命。

[0047] 其中，气体检测装置和空气流量传感器进行有机结合地运作，若当空气流量传感器检测到的通过入口进入燃气燃烧室的空气流的流量大于设定流量阈值时，点火装置开始点火，使得汽油与空气形成足够强的旋涡流进行旋涡式燃烧，气体检测装置检测到的污染气体的浓度值大于设定浓度阈值时，净化装置启动对汽油燃烧排放的尾气进一步净化吸附；若当空气流量传感器检测到的通过入口进入燃气燃烧室的空气流的流量小于设定流量阈值时，所述进气门停止打开，增大空气流流量，直到空气流量传感器检测到的通过入口进入燃气燃烧室的空气流的流量大于或等于设定流量阈值时，进气门打开，点火装置开始点火。当气体检测装置检测到的污染气体的浓度值小于设定浓度阈值时，达到国家最低排放标准时，净化装置停止工作，直到气体检测装置检测到的污染气体的浓度值大于设定浓度阈值再启动工作。两者进行有机的结合使用，使得旋涡式燃烧与净化吸附同时保证汽油燃烧尾气污染物的含量达到最低，提高了燃烧效率，降低了污染物对环境的危害。

[0048] 其中，设定浓度阈值为人为设定，可根据最新国家一氧化碳或者氮氧化物污染物最低排放标准设定，也可以根据使用者要求的低于国家最低排放标准设定的排放标准，设定流量阈值同样为人为设定，可根据使用者自己要求达到的旋涡流强度要求设定，也可根据相同的汽油流量和相同的空气流量最低值时能形成旋涡流的值进行设定空气流的流量的最低值。

[0049] 如图3示出了多个入口的另一种形式结构，入口为圆筒形结构，圆筒的末端，靠近第一受热面表面处设置有开口，远离第一受热面的圆筒端部设置有通孔，使得空气具有大的动量通过成角度偏移的角状流进入汽油燃烧室内与汽油形成强度较大的旋涡流，使得汽油进行充分燃烧。

[0050] 如图4所示，示出了提供汽油进一步燃烧的空气流与燃料燃烧后的汽油形成的旋涡流，汽油通过第一受热面的中央喷射器中的喷油口进入汽油燃烧室，提供汽油进一步燃烧的空气被配置为从多个入口从成角状流地通过第一受热面进入汽油燃烧室，汽油与空气流以一定的动量形成旋涡流，点火装置进行点火使得汽油进行旋涡式充分燃烧。

[0051] 如上所述，本发明通过设置多个入口，通过多个成角度偏移的入口输入空气与从中央喷射器中的喷油口中喷入的汽油环绕在汽油燃烧室内形成漩涡流，进而在汽油燃烧室内使得汽油进行旋涡式充分燃烧，不仅使得汽油能量得到了充分利用，而且大大降低了一氧化碳和氮氧化物污染物的排放，通过空气流量传感器与净化装置两者进行有机地结合使用，使得旋涡式燃烧与净化吸附同时保证汽油燃烧尾气污染物的含量达到最低，提高了燃烧效率，降低了污染物对环境的危害。

[0052] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。