涡流室发动机技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种涡流室发动机。
背景技术
环境污染日益严重，汽车尾气排放立法势在必行，世界各国早在
六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度，通过严格的
法规推动了汽车排放控制技术的进步，而随着汽车排放控制技术的不
断提高，又使更高标准的制订成为可能。所以对发动机的要求也越来
越高，传统的直喷发动机已经不能满足要求。现有的发动机的涡流室
与主燃烧室的形状直接影响涡流强度，不利于形成强烈有组织的旋转
运动，不利于燃油与空气的混合，导致燃油燃烧不充分，加重对环境
的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡流室发动机，保证涡流室中的气体更
容易流入燃烧室，使燃烧加快，提高燃烧效率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括气缸、气缸
盖和活塞，活塞容置于气缸的内部，气缸盖位于气缸开口的一侧，气
缸的内侧壁和气缸盖、活塞围成发动机的燃烧室，气缸盖上临近燃烧
室的部位设有镶块，镶块上远离燃烧室的部位与气缸盖之间围成发动
机的涡流室，镶块上设有连接通道，连接通道连通燃烧室和涡流室，
连接通道与涡流室相切。
优选的，所述涡流室包括上涡流室和下涡流室，上涡流室设于气
缸盖上，下涡流室设于镶块上，上涡流室呈半球形，下涡流室呈碗状。
优选的，所述连接通道的横截面呈跑道形，连接通道与燃烧室的
夹角a为30-40°。
优选的，所述连接通道与燃烧室的夹角a为35°。
优选的，所述活塞的顶部设有双涡流凹坑，双涡流凹坑呈“8”
字型。
优选的，所述双涡流凹坑的缩颈处设有导流槽，导流槽的位置与
连接通道的位置相对应，导流槽与双涡流凹坑垂直。
优选的，所述导流槽的伸入双涡流凹坑的一端侧壁与双涡流凹坑
所在平面的夹角b为50-60°，导流槽的另一端侧壁与双涡流凹坑所
在平面的夹角c为30-40°，导流槽的底面与双涡流凹坑所在平面的
夹角d为0-5°。
优选的，所述导流槽的伸入双涡流凹坑的一端侧壁与双涡流凹坑
所在平面的夹角b为55°，导流槽的另一端侧壁与双涡流凹坑所在
平面的夹角c为35°，导流槽的底面与双涡流凹坑所在平面的夹角d
为2°。
优选的，所述上涡流室的顶部连通有喷油嘴安装孔，喷油嘴安装
孔的对称轴与上涡流室的对称轴间的夹角e为25-35°。
优选的，所述喷油嘴安装孔的对称轴与上涡流室的对称轴的夹角
e为30±0.5°。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：
(1)本发明的涡流室发动机，活塞顶部的双涡流凹坑、导流槽
正对连接通道，当活塞在上止点附近时，从涡流室喷出的高温气体，
经导流槽分成两股，在双涡流凹坑中形成两个强烈的涡流，随着活塞
下行，两个涡流越出双涡流凹坑，扩展到整个燃烧室，从而加强了燃
烧室内燃料的混合和燃烧；
(2)本发明中的涡流室上半部为半球形，下半部为碗状，这种
结构由于下小上大，有利于涡流的形成和快速传播，使压缩涡流强度
大；
(3)本发明中的连接通道与涡流室相切，保证有较强的压缩涡
流，连接通道布置在靠近涡流室中间位置，倾角采用35°，保证涡
流室中的气体更容易流入燃烧室，使燃烧加快；
(4)本发明中的喷油器安装孔中心位置布置在涡流的顺流方向，
喷油器中的燃油被吹向涡流室壁面，部分燃油沿壁面分布，油束中的
细小油雾顺着气流被带到连接通道附近，与流入的高温空气相遇，在
靠近涡流室壁面处着火燃烧，在强烈的涡流作用下，火焰被卷入涡流
室中央，而将中心部分的空气压向四周，形成良好的热力混合，而壁
面附近的过浓混合气首先从涡流室中喷出，在燃烧室中进一步混合燃
烧，这就消除了涡流室中心混合气过浓的现象，对改善经济性、冒烟
都有很大的好处。
附图说明
图1为本发明的涡流室发动机的立体图；
图2为本发明的涡流室发动机的剖视图；
图3为本发明中部分气缸盖的剖视图；
图4为本发明中镶块的剖视图；
图5为本发明中连接通道的横截面示意图；
图6为本发明中活塞的立体图；
图7为图6所示活塞的俯视图；
图8为图6所示部分活塞的剖视图；
其中：1、气缸，2、气缸盖，3、活塞，4、燃烧室，5、镶块，6、
涡流室，61、上涡流室，62、下涡流室，7、连接通道，8、双涡流凹
坑，9、导流槽，10、喷油嘴安装孔。
→表示气流方向。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1-8所示，为本发明的涡流室发动机，包括气缸1、气缸盖
2和活塞3，活塞3容置于气缸1的内部，气缸盖2位于气缸1开口
的一侧，气缸1的内侧壁和气缸盖2、活塞3围成涡流室发动机的燃
烧室4。
气缸盖2上临近燃烧室4的部位设有镶块5，镶块5上远离燃烧
室4的部位与气缸盖2之间围成发动机的涡流室6。涡流室6包括上
涡流室61和下涡流室62，上涡流室61设于气缸盖2上，上涡流室
61呈半球形，下涡流室62设于镶块5上，下涡流室62呈碗状。
镶块5上设有连接通道7，连接通道7连通燃烧室4和涡流室6，
连接通道7的横截面呈跑道形。连接通道7位于涡流室6的中间位置
处，且连接通道7与涡流室6相切，连接通道7与燃烧室的夹角a为
30-40°，优选的，所述夹角a为35°，保证涡流室中的气体更容易
流入燃烧室，使燃烧加快；。
活塞3的顶部设有双涡流凹坑8，双涡流凹坑8呈“8”字型。
双涡流凹坑8的缩颈处设有导流槽9，导流槽9的位置与连接通道7
的位置相对应，导流槽9的一端从双涡流凹坑8的一侧的缩颈处伸入
双涡流凹坑8，导流槽9所在的平面与双涡流凹坑8所在的平面平行，
且导流槽9的伸展方向与“8”字型双涡流凹坑8的穿过两个“o”部
位的对称轴垂直。导流槽9的深入双涡流凹坑8的一端的侧壁与双涡
流凹坑8所在平面的夹角b为50-60°，优选的，所述夹角b为55°，
采用此夹角设置，使涡流室6中的高温气体更顺滑的流入导流槽9中；
导流槽9的另一端侧壁与双涡流凹坑8所在平面的夹角c为30-40°，
优选的，所述夹角c为35°，采用此夹角设置，使导流槽9内的高
温气体顺畅的经过侧壁分股到双涡流凹坑8中；导流槽9的底面与双
涡流凹坑8所在平面的夹角d为0-5°，优选的，所述夹角d为2°。
上涡流室61的顶部连通有喷油嘴安装孔10，喷油嘴安装孔10
位于涡流室6中涡流的顺流方向。喷油嘴安装孔10的对称轴与上涡
流室61的对称轴间的夹角e为25-35°，优选的，所述夹角e为30
±0.5°，采用此夹角设置，使喷油嘴中的燃料顺着涡流的方向喷入
涡流室6内，短时间内与涡流室6内的空气混合均匀。
本发明的涡流室发动机工作时，活塞3沿着气缸1的内壁往复运
动，气缸1内的空气被活塞3推挤经过连接通道7流入涡流室6，形
成强烈的有组织的旋转运动，促使喷入涡流室6中的燃油与空气混
合。当涡流室6中燃油着火燃烧后，涡流室6中的气体压力、温度均
迅速上升，在气体膨胀期间涡流室6中未燃烧的燃料、空气和燃气一
起经过连接通道7流入燃烧室4中，与燃烧室4中的空气进一步混合
燃烧。当活塞3在上止点附近时，从涡流室6中喷出的高温气体，被
导流槽9分成两股，在双涡流凹坑8中形成两个强烈的涡流，随着活
塞3下行，两个涡流越出双涡流凹坑8，扩展到整个燃烧室4，从而
加强了燃烧室4内燃料和空气的混合及燃烧。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构
思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变
都应该属于本发明要求的保护范围之内。