用于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃室系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃室系統(tǒng)(1)，包括：-具有壁(3)的預(yù)燃室(2)，-具有至少一個(gè)電極(13)的火花塞(4)，-氣體引入裝置(5)、特別是氣閥，-將氣體引入裝置(5)與預(yù)燃室(2)經(jīng)由通入開口(6)連接的氣體通道(7)，-用于將預(yù)燃室(2)與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連接的上升通道(8)，-用于影響氣體在預(yù)燃室(2)中流動(dòng)的引導(dǎo)裝置(9)，其中，所述引導(dǎo)裝置(9)相鄰于通入開口(6)這樣設(shè)置，使得在運(yùn)行中通過引導(dǎo)裝置(9)減少熱氣體的到達(dá)火花塞4的電極(13)上的體積流量，所述熱氣體通過上升通道(8)流入到預(yù)燃室(2)中。
【專利說明】用于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃室系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃室系統(tǒng)以及一種包括這樣的預(yù)燃室系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、特別是燃?xì)鈯W托發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在從確定的結(jié)構(gòu)尺寸開始的內(nèi)燃機(jī)中使用掃氣的預(yù)燃室系統(tǒng)，所述預(yù)燃室系統(tǒng)的任務(wù)是，使內(nèi)燃機(jī)的燃燒室這樣點(diǎn)火，使得實(shí)現(xiàn)理想的燃燒。在此，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣沖程期間通過氣體引入裝置將確定的氣體量添加給預(yù)燃室。
[0003]同時(shí)將過化學(xué)計(jì)量的氣體-空氣-混合物輸送給燃燒室。過化學(xué)計(jì)量的混合物通過連通的轉(zhuǎn)移開口(上升通道)在壓縮沖程期間流入到預(yù)燃室中并且在那里與純氣體混合成大致化學(xué)計(jì)量的混合物(λ =1)。
[0004]不過在氣體-空氣-混合物與純氣體混勻之后會(huì)留下如下的局部區(qū)域，在所述局部區(qū)域中純氣體僅非常少地與過化學(xué)計(jì)量的氣體-空氣-混合物混合。該部分均質(zhì)化的混合物通過火花塞點(diǎn)火。燃燒的熱氣體由于壓力加高而通過連通的轉(zhuǎn)移開口(上升通道)流入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中并且導(dǎo)致該燃燒室點(diǎn)火。
[0005]這樣的系統(tǒng)不利的是一方面在所謂的損失容積中傾向于產(chǎn)生積炭，所述損失容積為如下容積，在所述容積中混勻僅不充分地進(jìn)行，和另一方面不利的是火花塞的電極通過熱的燃燒氣體強(qiáng)烈地?zé)嶝?fù)荷。
[0006]包括引導(dǎo)裝置的預(yù)燃室系統(tǒng)由現(xiàn)有技術(shù)已知并且用于不同的目的(參見例如US4, 467，759 或 US4, 095，565)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于，在同類型的預(yù)燃室系統(tǒng)或內(nèi)燃機(jī)中延長(zhǎng)火花塞的使用壽命。
[0008]該任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1的特征的預(yù)燃室系統(tǒng)或一種包括這種預(yù)燃室系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)來解決。
[0009]本發(fā)明有利的實(shí)施形式在從屬權(quán)利要求中定義。
[0010]所述引導(dǎo)裝置相鄰于用于氣態(tài)燃料的通入開口這樣設(shè)置，使得在運(yùn)行中通過引導(dǎo)裝置在火花塞的電極的區(qū)域中減少通過上升通道到達(dá)預(yù)燃室中的熱氣體的體積流量，所述設(shè)置引起火花塞的使用壽命的延長(zhǎng)，因?yàn)檫@樣到火花塞的電極上的熱量輸入減少并且較冷的電極導(dǎo)致延長(zhǎng)的平均火花塞使用壽命。
[0011]如果規(guī)定:在所述火花塞和引導(dǎo)裝置之間，在預(yù)燃室的壁中設(shè)置有孔，預(yù)燃室的處于火花塞和引導(dǎo)裝置之間的部分容積通過所述孔與氣體通道連接，則由氣體引入裝置引入到氣體通道中并且通過所述孔到達(dá)所述部分容積中的冷的新鮮氣體可以直接在火花塞的電極旁流過，這有效地冷卻所述電極。此外阻止提高的積炭形成。
[0012]如果規(guī)定:所述引導(dǎo)裝置處于氣體通道的通入開口和上升通道之間，則也可以在預(yù)燃室的壁中沒有孔的情況下確保，來自氣體通道的冷的新鮮氣體掠過火花塞的電極。但在這種情況下，引導(dǎo)裝置應(yīng)該具有將氣體通道的通入開口與上升通道連接的通孔。這樣確保，從氣體通道排出的新鮮氣體可以無阻礙地流入到預(yù)燃室中。通過所述通孔朝向氣體通道的定向，可以在燃燒之前的壓縮階段期間在氣體通道上游和氣體通道中支持貧氧的(mager)氣體-空氣-混合物流入到損失容積中,這導(dǎo)致與新鮮氣體更好的均質(zhì)化并且這樣減少損失容積中的積炭產(chǎn)生。
[0013]原則上可以規(guī)定，所述引導(dǎo)裝置與預(yù)燃室的壁構(gòu)成為一件式的。
[0014]但也可以規(guī)定，所述引導(dǎo)裝置緊固在預(yù)燃室的壁上。為此目的，所述引導(dǎo)裝置可以具有環(huán)形的區(qū)段，引導(dǎo)裝置通過所述區(qū)段緊固、例如壓入或置入在預(yù)燃室的壁上。
[0015]按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)特別是涉及固定的內(nèi)燃機(jī)、優(yōu)選(特別是固定的)燃?xì)鈯W托發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)借助附圖以及附屬的對(duì)附圖的說明得出。在此圖中:
[0017]圖1示出按照本發(fā)明的預(yù)燃室系統(tǒng)的透視的剖視圖；
[0018]圖2a至2c示出本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例，其中，圖2a的變型方案對(duì)應(yīng)于圖1的變型方案；
[0019]圖3a和3b示出在根據(jù)圖2c的實(shí)施例的按照本發(fā)明的預(yù)燃室系統(tǒng)中的流動(dòng)情況的視圖；以及
[0020]圖4示出圖2b的細(xì)節(jié)的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中示出按照本發(fā)明的預(yù)燃室系統(tǒng)I的第一實(shí)施例。在此，預(yù)燃室2通過壁3形成并且通過上升通道8與內(nèi)燃機(jī)的未示出的燃燒室能連接或在裝配狀態(tài)中連接。上升通道8不對(duì)稱地通入到預(yù)燃室2中，由此確保，構(gòu)成所謂的滾流流動(dòng)14(參見圖3b)。
[0022]在井筒4’中，可以將在圖1中未示出的火花塞4(但參見圖3)裝入到預(yù)燃室系統(tǒng)I中。一個(gè)氣體通道7將在圖1中未示出的引入裝置5 (但參見圖2a)經(jīng)由通入開口 6與預(yù)燃室2連接。在預(yù)燃室系統(tǒng)I中相鄰于通入開口 6設(shè)置有一個(gè)引導(dǎo)裝置9。在引導(dǎo)裝置9上方，一個(gè)孔10設(shè)置在預(yù)燃室2的壁3中，所述孔建立至氣體通道7的連接。
[0023]孔10確保，來自氣體通道7的新鮮氣體可以流入到引導(dǎo)裝置9上方的區(qū)域中并且通過引導(dǎo)裝置9到達(dá)火花塞4的在圖1中未示出的電極13(參見圖3)，以便有效地冷卻所述電極。
[0024]在圖2a中再一次示出圖1的預(yù)燃室系統(tǒng)1，其中，但這里可看出以氣閥形式的氣體引入裝置5。
[0025]在按照?qǐng)D2b的變型方案中，引導(dǎo)裝置9不是如在圖1和2a中的情況那樣與預(yù)燃室2的壁3構(gòu)成為一件式的。在該實(shí)施例中(并且也在圖2c的實(shí)施例中)，引導(dǎo)裝置9緊固在預(yù)燃室2的壁3上。為此目的，引導(dǎo)裝置9具有一個(gè)環(huán)形的區(qū)段11，所述引導(dǎo)裝置通過該區(qū)段夾緊(圖2b的變型方案)或壓入(圖2c的變型方案)在預(yù)燃室的壁3上。
[0026]圖2b和2c的變型方案與圖1和2a的變型方案之間的另一個(gè)區(qū)別在于，在圖2b和2c的變型方案中，引導(dǎo)裝置9設(shè)置在氣體通道7的通入開口 6和上升通道8之間。這樣可以省去在圖1和2a中示出的附加的孔10。但為了確保足夠的新鮮氣體可以流入到預(yù)燃室2中，引導(dǎo)裝置9配設(shè)有通孔12。在圖3a中關(guān)于圖2c的變型方案示出關(guān)于新鮮氣體的這樣產(chǎn)生的流動(dòng)情況。通過氣體引入裝置5引入到氣體通道7中的新鮮氣體的流15以部分流15a和部分流15b表示，前者流過火花塞4的電極13并且后者通過通孔12流入到預(yù)燃室2中。
[0027]要注意的是，在圖3a中示出掃氣階段并且在圖3b中示出內(nèi)燃機(jī)的壓縮階段(壓縮沖程)。
[0028]圖4對(duì)于如下實(shí)施例示出環(huán)形的區(qū)段11連同引導(dǎo)裝置9的透視圖，在所述實(shí)施例中，引導(dǎo)裝置9緊固在預(yù)燃室2的壁3上并且不與預(yù)燃室2構(gòu)成為一件式的。
【權(quán)利要求】
1.用于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)燃室系統(tǒng)(1)，包括: -具有壁⑶的預(yù)燃室⑵， -具有至少一個(gè)電極(13)的火花塞(4), -氣體引入裝置(5)、特別是氣閥， -將氣體引入裝置(5)與預(yù)燃室(2)經(jīng)由通入開口(6)連接的氣體通道(7)， -用于將預(yù)燃室(2)與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連接的上升通道(8)， -用于影響氣體在預(yù)燃室(2)中流動(dòng)的引導(dǎo)裝置(9)， 其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)相鄰于通入開口(6)這樣設(shè)置，使得在運(yùn)行中通過引導(dǎo)裝置(9)減少熱氣體的到達(dá)火花塞(4)的電極(13)上的體積流量，所述熱氣體通過上升通道(8)流入到預(yù)燃室(2)中。
2.按照權(quán)利要求1所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，在所述火花塞(4)和引導(dǎo)裝置(9)之間，在預(yù)燃室(2)的壁(3)中設(shè)置有孔(10)，預(yù)燃室(2)的處于火花塞(4)和引導(dǎo)裝置(9)之間的部分容積通過所述孔與氣體通道(7)連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)相鄰于通入開口(6)地設(shè)置。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)構(gòu)成為大致與預(yù)燃室軸線成直角伸到預(yù)燃室(2)中的凸出部。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)在氣體通道(7)的通入開口(6)和火花塞(4)之間延伸到預(yù)燃室(2)中。
6.按照權(quán)利要求1至4之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)處于氣體通道(7)的通入開口(6)和上升通道(8)之間，并且具有將通入開口(6)與上升通道(8)連接的通孔(12)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)與預(yù)燃室(2)的壁(3)構(gòu)成為一件式的。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)緊固在預(yù)燃室⑵的壁⑶上。
9.按照權(quán)利要求8所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(9)具有環(huán)形的區(qū)段(11)，所述引導(dǎo)裝置通過所述區(qū)段緊固、優(yōu)選壓入或置入預(yù)燃室(2)的壁(3)上。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體通道(7)至少局部地在預(yù)燃室(2)的壁(3)的附近延伸，并且所述引導(dǎo)裝置(9)在氣體通道(7)的高度中延伸到預(yù)燃室(2)中。
11.包括按照權(quán)利要求1至10之一所述的預(yù)燃室系統(tǒng)(I)的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述預(yù)燃室系統(tǒng)(I)的上升通道(8)與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連接。
【文檔編號(hào)】F02B19/10GK104040137SQ201280064201
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】F·杜姆澤, F·貝克爾 申請(qǐng)人:Ge延巴赫兩合無限公司