[發(fā)明專(zhuān)利]內(nèi)燃機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910261503.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101749164A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: I·威爾克;A·格拉布梅爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 曼柴油機(jī)歐洲股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02P23/00
• 分類(lèi)號(hào): F02P23/00;F02P9/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)(Brennkraftmaschine)，尤其是用于燃燒氣 態(tài)(gasfoermigen)燃料空氣混合物的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(Gasmotor)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中已知了用于氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的各種不同的點(diǎn)火方法。在 狄賽爾法(Diesel-Verfahren)中，通過(guò)至被壓縮的燃料空氣混合物的在 高壓下的自燃式液態(tài)點(diǎn)火用燃料的噴射(點(diǎn)火射束)來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒室中的 燃料空氣混合物的點(diǎn)火。在奧托法(Otto-Verfahren)中，燃料空氣混合 物由外源點(diǎn)燃。

對(duì)于奧托法，借助于電點(diǎn)火裝置(Zuendvorrichtung)的氣態(tài)燃料空 氣混合物的點(diǎn)火(參看例如文件DE?196?24?965?A1，文件DE?10?2005 050?435?A1)和借助于激光點(diǎn)火裝置的氣態(tài)燃料空氣混合物的點(diǎn)火(參 看例如文件DE?10?2007?001?087?A1)被采用。此外，由文件DE?101?45 944?A1可知一種帶有集成的激光點(diǎn)火裝置以用于多重點(diǎn)火 (Mehrfachzuendung)的電火花塞。

對(duì)于燃燒室中的小的壓力而言，借助電火花塞點(diǎn)燃充氣混合物 (Ladungsgemische)是一種已被證明的有利的且可靠的方法。在燃燒室 中的適度的壓力下，點(diǎn)火電極的壽命還是相當(dāng)長(zhǎng)的。但是，為電極處 的火花放電所需的電壓直接地成比例于點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)處的充氣混合物 的密度(Dichte)。該密度越高，用于擊穿的自由電子的數(shù)目同樣必須越 大。然而，更高的電壓也意味著，在電壓擊穿期間流過(guò)非常大的電流 強(qiáng)度。因此，除了由于燃燒的熱負(fù)荷以外，火花塞的電極還額外地進(jìn) 一步被加熱。這使得在為約22bar的氣缸中的平均有效工作壓力 (mittlere?effektive?Arbeitsdruck)PME的范圍中即使是極為先進(jìn)的火花 塞的壽命也被限制至最多約1000小時(shí)。

在燃燒室中的燃料空氣混合物的激光點(diǎn)火(Laserzuendung)中，在 經(jīng)定義的焦點(diǎn)(Brennpunkt)處實(shí)現(xiàn)從外指向(gerichteten)到燃燒室中的 激光光束的聚焦。激光點(diǎn)火的優(yōu)點(diǎn)在于，可幾乎任意地在燃燒室中選 擇點(diǎn)火位置且該方法尤其適合于高的平均有效工作壓力。為激光點(diǎn)火 必需的激光能量隨著待點(diǎn)火充氣混合物的更高的密度而顯著地降低， 因?yàn)槌錃饣旌衔镏械姆肿拥墓庾游障鄳?yīng)于密度而越來(lái)越高效。

激光點(diǎn)火的缺點(diǎn)是用于激光工具的成本、光學(xué)燃燒室鏡片 (Brennraumglaeser)的污染及其短的壽命。通過(guò)在燃燒階段期間產(chǎn)生的 殘留物可能在燃燒室鏡片上形成沉淀。這妨礙了激光的光束通行且將 激光吸收或散射回到燃燒室鏡片中。由此，一方面損失了用于燃燒室 中的點(diǎn)火的激光能量，另一方面，燃燒室鏡片的熱負(fù)荷也明顯增加。 該效應(yīng)尤其在小的充氣壓力下非常突出，因?yàn)樵诖藶辄c(diǎn)火所需的激光 能量特別高。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，設(shè)計(jì)一種帶有經(jīng)改善的用于燃料空氣 混合物的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)以及一種經(jīng)改善的用于燃料空氣混合物 的點(diǎn)火方法。

根據(jù)第一個(gè)方面，該目的通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的內(nèi)燃機(jī)來(lái) 實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利 要求中說(shuō)明。

本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)包括由活塞和氣缸蓋(Zylinderkopf)所限定的燃燒 室和用于將燃燒室中的燃料空氣混合物點(diǎn)燃的點(diǎn)火設(shè)備 (Zuendeinrichtung)。該點(diǎn)火設(shè)備具有至少一個(gè)電點(diǎn)火裝置和至少一個(gè) 光學(xué)點(diǎn)火裝置。

通過(guò)既設(shè)置有電點(diǎn)火裝置又設(shè)置有光學(xué)點(diǎn)火裝置以用于點(diǎn)燃燃 燒室中的燃料空氣混合物，可結(jié)合兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)并使它們的缺點(diǎn)最 小化，從而可以以較小的能量消耗來(lái)執(zhí)行點(diǎn)火過(guò)程且可延長(zhǎng)電點(diǎn)火裝 置和光學(xué)點(diǎn)火裝置的壽命。

在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，該至少一個(gè)電點(diǎn)火裝置伸入到燃燒 室中且該至少一個(gè)光學(xué)點(diǎn)火裝置使光束(Lichtstrahl)在內(nèi)燃機(jī)燃燒室 中聚焦。

在本發(fā)明的一種備選的設(shè)計(jì)方案中，燃燒室與預(yù)燃室(Vorkammer) 相連。在該情況中，該至少一個(gè)電點(diǎn)火裝置伸入到該預(yù)燃室中且該至 少一個(gè)光學(xué)點(diǎn)火裝置使光束在該預(yù)燃室中聚焦。