[發明專利]內燃機的排氣氣體分離裝置的結構

有效

• 申請號: 201210153657.2
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN102661208A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 高橋元幸
• 申請（專利權）人: 三井造船株式會社
• 主分類號: F02F1/18
• 分類號: F02F1/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 郭小軍

本發明專利申請是申請號為201010003754.4、申請日為2010年1月18日、發明名稱為“內燃機的排氣氣體分離裝置的結構”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣氣體分離裝置的結構。

背景技術

在內燃機例如二沖程的直流掃氣型柴油機中，如圖12所示，在排氣閥箱111裝入一個排氣閥（以下稱主閥）121，開閉該主閥121，將燃燒氣體（排氣氣體）排到排氣接收器（排氣集合部），同時還進行掃氣。掃氣通過由設在缸套內壁的未圖示的掃氣口導入掃氣而進行。另外，在排氣閥箱111設置與主閥121分開的副閥125和經由該副閥125分離成兩個的上方的高溫室106和下方的低溫室108。

另外，在主閥121的開閥初期（排氣的初期），高壓力且高溫度的燃燒氣體從缸導入高溫室106，從該高溫室106經過高溫排氣通道112，高溫的燃燒氣體向排氣接收器（外部）排出。另外，在從主閥的開閥中期到閉閥（從排氣的中期到后期）的期間，缸內的剩余的燃燒氣體導入至低溫室108，從該低溫室108經過低溫排氣通道113，低溫的燃燒氣體向外部排出（參照專利文獻1）。

因此，在下方的低溫室108，在掃氣口造成的具有強渦旋的旋轉流被引導。在此，導入上方的高溫室106的高溫的燃燒氣體因為是排氣初期，所以不帶有特別強的渦旋。

作為內燃機的吸氣裝置，公開了以下的發明（參照專利文獻2），即，在設于換向器和發動機蓋之間的獨立吸氣管中，設置在稀薄燃燒時或者怠速或低溫時關閉的輔助閥、燃料噴射閥、旁通輔助閥并連結換向器與燃料噴射閥的噴射口兩側的筆直的通道，由此，容易形成吸氣通道。

該現有技術的內燃機的排氣氣體分離裝置的結構例如圖13所示，低溫室108與排氣閥箱105的排氣口105a以同心方式形成，在從主閥121的開閥中期到閉閥的期間從缸體經過排氣閥箱105的排氣口105a導入該低溫室108的低溫的燃燒氣體如箭頭A~H的流線所示，相對于連結低溫排氣通道113的出口113a的中心和低溫室108的中心的中心線L，帶有強渦旋（旋轉流）地流向低溫排氣通道113。在圖13中，流線的長度表示在該位置的燃燒氣體的流速。

但是，燃燒氣體的流速從圖13的箭頭A的流線位置到箭頭H的流線位置逐漸變快，在箭頭H的位置得到最大流速，另外，在箭頭A~G的流線位置、即排氣口105a周圍大部分的區域變得極慢。

即，因為低溫室108內的燃燒氣體的流動阻力大，所以從低溫室108向低溫排氣通道113排出的燃燒氣體的流動惡化，不能形成與排氣通道113的出口113a的截面面積相稱的流量的排氣，存在掃氣效率極其惡化的問題。

其原因被認為是，由于低溫室108與排氣閥箱105的排氣口105a以同心方式形成，所以相對于連結低溫排氣通道113的出口113a的中心和排氣閥箱105的排氣口105a的低溫室108內的中心的中心線L左右對稱，由此，從低溫室108流向低溫排氣通道113的燃燒氣體的流動惡化。

另外，專利文獻1中公開的吸氣裝置是可使吸氣通道的構成簡單的發明，而不是本申請發明那樣從主閥的開閥中期到閉閥的期間使缸內剩余的燃燒氣體從低溫室經過低溫排氣通道向排氣接收器排出、由缸的掃氣口造成的帶有強渦旋的掃氣被導入低溫室的發明。

另外，作為現有技術的內燃機的排氣氣體分離裝置的結構，提出了消除由燃燒殘渣附著在整流板上而形成的堆積、防止整流板封堵的內燃機排氣凈化裝置的方案（參照專利文獻3）。另外，還提出了在帶大型低壓渦輪增壓器的內燃機中具備可有效抑制振動的排氣接收器的內燃機的方案（參照專利文獻4）。

但是，該現有技術的內燃機的排氣氣體分離裝置的結構例如形成為在圖14所示的斷面形狀。在該結構中，從缸經過排氣閥箱105的排氣口105a導入高溫室106的燃燒氣體，如上所述因為是排氣初期所以不特別帶有渦旋（旋轉流），相對于連結高溫排氣通道112的出口112a的中心和高溫室106的中心的中心線L，如箭頭所示呈大致左右對稱的流動而排出，流向高溫排氣通道112。在圖14中，表示燃燒氣體流動的流線長度示出了在其位置的流速。

在此，從高溫室106排出的燃燒氣體在高溫排氣通道112的出口112a的相反側的位置中與高溫室106的內壁面106a相碰，其一部成為回流而滯留停滯，順暢的流動受到阻礙。另外，在高溫室106的高溫排氣通道112的出口112a側的位置，在從高溫室106排出的燃燒氣體的一部分產生渦流，順暢的流動仍然受到阻礙。