[發(fā)明專利]在內(nèi)燃機(jī)中的未燃燒燃料排放

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380065599.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN104870749A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·施特爾瓦格恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡特彼勒能源方案有限公司
• 主分類號(hào): F01B31/20
• 分類號(hào): F01B31/20;F02F1/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種內(nèi)燃機(jī)(1)，包括：

汽缸(2)；

活塞(30)，其可在所述汽缸(2)內(nèi)在上死點(diǎn)(TDC)和下死點(diǎn)(BDC)之間往復(fù)移動(dòng)，所述活塞(30)將所述汽缸(2)分隔成上活塞段(40)和下活塞段(42)，所述活塞(30)包括具有至少一個(gè)活塞環(huán)(32，34)并具有活塞環(huán)組件厚度(D)的活塞環(huán)組件，所述活塞環(huán)配置成密封地接觸所述汽缸(2)；

環(huán)形縫隙(18)，其具有環(huán)形縫隙容積，且與所述上活塞段(40)流體連通，并由所述汽缸(2)、所述活塞(30)和所述活塞環(huán)組件限定；以及

多個(gè)排氣槽(14，16)，其每個(gè)均在軸向方向上在所述汽缸(2)內(nèi)延伸比所述活塞環(huán)組件厚度(D)更大的長(zhǎng)度(L)，僅當(dāng)所述活塞(30)具有對(duì)應(yīng)于所述上死點(diǎn)(TDC)后大約85°到95°和大約265°到275°的曲柄角范圍的位置時(shí)，所述多個(gè)排氣槽(14，16)具有排氣容積并且被配置并且定位成將所述環(huán)形縫隙(18)與所述下活塞段(42)流體地連接，所述排氣容積在所述環(huán)形縫隙容積的15％到60％的范圍內(nèi)。

2.一種內(nèi)燃機(jī)(1)，包括：

汽缸(2)；

活塞(30)，其可在所述汽缸(2)內(nèi)在上死點(diǎn)(TDC)和下死點(diǎn)(BDC)之間往復(fù)移動(dòng)，所述活塞(30)將所述汽缸(2)分隔成上活塞段(40)和下活塞段(42)，所述活塞(30)包括至少一個(gè)活塞環(huán)(32，34)，所述活塞環(huán)配置成密封地接觸所述汽缸(2)并具有活塞環(huán)厚度(D)；

環(huán)形縫隙(18)，其與所述上活塞段(40)流體連通，并由所述汽缸(2)、所述活塞(30)和所述至少一個(gè)活塞環(huán)(32，34)限定；以及

多個(gè)排氣槽(14，16)，其垂直布置在所述汽缸(2)中，并且每個(gè)排氣槽均具有大于所述活塞環(huán)厚度(D)的長(zhǎng)度(L)，僅當(dāng)所述活塞(30)具有對(duì)應(yīng)于所述上死點(diǎn)(TDC)后大約85°到95°和大約265°到275°的曲柄角范圍的位置時(shí)，所述多個(gè)排氣槽(14，16)被配置并且定位成將所述環(huán)形縫隙(18)與所述下活塞段(42)流體地連接。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其中所述多個(gè)排氣槽(14，16)中的每個(gè)的長(zhǎng)度(L)比所述活塞環(huán)組件厚度(D)大至多約50％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，進(jìn)一步包括插入所述汽缸(2)中的汽缸套(10)，使得所述活塞(30)往復(fù)地布置在所述汽缸套(10)內(nèi)，并且所述環(huán)形縫隙(18)由所述汽缸套(10)、所述活塞(30)和所述活塞環(huán)組件限定，其中所述多個(gè)排氣槽(14，16)布置在所述汽缸套(10)中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其中所述汽缸套(10)包括圍繞所述汽缸套(10)的圓周對(duì)稱布置的六個(gè)排氣槽(14，16)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其中所述多個(gè)排氣槽(14，16)中的每個(gè)包括傾斜的上邊緣(15)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其中所述多個(gè)排氣槽(14，16)中的每個(gè)包括傾斜的下邊緣(17)。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其中所述活塞環(huán)組件厚度(D)由所述至少一個(gè)活塞環(huán)(32，34)的上邊緣(33)和所述至少一個(gè)活塞環(huán)(32，34)的下邊緣(35)之間的距離限定。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，進(jìn)一步包括進(jìn)氣道(20)，其流體地連接到所述上活塞段(40)并且配置成將空氣/燃料混合物供應(yīng)到所述上活塞段(40)中，其中所述下活塞段(42)配置成流體地連接到所述進(jìn)氣道(20)，使得將排出的未燃燒的空氣/燃料混合物在后續(xù)循環(huán)期間再供應(yīng)到所述上活塞段(40)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，進(jìn)一步包括曲軸箱，其配置成包括支撐所述活塞(30)的曲軸，其中所述曲軸箱配置成流體地互連在所述下活塞段(42)和所述進(jìn)氣道(20)之間。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，進(jìn)一步包括再供應(yīng)溝道，其配置成流體地互連在所述曲軸箱和所述進(jìn)氣道(20)之間。