[發明專利]氣缸裝置以及相關方法

有效

• 申請號: 201510408766.8
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105317525B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: M·奧特;I·尼隆德;H-R·魯斯迪;克里斯·哈塔爾
• 申請（專利權）人: 溫特圖爾汽柴油公司
• 主分類號: F02B19/10
• 分類號: F02B19/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發明涉及預燃室底部部分、預燃室、氣缸裝置、用于混合氣體和空氣并且點燃預燃室中的氣體?空氣混合物的方法以及用于更換預燃室的方法。一種內燃機的氣缸的預燃室的預燃室底部部分(1)包括具有豎直軸(3)的點火室下部(2)和用于將點火室下部(2)與主燃燒室連接的管道(4)，管道(4)包括至少一個管道縱軸(5)。管道(4)的進口(6)被形成為使得豎直軸(3)相對于管道縱軸(5)具有傾斜角(A)，并且進口(6)偏心布置以使得能在點火室中形成滾流運動。管道(4)包括至少一個出口(7)，出口(7)被布置成使得氣體?空氣混合物束能形成為相對于豎直軸(3)不對稱地分布。進口(6)處的邊緣(8)被設計為圓滑邊緣。

技術領域

本發明涉及預燃室底部部分、預燃室、氣缸裝置、用于混合氣體和空氣并且點燃預燃室中的所述氣體-空氣混合物的方法以及用于更換預燃室的方法。

背景技術

預燃室尤其用于所謂的稀薄燃燒發動機，在稀薄燃燒發動機中需要強大的點火源。在這種情況下，使用預燃室來提供用于點燃主燃燒室中的稀薄氣體混合物的高能量。在預燃室中，通過噴射適當的燃料(所述燃料在過量空氣中反應并且在超過特定壓力和溫度條件下進行自燃)或者通過電熱塞或火花塞與通過在預燃室中直接添加正確量的氣體而可得到的本地理想配比的空氣-氣體混合物的結合，可點燃來自主燃燒室的稀薄基本空氣-氣體混合物。預燃室的形狀取決于實際點火方法。帶或不帶電熱塞的引燃燃料點火可提供比傳統火花預燃室點火系統高的點火能量。這要求通常將引入預燃室的基本空氣-氣體燃料混合物與待噴射引燃燃料的混合物快速且可重復的混合。盡管多種預燃室布置是已知的，但它們不能夠同時滿足上述要求。

US 5,293,851公開了一種包括預燃室的氣體發動機的燃燒系統。預燃室通過簡單的管道連接到主燃燒室。管道沒有在流動方面進行優化并且包括通向預燃室的陡邊，這造成壽命短并導致正供應到氣缸中的氣體-空氣混合物的分布差，尤其是在諸如輪船發動機的大型發動機的情況下。

在DE 197 03 309中，公開了由兩個部分制成的預燃室。預燃室是對稱構成的，使得經過管道的流動將導致比有限的滾流運動更多的渦流。

WO 2009/109694公開了用于奧拓循環的預燃室布置，該預燃室布置包括用于將被點燃的氣體-空氣混合物對稱分布在氣缸燃燒室中的數個開口。這種預燃室往往會由于使開口之間的小金屬橋受損的高溫而頻繁更換包括開口的部件。

發明內容

因此，本發明的目的是避免現有技術的缺陷并且形成預燃室底部部分、預燃室、氣缸裝置、用于混合氣體和空氣并且點燃氣體-空氣混合物的方法以及用于更換預燃室底部部分的方法，所述預燃室底部部分具有進入主燃燒室中的氣體-空氣混合物的優化入口和優化壽命。

該目的是通過用于內燃機的氣缸的預燃室的預燃室底部部分來實現的，該預燃室底部部分包括具有豎直軸的點火室下部，用于點燃氣體-空氣混合物。預燃室底部部分包括管道，用于將點火室下部與氣缸的主燃燒室連接。管道包括至少一個管道縱軸，并且通向點火室下部的管道的進口被形成為使得豎直軸相對于管道縱軸具有傾斜角。進口被偏心布置以使得在點火室中能形成滾流運動。管道包括至少一個出口(優選地，確切地說是一個出口)，出口被布置成使得氣體-空氣混合物束能形成為相對于豎直軸不對稱地分布。進口處的邊緣被設計為圓滑邊緣。

這種預燃室底部部分造成氣體和空氣的優化分布，因此，造成預燃室中和氣缸的主燃燒室中的優化點火。此外，預燃室底部部分的壽命延長。

管道縱軸可被布置成相對于豎直軸成大致0.1°至80°的角度，優選地相對于豎直軸成10°至45°的角度，最優選地相對于所述豎直軸成16°至30°的角度。

這種管道造成點火室中的氣體-空氣混合物的最佳不對稱分布和優化滾流運動。

被點燃的氣體-空氣混合物束可從所述出口被引入所述主燃燒室，僅僅在徑向環繞所述豎直軸最大成180°且與豎直軸軸向成90°的球心角體內。