[發(fā)明專利]燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的燃?xì)夤?yīng)和點火裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610141405.6
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105781799B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·肯策爾;G·科格勒;P·施泰因呂克
• 申請（專利權(quán)）人: 賀爾碧格維恩有限公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02B19/10
• 代理公司: 11038 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 俞海舟<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

為了在吸氣式燃?xì)獍l(fā)動機(jī)中實現(xiàn)可靠、良好可控和迅速的擴(kuò)散燃燒，推薦一種燃燒室噴嘴(12)，在所述燃燒室噴嘴的圓周上分布地設(shè)置多個用于熱的燃燒氣體的火炬通道(52)，所述火炬通道與預(yù)燃室(15)相連。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的燃?xì)夤?yīng)和點火裝置，其包括燃燒室噴嘴，多個用于主燃?xì)獾膰娚渫ǖ涝谒鋈紵覈娮斓膱A周上分布地設(shè)置，所述噴射通道與用于主燃?xì)獾闹魅細(xì)夤?yīng)管路相連，并且此外在燃?xì)夤?yīng)和點火裝置中設(shè)置預(yù)燃室，點火燃料供應(yīng)管路通入該預(yù)燃室之中，多個用于熱的燃燒氣體的火炬通道在所述燃燒室噴嘴的圓周上分布地設(shè)置并且與預(yù)燃室相連.

本發(fā)明所述的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)指的是具有活塞、尤其具有往復(fù)運動活塞的內(nèi)燃機(jī)，也就是活塞式發(fā)動機(jī).

背景技術(shù)

外源點火燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的已知燃燒方法均基于這樣的原理：要么在進(jìn)氣沖程給氣缸充氣的過程中將可燃混合氣供應(yīng)給工作腔，或者在壓縮沖程期間通過噴入燃?xì)庠诠ぷ髑恢行纬煽扇蓟旌蠚?然后通過火花點火或者噴入少量自燃性液體燃料的方式點燃可燃混合氣.這里當(dāng)點燃的時候用于燃燒的燃料已經(jīng)與燃燒用空氣混合。可以直接在氣缸中點燃，或者通過在預(yù)燃室中點燃的方式間接點燃.可通過火花點火方式在預(yù)燃室中點燃，這就會引起從預(yù)燃室流出到主燃室(氣缸)之中的高溫氣體射流，使得主燃室中的可燃混合氣點燃，通常湍流火焰前鋒隨后穿過可燃混合氣.通過主燃室點火和如此實現(xiàn)的壓力升高，在做功沖程中通過活塞完成所需的機(jī)械有用功.例如DE 10 2014 000 229 A1或者DE 196 22 945A1就公開了具有這種預(yù)燃室點火的燃?xì)獍l(fā)動機(jī).DE 10 2013 009 413 A1描述了預(yù)燃室的一種特殊實施方式.

這些行之有效并且基本上穩(wěn)健的燃燒方法都有缺點：在燃空比不利的時候均有缺火或者提前點火傾向，可能會導(dǎo)致高的有害物質(zhì)排放、很差的效率和/或極端的機(jī)械負(fù)荷.此類缺火或者提前點火均會威脅燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的安全可靠運行.快速負(fù)荷變化尤其可能會導(dǎo)致燃空比的上述不利變化。因此如果對負(fù)荷變化速度的要求很高，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的使用就會受到限制。

例如US 8,800,529 B2公開了一種能克服該缺點的解決方案，該專利描述了一種吸入空氣的燃燒方法，在進(jìn)氣沖程中吸入空氣，在壓縮沖程中壓縮空氣，并且在活塞快要到達(dá)上止點之前，才通過多孔噴嘴噴入主燃?xì)猓c壓燃式柴油機(jī)噴入柴油的過程一樣.由于氣體具有很高的自燃溫度，因此借助預(yù)噴將主燃?xì)恻c燃，在預(yù)噴時將少量自燃性液態(tài)燃料噴入主燃室之中。然后主燃?xì)獾娜紵蜁鳛檠刂魅細(xì)馍淞鞅砻孢M(jìn)行的擴(kuò)散燃燒。眾所周知，使得燃燒所需的氧氣經(jīng)由火焰邊緣擴(kuò)散到火焰之中，就可以進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，不必預(yù)先混合空氣和燃料.火焰直接從周圍環(huán)境“吸入”燃燒所需的氧氣.因此朝向焰心給火焰供應(yīng)的氧氣越來越少，燃料在焰心中僅僅部分燃燒.但是由于該燃燒方法僅僅壓縮空氣，因此沒有提前點火的危險.液態(tài)燃料在預(yù)噴時能非常可靠地自燃，因此可防止缺火.

EP 520 659 A1和EP 778 410 A1公開了用于這種燃燒方法的噴射閥，也稱作雙燃料閥.將用于噴射燃燒用氣態(tài)燃料和預(yù)噴點火用液態(tài)燃料的閥同心布置在噴射閥之中.

該燃燒方法的主要缺點在于必須提供兩種燃料，也就是作為主燃?xì)獾母邏簹怏w和用于預(yù)噴的柴油，并且必須設(shè)置所需的雙燃料儲存器和供應(yīng)裝置.