用于内燃发动机的预燃室组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃发动机(10)的预燃室组件(60)。预燃室组件(60)包括预燃室下部(80)和预燃室上部(70)，该预燃室下部和预燃室上部均包括燃料供给通道(74)并且两者限定出预燃室(68)且可彼此安装。预燃室组件(60)还可包括设置在预燃室上部和下部(70，80)中的至少一者中并且围绕预燃室(68)的纵向轴线(63)至少部分地周向延伸的燃料蓄积腔室(78)。预燃室组件(60)还可包括设置在预燃室上部和预燃室下部(70，80)中的至少一者中并且构造成将燃料蓄积腔室(78)与预燃室(68)流体连接的至少一个燃料通路(76；176)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种用于内燃发动机的预燃室组件。本专利技术还涉及一种内燃发动机、一种预燃室上部和一种预燃室下部。
技术介绍
例如至少部分依赖于气态燃料运行的内燃发动机通常需要点火装置(也称作预燃室组件)来点燃气态燃料和空气的混合物。包括预燃室的预燃室组件可具有部分地突伸到预燃室中的火花塞。这种预燃室组件还可包括用于向预燃室中供给一定量的燃料的燃料供给源。当空气/燃料混合物在预燃室内点燃后，火焰可经设置在预燃室中的孔口前移到主燃烧室内，在此火焰可点燃主要量的燃料和空气以用于运转内燃发动机。US8,028,674B2公开了一种燃料处理装置和方法。燃料喷嘴包括用于接收燃料的至少一个端口、形成用于引导燃料到预燃室中的端口的侧壁、和形成在第一端与侧壁之间的多个管道。US7,451,727B2公开了一种发动机，该发动机包括设置有活塞的工作气缸、设置有火花塞的预燃室、和燃烧室，它们通过通道与压缩机气缸连接。压缩机气缸设置有布置在其顶部中的燃料和空气供给通道以及活塞和截止阀。本专利技术至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，公开了一种用于内燃发动机的预燃室组件。预燃室组件可包括限定出预燃室的至少一部分的预燃室下部和限定出预燃室的其余部分并且可安装到预燃室下部的预燃室上部。预燃室上部可包括燃料供给通道。预燃室下部和预燃室上部可限定出预燃室组件的纵向轴线。预燃室组件还可包括设置在预燃室上部和预燃室下部中的至少一者中并且围绕纵向轴线至少部分地周向延伸的燃料蓄积腔室。燃料蓄积腔室与燃料供给通道流体连接。预燃室组件还可包括设置在预燃室上部和预燃室下部中的至少一者中并且构造成将燃料蓄积腔室与预燃室流体连接的至少一个燃料通路。根据本专利技术的另一方面，一种内燃发动机可包括往复地接纳活塞的至少一个气缸和至少一个根据本专利技术的预燃室组件，所述至少一个气缸和所述活塞界定出至少一个主燃烧室。所述至少一个预燃室组件可至少部分地突伸到至少一个主燃烧室中。根据本专利技术的另一方面，公开了一种内燃发动机的预燃室组件的预燃室上部。该预燃室上部可构造成安装到包括预燃室的预燃室组件的预燃室下部。该预燃室上部可包括具有纵向轴线并限定出预燃室的至少一部分的预燃室上部本体。该预燃室上部本体可包括燃料供给通道。该预燃室上部还可包括围绕纵向轴线至少部分地周向延伸并且至少部分地形成在预燃室上部本体中的燃料蓄积腔室。该燃料蓄积腔室可与燃料供给通道流体连接。预燃室上部还可包括形成在预燃室上部本体中的至少一个燃料通路。所述至少一个燃料通路可构造成将燃料蓄积腔室与预燃室流体连接。根据本专利技术的另一方面，公开了一种内燃发动机的预燃室组件的预燃室下部。该预燃室下部可构造成安装到包括预燃室的预燃室组件的预燃室上部。该预燃室下部可包括具有纵向轴线并限定出预燃室的至少一部分的预燃室下部本体。该预燃室下部还可包括围绕纵向轴线至少部分地周向延伸并且至少部分地形成在预燃室下部本体中的燃料蓄积腔室。该预燃室下部还可包括至少部分地形成在预燃室下部本体中的至少一个燃料通路。所述至少一个燃料通路可构造成将燃料蓄积腔室与预燃室流体连接。本专利技术的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。附图说明图1是带有安装在内燃发动机的气缸盖中的预燃室组件的内燃发动机的概略剖视图；图2是更详细地示出的带有安装好的预燃室组件的气缸盖的概略剖视图；图3是根据本专利技术一实施例的包括预燃室上部的图2的预燃室组件的局部剖视图；图4是沿着图3中的线IV-IV截取的图3的预燃室组件的剖视图；图5是另一预燃室组件的剖视图；和图6是根据本专利技术的另一实施例的包括预燃室上部的图2的预燃室组件的局部剖视图。具体实施方式以下是对本专利技术的示例性实施例的详细描述。文中所述和附图所示的示例性实施例旨在教导本专利技术的原理，从而使本领域的普通技术人员能够在许多不同的环境中并针对许多不同应用实施并使用本专利技术。因此，示例性实施例并非旨在成为且不应该被认为是对专利保护范围的限制性说明。确切而言，专利保护范围应该通过所附权利要求来限定。本专利技术可至少部分基于以下认识：在预燃室组件的预燃室上部和预燃室下部之间的界面处设置至少一个燃料通路可支持可靠地供给燃料到预燃室组件的预燃室中。将至少一个燃料通路设置成具有小直径还可防止预燃室内产生的火焰向位于至少一个燃料通路上游的燃料供给系统的燃料供给通道中闪回，这是因为该至少一个燃料通路可熄灭火焰。特别地，包括至少一个燃料通路的预燃室部本体可吸收火焰的热，由此淬熄火焰，于是火焰可被熄灭。由于火焰可在至少一个燃料通路中被熄灭，所以可防止燃料通路内的残留燃料的点燃，这可以使得产生较少的烟灰。本专利技术还可至少部分基于以下认识：设置围绕预燃室的纵向轴线至少部分地周向延伸的燃料蓄积腔室可支持燃料围绕预燃室的圆周均匀地分布。因此，燃料可经由所述至少一个燃料通路被均匀地供给到预燃室中。本专利技术还可至少部分基于以下认识：相对于预燃室组件的纵向轴线以倾斜方式设置该至少一个燃料通路可支持在预燃室内的空气/燃料混合物中引起旋流。所引起的旋流可支持使所喷射的燃料与预燃室内已经存在的空气/燃料混合物混合。现在参照附图，内燃发动机10的一个示例性实施例在图1中被示出。内燃发动机10可包括未示出的部件，例如燃料系统、空气系统、冷却系统、外围设备、传动系统构件、涡轮增压器等。出于本专利技术的目的，内燃发动机10可以是四冲程气态燃料内燃发动机。然而，本领域技术人员将认识到，气态燃料内燃发动机10可以是将使用预燃室的任意类型的发动机(二冲程发动机、涡轮发动机、燃气发动机、柴油发动机、天然气发动机、丙烷发动机等)。此外，内燃发动机10可具有任意尺寸，具有任意数目的气缸，并且具有任意构型(“V”形构型、直列构型、径向构型等)。内燃发动机10可用来驱动任意机器或其它设备，包括机车应用、公路卡车或车辆、非公路卡车或机器、土方设备、发电机、航天应用、海洋应用、泵、静止设备或其它发动机驱动的应用。内燃发动机10可包括具有多个气缸14(图1中示出了其中一个)的发动机缸体12。活塞16可以可滑动地设置在气缸(或气缸套)14内以在上死点位置与下死点位置之间往复运动。连杆18可将活塞16与曲轴22的偏心曲柄销20连接，使得活塞的往复运动可引起曲轴22的旋转。内燃发动机10还可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机(10)的预燃室组件(60)，所述预燃室组件(60)包括：限定出预燃室(68)的至少一部分的预燃室下部(80)；限定出所述预燃室(68)的其余部分并且能安装到所述预燃室下部(80)的预燃室上部(70)，所述预燃室上部(70)包括燃料供给通道(74)，所述预燃室下部(80)和所述预燃室上部(70)限定出所述预燃室组件(60)的纵向轴线(63)；设置在所述预燃室上部(70)和所述预燃室下部(80)中的至少一者中并且围绕所述纵向轴线(63)至少部分地周向延伸的燃料蓄积腔室(78)，所述燃料蓄积腔室(78)与所述燃料供给通道(74)流体连接；和至少一个燃料通路(76；176)，所述至少一个燃料通路设置在所述预燃室上部(70)和所述预燃室下部(80)中的至少一者中并且构造成将所述燃料蓄积腔室(78)与所述预燃室(68)流体连接。

【技术特征摘要】
2014.10.21 EP 14189755.31.一种用于内燃发动机(10)的预燃室组件(60)，所述预燃室组件(60)
包括：
限定出预燃室(68)的至少一部分的预燃室下部(80)；
限定出所述预燃室(68)的其余部分并且能安装到所述预燃室下部(80)
的预燃室上部(70)，所述预燃室上部(70)包括燃料供给通道(74)，所述预燃
室下部(80)和所述预燃室上部(70)限定出所述预燃室组件(60)的纵向轴线
(63)；
设置在所述预燃室上部(70)和所述预燃室下部(80)中的至少一者中并
且围绕所述纵向轴线(63)至少部分地周向延伸的燃料蓄积腔室(78)，所述燃
料蓄积腔室(78)与所述燃料供给通道(74)流体连接；和
至少一个燃料通路(76；176)，所述至少一个燃料通路设置在所述预燃
室上部(70)和所述预燃室下部(80)中的至少一者中并且构造成将所述燃料
蓄积腔室(78)与所述预燃室(68)流体连接。
2.根据权利要求1所述的预燃室组件(60)，其中，所述至少一个燃料
通路(76)沿着基本位于与所述纵向轴线(63)垂直的平面内的燃料通路轴线
(77)延伸。
3.根据前述权利要求中任一项所述的预燃室组件(60)，其中，所述至
少一个燃料通路(76)沿着相对于所述纵向轴线(63)径向延伸的燃料通路轴
线(77)延伸。
4.根据权利要求1或2所述的预燃室组件(60)，其中，所述至少一个
燃料通路(76)沿着相对于所述纵向轴线(63)以倾斜方式延伸的燃料通路轴
线(77)延伸以在所述预燃室(68)中引起旋流。
5.根据权利要求4所述的预燃室组件(60)，其中，所述燃料通路轴线
(77)与相对于所述纵向轴线(63)的径向方向(79)之间的角度(α)在约0°到约
60°的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的预燃室组件(60)，其中，所述至

\t少一个燃料通路(76)包括在所述燃料供给通道(74)的横截面积的约20％至
约100％的范围内的总横截面积。
7.根据前述权利要求中任一项所述的预燃室组件(60)，其中，所述至
少一个燃料通路(76)包括在约0.1mm2至约20mm2的范围内的总横截面积。
8.根据前述权利要求中任一项所述的预燃室组件(60)，其中，所述预
燃室上部(70)和所述预燃室下部(80)能通过焊接彼此安装在一起。
9.根据权利要求1所述的预燃室组件(60)，其中，所述至少一个燃料
通路是在所述预燃室上部(70)与所述预燃室下...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·迈尔，
申请(专利权)人：卡特彼勒能源方案有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE