内燃机制造技术

技术编号:15066027 阅读:153 留言:0更新日期:2017-04-06 13:36
本发明专利技术涉及一种内燃机(1)、尤其是四冲程燃气发动机,所述内燃机包括多个气缸(Z)和一个预燃室气体供给管路(4),各气缸(Z)分别配有一个预燃室(2),各预燃室(2)能通过该预燃室气体供给管路经由一个配设给相应的预燃室(2)的预燃室气阀(3)被供给燃气,在预燃室气体供给管路(4)与预燃室气阀(3)之间分别设置一个孔板(5),配设给预燃室气阀(3)的孔板(5)之中的至少一个具有如此小的通流系数,即在燃烧循环之间在预燃室气阀(3)与孔板(5)之间的容积(6)中最大出现的压力不达到在预燃室气体供给管路(4)中存在的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有权利要求1前序部分特征的内燃机、尤其是四冲程燃气发动机。
技术介绍
具有预燃室的内燃机由现有技术是已知的。在从一定的气缸工作容积起的内燃机中仅仅火花塞的点火火花不再足以将主燃室中的由于排放原因经常非常细薄的气体-空气混合物可靠地点燃。在预燃室式发动机中设置另一燃烧室,其仅具有主燃室的容积的几分之一并且在该另一燃烧室中通过点火装置点燃燃气-空气混合物。该预燃室与主燃室经由通道连接。通过在通道的在主燃室侧的端部上的溢流孔,点火火舌冲入到主燃室中并且点燃存在于那里的混合物。在所谓的无冲扫的预燃室的情况下,在压缩冲程期间混合物从主燃室压入到预燃室中,在主燃室和预燃室中存在相同的燃气-空气混合物。如果相反预燃室附加地被供应燃气或混合物,则称为冲扫的预燃室。在冲扫的预燃室的情况下,为了提高预燃室的点火能量,在预燃室中的混合物以少量燃气或附加的燃料进行加浓。例如在EP0377265中说明一种燃气发动机,其具有预燃室,该预燃室通过气体管路18被供应燃气。如果达到要求的打开压差,则止回阀24打开,并且将燃气释放到预燃室。同类的内燃机具有预燃室,其能被预燃室供气段供应燃气。燃气从预燃室供气段到预燃室中的计量通过预燃室气阀实现。预燃室供气段本身被内燃机的气体供给装置供应气体。气体输入通常经由主气体供应装置与燃气供气段之间的中央孔板进行,用以调节期望的预燃室气体量。预燃室气阀通常构成为被动的止回阀,其仅在气体供给装置的压力与存在于预燃室中的压力之间的确定的正压差时才打开并且因此给预燃室混合确定量的气体。如果低于打开压差,预燃室气阀保持关闭。因为预燃室气体供给装置经常与内燃机的压缩机耦合,在预燃室气体供给装置中的压力通常对应于增压压力或者与该增压压力耦合。如果考察主燃室的压缩曲线,在换气期间、在超过预燃室气阀的打开压差时实现预燃室气阀的打开。由于在达到在预燃室气体供给管路与主燃室中的压力之间的足够大的压差时预燃室气阀突然打开,存在于预燃室气体管路中的气体量受到压力波动。由于该压力波动,可能影响预燃室气阀的期望的打开时间以及输送的气体量,也影响其他气缸。因此在预燃室气体供给管路中的压力波动产生以下影响,局部地在预燃室气阀之前存在不同于预燃室气体供给装置的额定压力的压力并且因此在预燃室气体供给管路与主燃室之间的使得预燃室气阀打开的压力关系在过短的时间上、在过长的时间上或甚至根本不能达到。后果是,预燃室在不确定的时间被输送不确定量的燃气。与输送给预燃室的预定量的燃气的偏差对于排放、效率和内燃机燃烧稳定性有负面影响。在向预燃室输送过少燃料时,例如存在预燃室不能可靠地点燃主燃室的危险。为了缓和影响到预燃室气体供给装置气柱的压力波动,通常在将预燃室气体供给管路与各个预燃室气阀连接的管路区段中设置孔板(即相对于在主气体供给装置与预燃室供气段之间的“中央的”孔板为附加的“离散的”孔板),气体能够仅仅节流地流过它们。由现有技术已知的局部的孔板产生以下作用,在孔板与预燃室气阀之间的容积被缓慢地填充。通过这种缓慢的“增压”,在预燃室气体供给管路(“共轨”)中的振动被降低。也实现,预燃室气阀的冲击式的打开不会将压力波动或者仅仅将大大衰减的压力波动传递到预燃室气体供给装置。因此应该实现,分别与内燃机的一个燃烧室相配的所有预燃室被连续的输送相同量的燃气。然而已知,在一个包括多个燃烧室的内燃机的气缸之间在换气期间和高压阶段期间的气缸压力曲线中存在偏差。这种所谓的气缸不平衡状态已经是不可避免的,因为在活塞-气缸单元之间存在几何偏差和在换气中存在流动效应。在此缺点在于,在换气期间的预燃室中的低压导致较大的输入的预燃室气体量或者相反。在预燃室气阀中和在预燃室气体供给装置的因气缸而异的部件中的差别也导致对不平衡状态的其他贡献。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种用于配给预燃室气体的装置和一种用于制造该装置的方法,借此能够在预燃室气体配给方面保证各气缸的平衡。所述目的通过一种按权利要求1所述的内燃机达到。有利的实施方式在从属权利要求中说明。在本申请的上下文中,在概念“燃气”之下可以理解纯气体(通常是可燃气体例如天然气)或者气体-空气混合物。按本专利技术规定,与一个预燃室气阀相配的孔板之中的至少一个、优选全部具有如此小的通流系数,即在燃烧循环之间在预燃室气阀与孔板之间的容积中最大出现的压力不达到在预燃室气体供给管路中存在的压力。通流系数是通过开口(在这种情况下是孔板)的可达到的流量的尺度并且可解释为有效的横截面。几何的流动横截面越小,通流系数也越小。对通流系数的附加的输入参量是孔板几何形状的构造。这种小的通流系数使得减小在输送给不同活塞-气缸单元的预燃室气体量中的差别,而且通流系数选择得越小,差别减小得越多。即本申请人在试验中确定,在选择设置于预燃室气体供给管路与预燃室气阀之间的管路区段中的孔板的不寻常地小的通流系数时,在燃烧循环期间在孔板与预燃室气阀之间的容积中不达到预燃室气体供给管路中的压力水平。更准确地说,在孔板与预燃室气阀之间的容积中出现最大压力,该最大压力与输送的预燃室气体量成比例。预燃室气体量一方面与相配于该预燃室的活塞-气缸单元在预燃室气阀打开阶段期间的气缸压力相关。另外,预燃室气体量也与直至预燃室的因气缸而异的预燃室气体供给管路的通流特性以及预燃室气阀的通流特性相关。换言之实现,在对于气体的实际配给可供使用的那个容积区段中,即在孔板与预燃室气阀之间的那个容积中的压力水平与在预燃室气体供给管路中存在的压力水平部分解耦。实现通过阀作用的各压差的平衡。在因气缸而异的直至预燃室的预燃室气体供给管路中的偏差或者说差别以及在预燃室气阀的通流特性中的偏差或者说差别除了导致各活塞-气缸单元中的压力差别之外也导致预燃室气体供给装置的失衡状态并且被本专利技术的装置缓和。即出现一种状态,其中,各预燃室在预燃室气体量方面基本上平衡。通过本专利技术,在保持本来单纯被动作用的预燃室气阀的情况下实现用于气缸平衡的自动调整系统。该系统可以适配在发动机运行或发动机装备中的因气缸而异的变化。在此,最小程度地低于共轨压力就已经足够了。如果在燃烧循环之间在预燃室气体与孔板之间的容积中最大出现的压力保持低于预燃室气体供给管路中的压力的99%,就已经在平衡方面出现明显的效果。优选本文档来自技高网
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【技术保护点】
内燃机(1)、尤其是四冲程燃气发动机,所述内燃机包括多个气缸(Z)和一个预燃室气体供给管路(4),各气缸(Z)分别配有一个预燃室(2),各预燃室(2)能通过该预燃室气体供给管路经由一个配设给相应的预燃室(2)的预燃室气阀(3)被供给燃气,在预燃室气体供给管路(4)与预燃室气阀(3)之间分别设置一个孔板(5),其特征在于,配设给预燃室气阀(3)的孔板(5)之中的至少一个、优选全部具有如此小的通流系数,即在燃烧循环之间在预燃室气阀(3)与孔板(5)之间的容积(6)中最大出现的压力不达到在预燃室气体供给管路(4)中存在的压力。

【技术特征摘要】
2014.12.15 EP 14004212.81.内燃机(1)、尤其是四冲程燃气发动机,所述内燃机包括多个
气缸(Z)和一个预燃室气体供给管路(4),各气缸(Z)分别配有一
个预燃室(2),各预燃室(2)能通过该预燃室气体供给管路经由一个
配设给相应的预燃室(2)的预燃室气阀(3)被供给燃气,在预燃室
气体供给管路(4)与预燃...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·维默P·克里斯蒂纳C·舒伯特扎林格M·格罗茨
申请(专利权)人:GE延巴赫两合无限公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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