预燃室装置、气缸盖和活塞发动机制造方法及图纸

用于活塞发动机的预燃室装置包括形成预燃室(4)的第一端(4A)的本体部分(1)以及用于将流体从预燃室排出到气缸的主燃烧室(7)的单独的喷嘴部分(2)。喷嘴部分(2)布置为突出到本体部分(1)中并且包括至少一个喷嘴开口(5)和用于在喷嘴开口(5)与预燃室(4)之间建立流体连通的导管(6)，并且本体部分(1)包括用于支持本体部分(1)在气缸的纵向方向上靠着气缸盖(8)接触表面(10)的支持表面(9)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于根据权利要求1的前序部分的用于活塞发动机的预燃室装置。本专利技术还涉及一种气缸盖和活塞发动机。
技术介绍
内燃机可以配备预燃室，也叫做预燃烧室。在预燃室式发动机中，每个气缸配备有预燃室，并且部分或全部燃料被导入预燃室。取决于发动机，燃料可以被自燃，或可以使用火花塞或其它的装置用于点燃燃料。燃烧因此在预燃室中开始，但燃烧的主要部分发生在预燃室外侧的气缸中。预燃室结构在贫燃烧发动机中尤其有益，其中部分燃料被导入预燃室中并且部分燃料在进气阀之前与空气混合。例如在火花点火气体发动机中可以使用这种类型的装置。与气缸中的混合物相比，预燃室中的燃气空气混合物比较浓。预燃室中浓的混合物通过火花塞点燃并且来自预燃室的火焰点燃气缸中的混合物。预燃室式发动机的缺点是预燃室中的高温，例如，预燃室中的高温引起高温腐蚀。尤其是气体发动机中，预燃室承受极高的高压梯度和最大压力。这对预燃室的材料和结构设定了非常高的标准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于活塞发动机的改进的预燃室装置，其包括至少一个气缸和封闭气缸的一端的气缸盖。根据本专利技术的预燃烧布置的特征部分特征在权利要求1的特征部分中给出。本专利技术的其它目的是提供一种改进的气缸盖和活塞发动机。根据本专利技术的预燃室装置形成了具有第一端和第二端的预燃室，并且可以布置到气缸盖中从而预燃室的第二端比第一端更靠近气缸。装置包括形成预燃室的第一端的本体部分以及用于将流体从预燃室排出至气缸的主燃烧室中的单独的喷嘴部分。喷嘴部分布置为突出到本体部分中并且包括至少一个喷嘴开口和用于在喷嘴开口和预燃室之间建立流体连通的导管。本体部分包括用于在气缸的纵向方向上将本体部分支撑靠着气缸盖的接触表面的支撑表面。由于被支撑为靠着气缸盖的本体部分形成了预燃室的上端，在预燃室的上部中不需要垫圈。因此可以降低泄漏风险。在预燃室的上部中需要较小的壁厚度，在火花点火发动机中使用预燃室的情况下，其改善了火花塞的冷却。需要比本体部分经受更高温度的喷嘴部分可以由与本体部分不同的材料制成。因此需要较小量的特殊钢或其它昂贵的材料。该结构省去了对于大直径衬垫的需要，并且因此需要较小的预紧力以将预燃室装置附接到气缸盖上。因此降低了气缸盖的中心区域中的负载。预燃室也更容易与气缸盖对齐。附图说明参照附图，在下文中更详细地描述了本专利技术的实施例，其中图1示出了连接有气缸盖的预燃室装置的截面图，图2示出了从另一方向的预燃室装置的截面图，图3示出了图1的细节A，以及图4示出了图1的细节B。具体实施方式图1中示出了用于连接有气缸盖8的活塞发动机的预燃室装置。图2是出了另一方向的相同的预燃室装置。发动机是大型内燃机，例如船舶用主要或辅助发动机或在用于发电的电厂使用的发动机。发动机配备有多个气缸，并且发动机的每个气缸配备有预燃室。发动机的每个气缸配备有气缸盖8，其关闭气缸的上端。术语“上”这里是指气缸的远离曲轴的端部。气缸不需要垂直布置，但它们可以相对于发动机的基部成一些其它的角度。主燃烧室7在气缸盖8与活塞之间形成在气缸内部。在附图的实施例中，发动机是火花点火气体发动机，其中部分气态燃料被导入到进气道以形成稀空气/燃料混合物，并且部分燃料被导入预燃室4以形成浓混合物，其由火花塞点燃。在主燃烧室7中的较稀混合物由在预燃室4中形成的较浓混合物的燃烧点燃。发动机的每个气缸配备有具有第一端部4A即上端，和第二端部4B即下端的预燃室4。第一端部4A因此定位为比第二端部4B远离气缸和主燃烧室7。在附图的实施例中，预燃室4近似球形，但预燃室4可替换地可以具有不同的形状，例如椭圆体的形状。气缸盖8配备有用于容纳预燃室4的空间11。预燃室装置包括本体部分1和喷嘴部分2。本体部分1和喷嘴部分2是单独的部分。本体部分1界定了预燃室4的主要部分，包括预燃室4的第一端4A。预燃室4的上部因此由本体部分1限定。本体部分1至少限定了预燃室4的上半部。喷嘴部分2界定了预燃室4的第二端部4B，并且预燃室4的下部因此由喷嘴部分2限定。本体部分1和喷嘴部分2一起限定了整个预燃室4。预燃室4还可以仅仅通过本体部分1限定。由于本体部分2形成了预燃室4的第一端4A，在预燃室4的上部中不需要衬垫。因此降低了冷却水泄露的风险。喷嘴部分2由特殊钢或其它适当的材料制成，其承受预燃室4中的高温和压力。由于可以为预燃室4的上部布置更有效的冷却，本体部分1可以由较廉价材料制成，例如钢。由于喷嘴部分2仅界定了预燃室4的小部分，预燃室装置的仅仅很小部分需要由昂贵材料制成，并且预燃室装置的主要部分可以由廉价的材料制成。喷嘴部分2和/或本体部分1可以被涂敷。由于喷嘴部分2需要比本体部分1承受更高的温度，喷嘴部分2的涂层可以由与本体部分1的材料或本体部分1的涂层不同的材料制成。喷嘴部分2突出到本体部分1中并且从本体部分1向燃烧室7延伸。本体部分1内的喷嘴部分2的部分是锥形的，朝着主燃烧室7略微渐缩。气缸盖8配备有开口12，喷嘴部分2通过该开口突出到燃烧室7中。气缸盖8的开口12稍稍呈锥形，因此对应于喷嘴部分2的形式。喷嘴部分2从上方导入到开口12中。喷嘴部分2的直径稍小于开口12的直径。选择直径从而当气缸盖8和喷嘴部分2在环境温度下时，即，当发动机没有运行时，在喷嘴部分2与气缸盖8之间存在间隙19，即，小间隙。当发动机运行时，由于气缸盖8的更有效的冷却，气缸盖8的温度上升为小于喷嘴部分2的温度。当气缸盖8和喷嘴部分2在工作温度下时，喷嘴部分2与气缸盖8接触。在工作温度下时，在喷嘴部分2与气缸盖8之间甚至存在冷缩配合。喷嘴部分2利用冷缩配合附接到本体部分1。喷嘴部分2配备有导管6，流体通过该导管从预燃室4排出到燃烧室7。导管6被分为几个支路6A，几个支路6A终止于喷嘴开口5，喷嘴开口5通向燃烧室7中的喷嘴部分2的外表面。代替分支导管6，喷嘴部分2可以配备若干导管，每个都连接到喷嘴开口。代替若干喷嘴开口5，喷嘴部分2可以配备环形槽，一个或多个导管连接到环形槽并且流体通过所述环形槽排出到燃烧室7。由于喷嘴部分2的简单形状，其其很容易并且廉价地制造。本体部分1配备有支撑表面9，其可以布置为抵靠气缸盖8的接触表面10。气缸盖8的接触表面10在气缸的纵向方向上支撑本体部分1。本体部分1的支撑表面9是环形的。当喷嘴部分2插入到本体部分1时，支撑表面9围绕喷嘴部分2。支撑表面9位于喷嘴部分2的导管6周围的区域中，即，低于预燃室4。衬垫3布置在气缸盖8的接触表面10与本体部分1的支撑表面9之间。本体部分1利用预紧螺栓18附接到气缸盖8。螺栓18没有与本体部分1直接接触，但本体部分1被夹在气缸盖8和布置在本体部分1上方的例如用于将燃料导入到预燃室4中的部分21，22之间。冷却水套形成在本体部分1与气缸盖8之间的空间11中。冷却水可以通过进口管13被导入冷却水套中并且通过出口管14从冷却水套排出。由于衬垫3邻接喷嘴部分2并且不围绕预燃室4，其具有相对小的直径。因此需要较小的预拉伸力将预燃室装置附接至气缸盖8并且使得在预燃室装置和气缸盖8之间的连接是不漏流体的。气缸盖8的中心区域因此负载较少。接触表面9承载在气缸的纵向方向上作用于预燃室装置的所有力。预燃室装置配备有进气阀16和燃料管15，其将进气阀16连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于活塞发动机的预燃室装置，所述活塞发动机包括至少一个气缸和封闭所述气缸的一端的气缸盖(8)，所述预燃室装置形成预燃室(4)，所述预燃室具有第一端(4A)和第二端(4B)并且能够布置到所述气缸盖(8)中使得所述预燃室(4)的所述第二端(4B)比所述第一端(4A)靠近所述气缸，其中‑所述预燃室装置包括形成所述预燃室(4)的第一端(4A)的本体部分(1)以及用于将流体从所述预燃室(4)排出到所述气缸的主燃烧室(7)中的单独的喷嘴部分(2)，‑所述喷嘴部分(2)布置为突出到所述本体部分(1)中并且包括至少一个喷嘴开口(5)和用于在所述喷嘴开口(5)与所述预燃室(4)之间建立流体连通的导管(6)，并且‑所述本体部分(1)包括在所述气缸的纵向方向上抵靠所述气缸盖(8)的接触表面(10)而支撑所述本体部分(1)的支撑表面(9)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于活塞发动机的预燃室装置，所述活塞发动机包括至少一个气缸和封闭所述气缸的一端的气缸盖(8)，所述预燃室装置形成预燃室(4)，所述预燃室具有第一端(4A)和第二端(4B)并且能够布置到所述气缸盖(8)中使得所述预燃室(4)的所述第二端(4B)比所述第一端(4A)靠近所述气缸，其中-所述预燃室装置包括形成所述预燃室(4)的第一端(4A)的本体部分(1)以及用于将流体从所述预燃室(4)排出到所述气缸的主燃烧室(7)中的单独的喷嘴部分(2)，-所述喷嘴部分(2)布置为突出到所述本体部分(1)中并且包括至少一个喷嘴开口(5)和用于在所述喷嘴开口(5)与所述预燃室(4)之间建立流体连通的导管(6)，并且-所述本体部分(1)包括在所述气缸的纵向方向上抵靠所述气缸盖(8)的接触表面(10)而支撑所述本体部分(1)的支撑表面(9)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述本体部分(1)界定了所述预燃室(4)的主要部分。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述预燃室(4)的所述第二端(4B)由所述喷嘴部分(2)形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴部分(2)直接地附接到所述本体部分(1)。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴部分(2)通过冷缩配合附接到所述本体部分(1)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·霍斯特曼，K·马基恩，马格努斯·松德斯滕，
申请(专利权)人：瓦锡兰芬兰有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI