用于燃烧发动机的预燃室装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于燃烧发动机的预燃室装置(1)，该预燃室装置沿着轴向方向从第一轴端延伸到第二轴端。预燃室装置包含周向地包封预燃室容积(12)的预燃室主体(13)，喷嘴主体(14)从预燃室主体延伸，且安置于预燃室装置的第一轴端处，喷嘴主体的内部与预燃室容积(12)流体连通，且提供预燃室容积(12)的尾部，并且，喷嘴开口(15)设置成从喷嘴主体的内部至外部穿过喷嘴主体。预燃室装置包含一个或多个冷却通道(17)，冷却通道(17)在预燃室主体(13)中的内侧且与喷嘴主体(14)隔开而从第一冷却剂入口/出口(18)延伸到第二冷却剂入口/出口(19)。

Pre-combustion Chamber Device for Combustion Engine

【技术实现步骤摘要】
用于燃烧发动机的预燃室装置
本公开涉及如权利要求中所阐明的用于燃烧发动机的预燃室装置。本公开进一步涉及如权利要求中所进一步阐明的汽缸盖和往复式发动机。
技术介绍
某些类型的内燃发动机(具体地，往复式内燃发动机)装备有预燃室，预燃室促进燃烧室中所提供的燃料-氧化剂混合物的快速且完全的点火。在预燃室中，燃料-氧化剂混合物的部分容积的容积通过点火源(诸如，例如火花塞)点火。包封预燃室容积的预燃室装置包含预燃室装置的一个轴端处的喷嘴开口，燃烧的混合物和/或热的燃烧产物和/或等离子体(plasma)的射流通过该喷嘴开口排放到主燃烧室中，射流深深地渗透到主燃烧室中，且致使主燃烧室中所提供的燃料-氧化剂混合物的快速且完全的点火。因而，改进例如往复式发动机的效率，且可以促进排放控制。如本领域普通技术人员所熟知的，这样的预燃室装置一般设置于往复式发动机的汽缸盖中。在实施例中，可以针对每一汽缸设置一个预燃室装置。如将容易地意识到的，预燃室装置受到相当大量的热负荷。US2013/0139784提出了提供预燃室装置作为一种夹层构造，其中，设置有由具有相对较高的机械强度和相对较低的热导率的材料制成的支撑结构，并且，产生相对较低的机械强度和相对较高的热导率的材料的构件嵌入支撑结构内。US2016/0333771公开了一种预燃室装置，该预燃室装置沿着轴向方向从第一轴端延伸到第二轴端，预燃室装置包含周向地包封预燃室容积的预燃室主体。喷嘴主体在预燃室装置的第一轴端处从预燃室主体延伸，其中，喷嘴主体的内部与预燃室容积流体连通，且提供预燃室容积的尾部(或称为附属部，即appendix)。喷嘴开口设置成从喷嘴主体的内部到外部穿过喷嘴主体。预燃室装置装备有冷却通道。冷却通道从设置于预燃室主体的外部侧向表面处的第一入口/出口延伸到喷嘴主体中，在喷嘴主体的内侧反转，且进一步延伸到设置于预燃室主体的外部侧向表面处的第二入口/出口。
技术实现思路
本公开的目标是公开一种最初提到的类型的装置。在更具体的方面，应当公开最初提到的类型的改进的装置。在另外的更具体的方面，应当公开包含冷却布置(或称为冷却装置，即coolingarrangement)的预燃室装置。还更具体地，应当公开装备有用于预燃室主体的冷却布置的预燃室装置。在另外的方面，应当公开紧凑型预燃室装置。紧凑型预燃室装置产生益处，比如构建用于往复式发动机的更紧凑的汽缸盖的能力以及安装预燃室装置和拆卸预燃室装置的增强的便利性用于维护和置换活动。而且，减小预燃室装置和附接到预燃室装置的任何另外的构件的总横截面尺寸允许使预燃室技术的适用性扩展到具有较小的汽缸内径(或称为汽缸直径，即cylinderbore)的往复式发动机，且通常扩展到相应地同样得益于预燃室技术的使用的较小的发动机。包含具有小的横截面尺寸的喷嘴主体的预燃室装置产生要求汽缸盖中的相应地小的开口延伸到燃烧室中的益处。这通过权利要求1中所描述的主题而达到。鉴于在下文中提供的本公开，无论是否明确地提到，所公开的主题的另外的效果和益处都将变得显而易见。注意到，在本公开的架构内，不定冠词“一(a或an)”的使用决不规定单一性，也不排除大量提到的构件或特征的存在。因而，该不定冠词的使用将在“至少一个”或“一个或大量”的意义上阅读。因此，公开了一种用于燃烧发动机的预燃室装置，该预燃室装置沿着轴向方向从第一轴端延伸到第二轴端。预燃室装置包含：预燃室主体，周向地包封预燃室容积；和喷嘴主体，从预燃室主体延伸，且安置于预燃室装置的第一轴端处。预燃室装置可以具体地设置为一体型单件式实施例，其中预燃室主体和喷嘴主体彼此一体地设置于一个单个整体式件中。喷嘴主体的内部与预燃室容积流体连通，且提供预燃室容积的尾部。喷嘴开口设置成从喷嘴主体的内部到外部穿过喷嘴主体。预燃室装置装备有一个或多个冷却通道。至少一个冷却通道在预燃室主体中的内侧且与喷嘴主体隔开从第一冷却剂入口/出口延伸到第二冷却剂入口/出口。在具体的实施例中，第一和第二冷却剂入口/出口可以布置于不同的轴向位置处。理解到，在实施例中，冷却剂入口/出口可以例如提供为且称作为冷却剂入口/出口开口、作为冷却剂端口以及/或作为冷却剂孔口。第一和第二冷却剂入口/出口可以在实施例中相应地称作为第一和第二冷却剂入口/出口开口、作为第一和第二冷却剂端口以及/或作为第一和第二冷却剂孔口地提供。在更具体的实施例中，多个冷却通道中的所有的冷却通道都在预燃室主体的内侧且与喷嘴主体隔开地延伸。由于冷却通道在预燃室主体的内侧且与喷嘴主体隔开地延伸，因而冷却通道不干涉穿过喷嘴主体而设置的喷嘴开口。而且，在热和机械上高度地负荷的喷嘴主体的材料并未由于延伸穿过喷嘴主体的冷却通道而变弱。喷嘴主体因而可以设置有限定且界定喷嘴主体的内部的壁部，该壁部除了喷嘴开口以外都为实心(或称为固体的、坚固的，即solid)且无孔的。专利技术人已经发现，在有效地使预燃室主体冷却的方面，可以达到从喷嘴主体到预燃室主体的驱使温度梯度(或称为主动温度梯度，即drivingtemperaturegradient)，这推动从喷嘴主体到预燃室主体的导热，且因而有效地支持喷嘴主体的冷却。而且，避免由于喷嘴主体的内侧的离散的冷却通道的存在而导致的喷嘴主体的内侧的较强的空间温度梯度。总之，当与直接地在喷嘴主体的内侧设置冷却通道的喷嘴主体的直接对流冷却相比时，所公开的主题在维持喷嘴主体的内侧的较低程度地不均匀的温度分布的同时，通过导热至预燃室主体有效地支持喷嘴主体的冷却。而且，在相当的机械强度的情况下，当与带有集成的冷却通道的喷嘴主体相比时，具体地，当提到喷嘴主体的横截面尺寸时，喷嘴主体能够构建得较小。在另外的实施例中，至少一个冷却通道从第一冷却剂入口/出口单向地延伸到第二冷却剂入口/出口。在更具体的实施例中，由于冷却通道未延伸到喷嘴主体中这一事实，导致有可能使至少一个冷却通道如此成形，以便于从第一冷却剂入口/出口单向地延伸到第二冷却剂入口/出口。这点上的单向应当理解为在依随冷却通道的从冷却通道的一个冷却剂入口/出口到另一个冷却剂入口/出口的延伸的同时，依随一个主方向，且不存在沿与主方向相反的方向延伸的区段。主方向可以具体地定义为从第一冷却剂入口/出口到第二冷却剂入口/出口。技术人员将在这点上意识到，预燃室主体旨在嵌入汽缸盖中，且嵌入汽缸盖的在其中设置有冷却剂夹套的区域中。喷嘴主体延伸到汽缸盖的与燃烧室相邻的壁部中，且穿过汽缸盖的开口而延伸到燃烧室中。因而有可能设置预燃室主体中的旨在与冷却剂夹套流体连通的冷却剂入口/出口，这在喷嘴主体中是不可能的。因此，设置于喷嘴主体中的冷却通道需要从第一入口/出口沿远侧方向延伸到喷嘴主体中，且需要使方向转向，以近侧地延伸到第二冷却剂入口/出口。在这点上，应当注意到，术语“远侧”应当在“远”、“离开”或“离开……指向”的意义上理解，而术语“近侧的”和“近侧”应当在“靠近”、“朝向”或“朝向……指向”的意义上理解。由于根据本公开的冷却通道不要求急弯部，因而冷却通道可能毁灭性堵塞的风险显著地降低。此外，如果预燃室装置装配成第一和第二冷却剂入口/出口定位于不同的竖直位置处的取向，则冷却通道的单向延伸推动冷却通道的内侧的自然对流，且因而使冷却剂的通流变得固有地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃烧发动机的预燃室装置(1)，所述预燃室装置沿着轴向方向从第一轴端延伸到第二轴端，所述预燃室装置包含周向地包封预燃室容积(12)的预燃室主体(13)，喷嘴主体(14)从所述预燃室主体延伸，且安置于所述预燃室装置的第一轴端处，其中，所述喷嘴主体的内部与所述预燃室容积(12)流体连通且提供所述预燃室容积(12)的尾部，并且，喷嘴开口(15)设置成从所述喷嘴主体的所述内部至所述外部穿过所述喷嘴主体，所述预燃室装置装备有一个或多个冷却通道(17)，其特征在于，至少一个冷却通道(17)在所述预燃室主体(13)中内侧延伸且与所述喷嘴主体(14)隔开地从第一冷却剂入口/出口(18)延伸到第二冷却剂入口/出口(19)。

【技术特征摘要】
2018.02.01 EP 18154603.71.一种用于燃烧发动机的预燃室装置(1)，所述预燃室装置沿着轴向方向从第一轴端延伸到第二轴端，所述预燃室装置包含周向地包封预燃室容积(12)的预燃室主体(13)，喷嘴主体(14)从所述预燃室主体延伸，且安置于所述预燃室装置的第一轴端处，其中，所述喷嘴主体的内部与所述预燃室容积(12)流体连通且提供所述预燃室容积(12)的尾部，并且，喷嘴开口(15)设置成从所述喷嘴主体的所述内部至所述外部穿过所述喷嘴主体，所述预燃室装置装备有一个或多个冷却通道(17)，其特征在于，至少一个冷却通道(17)在所述预燃室主体(13)中内侧延伸且与所述喷嘴主体(14)隔开地从第一冷却剂入口/出口(18)延伸到第二冷却剂入口/出口(19)。2.根据前述权利要求所述的预燃室装置，其特征在于，多个冷却通道中的所有的冷却通道(17)在所述预燃室主体(13)内侧且与所述喷嘴主体(14)隔开地延伸。3.根据前述权利要求中的任一项所述的预燃室装置，其特征在于，所述至少一个冷却通道(17)从第一冷却剂入口/出口(18)单向地延伸到第二冷却剂入口/出口(19)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的预燃室装置，其特征在于，多个冷却通道中的所有的冷却通道(17)都从相应的冷却通道(17)的第一冷却剂入口/出口(18)单向地延伸到所述相应的冷却通道(17)的第二冷却剂入口/出口(19)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的预燃室装置，其特征在于，所述第一和第二冷却剂入口/出口(18、19)中的至少一个设置于所述预燃室主体(13)的外部侧向表面中，并且，...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ霍尔斯哈默，
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