二冲程内燃机制造技术

提出了一种二冲程内燃机(1)，该内燃机(1)具有至少一个设有燃烧室(2)和出口(8)气缸(3)，并且具有设有曲柄轴(6)的曲柄壳体(7)，所述壳体通过至少一个传输端口(9、10)与燃烧室(2)流体连接，而内燃机(1)形成为将燃料广泛地逆着从曲柄壳体(7)向燃烧室(2)的溢流方向注入传输端口(9、10)，其中内燃机(1)具有至少一个具有两个注入器(13、14)的气缸(3)，燃料在第一发动机负载下只能通过一个注入器(13、14)引进，在第二发动机负载下通过两个注入器(13、14)引进。

Two stroke internal combustion engine

A two-stroke internal combustion engine (1) is proposed. The internal combustion engine (1) has at least one cylinder (3) with combustion chamber (2) and outlet (8), and a crank housing (7) with crank shaft (6). The housing is connected with the combustion chamber (2) fluid through at least one transmission port (9, 10), and the internal combustion engine (1) is formed to inject fuel into the overflow direction of combustion chamber (2) from the crank housing (7) widely against the flow direction The transmission ports (9, 10), wherein the internal combustion engine (1) has at least one cylinder (3) with two injectors (13, 14), the fuel can only be introduced through one injector (13, 14) under the first engine load, and through two injectors (13, 14) under the second engine load.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二冲程内燃机
本专利技术涉及二冲程内燃机，其具有至少一个设有燃烧室和出口的气缸，并且具有设有曲柄轴的曲柄壳体，所述曲柄壳体通过至少一个传输端口与燃烧室流体连接，根据权利要求1的前序，内燃发动机的形成是为了将燃料普遍地逆着从曲柄壳体到燃烧室的溢流方向注入传输端口。
技术介绍
二冲程内燃机早已为人所知且也经历了相应的发展，以避免由于冲洗损失而在产生的废气中的HC的排放，即使二冲程内燃机或二冲程发动机已同时在多个领域被四冲程内燃机所取代。然而，由于其高功率密度，二冲程内燃机从技术角度来看仍然非常有吸引力，尤其是在依赖于低质量高功率产量的领域，例如，在摩托车驱动源领域，特别是在越野摩托车领域(这里仅作为一个例子提出)。由US7,168,401B2可知二冲程内燃机，其具有两个用于向发动机气缸供给燃料的注入器，其中第一注入器可直接向燃烧室注入燃料，另一个注入器可向传输端口注入燃料，即以从发动机曲柄壳体流出的流体流动方向，通过在燃烧室方向上的传输端口。换言之，这意味着燃料从流动方向注入传输端口。由DE102004002161B4可知二冲程内燃机，其中燃料和润滑油的混合物通过注入元件注入，至少形成两股注入射流，其中第一注入射流从曲柄壳体在燃烧空间方向上的流动方向进入传输端口，第二注入射流在曲柄室的方向上进入传输端口。由DE10229365B4可知二冲程发动机，其中，燃料通过注入器注入到传输端口中，实际上是注入到入口窗下面的区域，或者甚至是注入到入口窗或溢流窗的高度。由EP0302045B2可知二冲程内燃机，其中，通过两个喷嘴将燃料注入到活塞座上，并在高转速的情况下，将燃料注入到传输端口中。由DE102008019157A1可知二冲程内燃机，其中，燃料逆着从曲柄壳体注入到燃烧室的流动方向注入传输端口。由US7,089,892B1可知具有二冲程发动机的车辆，其中燃料通过第一注入器引进曲柄壳体，并通过第二注入器引进传输端口，并且实际上是以向上的角度，即从曲柄壳体到内燃机燃烧室的流动方向上看，不逆着从曲柄壳体到燃烧空间里的流动方向。由DE10220555B4可知二冲程发动机，其中，当其空转时，燃料被注入曲柄壳体，并在预定的控制时间，注入传输端口，实际上是注入朝向燃烧室的传输端口末端，即横向于溢流方向。由US6,691,649B2可知二冲程内燃机，用每个气缸的两个注入器发挥作用，燃料注入到传输端口，实际上是注入到从传输端口到气缸的入口窗区域，并实际上注入到气流中，其从传输端口流入气缸。最后，由WO2006/007614A1可知二冲程内燃机，其中将燃料注入传输端口，实际上普遍地逆着从曲柄壳体到燃烧室的溢流方向，从而导致在气缸的曲柄壳体外的混合物的形成。
技术实现思路
二冲程内燃机具有高功率密度的特点，而就实现高功率密度所需的燃料而言具有很高的扩散性，因此其在低转速范围和低负载下需要的燃料较少，而在高负载的高转速范围下需要的燃料较多。在已知的二冲程内燃机中一直在努力解决这些问题，最多是在边缘，通过在燃料需求量大的情况下直接将燃料注入到燃烧室或传输端口区域，其通过溢流窗直接连接到燃烧室。在上述第一种情况下，燃料直接引进燃烧室，在上述第二种情况下，通常通过溢流窗直接进入燃烧室，从而产生燃料空气浓度高的区域，一方面，这确实符合该混合物的易燃性，然而另一方面增加了发动机废气中高HC浓度的危险性。此外，如果由于溢流窗打开的时间非常短，在燃烧室中以高注入压力引进燃料，则有导致燃烧室中溢流窗对面的气缸壁面上有注入燃料的壁面沉积的风险，一方面增加了冲洗燃烧室壁面上二冲程发动机运行所需的二冲程机油的风险，从而增加了活塞堵塞的风险，而另一方面，由于燃烧室壁面上的燃料的壁面沉积，进一步增加了废气中HC排放量。即使将燃料直接注入到燃烧室中，这些风险仍然存在。从这一点出发，本专利技术的目的是创造二冲程发动机，它消除了上述问题，其特点是结构简单，避免了二冲程典型的冲洗损失，并且可以根据要求供给其燃料，以在整个负载和转速范围内实现高功率输出。为了解决这个问题，本专利技术具有权利要求1所述的特征，其有利的实施例在进一步的权利要求中进行了描述。本专利技术还创造了根据权利要求14所述的二冲程内燃机的操作方法和根据本专利技术所述的具有二冲程内燃机的摩托车。本专利技术创造了二冲程内燃机，其具有至少一个设有燃烧室和出口的气缸，并且具有设有曲柄轴的曲柄壳体，所述壳体通过至少一个传输端口与燃烧室流体连接，且内燃机形成或适合于将燃料注入到传输端口，普遍地逆着从曲柄壳体流出的溢流方向注入燃烧室，其中，内燃机至少有一个具有两个注入器的气缸，燃料是可通过具有第一发动机负载的一个注入器，和具有第二发动机负载的两个注入器引进的。因此，只能通过具有第一发动机负载的一个注入器和具有第二发动机负载的两个注入器来引进燃料。因此，对于二冲程内燃机，燃料不会通过注入器或两个注入器直接注入到燃烧室中，从而避免了从燃烧室壁面冲洗掉润滑油的问题，也不会导致燃烧室壁面上的燃料的壁面沉积。通过一个注入器将燃料注入到传输端口或传输或溢流口或传输管道中，或者通过两个注入器将燃料注入到单独的传输端口或单个逆着曲柄壳体中的溢流方向、沿着气缸内部方向的共用传输端口中，通过在传输或溢流口中的高湍流来实现一个非常好的燃料处理，由此可以抵消废气中未燃烧碳氢化合物(HC排放)的形成。仅通过一个注入器将燃料引进传输口或溢流口，可以实现将根据本专利技术的二冲程发动机的低燃料需求考虑在内，例如在空档或低负载区域，即当二冲程发动机需要更少的燃料时。该工作范围对应于根据本专利技术的二冲程发动机在第一发动机负载下的工作。相反，如果根据本专利技术的二冲程发动机的燃料需求由于更高的负载需求而增加，例如通过摩托车的使用者操作根据本专利技术的二冲程发动机，则根据本专利技术的二冲程发动机的运行将切换为通过每个气缸的两个注入器进行燃料注入，其操作区域对应于根据本专利技术的二冲程发动机具有第二发动机负载的操作，第二发动机负载高于第一发动机负载，其中燃料仅通过一个注入器引进到传输口或溢流口。根据视发动机负载而确定的将燃料引进溢流口的本专利技术提供的可能性，将二冲程高比扩散考虑在内。此处的发动机负载可以是目标发动机负载，即根据本专利技术的发动机的使用者按需通过发动机提供的发动机负载，即发动机要承担的工作与发动机气缸冲程体积相关。发动机使用者通过发动机吸气区域中的节气门开度横截面影响发动机传递的发动机负载。节气门开度横截面由发动机吸气区域的节气门元件的开度决定，其中，在最简单的情况下，节气门元件可以是一个空气滑块，通过其位移改变节气门元件开度横截面；它还可以是一种节气门阀，它绕着节气门阀旋转，导致节气门元件的开度横截面发生变化。因此，第一节气门开度横截面可以对应于第一发动机负载，而第二节气门开度横截面可以对应于第二发动机负载。节气门开度横截面导致在曲柄壳体的曲柄室中建立的曲柄壳体压力的变化。切换根据本专利技术的内燃机的工作模式可以通过每个气缸使用一个注入器或使用两个注入器而确定曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二冲程内燃机(1)，其具有至少一个设有燃烧室(2)和出口(8)的气缸(3)，以及具有设有曲柄轴(6)的曲柄壳体(7)，所述壳体通过至少一个传输端口(9，10)与燃烧室(2)流体连接，内燃机(1)形成用于将燃料逆着从曲柄壳体(7)到燃烧室(2)的溢流方向注入所述传输端口(9、10)，其特征在于内燃机(1)具有至少一个带两个注入器(13、14)的气缸(3)，并且在第一发动机负载下仅通过一个注入器(13、14)引进燃料，在第二发动机负载下通过两个注入器(13、14)引进燃料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170213 DE 102017102792.01.二冲程内燃机(1)，其具有至少一个设有燃烧室(2)和出口(8)的气缸(3)，以及具有设有曲柄轴(6)的曲柄壳体(7)，所述壳体通过至少一个传输端口(9，10)与燃烧室(2)流体连接，内燃机(1)形成用于将燃料逆着从曲柄壳体(7)到燃烧室(2)的溢流方向注入所述传输端口(9、10)，其特征在于内燃机(1)具有至少一个带两个注入器(13、14)的气缸(3)，并且在第一发动机负载下仅通过一个注入器(13、14)引进燃料，在第二发动机负载下通过两个注入器(13、14)引进燃料。


2.根据权利要求1所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)形成为通过所述两个注入器(13、14)中的一个来交替注入燃料。


3.根据权利要求1或者2所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)形成为在曲柄轴角度内注入燃料，所述曲柄轴角度对应于曲柄轴(6)完全旋转的一部分，所述部分优选在曲柄轴角度的5度左右至曲柄轴角度的350度左右，优选地在曲柄轴角度的10度左右到曲柄轴角度的330度左右，优选地在曲柄轴角度的12度左右到曲柄轴角度的305度左右。


4.根据上述权利要求之一所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)形成为在内燃机(1)最大负载的7％左右至40％左右的内燃机(1)发动机负载区域内仅通过一个注入器(13、14)注入燃料。


5.根据上述权利要求之一所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)形成为在曲柄轴(6)完全旋转对应的曲柄轴角度的一部分内注入燃料，所述部分随内燃机(1)的转速增加而增加。


6.根据上述权利要求之一所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)在功能上与控制装置(33)耦合，并且所述控制装置(33)形成以设置所述内燃机(1)的负载需求，并且根据设定的负载需求而通过一个注入器(13、14)或两个注入器(13、14)进行燃料注入。


7.根据权利要求6所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，通过确定预先存储的内燃机(1)上游的节气门阀元件(17)的开度来设置负载需求。


8.根据权利要求6或7所述的二冲程内燃机(1)，其特征在于，所述内燃机(1)形成用于通过一个注入器(13、14)或两个注入器(13、14)改变燃料注入的开始和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·耶尔罗，H·德罗切纳，C·迈尔霍费尔，S·施帕茨那格，C·拉特格布，M·德恩图尔，B·霍尔茨莱特纳，P·戈尔巴赫，M·福斯特，M·维尔特迈尔，
申请(专利权)人：KTM股份有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT