带有与主燃烧室关联的点火室的发动机外围连接的内燃机制造技术

本发明专利技术涉及一种内燃机(100)，其具有燃烧室(I)和与燃烧室(I)相关联的点火室(II)，该点火室与燃烧室(I)处于流体连接，其中，点火室(II)具有分支通道(II.4)。设置成，分支通道(II.4)用于给点火室(II)供应流体的气态的燃烧介质和/或将燃烧后的燃烧介质的剩余气体引出，其中，点火室(II)同样经由分支通道(II.4)与内燃机(100)的至少一个发动机外围的部件(K1,K2,K3)经由至少一个从分支通道(II.4)离开的连接通道(II.41,II.42,II.43,II.44)处于流体连接。此外，提出了不同的用于运行内燃机(100)以及将剩余气体从点火室(II)中引出的程序。序。序。

【技术实现步骤摘要】
带有与主燃烧室关联的点火室的发动机外围连接的内燃机


[0001]本专利技术涉及一种内燃机，其带有与主燃烧室关联的点火室的发动机外围连接以用于给点火室供给燃烧介质的可点燃的点火室装载料(Zuendkammerladung)和/或用于引出在燃烧之后存在的剩余气体。

技术介绍

[0002]目前发展所谓的预燃室
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点火装置，在所述预燃室
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点火装置中，在主燃烧室处安置有附加的腔室，新鲜空气或由新鲜空气和燃料构成的混合物从主燃烧室到达该附加的腔室中。在该预燃室中例如存在燃料
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喷射器、无论如何存在火花塞，利用火花塞将在预燃室中含有的燃烧气体点燃。
[0003]点火后的燃烧气体以已知方式通过预燃室中的通向主燃烧室的孔(至少一个孔)射到主燃烧室中，由此使其他燃烧气体燃烧。
[0004]目前这种预燃室
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点火装置使用在高功率发动机(跑车)中以及在固定的大型气体发动机中。汽车中的批量使用和固定的小型燃烧发动机目前碰到问题，其中，例如在预燃室
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点火装置未被扫气的情况下在特征曲线族的部分负载
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范围中的使用由于预燃室中糟糕的扫气行为以及由此引起地由于在部分负载
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范围中剩余气体含量增加而阻碍了批量使用。在这一点上开始本专利申请的根据本专利技术的解决方案。
[0005]已知主动式和被动式预燃室
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点火系统，其中，主动式预燃室相对于被动式预燃室特征在于，在通过燃料完成点火之后将剩余气体扫出。但目前批量使用尽管在多个单个的特征曲线族范围中有高的潜力仍不能令人满意。在被动式预燃室
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点火系统中，剩余气体仅由于活塞运动朝着下止点方向被扫出。在完成点火之后在燃烧和推出冲程之后尤其在特征曲线族的部分负载
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范围中经常许多剩余气体留在预燃室中，由此在随后的循环中经常无法实现可靠的点火。
[0006]一种用于消除所述问题的方式在于：在主动式预燃室
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点火系统的情况下尝试借助于喷入燃料将剩余气体从预燃室压到主燃烧室中，以便避开被动式预燃室
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点火系统的问题。但只有当被带入到主动式预燃室中的燃料
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至少在该时间点
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以气态存在时，则借助于燃料对预燃室的扫出才合适地实现。
[0007]一种主动式预燃室点火系统和用于运行这种系统的方法用由文献DE 10 2018 114 035 A1得知，其中，扫气利用扫气空气实现，从而使得该解决方案是一般的现有技术，因为扫气不利用燃料或燃料/空气
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混合物实现。
[0008]预燃室点火系统包含预燃室喷嘴，该预燃室喷嘴在预燃室与燃烧室之间提供流体连接。预燃室喷嘴设计成，在工作行程期间将部分燃烧的气体射到燃烧室中，以便在燃烧室中引发点火。具体来说，预燃室喷嘴可包含如下开口，所述开口与贯通部(Durchlass)连接，所述贯通部将预燃室与燃烧室流体连接。热的气体射束射出到燃烧室中实现如下：射束深地侵入到燃烧室中，这相比于迄今的其中直接在主燃烧室中进行火花散发(Funkenabgabe)的系统引起分布更均匀的点火。此外，预燃室点火系统包含扫气通道，该扫气通道构造成使
得该扫气通道将扫气空气流转向至预燃室。换句话表达，扫气通道与预燃室处于流体连接(例如直接流体连接)。具体来说，扫气通道可包含向着预燃室打开的出口、向着扫气贯通部打开的入口和在入口与出口之间延伸的贯通部，以便提供先前提及的流体连接。利用扫气气体对预燃室进行扫出实现如下：提高燃烧的燃烧速度并且改善、例如提升燃烧稳定性。因此提高燃烧效率并且减少排放。
[0009]相关的用于运行预燃室点火系统的方法包括以下步骤：a)在压缩冲程期间，从与预燃室联结的预燃室喷入装置将燃料喷入到预燃室中，并且b)借助与预燃室联结的点火装置对预燃室中的空气
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燃料
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混合物进行点火；以及c)在吸气冲程期间，使扫气空气从体积泵流动至预燃室。
[0010]从该文献出发，寻找一种系统和相关的方法，其在用扫气介质对预燃室进行的扫气方面具有明显更大的灵活性。
[0011]补充地，参考文献DE 10 2005 017 186 A1。在该文献中所描述的方法的特征在于，在压缩开始时位于预燃室/点火室中的剩余气体在压缩过程期间经由位于点火室的后部区域中以及尤其在点火部位后面的排出通道可在尽可能大的程度上从点火室中逸出。在此，逸出的剩余气体可存储在临时存储器中，以便随后在能量转换之后并且在此尤其在膨胀冲程期间和之后再次流动到点火室中，或者剩余气体可经由控制阀尤其被转向到吸气管中，以便随后再次用供应给内燃机的燃烧空气或用供应给内燃机的流体(尤其燃料/空气
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混合物)再次供应给内燃机的一个燃烧室或多个燃烧室。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种用于针对奥托燃烧方法对与燃烧室相关联的点火室的剩余气体进行扫气的改善的方法和改善的系统。
附图说明
[0013]下面借助相关附图阐释本专利技术。其中：图1示出第一实施变体中的结构设计方案(依据第二实施形式示出)中的预燃室点火系统，其中，点火室中的剩余气体引出到内燃机的吸气歧管中；图2示出第二实施变体中的结构设计方案(依据第二实施形式示出)中的预燃室点火系统，其中，点火室中的剩余气体引出到内燃机的位于废气涡轮增压器(上游)的废气歧管中，该废气涡轮增压器串接在废气后处理设备上游；图3示出第三实施变体中的结构设计方案(依据第二实施形式示出)中的预燃室点火系统，其中，点火室中的剩余气体引出到内燃机的位于废气涡轮增压器(下游)在废气涡轮增压器与联接在下游的废气后处理设备之间的废气歧管中；图4示出第四实施变体中的结构设计方案(依据第二实施形式示出)中的预燃室点火系统，其中，点火室中的剩余气体引出到内燃机的吸气歧管(根据第一实施变体)中并且引出到内燃机的(根据第二实施变体)位于废气涡轮增压器上游或(根据第三实施变体)位于废气涡轮增压器下游的废气歧管中；图5示出第五实施变体中的结构设计方案(依据第二实施形式示出)中的预燃室点
火系统，其中，剩余气体引出到内燃机的曲轴箱中；图6示出带有结构实施形式和预燃室点火系统的实施形式的相关的结构实施变体(列1和2)结合在表格的各行中(列0)提出的程序(V1至V8)和方法备选方案(V1.1,V1.2)的表格(“组合矩阵”)，尤其也鉴于用于引出剩余气体(列3)以向发动机外围进行剩余气体引出的所选择的工作冲程以及鉴于用于引出剩余气体的发动机外围的部件(列4)的可能的选择，图7示出第一实施形式中的预燃室点火系统的预燃室或者说点火室(没有密封设备)；图8示出第二实施形式中的预燃室点火系统的预燃室或者说点火室，其中密封设备带有处于内部的密封元件；图8A示出根据图8的带有如下密封设备的点火室，该密封设备的密封元件相对于预燃室点火系统的主燃烧室布置在流体侧关闭的位置中；图8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机(100)，具有燃烧室(I)和与所述燃烧室(I)相关联的点火室(II)，所述点火室与所述燃烧室(I)处于流体连接，其中，所述点火室(II)具有分支通道(II.4)，其特征在于，所述分支通道(II.4)用于给所述点火室(II)供应流体的气态的燃烧介质并且/或者将燃烧后的燃烧介质的剩余气体引出，其中，所述点火室(II)经由所述分支通道(II.4)同样与所述内燃机(100)的至少一个发动机外围的部件(K1,K2,K3)经由至少一个从所述分支通道(II.4)离开的连接通道(II.41,II.42,II.43,II.44)处于流体连接。2.根据权利要求1所述的内燃机(100)，其特征在于，所述分支通道(II.4)经由连接通道(II.41)与所述吸气歧管(K1)处于流体连接。3.根据权利要求1所述的内燃机(100)，其特征在于，所述分支通道(II.4)经由连接通道(II.42,II.43)选择性地通过将所述连接通道(II.42,II.43)在布置于所述废气歧管(K2)中的废气涡轮增压器(14)之前(II.42)或之后(II.43)接入到所述废气歧管(K2)中而处于流体连接。4.根据权利要求2和3所述的内燃机，其特征在于，所述分支通道(II.4)经由连接通道(II.41)与所述吸气歧管(K1)处于流体连接并且经由连接通道(II.42,II.43)选择性地通过将所述连接通道(II.42,II.43)在布置于所述废气歧管(K2)中的废气涡轮增压器(14)之前(II.42)或之后(II.43)接入到所述废气歧管(K2)中而处于流体连接，其中，所述连接通道(II.41)和相应的连接通道(II.42,II.43)经由可切换的分支部相互连接，其中，所述分支部与所述分支通道(II.4)处于连接，其中，所述分支部具有控制配件(II.4S)，所述控制配件的截断元件将所述剩余气体的流动在其一个或另一个打开位置中释放到所述吸气歧管(K1)或所述废气歧管(K2)中。5.根据权利要求1所述的内燃机(100)，其特征在于，所述分支通道(II.4)经由连接通道(II.44)与所述曲轴箱(K3；III)处于流体连接。6.根据权利要求1所述的内燃机(100)，其特征在于，在所述分支通道(II.4)中布置有流体输送设备(II.6)或流体截断机构(II.7)。7.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述点火室(II)具有密封设备(II.8)，所述密封设备视所述密封设备(II.8)的密封元件的位置而定将所述主燃烧室(I)流体地至少暂时与所述点火室(II)分离，其中，所述密封设备(II.8)的密封元件布置在所述点火室(II)中或布置在所述点火室(II)外部，并且视所述密封设备(II.8)的密封元件的位置而定关闭或释放所述点火室(II)的至少一个发射通道(II.1)。8.一种用于运行根据权利要求1至7中至少一项所述的内燃机(100)的方法，所述内燃机包括燃烧室(I)和与所述燃烧室(I)相关联的点火室(II)，所述点火室带有用于对流体的气态的燃烧介质的点火室装载料进行点火的点火系统(II.3)，其中，所述点火室(II)与所述燃烧室(I)经由至少一个发射通道(II.1)处于流体连接，其特征在于，将流体的气态的燃烧介质的在工作循环中的所选择的工作冲程中
·
先前的工作循环的工作冲程中或
·
在同一工作循环的先前的工作冲程中燃烧后的点火室装载料作为剩余气体引出到所述内燃机(100)的至少一个发动机外围
的部件(K1,K2,K3)中或引出到所述燃烧室(I)中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
·
将在先前的工作循环的工作冲程中燃烧后的点火室装载料在随后的工作循环的吸气冲程中或压缩冲程开始时或压缩冲程期间或者
·
在同一工作循环的在前的工作冲程中燃烧过的点火室装载料在推出冲程中引出到所述内燃机(100)的至少一个发动机外围的部件(K1,K2,K3)中或引出到所述主燃烧室(I)中。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述主燃烧室(I)与所述点火室(II)之间的流体连接通过重新定位与所述点火室(II)相关联的密封设备(II.8)的密封元件来控制，其中，视所述密封设备(II.8)的密封元件的位置而定关闭或释放所述点火室(II)的至少一个发射通道(II.1)。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：