用于对置活塞发动机的燃烧室包括限定在活塞的相对端面的圆周周边区域之间的挤气区、由所述端面中的一个或更多碗限定的空腔、和径向延伸通过所述挤气区到所述空腔的至少一个喷射口。所述空腔具有横截面形状，该形状施加滚流运动到从所述挤气区流动到所述空腔中的空气上。相对喷洒模式的燃料被喷射至所述燃烧室中。在一些方面，所述相对喷洒模式沿着所述燃烧室的长轴线被喷射。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
该领域是用于内燃发动机的燃烧室。特别地，该领域包括用于对置活塞发动机的构造，其中燃烧室被限定在有端口的汽缸的孔中相对设置的活塞端面之间。更特别地，该领域包括具有燃烧室构造的对置活塞发动机，其中燃烧室构造在被允许进入活塞端面之间的汽缸的充入空气中产生滚流运动。相对喷洒模式的燃料被喷射至燃烧室中。在一些方面，相对喷洒模式沿燃烧室的长轴线被喷射。
技术介绍
根据图1，对置活塞发动机包括至少一个汽缸10，其具有机械加工或形成在其中的孔12和纵向偏置的进气和排气口 14和16。一个或更多燃料喷射器17被固定在通过汽缸的侧表面打开的喷射器口(其中喷射器口是放置喷射器的端口)。根据现有技术的两个活塞20、22被设置在孔12中，其中其端面20e、22e彼此相对。为了方便起见，活塞20被命名为“进气”活塞，因为其靠近进气口 14。同样地，活塞22被命名为“排气”活塞，因为其靠近排气口 16。具有一个或更多带有端口的汽缸(具有在其中形成的一个或更多进气口和排气口的汽缸)，如汽缸10的对置活塞发动机的运行被很好理解。在这方面，响应于燃烧,对置活塞从各自上止点(TDC)位置移开，在上止点处对置活塞是在汽缸10内的最里面位置。当从TDC移开时，活塞保持关联端口关闭，直到其接近各自下止点(BDC)位置，在下止点处活塞是在汽缸内的最外面位置。活塞可同相移动，以便进气和排气口 14、16—致地打开和关闭。可替代地，一个活塞可在相位上领先于另一活塞，在这种情况下，进气口和排气口具有不同打开和关闭时间。在许多对置活塞构造中，相位偏移被引入到活塞运动中。例如，排气活塞领先于进气活塞且相位偏移引起活塞按这样一种顺序围绕其BDC位置移动，其中当排气活塞22移动通过BDC时，排气口 16打开，而进气口 14仍然关闭，以便燃烧气体开始流出排气口 16。随着活塞继续相互移开，进气活塞20移动通过BDC，从而导致进气口 14打开，而排气口 16仍然是打开的。充入的压缩空气通过打开的进气口 14被强迫进入汽缸10中，从而从汽缸驱赶排气通过排气口 16。如图1中所示，在活塞的进一步运动后，排气口 16在进气口 14前关闭，而进气活塞20继续从BDC移开。通常，充入的新鲜空气在通过进气口 14的倾斜开口时产生涡流。参照图1，涡流运动(或简单地说，“涡流”)30通常是充入空气的螺旋运动，其围绕汽缸的纵向轴线环流并纵向移动通过汽缸10的孔。根据图2，随着活塞20、22继续朝向TDC移动，进气口 14关闭并且保持在汽缸中的涡流充入空气被压缩在端面20e和22e之间。当活塞靠近在汽缸孔中的各自TDC位置时，燃料40在活塞的端面20e、22e之间通过汽缸的侧面被直接喷射在孔内压缩的充入空气30中。随着喷射继续，当活塞20和22通过其各自TDC位置时，空气和燃料的涡流混合物不断地被压缩在限定在端面20e、22e之间的燃烧室32中。当混合物达到点燃温度时，燃料在燃烧室中燃烧，从而驱动活塞朝向其各自BDC位置分开。随着燃料喷射开始，湍流是充入空气运动的期望特点。湍流促进充入空气和燃料的混合，相对于其他情况下发生的点火，其用于更完全和更均匀的点火。进气口开口和对置活塞发动机的汽缸的几何形状为充入空气的强涡流运动的产生提供非常有效的平台，其中该强涡流运动促进排气的排出(除气)和充入空气湍流。然而，由涡流控制的充入空气运动可以在燃烧过程中产生不良影响。例如，在限定在平活塞端面之间的圆柱形燃烧室中燃烧的过程中，涡流推动火焰朝向汽缸孔，从而导致(相对)冷却器汽缸壁的热损失。较高的涡流速度矢量靠近汽缸壁出现，这提供了热损失的最差情况:具有速度的高温气体，其传递热量到汽缸壁并且降低发动机的热效率。因此，在这样的对置活塞发动机中，当喷射开始时维持充入空气湍流，同时减轻由涡流产生的不良影响，这是符合期望的。在一些对置活塞燃烧室构造中，湍流是通过在汽缸的径向方向中的燃烧室的周边朝向汽缸轴线的挤流产生的。挤流是通过压缩空气从在活塞端面周边处的相对高压区域到由在至少一个活塞端面中形成的碗产生的低压区域压的运动产生。挤流促进在燃烧室中的充入空气湍流。例如，美国专利6，170，443公开了一种具有互补端面构造的带有一对对置活塞的汽缸。在一个端面中形成的圆形凹陷相对于其活塞的轴线是对称的并且上升到其中心中的一点。相对端面的周边具有凸形状，在其中心形成半环形(半多纳圈形)沟槽。随着活塞接近TDC，其限定了中心在汽缸的纵向轴线上的大致环形的燃烧室。燃烧室是由限定在凹凸表面形状之间的环形挤气带(squish band)所包围。随着活塞接近TDC，挤气带产生到环形沟槽中的向内挤流并产生“接近上止点的高强度涡流”。参见，443专利第19栏、第25-27行。燃料以孔的径向方向被喷射至环形燃烧室中。增加在燃烧室中充入空气的湍流增加了空气/燃料混合的有效性。单独由涡流或挤流进行的充入空气的控制实现了一定水平的湍流。因此，已经提出了用于对置活塞发动机的燃烧室构造，其在充入空气运动中产生滚流运动。例如，参见在于2011年4月18日提交的共同拥有的美国专利申请13/066，589中描述的燃烧室。在这方面，滚流是以横向于汽缸纵向轴线的方向循环的充入空气的旋转运动。优选地，滚流运动是围绕汽缸孔的直径循环的充入空气的循环。该额外元件产生甚至更多充入空气的湍流，并从而实现比单独通过涡流或挤气可以获得的更好的空气/燃料混合。现在，期望提供与这种复杂、湍流的大量空气运动相互作用的燃料喷洒模式，以便在对置活塞发动机的燃烧室中获得更好的空气/燃料混合。
技术实现思路
因此，一个目的是提供在汽缸孔的相对径向方向上的燃料喷射模式的直接侧喷射到对置活塞发动机的燃烧室，其中充入空气具有复杂的湍流运动。优选地，空气运动包括涡流和滚流组件。优选地，滚流运动是围绕汽缸孔的直径循环的充入空气的循环。在一些方面，被喷射到这种燃烧室的相对燃料喷洒模式包括在燃烧室的中心处或附近相交的多羽流(plume)模式。附图说明图1是具有在各自下止点位置附近的现有技术对置活塞的对置活塞发动机汽缸的侧剖面局部示意图，并被适当标记为“现有技术”。图2是具有在各自上止点位置附近的现有技术对置活塞的图1的汽缸侧剖面局部示意图，其中活塞的平端面限定现有技术的燃烧室，并且被适当标记为“现有技术”。图3是一对活塞中的一个活塞的立面透视图，其中一对活塞的相同端面被形成为限定燃烧室构造。图4-6是侧剖面图,其示出了包括图3的一对活塞的对置活塞发动机的操作顺序。图7A是部分的图6的放大图，其更详细地示出了燃烧室构造。图7B是图7A的放大图，其示出了燃烧室构造中挤气和滚流空气流动。图8是图3中活塞中的一个活塞的端视图，其示出了具有在其中形成的碗的端面和燃料喷射的模式。图9A和图9B是图8中活塞端面视图的不意图，其不出了在无润流(图9A)和有润流(图9B)的情况下端面和挤流之间的相互作用。图1OA是用于描述具有多个羽流的燃料喷射的喷洒模式的说明图。图1OB是用于描述具有多个羽流的燃料喷射的喷洒模式的第一实施例的说明图。图1OC是用于描述具有多个羽流的燃料喷射的喷洒模式的第二实施例的说明图。具体实施例方式在将要描述的燃烧室构造中，内燃发动机包括至少一个具有纵向分开的排气口和进气口的汽缸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.16 US 61/401,598;2011.04.18 US 13/066,5891.一种用于运行内燃发动机的方法，该内燃发动机包括至少一个具有纵向分开的排气口和进气口的汽缸、在所述汽缸的孔中彼此相对设置的一对活塞、和在所述活塞的端面之间限定在所述孔中的燃烧室，其中当所述活塞在所述孔中从各自下止点位置移动时，充入空气被允许从所述进气口进入所述孔，滚流组分被添加到所述燃烧室中的空气的运动，并且喷洒模式的燃料沿所述汽缸的相对径向方向被喷射至所述燃烧室中。2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述活塞接近在所述孔中的上止点位置时，所述滚流组分被添加到所述空气的运动。3.根据权利要求2所述的方法，其中每个喷洒模式包括相对于喷射轴线设置成阵列的多个羽流。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述喷洒模式被旋转定向，以便使所述喷洒模式的所述羽流相对定向。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述喷洒模式被旋转定向，以便所述喷洒模式的所述羽流相互交叉。6.根据权利要求1所述的方法，其中当充入空气被允许进入所述孔内时，所述充入空气形成涡流，并且当所述活塞接近在所述孔中的上止点位置时，所述滚流组分被添加到所述空气的涡流运动。7.根据权利要求6所述的方法，其中每个喷洒模式包括相对于喷射轴线设置成阵列的多个羽流。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述喷洒模式被旋转定向，以便使所述喷洒模式的所述羽流相对定向。9.根据权利要求7所 述的方法，其中所述喷洒模式被旋转定向，以便所述喷洒模式的所述羽流相互交叉。10.一种用于运行内燃发动机的方法，该内燃发动机包括至少一个具有纵向分开的排气口和进气口的汽缸、和在所述汽缸的孔中彼此相对设置的一对活塞，通过当所述活塞从所述孔中的各自下止点位置移动时允许空气通过所述进气口进入所述孔内，引起当所述活塞朝向在所述孔中的各自上止点位置移动时在所述活塞的相对端面之间的充入空气中的滚流运动，并使得侧面喷射的相对喷洒模式的燃料到在所述相对端面之间的充入空气内。11.根据权利要求10所述的方法，其包括移动在所述活塞的面对端面上的相对碗到一起，以限定具有细长椭圆形形状的燃烧室。12.根据权利要求11所述的方法，其中喷射充入的燃料到所述充入空气中包括沿所述燃烧室的长轴线喷射所述燃料。13.根据权利要求11所述的方法，其中每个喷洒模式包括相对于喷射轴线设置成阵列的多个羽流。14.根据权利要求13所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·B·富卡，F·G·勒东，H·申，M·H·瓦尔，
申请(专利权)人：阿凯提兹动力公司，
类型：
国别省市：
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