具有将至少两个汽缸隔离的壁部件的火花点火式内燃发动机制造技术

本发明专利技术涉及具有将至少两个汽缸隔离的壁部件的火花点火式内燃发动机。本发明专利技术涉及在可变空气充气密度和成分下的火花启动。公开了一种发动机，其包括其中带有火花塞的至少两个汽缸；整合的排气歧管，该整合的排气歧管具有壁部件，以及在该壁部件内的可调整的切断元件，其中该壁部件将至少两个汽缸的排气管路分开，并且该可调整的切断元件允许从第一汽缸的排气进入邻近汽缸的排气管路。热排气被吸入到邻近的汽缸中用作点火气体，并允许本公开的发动机在低负荷下经受火花点火，或者在高负荷下经受自动点火。

【技术实现步骤摘要】
具有将至少两个汽缸隔离的壁部件的火花点火式内燃发动机相关申请的交叉引用本申请要求2012年4月23日提交的欧洲专利申请No.12165107.9的优先权，其全部内容出于所有目的合并于此作为参考。
本申请涉及火花点火式发动机中的点火启动。
技术介绍
在火花点火式发动机中，负荷主要由在进气通道中提供的节气阀控制。通过调整节气阀，较大程度或较小程度降低在节气阀下游的进气压力是可能的。通过这样的方式，对于恒定的燃烧室容积，经由进气压力调整空气质量，也就是说调整空气量是可能的。低负荷使用较大的节流，也就是说在进气通道中的大范围压力降低，使得必须接受大量充气循环损失，尤其是在部分负荷范围时。在这方面，汽缸中的燃料空气混合物在低负荷时具有比较高负荷时较低的密度。当启动火花点火时，与负荷相关的充气密度变化会出现问题。为了确保在低负荷，也就是说具有低密度混合物时燃料空气混合物的可靠点火，火花塞的电极可以具有相对大的间隙，以便为火花点火形成即提供较大的火花路径。较大的电极间隙使用高点火电压。如果接着燃料空气混合物随着负荷增加变得更浓，那么由于在电极之间存在的更浓燃料空气混合物对从一个电极到另一个电极的点火火花跨越具有绝缘效应，用于启动可靠点火的电压也增加。使用的高点火电压会损害火花塞本身和/或其他组件，尤其是具有高电压的电流供应组件，也就是说机动车的电气系统的组件。在过量点火电压需求的情况下，在高电压导线与底盘接地之间会发生电弧。电极之间未形成点火火花。并且发生失火。然而，除了混合物的密度以外，空燃比λ也对火花点火的启动有影响，尤其是对于由点火火花导致的燃烧。火花点火式发动机的燃料空气混合物可以作为占优势的瞬时负荷T的函数富化或变得更稀，随着负荷增加，优选地进行加浓，也就是说空燃比λ在减少。当预期到高排气温度，也就是说在高负荷时，加浓（λ<1）常常会随之发生，以便防止内燃发动机的单个组件的热过载。这可以通过喷射比可以与输送的空气量一起燃烧的更多的燃料实现，过量的燃料同样被加热和汽化，以便燃烧气体的温度下降。从各种能源角度来看，这种方法被认为是不利的，特别是关于内燃发动机的燃料消耗以及关于污染物排放，但这种方法被认为是可接受的和实用的。在负荷减少的时候，使燃料空气混合物变稀是针对内燃发动机减少节流（dethrottling）的措施，喷射比可以与输送的空气量一起燃烧的更少的燃料，也就是说，比燃烧引入的燃料所需的更多的新鲜空气被引入到汽缸中，从而稀释该混合物。充气密度和含量的这些变化可能使火花点火变得困难。
技术实现思路
专利技术人已经意识到上述提及的问题，并且在本文中公开了当自动点火有利时能够经由自动点火启动燃烧的火花点火式发动机。在根据本公开的内燃发动机中，由于或者通过火花点火或者通过自动点火来启动燃料空气混合物的点火，因此考虑火花塞的各种具体负荷需求，优选地作为负荷T的函数。为了启动自动点火，从一个汽缸排放到排气排放系统中的排气被引入到另一个汽缸，以便通过该点火气体引起自动点火。为了允许热排气互串到邻近汽缸中，通过切断元件可控的端口被提供在整合的排气歧管的分隔壁部件中。该壁部件将两个汽缸的排气管路彼此分开一段有限距离，这两个汽缸优选地按点火次序邻近。其中的端口允许排气从一个汽缸到邻近汽缸的转移。通过打开该端口，用作点火气体的排气经由排气排放系统和打开的端口被引入到另一个汽缸中。本申请涉及在可变空气充气密度和成分下的点火启动。公开了一种发动机，其包括：至少两个汽缸，其内带有火花塞；整合的排气歧管，所述整合的排气歧管具有壁部件以及在该壁构件内的可调整的切断元件，其中所述壁部件将至少两个汽缸的排气管路分开，并且所述可调整的切断元件允许排气从第一汽缸进入邻近汽缸的排气管路。热排气可以进入邻近的汽缸，用作点火气体，并且允许本公开的发动机在低负荷下经受火花点火，或在高负荷下经受自动点火。通过单独或结合附图参考下面的具体实施例部分，本公开的上述优势和其他优势以及特征将容易变得明显。应当理解提供的上述
技术实现思路
是以简化形式介绍具体实施例中进一步描述的选择概念。这不意味着标识要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一限定。而且，要求保护的主题不限于解决上述或本公开任何部分中所述的任何缺点的实现方式。进一步地，本专利技术人已经意识到本文提到的缺点，并且不承认它们是已知的。附图说明图1示出发动机的示例汽缸。图2示出示例四汽缸直列式发动机。图3示意性示出四个汽缸的示例排气歧管。图4示意性示出两个汽缸的示例排气歧管。图5示出火花点火式内燃发动机的一个实施例的图，其以示意形式指示火花点火和自动点火的使用区域。图6示出在高负荷下，经由在两个邻近汽缸中的自动点火启动火花的过程流程。图7示出描述根据本公开的发动机在火花点火下操作或在自动点火下操作时的方法。具体实施方式图1示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和车辆操作员130经由输入装置132的输入。在这个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸（在本文中也称为“燃烧室”）30可以包括燃烧室壁136，活塞138安置在燃烧室壁136中。活塞138可以被连接到曲轴140，以便活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由传动系被连接到客车的至少一个驱动轮。进一步地，起动机马达可以经由飞轮被连接到曲轴140，以便使发动机10的启动操作可行。汽缸30可以经由一系列进气道142、144和146接收进气空气。除了汽缸14之外，进气道146还可以与发动机10的其他汽缸连通。在某些实施例中，一个或更多进气道可以包括增压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出配置有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括被布置在进气道142与144之间的压缩机174，以及沿排气道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分由排气涡轮176经由轴180提供动力，其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其他示例中，诸如发动机10配备有机械增压器，排气涡轮176可以可选地被省略，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门20可以沿发动机的进气道提供，用于改变提供给发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门20可以如图1所示，被设置在压缩机174的下游，或可替换地，被提供在压缩机174的上游。除了汽缸14以外，排气道148还可以接收来自发动机10的其他汽缸的排气。示出的排气传感器128在排放控制装置178上游连接到排气道148。传感器128可以从用于提供排气空燃比的指示的各种合适传感器之中选择，诸如，例如线性氧传感器或UEGO（通用或宽域排气氧）传感器、双态氧传感器或EGO（如所述）、HEGO（加热型EGO）、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂（TWC）、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。排气温度可以由位于排气道148中的一个或更多温度传感器（未示出）测量。可替换地，排气温度可以基于发动机工况推断，发动机工况诸如转速、负荷、空燃比（AFR）、火花滞后等。进一步地，排气温度可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花点火式内燃发动机，其包括：至少一个汽缸盖；至少两个汽缸，其中每个汽缸包括至少一个排气口；排气排放系统，排气管路，其被接合到每个所述至少一个排气口，其中来自所述至少两个汽缸的所述排气管路结合为形成排气歧管的共同的排气管路；壁部件，其突出到所述排气排放系统中，将第一汽缸的至少一个排气管路和邻近汽缸的至少一个排气管路在从至少一个排气口开始的预定距离上分离；以及所述壁部件中的至少一个端口，其被配备有可调整的切断元件，所述可调整的切断元件打开或关闭所述端口，以便通过端口的打开，来自所述第一汽缸的排气用作点火气体并且经由所述排气排放系统和打开的端口被引入到所述邻近汽缸中，从而引起自动点火。

【技术特征摘要】
2012.04.23 EP 1216510791.一种火花点火式内燃发动机，其包括：至少一个汽缸盖；第一外汽缸、第二内汽缸、第三内汽缸以及第四外汽缸，其中每个汽缸包括至少一个排气口；排气排放系统，排气管路，其被接合到每个所述至少一个排气口，其中来自所述第一外汽缸和所述第四外汽缸的所述排气管路接合，并且来自所述第二内汽缸和所述第三内汽缸的所述排气管路与来自所述第一外汽缸和所述第四外汽缸的所述排气管路分离地接合，其中接合的所述排气管路结合为形成所述至少一个汽缸盖内部的整合排气歧管的共同的排气管路；壁部件，其突出到所述排气排放系统中，将所述第一外汽缸和所述第四外汽缸的接合的所述排气管路与所述第二内汽缸和所述第三内汽缸的接合的所述排气管路在从至少一个排气口开始的预定距离上分离；以及所述壁部件中的至少一个端口，其被配备有可调整的切断元件，所述可调整的切断元件打开或关闭所述端口，以便通过端口的打开，来自接合的所述排气管路中的一个的排气输送汽缸的排气用作点火气体并且经由所述排气排放系统和打开的端口被引入到另一个分离地接合的所述排气管路中的一个的排气接收汽缸中，从而引起自动点火。2.根据权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其中所述汽缸中的每个配备有用于启动火花点火的火花塞。3.根据权利要求2所述的火花点火式内燃发动机，其进一步包括：每个火花塞的电极间隙被设计用于低负荷。4.根据权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其中所述壁部件向上延伸到所述至少一个汽缸盖的外部。5.根据权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其中包括点火次序在后的汽缸以及点火次序在前的汽缸，该在后的汽缸用作排气输送汽缸并且输送用作点火气体的排气，该在前的汽缸用作排气接收汽缸并且点火气体被引入其中。6.根据权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其中所述汽缸中的每个进一步包括用于从汽缸排放排气的至少两个排气口。7.根据权利要求6所述的火花点火式内燃发动机，其中面对并最接近按点火次序在后的汽缸的排气口具有较早的打开时间，并且被布置在按点火次序在后的汽缸远处并与其进一步远离的排气口具有稍晚的打开时间。8.根据权利要求6所述的火花点火式内燃发动机，其中面对并最接近按点火次序在前的汽缸的排气口具有稍晚的关闭时间，并且被布置在按点火次序在前的汽缸远处并与其进一步远离的排气口具有较早的关闭时间。9.根据权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其进一步包括至少一个机械增压装置。10.根据权利要求9所述的火花点火式内燃发动机，其中所述至少一个机械增压装置是排气涡轮增...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·布罗伊尔，M·K·施普林格，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：