用于內(nèi)燃機的預燃室系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于內(nèi)燃機的預燃室系統(tǒng)(1)，包括：-具有壁(3)的預燃室(2)，-具有至少一個電極(13)的火花塞(4)，-氣體引入裝置(5)、特別是氣閥，-將氣體引入裝置(5)與預燃室(2)經(jīng)由通入開口(6)連接的氣體通道(7)，-用于將預燃室(2)與內(nèi)燃機的燃燒室連接的上升通道(8)，-用于影響氣體在預燃室(2)中流動的引導裝置(9)，其中，所述引導裝置(9)相鄰于通入開口(6)這樣設置，使得在運行中通過引導裝置(9)減少熱氣體的到達火花塞4的電極(13)上的體積流量，所述熱氣體通過上升通道(8)流入到預燃室(2)中。
【專利說明】用于內(nèi)燃機的預燃室系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權利要求1的前序部分的特征的用于內(nèi)燃機的預燃室系統(tǒng)以及一種包括這樣的預燃室系統(tǒng)的內(nèi)燃機、特別是燃氣奧托發(fā)動機。
【背景技術】
[0002]在從確定的結(jié)構(gòu)尺寸開始的內(nèi)燃機中使用掃氣的預燃室系統(tǒng)，所述預燃室系統(tǒng)的任務是，使內(nèi)燃機的燃燒室這樣點火，使得實現(xiàn)理想的燃燒。在此，在內(nèi)燃機的進氣沖程期間通過氣體引入裝置將確定的氣體量添加給預燃室。
[0003]同時將過化學計量的氣體-空氣-混合物輸送給燃燒室。過化學計量的混合物通過連通的轉(zhuǎn)移開口(上升通道)在壓縮沖程期間流入到預燃室中并且在那里與純氣體混合成大致化學計量的混合物(λ =1)。
[0004]不過在氣體-空氣-混合物與純氣體混勻之后會留下如下的局部區(qū)域，在所述局部區(qū)域中純氣體僅非常少地與過化學計量的氣體-空氣-混合物混合。該部分均質(zhì)化的混合物通過火花塞點火。燃燒的熱氣體由于壓力加高而通過連通的轉(zhuǎn)移開口(上升通道)流入到內(nèi)燃機的燃燒室中并且導致該燃燒室點火。
[0005]這樣的系統(tǒng)不利的是一方面在所謂的損失容積中傾向于產(chǎn)生積炭，所述損失容積為如下容積，在所述容積中混勻僅不充分地進行，和另一方面不利的是火花塞的電極通過熱的燃燒氣體強烈地熱負荷。
[0006]包括引導裝置的預燃室系統(tǒng)由現(xiàn)有技術已知并且用于不同的目的(參見例如US4, 467，759 或 US4, 095，565)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的任務在于，在同類型的預燃室系統(tǒng)或內(nèi)燃機中延長火花塞的使用壽命。
[0008]該任務通過一種具有權利要求1的特征的預燃室系統(tǒng)或一種包括這種預燃室系統(tǒng)的內(nèi)燃機來解決。
[0009]本發(fā)明有利的實施形式在從屬權利要求中定義。
[0010]所述引導裝置相鄰于用于氣態(tài)燃料的通入開口這樣設置，使得在運行中通過引導裝置在火花塞的電極的區(qū)域中減少通過上升通道到達預燃室中的熱氣體的體積流量，所述設置引起火花塞的使用壽命的延長，因為這樣到火花塞的電極上的熱量輸入減少并且較冷的電極導致延長的平均火花塞使用壽命。
[0011]如果規(guī)定:在所述火花塞和引導裝置之間，在預燃室的壁中設置有孔，預燃室的處于火花塞和引導裝置之間的部分容積通過所述孔與氣體通道連接，則由氣體引入裝置引入到氣體通道中并且通過所述孔到達所述部分容積中的冷的新鮮氣體可以直接在火花塞的電極旁流過，這有效地冷卻所述電極。此外阻止提高的積炭形成。
[0012]如果規(guī)定:所述引導裝置處于氣體通道的通入開口和上升通道之間，則也可以在預燃室的壁中沒有孔的情況下確保，來自氣體通道的冷的新鮮氣體掠過火花塞的電極。但在這種情況下，引導裝置應該具有將氣體通道的通入開口與上升通道連接的通孔。這樣確保，從氣體通道排出的新鮮氣體可以無阻礙地流入到預燃室中。通過所述通孔朝向氣體通道的定向，可以在燃燒之前的壓縮階段期間在氣體通道上游和氣體通道中支持貧氧的(mager)氣體-空氣-混合物流入到損失容積中,這導致與新鮮氣體更好的均質(zhì)化并且這樣減少損失容積中的積炭產(chǎn)生。
[0013]原則上可以規(guī)定，所述引導裝置與預燃室的壁構(gòu)成為一件式的。
[0014]但也可以規(guī)定，所述引導裝置緊固在預燃室的壁上。為此目的，所述引導裝置可以具有環(huán)形的區(qū)段，引導裝置通過所述區(qū)段緊固、例如壓入或置入在預燃室的壁上。
[0015]按照本發(fā)明的內(nèi)燃機特別是涉及固定的內(nèi)燃機、優(yōu)選(特別是固定的)燃氣奧托發(fā)動機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明其他的優(yōu)點和細節(jié)借助附圖以及附屬的對附圖的說明得出。在此圖中:
[0017]圖1示出按照本發(fā)明的預燃室系統(tǒng)的透視的剖視圖；
[0018]圖2a至2c示出本發(fā)明的三個實施例，其中，圖2a的變型方案對應于圖1的變型方案；
[0019]圖3a和3b示出在根據(jù)圖2c的實施例的按照本發(fā)明的預燃室系統(tǒng)中的流動情況的視圖；以及
[0020]圖4示出圖2b的細節(jié)的透視圖。
【具體實施方式】
[0021]在圖1中示出按照本發(fā)明的預燃室系統(tǒng)I的第一實施例。在此，預燃室2通過壁3形成并且通過上升通道8與內(nèi)燃機的未示出的燃燒室能連接或在裝配狀態(tài)中連接。上升通道8不對稱地通入到預燃室2中，由此確保，構(gòu)成所謂的滾流流動14(參見圖3b)。
[0022]在井筒4’中，可以將在圖1中未示出的火花塞4(但參見圖3)裝入到預燃室系統(tǒng)I中。一個氣體通道7將在圖1中未示出的引入裝置5 (但參見圖2a)經(jīng)由通入開口 6與預燃室2連接。在預燃室系統(tǒng)I中相鄰于通入開口 6設置有一個引導裝置9。在引導裝置9上方，一個孔10設置在預燃室2的壁3中，所述孔建立至氣體通道7的連接。
[0023]孔10確保，來自氣體通道7的新鮮氣體可以流入到引導裝置9上方的區(qū)域中并且通過引導裝置9到達火花塞4的在圖1中未示出的電極13(參見圖3)，以便有效地冷卻所述電極。
[0024]在圖2a中再一次示出圖1的預燃室系統(tǒng)1，其中，但這里可看出以氣閥形式的氣體引入裝置5。
[0025]在按照圖2b的變型方案中，引導裝置9不是如在圖1和2a中的情況那樣與預燃室2的壁3構(gòu)成為一件式的。在該實施例中(并且也在圖2c的實施例中)，引導裝置9緊固在預燃室2的壁3上。為此目的，引導裝置9具有一個環(huán)形的區(qū)段11，所述引導裝置通過該區(qū)段夾緊(圖2b的變型方案)或壓入(圖2c的變型方案)在預燃室的壁3上。
[0026]圖2b和2c的變型方案與圖1和2a的變型方案之間的另一個區(qū)別在于，在圖2b和2c的變型方案中，引導裝置9設置在氣體通道7的通入開口 6和上升通道8之間。這樣可以省去在圖1和2a中示出的附加的孔10。但為了確保足夠的新鮮氣體可以流入到預燃室2中，引導裝置9配設有通孔12。在圖3a中關于圖2c的變型方案示出關于新鮮氣體的這樣產(chǎn)生的流動情況。通過氣體引入裝置5引入到氣體通道7中的新鮮氣體的流15以部分流15a和部分流15b表示，前者流過火花塞4的電極13并且后者通過通孔12流入到預燃室2中。
[0027]要注意的是，在圖3a中示出掃氣階段并且在圖3b中示出內(nèi)燃機的壓縮階段(壓縮沖程)。
[0028]圖4對于如下實施例示出環(huán)形的區(qū)段11連同引導裝置9的透視圖，在所述實施例中，引導裝置9緊固在預燃室2的壁3上并且不與預燃室2構(gòu)成為一件式的。
【權利要求】
1.用于內(nèi)燃機的預燃室系統(tǒng)(1)，包括: -具有壁⑶的預燃室⑵， -具有至少一個電極(13)的火花塞(4), -氣體引入裝置(5)、特別是氣閥， -將氣體引入裝置(5)與預燃室(2)經(jīng)由通入開口(6)連接的氣體通道(7)， -用于將預燃室(2)與內(nèi)燃機的燃燒室連接的上升通道(8)， -用于影響氣體在預燃室(2)中流動的引導裝置(9)， 其特征在于，所述引導裝置(9)相鄰于通入開口(6)這樣設置，使得在運行中通過引導裝置(9)減少熱氣體的到達火花塞(4)的電極(13)上的體積流量，所述熱氣體通過上升通道(8)流入到預燃室(2)中。
2.按照權利要求1所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，在所述火花塞(4)和引導裝置(9)之間，在預燃室(2)的壁(3)中設置有孔(10)，預燃室(2)的處于火花塞(4)和引導裝置(9)之間的部分容積通過所述孔與氣體通道(7)連接。
3.按照權利要求1或2所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)相鄰于通入開口(6)地設置。
4.按照權利要求1至3之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)構(gòu)成為大致與預燃室軸線成直角伸到預燃室(2)中的凸出部。
5.按照權利要求1至4之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)在氣體通道(7)的通入開口(6)和火花塞(4)之間延伸到預燃室(2)中。
6.按照權利要求1至4之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)處于氣體通道(7)的通入開口(6)和上升通道(8)之間，并且具有將通入開口(6)與上升通道(8)連接的通孔(12)。
7.按照權利要求1至6之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)與預燃室(2)的壁(3)構(gòu)成為一件式的。
8.按照權利要求1至7之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)緊固在預燃室⑵的壁⑶上。
9.按照權利要求8所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述引導裝置(9)具有環(huán)形的區(qū)段(11)，所述引導裝置通過所述區(qū)段緊固、優(yōu)選壓入或置入預燃室(2)的壁(3)上。
10.按照權利要求1至9之一所述的預燃室系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體通道(7)至少局部地在預燃室(2)的壁(3)的附近延伸，并且所述引導裝置(9)在氣體通道(7)的高度中延伸到預燃室(2)中。
11.包括按照權利要求1至10之一所述的預燃室系統(tǒng)(I)的內(nèi)燃機，其中，所述預燃室系統(tǒng)(I)的上升通道(8)與內(nèi)燃機的燃燒室連接。
【文檔編號】F02B19/10GK104040137SQ201280064201
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權日:2011年12月28日
【發(fā)明者】F·杜姆澤, F·貝克爾 申請人:Ge延巴赫兩合無限公司