CN101845985B - 内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机(1)，所述内燃机(1)具有至少两个进口阀(8，9)和对于每个气缸(3)具有至少两个进口通道的进口流径，所述至少两个进口通道从共用进口管(13)中分支出来并分别导向到所述进口阀(8，9)，在所述至少两个进口通道中，至少一个进口通道被设计为充量运动通道(11)，至少一个进口通道被设计为加注通道(12)，用于加注控制的节流装置(21)被设置在进口流径中，所述进口流径被连接至由喷射装置(14)构成的燃料供应装置上。为了获得廉价的低消耗和低排放操作，提供了由滑块(15)构成的节流装置(21)，其可相对于进口流径横向移动，滑块(15)被设置在所述进口通道从进口管(13)分支出来的区域中，并且，所述滑块(15)可在用于打开两个进口通道的位置和用于关闭至少一个进口通道的至少一个位置之间移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机，所述内燃机具有至少两个进口阀和对于每个气缸具有至少两个进口通道的进口流径，所述进口通道从共用进口管中分支出来并分别导向到所述进口阀上，其中，至少一个进口通道被设计为充量运动通道(charge movement channel)，至少一个进口通道被设计为加注通道(fillingchannel)，用于加注控制的节流装置被设置在进口流径中，所述进口流径被连接至由喷射设备构成的燃料供应装置上。
背景技术
US6 520 146 B2公开了一种四冲程内燃机，该内燃机具有两个进口阀和一个进口流径，且每个气缸具有从共用进口管道分支出来、分别导向到进口阀的两个进口通道。两个进口通道中的一个被设计为充量运动通道而另一个被设计为加注通道。用于加注控制的节流装置被设置在进口流径中，所述进口流径被连接至燃料供应装置。所述节流装置和燃料供应装置由一个滑块式汽化器形成，例如由恒压汽化器形成。这种设置试图以尽可能简单的方式改进内燃机汽化器的排气质量。所述已知的内燃机尤其适用于简单的单轨车辆。其缺点包括汽化器并不覆盖特性图上的所有操作点，尤其是排放相关区域。
另外，AT 402 535 B公开了一种每个气缸都具有至少两个进口阀、且燃烧室被界定为屋顶式的内燃机。为了在部分负载下在燃烧室内获得强涡旋填充，即使没有因流动系数变差以及因此而导致的发动机动力降低而在全负载下削弱进口填充，已知的内燃机仍具有一个充量运动通道和一个加注通道。在这种情况下，燃料通过喷射装置在进口方向上，间接地通过设置在两个进口通道之间的一个通道分隔区域中的喷射装置喷射到两个进口通道中。燃烧的混合物组分可以通过设置在加注通道中的节流阀来调节。因此，可以在燃烧室中生成充量分层，从而在整体来说为贫性的混合物中在火花塞区域内形成可点火的、相对富性的混合物组分。这使得其符合在低燃料消费中遇到的尤其严格的排气规定。
尽管如此，通过在填充通道中的单个节流阀的控制仅允许有限的控制调节。另一方面，在两个进口通道中分别设置节流阀会相对地费用高。
发明内容
本发明的目的在于通过一种尽可能简单的方式，获得一种在内燃机全部的特性图范围内的优化控制的可能性。
根据本发明，该目的可以这样获得：所述节流装置由可相对于进口流径横向位移的滑块构成，所述滑块被设置在从进口管分支出来的进口通道的分叉区域中，且所述滑块可以在用于打开两个进口通道的位置和用于关闭至少一个进气通道的至少一个位置之间移动，其中首先充量运动通道以及随后填充通道可优选地在所述节流阀装置从用于关闭两个进口通道的位置打开的过程中相继打开。
在这种情况下，如果喷射装置设置在进口管壁面的与滑块相对的区域中的分支区域上游，则尤为有利。充量运动通道、加注通道、喷射装置和形成为滑块形式的节流装置的组合一方面可以控制燃烧室中的燃烧而获得极其低的排放值，另一方面以一种简单的方式获得了十分令人满意的耗油率。所述滑块可以是例如滑块式汽化器的滑块。滑块式汽化器壳体的一体化允许设计成本维持在最低。
为了能够选择性地执行燃烧室中的填充分层，有利的是如果首先所述充量运动通道、并且紧接着所述填充通道在所述节流装置开启期间被打开。
充量运动通道的任务给予燃烧室中的填充物一个绕气缸轴线旋转的动量。因此，充量运动通道可以设计成切向通道或者螺旋状通道。
所述滑块可以设置在传统的滑块式汽化器壳体中。滑块被直接设置在所述两个进口通道的通道分隔部分的上游。滑块使得所述通道分隔，从而所述两个进口通道在滑块提升的过程中被打开。
在本发明的一个改进中，提供了至少一个自开式隔膜阀，所述隔膜阀连接两个进口通道，在有压力差的情况下该隔膜阀优选地产生从充量运动通道到填充通道的流体连通，所述隔膜阀被设置在所述节流装置下游、两个进口通道之间的通道分隔部分上。
进一步地，在本发明的范围之内，提供了位于喷射装置开口下游位置的喷射器凹口，所述喷射器凹口形成在进口管的壁面，即使当所述滑块完全关闭时，通过所述喷射器凹口的旁通流径仍然是开启的。所述喷射器凹口起到了旁通开口的功能，从而当滑块在空转期间关闭时仍提供足够多的空气和燃料。
为了进一步地获得对气缸的最佳加注，为所述通道分隔部分提供了至少一个通孔，所述通孔设置在喷射装置的喷射器喷射的喷射方向上，用于喷射燃料。
附图说明
下面将参考附图对本发明进行更为详细的描述，其中：
图1是处于两个进口通道都关闭的位置时本发明内燃机的截面图；
图2是滑块处于关闭填充通道的位置时内燃机的截面图。
图3是滑块处于打开两个进口通道的位置时内燃机的截面图。
图4是沿图1中的线IV-IV得到的内燃机的截面图。
具体实施方式
图1-3各自是本发明的通常连到曲轴7a的内燃机1的截面图。燃烧室2由在气缸3中来回运动的活塞4和由气缸盖5形成的屋顶状燃烧室顶6构成。第一和第二进口通道各自分别导向到进口阀8和9，并通过相对于气缸轴7呈倾斜位置设置的进口阀8和9向燃烧室2开口。第一进口通道在本实施例中作为充量运动通道11，第二进口通道9实施为加注通道12。充量运动通道11可以设计成切向通道或者螺旋状通道。附图标记10代表排气阀。
充量运动通道11和加注通道12从共用进口管道13分支出来，喷射装置14向该共用进口管道13内开口，以作为燃料供应装置。构成节流装置的滑块15与开口14a相对地设置在进口管13的壁面13a中。滑块15可以例如设置在滑块式汽化器壳体中。滑块15被设置在充量运动通道11和加注通道12之间的通道分隔部16的起始区域部分，起到了节流阀装置21的功能，并作为所述两个进口通道的通道分隔装置。
位于充量运动通道11和加注通道12之间的通道分隔部分16在其起始区域具有开口17，所述开口17由隔膜阀18关闭。如果充量运动通道11和加注通道12之间存在压力差，那么隔膜阀18开启，这样就形成了从充量运动通道11到加注通道12的流体连通。附图标记19代表的是喷射装置14的喷射流。
图1示出了滑块15处于关闭两个进口通道的位置。进口管道13的壁面13a在开口14a的下游具有喷射器凹口20，即使当滑块15完全关闭时，该喷射器凹口仍构成燃料和空气旁通流径，使得在空转期间有足够的燃料和空气被提供到内燃机中。
图2示出了滑块15半开时的状态，此时充量运动通道11完全被打开。加注通道12进一步地被关闭。燃料被喷到充量运动通道11中，燃料通过滑块15的底部15a沿充量运动通道11的方向被转向。对气缸的充注可以通过隔膜阀18而得到改进，若充量运动通道11和加注通道12之间没有足够的压力差，所述隔膜阀18打开，从而允许从充量运动通道11到加注通道12的溢流。
在图3所示中，滑块15处于打开位置，从而充量运动通道11和加注通道12都完全打开。燃料通过喷射装置14进入到两个进口通道中，通道分隔部分16将燃料的喷射流分开。
由于充量运动的控制器是设置在汽化器壳体22中的滑块15，其允许在整个特性图中低成本地实现燃料消耗和排放优化控制，以符合甚至最严格的排气规定。
Claims (5)
1.一种内燃机，所述内燃机（1）具有至少两个进口阀（8，9）和对于每个气缸（3）具有至少两个进口通道的进口流径，所述至少两个进口通道从共用进口管中（13）分支出来并分别导向到所述进口阀（8，9）上的，所述至少两个进口通道中，至少一个进口通道被设计为充量运动通道（11），至少一个进口通道被设计为加注通道（12），用于加注控制的节流装置（21）被设置在进口流径中，所述进口流径被连接至由喷射装置（14）构成的燃料供应装置，其中，所述节流装置（21）由滑块（15）构成，所述滑块（15）可相对于进口流径横向位移，所述滑块（15）被设置在所述进口通道从进口管（13）分支出来的区域中，并且，所述滑块（15）可在用于打开两个进口通道的位置和用于关闭至少一个进口通道的至少一个位置之间移动，其特征在于，所述喷射装置（14）设置在进口管道（13）的壁面（13a）的与滑块（15）相对的区域中的分支区域的上游。
2.根据权利要求1所述的内燃机（1），其特征在于，在节流装置（21）从用于关闭两个进口通道的位置打开的过程中，首先是所述充量运动通道（11）被打开，接着是加注通道（12）被打开。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机（1），其特征在于，在节流阀装置（21）下游所述两个进口通道之间的通道分隔部分（16）中提供了至少一个自开式隔膜阀（18），所述隔膜阀（18）连接所述两个进口通道，在存在压力差的情况下所述隔膜阀形成从充量运动通道（11）到加注通道（12）的流体连通。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机（1），其特征在于，在喷射装置（14）的开口（14a）的下游侧，在所述进口管（13）的壁面（13a）上形成有喷射器凹口（20），即使当滑块（15）完全关闭时，通过喷射器凹口（20）形成的旁通流径依然保持开启。
5.根据权利要求1或2所述的内燃机（1），其特征在于，所述滑块（15）设置在滑块式汽化器的汽化器壳体（22）中。
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