CN102084100B - 内燃机的预燃室单元 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的气缸的预燃室单元(1)，包括预燃室(2)和连通至其内的细长喷嘴室(3)，多个孔(4)位于所述喷嘴室的一端，用于将所述预燃室连通至气缸的主燃烧室(5)。所述喷嘴室(3)包括至少在所述孔(4)的位置扩大的部分(3b)，且其所述部分(3b)在喷嘴室(3)的横向方向的直径大于位于所述孔(4)与所述预燃室之间的部分(3a)的直径。

Description

内燃机的预燃室单元
技术领域
本发明涉及一种内燃机气缸的预燃室单元。
背景技术
已知在内燃机中产生的大量的氮氧化物可以通过增加空气燃料混合物的空燃比而减少，例如，通过使用稀燃混合物。在稀混合物或奥托循环发动机中，点火不会自己发生，而是需要辅助装置，例如需要火花塞和/或所谓的引燃料喷射来提供点火。为了加强燃烧和保护点火装置，一些稀混合物发动机利用预燃室，它被连接至气缸的实际的燃烧室。富燃料混合物被供给到预燃室；被点燃后被输送到燃烧室，从而，在燃烧室中的稀燃混合物开始燃烧。预燃室是被用在稀混合物特别是利用燃气作为燃料的内燃机。
通常，预燃室是旋转对称的。燃料被点燃实际的预燃室的尺寸可以改变，例如可以是球状的或椭圆形的。预燃室通过一个以几个孔为末端的通道连接至气缸的主燃烧室。所述孔的数量、方向和直径依据相应的情况优化，例如考虑到活塞泄压。除了相对高的压缩比外，发热元件或者火花塞通常被用于辅助点火。
当利用预燃室时，其内部的高温一样可能产生问题，因此，传统材料不能承受，例如，热腐蚀可能发生。特别地，当燃烧反应从预燃室向燃烧室通过所述孔进行时，所述孔遭受应力。在实践中，需要几个孔，使得对在气缸主燃烧室中的燃烧反应的进程和特性尽可能有利。通常，所述通道的直径或喷嘴室可为大约10mm，最多为大约20mm。因此，其通常具有六个孔，所述孔的通常直径为大约3.5mm。所以，在遭受高温的喷嘴室内的孔之间的距离小。由于所述室是狭窄的，以致于难以匹配所述孔，因此，它们均具有锐角。所有这些都容易造成耐久性问题，因此，上述部分必须被替代或找到新的可用的材料。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种预燃室的布置，可用于提高特别是所述喷嘴室和所述孔的耐久性。另一个目的是提供一种从所述预燃室向所述气缸主燃烧室的气体供应，这从流动技术和燃烧反应进度来说是有利的，从而保证良好的性能。再一个目的是提供一种从生产技术上来说是有利的方案。
根据本发明，所述喷嘴室包括至少在所述孔的位置扩大的部分，该部分在喷嘴室的横向方向的直径大于位于所述孔与所述预燃室之间并且邻近所述预燃室的部分的直径。这样，所述孔之间的距离变得更长，这容易提高所述喷嘴室和具有所述孔的部分的耐久性，也更容易在其内部布置所述孔。
所述喷嘴室的所述扩大的部分的最宽处的直径大约是位于所述孔与所述预燃室之间并且邻近所述预燃室的部分的直径的1.25-1.65倍，这样获得了一种有利于制造的方案。
从流动技术来看，优选地所述喷嘴室的所述扩大的部分被布置为向所述孔平滑地扩张。实际上，所述喷嘴室的扩大的部分的形状优选设置成构成截锥体，其从所述孔向所述预燃室汇聚。在这种情况下，所述截锥体的锥角优选小于15度，更优选为大约10度。
为了避免不利于耐久性的尖锐的角度和边缘，在所述喷嘴室的侧面上所述孔的边缘是倒圆的。由于所述室的这部分扩大的形状和所述孔之间的距离的增大，使得实施更容易。
所述扩大的部分优选地构成所述喷嘴室的总长的50%以上。这能有助于确保所述喷嘴室平滑的形状。
附图说明
接下来，通过示例并参照附图对本发明加以说明，其唯一的附图1示出了具有根据本发明限定的形状和包含孔的预燃室单元的一部分。
具体实施方式
在图中，附图标记1表示预燃室单元，它包含实际的预燃室2的部分和连接至其上的喷嘴室3，所述喷嘴室包含多个通向气缸主燃烧室5的孔4。为了清晰起见，所述缸体、缸盖及所述预燃室单元的上部没有在这里详细示出。
实际上，如图示的预燃室单元1可以有不同的实施方式，例如，所述喷嘴室3可以是一个的单独的组件，例如如US4426966中所示的等。同样，在缸盖上所述预燃室单元的整个支撑可以以各种方式实施。同样适用于所述预燃室单元的上部（没有示出），即，相对于主燃烧室5的最外层部分，其中根据相应的方案，提供有点火装置，例如，引燃喷射装置、发热元件或火花塞。这里没有详细示出，因为本发明实际上与喷嘴室3的结构和形状有关，可以实施本发明，与所述其他结构的选择和方案无关。
通常，喷嘴室3是细长而相当狭窄的通道，它的一端定位有孔4。根据本发明，喷嘴室3包含：连接至预燃室2的部分3a；和相对于部分3a扩大的或扩张的用于所述孔4的部分3b。所述部分3b的形状部分地设置成截头锥体，其锥角选择为大约10度，这有利于制造技术和流动。该方案能使所述孔4之间的距离更大。所述孔的内部边缘4a优选是圆形。这一切很容易提高该结构的耐久性和功能。
本发明不限于上面的应用，各种可能的修改在落入所附的权利要求的范围中。

Claims (5)

1.一种内燃机的气缸的预燃室单元（1），所述预燃室单元（1）包括预燃室（2）和与所述预燃室（2）连通的细长喷嘴室(3)，多个孔（4）设置在所述喷嘴室的一端，用于将所述预燃室连通至所述气缸的主燃烧室（5），所述喷嘴室（3）还包括至少在邻近所述孔（4）的位置扩大的部分（3b），并且所述扩大的部分（3b）在所述喷嘴室（3）的横向方向的直径大于位于所述孔（4）和所述预燃室之间并且邻近所述预燃室的部分（3a）的直径，所述预燃室单元的特征在于，所述扩大的部分（3b）构成所述喷嘴室（3）总长的50%以上，并且所述扩大的部分（3b）的形状设置成构成截锥体，所述截锥体从所述孔（4）向所述预燃室（2）汇聚，并且所述截锥体的锥角小于15度。
2.如权利要求1所述的预燃室单元，其特征在于，所述喷嘴室（3）的所述扩大的部分（3b）的最宽处的直径大约是位于所述孔（4）和所述预燃室之间并且邻近所述预燃室的所述部分（3a）的所述直径的1.25-1.65倍。
3.如权利要求1或2所述的预燃室单元，其特征在于，所述喷嘴室的所述扩大的部分（3b）被布置成朝所述孔（4）平滑地扩张。
4.如权利要求1或2所述的预燃室单元，其特征在于，所述孔的边缘（4a）在所述喷嘴室（3）的侧面上是倒圆的。
5.如权利要求1所述的预燃室单元，其特征在于，所述截锥体的锥角为大约10度。
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