CN102465806A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种内燃机，该内燃机的每一气缸包括：与气缸的燃烧室连通的两个进气道、与气缸的燃烧室连通排气道、向所述进气道喷燃油并与空气混合以形成可燃混合气的喷油器及用于点火的火花塞；喷油时靠近火花塞侧的进气道中的可燃混合气的燃油浓度高于另一进气道中的可燃混合气的燃油浓度。本发明的内燃机，能够使靠近火花塞侧的可燃混合气燃油浓度高，从而在气缸的燃烧室内形成稳定的可燃混合气分层。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机，特别是涉及一种可燃混合气分层的内燃机。
背景技术
目前，公知的气道喷射汽油内燃机主要为均质燃烧，即进入气缸的混合气浓度均匀，气道设计都是对称气道设计，即两个进气道的形状设计一致；并且喷油器采用对称布置，喷油器的轴线与两个进气道的对称面重合。这种传统的设计方案是为了在两个进气道中产生一致的进气量和均匀的混合气。
在三气门缸盖上的火花塞通常为非对称布置(气缸轴线以外区域)，而喷油器则采用对称布置。由于进气道制造误差造成通过两个进气道进入气缸的气流并不完全一致，并且由于喷油器轴线位置也不会完全和气道对称面重合，也会造成喷油器喷出的燃油在两个进气道的分布也不会完全等量，这两种误差造成了通过两个进气道进入气缸的混合气浓度存在较大的差异。当此类制造差异造成三气门内燃机的火花塞附近区域混合气较稀薄时，则容易造成内燃机起动困难、燃烧不稳定、排放差、油耗较高等问题。
发明内容
有鉴于上述现有汽油内燃机所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种内燃机，使其靠近火花塞侧的进气道进入燃烧室的可燃混合气燃油浓度高，从而在气缸的燃烧室内形成稳定的可燃混合气分层和燃烧。
为了实现上述目的，依据本发明提出的一种内燃机，该内燃机的每一气缸包括：与气缸的燃烧室连通的两个进气道、与气缸的燃烧室连通排气道、向所述进气道喷燃油并与空气混合以形成可燃混合气的喷油器及用于点火的火花塞；其中靠近火花塞侧的进气道中的可燃混合气的燃油浓度高于另一进气道中的可燃混合气的燃油浓度。
本发明还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的内燃机，其中所述的喷油器向靠近火花塞侧的进气道偏置设置，向靠近火花塞一侧的进气道提供较多燃油。
前述的内燃机，其中所述的喷油器喷出非对称油束，向靠近火花塞一侧的进气道提供较多燃油。
前述的内燃机，其中在靠近火花塞侧的进气通路中设置节流阀，以调节靠近火花塞侧的进气道中的空气进气量。
前述的内燃机，其中所述的节流阀，在该内燃机怠速或部分负荷运行状态时，减少靠近火花塞一侧的进气道进入的空气量；在该内燃机负荷逐渐提高时，增加靠近火花塞一侧的进气道进入的空气量。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的内燃机，至少具有下列优点：
一、本发明的内燃机，能够使靠近火花塞侧的可燃混合气燃油浓度高，从而在气缸的燃烧室内形成稳定的可燃混合气分层。
二、本发明的内燃机，在所有或部分工况下可以在气缸的燃烧室内形成稳定的混合气分层，改善内燃机的燃烧稳定性，降低泵气损失，改善燃油经济性。
三、本发明的内燃机，避免了由于进入气缸的可燃混合气浓度不一致造成的起动困难、燃烧不稳定、排放差、油耗较高等问题。
附图说明
图1是本发明内燃机第一实施例的局部示意图。
图2是本发明内燃机第二实施例的局部示意图。
图3是本发明内燃机第三实施例的局部示意图。
1：排气道                2：气缸
3：进气道                4：喷油器
5：进气道                6：火花塞
7：节流阀                8：进气歧管
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的内燃机其具体实施方式、结构、特征及其功效详细说明。
本发明较佳实施例的内燃机，每一气缸包括：与气缸的燃烧室连通的两个进气道、与气缸的燃烧室连通排气道、向所述进气道喷燃油并与空气混合以形成可燃混合气的喷油器及用于点火的火花塞，喷油时靠近火花塞侧的进气道中的可燃混合气的燃油浓度高于另一进气道中的可燃混合气的燃油浓度。本发明的内燃机，能够形成稳定的混合气分层和分层燃烧，可以改善内燃机的燃油经济性。
请参阅图1所示，是本发明内燃机第一实施例的局部示意图。第一实施例的内燃机，可以是气道喷射汽油内燃机。该内燃机的每一气缸2包括：两个进气道3、5，用于输入空气，两个进气道3、5的一端分别与气缸2的燃烧室(附图中未示出)连通，另一端共同与进气歧管8连通；排气道1，与气缸2的燃烧室连通，用于排出气缸2内的废气；喷油器4，设置于进气歧管8内，向进气道3、5喷燃油，喷出的燃油与进气道3、5输入的空气混合形成可燃混合气；以及火花塞6，靠近进气道5设置，用于点燃可燃混合气。其中该喷油器4向靠近火花塞6的进气道5偏置而设。本实施例的内燃机工作时，该喷油器4向进气道5喷入较多的燃油，同时向远离火花塞6的进气道3喷入较少的燃油，因此在两个进气道内3、5形成不同浓度(可燃混合气中燃料的浓度)的可燃混合气。当可燃混合气进入气缸2的燃烧室后，在火花塞6附近区域的可燃混合气燃油浓度较高，在远离火花塞6区域的可燃混合气燃油浓度较低，形成气缸2的燃烧室内可燃混合气分层，可以改善内燃机的燃烧稳定性，降低泵气损失，改善燃油经济性。
请参阅图2所示，是本发明内燃机第二实施例的局部示意图。该内燃机的每一气缸2包括：两个进气道3、5，用于输入空气，两个进气道3、5的一端分别与气缸2的燃烧室(图未示出)连通，另一端共同与进气歧管8连通；排气道1，与气缸2的燃烧室连通，用于排出气缸2内的废气；喷油器4，设置于进气歧管8内，向进气道3、5喷燃油，喷出的燃油与进气道3、5输入的空气混合形成可燃混合气；火花塞6，靠近进气道5设置，用于点燃可燃混合气。其中该喷油器4喷出的油束呈非对称，向靠近火花塞6一侧的进气道5提供较多燃油。本实施例的内燃机工作时，该喷油器4向进气道5喷入较多的燃油，同时向远离火花塞6的进气道3喷入较少的燃油，因此在两个进气道内3、5形成不同浓度(可燃混合气中燃料的浓度)的可燃混合气。当可燃混合气进入气缸2的燃烧室后，在火花塞6附近区域的可燃混合气燃油浓度较高，在远离火花塞6区域的可燃混合气燃油浓度较低，形成气缸2的燃烧室内可燃混合气分层，可以改善内燃机的燃烧稳定性，降低泵气损失，改善燃油经济性。
较佳实施例3，如图3所示。在靠近火花塞(8)一侧的进气道(7)上安装节流阀(6)，该节流阀体的角度通过机械或电子控制驱动转轴(5)，根据内燃机的运行状态调节节流阀体的角度以调节该气道的流通面积，减少通过该气道进入气缸的空气量。在怠速或部分负荷运行状态，该节流阀体处于部分或完全打开状态，使得靠近火花塞一侧的进气道进入空气量较少，由于喷油器(4)为对称设计和布置，向两个进气道(7、3)内提供的燃油流量一致，因此在靠近火花塞一侧进气道形成较浓混合气，当混合气进入气缸(2)后，浓混合气分布在火花塞附近，较稀混合气则分布在远离火花塞的区域，形成气缸内混合气分层。随着负荷的提高，可以逐渐关闭节流阀以增加靠近火花塞一侧的空气流量，逐步降低该气道中混合气浓度和另一个气道混合气浓度的差异，直至在大负荷状态下完全打开节流阀体，在气缸中形成完全均质混合气，获得最大功率。
请参阅图3所示，是本发明内燃机第三实施例的局部示意图。该内燃机的每一气缸2包括：两个进气道3、5，用于输入空气，两个进气道3、5的一端分别与气缸2的燃烧室(图未示出)连通，另一端共同与进气歧管8连通；排气道1，与气缸2的燃烧室连通，用于排出气缸2内的废气；喷油器4，设置于进气歧管8内，向进气道3、5喷燃油，喷出的燃油与进气道3、5输入的空气混合形成可燃混合气；火花塞6，靠近进气道5设置，用于点燃可燃混合气；以及空气节流阀7，安装在靠近火花塞6一侧的进气通路上，该进气通路是指进气歧管8和进气道3、5内空气输入通道，该空气节流阀7通过机械或电子控制驱动。其中该喷油器4喷出的油束可以为对称或非对称，该喷油器4可以设置在靠近火花塞6侧的进气道5侧或者设置在两个进气道3、5的中心轴上。
本第三实施例的内燃机工作时，该喷油器4向两个进气道3、5喷入燃油，该空气节流阀7调节进入进气道3、5的空气量，根据内燃机的运行状态调节进气通路的流通面积，调节通过该进气通路进入气缸2的空气量，以使在两个进气道3、5内形成不同浓度(可燃混合气中燃料的浓度)的可燃混合气。该内燃机在怠速或部分负荷运行状态时，调节该节流阀7，使得靠近火花塞6一侧的进气道5进入空气量较少，使靠近火花塞6一侧进气道5形成较浓的可燃混合气，当可燃混合气进入气缸2的燃烧室后，在火花塞6附近区域的可燃混合气燃油浓度较高，在远离火花塞6区域的可燃混合气燃油浓度较低，在气缸2的燃烧室内形成可燃混合气分层，可以改善内燃机的燃烧稳定性，降低泵气损失，改善燃油经济性。随着内燃机负荷的提高，可以逐渐调节节流阀7以增加靠近火花塞一侧的进气道5进入的空气量，逐步降低该进气道5中可燃混合气浓度和另一个进气道3中可燃混合气浓度的差异，直至在大负荷状态下在气缸2的燃烧室中形成完全均质可燃混合气，获得最大功率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种内燃机，该内燃机的每一气缸包括：与气缸的燃烧室连通的两个进气道、与气缸的燃烧室连通排气道、向所述进气道喷燃油并与空气混合以形成可燃混合气的喷油器及用于点火的火花塞，其特征在于靠近火花塞侧的进气道中的可燃混合气的燃油浓度高于另一进气道中的可燃混合气的燃油浓度。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于其中所述的喷油器向靠近火花塞侧的进气道偏置设置，向靠近火花塞一侧的进气道提供较多燃油。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于其中所述的喷油器喷出非对称油束，向靠近火花塞一侧的进气道提供较多燃油。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于在靠近火花塞侧的进气通路中设置节流阀，以调节靠近火花塞侧的进气道中的空气进气量。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于其中所述的节流阀，在该内燃机怠速或部分负荷运行状态时，减少靠近火花塞一侧的进气道进入的空气量；在该内燃机负荷逐渐提高时，增加靠近火花塞一侧的进气道进入的空气量。
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