CN103850784B - 内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机，带有多个缸体(10)，其中每个缸体(10)具有缸套(11)和可在缸套(11)中运动的缸活塞(12)，其中每个缸体(10)或者具有用于燃料的至少一个可切换的进入阀(15)和用于燃烧空气的至少一个可切换的进入阀(16)或者具有用于燃料燃烧空气混合物的至少一个可切换的进入阀(23)，其中此外每个缸体(10)具有用于排气的至少一个可切换的排出阀(17)，其中每个缸体(10)具有第一器件，通过该第一器件可将未燃烧的或者部分燃烧的燃料与从缸体(10)待排出的排气分离，并且其中每个缸体(10)具有第二器件，通过该第二器件可将与待排出的排气分离的燃料再次供应给在相应缸体(10)中的燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机。
背景技术
内燃机具有多个缸体，其中每个缸体包括可在缸套中运动的缸活塞。燃料和燃烧空气可或者分离地通过单独的进入阀或者以燃料燃烧空气混合物的形式通过至少一个共同的进入阀供应到每个缸体中。排气(该排气通过在相应缸体中的燃料的燃烧来产生)可通过相应缸体的至少一个排出阀从缸体引出。
奥托内燃机(Otto-Brennkraftmaschine，有时也称为点燃式内燃机)与柴油内燃机(Diesel-Brennkraftmaschine)相比排出更多的碳氢化合物到周围环境中。这样的碳氢化合物排放物主要由不完全燃烧的燃料或未燃烧的燃料来产生，其中不完全或未燃烧的燃料可聚集在内燃机的相应缸体的余隙容积或死区容积中。在从实际已知的内燃机中，不完全或未燃烧的燃料与排气一起通过相应缸体的一个或每个排出阀从缸体引出。
为了解决该问题，从现有技术中已知的内燃机具有氧化催化器(Oxidationskatalysator)，以为了借助于催化氧化来转化碳氢化合物并且避免或降低碳氢化合物到周围环境中的排放。然而通过这样的氧化催化器提高了内燃机的设计花费。
发明内容
基于此，本发明的目的为，实现一种新型的内燃机。该目的通过根据本发明实施例的内燃机来实现。根据本发明，每个缸体具有第一器件，通过该第一器件可将未燃烧的或者部分燃烧的燃料与从缸体待排出的排气分离，并且其中每个缸体具有第二器件，通过该第二器件可将与待排出的排气分离的燃料再次供应给在相应缸体中的燃烧。本发明提议带有用于降低碳氢化合物排放物的发动机内部(innermotorisch)的器件的内燃机。通过第一器件，可将未燃烧或不完全燃烧的燃料与待排出的排气分离，其中通过第二器件可将该与待排出的排气分离的燃料再次供应给在相应缸体中的燃烧。由此，即使在没有使用氧化催化器时也可降低碳氢化合物到周围环境中的排放。
根据有利的第一改进方案，缸体的第一器件构造成在相应缸体的缸活塞中的在周向方向中伸延的凹槽和/或构造成在相应缸体的缸套中的在轴向方向中伸延的开口，通过该第一器件可将未燃烧的或部分燃烧的燃料从相应缸体的燃烧室和/或死区容积输送到相应缸体的驱动室中。本发明的该设计方案在结构上特别简单。
根据备选的有利的第二改进方案，缸体的第一器件构造成可切换的元件，通过该元件取决于该元件的切换状态可将未燃烧的或部分燃烧的燃料从相应缸体的燃烧室和/或死区容积输送到相应缸体的驱动室中。可切换的元件(该元件优选构造成可切换的阀)可取决于缸活塞在缸套中的位置而被操控并且允许未燃烧的或部分燃烧的燃料与排气的有效的分离。
优选地，缸体的第二器件构造成流动管路，通过该流动管路可将输送到相应缸体的驱动室中的、未燃烧或部分燃烧的燃料再次供应给在相应缸体中的燃烧，其中流动管路或者利用第一端部通入相应缸体的驱动室中且利用第二端部通入相应缸体的燃烧室中或者备选地利用第一端部通入相应缸体的驱动室中且利用第二端部通入用于燃烧空气的相应缸体的供给管路中或用于燃料燃烧空气混合物的相应缸体的供给管路中。本发明的该设计方案允许未燃烧或部分燃烧的燃料简单返回到相应缸体中以用于这些燃料在相应缸体中的燃烧。
根据一种有利的改进方案，通过第一器件也可将排气输送到相应缸体的驱动室中，以为了使驱动室惰化(Inertisierung)。由此可行的是，使驱动室爆炸的风险最小化并且提高运行可靠性。
附图说明
本发明的优选的改进方案从从属权利要求和下文的描述中获得。借助于附图来进一步解释本发明的实施例，然而不应限制于此。其中：
图1显示了根据本发明的第一实施例的根据本发明的内燃机的缸体的示例性示图；
图2显示了根据本发明的第二实施例的根据本发明的内燃机的缸体的示例性示图；以及
图3显示了根据本发明的第三实施例的根据本发明的内燃机的缸体的示例性示图。
参考标号列表
10 缸体
11 缸套
12 缸活塞
13 燃烧室
14 驱动室
15 进入阀
16 进入阀
17 排出阀
18 凹槽
19 开口
20 流动管路
21 第一端部
22 第二端部
23 进入阀
24 可切换的元件。
具体实施方式
本发明涉及带有多个缸体的内燃机，尤其涉及奥托内燃机。
图1极其示例性地显示了根据本发明的内燃机的缸体10的示图，其中，内燃机包括多个这样的缸体10。在图1中显示的缸体10具有缸套11，缸活塞12以可运动的方式容纳在该缸套11中。当燃料在缸体10中燃烧时，缸活塞12在缸套11中往复地运动，其中缸活塞12将缸体10的所谓的燃烧室13与缸体10的所谓的驱动室14分离。
在图1的实施例中燃料可通过至少一个燃料阀15并且燃烧空气可通过至少一个单独的燃烧空气阀16单独地供应给缸体10即该缸体10的燃烧室13，其中缸体10的在燃料在燃烧室13中燃烧时产生的排气可通过至少一个排出阀17从缸体10引出。阀15,16和17为可切换的阀，该阀在缸体的工作行程期间受控制地或者受调节地打开和关闭。
在缸体10的余隙或者死区容积中可聚集在燃料的燃烧期间没有或仅部分地燃烧的燃料，对于内燃机的从实际已知的缸体来说该燃料通过排气一起从缸体10引出。
根据本发明的内燃机现在具有缸体10，其中，每个缸体10具有第一器件，通过该第一器件在从相应缸体10引出排气时或在从相应缸体10引出排气前未燃烧的或部分燃烧的燃料可与待排出的排气分离，并且其中每个缸体10此外具有第二器件，通过该第二器件与待排出的排气分离的、未燃烧的或仅部分燃烧的燃料可再次供应给在每个缸体10中的燃烧。
在图1中显示的实施例中，缸体10的第一器件(通过该第一器件可在从缸体10引出排气时或之前将未燃烧的或部分燃烧的燃料与待排出的排气分离)为在缸活塞中的在周向方向中伸延的凹槽18和/或在缸套11中的在轴向方向中伸延的开口19。通过该凹槽18和开口19没有或部分燃烧的燃料可与待排出的排气分离且从相应缸体10的燃烧室13或者从死区容积输送到相应缸体10的驱动室14中。
在图1的缸体10中第二器件为流动管路20，该流动管路20利用第一端部21通入驱动室14中且利用第二端部22通入用于燃烧空气的供给管路的区域中。以该方式可在燃烧空气通过进入阀16进入到相应缸体10的燃烧室13中前将在驱动室14中聚集的且与待排出的排气分离的、未燃烧的或者部分燃烧的燃料与燃烧空气混合。
图2显示了根据本发明的内燃机的第二实施例的缸体10，其中在下文为了避免不必要的重复仅叙述这样的细节，即通过该细节使图2的缸体10与图1的缸体10相区分。
对于图2的缸体10，燃烧空气和燃料不能够分离地通过单独的阀供应给缸体10的燃烧室13，相反地可通过共同的进入阀23将燃料燃烧空气混合物供应给缸体10的燃烧室13。
图2的缸体10与图1的缸体10的另一区别在于，构造成流动管路20的第二器件利用其第二端部22通入燃烧室13。在所有其它的细节方面，图2的实施例与图1的实施例一致。
就此而言应指出，在图1的实施例中流动管路20也可利用其第二端部22通入燃烧室13的区域中。
同样地，在图2的实施例中流动管路20可利用其第二端部22通入用于燃料燃烧空气混合物的输送管路的区域中。
在图1和2的实施例(在其中第一器件通过在缸活塞12中的凹槽18或者在缸套11中的开口19来构造)中该一个或每个凹槽18引入到相应缸活塞12的径向外部的壁部中。该一个或每个开口19在缸套11中引入到该缸套11的径向内部的壁部中。
图3显示了本发明的一个实施例，在该实施例中缸体10再次以与图2的实施例一致的方式具有用于燃料燃烧空气混合物的至少一个进入阀23和用于排气的至少一个排出阀17。
在图3的实施例中，第一器件(该第一器件用作将未燃烧的或者部分燃烧的燃料与待排出的排气分离并且将未燃烧的或者部分燃烧的燃料从相应缸体10的燃烧室13和/或死区容积输送到该缸体10的驱动室14中)构造成可切换的元件24，该元件24优选集成到相应缸体10的缸套11中。取决于该可切换的元件(其优选为可切换的阀)的切换状态或者打开状态，未燃烧的或部分燃烧的燃料可与待排出的排气分离并且输送到驱动室14中。
在图3的实施例中，构造成流动管路20的第二器件(该第二器件用作在朝向在每个缸体10中的燃烧的方向上引回未燃烧的或部分燃烧的燃料)利用第二端部22通入用于燃料燃烧空气混合物的供给管路处，也就是说在流动方向上来看在进入阀23的上游。与此不同然而还可行的是，该流动管路20利用第二端部22通入燃烧室13中。
因此在根据本发明的内燃机中可行的是，在每个缸体10的区域中未燃烧的或部分燃烧的燃料在排气从相应缸体10的燃烧室13排出前或排出时与待排出的排气分离并且输送到相应缸体10的驱动室14中，其中通过未燃烧的或部分燃烧的燃料返回到相应缸体10的燃烧室13中，该未燃烧的或部分燃烧的燃料(其在此收集在驱动室14中)可再次供应给在缸体10中的燃烧。
此外还可行的是，通过第一器件将排气输送到相应缸体10的驱动室14中以为了使驱动室14惰化。由此可行的是，使驱动室爆炸的风险最小化并且提高运行可靠性。
Claims (8)
1.一种内燃机，带有多个缸体(10)，其中，每个缸体(10)具有缸套(11)和可在所述缸套中运动的缸活塞(12)，其中，每个缸体具有用于燃料的至少一个可切换的进入阀(15)和用于燃烧空气的至少一个可切换的进入阀(16)或者具有用于燃料燃烧空气混合物的至少一个可切换的进入阀(23)，并且其中此外每个缸体(10)具有用于排气的至少一个可切换的排出阀(17)，其特征在于，每个缸体(10)具有第一器件，通过所述第一器件未燃烧的或者部分地燃烧的燃料可与从所述缸体(10)待排出的排气分离，并且每个缸体具有第二器件，通过所述第二器件可将与所述待排出的排气分离的燃料再次供应给在相应缸体(10)中的燃烧，
其中，所述缸体(10)的所述第一器件构造成在相应缸体的缸活塞(12)中的在周向方向中伸延并且向外敞开的凹槽(18)和构造成在相应缸体的缸套(11)中的在轴向方向中伸延的开口(19)，通过所述第一器件可将未燃烧的或部分燃烧的燃料从相应缸体(10)的燃烧室(13)和/或死区容积输送到相应缸体(10)的驱动室(14)中。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在相应缸活塞(12)中的所述凹槽(18)引入到相应缸活塞(12)的径向外部的壁部中和/或在相应缸套(11)中的所述开口(19)引入到相应缸套(11)的径向内部的壁部中。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述缸体(10)的所述第一器件构造成集成到相应缸体(10)的缸套(11)中的可切换的元件(24)，通过所述元件(24)取决于所述元件(24)的切换状态可将未燃烧的或部分燃烧的燃料从相应缸体(10)的燃烧室(13)和/或死区容积输送到相应缸体(10)的驱动室(14)中。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述缸体(10)的所述第二器件构造成流动管路(20)，通过所述流动管路(20)可将输送到相应缸体(10)的驱动室(14)中的、未燃烧或部分燃烧的燃料再次供应给在相应缸体(10)中的燃烧。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述流动管路(20)利用第一端部(21)通入相应缸体(10)的驱动室(14)中，并且利用第二端部(22)通入相应缸体(10)的燃烧室(13)中。
6.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述流动管路(20)利用第一端部(21)通入相应缸体(10)的驱动室(14)中，并且利用第二端部(22)通入用于所述燃烧空气或用于所述燃料燃烧空气混合物的相应缸体(10)的供给管路中。
7.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，通过所述第一器件也可将排气输送到相应缸体(10)的驱动室(14)中，以为了使所述驱动室(14)惰化。
8.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机为奥托内燃机。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: Augsburg Patentee after: MAN ENERGY SOLUTIONS SE Address before: Augsburg Patentee before: Man Diesel & Turbo SE |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180907 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |