CN107110003B - 内燃机、预燃室插入件和燃料喷射器 - Google Patents

内燃机、预燃室插入件和燃料喷射器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种内燃机(10)，其包括至少一个缸(11)，其中该或每个缸包括用于燃烧在缸(11)中的燃料的主燃烧室(14)，其中，用于供应和/或点火燃料的组件(15)在缸的排气阀(13)之间安装在每个缸的缸盖(12)上，使得组件(15)插入到在缸的缸盖(12)中的切口(19)中并且密封至所述切口，其中，组件(15)的插入到在缸(11)的缸盖(12)中的切口(19)中的区段(20)具有在横截面方面椭圆的轮廓，并且其中组件(15)的所述区段(20)的位于密封区域中的边界表面(21)构造轮廓成使得所述边界表面是在周向方向上向外连续凸出弯曲的。

Description

内燃机、预燃室插入件和燃料喷射器
技术领域
本发明涉及一种内燃机，其具有至少一个缸，其中所述缸包括用于在相应缸中燃烧燃料的主燃烧室，其中，在相应缸的缸盖上，用于燃料供应和/或燃料点火的组件安装在相应缸的换气阀之间，使得所述组件插入到在相应缸的缸盖中的切口中并且相对于所述切口密封。
背景技术
由DE 10 2012 203 700 A1已知一种设计为具有至少一个缸的气体发动机的内燃机。该气体发动机的相应缸包括主燃烧室和预燃室，其中，预燃室通过预燃室插入件提供。预燃室插入件也被称为预燃室保持器(prechamber retainer)。根据DE 10 2012 203 700A1，预燃室提供了插入件并且另外容纳与气体供给和气体点火相关的组件。用于气体供给的组件包括止逆阀，与气体点火相关的组件包括火花塞。根据DE 10 2012 203 700 A1的预燃室插入件在相应缸的换气阀之间被安装在相应缸的缸盖上，其中预燃室插入件被插入到在相应缸的缸盖中的切口中并且相对于缸盖密封。在由实践已知的气体发动机中，预燃室插入件具有柱状的形状并且因而具有在横截面方面是圆形的轮廓。
尤其当在换气阀之间可利用的安装空间有限时，预燃室插入件在缸盖上的布置引起了困难。尤其就不可能将止逆阀以离预燃室最小的距离布置，使得止逆阀就不得不以离预燃室更大的距离布置，由此，在止逆阀和预燃室之间的相对长的气体引导孔变得是必要的。因此，在该孔的气柱中可形成振动，这使得对进入预燃室中的气体进行精确计量变得困难或者不可能。
类似的问题也存在于其他内燃机、尤其柴油发动机，在这些情形中，用作燃料供应和/或燃料点火的组件，尤其燃料喷射器，不得不安装在缸的缸盖上。
发明内容
由此出发，本发明基于如下目的，即提供一种新型的内燃机例如气体发动机、用于气体发动机的新型预燃室插入件、和用于柴油发动机的新型燃料喷射器。
该目的通过一种内燃机实现，其具有至少一个缸，其中所述缸包括用于在相应缸中燃烧燃料的主燃烧室，其中，在相应缸的缸盖上，用于燃料供应和/或燃料点火的组件安装在相应缸的换气阀之间，使得所述组件插入到在相应缸的缸盖中的切口中并且相对于所述切口密封，其特征在于，相应组件的插入到相应缸的缸盖中的切口内的区段构造轮廓成在横截面方面是椭圆的，其中相应组件的该区段的位于密封区域中的边界表面构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的；相应组件在位于所述密封区域中的所述边界表面上携带轴向偏置的密封件，即面向所述主燃烧室的下密封件和背离所述主燃烧室的上密封件；并且所述内燃机设计成气体发动机并且相应组件设计成预燃室插入件，其中所述预燃室插入件的用于气体引导的止逆阀接收成以位于相应预燃室插入件中的预燃室上方的方式侧向邻近于所述预燃室插入件的用于气体点火的火花塞，从而所述止逆阀布置于所述下密封件下方。根据本发明，相应组件的插入到相应缸的缸盖中的切口中的区段，用于燃料供应和/或燃料点火，构造轮廓成在横截面方面是椭圆形的，其中相应组件的该区段的位于密封区域中的边界表面构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的。
对于本发明，首次提出了：用于燃料供应和/或燃料点火的组件在区段上(经由该区段，组件被插入到在缸盖中的切口中)不再构造轮廓成在横截面方面是圆形的而根据本发明是椭圆形的。由此可以更好地利用在缸盖上可用的安装空间。由于如下事实，即在用于燃料供应和/或燃料点火的组件的密封区域中在横截面方面轮廓构造为椭圆的边界表面构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的，则可实现组件相对于缸盖的非限制的密封。
在设计成用于燃料供应和燃料点火的预燃室插入件的组件的情形中，可将止逆阀定位于离预燃室最小的距离处，使得在止逆阀和预燃室之间走向的燃料引导线能够实施成带有最小的长度和因此最小的容积。由此可更精确地完成燃料计量。
根据有利的进一步的改进方案，用于燃料供应和/或燃料点火的相应组件在位于密封区域中的边界表面上携带有轴向偏置的密封件，即面向主燃烧室的下密封件和背离主燃烧室的上密封件。密封件允许用于燃料供应和/或燃料点火的组件在缸盖中的良好密封。
尤其当内燃机被设计成气体发动机并且相应组件设计成预燃室插入件时，预燃室插入件的用于气体引导的止逆阀接收成在预燃室插入件中的预燃室上方侧向邻近于预燃室插入件的用于气体点火的火花塞，使得止逆阀位于下密封件下方。根据另外有利的进一步的改进方案，用于气体引导的气体供给孔在下密封件和上密封件之间就开口于密封区域中的边界表面处，气体能够经由气体供给孔在相应预燃室插入件的预燃室的方向上引导。因而确保了预燃室插入件相对于缸盖的最优密封和在缸盖上可用的安装空间的最优使用。
附图说明
本发明的优选的另外的改进方案由接下来的说明获得。本发明的示例性实施例通过附图在不限制于此的情况下被更详细地说明。其中：
图1示出了在缸的预燃室插入件的区域中通过设计为气体发动机的内燃机的缸的横截面；
图2示出了根据本发明的图1的气体发动机的预燃室插入件的俯视图；并且
图3示出了预燃室插入件的透视图。
具体实施方式
本发明涉及一种优选地设计为气体发动机的内燃机并且涉及用于气体发动机的预燃室插入件。本发明也可使用于其他内燃机例如柴油发动机，尤其使用于柴油发动机的燃料喷射器的区域中。参考图1到3关于气体发动机和关于气体发动机的预燃室插入件的优选应用说明了本发明。
图1示出了在气体发动机10的缸11的区域中通过气体发动机10的横截面，其中示出了缸11的缸盖12。在缸盖12的区域中，形成了可以打开和关闭的换气阀13(其起于凸轮轴)。在底部处，缸盖12至少分区段地限制了相应缸11的主燃烧室14。气体发动机10的缸11配有预燃室15，其形成用于缸11的预燃室16并且另外携带与气体引导和气体点火相关的组件。在图2和3中，预燃室插入件15在每种情形中示出了其自身。预燃室插入件15的与气体引导相关的组件包括止逆阀17，其中预燃室插入件15的与气体点火相关的组件包括火花塞18。
预燃室插入件15安装在气体发动机10的缸11的缸盖12上，使得预燃室插入件15插入到在相应缸11的缸盖12中的切口19中并且相对于缸盖12密封，其中预燃室插入件19在气体发动机10的相应缸11的换气阀13之间的区域中容纳在缸盖12上。
对于本发明，预燃室插入件15的插入到缸盖12的切口19中的区段20构造轮廓成在横截面方面是椭圆形的，其中预燃室插入件15的该区段20的位于预燃室插入件15和缸盖12之间的密封区域中的边界表面21构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的(尤其见图2)。
通过预燃室插入件15的突出到缸盖12的切口19中的区段20的椭圆轮廓，在缸盖12上可用的安装空间可被最优地使用，尤其，预燃室插入件15的止逆阀17可位于离预燃室插入件15的预燃室16更小的距离处，使得预燃室插入件15的在止逆阀17和预燃室16之间延伸的用作气体引导的孔22可实施成带有最小的长度和因而最小的容积。由此可以将气体以较大的精确度引入到预燃室插入件15的预燃室16中。
如尤其可从图3中所见，预燃室插入件15在位于预燃室插入件15和缸盖12之间的密封区域中的边界表面21上携带有轴向偏置的密封件23和24，即面向主燃烧室14的下密封件24和背离主燃烧室14的上密封件23。预燃室插入件15在缸盖12的切口19中的最优密封因此是可能的。
这些密封件23和24优选地是O环密封件或备选地是模制的密封件。
根据图3，预燃室插入件15的用作气体引导的止逆阀15接收在预燃室插入件15中侧向地邻近预燃室插入件15的火花塞18(其用于气体点火)并且在预燃室插入件15的预燃室16之上，即下密封件24之下。
用于气体接触的气体供给孔25以切口或开口26的形式在两个密封件23和24之间开口于预燃室插入件15的位于密封区域中的边界表面21处。
在柴油发动机上，可类似地构造燃料喷射器。
这样的燃料喷射器可安装至柴油发动机的缸的缸盖，使得燃料喷射器，尤其燃料喷射器的喷射器套筒，可插入到缸的缸盖的切口中并且相对于该切口密封。在此，燃料喷射器(尤其喷射器套筒)的可插入到缸的缸盖中的切口中的区段便被构造轮廓成在横截面方面是椭圆形的，其中燃料喷射器(尤其喷射器套筒)的该区段的位于密封区域中的边界表面构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的。
参考符号列表
10内燃机/气体发动机
11缸
12缸盖
13换气阀
14主燃烧室
15组件/预燃室插入件
16预燃室
17止逆阀
18火花塞
19切口
20区段
21边界表面
22孔
23密封件
24密封件
25密封件
26开口

Claims (3)

1.一种内燃机(10)，其具有至少一个缸(11)，其中所述缸(11)包括用于在相应缸(11)中燃烧燃料的主燃烧室(14)，其中，在相应缸(11)的缸盖(12)上，用于燃料供应和/或燃料点火的组件(15)安装在相应缸(11)的换气阀(13)之间，使得所述组件(15)插入到在相应缸(11)的缸盖(12)中的切口(19)中并且相对于所述切口密封，其特征在于，相应组件(15)的插入到相应缸(11)的缸盖(12)中的切口(19)内的区段(20)构造轮廓成在横截面方面是椭圆的，其中相应组件(15)的该区段(20)的位于密封区域中的边界表面(21)构造轮廓成在周向方向上向外连续凸出弯曲的；
相应组件(15)在位于所述密封区域中的所述边界表面(21)上携带轴向偏置的密封件(23,24)，即面向所述主燃烧室(14)的下密封件(24)和背离所述主燃烧室(14)的上密封件(23)；并且
所述内燃机(10)设计成气体发动机并且相应组件(15)设计成预燃室插入件，其中所述预燃室插入件(15)的用于气体引导的止逆阀(17)侧向邻近于所述预燃室插入件(15)的用于气体点火的火花塞(18)以这样的方式接收在相应预燃室插入件(15)中的预燃室(16)上方，即使得所述止逆阀(17)布置于所述下密封件(24)下方。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述密封件(23，24)设计成O环密封件。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，用于气体引导的气体供给孔(25)在所述下密封件(24)和所述上密封件(23)之间开口于所述密封区域中的边界表面(21)处，气体能够经由所述气体供给孔在所述预燃室(16)的方向上引导。
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