CN108979901B - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机(1)，带有至少一个气缸(3)，带有用于相应气缸(3)的气缸盖(4)，其中，在用于相应气缸(3)的气缸盖(4)中，接纳有各自用于气体‑增压空气混合物和/或用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和在每种情况下用于废气的至少一个排气侧气体交换阀，带有增压空气管线(5)，以便将增压空气供应至相应气缸(3)，带有气体管线(6)，以便将气态燃料供应至相应气缸(3)，其中，气体管线(6)以这样的一种方式集成在增压空气管线(5)中，使得增压空气管线(5)至少部分地在外侧包围气体管线(6)，以形成双壁管线，其中，由增压空气管线(5)引导的增压空气围绕集成在增压空气管线(5)中的气体管线(6)流动。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机。
背景技术
从实践已知的内燃机典型地具有多个气缸。对于内燃机的每个气缸，在内燃机的气缸盖中接纳有各自用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和用于气体交换的至少一个排气侧气体交换阀。在气体发动机和双燃料发动机的情况下，入口侧交换阀在每种情况下用于将气体-增压空气混合物引入相应气缸的燃烧室。
气体发动机和双燃料发动机的气缸能经由增压空气管线被供以增压空气并经由气体管线被供以气态燃料，其中，在从实践已知的气体发动机和双燃料发动机中，增压空气管线和气体管线总是被具体化为相互独立地在气缸的方向上按路线布置的组件。为了保持可能在气体管线的区域中形成的气体泄露并避免这样的气体泄露进入环境的不受控制的引入，从实践已知以双壁的方式使气体管线具体化。然而，在从实践已知的气体发动机和双燃料发动机中，增压空气管线总是甚至独立于这样的以双壁的方式被具体化并在内燃机的气缸的方向上按路线布置的气体管线而被具体化。
发明内容
由此开始，本发明基于创造一种新型内燃机的目的。该目的通过根据本发明的内燃机解决。所述内燃机具有：至少一个气缸；用于相应气缸的气缸盖，其中，在用于所述相应气缸的所述气缸盖中，接纳有各自用于气体-增压空气混合物和/或用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和在每种情况下用于废气的至少一个排气侧气体交换阀；增压空气管线，以便将增压空气供应至相应气缸；气体管线，以便将气态燃料供应至相应气缸。
根据本发明，气体管线以这样的一种方式集成在增压空气管线中，使得增压空气管线至少部分地在外侧包围气体管线，以形成双壁管线，其中，由增压空气管线引导的增压空气流围绕集成在增压空气管线中的气体管线流动。
通过根据本发明、即以这样的一种方式将气体管线集成在增压空气管线中，使得增压空气管线至少部分地在外侧包围气体管线，以形成双壁管线，并且相应地，增压空气围绕集成在增压空气管线中的气体管线流动，能实现多个优点。
一方面，防止能在气体管线的区域中形成的气体泄漏以不受控制的方式进入环境。相反地，这样的气体泄漏进入增压空气管线的区域，并且与增压空气一起能被供应至相应的气缸用于燃烧。集成在增压空气管线中的气体管线受增压空气管线保护。不存在气体管线和诸如气体阀的附属零件损坏的风险。
由于增压空气管线与气体管线在气缸的方向上被共同地按路线布置，所以能节省安装空间。避免由各独立管线引起的干涉轮廓。由于气体管线必须被设计成用于气体压力与气体压力之间的压力差并且不必用于气体压力与周围压力之间的压力差，所以气体管线作为一个整体能以较薄壁的方式被具体化。因为这，所以能节省重量和成本。在双燃料发动机的情况下，通过监测气体管线内的压力是保持恒定还是通过进入气体管线的增压空气增加，在其中气体管线本身不输送任何气体的液体燃料的模式下，能容易地进行泄漏测试。
优选地，相应气缸分配有主气体阀，所述主气体阀至少部分地以这样的一种方式集成在增压空气管线中，使得相应主气体阀一方面联接至集成在增压空气管线中的气体管线，并且另一方面经由气体入口管道联接至气缸盖的入口端口。优选地，相应主气体阀是经由在相应主气体阀的区域中穿过增压空气管线的盖板可接近的，所述相应主气体阀在装配状态下与增压空气管线互补。因此，能保护主气体阀免受损坏。此外，主气体阀可经由盖板容易地接近用于维护操作。在安装的盖板的情况下，主气体阀与增压空气管线互补。
根据本发明的另一有利改进，气体管线在增压空气管线内经由肋支撑。优选地，肋中的至少一些肋为气态燃料提供从气体管线分支的流动通道，以便在相应气缸的预燃室的方向上引导气态燃料。通过这种方式，经由肋能容易并且可靠地确保相应气缸的预燃室的气体供应。该实施例尤其地用于气体内燃机，在所述气体内燃机中，经由入口侧气体交换阀流入相应气缸的燃烧室的实际上稀的且勉强点燃的气体-增压空气混合物经由供应至预燃室的气体被点燃。
优选地，气体管线与增压空气管线被具体化为整体组件。替代性地，气体管线与增压空气管线被具体化为相互连接的单独组件。气体管线与增压空气管线的整体实施例由于成本原因和避免泄漏是优选的。
优选地，气体管线和增压空气管线由相互连接的节段组成，其中，邻接节段之间的分开的接头经由密封件密封。替代性地，气体管线和增压空气管线在无分开的接头的情况下在气缸组的多个气缸上延伸。无气体管线和增压空气管线的分开的接头的实施例由于紧密性原因是优选的。气体管线和增压空气管线的节段组件允许在每个气缸的区域中更简单的维护。
附图说明
本发明的另外的优选改进从以下的说明获得。本发明的示例实施例通过附图被更详细地说明，但本发明不限于此。示出的是：
图1是带有多个气缸的内燃机的高度示意性图示；和
图2是在气缸的气缸盖的区域中通过内燃机的横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种内燃机，即被具体化为气体发动机或被具体化为双燃料发动机的内燃机。在气体发动机的情况下，排他地，气态燃料、即气体-增压空气混合物在所述气体发动机的气缸中燃烧。典型地稀的气体混合物在供应至相应气缸的预燃室的气体的帮助下被点燃。在双燃料发动机的情况下，液体燃料、诸如例如柴油或残油在第一操作模式下燃烧，该第一操作模式也被描述成液体燃料操作模式。在第二操作模式下，其也被描述成气体燃料操作模式，气体-增压空气混合物能在双燃料发动机的气缸中燃烧，所述气体-增压空气混合物于是在点燃油的帮助下被点燃，其中，优选地将诸如柴油或残油的液体燃料用作点燃油。
图1示出了从内燃机1的高度示意性节取，内燃机1在气缸组2的区域中由串联布置的多个气缸3组成。在每种情况下示出了每个气缸3的气缸盖4，其中，在用于相应气缸3的相应气缸盖4中，接纳有各自用于气体-增压空气混合物和/或用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和用于废气的至少一个排气侧气体交换阀。这些入口侧和排气侧气体交换阀未在图1中示出。
在以气体燃料操作模式操作的气体发动机或双燃料发动机的情况下，气体-增压空气混合物经由相应气缸3的相应入口侧气体交换阀被引入相应气缸3，其中，在以液体燃料操作模式操作的双燃料发动机的情况下，排他地，增压空气经由相应入口侧气体交换阀被引入相应气缸。
此外，内燃机1包括：增压空气管线5，以便向相应气缸3供应增压空气；和气体管线6，以便向相应气缸3供应气态燃料，其中，根据本发明，气体管线6以这样的一种方式集成在增压空气管线5中，使得增压空气管线5至少部分地在外侧包围气体管线6，以形成双壁管线，其中，由增压空气管线5引导的增压空气围绕集成在增压空气管线5中的气体管线6流动。从图1显而易见的是，其示出了以这样的一种方式集成在增压空气管线5中的气体管线6，使得由增压空气管线5引导的增压空气围绕气体管线6流动。因此，气体泄漏不能进入环境，而是仅仅进入增压空气管线5的区域，以便随后与增压空气一起被供应至相应的气缸3。图1示出了气体管线6的气体连接7、8，经由所述气体连接7、8，气体管线6能被供以气体。
在图1中，为两个左侧气缸3提供的是，增压空气管线5和集成在增压空气管线5中的气体管线6由节段组成，即由气缸专用的节段组成，其中，在邻接节段的区域中的分开的接头经由密封件9、10密封，即，增压空气管线5的分开的接头经由密封件9密封，并且气体管线6的分开的接头经由密封件10密封。这些密封件9、10能经由密封联接、凸缘连接和/或胀缩件提供。
还可能的是，如图1所示，对于两个右侧气缸3，气体管线6和增压空气管线5在无分开的接头的情况下被具体化，于是优选地在无分开的接头的情况下在气缸组2的多个气缸3上延伸。在该情况下，可省略用于密封分开的接头的密封件。
将增压空气管线5和集成在增压空气管线5中的气体管线6具体化为分开的组件、并随后例如通过拧在一起而使它们相互连接，是可能的。
然而，与此形成对比，还可能的是，将增压空气管线5和气体管线6具体化为整体组件，例如具体化为整体铸件。这样的整体实施例就设计和制造而言是简单的。
图2示出了通过内燃机的气缸3、即通过气缸3的气缸盖4的连同安装在气缸盖4上的增压空气管线5一起的示意性横截面，气体管线6根据本发明集成在所述增压空气管线5中。
图2高度示意性地示出了由气缸盖4提供的入口端口11，以便将要在气缸3中燃烧的气体-增压空气混合物供应至未示出的气缸盖4的入口阀。在图2中，增压空气管线5经由凸缘连接12被拧至气缸盖4。与此形成对比，还可能的是将增压空气管线5连同集成在增压空气管线5中的气体管线6一起集成在相应气缸3的阀控制的所谓摇臂箱中，并且随后将摇臂箱紧固在气缸盖4上。
从图2显而易见的是，气体管线6以这样的一种方式集成在增压空气管线5中，使得由增压空气管线5引导的增压空气围绕气体管线6流动。
此外，图2示出了同样地、即至少部分地集成在增压空气管线5中的主气体阀13。为了使相应主气体阀13的可达性变成可能，增压空气管线5在每个主气体阀13的区域中被盖板14打断或与盖板14互补。尤其当拆下盖板14时，其为了维护目的打开相应主气体阀13。尤其当将相应盖板14装配在增压空气管线5上时，相应主气体阀13不可接近用于维护操作，而是该盖板14于是与增压空气管线5互补。
集成在增压空气管线中的主气体阀13一方面联接至气体管线6，以便使气体在主气体阀13的方向上从气体管线6的转移变成可能，同时在另一方面，主气体阀13与同样集成在增压空气管线5中的气体入流管道15相连。经由该气体入流管道15，经由相应主气体阀13流动的气体被供应至相应气缸盖4的入口端口11。
优选地，根据图2的气体入流管道15利用背离主气体阀13的端部部分突出到气缸盖4的入口端口11中。因此，图2中的增压空气与气体在入流端口11的区域中混合，以便提供气体-增压空气混合物并经由未示出的至少一个入口侧气体交换阀将该气体-增压空气混合物引入相应气缸3的燃烧室。
根据示出了从被设计成气体发动机的内燃机的节取的图2，集成在增压空气管线5中的气体管线在增压空气管线5内经由肋16支撑。
在图2中，肋16中的至少一些肋、即对于每个气缸3、肋16中的至少一个肋被具体化为用于气体的导管17，以便使气体从气体管线6分支并在未详细示出的相应气缸3的预燃室的方向上引导所述气体。在图2中，示出的肋16连接至预燃室气体管线18，以便在未示出的预燃室的方向上经由预燃室气体管线18引导气体，其中，预燃室气体阀19分配给预燃室气体管线18。通过这种方式，在气体发动机的情况下，气体能以特别简单并且节省安装空间的方式供应至预燃室，以便经由供应至预燃室的气体点燃稀的气体/增压空气混合物，所述气体/增压空气混合物经由入口端口11供应至气缸的燃烧室。
因此，本发明的目的是，在气体发动机或双燃料发动机的情况下，即通过提供双壁管线将气体管线6集成在增压空气管线5中，使得增压空气管线在外侧包围气体管线。经由增压空气管线5流动的增压空气相应地围绕气体管线6流动。
通过这种方式，能描述已描述的多个优点。
尤其地，可能形成的任何气体泄漏可被供应至气缸用于同增压空气一起燃烧。
尤其地，此外能减小安装空间、重量和成本。
而且，就像气体管线的另外的部件、诸如例如主气体阀一样，保护气体管线免受由于增压空气管线的损坏。
附图标记列表：
1 内燃机
2 气缸组
3 气缸
4 气缸盖
5 增压空气管线
6 气体管线
7 气体连接
8 气体连接
9 密封件
10 密封件
11 入口端口
12 凸缘连接
13 主气体阀
14 盖板
15 气体入流管道
16 肋
17 流动通道
18 预燃室气体管线
19 预燃室气体阀

Claims (11)

1.一种内燃机(1)，
带有至少一个气缸(3)，
带有用于相应气缸(3)的气缸盖(4)，其中，在用于所述相应气缸(3)的所述气缸盖(4)中，接纳有各自用于气体-增压空气混合物和/或用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和在每种情况下用于废气的至少一个排气侧气体交换阀，
带有增压空气管线(5)，以便将增压空气供应至所述相应气缸(3)，
带有气体管线(6)，以便将气态燃料供应至所述相应气缸(3)，
其特征在于，
所述气体管线(6)以这样的一种方式集成在所述增压空气管线(5)中，使得所述增压空气管线(5)至少部分地在外侧包围所述气体管线(6)，以形成双壁管线，其中，由所述增压空气管线(5)引导的增压空气围绕集成在所述增压空气管线(5)中的所述气体管线(6)流动。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述相应气缸(3)分配有主气体阀(13)，所述主气体阀(13)至少部分地以这样的一种方式集成在所述增压空气管线(5)中，使得相应主气体阀(13)一方面联接至集成在所述气体管线(6)中的所述增压空气管线(5)，并且另一方面经由气体入流管道(15)联接至所述气缸盖(4)的入口端口(11)。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述气体入流管道(15)突出到所述气缸盖(4)的所述入口端口(11)中，并且增压空气围绕所述气体入流管道流动。
4.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述相应主气体阀(13)是经由在所述相应主气体阀(13)的区域中穿过所述增压空气管线(5)的盖板(14)可接近的用于维护操作。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气体管线(6)在所述增压空气管线(5)内经由肋(16)支撑。
6.根据权利要求5所述的内燃机，其特征在于，所述肋(16)中的至少一些肋为气态燃料提供从所述气体管线(6)分支的流动导管(17)，以便在所述相应气缸(3)的预燃室的方向上引导气态燃料。
7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，由相应肋(16)提供的所述流动导管(17)并入预燃室气体管线(18)，所述预燃室气体管线通向相应气缸的所述预燃室，并且分配有预燃室气体阀(19)。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气体管线(6)和所述增压空气管线(5)各自被具体化为单独的组件，然后相互连接。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气体管线(6)和所述增压空气管线(5)被具体化为整体组件。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气体管线(6)和所述增压空气管线(5)在无分开的接头的情况下在气缸组件的多个气缸(3)上延伸。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气体管线(6)和所述增压空气管线(5)由互连的节段装配成，其中，在邻接节段之间的分开的接头经由密封件(9、10)密封。
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