CN117927365A - 一种内燃发动机 - Google Patents

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CN117927365A CN202211303788.4A CN202211303788A CN117927365A CN 117927365 A CN117927365 A CN 117927365A CN 202211303788 A CN202211303788 A CN 202211303788A CN 117927365 A CN117927365 A CN 117927365A
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Abstract

一种使用氢燃料的内燃发动机,该发动机具有至少一个缸体组件,该缸体组件或各缸体组件包括:燃烧腔室,包括缸体、缸头和往复活塞组件,缸体限定缸体纵向轴线;燃料喷射器,用于将燃料喷射到燃烧腔室中,燃料喷射器限定喷射器纵向轴线;以及燃料流引导器,其中燃料流引导器位于燃料喷射器的出口与燃烧腔室之间的燃料流路中。燃料喷射器被定向成使得喷射器纵向轴线以第一角度延伸;而且燃料流引导器被配置为以不同于第一角度的第二角度引导燃料流进入燃烧腔室。

Description

一种内燃发动机
技术领域
本发明涉及一种使用氢燃料的内燃发动机(internal combustion engine,内燃机)。
背景技术
燃料通常通过燃料喷射器被引入到内燃发动机(诸如,用于氢燃料的内燃发动机)的燃烧腔室中。在直喷式发动机中,燃料通过燃料喷射器被直接喷射到燃烧腔室中。在这种直喷式发动机中,在通过例如火花塞引发燃烧之前,燃料与空气在燃烧腔室内混合。燃料/空气混合物的燃烧和发动机的效率受到燃料和空气的混合的影响。燃料和空气的较佳混合导致更好的燃烧以及更高的效率。
已经发现,当氢燃料以平行于或基本平行于限定燃烧腔室的缸体的纵向轴线(即,缸体内活塞往复运动的轴线)的角度喷射到燃烧腔室中时,发生氢燃料和空气的最佳混合。已知的是,通过使燃料喷射器与燃料方向的期望轴线对准,例如使燃料喷射器与缸体纵向轴线对准,来以这个角度或某个其它期望的角度提供燃料喷射。
多个部件必须被定位在发动机的缸头(cylinder head,缸盖)内。发动机必须装配入其中的空间范围可能取决于机器或车辆的其它部件。例如,可能期望将需要火花塞的、使用氢燃料的内燃发动机装配到不需要火花塞的、柴油内燃发动机的空间范围内。因此,可能难以将缸头内的部件定位在最佳定位和/或最佳定向。
特别地,可能无法按照期望将燃料喷射器定位和/或定向在缸头内。这在直喷式发动机中特别重要,因为燃料通过燃料喷射器被直接喷射到燃烧腔室中。
燃料喷射器必须被定位在诸如入口端口和出口端口等的部件周围。这样的设计限制可能会防止将燃料喷射器定向成使燃料喷射到燃烧腔室中的方向最佳。
可能期望将缸头固定件保持在与其它类型的内燃发动机相同的配置中,以便通过部件的标准化来提高制造的容易性。这种考虑进一步限制了按需定位和定向燃料喷射器的自由度。
在燃料未以期望方向喷射到燃烧腔室中的情况下,燃料流入燃烧腔室可能不会发生燃料和空气的最佳混合,由此降低发动机效率。
本教导寻求克服或至少减轻现有技术的问题。
发明内容
根据本教导的第一方面,提供一种使用氢燃料的内燃发动机,该发动机具有至少一个缸体组件,该缸体组件或各缸体组件包括:燃烧腔室,该燃烧腔室包括缸体、缸头和往复活塞组件,该缸体限定缸体纵向轴线;燃料喷射器,用于将燃料喷射到燃烧腔室中,该燃料喷射器限定喷射器纵向轴线;以及燃料流引导器,其中燃料流引导器被定位在燃料喷射器的出口与燃烧腔室之间的燃料流路中。燃料喷射器被定向为使得喷射器纵向轴线以第一角度延伸;而且燃料流引导器被配置为以不同于第一角度的第二角度引导燃料流进入燃烧腔室。
将燃料流引导器设置成以与燃料喷射器的纵向轴线不同的角度引导燃料流进入燃烧腔室,允许燃料喷射到燃烧腔室中的方向与燃料喷射器的定向角度不同。由于燃料流进入燃烧腔室的方向并不仅是由燃料喷射器的定向决定,因此提供了更大的设计自由度。在有期望的燃料喷射角度但设计限制防止了燃料喷射器以该角度定向的情况下,这可以提供特别的优势。
在示例性实施例中,第一角度是相对于缸体纵向轴线的非零角度。
在示例性实施例中,第二角度在(相对于)缸体纵向轴线的角度的30°内。
在示例性实施例中,第二角度在(相对于)缸体纵向轴线的角度的15°内。
在示例性实施例中,第二角度在(相对于)缸体纵向轴线的角度的10°内。
在示例性实施例中,第二角度在(相对于)缸体纵向轴线的角度的5°内。
在示例性实施例中,第二角度基本上平行于缸体纵向轴线。
在示例性实施例中,第二角度平行于缸体纵向轴线。
应认识到,当氢燃料以平行于或基本平行于缸体的纵向轴线的角度喷射到燃烧腔室中时发生氢燃料和空气的最佳混合。尽管燃料喷射器相对于缸体纵向轴线处于非零角度,但是将燃料的喷射引导为接近平行于缸体纵向轴线、或平行于缸体纵向轴线的角度会改善氢燃料和空气的混合。
在示例性实施例中,燃料流引导器包括由内部面限定的孔,其中,在使用中,燃料通过该孔进入燃烧腔室,而且其中内部面被配置为以第二角度引导燃料流进入燃烧腔室。
内部面可以有效地用于引导燃料流。使用供燃料进入燃烧腔室的孔的内部面引导燃料流是调节燃料流方向的简单且有效的手段—孔内部面的设计可以适应于特定的内燃发动机布局,亦即,取决于燃料喷射器纵向轴线的角度。
在示例性实施例中,燃料流引导器仅包括一个孔。
这种燃料流引导器,有利地经由穿过孔的低的压降,提供了燃料流的有效引导。
在示例性实施例中,内部面的至少一部分基本上平行于第二角度。
这种孔是在所需的方向上引导燃料流的有效手段。
在示例性实施例中,缸体组件还包括围绕燃料喷射器的套筒,其中套筒包括燃料流引导器。
在示例性实施例中,套筒具有:第一端部,其在燃料喷射器上(over,上方)延伸;以及第二端部,其延伸超出燃料喷射器的出口,其中套筒的第二端部包括燃料流引导器。
围绕套筒提供了按需相对于燃料喷射器定位燃料流引导器的有效手段,使得燃料流引导器的角度相对于燃料喷射器纵向轴线的角度是按需的。
在示例性实施例中,套筒的第二端部在燃料喷射器出口与燃料流引导器之间限定腔室。
腔室容积被配置为与燃料流引导器成比例,以便优化进入燃烧腔室的燃料的流动。
在示例性实施例中,缸体组件包括头适配器(head adaptor/adapter,盖适配器),用于相对于缸头定位燃料喷射器,而且头适配器与套筒是一体的。
头适配器与套筒成一体有利地减少了缸体组件中的独立部件的数量,而且还用于相对于缸头定位燃料流方向。
在示例性实施例中,燃料流引导器与缸头是一体的。
在示例性实施例中,燃料流引导器通过缸头限定。
燃料流引导器与缸头成一体或者由缸头限定有利地减少了缸体组件中的独立部件的数量,而且还用于相对于缸头定位燃料流方向。
在示例性实施例中,缸体组件包括套筒定位装置,其被配置用于防止套筒围绕燃料喷射器纵向轴线旋转,该套筒定位装置包括由套筒限定的定位特征和由缸头限定的相应的定位特征。
套筒定位装置有利地防止或者至少限制燃料流引导器的可能导致燃料流方向错误(misdirection,方向偏离)的不希望的移动。
在示例性实施例中,活塞包括冠部,而且冠部限定不对称的凹部。
在示例性实施例中,冠部具有延伸穿过缸体纵向轴线的平面,而且凹部沿着该平面是不对称的。
冠部的不对称的凹部有助于燃料和空气在燃烧腔室中的混合。
在示例性实施例中,凹部包括远离缸头的冠部低点,其中冠部低点偏离于缸体纵向轴线。
在示例性实施例中,燃料喷射器在第一径向方向上偏离于缸体纵向轴线,而且冠部低点在该第一径向方向上偏离于缸体纵向轴线。
不对称的凹部的低点的位置以及燃料喷射器朝向低点的偏离位置的组合,进一步改善了燃料和空气在燃烧腔室内的混合。
附图说明
图1是通过根据一实施例的内燃发动机的缸体组件的截面图,其中活塞位于上止点(top dead centre);
图2是通过图1的缸体组件的另一截面图,其中活塞位于下止点(bottom deadcentre);
图3是图1的缸体组件的详细截面图;
图4是图2的缸体组件的详细截面图;
图5是图1的发动机的缸头的一部分的平面图,其示出了入口阀和出口阀以及流道;
图6是图5的该部分的等距视图;
图7是图5和图6的该部分的下侧火焰面的视图;
图8是用于图1至图7的缸体组件的燃料喷射器的等距视图;
图9是图3的内燃发动机的局部视图C:C;
图10是图2的缸体组件的更详细的截面图;
图11是图1和图2的缸体组件的下侧火焰面的视图;
图12是通过根据另一实施例的内燃发动机的缸体组件的截面图,其中活塞位于上止点;
图13是图12的缸体组件的详细截面图;以及
图14是通过根据又一实施例的内燃发动机的缸体组件的详细截面图。
具体实施方式
参考图1和图2,使用氢燃料的内燃发动机大体上以10表示。
内燃发动机10具有发动机机体(engine block,发动机缸体)12和缸头14。发动机机体12和缸头14限定一系列缸体16。各缸体16限定缸体纵向轴线A,如在图1和图2中所示。
各缸体16形成缸体组件23的一部分。各缸体组件23具有活塞组件20。图1至图4示出了通过单个缸体组件23的截面图。内燃发动机10的其余缸体组件(未示出)与所示的缸体组件23基本上相同。
在这个实施例中,内燃发动机10是直列四缸发动机,四个缸体16以线性形式彼此平行布置,并且四个活塞组件20沿着共同的曲柄轴18布置。在替代实施例中,内燃发动机具有某个其它已知的缸体布置,例如直列六缸或V6。
如在图1和图2中所示,内燃发动机10具有上述的直喷型式。缸体组件23包括燃料喷射器22,用于将燃料直接喷射到由缸体16和活塞组件20的活塞21限定的燃烧腔室24中。燃料喷射器22被安装到燃料喷射端口25。燃料喷射器22具有纵向轴线B。燃料喷射器被支撑在缸头14内。
缸头14形成在缸头机体13内。各缸头14包括:两个入口端口28,用于将空气引入由缸体16和活塞组件20限定的燃烧腔室24;以及两个出口端口33,用以排出废气。穿过各缸头设置火花塞35,以便点燃氢气-空气混合物。在这个实施例中,为内燃发动机10的所有四个缸头14设置一单个缸头机体13,但是在其它实施例中,可以为各缸头设置单独的机体。
各缸头14通过六个螺栓15固定到发动机机体12,如在图5中最佳所见。螺栓15关于由曲柄轴18的旋转轴线C和缸体16的轴线A限定的平面对称地布置。两个相邻螺栓15之间的角度y为46°,但是,还可以设想在36°至46°范围内的其它角度。所谓的“六个螺栓头”通常出现在压缩点火式内燃发动机(例如柴油发动机)中,其比火花点火式发动机(例如汽油发动机)在更高的压缩比和压力下操作。在这些较高的压力下,通常需要六个螺栓来保持发动机机体12与缸头14之间的密封完整性,而汽油发动机通常使用四个螺栓。六个螺栓15限制了适于给燃烧腔室提供所需的空气、氢燃料和火花并允许废气出口的可用空间,但是确保了发动机有效运行且是紧凑的。
压缩点火式发动机通常用于重型应用中,在重型应用中它们在低rpm(转速)下的高扭矩输出有利于牵引重载、为液压泵提供动力,其中该液压泵驱动挖掘机或物料搬运车辆的工作臂的致动器,或者驱动诸如农业机械的工作器具的动力输出装置(power take-offs)。当在此类应用中使用氢作为燃料时,尽管燃料发生变化并且需要使用火花点燃燃料,也希望保持相似的扭矩特性。
各入口端口28能通过相应的入口阀26选择性地关闭,而各出口端口33能经由相应的出口阀27关闭(见图6)。这些入口阀26和出口阀27是阀机构(valve train)的一部分。入口阀26和出口阀27在关闭时位于相应端口28、33中,处于从缸头14的内表面凹入的位置处。入口端口28具有比出口端口33的直径更大的直径,以便优化进入燃烧腔室的气流,并实现优化的空气-氢气混合物以进行稀薄燃烧。
在这个实施例中,入口阀26和出口阀27被布置为平行于轴线A致动。这简化了阀机构和缸头的构造。特别地,其可以使得用于入口阀和出口阀的摇臂(未示出)围绕公共轴线或至少平行轴线枢转,所述轴线可能在延伸缸体16长度的单个摇杆轴(未示出)上。
发动机10还包括入口流道45,其被布置为从入口歧管(未示出)供料到各缸头14的入口端口28中。如在图5和图6中最佳所见,入口流道45分叉为第一区段45a和第二区段45b,这两个区段45a、45b被连接到不同的入口端口28。第一区段45a和第二区段45b具有不相等的长度。入口流道45在六个螺栓15的两个螺栓之间延伸。这样,入口流道45留下可用于定位诸如火花塞35和燃料喷射器22的部件的更多空间。入口流道45被成形为,使得空气以围绕燃烧腔室24产生空气涡流(swirl)的方向进入燃烧腔室24,如箭头H所示并在下面更详细地讨论。涡流运动对于有效且低排放的压缩点火燃烧是期望的。
类似地,出口流道47连接各缸体16的出口端口33和排放歧管(未示出),并且分叉为第一区段47a和第二区段47b,它们连接到各端口并且在连接到歧管之前汇合,且在六个螺栓15的两个螺栓之间在缸头14的与入口端口28的相对侧上延伸。
如在图9中所示,缸体组件23包括燃料流引导器30。燃料流引导器30被安置在燃料流路D中位于燃料喷射器22的出口32与燃烧腔室24之间。燃料喷射器22被定向成使得喷射器纵向轴线B以相对于缸体纵向轴线A的第一角度x延伸。燃料流引导器30以相对于缸体纵向轴线A的第二角度引导燃料流进入燃烧腔室24,如在图9中通过箭头E所示。第二角度不同于第一角度x。也就是说,通过燃料流引导器30将燃料流引导进燃烧腔室24的角度不同于燃料喷射器22的纵向轴线的角度。燃料流引导器30用于改变燃料流在燃料喷射器22与燃烧腔室24之间的方向。
有利地,燃料流引导器30允许控制燃料喷射到燃烧腔室24中的方向,使得燃料流E进入燃烧腔室24的角度并不单独地取决于燃料喷射器22的定向角度。
空气通过入口端口28进入燃烧腔室24。由于缸头的其它部件、诸如入口阀26,燃料喷射器22以不同于缸体纵向轴线A的角度被定向。也就是说,第一角度x是相对于缸体纵向轴线A的非零角度,亦即,大于0°的角度。
在这个实施例中,燃料喷射器22被定向在相对于平面F(其中,缸体纵向轴线A在平面F中延伸)中的缸体纵向轴线A成大致16°的角度。在这个实施例中,平面F基本上垂直于曲柄轴轴线G。在替代实施例中,燃料喷射器被定向在相对于平面F中的缸体纵向轴线A在11°与21°之间的角度。在替代实施例中,燃料喷射器被定向在某个其它的非零角度。
在这个实施例中,燃料喷射器22被定向在相对于在与平面F垂直的平面(缸体纵向轴线A在其中延伸)中的缸体纵向轴线A成大致3°的角度。在替代实施例中,燃料喷射器被定向在相对于与平面F垂直的平面(缸体纵向轴线A在其中延伸)中的缸体纵向轴线A在3°与8°之间的角度。在替代实施例中,燃料喷射器被定向在某个其它的非零角度。
在这个实施例中,方向E基本上平行于缸体纵向轴线A,亦即,第二角度相对于缸体纵向轴线A大致为0°。已经发现,以这样的角度将燃料喷射到燃烧腔室24中会优化燃料和空气的混合。
在图10和图11中示出了燃料和空气围绕燃烧腔室24的循环。如上所述,通过入口流道45的形状的促动,空气在由箭头H指示的方向上围绕燃烧腔室24涡流。空气的涡流运动通过由入口端口28限定的偏置倒角49被进一步促动,如在图11中所示。也就是说,各入口端口28限定倒角49,该倒角以与入口端口28的纵向轴线偏离的纵向轴线为中心。
燃料喷射到燃烧腔室中的方向以箭头G表示。如在图10中所示,在这个实施例中,燃料沿着基本上垂直于空气涡流运动方向H的方向G喷射。方向G和H的差异导致更大程度地扰动所喷射的燃料的羽流(plume),有利地增加了混合的均匀性。
在替代实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的某个其它角度内。在一些实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的角度的5°内。在其它实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的角度的10°内。在一些实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的角度的15°内。在其它实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的角度的30°内。
在一些实施例中,第二角度在缸体纵向轴线A的角度的30°与75°之间。
已经发现,与燃料无方向的布置相比,在这些方向的每一个方向上引导流动改善了燃料和空气的混合。
如在图9中所示,燃料流引导器30具有由内部面36限定的孔34。孔34位于燃料流引导器30的出口端部30a处。孔34位于燃料流路D上,在燃料喷射器22与燃烧腔室24之间。
燃料流进入燃烧腔室的方向由于内部面36而发生。内部面36的角度影响燃料流进入燃烧腔室24的方向。内部面36的至少一部分处于基本上平行于第二角度(亦即,平行于方向E)的角度。在这个实施例中,整个内部面36都处于基本上平行于第二角度的角度。在替代实施例中,内部面36的一部分或多个部分基本上平行于第二角度。
在具有侧壁或内部面的燃料流路D上以特定角度设置孔是简单而有效的引导燃料流进入燃烧腔室24的手段。
在这个实施例中,燃料流引导器30具有单个孔34。在替代实施例中,燃料流引导器30在燃料喷射器22与燃烧腔室24之间的燃料流路上具有多个这样的孔34。例如,燃料流引导器具有两个或更多个孔34。
缸体组件23具有围绕燃料喷射器22的套筒38。套筒38在燃料喷射器22的出口32上(over,上方)延伸。这个实施例的套筒38包括燃料流引导器30。也就是说,套筒38限定孔34。
套筒38具有:第一端部38a,其在燃料喷射器22上延伸;以及第二端部38b,其限定孔34。
套筒的第二端部38b限定超出燃料喷射器22之外的腔室40,亦即,在燃料喷射器出口32与供燃料离开套筒38的孔34之间。腔室40有助于将燃料喷射进燃烧腔室24。腔室40的壁与孔34之间的直径减小导致燃料在离开燃料喷射器22并进入燃烧腔室24时加速,从而改善在燃烧腔室24内的燃料和空气的混合。腔室40的壁或腔室40的容积与孔34的面积之间在直径上差异越大(亦即,孔34的相对直径越小),燃料在进入燃烧腔室24时的喷射就越快。但是,孔34的横截面积越小,燃料不利地保持在腔室40内的风险就越大。
在这个实施例中,腔室40具有391mm3的容积。在这个实施例中,孔34的横截面积大致为22.4mm2,使得腔室容积与横截面积的比率大致为17.5。已经发现,这个比率特别地当与内部面36的角度相结合时提供了燃料喷射到燃烧腔室24中的最佳条件。
在替代实施例中,腔室容积与横截面积的比率在16至21的范围内。在替代实施例中,腔室容积与横截面积的比率在17至19的范围内。
已经发现,在这个范围内的比率结合内部面36的角度提供了燃料进入燃烧腔室24的最佳引导。
燃料喷射器22具有喷嘴部分22a和较宽本体部分22b。喷嘴部分22a在燃料喷射器22的出口端部处,靠近燃烧腔室24。在这个实施例中,套筒38在喷嘴部分22a上延伸,但不在较宽本体部分22b上延伸。
这个实施例的缸体组件具有头适配器42,用于相对于缸头14定位燃料喷射器22。套筒38包括头适配器42,亦即,头适配器42与套筒38是一体的。
在这个实施例中,头适配器42包括唇部44,其邻接由缸头14限定的肩部46,以便限制燃料喷射器22朝向燃烧腔室24的运动。套筒38在套筒38与缸头14之间具有一个密封件或多个密封件48。在这个实施例中,密封件48是O形圈的形式。套筒38在燃料喷射器22与套筒38之间具有另一个呈O形圈形式的密封件50。密封件50防止燃料从腔室40逸出,而不防止燃料通过孔34逸出到燃烧腔室24。
燃料喷射器22和套筒38在图8中被更详细地示出。缸体组件23具有套筒定位装置(arrangement,布置)52。套筒定位装置52防止或者至少限制套筒38围绕燃料喷射器纵向轴线B旋转。在这个实施例中,套筒定位装置52具有由套筒限定的定位特征54和由缸头14限定的相应的定位特征(在这个实施例中未示出;在图12和图13的实施例中示出,如下所述)。在这个实施例中,由套筒38限定的定位特征54是突起54的形式。由缸头14限定的定位特征是用于接收突起54的孔口的形式。孔口沿着纵向轴线B延伸,使得套筒38可以沿着纵向轴线B装配到缸头14。在这个实施例中,孔口以与突起54的形状相对应的形状被钻出,以便接收突起54。
在替代实施例中,套筒定位装置包括某个其它合适的布置。在替代实施例中,由套筒限定的定位特征是凹槽,而且由缸头限定的相应的定位特征是待被接收在凹槽中的突起的形式。
现在参照图9,活塞21具有冠部(crown)60。冠部60限定不对称的凹部62。不对称的凹部62进一步促进燃料和空气在燃烧腔室24内的混合。
凹部62在平面F内是非对称的。凹部62具有冠部低点64,亦即,冠部60的最远离缸头14的点。冠部低点64偏离于在平面F内的缸体纵向轴线A。
燃料喷射器22在第一径向方向I上偏离缸体纵向轴线A。冠部低点64在第一径向方向I上偏离缸体纵向轴线A。也就是说,冠部低点64在朝向燃料喷射器22的方向上偏离轴线A。已经发现,以低点64朝向燃料喷射器22偏置的不对称凹部62的布置,结合燃料流的方向沿着基本上平行于缸体纵向轴线A的方向,优化了燃烧腔室24中燃料和空气的混合。
第二实施例示出于图12和图13中。在这个实施例中,相似的部件通过与第一实施例相同的附图标记表示,只是带有前缀“1”。下面仅详细讨论与第一实施例不同的部分。
在这个实施例中,套筒138至少部分地在燃料喷射器122的本体部分122b上以及在喷嘴部分122a上延伸。套筒138用于将燃料喷射器122定位在缸头114内。在这个实施例中,缸体组件123包括套环(collar)166,用以将套筒138和燃料喷射器122保持在缸头114内。这个实施例的套环166具有外螺纹表面168,用于与缸头114的相应的螺纹表面170接合。套环166限定与用于施加扭矩的工具(未示出)接合的狭槽(slot)172,以便将套环166装配进缸头114。在这个实施例中,狭槽172被铣削(milled,磨削)。在替代实施例中使用某个其它合适的机加工方法。
在这个实施例中,套环166延伸超出缸头114。为了避免组装期间的干涉,装配到缸头114的摇杆罩174限定供套环166延伸进入的凹槽176。凹槽176的形状允许摇杆罩174竖直(vertical,垂直)装配到缸头114,以便改善组装效率。
套环166用于将套筒138夹持在适当位置并且将套筒138定向在径向方向上。
如在前述实施例中,缸体组件114具有套筒定位装置152,用以防止或者至少限制套筒138围绕燃料喷射器纵向轴线B的旋转。在这个实施例中,定位装置152是延伸进入相应孔口156的突起的形式(未示出)。
图14中示出了第三实施例。在这个实施例中,相似的部件通过与第一实施例相同的附图标记表示,只是带有前缀“2”。下面仅详细讨论与第一实施例不同的部分。
在这个实施例中,燃料流引导器230与缸头214是一体的。孔234通过缸头214限定。也就是说,孔234被机加工于缸头214中。腔室240通过缸头214限定在燃料喷射器出口232与孔234之间。有利地,燃料流引导器230与缸头214成一体减少了所需部件的数量,同时提供将燃料引导进燃烧腔室224的优势。

Claims (16)

1.一种使用氢燃料的内燃发动机,所述发动机具有至少一个缸体组件,该缸体组件或各缸体组件包括:
燃烧腔室,包括缸体、缸头和往复活塞组件,所述缸体限定缸体纵向轴线;
燃料喷射器,用于将燃料喷射到所述燃烧腔室中,所述燃料喷射器限定喷射器纵向轴线;以及
燃料流引导器,其中所述燃料流引导器位于所述燃料喷射器的出口与所述燃烧腔室之间的燃料流路中;
其中所述燃料喷射器被定向成使得所述喷射器纵向轴线以第一角度延伸;而且
其中所述燃料流引导器被配置为以不同于所述第一角度的第二角度引导燃料流进入所述燃烧腔室。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述第一角度是相对于所述缸体纵向轴线的非零角度,而且其中所述第二角度在相对于所述缸体纵向轴线的角度的30°内。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中所述第二角度在相对于所述缸体纵向轴线的角度的15°内。
4.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中所述第二角度基本上平行于所述缸体纵向轴线。
5.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述燃料流引导器包括由内部面限定的孔,其中,在使用中,燃料通过所述孔进入所述燃烧腔室,而且其中所述内部面被配置为以所述第二角度引导燃料流进入所述燃烧腔室。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机,其中所述燃料流引导器仅包括一个孔。
7.根据权利要求5所述的内燃发动机,其中所述内部面的至少一部分基本上平行于所述第二角度。
8.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述缸体组件还包括围绕所述燃料喷射器的套筒,而且其中所述套筒包括所述燃料流引导器。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述套筒具有:第一端部,在所述燃料喷射器上延伸;以及第二端部,延伸超出所述燃料喷射器的出口,其中所述套筒的第二端部包括所述燃料流引导器。
10.根据权利要求9所述的内燃发动机,其中所述套筒的第二端部在所述燃料喷射器的出口与所述燃料流引导器之间限定腔室。
11.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述缸体组件包括头适配器,用于相对于所述缸头定位所述燃料喷射器,并且其中所述头适配器与所述套筒是一体的。
12.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述缸体组件包括套筒定位装置,所述套筒定位装置被配置用于防止所述套筒围绕所述燃料喷射器纵向轴线旋转,所述套筒定位装置包括由所述套筒限定的定位特征和由所述缸头限定的相应的定位特征。
13.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述燃料流引导器与所述缸头是一体的。
14.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述活塞包括冠部,并且其中所述冠部限定不对称的凹部,其中所述冠部具有所述缸体纵向轴线延伸穿过的平面,而且所述凹部在所述平面内是不对称的。
15.根据权利要求14所述的内燃发动机,其中所述凹部包括位于所述平面内且远离所述缸头的冠部低点,而且其中所述冠部低点从所述缸体纵向轴线偏移。
16.根据权利要求15所述的内燃发动机,其中所述燃料喷射器从所述缸体纵向轴线在第一径向方向上偏移,而且其中所述冠部低点从所述缸体纵向轴线在所述第一径向方向上偏移。
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