CN1191591A - 多缸的强迫点火式内燃机 - Google Patents

Abstract

在采用大家所知道的、为了单个喷油它另外具有一个燃油汽化装置的多缸强迫点火式内燃机时,会发生这种情况,即从燃油汽化装置中供给的燃油蒸汽不均匀地分布给汽缸。这里建议的多缸强迫点火式内燃机(10),具有一个燃油气化装置(26),它通过一个管道系统(36)可以同内燃机(10)的单个吸管相连接。在这里,管道系统(36)以这样的方式分支构成,即只有没有在直接点火顺序(1—3—4—2)中工作的各个燃烧室(13)或者汽缸(1,2,3,4)相互成对地通过一个管子(35)同燃油汽化装置(26)连接在一起。按照本发明的多缸强迫点火式内燃机预定用于汽车。

Description

多缸的强迫点火式内燃机

技术水平

本发明涉及一种根据权利要求1类型的多缸的强迫点火式内燃机。这是一种大家都已知道的内燃机(GB-OS 2248 087)，它具有一个吸管，这个吸管转成为总吸管，从这个总吸管分接出通往内燃机各个燃烧室、或者通往各个汽缸的单个吸管。借助于安装在与燃烧室进气阀逆流而上的单个吸管旁的喷油阀，燃油可以供人单个吸管中，以便这样制备可点燃的燃油-空气混合物，在进气阀打开时进入燃烧室。此时，一个电子式电机控制器根据内燃机吸入的空气量以及根据其它的电机工作参数来控制由喷油阀给出的燃油量。

另外，为了借助于单个喷油阀喷油，内燃机具有另外一个喷油阀，它是集中式燃油汽化装置的一部分，燃油汽化装置可以准备好燃油蒸汽，燃油蒸汽与例如以节流阀的形式构成的节流机构逆流而上输送到吸管中，在这里，借助于燃油汽化装置输入燃油蒸汽只限于在较低的负荷范围内，特别是限于在内燃机空转范围内。与此相反，在较高的负荷范围内，特别是在满负荷时，为燃烧室或者更确切地说为汽缸配置的喷油阀只是提供必要的燃料。在内燃机起动状态中，通过向吸管输入蒸汽状态的燃料，可以进一步阻止燃料蒸汽在内燃机的冷壁上回流冷凝，这样可以大大降低有害废气成分的扩散，特别是碳氢化合物。

然而，在这里也有问题，根据各个汽缸的点火顺序或者通过汽缸相互影响的其抽吸顺序，在抽吸由燃油蒸汽装置制备的燃料蒸汽时，由于吸管振动，燃油蒸汽只能不均匀地分布到汽缸的各个燃烧室。但是，这造成了有害废气成分扩散增加，这样就不能保持极低的废气值和内燃机的平稳运行。

本发明的优点

与此相反，按照本发明的、具有权利要求1特点的内燃机具有下列优点：它可以把由燃料蒸汽装置制备的燃料蒸汽或者燃料-空气混合物几乎均匀地分布到内燃机的各个燃烧室中，这样可保持极低的废气值和内燃机的平稳运行。

通过在从属权利要求介绍的措施，可以构成比较有利的其它结构和对权利要求1中说明的内燃机的改进。附图

在图中简单地示出了本发明的实施例，并且在下面的说明中进行了详细的介绍。

图1以剖面图的形式示出了按照本发明的内燃机的部分视图，

图2示出了用于内燃机的管道系统的第一个按照本发明的实施例，

图3示出了用于内燃机的管道系统的第二个按照本发明的实施例。

实施例的说明

在图1中，以剖面图的形式示出了内燃机10的部分视图，这个内燃机具有四个汽缸1、2、3、4，或者更确切地说4个燃烧室13，在图1中只示出了有一个燃烧室13的单个汽缸1。每个燃烧室13具有至少一个进气阀14和火花塞19。在进气阀14的上游，至少在内燃机10的单个吸管15上安装一个喷油阀12，燃料可以供给在进气阀14方向中的单个吸管15中。例如：四个单个吸管来自于一个总吸管16，这是内燃机10继续导入的吸管17的一部分。在吸管17中安装了一个用于控制由内燃机10抽吸的空气量的节流机构18，比如说它是以节流阀的形式构成的，而且在吸管17中可旋转。从内燃机10周围抽吸的空气通过一个没有详细示出的空气过滤器在图1中标出的箭头20方向中流入吸管17中，在节流阀18打开时，这些空气继续流入总吸管16中，从这个总吸管通过单个吸管15分布到内燃机10的各个燃烧室13中。

在节流阀18的上游，从吸管17中分接出一个空转空气管24，这个空转空气管通往燃油汽化装置26的混合室25。在空转空气管24中可以安装一个节流阀32，比如说以节流板的形式，这个节流阀通过节流可以限制在空转空气管24中流动的空气量。例如：燃油汽化装置26具有一个中心喷油阀27，喷油阀装备了一个加热器28。加热器28包括了一个比如说以大家所熟悉的方式电子加热的液体燃油蒸发器29，而且为此有一个电阻加热元件31，例如，它可以具有一个正的温度系数(PTC)或者一个负的温度系数(NTC)。为了控制电阻加热元件31，比如说，可以安装一个没有详细示出的电动控制器。电阻加热元件31安装在蒸发器壳体30中，例如构成了板状的，而且在需要情况下也可有一个有气孔的表面。从燃油汽化装置26的混合室25处引出一个中心管35，中心管转成为一个分支的管道系统36，这个管道系统可以使内燃机10的各个燃烧室13与混合室25的气流相通。按照本发明，通向内燃机10的单个吸管15的管道系统36是这样分支构成的，只有没有相互处于直接点火顺序中的各个燃烧室13或者汽缸1、2、3、4通过中心管35成对地相互和共同地与燃油汽化装置26或者混合室25连接在一起。

在图1和图2中，详细地示出了按照本发明的用于四缸强迫点火式内燃机10的管道系统36。在图2中用虚线示出的内燃机10具有四个汽缸1、2、3和4，与图2中的视图不同，实际上按1、2、3、4顺序依次配置，并且以这样的点火顺序、例如1-3-4-2进行工作。从燃油汽化装置26出来的中心管35继续分成第一对汽缸管38和第二对汽缸管39。第一对汽缸管38又继续分成用于第一个汽缸1的第一个汽缸管41和用于第四个汽缸4的第二个汽缸管42。以同样的方式，第二对汽缸管39分成用于第三个汽缸3的第三个汽缸管43和用于第二个汽缸2的第四个汽缸管44。管子35、38、39和38、41、42及39、43、44的分杈部位呈Y形，是等腰的，最好在引出的管子41和42之间、43和44之间包含着一个尽可能尖的角，以便这样来减少由于流动阻力提高而造成的成对相互连接汽缸的相互影响。为了完善性还要提到，分杈部位也可以呈T形。因为第一个汽缸管41与第一个汽缸1连接，第二个汽缸管42与第四个汽缸4连接，第三个汽缸管43与第三个汽缸3连接，第四个汽缸管44与第二个汽缸2连接，所以在采用预定的1-3-4-2的汽缸点火顺序时，即借助于火花塞19首先把汽缸1点燃，然后是汽缸3，然后是汽缸4，最后是汽缸2，这样，只有没有相互处于直接点火顺序中的各个燃烧室或者汽缸，通过成对汽缸管38、39和中心管35，成对地相互与燃油汽化装置26连接在一起。

管道系统36的管子35、38、39、41至44最好以管子和软管的形式构成，由导热性较小的有弹性的材料、例如塑料制成。汽缸管41至44的连接或者燃油蒸汽进入单个吸管15，如图1所示出的那样，是在内燃机10的进气阀14附近进行。

燃油汽化装置26的工作最好限制在低的负荷范围，特别是内燃机10的空转范围。但是，预先规定燃油汽化装置在与空转范围相连接的部分负荷范围而且甚至在内燃机将要达到满负荷前的短时范围进行工作，也是可能的，在这里，特别是在高部分负荷范围内，燃油-空气混合物可以进入管子35、38、39、41、42、43、44中，但混合物太油腻，也就是说，用于达到借助于火花塞19点火的燃油成分太高，但是又不能提高空气量，因为进入混合室的空气量例如由安装在空转空气管24中的节流片32来保持不变，然而，对于在汽缸1至4的燃烧室13中的燃烧来说，这没有影响，因为在通过管子41至44供入太油腻的燃油-空气混合物之后通过同在单个吸管15中吸入的空气进行混合重又调节成可燃烧的燃油-空气混合物。在借助于燃油汽化装置26调节燃油-空气混合物时，喷油阀12不起作用(不工作)，这也就是说，不喷燃油，只有燃油汽化装置26的中心喷油阀27供给液态燃油，然后，燃油到达电加热的蒸发器29中，以便在这里加热并且至少蒸发一部分。由于在加热时液体燃油向气态转变过程中发生体积变化，燃油被输入到混合室中。同时，通过空转空气管24把空气带入混合室25中，以便这样在混合室25中在空转范围内得到λ＝1的可燃烧的燃油-空气混合物，然后，混合物通过中心管35输送到管道系统36中。在这里，燃油-空气混合物中的燃油量通过燃油汽化装置26的中心喷油阀27的喷射量来控制。在这里，输入到混合室25中的空气量基本上相当于在内燃机空转运行时通常所需要的空转空气量。但是，也可以在空转空气管24上安装一个在图1中用虚线示出的空转调节装置46，以便可以控制输入到混合室25中的空气量。在热运行状态结束之后或者在需要更多燃油时，例如在急剧加速时、在上坡时或者在进行相类似的工作时，可以另外的或者不用燃油汽化装置26制备混合物而是转换成采用喷油阀进行传统的单个喷油。

如已经提到的，在采用图2中示出的管道系统36时，只有以不直接的点火顺序或者抽吸顺序工作的汽缸相互和燃油汽化装置26连接，这样，对于按1-3-4-2顺序一个接一个抽吸的汽缸1、2、3、4来说，可以产生不同长度的、通往混合室25的蒸汽管行程。在这里，通过合适地选择管子38、39和41至44的长度可以几乎完全避免汽缸在抽吸时由于吸管振动产生的相互影响，这样就可以把在混合室25中形成的燃油-空气混合物均匀地分布到内燃机10的各个汽缸1、2、3、4或者燃烧室13中。

在图3中示出了第二个按照本发明的内燃机的实施例，在这里，所有相同的或者起相同作用的零件采用与图1和图2相同的参考符号来表明。在图3中，用一条虚线勾画出了具有6个汽缸1、2、3、4、5、6的内燃机10′，与图3中的视图不同，实际上按1、2、3、4、5和6的顺序依次配置，而且是以这样的点火顺序、例如1-5-3-6-2-4来进行工作的。从燃油汽化装置26出来的中心管35′继续分成第一对汽缸管48、第二对汽缸管49和第三对汽缸管50。第一对汽缸管48又继续分成用于第一个汽缸1的第一个汽缸管51和用于第六个汽缸6的第二个汽缸管52。第二对汽缸管49分成用于第五个汽缸5的第三个汽缸管53和用于第二个汽缸2的第四个汽缸管54。第三对汽缸管50又继续分成用于第三个汽缸3的第五个汽缸管55和用于第四个汽缸4的第六个汽缸管56。管道系统36′的管子48、51、52和49、53、54及50、55、56的分杈部位呈Y形，是等腰的，最好在引出的管子51，52；53，54；55，56之间包含着一个尽可能尖的角。因为第一个汽缸管51与第一个汽缸1连接，第二个汽缸管52与第六个汽缸6连接，第三个汽缸管53与第五个汽缸5连接，第四个汽缸管54与第二个汽缸2连接，第五个汽缸管55与第三个汽缸3连接，第六个汽缸管56与第四个汽缸4连接，所以在采用预定的1至6汽缸的1-5-3-6-2-4的点火顺序时，只有没有在直接点火顺序中工作的各个燃烧室或者汽缸，通过共同的管子48、49、50和中心管35′，成对相互与燃油汽化装置26连接在一起。这样，对于按1-5-3-6-2-4顺序一个接一个抽吸的1至6汽缸来说，又存在着不同长度的、通往混合室25的蒸汽管行程，这样就可以把燃油-空气混合物均匀地分布到燃烧室13中，而且1至6汽缸相互之间没有影响。

Claims (7)

1.多缸的强迫点火式内燃机，它具有一个抽吸装置，从这个抽吸装置分接出通往内燃机各个燃烧室、或者通往各个汽缸的单个吸管，每个燃烧室至少有一个进气阀，有一个在进气阀的上游安装的喷油阀，燃油可以供人单个吸管中，它还具有一个燃油汽化装置，这个燃油汽化装置在内燃机一定工作范围、特别是低负荷范围准备好燃油-空气混合物，其特征是，

燃油汽化装置(26)通过管子(38，39和41至44；48，49，50和51至56)与内燃机(10)的单个吸管(15)相连接，管子(38，39和41至44；48，49，50和51至56)与燃油蒸汽装置(26)逆流而上以这样的方式分支，只有没有在直接点火顺序(1-3-4-2或者1-5-3-6-2-4)中一个接一个地工作的各个燃烧室(13)或者汽缸(1至4或者1至6)成对地通过汽缸管(41至44或者51至56)相互地而且同燃油汽化装置(26)连接在一起。

2.按照权利要求1所述的内燃机，其特征是，只有以点火顺序相互有最大间隔时间的燃烧室(13)或者汽缸(1，2，3，4)成对地通过汽缸管相互连接在一起。

3.按照权利要求1所述的内燃机，其特征是，在采用具有四个汽缸(1，2，3，4)的内燃机(10)时，从来自燃油汽化装置(26)的中心管(35)分接出两个成对汽缸管(38，39)，每对汽缸管(38；39)继续分成两个汽缸管(41，42；43，44)，这些管子通到没有在直接点火顺序(1-3-4-2)中工作的汽缸(1，4；2，3)的单个吸管(15)中。

4.按照权利要求1所述的内燃机，其特征是，在采用具有六个汽缸(1，2，3，4，5，6)的内燃机(10′)时，从来自燃油汽化装置(26)的中心管(35′)分接出三个成对汽缸管(48，49，50)，每对汽缸管(48；39；50)继续分成两个汽缸管(51，52；53，54；55，56)，这些管子通到没有在直接点火顺序(1-5-3-6-2-4)中工作的汽缸(1，6；5，2；3，4)的单个吸管(15)中。

5.按照权利要求3或4所述的内燃机，其特征是，汽缸管(41至44；51至56)挨着进气阀(14)通到单个吸管(15)中。

6.按照权利要求5所述的内燃机，其特征是，三个管子(38，41，42；39，43，44；48，51，52；49，53，54；50，55，56)的分杈部位呈Y形。

7.按照权利要求5或6所述的内燃机，其特征是，三个管子(38，41，42；39，43，44；48，51，52；49，53，54；50，55，56)的分杈部位，在两个管子(41，42；43，44；51，52；53，54；55，56)之间构成一个尽可能尖的角。

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