CN1543534A - 每个气缸包括至少两个入口阀的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，该内燃机的每个气缸(1)包括：至少两个入口阀(4)；至少两个引导朝向所述入口阀(4)的入口通道(2、3)。所述入口通道中的第一入口通道(2)较佳地构造为非节流的切向通道。借助于一取决于至少一个发动机参数而动作的第一节流装置(11)可控制通过第二入口通道(3)的流量。该内燃机的每个气缸(1)还具有一个燃料喷射入至少两个入口通道(2、3)的燃料喷射装置(13)。在第一节流装置(11)处于关闭的状态下借助于第一节流装置(11)的至少一个泄漏开口(12)造成通过第二入口通道(3)的限定的最小流量。为了以简单方式改进内燃机的排放，第一节流装置(11)设置在燃料喷射装置(13)的下游，且至少一个泄漏开口(12)设置在一个喷射流束(16)的碰撞区域内。第一节流装置(11)在关闭的状态下与一介于第一和第二入口通道(2、3)之间的通道隔壁(10)包围成一大于90°的钝角，这样，新充气流绕道到第一入口通道(2)。

Description

每个气缸包括至少两个入口阀的内燃机
本发明涉及一种内燃机，该内燃机的每个气缸包括：至少两个入口阀；至少两个引导朝向入口阀的入口通道，其中，第一入口通道较佳地实施为非节流的切向通道，借助于一取决于至少一个发动机参数而动作的第一节流装置来控制通过第二入口通道的流量；至少一个燃料喷射入至少两个入口通道的燃料喷射装置。其中，在第一节流装置处于关闭的状态下，借助于第一节流装置的至少一个泄漏开口(Leckageoffnung)造成通过第二入口通道的限定的最小流量。
从AT 402 535 B可以了解一种内燃机，其中，燃料经一喷射阀，通过一在介于两个相邻的入口通道之间的通道隔壁内的开口而喷射。通过介于两个相邻的入口通道之间的开口当然可发生一横向流，它引导喷射流束喷射，尤其是，当排气反馈(Abgasruckfuhrung)或补充空气导入到切向通道时。在极端情况下，规定为切向通道的燃料流束通过开口喷射到作为中性通道构成的第二入口通道。
为了防止这种情况，AT 2434 U1提出关闭状态下的节流装置形成一介于约5％和20％之间的限定的最小流量。由此可达到，切向通道的燃料流束也在此停留，两个喷射流束不用燃料潤湿入口通道的壁。
从EP 0 764 773 A1中可知，在中性通道中设置有一节流装置，它在关闭状态下形成一规定的最小流量，以实现一稳定的径向混合层(radiale Gemischschichtung)，其形态可随发动机的载荷而变化。通过限定的泄漏开口当然可形成燃料流束的喷射，由此在中性通道的外壁上形成的壁润湿效应不能被完全避免，这对碳氢化合物的排放带来不利影响。
此外，在AT 3138 U1中提出在一内燃机中带有两个入口通道，在两个入口通道之间的通道隔壁的区域内、在节流装置和在通道隔壁内的限定的开口之间设置一通过导流平面(Stromungsleitflachen)构成的/用于最小流量的泄漏流道。为了构造导流平面，一通过一导向板构成的导向装置装入到第二入口通道。这样当然提高了制造成本。
JP 06-010803A公开了一种带有两个入口通道的内燃机，它们从一公共的入口通道出发。在入口通道中，一螺旋调节阀设置在燃料喷射装置的下游。螺旋调节阀在入口通道的区域内具有一泄漏开口，这样，在关闭的状态下吸入空气进入入口通道。燃料流束也可通过该泄漏开口喷射到一入口通道内。在另一喷射通道的区域内，螺旋调节阀具有一喷射开口(Spitzoffnung)，一对齐的燃料流束通过该开口也进入到另一入口通道内。JP 06-101602A示出了一类似的内燃机，其中，一入口通道通过一螺旋调节阀半侧地关闭成两个入口开口。喷射装置的出口设置在螺旋调节阀区域内。借助于一加长喷射管，引导通过被螺旋调节阀阻隔的一半入口通道的燃料。这种构造相对地也较昂贵，且组合燃料流束的喷射不可靠。此外，关闭的螺旋调节阀出现较高的流量损失。
本发明的目的是，在避免上述缺点的前提下，对于本说明书开头所述型式的内燃机改进其放射。
根据本发明通过以下方式来实现上述目的：第一节流装置设置在燃料喷射装置的下游，且至少一个泄漏开口设置在至少一个喷射流束的碰撞区域内，其中，在关闭状态的第一节流装置与介于第一和第二入口通道之间的通道隔壁包围成一大于90°的钝角，这样，新鲜气体流绕道到第一入口通道。由此，关闭的节流活门与通道壁包围一大于90°的角，可保持非常小的流量损失。较佳地是，泄漏开口通过至少在第一节流装置中的一钻孔而构成。
燃料通过第一节流装置的泄漏开口向第二入口通道内喷射。第一和第二入口通道在第一节流装置的下游完全地分离。由此，可排除一在第一节流装置下游的使燃料流束转向的横向流。当泄漏开口至少主要地设置在第一节流装置的被燃料流束润湿的半部时，燃料引向第二入口通道内是完全充分的。
在本发明的一特别优选的实施例中，第一和第二入口通道从一公共的集管出发，第一节流装置设置在从集管出来的两个入口通道的分支区域内，较佳地直接设置在分支的上游。于是，两个入口通道从一公共的集管出发，其中，燃料喷射装置的出口设置在分支的上游。
为了控制入口流动(Einlassstromung)进入到气缸内，集管内的一较佳地通过一活门构造的第二节流装置，设置在燃料喷射装置的出口的上游。
为了在关闭第一节流装置时尽可能小地保持流量损失，较佳地是，当节流活门的横截面大于第二入口通道的横截面。尤其有利地是，当第一节流装置通过一活门构成，且第一节流装置的转轴设置在分支的上游时。
在燃料喷射对齐在第一节流装置的泄漏开口上时，通过关闭的节流活门，在第一节流装置的表面上可形成一燃料薄膜(Kraftstofffilm)。当第一节流装置具有一在节流活门关闭状态下突入到第一入口通道内的轮廓棱边(Abrisskante)时，去除粘附在第一节流装置上的燃料薄膜是特别有利的。由此，通过沿活门表面流动的入口流燃料薄膜被撕去，并经第一入口通道进入到气缸内。
为了达到第一控制装置的中性的转动特性，如果第一节流装置的活门区域在转轴两侧实现阻力平衡，将是有利的。
当第一和第二节流装置在至少一个驱动区域内互相偶联时，将可能对入口流动进行简单的控制。
在本发明的一特别优选的安装和维护保养有利的实施例中，第一和第二节流装置以及较佳地燃料喷射装置也设置在一共同的节流活门接管内。
本发明在下文中根据附图作更为详细的描述。其中，
图1是根据本发明的内燃机的一入口通道的结构；
图2是根据图1的线II-II截取的入口通道结构的截面图；以及
图3是根据图1的线III-III截取的内燃机的截面图。
内燃机的每个气缸1具有一第一入口通道2和一第二入口通道3，它们各通向一汇流到一燃烧室5内的入口阀4。在气缸1的相对于入口阀4的相对侧图示出口阀6。气缸1的中心设置有一火花塞7。
第一入口通道2实施为切向通道，而第二入口通道3为中性通道。两个入口通道2、3从一共同的集管8出发。从分支9的区域起，两个入口通道2、3通过一通道隔壁10互相分离。为了控制新鲜气体流，在通往第二入口通道3的流道上设置一由活门构成的节流装置11，它可以在一打开位置与一关闭位置之间变换位置。打开位置在图1中用虚线表示。为了达到中性的转动特性，转轴11a两边的活门区域11b、11c对于入口流体保持相同的空气阻力。
为了能使精确规定的泄漏流在图1中用实线画出的关闭位置通过第二入口通道3，第一节流装置11至少在面向隔壁10的半部中具有许多通过钻孔构成的、带有预定横截面的泄漏开口12。在第一节流装置11的上游一燃料喷射装置13装入在集管8内，该喷射装置的出口用标号＂14＂表示。燃料经燃料喷射装置13喷射到两个入口通道2、3内。第一和第二入口通道的燃料流束用标号＂15＂、＂16＂表示。在第一节流装置11关闭的状态下，对于第二入口通道3的燃料流束16对齐在泄漏开口12，这样，燃料可通过关闭的第一节流装置11喷射到第二入口通道3内。
第一节流装置11大于第二入口通道3的横截面。第一节流装置11的转动轴11a设置在分支9的上游，这样，在关闭位置的第一节流装置11与通道隔壁10包围成一钝角α＞90°。这使得损失较小的新鲜气体流绕道进入第一入口通道2内(如图1中箭头P所示)。
通过泄漏开口12的燃料喷射可在第一节流装置11的表面上形成一燃料薄膜。为了引导新鲜气体流的燃料，第一节流装置11具有在关闭位置容易地突入到第一入口通道2内的轮廓棱边17，燃料液滴在轮廓棱边上溶开，并进入到第一入口通道2的新鲜气体流中(图2)，由此避免壁上薄膜形成在通道隔壁10上。第一节流装置11的伸出部分用标号＂18＂表示。
燃料喷射装置13出口14的上游设置一通过一活门构成的第二节流装置19，利用该节流装置可对应于发动机的载荷控制新鲜气体的总流入量。
第一节流装置11和第二节流装置19共同地用法兰连接在气缸头21上，而燃料喷射装置13设置在接纳的节流活门接管20上。

Claims (11)

1.一种内燃机，该内燃机的每个气缸(1)带有：至少两个入口阀(4)；至少两个引导朝向入口阀(4)的入口通道(2、3)，其中，第一入口通道(2)较佳地实施为非节流的切向通道，通过第二入口通道(3)的流量，借助于一取决于至少一个发动机参数而动作的第一节流装置(11)实现控制通过第二入口通道(3)的流量；至少一个燃料喷射入至少两个入口通道(2、3)的燃料喷射装置(13)，其中，在第一节流装置(11)处于关闭的状态下借助于第一节流装置(11)的至少一个泄漏开口(12)造成通过第二入口通道(3)的限定的最小流量，其特征在于，第一节流装置(11)设置在燃料喷射装置(13)的下游，且至少一个泄漏开口(12)设置在至少一个喷射流束(16)的碰撞区域内，其中，在关闭状态的第一节流装置(11)与介于第一和第二入口通道(2、3)之间的通道隔壁(10)包围成一大于90°的钝角()，这样，新鲜气体流绕道到第一入口通道(2)。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，泄漏开口(12)通过在第一节流装置(11)上的至少一个钻孔构成。
3.如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，泄漏开口(12)至少主要地设置在第一节流装置(11)的被燃料流束(16)润湿的半部内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一和第二入口通道(2、3)从一公共的集管(8)出发，第一节流装置(11)设置在从集管(8)出来的两个入口通道(2、3)的分支(9)区域内，较佳地直接设置在分支(9)的上游。
5.权利要求1至4中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一节流装置(11)的横截面大于第二入口通道(3)的横截面。
6.权利要求1所述的内燃机，其特征在于，第一节流装置(11)具有在第一节流装置(11)的关闭状态下突入到第一入口通道(2)内的轮廓棱边(17)。
7.权利要求1至6中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一节流装置(11)通过一活门构成，第一节流装置(11)的转动轴(11a)设置在分支(9)的上游。
8.权利要求4至7中任一项所述的内燃机，其特征在于，一较佳地通过一活门构成的第二节流装置(19)设置在燃料喷射装置(13)的上游的集管(8)内。
9.权利要求7或8中任一项所述的内燃机，其特征在于，转轴(11a)两边的第一节流装置(11)的活门区域(11b、11c)是阻力平衡的。
10.权利要求1至9中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一节和第二节流装置(11、19)偶联。
11.如权利要求1至10中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一和第二节流装置(11、19)以及较佳地燃料喷射装置也设置在一共同的节流活门接管(20)内。
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