CN206309468U - 发动机及汽缸盖 - Google Patents

发动机及汽缸盖 Download PDF

Info

Publication number
CN206309468U
CN206309468U CN201621241237.XU CN201621241237U CN206309468U CN 206309468 U CN206309468 U CN 206309468U CN 201621241237 U CN201621241237 U CN 201621241237U CN 206309468 U CN206309468 U CN 206309468U
Authority
CN
China
Prior art keywords
precombustion chamber
chamber
precombustion
engine
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201621241237.XU
Other languages
English (en)
Inventor
J·辛格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Application granted granted Critical
Publication of CN206309468U publication Critical patent/CN206309468U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/16Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
    • F02B19/18Transfer passages between chamber and cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1004Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder details of combustion chamber, e.g. mounting arrangements
    • F02B19/1014Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder details of combustion chamber, e.g. mounting arrangements design parameters, e.g. volume, torch passage cross sectional area, length, orientation, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1095Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with more than one pre-combustion chamber (a stepped form of the main combustion chamber above the piston is to be considered as a pre-combustion chamber if this stepped portion is not a squish area)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F02B2043/103Natural gas, e.g. methane or LNG used as a fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种发动机及汽缸盖。所述发动机包括具有至少一个缸膛的发动机缸体、具有设置在缸膛一端的火焰板表面的汽缸盖、用于在缸膛中往复运动的活塞、设置在主燃烧室上方的预燃烧室以及与预燃烧室流体连通的多个辅助预燃烧室;其中,所述活塞具有活塞冠部,所述活塞冠部面对火焰板表面,使得主燃烧室限定在缸膛内并且位于活塞冠部和火焰板表面之间。本实用新型通过在发动机中设置多个与预燃烧室流体连通的辅助预燃烧室,由此可以形成更多的燃料射流并沿不同方向喷射到主燃烧室中,从而实现燃料在主燃烧室中更完全的燃烧,以提高发动机的工作效率,减少排放。

Description

发动机及汽缸盖
技术领域
本实用新型大体上涉及内燃机,并且更具体地,涉及天然气发动机。
背景技术
内燃机是众所周知的。使用汽油作为燃料的内燃机通常采用多个汽缸,汽缸压缩汽油和空气混合物,使得在与每个汽缸相关联的火花塞点火时,点燃压缩的混合物。由点火产生的膨胀的燃烧气体使活塞在汽缸内移动。当在汽缸内沿着一个方向到达行进的终点时,活塞反转方向,以压缩另一体积的汽油和空气混合物。所产生的移动活塞的机械能可以且已经用于无数应用中,其中最主要的是用于车辆的推进。
另一种类型的内燃机使用天然气作为燃料源。例如,已知提供一种压缩天然气发动机,其中活塞在汽缸内往复运动。火花塞位于与每个汽缸相关联的汽缸盖内,并且每个相应的火花塞由定时回路控制,使得当活塞到达其压缩冲程的终点时,火花塞点火,从而点燃压缩的混合物。
在另一些类型的内燃机中,预燃烧室与天然气发动机结合使用。预燃烧室与天然气发动机的每个汽缸相关联,并且设置有火花塞以在预燃烧室中引发燃烧,然后可将预燃烧室连通到主燃烧室。
在一些发动机中,可以使用多个预燃烧室来增强燃烧。Glauber等人的美国专利6,095,112公开了这种燃烧系统的一个实例。美国专利6,095,112中的系统包括往复式活塞发动机,该往复式活塞发动机可选择性地在具有气体燃料的气体操作模式或具有液体燃料的柴油操作模式下操作,并且包括主燃烧室,该主燃烧室具有用于接收气体和/或空气的入口、喷射装置和出口。至少一个预燃烧室通过通向所述主燃烧室的至少一个预燃烧室输出端连接到主燃烧室。每个预燃烧室具有用于在气体操作期间点燃预燃烧室的内容物的应用点火装置。通过该应用点火装置和用于向预燃烧室供应气体的单独的气体管道来实现排气值(特别是氮氧化物(NOx)浓度)的优化,从而使得在主燃烧室中使用较稀薄的燃料混合物。多个预燃烧室的使用使得在每个预燃烧室中单独激活燃点。
通常是期望以提高发动机效率和/或减少排放的形式,特别是鉴于增加的燃料成本和对发动机排放的更严格的规定来改进任何特定发动机的设计。因此,需要改进发动机系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种发动机,通过增设多个辅助预燃烧室,以实现燃料在主燃烧室中更完全的燃烧。
在一个方面,本实用新型提供了一种发动机,包括具有至少一个缸膛的发动机缸体、具有设置在缸膛一端的火焰板表面的汽缸盖、用于在缸膛中往复运动的活塞、设置在主燃烧室上方的预燃烧室以及与预燃烧室流体连通的多个辅助预燃烧室;其中,所述活塞具有活塞冠部,所述活塞冠部面对火焰板表面,使得主燃烧室限定在缸膛内并且位于活塞冠部和火焰板表面之间。
优选的,所述多个辅助预燃烧室中的至少两个与所述预燃烧室等距离定位。
优选的,所述多个辅助预燃烧室中的相邻的辅助预燃烧室之间的距离围绕所述预燃烧室彼此相等。
优选的,所述预燃烧室设置在所述汽缸盖内,使得所述预燃烧室全部位于主燃烧室外部。
进一步的,所述多个辅助预燃烧室中的每一个都包括与所述主燃烧室流体连通地设置的喷嘴尖端。
又进一步的,所述喷嘴尖端包括至少一个用于将燃料射流喷射到所述主燃烧室中的喷嘴口。
优选的,所述多个辅助预燃烧室包括六个辅助预燃烧室;所述喷嘴尖端包括至少三个喷嘴口;其中,在所述多个辅助预燃烧室的至少一个中,所述至少三个喷嘴口中的相邻的喷嘴口之间的距离彼此相等。
再进一步的,所述预燃烧室与燃料管道流体连通,火花塞设置在所述预燃烧室中;并且,所述活塞冠部还包括呈凹形的活塞碗状部。
在另一个方面,本实用新型提供了一种汽缸盖,其包括:设置在缸膛一端的火焰板表面、至少部分地设置在汽缸盖中的预燃烧室以及至少部分地设置在汽缸盖中的多个辅助预燃烧室;其中,所述多个辅助预燃烧室与预燃烧室流体连通。
在又一个方面,本实用新型提供了一种用于操作燃烧系统的方法,包括以下步骤:使活塞在发动机的缸膛内往复运动,所述活塞具有活塞冠部,所述活塞冠部面对汽缸盖的火焰板表面,使得主燃烧室限定在缸膛内并且位于活塞冠部和火焰板表面之间,活塞冠部包括呈凹形的活塞碗状部;点燃预燃烧室中的空气和燃料混合物,使得燃料射流通过管道从预燃烧室行进到至少一个辅助预燃烧室;以及使燃料射流从至少一个辅助预燃烧室的喷嘴尖端上的至少一个喷嘴口喷射到主燃烧室中。
本实用新型通过在发动机中设置多个与预燃烧室流体连通的辅助预燃烧室,由此可以形成更多的燃料射流并沿不同方向喷射到主燃烧室中,从而实现燃料在主燃烧室中更完全的燃烧,以提高发动机的工作效率,减少排放。
从以下详细描述和附图,将理解所公开原理的进一步的和可替代的方面和特征。如将理解的是,本文公开的气体燃料系统,多预燃烧室点火系统和方法能够在其他和不同方面实施,并且能够在各个方面进行修改。因此,应当理解,前面的概述和以下详细描述仅是示例性和说明性的,而不限制所附权利要求的范围。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的一个方面的发动机燃烧室的横截面;
图2示出了根据本实用新型的另一个方面的发动机缸体中的预燃烧室组件的俯视图;
图3示出了根据本实用新型的另一个方面的发动机缸体中的预燃烧室组件的仰视图;
图4为示出了根据本实用新型的原理的操作燃烧系统的方法的步骤的流程图;
图5为表示用于产生汽缸盖的三维模型的系统的示意图。
具体实施方式
通过参考本实用新型的以下详细描述和其中包括的实例,可以更容易地理解本实用新型。
在公开和描述现有的化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前,应当理解,除非另有说明,否则它们不限于特定的合成方法,或者除非另有说明,否则它们不限于特定试剂,因此,当然可以发生改变。还应当理解,本文使用的术语仅出于描述特定方面的目的,而不是进行限制。
本实用新型的元件的各种组合包括在本实用新型中,例如,根据相同独立权利要求的从属权利要求的元件的组合。
还应当理解,本文中使用的术语仅出于描述特定方面的目的,而不是进行限制。说明书和权利要求书中使用的术语“包括”可包括具体化“由……组成”和“主要由……组成”。除非另有规定,本文中使用的所有技术术语和科学术语具有与本实用新型所属领域中普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在说明书和权利要求书中,将参考应用本文中确定的许多术语。
本文中所公开的每种材料是在市场上能买到的和/或其生产方法是本领域技术人员已知的。应当理解,本文中所公开的组合物具有某些功能。本文中公开了用于执行所公开的功能的某些结构参数,并且应当理解,存在可以执行与所公开的结构相关的相同功能的各种结构,并且这些结构通常将达到相同的效果。
天然气发动机(例如,大口径稀燃发动机)可能具有不稳定的燃烧问题,例如,当燃料与过量空气燃烧时或当制动平均有效压力(BMEP)增加时的失火。期望燃料在燃烧室中的更完全点燃,以便提高燃烧稳定性、速度、效率和减少排放。
本实用新型的示例性方面提供了一种多预燃烧室点火系统,其可通过采用单个主预燃烧室产生的烟柱或火舌并将其发送到位于主预燃烧室周围并远离主预燃烧室和远离中心主预燃烧室的多个分布式预燃烧室来增强燃烧。这些多个分布式预燃烧室位于主预燃烧室周围并远离主预燃烧室。这些分布式预燃烧室可沿各个方向产生多个新的燃烧烟柱,以提供更完全的燃烧。这种燃烧系统在减少未燃烧的碳氢化合物(UHC)和氮氧化物(NOx)的同时可提高燃烧速度、稳定性和效率。
现在参考附图,其中相同的附图标记表示相同的元件,示出了用于操作燃烧系统的系统和方法。本文所列举的任何数值仅作为举例说明。在其他方面,可使用其他数值,并且这些数值可以以适合于本申请的任何方式发生改变。
图1示出了根据本实用新型的一个方面的发动机燃烧室的横截面。如图1所示,发动机10的燃烧系统100可包括具有至少一个缸膛102的发动机缸体104。燃烧系统100还可以称为多预燃烧室点火系统。在一个方面,燃烧系统100的主燃烧室101可大致呈圆柱形,其限定在形成于曲轴箱或发动机缸体104内的缸膛102内。汽缸盖108可包括设置在缸膛102一端的火焰板表面106。活塞112可在缸膛102中往复运动,其中,活塞112可具有活塞冠部110,该活塞冠部面对火焰板表面106,使得主燃烧室101限定在缸膛102内并且位于活塞冠部110和火焰板表面106之间。活塞冠部110可进一步包括活塞碗状部103。在一个方面,活塞碗状部103可通常呈凹形。在一个方面,主燃烧室101的一端可进一步由汽缸盖108的火焰板表面106限定,并且另一端由往复地设置在缸膛102内的活塞112的活塞冠部110限定。预燃烧室114可与燃料管道115流体连通,并且可安装在汽缸盖108中。在某些方面,预燃烧室114可沿轴向A定位在与主燃烧室101相对的汽缸盖108中,其中轴向A平行于活塞112在缸膛102内的移动方向102。多个辅助预燃烧室116可与预燃烧室114流体连通。
预燃烧室114可与燃料管道115流体连通,以向预燃烧室114提供燃料。当进气阀123打开时,燃料和空气可通过进入口120进入主燃烧室101。燃料和空气然后可通过喷嘴口129(图3)进入预燃烧室114,并与预燃烧室114中的燃料混合。在一些方面,火花塞117可设置在预燃烧室114内,其中火花塞117可用于点燃预燃烧室114中的燃料和空气混合物。
辅助预燃烧室116可通过至少一个管道119与预燃烧室114流体连通。在一些方面,多个辅助预燃烧室116中的至少一个的至少一部分可朝向火焰板表面106沿轴向定位在预燃烧室114下方。在某些方面,辅助预燃烧室116可位于预燃烧室114周围,辅助预燃烧室116的至少一部分位于汽缸盖108中,并且辅助预燃烧室116的至少一部分位于主燃烧室101中。在一些方面,例如,如图1所示,预燃烧室114设置在火焰板表面106的上方,使得预燃烧室114不进入主燃烧室101。在一个方面,预燃烧室114可设置在汽缸盖108内,使得整个预燃烧室114位于主燃烧室101外部。
喷嘴口129可用于沿大体上横向朝向缸膛102的侧壁102a,102b发送燃料射流118。在一些方面,喷嘴口129可配置成朝向缸膛102的第一侧壁102a发送第一燃料射流118,并且向缸膛102的侧壁102b发送第二燃料射流118而不是第一燃料射流118,其中第一侧壁102a位于与缸膛102中的第二侧壁102b相对的位置。
在发动机10操作期间,当一个或多个进气阀123在进气冲程期间打开时,空气可经由进入口120进入主燃烧室101。进入口120可向主燃烧室101提供燃料和空气混合物。预燃烧室114中的燃料和空气混合物可由预燃烧室114中的火花塞117或其他点火装置点燃。当点燃时,燃料通过管道119喷射到辅助预燃烧室116中,然后通过辅助预燃烧室116的喷嘴尖端121中的喷嘴口129喷射。每个喷嘴口129可产生燃料射流118,其通常分散,点燃主燃烧室101中的燃料和空气混合物。这可以提供与不包括辅助预燃烧室116的情况相比在主燃烧室101中更完全的燃烧,这是因为更多的燃料射流118包括在内并且在主燃烧室101中沿多个方向延伸。在燃烧后,当一个或多个排气阀125在排气冲程期间打开时,排气可通过排气管道122从燃烧室排出。
现在参考图2-图3,在某些方面,辅助预燃烧室116可从预燃烧室114并朝向发动机缸体104(图1)沿径向或横向T向外与沿预燃烧室114的轴向A延伸的中心线等间距地定位。例如,如图1所示,两个辅助预燃烧室116沿横向T与预燃烧室114等间距地间隔开。在其他方面,辅助预燃烧室116可与预燃烧室114以不同间距定位。在进一步方面,辅助预燃烧室116可在预燃烧室114周围彼此等距地间隔开,而在其他方面,辅助预燃烧室116可彼此以不同间距间隔开。例如,如图2所示,辅助预燃烧室116a、116b和116c彼此等距地间隔开,而辅助预燃烧室116d与辅助预燃烧室116c以比辅助预燃烧室116c与辅助预燃烧室116b间更大的间距间隔开。在另一个方面,多个辅助预燃烧室116中的相邻辅助预燃烧室之间的间距可在预燃烧室114周围彼此相等。
辅助预燃烧室116可各自包括设置成与主燃烧室101流体连通的喷嘴尖端121,如图1所示。喷嘴尖端121可包括至少一个喷嘴口129,其用于将燃料射流118(图1)喷射到主燃烧室101(图1)中。喷嘴尖端121可包括许多喷嘴口129。在一些方面,喷嘴尖端121可以包括两个喷嘴口129,而在其他方面,喷嘴尖端121可以包括三个喷嘴口129(图3)。燃烧系统100可以包括任意数量的辅助预燃烧室116。在某些方面,燃烧系统100(图1)可以包括六个辅助预燃烧室116。在喷嘴尖端121包括多个喷嘴口129的一个方面,喷嘴口129可以沿径向或横向T与多个辅助预燃烧室116之一的中心线等距离定位,其中,中心线沿轴向A延伸。
喷嘴口129可以沿任意方向延伸,以将燃料射流118(图1)从辅助预燃烧室116导向到主燃烧室101(图1)中。在图1示出的方面,管道119在预燃烧室114和辅助预燃烧室116之间是直的。在另一个方面,管道119在预燃烧室114和辅助预燃烧室116之间可以是弯曲的。在某些方面,横截面尺寸,例如管道119的直径,在预燃烧室114和辅助预燃烧室116之间可以是均匀的。在一些方面,管道119可具有可变的直径,使得更接近预燃烧室114的管道119的直径可不同于更接近辅助预燃烧室116的管道119的直径。例如,在一个方面,更接近预燃烧室114的管道119的直径可大于更接近辅助预燃烧室116的管道119的直径。
在某些方面,预燃烧室114的直径沿着沿轴向A延伸的预燃烧室114可以是均匀的。在其他的方面,预燃烧室114可具有可变的直径,使得更接近火焰板表面106的预燃烧室114的直径可不同于更接近辅助预燃烧室116的预燃烧室114的直径。例如,在一个方面,更接近预燃烧室114的管道119的直径可大于更接近辅助预燃烧室116的管道119的直径。
工业实用性
用于使用气体燃料的发动机的燃烧系统及操作燃烧系统的方法的多个方面在本文中进行了描述。从上述讨论中将很容易地理解根据本实用新型的原理构建的多个方面的工业实用性。所描述的原理适用于发动机的多个方面并且在许多包括发动机的机器中具有实用性。
所公开的系统和操作燃烧系统的方法可适用于包含汽缸的发动机的任何应用。本实用新型的系统和操作燃烧系统的方法可用在独立的发动机中,例如,或用在可连接至机器(未示出)的发动机中。在一些方面,机器可为诸如卡车的“长途运输”车辆或可为任何其他类型的机器,该任何其他类型的机器执行与工业,例如采矿、建筑、养殖、运输或本领域已知的任何其他工业相关联的某种类型的操作。例如,机器可为越野卡车、诸如自倾卸卡车的掘土机、挖掘机、前端式装载机等等。
图4为示出根据本实用新型的原理操作燃烧系统的方法的步骤的流程图。在某些方面,用于操作燃烧系统的图4中示出的方法流程400可以包括步骤402:在发动机10的缸膛102中往复运动或移动活塞112。活塞112可以包括活塞冠部110,该活塞冠部面对汽缸盖108的火焰板表面106,使得主燃烧室101可以限定在缸膛102内并且位于活塞头部110和火焰板表面106之间。活塞冠部110可进一步包括具有通常呈凹形的活塞碗状部103。在步骤404中,点燃预燃烧室114中的空气和燃料混合物,使得燃料射流118通过管道119从预燃烧室114行进到至少一个辅助预燃烧室116。燃料射流118可以从至少一个辅助预燃烧室116的喷嘴尖端121的至少一个喷嘴口129喷射到主燃烧室101中。方法流程400可以进一步包括:多个辅助预燃烧室116中的至少两个沿径向与预燃烧室114的中心线等距离定位,并且多个辅助预燃烧室116中的至少一个的一部分朝向火焰板表面106沿轴向设置在预燃烧室114下方。
所公开的汽缸盖108可使用诸如模塑或铸造之类的常规技术进行制造。可选地,所公开的汽缸盖108可使用通常称为增材制造或增材制作的常规技术进行制造。已知的增材制造/制作工艺包括诸如3D打印之类的技术。3D打印为一种工艺,材料可在计算机控制下设置在连续层中。计算机控制增材制作设备,以便根据三维模型(例如,诸如AMF或STL文件之类的数字化文件)设置连续层,该三维模型转换成多个切片,例如基本上二维的切片,使得每个都限定汽缸盖108的剖面层,以便制造或制作汽缸盖108。在一种情况下,所公开的汽缸盖108会是原始部件并且3D打印工艺会用于制造汽缸盖108。在其他情况下,3D打印工艺可以用于复制已存在的汽缸盖108并且所复制的汽缸盖108可作为售后零件出售。这些复制的售后汽缸盖108可以是原始汽缸盖108的确切副本或仅在非关键方面不同的伪副本。
参照图5,用于表示原始汽缸盖108的三维模型1001可保存在计算机可读存储介质1002(例如包括软盘、硬盘或磁带的磁存储装置)、半导体存储装置(例如固态盘(SSD)或闪速存储器、)光盘存储装置、磁光盘存储装置或任何其他类型的实体存储器上,在其中可储存由至少一个处理器可读取的信息或数据。此存储介质可用于连接市场上可买到的3D打印机1006,以制造或制作汽缸盖108。可选地,三维模型可以串行通信的方式传输至3D打印机1006,而无需永久地储存在3D打印机1006的位置处。不论哪种情况,三维模型都构成适用于制造汽缸盖108的汽缸盖108数据。
三维模型可以多种已知方式形成。通常,通过向计算机或处理器1004,例如基于云的软件操作系统,输入表示汽缸盖108的数据1003来创建三维模型。该数据然后可用作表示物理汽缸盖108的三维模型。三维模型旨在适合于制造汽缸盖108的目的。在一个示例性实施例中,三维模型适合于通过附加制造技术制造汽缸盖108的目的。
在图5所示的一个实施例中,可利用3D扫描仪1005实现数据的输入。该方法可包括经由接触和数据接收装置接触汽缸盖108并从接触过程中接收数据,以便产生三维模型。例如,3D扫描仪1005可以是接触型扫描仪。扫描的数据可被导入到三维建模软件程序以制作数字数据集。在一个实施例中,可使用坐标测量机通过直接物理接触来进行接触,坐标测量机通过使探针与汽缸盖108的表面接触来测量汽缸盖108的物理结构,以便产生三维模型。在其他实施例中,3D扫描仪1005可以是非接触型扫描仪,并且该方法可包括:将投射能量(例如,光或超声波)引导到汽缸盖108上以被复制;以及接收反射能量。根据该反射能量,计算机将产生用于制造汽缸盖108的计算机可读三维模型。在各种实施例中,多个二维图像可用于创建三维模型。例如,可组合三维物体的二维切片以创建三维模型。取代3D扫描仪,可使用计算机辅助设计(CAD)软件来完成数据的输入。在这种情况下,可通过使用CAD软件生成所公开的汽缸盖108的虚拟三维模型来形成三维模型。三维模型会由CAD虚拟3D模型生成,以便制造汽缸盖108。
用于生产所公开的汽缸盖108的额外制造工艺可涉及诸如塑料、橡胶、金属等材料。在一些实施例中,可执行额外的工艺以生产成品。这些附加工艺可包括,例如,清洗、硬化、热处理、材料去除和抛光中的一种或多种。除了这些所识别的工艺之外或取代这些所识别的工艺,可执行完成成品所必需的其他工艺。应当理解,前面的描述提供了所公开的系统和技术的实例。然而,可以预期的是,本实用新型的其他实现方式可在细节上不同于前述实例。更具体地说,对本实用新型或其实例的所有参考旨在引用在该点讨论的特定实例,而不旨在暗指对本实用新型的范围的任何限制。关于某些特征的赞誉和贬低的所有语言旨在表示对这些特征缺乏偏好,而不是将其完全排除在本实用新型的范围之外,除非另有说明。
除非本文中另有说明,否则本文中数值范围的列举仅意图用作单独提及落在该范围内的每个单独数值的速记方法,并且如在本文中单独列举一样,每个单独数值并入本说明书中。本文中所描述的所有方法可以以任何适当的顺序执行,除非本文另有说明或以其他方式与上下文明显矛盾。
如果本文件与通过引用并入的任何文件之间的用法不一致,则本文件中的使用将受到控制。
如在专利文件中常见的一样,在本文件中使用了术语一种/个,以包括独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法的一个或多个。在本文件中,术语“或”用于指出非专有或,使得“A或B”包括“A而不是B”,“B而不是A”,以及“A和B”,除非另有说明。在本文中,术语“包括”是开放性术语,就是说,除了权利要求中这样一种术语之后列出的那些术语外还包括多个元素的系统、装置、物品、组合物、配方或工艺仍然视为落在该权利要求范围内。而且,在下面的权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签,而且不打算对他们的对象强加数字要求。
本文中所描述的方法实例可以是至少部分地由机器或计算机实现。一些实例可以包括计算机可读介质或机器可读介质,计算机可读介质或机器可读介质用可操作的指令进行编码,以配置电子设备来执行上述实例中所描述的方法。这样的方法的实现方式可以包括代码,例如微代码、汇编语言代码,更高级语言代码等等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可形成部分计算机程序产品。进一步地,在一个实例中,代码可以在例如执行过程中或其他时间有形地储存到一个或多个易失性非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的实例可以包括但不限制于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如压缩磁盘和数字视频光盘)、磁带盒、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAMs)、只读存储器(ROMs)等等。
上述说明旨在说明性目的而不是限制性的。例如,上述实例(或其一个或多个实例)可彼此组合使用。其他实例,例如可由本领域的普通技术人员在阅读上述说明之后使用。提供了摘要以遵守《联邦法规汇编》第37篇第1.72(b)条,以便使得读者迅速地确定技术公开的性质。提交时应理解,其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且,在上述详细描述中,不同特征可集合在一起以便简化本实用新型。这不应被解释为意指未要求保护的公开特征对于任何权利要求是必要的。相反,发明的主题可决不在于特定的所公开实例的全部特征。因此,以下权利要求作为多个方面或实例通过引用结合到详细描述中,同时每个权利要求依靠自身作为单独的实例,并且可以预见的是这样的实例可以以不同组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这样的权利要求所享有的全部等同范围进行确定。

Claims (10)

1.一种发动机(10),其特征在于,包括:
发动机缸体(104),其具有至少一个缸膛(102);
汽缸盖(108),其具有设置在缸膛(102)一端的火焰板表面(106);
活塞(112),其用于在缸膛(102)中往复运动,所述活塞(112)具有活塞冠部(110),所述活塞冠部面对所述火焰板表面(106),使得主燃烧室(101)限定在所述缸膛(102)内并且位于所述活塞冠部(110)和所述火焰板表面(106)之间;
预燃烧室(114),其设置在与所述活塞(112)相对的汽缸盖(108)中;
多个辅助预燃烧室(116),其与所述预燃烧室(114)流体连通。
2.根据权利要求1所述的发动机(10),其特征在于,所述多个辅助预燃烧室(116)中的至少两个与所述预燃烧室(114)等距离定位。
3.根据权利要求1所述的发动机(10),其特征在于,所述多个辅助预燃烧室(116)中的相邻的辅助预燃烧室之间的距离围绕所述预燃烧室(114)彼此相等。
4.根据权利要求1所述的发动机(10),其特征在于,所述预燃烧室(114)设置在所述汽缸盖(108)内,使得所述预燃烧室(114)全部位于主燃烧室(101)外部。
5.根据权利要求1所述的发动机(10),其特征在于,所述多个辅助预燃烧室(116)中的每一个都包括与所述主燃烧室(101)流体连通地设置的喷嘴尖端(121)。
6.根据权利要求5所述的发动机(10),其特征在于,所述喷嘴尖端(121)包括至少一个用于将燃料射流(118)喷射到所述主燃烧室(101)中的喷嘴口(129)。
7.根据权利要求5所述的发动机(10),其特征在于,所述多个辅助预燃烧室(116)包括六个辅助预燃烧室(116)。
8.根据权利要求5所述的发动机(10),其特征在于,所述喷嘴尖端(121)包括至少三个喷嘴口(129);
其中,在所述多个辅助预燃烧室(116)的至少一个中,所述至少三个喷嘴口(129)中的相邻的喷嘴口之间的距离彼此相等。
9.根据权利要求1所述的发动机(10),其特征在于,所述预燃烧室(114)与燃料管道(115)流体连通,火花塞(117)设置在所述预燃烧室(114)中;并且所述活塞冠部(110)还包括呈凹形的活塞碗状部(103)。
10.一种汽缸盖(108),其特征在于,包括:
火焰板表面(106),其设置在缸膛(102)的一端;
预燃烧室(114),其至少部分地设置在汽缸盖(108)中;
多个辅助预燃烧室(116),其至少部分地设置在所述汽缸盖(108)中,其中,所述多个辅助预燃烧室(116)与所述预燃烧室(114)流体连通。
CN201621241237.XU 2015-11-19 2016-11-21 发动机及汽缸盖 Expired - Fee Related CN206309468U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/945,617 US20170145900A1 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Multiple Pre-Chamber Ignition Systems and Methods
US14/945617 2015-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206309468U true CN206309468U (zh) 2017-07-07

Family

ID=58694232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621241237.XU Expired - Fee Related CN206309468U (zh) 2015-11-19 2016-11-21 发动机及汽缸盖

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170145900A1 (zh)
CN (1) CN206309468U (zh)
DE (1) DE202016106469U1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111219240A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 卡特彼勒公司 具前碗的压缩点火发动机活塞及使用其的发动机运行策略
CN113944540A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 广州汽车集团股份有限公司 发动机预燃烧室结构、发动机及其汽车

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10066580B2 (en) * 2015-10-15 2018-09-04 The Regents Of The University Of Michigan Lean burn internal combustion engine
AT522050B1 (de) * 2019-01-22 2020-09-15 Avl List Gmbh Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine
WO2020150759A1 (de) * 2019-01-22 2020-07-30 Avl List Gmbh Zylinderkopf einer brennkraftmaschine
DE202019105016U1 (de) * 2019-09-11 2019-09-19 Silvester Cambal Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung für Verbrennungsmotoren
MX2022008696A (es) 2020-01-15 2023-01-11 Radical Combustion Tech Llc Sistemas, aparatos y metodos para inducir la ignicion mejorada de radicales en motores de combustion interna utilizando un generador de compuestos quimicos de radicales.
DE102021200641A1 (de) 2021-01-25 2022-07-28 Rolls-Royce Solutions GmbH Vorkammer und Brennkraftmaschine mit mindestens einer Vorkammer
CN115217619B (zh) * 2022-03-17 2023-08-08 广州汽车集团股份有限公司 扫气装置及其控制方法、汽车
CN115111044B (zh) * 2022-07-27 2024-02-27 同济大学 一种直喷发动机火焰射流点火系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444166A (en) * 1981-06-16 1984-04-24 Kovacs Research Center, Inc. Method and apparatus for reducing the operating compression ratios of compression ignition engines
DE19621297C1 (de) * 1996-05-28 1997-12-04 Man B & W Diesel Ag Einrichtung zur Steuerung/Regelung der Zündöl-Einspritzung eines Gasmotors
US5678517A (en) * 1996-08-09 1997-10-21 Thermo Power Corporation Internal combustion reciprocating engine and method for burning a mixture of fuel and air therein
DE19741566B4 (de) * 1997-09-20 2006-06-08 Man B & W Diesel Ag Hubkolbenmotor
US6209511B1 (en) * 1998-05-14 2001-04-03 Niigata Engineering Co., Ltd. Lean combustion gas engine
US20130306045A1 (en) * 2006-04-07 2013-11-21 David A. Blank Combustion Control via Homogeneous Combustion Radical Ignition (HCRI) or Partial HCRI in Cyclic IC Engines
US7784300B2 (en) * 2006-12-22 2010-08-31 Yiding Cao Refrigerator
US7937943B2 (en) * 2006-12-22 2011-05-10 Yiding Cao Heat engines
WO2009149044A2 (en) * 2008-06-03 2009-12-10 Bryant, Mark, Curtis Internal combustion engine and working cycle
US9476347B2 (en) * 2010-11-23 2016-10-25 Woodward, Inc. Controlled spark ignited flame kernel flow in fuel-fed prechambers
AT512532B1 (de) * 2012-09-26 2013-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Vorkammersystem für eine Brennkraftmaschine
US20160053668A1 (en) * 2015-11-02 2016-02-25 Caterpillar Inc. Prechamber assembly for engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111219240A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 卡特彼勒公司 具前碗的压缩点火发动机活塞及使用其的发动机运行策略
CN113944540A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 广州汽车集团股份有限公司 发动机预燃烧室结构、发动机及其汽车
CN113944540B (zh) * 2020-07-17 2023-02-28 广州汽车集团股份有限公司 发动机预燃烧室结构、发动机及其汽车

Also Published As

Publication number Publication date
US20170145900A1 (en) 2017-05-25
DE202016106469U1 (de) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206309468U (zh) 发动机及汽缸盖
US9915189B2 (en) Multipoint ignition systems and methods
Liu et al. Flame development analysis in a diesel optical engine converted to spark ignition natural gas operation
GB2544465B (en) Prechamber for internal combustion engine
Altın et al. Quasi-dimensional modeling of a fast-burn combustion dual-plug spark-ignition engine with complex combustion chamber geometries
Hiraoka et al. Phenomenological 0-dimensional combustion model for spark-ignition natural gas engine equipped with pre-chamber
Li Optimization study of pilot-ignited natural gas direct-injection in diesel engines
Lakshminarayanan et al. Accurate prediction of the rate of heat release in a modern direct injection diesel engine
CA2524701C (en) In-cylinder combustion recipe for meeting tier 2 locomotive emissions regulations
Bilgin Geometric features of the flame propagation process for an SI engine having dual‐ignition system
Quazi et al. Effect of piston bowl shape, swirl ratio and spray angle on combustion and emission in off road diesel engine
Bialy et al. CFD model of the mixture formation process of the CNG direct injection engine
JP5780033B2 (ja) 2サイクルエンジンおよび燃料噴射制御方法
Najafabadi et al. Effects of intake temperature and equivalence ratio on HCCI ignition timing and emissions of a 2-stroke engine
Nomura et al. Numerical study of mixture formation and combustion processes in a direct injection gasoline engine with fan-shaped spray
Jamrozik et al. Numerical analysis of influence of prechamber geometry in IC engine with two-stage combustion system on engine work cycle parameters
CN206722922U (zh) 一种直喷发动机活塞、发动机及汽车
CN105840293B (zh) 用于对置活塞发动机的挤流燃烧系统
Pontoppidan et al. Comparative Study of the Capability of Mixture-and Liquid Based GDI Configurations to optimize a Lean Stratified SI-Combustion in a Two-Stroke, small Displacement Engine
Alqahtani et al. Evaluation of the effect of variable compression ratios performance on opposed piston 2-stroke engine
Pontoppidan et al. Most Recent Discussion of the Performance and Emissions Produced by a Stratified Torch Ignition Prototype Engine Fuelled by a Blend of Ethanol and Gasoline
Ishii et al. Prediction of DI diesel engine emissions by multidimensional simulation
Ponti et al. Combustion Development investigation in a Common Rail Multi-Jet Diesel Engine with up to 4 Injections per Engine Cycle
Ryu et al. Turbulent Flame Propagation in a Spark Ignition Engine with an Unscavenged Horizontal Prechamber
Ghazal Investigation of multipoint spark ignition engine using CFD code

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170707

Termination date: 20201121