DE102021103946A1 - ENGINE MIXING STRUCTURES - Google Patents

ENGINE MIXING STRUCTURES Download PDF

Info

Publication number
DE102021103946A1
DE102021103946A1 DE102021103946.0A DE102021103946A DE102021103946A1 DE 102021103946 A1 DE102021103946 A1 DE 102021103946A1 DE 102021103946 A DE102021103946 A DE 102021103946A DE 102021103946 A1 DE102021103946 A1 DE 102021103946A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
channels
gas
facing surface
mixture
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.)
Granted
Application number
DE102021103946.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102021103946B4 (en
Inventor
Sreenivasa Rao Gubba
Bhaskar Tamma
Victor Manuel Salazar
Adam Edgar Klingbeil
Thomas Michael Lavertu
Roy James Primus
John Dowell
Kevin Bailey
Kevin McElhaney
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.)
Transportation IP Holdings LLC
Original Assignee
Transportation IP Holdings LLC
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
Priority claimed from US16/800,992 external-priority patent/US11549429B2/en
Application filed by Transportation IP Holdings LLC filed Critical Transportation IP Holdings LLC
Publication of DE102021103946A1 publication Critical patent/DE102021103946A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102021103946B4 publication Critical patent/DE102021103946B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0275Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0648Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
    • F02B23/0651Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition the fuel spray impinging on reflecting surfaces or being specially guided throughout the combustion space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0696W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0281Adapters, sockets or the like to mount injection valves onto engines; Fuel guiding passages between injectors and the air intake system or the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/042Mixer comprising a plurality of bores or flow passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Eine Kraftstoff-und-Gas-Mischstruktur für einen Motor ist bereitgestellt. Diese Mischstruktur weist einen Körper auf, welcher eingerichtet ist, um zwischen einem Kraftstoffinjektor und einem Zylinder eines Motors positioniert zu sein. Der Körper definiert ein Innenvolumen, welches eingerichtet ist, um Gas (z.B. Luft) von außerhalb des Körpers aufzunehmen und um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor in dem Innenvolumen aufzunehmen. Der Körper weist zudem einen oder mehrere obere Kanäle und einen oder mehrere untere Kanäle auf, welche eingerichtet sind, um dem Innenvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen. Der Körper definiert zudem eine oder mehrere Gemisch-Leitungen, welche eingerichtet sind, um Wolken des Kraftstoffs und Gases von dem Innenvolumen zu einem oder mehreren Ausgangsanschlüssen und dahindurch zu dem Zylinder zu leiten und gleichzeitig zu vermischen.A fuel-and-gas mixing structure for an engine is provided. This mixing structure has a body which is adapted to be positioned between a fuel injector and a cylinder of an engine. The body defines an interior volume which is adapted to receive gas (e.g., air) from outside the body and to receive one or more fuel streams from the fuel injector in the interior volume. The body also has one or more upper channels and one or more lower channels, which are configured to provide the internal volume with a substantially similar flow rate relative to one another. The body also defines one or more mixture lines which are configured to direct and simultaneously mix clouds of fuel and gas from the interior volume to one or more output ports and through to the cylinder.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Patentanmeldung mit laufender Nr. 16/059730, welche die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/616,702 , eingereicht am 12. Januar 2018, und der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/623,194 , eingereicht am 29. Januar 2018, in Anspruch nimmt, deren gesamte Offenbarungen hiermit allesamt durch Bezugnahme aufgenommen werden.This application is a continuation of U.S. Patent Application Serial No. 16/059730, which takes priority from U.S. Provisional Application No. 62 / 616,702 , filed January 12, 2018 and U.S. Provisional Application No. 62 / 623,194 , filed January 29, 2018, the entire disclosures of which are hereby incorporated by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Der hier beschriebene Inhalt betrifft Strukturen und Anordnungen, welche die Bildung von Ruß in Motoren reduzieren.The content described here relates to structures and arrangements that reduce the formation of soot in engines.

HINTERGRUNDBACKGROUND

In einem Kompressionszündungsmotor kann Kraftstoff direkt in heiße Druckgase wie etwa Luft oder ein Gemisch aus Luft und zurückgeführtem Abgas eingespritzt werden. Der Kraftstoff vermischt sich mit diesen zylinderinternen Gasen nahe dem Ort des Einspritzens des Kraftstoffs in die Zylinder des Motors. Da sich der verhältnismäßig kühle Kraftstoff mit den Gasen von höherer Temperatur vermischt, erreicht das resultierende Gemisch eine zur Zündung ausreichende Temperatur. Dies kann ein dynamisches Ereignis sein und Kraftstoff kann gezündet werden und kann an dem Kopf einer Kraftstoffsprühwolke verbrennen, während Kraftstoff weiterhin in das andere Ende der Sprühwolke eingespritzt wird.In a compression ignition engine, fuel can be injected directly into hot pressurized gases such as air or a mixture of air and recirculated exhaust gas. The fuel mixes with these in-cylinder gases near the location of the injection of the fuel into the cylinders of the engine. Since the relatively cool fuel mixes with the higher temperature gases, the resulting mixture reaches a temperature sufficient for ignition. This can be a dynamic event and fuel can be ignited and burned at the head of a fuel spray while fuel continues to be injected into the other end of the spray.

Da die Temperatur der in den eingespritzten Kraftstoff mitgerissenen Gase hoch bleibt, kann die Verzögerung zwischen einer Einspritzung des Kraftstoffs und einer Zündung des Kraftstoff-und-Luft-Gemischs in einem Zylinder reduziert werden. Dies kann die Kraftstoffsprühwolke veranlassen, ein suboptimales Kraftstoff-und-Luft-Mischverhältnis vor Initialzündung aufzuweisen, was Ruß produzieren kann. Die Produktion und daraus folgende Ansammlung von Ruß können eine Leistung des Motors herabsetzen und letztlich eine Reinigung oder sonstige Reparatur des Motors erfordern. Außerdem können gewisse Bestimmungen oder Gesetze beschränken, wie viel Feinstaub oder andere Emissionen durch Motoren erzeugt werden können.Since the temperature of the gases entrained in the injected fuel remains high, the delay between an injection of the fuel and an ignition of the fuel-air mixture in a cylinder can be reduced. This can cause the fuel spray to have a sub-optimal fuel-to-air mix ratio prior to ignition, which can produce soot. The production and consequent accumulation of soot can degrade engine performance and ultimately require cleaning or other repair of the engine. In addition, certain regulations or laws can limit how much particulate matter or other emissions can be generated by engines.

KURZBESCHREIBUNGSHORT DESCRIPTION

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine oder mehrere Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen definieren, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der Körper weist zudem einen oder mehrere obere Luftkanäle auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der eine oder die mehreren oberen Luftkanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen angeordnet. Der Körper weist zudem einen oder mehrere untere Luftkanäle auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der eine oder die mehreren unteren Luftkanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Kolbenseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen angeordnet. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor aufzunehmen und um einen oder mehrere Luftströme aus dem einen oder den mehreren oberen Luftkanälen und einen oder mehrere Luftströme aus dem einen oder den mehreren unteren Luftkanälen aufzunehmen. Der eine oder die mehreren oberen Luftkanäle und der eine oder die mehreren unteren Luftkanäle sind eingerichtet, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Luftströmen aus dem einen oder den mehreren oberen Luftkanälen und dem einen oder den mehreren Luftströmen aus dem einen oder den mehreren unteren Luftkanälen, um ein Kraftstoff-und-Luft-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Luft zu bilden. Die Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Luft-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more conduit surfaces that define one or more fuel and air mixture conduits that extend from the central volume through the body. The body also has one or more upper air channels extending from the central volume through the body. The one or more upper air ducts are arranged near the central volume closer to the injector side than the one or more fuel-and-air mixture lines. The body also has one or more lower air channels extending from the central volume through the body. The one or more lower air passages are located near the center volume closer to the piston side than the one or more fuel-and-air mixture lines. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and to receive one or more air flows from the one or more upper air ducts and one or more air flows from the one or more lower air ducts. The one or more upper air ducts and the one or more lower air ducts are configured to provide a substantially similar flow rate to the central volume relative to one another. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more air streams from the one or more upper air passages and the one or more air streams from the one or more lower air passages to form a fuel-and-air mixture with a set ratio of fuel to air. The fuel-and-air mixture lines are configured to direct the fuel-and-air mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist Leitungsflächen auf, welche eine Reihe von Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen definieren, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Jede Leitung erstreckt sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen. Der Körper weist eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist und wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Die oberen Luftkanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen angeordnet. Zudem weist der Körper eine Reihe von unteren Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder untere Kanal eine entsprechende untere Öffnung aufweist und wobei die unteren Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Die unteren Luftkanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Kolbenseite als die Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen angeordnet. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor aufzunehmen und um einen oder mehrere Luftströme aus den oberen Luftkanälen und einen oder mehrere Luftströme aus den unteren Luftkanälen aufzunehmen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Luftströmen aus den oberen Luftkanälen und dem einen oder den mehreren Luftströmen aus den unteren Luftkanälen, um ein Kraftstoff-und-Luft-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Luft zu bilden. Die Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Luft-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has ducting surfaces that provide a number of fuel-and-air mixture Define conduits disposed around a perimeter of the body and extending from the central volume through the body. Each conduit extends from the outwardly facing surface to the central volume. The body has a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, and the top openings being arranged in an alternating manner with the conduits along the perimeter of the body are. The upper air ducts are arranged near the central volume closer to the injector side than the fuel-and-air mixture lines. The body also has a series of lower channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each lower channel having a corresponding lower opening and the lower openings in an alternating manner with conduits along the perimeter of the body are arranged. The lower air passages are located near the center volume, closer to the piston side than the fuel-and-air mixture lines. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and to receive one or more air flows from the upper air ducts and one or more air flows from the lower air ducts. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more air streams from the upper air passages and the one or more air streams from the lower air passages to form a fuel-and-air mixture with a fixed ratio of fuel to air to build. The fuel-and-air mixture lines are configured to direct the fuel-and-air mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine Reihe von Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen definieren, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken. Zudem weist der Körper eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist und wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Der eine oder die mehreren oberen Luftkanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen angeordnet. Zudem weist der Körper einen einzelnen unteren Luftkanal auf, aufweisend eine Öffnung, welche sich durch die Kolbenseite zu dem Mittelvolumen erstreckt. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor aufzunehmen und um zudem einen oder mehrere Luftströme aus den oberen Luftkanälen und einen oder mehrere Luftströme aus dem unteren Luftkanal aufzunehmen, wobei die kombinierten oberen Luftkanäle und der untere Luftkanal eingerichtet sind, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Luftströmen aus den oberen Luftkanälen und dem einen oder den mehreren Luftströmen aus dem unteren Luftkanal, um ein Kraftstoff-und-Luft-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Luft zu bilden. Die Kraftstoff-und-Luft-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Luft-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more conduit surfaces defining a series of fuel-and-air mixture conduits disposed around a perimeter of the body and extending from the outwardly facing surface to the central volume. The body also has a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, and the top openings alternating with conduits along the perimeter of the body are arranged. The one or more upper air ducts are arranged near the central volume closer to the injector side than the one or more fuel-and-air mixture lines. In addition, the body has a single lower air duct having an opening that extends through the piston side to the central volume. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and also to receive one or more air flows from the upper air ducts and one or more air flows from the lower air duct, the combined upper air ducts and the lower air duct being adapted to the Medium volumes provide a substantially similar amount of flow relative to one another. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more air streams from the upper air ducts and the one or more air streams from the lower air duct to form a fuel-and-air mixture with a fixed ratio of fuel to air to build. The fuel-and-air mixture lines are configured to direct the fuel-and-air mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

FigurenlisteFigure list

Der vorliegende Erfindungsinhalt kann aus der Lektüre der folgenden Beschreibung nichtbeschränkender Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, wobei nachstehend:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors ist;
  • 2 eine Teilquerschnittsansicht der in 1 dargestellten Mischstruktur ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht der in den 1 und 2 dargestellten Mischstruktur, welche in einem Motor mit einem Zylinderkopf eines Motorzylinders gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • 4 eine weitere Querschnittsansicht der in den 1 und 2 dargestellten Mischstruktur, welche mit dem Zylinderkopf des in 3 dargestellten Zylinders gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors ist;
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors ist;
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors ist;
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors ist;
  • 9 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 10 eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite der in 9 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 11 eine Querschnittsansicht der Mischstruktur entlang der in 9 dargestellten Linie 11-11 veranschaulicht;
  • 12 eine weitere Querschnittsansicht der Mischstruktur entlang der in 9 dargestellten Linie 12-12 veranschaulicht;
  • 13 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 14 eine perspektivische Ansicht einer Inj ektorseite der in 13 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 15 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 16 eine perspektivische Ansicht einer Inj ektorseite der in 15 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 17 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 18 eine perspektivische Ansicht einer Inj ektorseite der in 17 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 19 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 20 eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite der in 19 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 21 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 22 eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite der in 21 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 23 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Kolbenseite der in den 9 bis 12 dargestellten Mischstruktur veranschaulicht;
  • 24 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 25 eine schematische Blockansicht einer Ausführungsform einer Mischstruktur für einen Zylinder eines Motors bereitstellt;
  • 26 eine perspektivische Oberansicht einer Ausführungsform einer Mischstruktur veranschaulicht;
  • 27 eine perspektivische Unteransicht der Mischstruktur aus 26 bereitstellt;
  • 28 eine Schnittansicht der Mischstruktur aus 26 bereitstellt;
  • 29 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Mischstruktur bereitstellt;
  • 30 eine Schnittansicht der Mischstruktur aus 29 bereitstellt; und
  • 31 eine Schnittansicht durch einen Körper einer Mischstruktur in einer Ausführungsform bereitstellt.
The present invention may become apparent from a reading of the following description of non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings, wherein:
  • 1 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine;
  • 2 a partial cross-sectional view of the in 1 shown mixed structure;
  • 3 a cross-sectional view of the FIGS 1 and 2 illustrated mixing structure which is coupled to a cylinder head of an engine cylinder in an engine, according to an embodiment;
  • 4th a further cross-sectional view of the FIGS 1 and 2 mixed structure shown, which is connected to the cylinder head of the in 3 cylinder illustrated is coupled, illustrated according to an embodiment;
  • 5 Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine;
  • 6th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine;
  • 7th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine;
  • 8th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine;
  • 9 Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 10 a perspective view of an injector side of the FIG 9 illustrated mixing structure illustrated;
  • 11 a cross-sectional view of the mixing structure along the line in FIG 9 illustrated line 11-11;
  • 12th a further cross-sectional view of the mixed structure along the line in FIG 9 illustrated line 12-12;
  • 13th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 14th a perspective view of an injector side of the FIG 13th illustrated mixing structure illustrated;
  • 15th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 16 a perspective view of an injector side of the FIG 15th illustrated mixing structure illustrated;
  • 17th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 18th a perspective view of an injector side of the FIG 17th illustrated mixing structure illustrated;
  • 19th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 20th a perspective view of an injector side of the FIG 19th illustrated mixing structure illustrated;
  • 21 Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure;
  • 22nd a perspective view of an injector side of the FIG 21 illustrated mixing structure illustrated;
  • 23 a perspective view of an alternative embodiment of the piston side of the FIGS 9 until 12th illustrated mixing structure illustrated;
  • 24 Figure 3 illustrates a perspective view of another embodiment of a mixing structure;
  • 25th a schematic block diagram of one embodiment of a mixing structure for a cylinder of an engine provides;
  • 26th Figure 3 illustrates a top perspective view of one embodiment of a mixing structure;
  • 27 a perspective view from below of the mixing structure 26th provides;
  • 28 a sectional view of the mixed structure 26th provides;
  • 29 provides a side view of one embodiment of a mixing structure;
  • 30th a sectional view of the mixed structure 29 provides; and
  • 31 provides a sectional view through a body of a mixing structure in one embodiment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Eine oder mehrere Ausführungsformen des hier beschriebenen Erfindungsinhalts stellen Mischstrukturen oder -anordnungen bereit. Die Mischstrukturen oder -anordnungen können mechanische Strukturen sein, welche in einem Motor an oder nahe Kraftstoffinjektoren von Zylindern angeordnet sind. Die Mischstrukturen können eine Zündverzögerung des Kraftstoffs (z.B. durch Verzögern der Zündung relativ zu der Einspritzzeit) beeinflussen und/oder steuern. Eine Zündsteuerung kann ein Erzielen eines unterschiedlichen (z.B. magereren) Kraftstoff-und-Luft-Gemischs, bevor das Gemisch an einem Verbrennungsbereich ankommt, um sich zu entzünden oder zu verbrennen, ermöglichen. Mehrere Konzepte sind hier beschrieben, welche diese Modifikation des Kraftstoffverbrennungsereignisses erleichtern. Obwohl in einigen Anordnungen Rohre und Röhren verwendet werden können, definieren andere Mischstrukturen und -anordnungen Kanäle, Strömungswege, Leitungen und dergleichen und weisen keine Rohrstruktur auf und weisen keine Röhrenstruktur innerhalb der Brennkammer eines Zylinders auf. Es hat sich herausgestellt, dass einige Anordnungen mit Rohren oder Röhren desaströse Fehler wie etwa innerhalb der Rohre auftretende Explosionen vorweisen.One or more embodiments of the inventive content described herein provide mixed structures or arrangements. The mixing structures or arrangements can be mechanical structures which are arranged on or near fuel injectors of cylinders in an engine. The mixing structures can influence and / or control an ignition delay of the fuel (e.g. by delaying the ignition relative to the injection time). Ignition control may enable a different (e.g., leaner) fuel-air mixture to be achieved before the mixture arrives at a combustion area to ignite or burn. Several concepts are described here that facilitate this modification of the fuel burn event. Although tubes and tubes may be used in some arrangements, other mixing structures and arrangements define channels, flow paths, conduits, and the like and do not have a tubular structure or have a tubular structure within the combustion chamber of a cylinder. It has been found that some tube or tube assemblies have disastrous defects such as explosions occurring within the tubes.

Unter Bezugnahme auf einige solcher Konzepte können die Mischstrukturen oder - anordnungen in Zylinderköpfen zwischen den Kraftstoffinjektoren und den Kolben platziert sein oder können oben auf den Kolben angeordnet sein. Solche Anordnungen können eine Menge an heißem Gas steuern (z.B. reduzieren), welche in einen eingespritzten Kraftstoffstrom mitgerissen wird. Ein Kraftstoffinjektor kann den Kraftstoff einspritzen und kann eine Düse aufweisen, welche eine Vielzahl von Kraftstoffströmen bildet.With reference to some such concepts, the mixing structures or arrangements in cylinder heads may be placed between the fuel injectors and the pistons, or may be on top be arranged on the piston. Such arrangements can control (e.g., reduce) an amount of hot gas that is entrained in an injected fuel stream. A fuel injector may inject the fuel and may have a nozzle that forms a plurality of fuel streams.

Durch Hinzufügen dieser Mischstrukturen können der Kraftstoff und die Luft vor einer Zündung mehr Zeit haben, um sich zu vermischen. Das Verhältnis von Kraftstoff zu Gas /Luft kann gesteuert werden. Der Vermischungsprozess des Kraftstoffs und des Gases/der Luft kann gesteuert werden. Es kann der Fall sein, dass ein Steuern der Vermischung von Kraftstoff und Gas/Luft die Produktion gewisser Abgasprodukte (z.B. Ruß, NOx) bei dem Verbrennungsprozess reduzieren oder eliminieren kann.By adding these mixing structures, the fuel and air can have more time to mix before ignition. The ratio of fuel to gas / air can be controlled. The mixing process of the fuel and the gas / air can be controlled. It may be the case that controlling the mixing of fuel and gas / air can reduce or eliminate the production of certain exhaust products (e.g. soot, NOx) in the combustion process.

Durch Hinzufügen dieser Mischstrukturen kann die Struktur das/die heiße Gas und Luft kontaktieren, um als Kühlkörper zu wirken. Auf diese Weise kann sie das/die zuvor heiße Gas/Luft örtlich kühlen, da diese(-s) in eine Kraftstoffstromwolke mitaufgenommen, mitgerissen und/oder damit mitgenommen werden kann. Die Mischstruktur kann die Gase kühlen, welche in Kraftstoffströme mitgerissen werden können, welche in den Zylinder eingespritzt werden. Ein kühleres Gemisch kann eine Zündung verzögern und dadurch eine Menge an erzeugtem Ruß reduzieren oder eine Erzeugung von Ruß gänzlich verhindern. Verschiedene Ausführungsformen der Mischstruktur können als Rußreduzierungsanordnung oder Motoranordnung bezeichnet werden. Die hier verwendeten Begriffe Gas oder Gase umfassen Luft, eine Kombination von Luft und zurückgeführtem Abgas (EGR), eine Kombination von Luft und anderen Verdünnern (z.B. Wasserdampf, CO2 und/oder N2 usw.), Luft, welche modifiziert ist, um die Sauerstoffkonzentration zu ändern, und eine Kombination von jedwedem der Vorangehenden mit angesaugtem Erdgas.By adding these mixed structures, the structure can contact the hot gas and air to act as a heat sink. In this way, it can locally cool the previously hot gas / air, since this (s) can be taken up into a fuel flow cloud, carried along and / or taken along with it. The mixed structure can cool the gases that can be entrained in fuel streams that are injected into the cylinder. A cooler mixture can retard ignition and thereby reduce an amount of soot generated or prevent soot generation altogether. Various embodiments of the mixing structure can be referred to as a soot reduction arrangement or an engine arrangement. The terms gas or gases used herein include air, a combination of air and recirculated exhaust gas (EGR), a combination of air and other diluents (e.g., water vapor, CO2 and / or N2, etc.), air that is modified to increase the oxygen concentration and a combination of any of the foregoing with drawn natural gas.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mischstruktur 100, welche zur Verwendung in einem Zylinder eines Motors eingerichtet ist. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht der in 1 dargestellten Mischstruktur. Die Mischstruktur kann aus einem Körper 102 mit einem oder mehreren im Inneren oder mittig angeordneten Volumina 124 gebildet sein, welche eine Mittelachse ZC umgeben. Der Körper erstreckt sich entlang der Mittelachse ZC von einer Kraftstoffinjektorseite 104 zu einer gegenüberliegenden Kolbenseite 106. Die Kraftstoffinjektorseite kann einem Kraftstoffinjektor zugewandt sein, wenn er in einem verbauten und betriebsbereiten Zustand ist, sodass er in Zusammenwirkung mit der Einsatzanordnung Kraftstoff in den Zylinder einspritzt. Die Kolbenseite kann der Krone oder dem Kolbenkopf dieses selben Zylinders zugewandt sein. 1 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a mixing structure 100 which is adapted for use in a cylinder of an engine. 2 FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the FIG 1 shown mixed structure. The mixed structure can consist of one body 102 with one or more volumes arranged inside or in the middle 124 be formed, which surround a central axis ZC. The body extends along the central axis ZC from a fuel injector side 104 to an opposite side of the piston 106 . The fuel injector side can face a fuel injector when it is in an installed and operational state, so that it injects fuel into the cylinder in cooperation with the insert assembly. The piston side can face the crown or the piston head of this same cylinder.

Die Mischstrukturen können an der Kolbenkrone oder dem Zylinderkopf anbringen oder koppeln. Der Körper kann an einen/mit einem Zylinderkopf anbringen oder koppeln und feststehend bleiben, wohingegen sich ein Kolben in dem Zylinder relativ zu der Mischstruktur, dem Kraftstoffinjektor und dem Zylinderkopf bewegt. In einer Ausführungsform kann der Körper an der Krone des Kolbens (z.B. dem Ende des Kolbens, welches dem Kraftstoffinjektor am nächsten sein kann) angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors oder des Zylinderkopfs und davon weg bewegen.The mixing structures can attach or couple to the piston crown or the cylinder head. The body can attach or couple to a cylinder head and remain stationary, whereas a piston in the cylinder moves relative to the mixing structure, the fuel injector and the cylinder head. In one embodiment, the body can be attached to the crown of the piston (e.g., the end of the piston which may be closest to the fuel injector) and can move toward and away from the fuel injector or cylinder head during operation of the piston.

In einer Ausführungsform kann der Körper einen Stufenabschnitt 108 und einen zweiten Abschnitt 110 aufweisen, welche sich in Richtungen entlang der Mittelachse ZC erstrecken. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die obere Stufe einen Außenumfang auf, welcher kleiner als der Außenumfang des unteren Abschnitts ist. Die Stufe kann sich von einer Innenfläche 112 zu einer gegenüberliegenden distalen Außenfläche 114 (relativ zu der Mittelachse ZC) radial erstrecken und der zweite Abschnitt kann einen Ring definieren und sich von einer Innenfläche 116 zu einer gegenüberliegenden distalen Außenfläche 118 (relativ zu der Mittelachse ZC) radial erstrecken. Die Außenfläche des zweiten Abschnitts kann sich weiter von der Mittelachse ZC entfernt als die Außenfläche der oberen Stufe befinden. In anderen Ausführungsformen weist die obere Stufe und/oder der zweite Abschnitt eine Außenfläche auf, welche sich in einer anderen Distanz von der Mittelachse ZC befinden kann; oder die Innenfläche des zweiten Abschnitts kann sich weiter von der Mittelachse ZC entfernt als die Innenfläche der oberen Stufe befinden. Der Übergang zwischen dem Stufenabschnitt und dem zweiten Abschnitt kann fließend sein oder kann eine Textur oder ein Flächenprofil aufweisen; und er kann ungefähr in einem 90-Grad-Winkel relativ zu dem Stufenabschnitt und/oder dem zweiten Abschnitt liegen oder kann ein lineares Profil aufweisen und in ungefähr 45 Grad in Richtung des Außenumfangs oder davon weg abgewinkelt sein; und der Übergang kann ein nichtlineares Profil oder einen Bogen aufweisen oder sich in einer konvexen oder konkaven Weise wellen. In einer Ausführungsform kann mindestens ein Segment der Oberfläche des Stufenabschnitts eingerichtet sein, um Abgas von innerhalb des Zylinders zu einem naheliegenden Abgasventil zu leiten. In einer Ausführungsform kann mindestens ein anderes Segment der Oberfläche des Stufenabschnitts eingerichtet sein, um eine Strömung von Einlassgas (oder Einlassgas und Erdgas für einen vielstofffähigen Motor) in den Zylinder zu beeinflussen oder zu steuern. Die Ausgestaltung dieser und anderer Aspekte der Topologie wirken sich in verschiedenem Maße auf zahlreiche Leistungsfaktoren aus. Somit kann die Auswahl und Kombination von Ausgestaltungsfaktoren im Hinblick auf den Motortyp, den Kraftstofftyp, die Zylinder-/Kolbengröße, den Tastgrad des Motors, die Regelung für Emissionen, Kraftstoffverbrauchsraten, EGR-Niveaus, die Verwendung von Vielstoffsystemen und dergleichen ausgewählt werden. Obschon einige konkrete Kombinationen von Merkmalen für Beispiele dargelegt sind, können andere Kombinationen in Verbindung mit Merkmalen außerhalb der Erfindungsvorrichtung verwendet werden, um angestrebte Ergebnisse in konkreten Anwendungen zu erzielen.In one embodiment, the body can have a step portion 108 and a second section 110 which extend in directions along the central axis ZC. In the illustrated embodiment, the upper step has an outer perimeter that is smaller than the outer perimeter of the lower portion. The step can extend from an interior surface 112 to an opposite distal outer surface 114 (relative to the central axis ZC) extend radially and the second portion may define a ring and extend from an inner surface 116 to an opposite distal outer surface 118 (relative to the central axis ZC) extend radially. The outer surface of the second section can be further away from the central axis ZC than the outer surface of the upper step. In other embodiments, the upper step and / or the second section has an outer surface which can be located at a different distance from the central axis ZC; or the inner surface of the second section may be further from the central axis ZC than the inner surface of the upper step. The transition between the step section and the second section can be smooth or can have a texture or a surface profile; and it may be at approximately a 90 degree angle relative to the step portion and / or the second portion, or it may be linear in profile and angled at approximately 45 degrees toward or away from the outer periphery; and the transition may have a non-linear profile or arc, or undulate in a convex or concave manner. In one embodiment, at least a segment of the surface of the step portion may be configured to direct exhaust gas from within the cylinder to a nearby exhaust valve. In one embodiment, at least one other segment of the surface of the step portion may be configured to influence or control a flow of intake gas (or intake gas and natural gas for a multi-fuel engine) into the cylinder. How these and other aspects of the topology are designed will affect many performance factors to varying degrees. Thus, the selection and combination of design factors with regard to the Engine type, fuel type, cylinder / piston size, engine duty cycle, control for emissions, fuel consumption rates, EGR levels, the use of multi-fuel systems, and the like. Although some specific combinations of features are set forth by way of example, other combinations may be used in conjunction with features outside of the inventive device to achieve desired results in specific applications.

Der Stufenabschnitt und der zweite Abschnitt können durch einen oder mehrere Gaskanäle 101 verbunden sein. In der veranschaulichten Ausführungsform können die Gaskanäle aus Flächen einer oder mehrerer Kühlrippen 120 integral ausgebildet sein oder dadurch definiert sein. Die Rippen können in Umfangsrichtungen, welche die Mittelachse ZC umgeben, voneinander beabstandet sein. Die Rippen erstrecken sich radial von der Innenfläche der oberen Stufe zu der Außenfläche der oberen Stufe. In der veranschaulichten Ausführungsform weisen die Rippen jeweils eine Wellenform oder gewellte Form oder Ausgestaltung auf. Diese Form kann wie hier beschrieben den Flächenbereich der Rippen (z.B. relativ zu flachen oder nichtwellenförmigen Rippen) erhöhen und eine hochgradigere Zusammenwirkung zwischen heißen Gasen und den Oberflächen der Rippen für eine hochgradigere Wärmeübertragung der Gase hervorrufen.The step section and the second section can pass through one or more gas channels 101 be connected. In the illustrated embodiment, the gas channels can consist of surfaces of one or more cooling fins 120 be integrally formed or defined thereby. The ribs can be spaced apart from one another in circumferential directions which surround the central axis ZC. The ribs extend radially from the inner surface of the upper step to the outer surface of the upper step. In the illustrated embodiment, the ribs each have a wave shape or a corrugated shape or configuration. This shape, as described herein, can increase the surface area of the fins (eg, relative to flat or non-undulating fins) and provide greater interaction between hot gases and the surfaces of the fins for greater heat transfer of the gases.

In einer anderen Ausführungsform können andere Rippen eine andere Form, Größe oder Dicke aufweisen. Zum Beispiel können einige andere Rippen eine im Allgemeinen flache Form mit einer glatten Oberfläche aufweisen. Eine glatte Oberfläche kann dabei helfen, einen Druckabfall über die Länge der Rippe zu reduzieren. In anderen Ausführungsformen kann die Rippenoberfläche eine Vielzahl von Vorsprüngen definieren, welche sich von den Oberflächen der Rippen weg in die Gaskanäle erstrecken, und/oder kann Vertiefungen oder Nuten definieren, welche sich nach innen in die Oberflächen der Rippen von den Gaskanälen weg erstrecken. Die Form der Rippen; die Anzahl, der Abstand, die Anordnungsgröße und das Profil der Vorsprünge und/oder Vertiefungen und/oder Nuten; und der Winkel, die Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächeneigenschaften jeder Rippe können das Verhalten und Strömungswege von Gas beeinflussen, welches von außerhalb der Mischstruktur durch die Gaskanäle in das Mittelvolumen der Mischstruktur aufgenommen wird.In another embodiment, other ribs can have a different shape, size, or thickness. For example, some other ribs may have a generally flat shape with a smooth surface. A smooth surface can help reduce pressure drop across the length of the rib. In other embodiments, the rib surface can define a plurality of protrusions that extend from the surfaces of the ribs into the gas channels and / or can define depressions or grooves that extend inwardly into the surfaces of the ribs away from the gas channels. The shape of the ribs; the number, the spacing, the arrangement size and the profile of the projections and / or depressions and / or grooves; and the angle, surface texture and surface properties of each rib can influence the behavior and flow paths of gas which is taken up from outside the mixed structure through the gas channels into the central volume of the mixed structure.

Der zweite Abschnitt des Körpers kann mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 122 aufweisen. Diese Gemisch-Leitungen erstrecken sich von der Innenfläche des zweiten Abschnitts zu der Außenfläche des zweiten Abschnitts. Die Gemisch-Leitungen können in Bezug auf die Mittelachse ZC in Transversalwinkeln ausgerichtet sein. Zum Beispiel können die Mittelachsen der Gemisch-Leitungen in einem spitzen Winkel ausgerichtet sein, welcher mehr als null Grad und weniger als neunzig Grad relativ zu der Mittelachse ZC betragen kann, wobei die Gemisch-Leitungen von der oberen Stufe weg abgewinkelt sind. In einer Ausführungsform können die Mittelachsen anderer Gemisch-Leitungen in einem anderen Winkel wie etwa einem Neunzig-Grad- oder stumpfen Winkel relativ zu der Mittelachse ZC ausgerichtet sein. Es sind mehrere in den 1 und 2 dargestellte Gemisch-Leitungen vorhanden (obwohl lediglich zwei gekennzeichnet sind). Die Gemisch-Leitungen können um die Mittelachse ZC symmetrisch verteilt oder angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen ist eine andere Anzahl der Gemisch-Leitungen bereitgestellt, zum Beispiel kann eine einzelne Gemisch-Leitung verwendet werden. Die dargestellten Gemisch-Leitungen weisen eine Zylinderform auf, alternative geeignete Formen können jedoch eine Fächerform, eine Kegelform, eine Vieleckform, eine quadratische Querschnittsform, eine rechteckige Querschnittsform, eine andere vieleckige Querschnittsform, eine ovale Querschnittsform und dergleichen umfassen.The second portion of the body may have multiple fuel-and-gas mixture lines 122 exhibit. These mixture lines extend from the inner surface of the second section to the outer surface of the second section. The mixture lines can be aligned at transverse angles with respect to the central axis ZC. For example, the central axes of the mixture lines can be oriented at an acute angle, which can be greater than zero degrees and less than ninety degrees relative to the central axis ZC, with the mixture lines angled away from the upper stage. In one embodiment, the central axes of other mixture conduits may be oriented at a different angle, such as a ninety degree or obtuse angle, relative to the central axis ZC. There are several in the 1 and 2 The mixture lines shown are present (although only two are marked). The mixture lines can be distributed or arranged symmetrically about the central axis ZC. In other embodiments, a different number of mixture lines are provided, for example a single mixture line can be used. The illustrated mixture lines are cylindrical in shape, but alternative suitable shapes may include a fan shape, a cone shape, a polygonal shape, a square cross-sectional shape, a rectangular cross-sectional shape, another polygonal cross-sectional shape, an oval cross-sectional shape, and the like.

In jedweder der hier genannten Ausführungsformen können die Gaskanäle und/oder die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen um die und relativ zu der Mittelachse ZC radial symmetrisch verteilt sein, sodass ein gleiches Ausmaß an radialem Abstand zwischen jedem benachbarten Paar von Kanälen oder Leitungen vorhanden ist (das heißt, der radiale Abstand zwischen einem Kanal oder einer Leitung und dessen/deren nächsten zwei benachbarten Kanälen oder Leitungen auf jeder Seite ist derselbe wie der radiale Abstand zwischen sämtlichen anderen Kanälen oder Leitungen und deren jeweiligen nächsten zwei benachbarten Kanälen oder Leitungen auf jeder Seite). Ferner kann in jedweder der Ausführungsformen eine Gesamtanzahl der Kanäle dieselbe wie eine Gesamtanzahl an Leitungen sein oder sich davon unterscheiden. Zudem kann der radiale Abstand zwischen benachbarten Kanälen derselbe wie der radiale Abstand zwischen benachbarten Leitungen sein oder sich davon unterscheiden. In einer Ausführungsform ist eine höhere Gesamtanzahl an Gaskanälen als an Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen vorhanden und die Gaskanäle sind radial näher aneinander als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen beabstandet.In any of the embodiments mentioned here, the gas channels and / or the fuel-and-gas mixture lines can be distributed radially symmetrically about and relative to the central axis ZC, so that an equal amount of radial spacing between each adjacent pair of channels or lines is present (i.e. the radial distance between a channel or conduit and its next two adjacent channels or conduits on either side is the same as the radial distance between all other channels or conduits and their respective next two adjacent channels or conduits each side). Further, in any of the embodiments, a total number of channels may be the same as or different from a total number of lines. In addition, the radial distance between adjacent channels can be the same as or different from the radial distance between adjacent lines. In one embodiment, there is a higher total number of gas channels than there are fuel-and-gas mixture lines and the gas channels are spaced apart radially closer to one another than the fuel-and-gas mixture lines.

In einer Ausführungsform kann der Körper den Stufenabschnitt aufweisen, um dadurch die Distanz zwischen den Gemisch-Leitungen und dem Kraftstoffinjektor zu erhöhen und gleichzeitig einen Kontakt zwischen dem Körper und einem oder mehreren Ventilen des Kraftstoffinjektors zu vermeiden. Ohne den Stufenabschnitt wäre die Umfangsgröße des Körpers, welche dem Kraftstoffinjektor am nächsten ist, viel höher. Dies kann möglicherweise den Einsatz veranlassen, die Ventile des Zylinderkopfs zu kontaktieren oder einen Betrieb davon zu behindern.In one embodiment, the body can have the step portion in order to thereby increase the distance between the mixture lines and the fuel injector and at the same time avoid contact between the body and one or more valves of the fuel injector. Without the step portion, there would be the girth size of the body which the fuel injector would be attached to next is much higher. This can potentially cause the insert to contact the valves of the cylinder head or interfere with operation thereof.

In einer Ausführungsform kann die Mischstruktur unter Verwendung von additiver Fertigung geschaffen werden. Zum Beispiel können zumindest die Rippen der Kühlanordnung unter Verwendung eines dreidimensionalen Drucksystems gebildet werden. In einer Ausführungsform kann die Mischstruktur aus einem größeren Körper ausgeschnitten oder auf andere Weise gefertigt werden. Geeignete Materialien für die Mischstruktur können ein wärmeleitfähiges Material sein. In einer Ausführungsform kann die Mischstruktur aus einem Metall oder einer Metalllegierung gebildet sein. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann die Mischstruktur eine Keramik oder ein Cermet (z.B. ein Gemisch aus einer oder mehreren Keramiken und einem oder mehreren Metallen) oder ein Keramikmatrixverbund sein. Die Mischstruktur ist möglicherweise kein homogenes Material. In einer Ausführungsform unterscheidet sich das Oberflächenmaterial von dem Innenmaterial. Dies kann bei dem Herstellungsprozess bewerkstelligt werden oder kann durch Beschichten oder Behandeln der Oberfläche der Mischstruktur bewerkstelligt werden. Beschichtungen können verschleißfeste Materialien (wie etwa diamantartige Beschichtungen, DLC) umfassen oder können aktiv sein (wie etwa Katalysatoren), um das Verbrennungsereignis selbst zu beeinflussen.In one embodiment, the mixed structure can be created using additive manufacturing. For example, at least the fins of the cooling assembly can be formed using a three-dimensional printing system. In one embodiment, the mixed structure can be cut out from a larger body or manufactured in some other way. Suitable materials for the mixed structure can be a thermally conductive material. In one embodiment, the mixed structure can be formed from a metal or a metal alloy. In different embodiments, the mixed structure can be a ceramic or a cermet (e.g. a mixture of one or more ceramics and one or more metals) or a ceramic matrix composite. The mixed structure may not be a homogeneous material. In one embodiment, the surface material is different from the interior material. This can be done during the manufacturing process or can be done by coating or treating the surface of the mixed structure. Coatings can include wear-resistant materials (such as diamond-like coatings, DLC) or can be active (such as catalysts) to affect the combustion event itself.

3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der in den 1 und 2 dargestellten Mischstruktur, welche in einem Motor mit einem Zylinderkopf 300 eines Motorzylinders 302 gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsinhalts. 4 veranschaulicht eine weitere Querschnittsansicht der in den 1 und 2 dargestellten Mischstruktur, welche mit dem Zylinderkopf des in 3 dargestellten Zylinders gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsinhalts. 3 FIG. 13 illustrates a cross-sectional view of the FIGS 1 and 2 shown mixed structure, which in an engine with a cylinder head 300 of an engine cylinder 302 is coupled, according to an embodiment of the content of the invention. 4th FIG. 11 illustrates another cross-sectional view of the FIGS 1 and 2 mixed structure shown, which is connected to the cylinder head of the in 3 cylinder shown is coupled, according to an embodiment of the content of the invention.

Die Mischstruktur kann an einer Stelle zwischen einem Kraftstoffinjektor 304 und einer Krone 306 eines Kolbens 308 in dem Zylinder an dem Zylinderkopf befestigt sein. Der Kolben bewegt sich beim Betrieb des Motors in Richtung des Kraftstoffinjektors und davon weg oder in der Perspektive der 3 und 4 auf und ab. In der veranschaulichten Ausführungsform kann die Mischstruktur feststehend sein, da die Mischstruktur an dem Zylinderkopf montiert oder anderweitig befestigt sein kann. Der Kolben bewegt sich in Richtung sowohl des Kraftstoffinjektors als auch der feststehenden Mischstruktur und davon weg. In einer Ausführungsform kann die Mischstruktur oder Kühlanordnung an der Krone des Kolbens derart befestigt oder anderweitig damit gekoppelt oder darin integriert sein, dass sich die Mischstruktur mit dem Kolben in Richtung des Kraftstoffinjektors und davon weg bewegt.The mixing structure can be at a location between a fuel injector 304 and a crown 306 of a piston 308 be attached to the cylinder head in the cylinder. The piston moves towards and away from the fuel injector as the engine operates, or in the perspective of the 3 and 4th back and forth. In the illustrated embodiment, the mixing structure can be stationary since the mixing structure can be mounted or otherwise attached to the cylinder head. The piston moves toward and away from both the fuel injector and the stationary mixing structure. In one embodiment, the mixing structure or cooling arrangement may be attached to or otherwise coupled to or integrated with the crown of the piston such that the mixing structure moves with the piston toward and away from the fuel injector.

Im Betrieb spritzt der Kraftstoffinjektor einen oder mehrere Kraftstoffströme 400 in das Mittelvolumen des Mischstrukturkörpers ein. Beim Betrieb strömen die Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor durch das (in 1 dargestellte) Mittelvolumen der Mischstruktur. Der dem Kraftstoffinjektor zugeführte Druck kann sämtlichen oder im Wesentlichen sämtlichen Kraftstoff (z.B. mindestens 90%) veranlassen, (nach Vermischen mit Gasen wie hier beschrieben) die Gemisch-Leitungen zu durchlaufen.In operation, the fuel injector injects one or more fuel streams 400 into the central volume of the mixed structure body. During operation, the fuel flows from the fuel injector through the (in 1 shown) mean volume of the mixed structure. The pressure supplied to the fuel injector can cause all or substantially all of the fuel (for example at least 90%) to pass through the mixture lines (after mixing with gases as described here).

Da der Kraftstoff in das Innenvolumen des Körpers strömt, zieht der sich bewegende Kraftstoff durch die Mischstruktur Gase 402 ein. Die Gase, welche verhältnismäßig heiß sein können, können durch die Gaskanäle zwischen den Rippen derart angezogen werden, dass sich die heißen Gase von außerhalb der Mischstruktur durch die (z.B. zwischen den) Rippen nach innen und in das Mittelvolumen der Mischstruktur bewegen. Die Rippen ermöglichen es den heißen Gasen, von außerhalb des Körpers der Mischstruktur (z.B. entlang zu der Mittelachse ZC hinführender radialer Richtungen) ins Innere des Stufenabschnitts und des zweiten Abschnitts zu gelangen. In einer Ausführungsform durchlaufen sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche in das Innenvolumen des Körpers eingezogenen Gase die Gaskanäle zwischen den Rippen, wobei keine oder wenige bis gar keine Gase (z.B. nicht mehr als 10%) durch die Kolbenseite oder Injektorseite der Mischstruktur in das Mittelvolumen eingezogen werden.As the fuel flows into the internal volume of the body, the moving fuel draws gases through the mixed structure 402 a. The gases, which can be relatively hot, can be drawn in through the gas channels between the ribs in such a way that the hot gases move from outside the mixing structure through the (eg between the) ribs inward and into the central volume of the mixing structure. The ribs enable the hot gases to pass from outside the body of the mixed structure (for example along radial directions leading to the central axis ZC) into the interior of the step section and the second section. In one embodiment, all or substantially all of the gases drawn into the internal volume of the body pass through the gas channels between the ribs, with no or few or no gases (e.g. not more than 10%) being drawn into the central volume through the piston side or injector side of the mixing structure .

Jede Rippe kann als Kühlkörper fungieren, um Wärmeenergie zu übertragen. In einer Ausführungsform kann die Wärmeenergie aus den heißen Gasen übertragen werden. Die zumindest teilweise gekühlten Gase werden dann in der Strömung von Kraftstoff in dem Mittelvolumen mitgerissen, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch 401 innerhalb des Mittelvolumens des Körpers zu bilden. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann gebildet werden, bevor der Kraftstoff oder das Gas in die Brennkammer des Zylinders eintritt. Der Kraftstoff und das Gas vermischen sich, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, welches mittels einer oder mehrerer der Gemisch-Leitungen aus der Mischstruktur strömt. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann in die Brennkammer des Zylinders. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann kühler als Kraftstoff-und-Gas-Gemische sein, welche nicht durch die Mischstruktur strömen oder sich innerhalb davon vermischen, was wie hier beschrieben eine Zündung innerhalb der Kammer des Zylinders verzögern und Rußbildung verhindern oder reduzieren kann.Each fin can act as a heat sink to transfer thermal energy. In one embodiment, the thermal energy can be transferred from the hot gases. The at least partially cooled gases are then entrained in the flow of fuel in the central volume to form a fuel-and-gas mixture 401 to form within the median volume of the body. This fuel-and-gas mixture can be formed before the fuel or the gas enters the combustion chamber of the cylinder. The fuel and the gas mix to form the fuel-and-gas mixture, which flows out of the mixing structure by means of one or more of the mixture lines. The fuel and gas mixture then flows into the combustion chamber of the cylinder. This fuel-and-gas mixture can be cooler than fuel-and-gas mixtures which do not flow through the mixing structure or mix within it, which, as described herein, can delay ignition within the chamber of the cylinder and prevent or reduce soot formation .

Optional können die Gemisch-Leitungen ausgerichtet sein, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch derart weiter in die Brennkammer des Zylinders zu leiten, dass das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch (z.B. im Vergleich zu einem Leiten des Kraftstoffs und Gases in die Brennkammer, ohne den Kraftstoff und das Gas unter Verwendung der Mischstruktur zu vermischen) weiter in die Brennkammer eindringt. Zum Beispiel kann ein Vermischen des Kraftstoffs und Gases in dem Körper und dann Leiten des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs in die Brennkammer unter Verwendung der Leitungen die Kombination von Masse und Geschwindigkeit des Gemisch-Strahls relativ zu der Masse und Geschwindigkeit ändern, welche der Kraftstoff-und-Gas-Strahl ohne Vormischen des Kraftstoffs und Gases in der Mischstruktur separat aufweisen würde. Zum Beispiel kann der Strahl mit der Mischstruktur kompakter (z.B. schmaler) sein, als der Strahl ohne die Mischstruktur wäre. Außerdem kann der Strahl relativ zu dem Strahl ohne die Mischstruktur ein geringeres anfängliches Mitreißen von Masse, jedoch eine höhere Geschwindigkeit aufweisen. Ohne Mischstruktur könnte der Strahl früher in dem Strömungsweg mehr Gase mitreißen, was eine hohe Masse innerhalb des Bereichs des Sprühstoßes aufweisen und den Sprühstoß ausbreiten würde, was zu einer niedrigeren Geschwindigkeit und geringeren Eindringung in den Zylinder führt. Die durch die Strukturen konzentriertere, höhere Geschwindigkeit des Gemischs veranlasst das Gemisch, an Stellen, welche weiter von der Struktur entfernt sein können, (relativ zu einer Nichtverwendung der Struktur) weiter in die Brennkammer einzutreten. Da sich die Eindringung des Gemischs in die Brennkammer erhöht, kann eine Rußoxidation innerhalb der Brennkammer gesteigert werden, was die Menge an Ruß in dem Motorzylinder eliminieren oder reduzieren kann.Optionally, the mixture lines can be aligned to the fuel-and-gas mixture continue to pass into the combustion chamber of the cylinder in such a way that the fuel-and-gas mixture (e.g. compared to passing the fuel and gas into the combustion chamber without mixing the fuel and gas using the mixing structure) continues into the Penetrates combustion chamber. For example, mixing the fuel and gas in the body and then directing the fuel and gas mixture into the combustion chamber using the conduits can change the combination of mass and velocity of the mixture jet relative to the mass and velocity which the Would have fuel-and-gas jet separately without premixing the fuel and gas in the mixing structure. For example, the beam with the mixed structure can be more compact (eg narrower) than the beam would be without the mixed structure. In addition, the jet may have less initial mass entrainment relative to the jet without the mixing structure, but higher velocity. Without a mixing structure, the jet could entrain more gases earlier in the flow path, which would have a high mass within the burst area and spread the burst resulting in lower velocity and less penetration into the cylinder. The more concentrated, higher velocity of the mixture caused by the structures causes the mixture to further enter the combustion chamber at locations which may be further away from the structure (relative to a non-use of the structure). As the penetration of the mixture into the combustion chamber increases, soot oxidation within the combustion chamber can be increased, which can eliminate or reduce the amount of soot in the engine cylinder.

Die Leitungen können als Durchgänge mit durchgehenden Wänden dargestellt sein, welche möglicherweise lediglich an den gegenüberliegenden Enden der Leitungen offen sind. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere (oder sämtliche) der Leitungen Lochungen, Löcher oder Schlitze aufweisen, welche entlang der Länge der Leitungen verteilt sind. Diese Lochungen oder Löcher können entlang der Längen der Leitungen derart radial verteilt sein, dass die Lochungen oder Löcher in unterschiedlichen radialen Distanzen von der Achse ZC liegen. Die Löcher oder Lochungen können es zusätzlichem Gas ermöglichen, in die Leitungen eingezogen, mit dem Kraftstoff vermischt und gekühlt zu werden, bevor sie in den Zylinder geleitet werden. Die Anordnung, Platzierung, Größe und der Winkel der Löcher oder Lochungen können mittels des hinzugefügten Gasvolumens das Verhältnis von Kraftstoff zu Gas des Gemischs und mittels der Mischwirkung, welche durch die Einwirkung der einströmenden Gasströme verursacht wird, das Maß an Homogenität des Gemischs und durch Schaffen einer Pufferschicht entlang der Wand die Ausrichtung des Gemischs relativ zu den Leitungsinnenwänden beeinflussen (d.h., der Gemisch-Strom kann konzentrisch durch die Leitung bewegt werden, ohne die Seiten zu kontaktieren). Eine Laminarströmung von Gasen kann zusammen mit dem Gemisch-Strom strömen und den Gemisch-Strom in Richtung der Mitte der Leitung drücken.The conduits may be shown as continuous-walled passageways which may only be open at the opposite ends of the conduits. In one embodiment, one or more (or all) of the lines may have perforations, holes or slots distributed along the length of the lines. These perforations or holes can be distributed radially along the lengths of the lines in such a way that the perforations or holes are at different radial distances from the axis ZC. The holes or perforations may allow additional gas to be drawn into the conduits, mixed with the fuel, and cooled before being directed into the cylinder. The arrangement, placement, size and angle of the holes or perforations can, by means of the added gas volume, the ratio of fuel to gas of the mixture and by means of the mixing effect, which is caused by the action of the inflowing gas streams, the degree of homogeneity of the mixture and by creating a buffer layer along the wall can influence the orientation of the mixture relative to the inner walls of the conduit (ie the mixture flow can be moved concentrically through the conduit without contacting the sides). A laminar flow of gases can flow together with the mixture flow and push the mixture flow towards the center of the conduit.

In einer Ausführungsform können die Gemisch-Leitungen durch eine oder mehrere freiliegende Innenflächen definiert sein, welche sich durch den Körper erstrecken. Diese Innenflächen können in den 1 und 2 Zylinderflächen sein, können in anderen Ausführungsformen jedoch eine andere Form aufweisen. Die Form kann zumindest teilweise auf Grundlage anwendungsspezifischer Parameter ausgewählt werden. Zum Beispiel können diese Flächen eine Kegelform aufweisen, sodass die Größen der Öffnungen der Leitungen auf der Außenfläche höher als die Größen der Öffnungen der Leitungen auf der Innenfläche sein können. Als anderes geeignetes Ausgestaltungsbeispiel können die Flächen eine Kegelform aufweisen, wobei die Größen der Öffnungen der Leitungen auf der Außenfläche geringer als die Größen der Öffnungen der Leitungen auf der Innenfläche sind. In verschiedenen Ausführungsformen können die Flächen glatte Flächen sein oder können Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen. Die Vorsprünge oder Vertiefungen können die Strömungswege der Kraftstoff-und-Gas-Gemische durch die Leitungen ändern, um Merkmale der Strömung wie etwa wie weit die Kraftstoff-und-Gas-Gemische in die Brennkammer des Motorzylinders eindringen oder den Turbulenz- und/oder Vermischungsgrad zu steuern. Dies kann den Grad ändern, in welchem eher turbulente Strömung als Laminar- oder Pfropfenströmung des Gemischs herrscht. Optional können die Vertiefungen oder Vorsprünge durch Verursachen einer turbulenteren Strömung der Gase und/oder des Kraftstoffs, welche den Grad erhöht, in welchem die Gase und der Kraftstoff in den Gemischen gleichmäßiger vermischt werden, eine Vermischung der Gase und des Kraftstoffs erleichtern.In one embodiment, the mixture conduits can be defined by one or more exposed interior surfaces that extend through the body. These inner surfaces can be used in the 1 and 2 Be cylindrical surfaces, but may have a different shape in other embodiments. The shape can be selected based at least in part on application-specific parameters. For example, these surfaces can have a conical shape so that the sizes of the openings of the conduits on the outer surface can be larger than the sizes of the openings of the conduits on the inner surface. As another suitable embodiment, the surfaces can have a conical shape, the sizes of the openings of the lines on the outer surface being smaller than the sizes of the openings of the lines on the inner surface. In various embodiments, the surfaces can be smooth surfaces or can have protrusions or depressions. The protrusions or depressions may alter the flow paths of the fuel-and-gas mixtures through the conduits to reflect characteristics of the flow such as how far the fuel-and-gas mixtures enter the combustion chamber of the engine cylinder, or the degree of turbulence and / or mixing to control. This can change the degree to which there is turbulent flow rather than laminar or plug flow of the mixture. Optionally, the indentations or protrusions can facilitate mixing of the gases and fuel by causing the gases and / or fuel to flow more turbulently, which increases the degree to which the gases and fuel are more evenly mixed in the mixtures.

Geeignete Leitungen können zudem lineare Zylinderformen aufweisen. Zum Beispiel kann jede Leitung um eine lineare Achse oder entlang dieser zentriert sein. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Leitungen eine gekrümmte Form aufweisen. Zum Beispiel können die Leitungen derart gekrümmte Formen aufweisen, dass die Leitungen um gekrümmte Achsen mit denselben oder unterschiedlichen Krümmungsradien zentriert sein können.Suitable lines can also have linear cylindrical shapes. For example, each conduit can be centered about or centered along a linear axis. In one embodiment, one or more of the conduits can have a curved shape. For example, the conduits can have curved shapes such that the conduits can be centered about curved axes with the same or different radii of curvature.

Die Form der Leitungen, die Größe der Leitungen, lineare oder gekrümmte Wege der Leitungen, das Vorhandensein von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen in den Leitungen und/oder sich zu den Leitungen erstreckende Lochungen oder Löcher können sich auf den Impuls und/oder die Richtung und/oder den Drehimpuls auswirken, in welchen das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus der Mischstruktur austritt. Einer oder mehrere dieser Parameter können zur Vermischung von Strukturen, welche für unterschiedliche Typen von Kraftstoffen, für unterschiedliche Temperaturen von Gas, für unterschiedliche Motoren, für unterschiedliche Zylinder oder dergleichen verwendet werden, variiert oder geändert werden, um zu steuern, wie weit das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch in die Brennkammern der Motorzylinder eindringt.The shape of the lines, the size of the lines, linear or curved paths of the lines, the presence of protrusions and / or depressions in the lines and / or holes or holes extending to the lines can affect the impulse and / or the direction and /or affect the angular momentum in which the fuel-and-gas mixture emerges from the mixed structure. One or more of these parameters can be used to mix structures, which are used for different types of fuels, for different temperatures of gas, for different engines, for different cylinders or the like, varied or changed in order to control how far the fuel and gas mixture enters the combustion chambers of the engine cylinders.

5 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 500 für einen Zylinder eines Motors. Die Mischstruktur kann optional als Rußreduzierungsanordnung bezeichnet werden, da die Mischstruktur die Gase kühlt, welche in Kraftstoff mitgerissen werden können, welcher in den Zylinder eingespritzt wird, wodurch eine Zündung verzögert und die Menge an erzeugtem Ruß reduziert oder eine Erzeugung von Ruß verhindert wird. Außerdem kann die Mischstruktur das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch weiter in die Brennkammer eines Motorzylinders leiten. Dies kann mehr Ruß oxidieren. 5 Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure 500 for one cylinder of an engine. The mixing structure may optionally be referred to as a soot reduction assembly because the mixing structure cools the gases which may be entrained in fuel injected into the cylinder, thereby retarding ignition and reducing the amount of soot generated or preventing soot generation. In addition, the mixing structure can direct the fuel-and-gas mixture further into the combustion chamber of an engine cylinder. This can oxidize more soot.

Die in 5 dargestellte Mischstruktur weist einige Merkmale auf, welche ähnlich oder identisch zu der in den 1 und 2 dargestellten Mischstruktur sind. Die Mischstruktur kann aus einem Körper 502 mit einer Form gebildet werden, welche sich um eine Mittelachse ZC in der Mitte oder ein Mittelvolumen erstreckt. Obschon verschiedene Mischstrukturen als ein einzelnes Mittelvolumen aufweisend dargestellt sein können, können die Mischstrukturen in einer Ausführungsform eine oder mehrere Innenwände aufweisen, welche die Mittelvolumina in zwei oder mehr kleinere Mittelvolumina aufteilen.In the 5 The mixed structure shown has some features which are similar or identical to that in the 1 and 2 are shown mixed structure. The mixed structure can consist of one body 502 be formed with a shape extending around a central axis ZC in the center or a central volume. Although different mixing structures can be shown as having a single central volume, in one embodiment the mixing structures can have one or more interior walls that divide the central volumes into two or more smaller central volumes.

Der Körper erstreckt sich entlang der Mittelachse ZC von der Kraftstoffinjektorseite 104 zu der oben beschriebenen gegenüberliegenden Kolbenseite. Der Körper der Mischstruktur kann an einem Zylinderkopf angebracht sein oder kann an der Krone des Kolbens angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors und des Zylinderkopfs und davon weg bewegen.The body extends along the central axis ZC from the fuel injector side 104 to the opposite side of the piston described above. The body of the mixing structure can be attached to a cylinder head or can be attached to the crown of the piston and can move toward and away from the fuel injector and cylinder head as the piston operates.

Der Körper kann die obere Stufe und den zweiten Abschnitt aufweisen. Im Gegensatz zu der Mischstruktur weist der Körper der Mischstruktur keinerlei Rippen zwischen dem Stufenabschnitt und dem Abschnitt oder keinerlei sich radial durch den Stufenabschnitt erstreckenden Luftdurchgänge auf. Stattdessen können der obere Stufenabschnitt und der zweite Abschnitt durch eine massive Wand 526 verbunden sein. Wie oben beschrieben kann der zweite Abschnitt eine oder mehrere Gemisch-Leitungen aufweisen.The body may have the upper step and the second section. In contrast to the mixed structure, the body of the mixed structure does not have any ribs between the step section and the section or any air passages extending radially through the step section. Instead, the upper step section and the second section can go through a solid wall 526 be connected. As described above, the second section can have one or more mixture lines.

Beim Betrieb spritzt der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff in das Mittelvolumen der Mischstruktur ein. Der sich bewegende Kraftstoff zieht die heißen Gase durch die Mischstruktur ein. Die heißen Gase können in das Mittelvolumen gezogen werden und sich mit dem Kraftstoff innerhalb des Mittelvolumens vermischen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden. Dieses Gemisch kann durch die Gemisch-Leitungen aus der Mischstruktur und in die Brennkammer des Zylinders geleitet werden. Der Körper der Mischstruktur kann als Kühlkörper fungieren, um den heißen Gasen Wärmeenergie zu entziehen und die Gase zu kühlen, bevor, während und/oder nachdem sich die Gase mit dem Kraftstoff innerhalb des Mittelvolumens vermischen. Die zumindest teilweise gekühlten Gase werden dann in der Strömung von Kraftstoff in dem Mittelvolumen mitgerissen und strömen als das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mittels einer oder mehrerer der Leitungen aus der Mischstruktur. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann in die Brennkammer des Zylinders. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann kühler als Kraftstoff-und-Gas-Gemische sein, welche nicht durch die Mischstruktur strömen oder sich innerhalb davon vermischen, was eine Zündung innerhalb der Kammer des Zylinders verzögern kann. Eine verzögerte Zündung kann wie hier beschrieben Rußbildung verhindern oder reduzieren.In operation, the fuel injector injects the fuel into the central volume of the mixing structure. The moving fuel pulls in the hot gases through the mixing structure. The hot gases can be drawn into the central volume and mix with the fuel within the central volume to form the fuel and gas mixture. This mixture can be passed through the mixture lines from the mixing structure and into the combustion chamber of the cylinder. The body of the mixing structure can act as a heat sink to extract thermal energy from the hot gases and to cool the gases before, during and / or after the gases mix with the fuel within the central volume. The at least partially cooled gases are then entrained in the flow of fuel in the central volume and flow out of the mixing structure as the fuel-and-gas mixture by means of one or more of the lines. The fuel and gas mixture then flows into the combustion chamber of the cylinder. This fuel-and-gas mixture can be cooler than fuel-and-gas mixtures which do not flow through the mixing structure or mix within it, which can delay ignition within the chamber of the cylinder. Delayed ignition can prevent or reduce soot formation as described here.

6 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 600 für einen Zylinder eines Motors. Wie hier angemerkt können Ausführungsformen der Mischstruktur optional als Rußreduzierungsanordnung bezeichnet werden. In solchen Ausführungsformen kann die Mischstruktur die Gase kühlen, welche in Kraftstoff mitgerissen werden können, welcher in den Zylinder eingespritzt wird, wodurch eine Zündung verzögert wird und die Menge an erzeugtem Ruß reduziert oder eine Erzeugung von Ruß verhindert wird. Außerdem kann die Mischstruktur das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch weiter in die Brennkammer eines Motorzylinders leiten, um mehr Ruß zu oxidieren. 6th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure 600 for one cylinder of an engine. As noted herein, embodiments of the mixing structure can optionally be referred to as soot reduction arrangements. In such embodiments, the mixing structure can cool the gases that may be entrained in fuel injected into the cylinder, thereby retarding ignition and reducing the amount of soot generated or preventing soot generation. In addition, the mixing structure can further direct the fuel and gas mixture into the combustion chamber of an engine cylinder to oxidize more soot.

Die Mischstruktur kann aus einem Körper 602 mit einer Form gebildet sein, welche sich um eine Mittelachse ZC in einem oder mehreren Mittelvolumina (welche in 6 nicht sichtbar, jedoch identisch oder ähnlich zu dem Mittelvolumen geformt sind) erstreckt. Der Körper erstreckt sich entlang der Mittelachse ZC von einer Kraftstoffinjektorseite 604 zu einer gegenüberliegenden Kolbenseite 606. Die Kraftstoffinjektorseite ist einem Kraftstoffinjektor zugewandt, welcher Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, welchem die Mischstruktur zugeordnet sein kann. Die Kolbenseite ist der Krone des Kolbens in diesem selben Zylinder zugewandt.The mixed structure can consist of one body 602 be formed with a shape which extends around a central axis ZC in one or more central volumes (which in 6th not visible, but shaped identically or similarly to the central volume). The body extends along the central axis ZC from a fuel injector side 604 to an opposite side of the piston 606 . The fuel injector side faces a fuel injector which injects fuel into the cylinder to which the mixing structure can be assigned. The piston side faces the crown of the piston in that same cylinder.

Der Körper kann ein einstückiger Körper wie etwa ein Körper sein, welcher als einzelner durchgehender Körper gedruckt wird. Zum Beispiel kann der Körper ein monolithischer Körper sein, welcher aus einem einzelnen Materialkörper gebildet ist und nicht aus zwei oder mehr Stücken gebildet ist, welche zusammengesetzt sind. Der einstückige Körper weist möglicherweise keinerlei Nähte oder Schnittstellen auf, welche vorhanden wären, wenn der Körper durch zwei oder mehr zusammengesetzte Stücke gebildet wäre, wobei die Nähte oder Schnittstellen an den Stellen vorhanden sind, an denen die Stücke zusammengesetzt sind. Alternativ kann der Körper aus zwei oder mehr separaten Stücken gebildet sein.The body can be an integral body such as a body that is single solid body is printed. For example, the body may be a monolithic body that is formed from a single body of material and is not formed from two or more pieces that are put together. The one-piece body may not have any seams or intersections that would be present if the body were formed by two or more pieces assembled together, the seams or intersections being where the pieces are assembled. Alternatively, the body can be formed from two or more separate pieces.

Der Körper der Mischstruktur kann an einem Zylinderkopf angebracht sein (wobei der Kraftstoffinjektor ebenso an dem Zylinderkopf angebracht ist) und feststehend bleiben, wohingegen sich ein Kolben in dem Zylinder relativ zu der Mischstruktur, dem Kraftstoffinjektor und dem Zylinderkopf bewegt. In einer Ausführungsform kann der Körper an der Krone des Kolbens (z.B. dem Ende des Kolbens, welches dem Kraftstoffinjektor am nächsten sein kann) angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors und des Zylinderkopfs und davon weg bewegen. In einer alternativen Ausführungsform kann der Körper aus zwei oder mehr separaten (z.B. nicht gekoppelten) Teilen gebildet sein, wobei ein Teil mit der Oberseite des Kolbens gekoppelt ist und ein anderes Teil mit dem Zylinderkopf gekoppelt ist.The body of the mixing structure can be attached to a cylinder head (with the fuel injector also attached to the cylinder head) and remain stationary, whereas a piston in the cylinder moves relative to the mixing structure, the fuel injector and the cylinder head. In one embodiment, the body can be attached to the crown of the piston (e.g., the end of the piston which may be closest to the fuel injector) and can move toward and away from the fuel injector and cylinder head as the piston operates. In an alternative embodiment, the body may be formed from two or more separate (e.g., uncoupled) parts, one part being coupled to the top of the piston and another part being coupled to the cylinder head.

Der Körper kann einen oberen Abschnitt 608 (mit der Stufe) und einen zweiten Abschnitt 610 aufweisen, welche entlang der Mittelachse ZC voneinander beabstandet sind. Der obere Abschnitt kann einen zylinderförmigen Absatz oder Abschnitt (z.B. die Stufe) und einen kegelförmigen Absatz oder Abschnitt 630 aufweisen. Der zylinderförmige Absatz weist eine Außenfläche 614 auf, welche in oder annähernd in (z.B. innerhalb von Herstellungs- oder Drucktoleranzen) derselben radialen Distanz von der Mittelachse ZC entfernt sein kann. Der kegelförmige Absatz weist eine Kegelform auf, welche sich an Stellen, welche weiter von dem zylinderförmigen Absatz entfernt sein können, weiter von der Mittelachse ZC weg erstreckt. Der kegelförmige Absatz erweitert sich von der Mittelachse ZC aus oder davon weg. Zum Beispiel kann die Außenfläche des Körpers an dem Ende des kegelförmigen Absatzes, welches den zylinderförmigen Absatz überschneidet, näher an der Mittelachse ZC als das gegenüberliegende Ende des kegelförmigen Absatzes liegen.The body can have an upper section 608 (with the level) and a second section 610 which are spaced apart from one another along the central axis ZC. The upper section can have a cylindrical shoulder or section (e.g. the step) and a conical shoulder or section 630 exhibit. The cylindrical shoulder has an outer surface 614 which may be at or approximately (for example, within manufacturing or printing tolerances) the same radial distance from the central axis ZC. The conical shoulder has a conical shape which extends further away from the central axis ZC at locations which can be further away from the cylindrical shoulder. The conical shoulder expands from the central axis ZC or away from it. For example, the outer surface of the body at the end of the conical shoulder which intersects the cylindrical shoulder can be closer to the central axis ZC than the opposite end of the conical shoulder.

Der zweite Abschnitt weist ebenso eine Kegelform auf, welche sich von der Mittelachse ZC aus erweitert. Der kegelförmige Absatz des oberen Abschnitts und der kegelförmige Abschnitt bilden konzentrische Kegel oder Abschnitte von Kegeln, welche auf oder entlang der Mittelachse ZC zentriert sein können. Die Abschnitte können durch einen oder mehrere Abstandhalter 620 verbunden sein. In der veranschaulichten Ausführungsform können die Abstandhalter Säulen sein, welche sich von einer Unterfläche 638 des kegelförmigen Absatzes des oberen Abschnitts zu einer gegenüberliegenden oberen Fläche 640 des kegelförmigen Abschnitts erstrecken.The second section also has a conical shape which widens from the central axis ZC. The conical shoulder of the upper section and the conical section form concentric cones or sections of cones which can be centered on or along the central axis ZC. The sections can be replaced by one or more spacers 620 be connected. In the illustrated embodiment, the spacers may be pillars extending from a lower surface 638 the conical shoulder of the upper section to an opposite upper surface 640 of the conical portion extend.

Der zylinderförmige Absatz des oberen Abschnitts kann mehrere der Rippen aufweisen, welche in Umfangsrichtungen, welche die Mittelachse ZC umgeben, voneinander beabstandet sein können, um die Gasdurchgänge oder -kanäle bilden. Die Rippen erstrecken sich radial von der Innenfläche des zylinderförmigen Absatzes des oberen Abschnitts zu der gegenüberliegenden Außenfläche des zylinderförmigen Absatzes des oberen Abschnitts.The cylindrical shoulder of the upper section can have a plurality of the ribs, which can be spaced from one another in circumferential directions surrounding the central axis ZC in order to form the gas passages or channels. The ribs extend radially from the inner surface of the cylindrical shoulder of the upper section to the opposite outer surface of the cylindrical shoulder of the upper section.

Im Betrieb spritzt der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff in das Innenvolumen der Mischstruktur ein. Der sich bewegende Kraftstoff zieht die heißen Gase durch Gaskanäle und in die Mischstruktur ein. Sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche in das Mittelvolumen eingezogenen Gase können in einer Ausführungsform durch die Gaskanäle gezogen werden. Die heißen Gase können durch die Strömung von Kraftstoff durch die Gaskanäle zwischen den Rippen in das Mittelvolumen gezogen werden.In operation, the fuel injector injects the fuel into the interior volume of the mixing structure. The moving fuel draws the hot gases through gas channels and into the mixing structure. All or substantially all of the gases drawn into the central volume can, in one embodiment, be drawn through the gas channels. The hot gases can be drawn into the central volume by the flow of fuel through the gas channels between the ribs.

Die Rippen fungieren ähnlich zu dem oben in Verbindung mit der Ausführungsform der in den 1 bis 4 dargestellten Mischstruktur Beschriebenen als Kühlkörper, um den heißen Gasen Wärmeenergie zu entziehen und die Gase zu kühlen. Die zumindest teilweise gekühlten Gase werden dann in der Strömung von Kraftstoff in der mittleren Öffnung mitgerissen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch innerhalb des Mittelvolumens der Mischstruktur zu bilden. Dieses Gemisch strömt dann mittels eines Raums 601 zwischen der Unterfläche des kegelförmigen Absatzes des oberen Abschnitts und der oberen Fläche des kegelförmigen Abschnitts aus der Mischstruktur. In einer Ausführungsform kann ein Teil des Gemischs aus einer (in 8 dargestellten) mittleren Durchgangsöffnung 603 strömen, welche mit dem Mittelvolumen fluidmäßig gekoppelt sein kann und welche die kegelförmigen Abschnitte umgeben. Alternativ kann ein Teil des in die mittlere Durchgangsöffnung strömenden Gases, welches mit dem Kraftstoff mitgerissen wird, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, von außerhalb der Mischstruktur durch die mittlere Durchgangsöffnung in die mittlere Durchgangsöffnung eintreten.The ribs function similarly to that described above in connection with the embodiment of FIGS 1 until 4th Mixed structure shown Described as a heat sink to extract thermal energy from the hot gases and to cool the gases. The at least partially cooled gases are then entrained in the flow of fuel in the central opening to form the fuel and gas mixture within the central volume of the mixing structure. This mixture then flows through a space 601 between the lower surface of the conical shoulder of the upper section and the upper surface of the conical section from the mixed structure. In one embodiment, part of the mixture can consist of a (in 8th shown) middle passage opening 603 flow, which can be fluidly coupled to the central volume and which surround the conical sections. Alternatively, some of the gas flowing into the central passage opening, which is entrained with the fuel in order to form the fuel-and-gas mixture, can enter the central passage opening from outside the mixing structure through the central passage opening.

Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann in die Brennkammer des Zylinders. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann kühler als Kraftstoff-und-Gas-Gemische sein, welche nicht durch die Mischstruktur strömen oder sich innerhalb davon vermischen, was wie hier beschrieben eine Zündung innerhalb der Kammer des Zylinders verzögern und Rußbildung verhindern oder reduzieren kann.The fuel and gas mixture then flows into the combustion chamber of the cylinder. This fuel-and-gas mixture can be cooler than fuel-and-gas mixtures which do not flow through the mixing structure or mix within it, which, as described herein, is an ignition can delay inside the chamber of the cylinder and prevent or reduce soot formation.

In einer Ausführungsform kann die Mischstruktur einen Auslass aufweisen, durch welchen das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch den Körper der Mischstruktur verlässt, welcher ein durchgehender oder beinahe durchgehender Kreis sein kann. Im Gegensatz dazu kann in einigen anderen Ausführungsformen das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch durch separate und beabstandete Leitungen aus der Mischstruktur austreten und folglich kommen mehrere Wolken des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs an gesonderten Stellen entlang des Außenumrisses oder - umfangs des zweiten Abschnitts der Strukturen aus der Mischstruktur. Die konzentrischen Kegel in dem Körper der Mischstruktur leiten das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch, um den Körper entlang des gesamten oder im Wesentlichen gesamten Außenumrisses oder -umfangs (z.B. mindestens 90%) des kegelförmigen Abschnitts zu verlassen. Die Abstandhalter 620 können die Strömung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs aus dem Körper an entsprechenden Stellen beeinträchtigen oder teilweise blockieren. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann jedoch über den Rest des Außenumrisses oder -umfangs des kegelförmigen Abschnitts strömen. Dies kann das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch vor Eintreten in die Brennkammer des Motorzylinders über ein größeres Volumen verteilen, was das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch für die Reduzierung oder Eliminierung von Rußerzeugung weiter kühlen kann.In one embodiment, the mixing structure can have an outlet through which the fuel-and-gas mixture leaves the body of the mixing structure, which can be a continuous or almost continuous circle. In contrast, in some other embodiments, the fuel-and-gas mixture may exit the mixing structure through separate and spaced-apart conduits and, consequently, multiple clouds of the fuel-and-gas mixture come at separate locations along the outer contour or perimeter of the second section of the structures from the mixed structure. The concentric cones in the body of the mixing structure direct the fuel and gas mixture to exit the body along all or substantially all of the outer contour or circumference (eg, at least 90%) of the conical section. The spacers 620 can impair or partially block the flow of the fuel-and-gas mixture out of the body at corresponding points. However, the fuel-and-gas mixture can flow over the remainder of the outer contour or circumference of the conical section. This can distribute the fuel and gas mixture over a larger volume prior to entering the combustion chamber of the engine cylinder, which can further cool the fuel and gas mixture to reduce or eliminate soot production.

In einer Ausführungsform können der obere Abschnitt und der untere (z.B. kegelförmige) Abschnitt separate Körper sein. Zum Beispiel können die Abstandhalter, Säulen oder Verbindungseinrichtungen an dem oberen Abschnitt oder dem kegelförmigen Abschnitt, jedoch nicht an beiden fixiert sein. Stattdessen können die Abstandhalter an dem oberen Abschnitt oder dem kegelförmigen Abschnitt, jedoch nicht an dem anderen des kegelförmigen Abschnitts oder des oberen Abschnitts fixiert sein. Der obere Abschnitt kann mit dem Zylinderkopf gekoppelt sein, wohingegen der kegelförmige Abschnitt mit der Krone des Kolbens gekoppelt sein kann. Die Abschnitte 608, 610 können in Kontakt oder nahe aneinander gebracht werden, wenn sich der Kolben in Richtung des Kraftstoffinjektors bewegt (und der Kraftstoffinjektor Kraftstoff in die Mischstruktur einspritzt). Die Abschnitte 608, 606 können voneinander getrennt werden, wenn sich der Kolben von dem Kraftstoffinjektor weg bewegt.In one embodiment, the upper section and the lower (eg, conical) section can be separate bodies. For example, the spacers, pillars, or connectors may be fixed to either the top section or the tapered section, but not both. Instead, the spacers may be fixed to the upper portion or the conical portion, but not to the other of the conical portion or the upper portion. The upper section can be coupled to the cylinder head, whereas the conical section can be coupled to the crown of the piston. The sections 608 , 610 may be brought into contact or close to each other as the piston moves towards the fuel injector (and the fuel injector injects fuel into the mixing structure). The sections 608 , 606 can be separated from each other as the piston moves away from the fuel injector.

7 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 700 für einen Zylinder eines Motors. Diese Mischstruktur kann als Rußreduzierungsanordnung bezeichnet werden, da die Mischstruktur die Gase kühlt, welche in Kraftstoff mitgerissen werden können, welcher in den Zylinder eingespritzt wird, wodurch eine Zündung verzögert wird und die Menge an erzeugtem Ruß reduziert oder eine Erzeugung von Ruß verhindert wird. Außerdem kann die Mischstruktur das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch weiter in die Brennkammer eines Motorzylinders leiten, um mehr Ruß zu oxidieren. 7th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure 700 for one cylinder of an engine. This mixing structure can be referred to as a soot reduction arrangement because the mixing structure cools the gases which may be entrained in fuel injected into the cylinder, thereby retarding ignition and reducing the amount of soot generated or preventing soot generation. In addition, the mixing structure can further direct the fuel and gas mixture into the combustion chamber of an engine cylinder to oxidize more soot.

Die Mischstruktur kann aus einem Körper 702 mit einer Form gebildet sein, welche sich um eine Mittelachse ZC in dem Mittelvolumen erstreckt. Der Körper erstreckt sich entlang der Mittelachse ZC von der Kraftstoffinjektorseite zu der oben in Verbindung mit der Mischstruktur beschriebenen gegenüberliegenden Kolbenseite. Die Kraftstoffinjektorseite ist einem Kraftstoffinjektor zugewandt, welcher Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, welchem die Mischstruktur zugeordnet sein kann. Die Kolbenseite ist der Krone des Kolbens in diesem selben Zylinder zugewandt.The mixed structure can consist of one body 702 be formed with a shape extending around a central axis ZC in the central volume. The body extends along the central axis ZC from the fuel injector side to the opposite piston side described above in connection with the mixing structure. The fuel injector side faces a fuel injector which injects fuel into the cylinder to which the mixing structure can be assigned. The piston side faces the crown of the piston in that same cylinder.

Der Körper der Mischstruktur kann an einem Zylinderkopf angebracht sein (wobei der Kraftstoffinjektor ebenso an dem Zylinderkopf angebracht ist) und feststehend bleiben, wohingegen sich ein Kolben in dem Zylinder relativ zu der Mischstruktur, dem Kraftstoffinjektor und dem Zylinderkopf bewegt. In einer Ausführungsform kann der Körper an der Krone des Kolbens (z.B. dem Ende des Kolbens, welches dem Kraftstoffinjektor am nächsten sein kann) angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors und des Zylinderkopfs und davon weg bewegen.The body of the mixing structure can be attached to a cylinder head (with the fuel injector also attached to the cylinder head) and remain stationary, whereas a piston in the cylinder moves relative to the mixing structure, the fuel injector and the cylinder head. In one embodiment, the body can be attached to the crown of the piston (e.g., the end of the piston which may be closest to the fuel injector) and can move toward and away from the fuel injector and cylinder head as the piston operates.

Der Körper kann einen oberen Abschnitt 708 aufweisen, welcher auf einer Kombination der oberen Stufe der in 5 dargestellten Mischstruktur und dem oberen Abschnitt der in 6 dargestellten Mischstruktur basieren kann. Der obere Abschnitt kann einen massiven Ringabschnitt oder -absatz 728 (z.B. ähnlich zu dem oberen Teil der oberen Stufe der Mischstruktur, welche die massive Wand 526 aufweisen kann) und einen kegelförmigen Absatz aufweisen.The body can have an upper section 708 have, which is based on a combination of the upper level of in 5 mixed structure shown and the upper section of the in 6th shown mixed structure can be based. The top section may be a solid ring section or shoulder 728 (e.g., similar to the top of the upper tier of the mixed structure that comprises the solid wall 526 may have) and have a conical shoulder.

Der Körper kann mehrere der hier in Verbindung mit anderen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten aufweisen. Zum Beispiel kann der Körper (anstatt der Luftkanäle und Rippen) eine massive Wand, welche oben in Verbindung mit der in 5 dargestellten Mischstruktur beschrieben ist, den kegelförmigen Absatz, welcher mit der Wand gekoppelt sein kann (und welcher mit der Wand einen Teil des oberen Abschnitts bildet) und den unteren kegelförmigen Abschnitt aufweisen.The body can include several of the components described herein in connection with other embodiments. For example, the body (instead of the air ducts and ribs) can have a solid wall that is connected to the in 5 mixing structure shown is described, the conical shoulder, which can be coupled to the wall (and which forms part of the upper portion with the wall) and the lower conical portion.

Ein Unterschied zwischen dem Körper der Mischstruktur und dem Körper der in 6 dargestellten Mischstruktur kann in der Anzahl und Anordnung von Abstandhaltern in dem Körper bestehen. Der Körper kann mehrere dünne Säulen aufweisen, welche die Abstandhalter bilden. Die Abstandhalter können sich bezüglich Anzahl, Größe, Dicke, Länge, Profil und Material von Ausführungsform zu Ausführungsform unterscheiden. Eine erhöhte Anzahl und dünnere Form der Abstandhalter kann eine Vermischung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs unterstützen, da dieses Gemisch in dem Raum zwischen dem kegelförmigen Absatz und dem kegelförmigen Abschnitt strömt, und kann ebenso den Flächenbereich erhöhen, welcher das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kontaktiert. Das heißt, die Abstandhalter können als Kühlkörper fungieren und können in einer zu den hier beschriebenen Rippen ähnlichen Weise Wärmeenergie aus dem Kraftstoff-und-Gas-Gemisch ableiten.A difference between the body of the mixed structure and the body of the in 6th The mixed structure shown can consist in the number and arrangement of spacers in the body. The body can have several thin pillars that form the spacers. The spacers can differ from embodiment to embodiment in terms of number, size, thickness, length, profile and material. An increased number and thinner shape of the spacers can promote mixing of the fuel-and-gas mixture, since this mixture flows in the space between the conical shoulder and the conical section, and can also increase the surface area which the fuel-and-gas mixture Gas mixture contacted. That is, the spacers can function as heat sinks and can dissipate thermal energy from the fuel-and-gas mixture in a manner similar to the ribs described here.

Im Betrieb spritzt der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff in das Mittelvolumen der Mischstruktur ein. Der sich bewegende Kraftstoff zieht die heißen Gase durch die Mischstruktur ein. Die heißen Gase können ähnlich dazu, wie die heißen Gase in den Körper der Mischstruktur eingezogen werden können, in das Mittelvolumen zwischen der Kraftstoffinjektorseite des Körpers und dem Kraftstoffinjektor gezogen werden.In operation, the fuel injector injects the fuel into the central volume of the mixing structure. The moving fuel pulls in the hot gases through the mixing structure. The hot gases may be drawn into the central volume between the fuel injector side of the body and the fuel injector, similar to how the hot gases may be drawn into the body of the mixing structure.

Die Gase werden dann in der Strömung von Kraftstoff in dem Mittelvolumen mitgerissen und strömen als das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mittels des Raums zwischen dem kegelförmigen Absatz 630 des oberen Abschnitts und dem kegelförmigen Abschnitt aus der Mischstruktur. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann zwischen den Abstandhaltern strömen und die Abstandhalter können als Kühlkörper fungieren, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu kühlen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann in die Brennkammer des Zylinders. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann kühler als Kraftstoff-und-Gas-Gemische sein, welche nicht durch die Mischstruktur strömen oder sich innerhalb davon vermischen, was wie hier beschrieben eine Zündung innerhalb der Kammer des Zylinders verzögern und Rußbildung verhindern oder reduzieren kann.The gases are then entrained in the flow of fuel in the central volume and flow as the fuel-and-gas mixture through the space between the tapered shoulder 630 the upper portion and the conical portion from the mixed structure. The fuel-and-gas mixture can flow between the spacers and the spacers can act as heat sinks to cool the fuel-and-gas mixture. The fuel and gas mixture then flows into the combustion chamber of the cylinder. This fuel-and-gas mixture can be cooler than fuel-and-gas mixtures which do not flow through the mixing structure or mix within it, which, as described herein, can delay ignition within the chamber of the cylinder and prevent or reduce soot formation .

Ähnlich zu der Mischstruktur kann der Auslass, durch welchen das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch den Körper der Mischstruktur verlässt, ein durchgehender oder im Wesentlichen durchgehender Kreis sein. Die konzentrischen Kegel in dem Körper der Mischstruktur leiten das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch, um den Körper entlang des gesamten oder im Wesentlichen gesamten Außenumrisses oder -umfangs (z.B. mindestens 90%) des kegelförmigen Absatzes 630 zu verlassen. Die Abstandhalter können die Strömung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs aus dem Körper an entsprechenden Stellen beeinträchtigen oder teilweise blockieren. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann jedoch über den Rest des Außenumrisses oder -umfangs des kegelförmigen Abschnitts strömen. Dies kann das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch über ein größeres Volumen verteilen, was das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch für die Reduzierung oder Eliminierung von Rußerzeugung weiter kühlen kann.Similar to the mixing structure, the outlet through which the fuel-and-gas mixture leaves the body of the mixing structure can be a continuous or substantially continuous circle. The concentric cones in the body of the mixing structure direct the fuel and gas mixture around the body along all or substantially all of the outer contour or circumference (eg, at least 90%) of the conical shoulder 630 to leave. The spacers can impair or partially block the flow of the fuel-and-gas mixture out of the body at corresponding points. However, the fuel-and-gas mixture can flow over the remainder of the outer contour or circumference of the conical section. This can distribute the fuel-and-gas mixture over a larger volume, which can further cool the fuel-and-gas mixture for reducing or eliminating soot production.

8 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 800 für einen Zylinder eines Motors. Die Mischstruktur kann optional als Rußreduzierungsanordnung bezeichnet werden, da die Mischstruktur die Gase kühlt, welche in Kraftstoff mitgerissen werden können, welcher in den Zylinder eingespritzt wird, wodurch eine Zündung verzögert und die Menge an erzeugtem Ruß reduziert oder eine Erzeugung von Ruß verhindert wird. Außerdem kann die Mischstruktur das Kraftstoff-und-Luft-Gemisch weiter in die Brennkammer eines Motorzylinders leiten, um mehr Ruß zu oxidieren. 8th Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a mixing structure 800 for one cylinder of an engine. The mixing structure may optionally be referred to as a soot reduction assembly because the mixing structure cools the gases which may be entrained in fuel injected into the cylinder, thereby retarding ignition and reducing the amount of soot generated or preventing soot generation. In addition, the mixing structure can further direct the fuel-and-air mixture into the combustion chamber of an engine cylinder to oxidize more soot.

Die Mischstruktur kann aus einem Körper 802 mit einer Form gebildet sein, welche sich um eine Mittelachse ZC in dem Mittelvolumen erstreckt. Dieser Körper erstreckt sich entlang der Mittelachse ZC von der Kraftstoffinjektorseite zu der oben in Verbindung mit anderen Kühlanordnungen beschriebenen gegenüberliegenden Kolbenseite. Die Kraftstoffinjektorseite ist einem Kraftstoffinjektor zugewandt, welcher Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, welchem die Mischstruktur zugeordnet sein kann. Die Zylinderseite ist der Krone des Kolbens in diesem selben Zylinder zugewandt.The mixed structure can consist of one body 802 be formed with a shape extending around a central axis ZC in the central volume. This body extends along the central axis ZC from the fuel injector side to the opposite piston side described above in connection with other cooling arrangements. The fuel injector side faces a fuel injector which injects fuel into the cylinder to which the mixing structure can be assigned. The cylinder side faces the crown of the piston in that same cylinder.

Der Körper der Mischstruktur kann an einem Zylinderkopf angebracht sein (wobei der Kraftstoffinjektor ebenso an dem Zylinderkopf angebracht ist) und feststehend bleiben, wohingegen sich ein Kolben in dem Zylinder relativ zu der Mischstruktur, dem Kraftstoffinjektor und dem Zylinderkopf bewegt. In einer Ausführungsform kann der Körper an der Krone des Kolbens (z.B. dem Ende des Kolbens, welches dem Kraftstoffinjektor am nächsten sein kann) angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors und des Zylinderkopfs und davon weg bewegen.The body of the mixing structure can be attached to a cylinder head (with the fuel injector also attached to the cylinder head) and remain stationary, whereas a piston in the cylinder moves relative to the mixing structure, the fuel injector and the cylinder head. In one embodiment, the body can be attached to the crown of the piston (e.g., the end of the piston which may be closest to the fuel injector) and can move toward and away from the fuel injector and cylinder head as the piston operates.

Der Körper kann mehrere der hier in Verbindung mit anderen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten aufweisen. Der Körper kann den oberen Abschnitt aufweisen, welcher auf einer Kombination der oberen Stufe der in 5 dargestellten Mischstruktur und des oberen Abschnitts der in 6 dargestellten Mischstruktur basieren kann und welcher oben in Verbindung mit der in 7 dargestellten Mischstruktur beschrieben sein kann. Der obere Abschnitt kann den massiven Ringabschnitt oder -absatz und den kegelförmigen Absatz aufweisen. Der Körper kann eine oben beschriebene massive Wand, den kegelförmigen Absatz, welcher mit einer Wand gekoppelt sein kann, und den unteren kegelförmigen Abschnitt aufweisen. Der Körper kann zudem einen oder mehrere Abstandhalter aufweisen, welche den kegelförmigen Absatz und den kegelförmigen Abschnitt verbinden.The body can include several of the components described herein in connection with other embodiments. The body may have the upper portion which is based on a combination of the upper stage of the in 5 mixed structure shown and the upper portion of the in 6th mixed structure shown and which above in connection with the in 7th shown mixed structure can be described. The upper section can have the solid ring section or shoulder and the conical shoulder. The body can have a solid wall as described above, the conical shoulder, which can be coupled to a wall, and the lower conical section. The body can also have one or more spacers, which connect the conical shoulder and the conical section.

Im Betrieb spritzt der Kraftstoffinjektor den Kraftstoff in das Mittelvolumen des Körpers ein. Der sich bewegende Kraftstoff zieht die heißen Gase durch die Mischstruktur ein. Die heißen Gase können in die mittlere Öffnung zwischen der Kraftstoffinjektorseite und dem Kraftstoffinj ektor gezogen werden.In operation, the fuel injector injects the fuel into the central volume of the body. The moving fuel pulls in the hot gases through the mixing structure. The hot gases can be drawn into the central opening between the fuel injector side and the fuel injector.

Die Gase werden in der Strömung von Kraftstoff in dem Mittelvolumen mitgerissen und strömen als das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mittels des Raums zwischen dem kegelförmigen Absatz des oberen Abschnitts und dem kegelförmigen Abschnitt aus der Mischstruktur. Ein Teil des Gemischs kann mittels der Durchgangsöffnung aus der Struktur austreten. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann den Körper innerhalb dieses Raums kontaktieren und Wärmeenergie an den Körper übertragen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu kühlen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann in die Brennkammer des Zylinders. Dieses Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann kühler als Kraftstoff-und-Gas-Gemische sein, welche nicht durch die Mischstruktur strömen oder sich innerhalb davon vermischen, was wie hier beschrieben eine Zündung innerhalb der Kammer des Zylinders verzögern und Rußbildung verhindern oder reduzieren kann.The gases are entrained in the flow of fuel in the central volume and flow out of the mixing structure as the fuel-and-gas mixture by way of the space between the conical shoulder of the upper section and the conical section. Part of the mixture can exit from the structure by means of the through opening. The fuel and gas mixture can contact the body within this space and transfer thermal energy to the body to cool the fuel and gas mixture. The fuel and gas mixture then flows into the combustion chamber of the cylinder. This fuel-and-gas mixture can be cooler than fuel-and-gas mixtures which do not flow through the mixing structure or mix within it, which, as described herein, can delay ignition within the chamber of the cylinder and prevent or reduce soot formation .

Außerdem kann der Auslass, durch welchen das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch den Körper der Mischstruktur verlässt, wie oben beschrieben ein durchgehender oder im Wesentlichen durchgehender Kreis sein. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann über ein größeres Volumen verteilt werden, was das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch für die Reduzierung oder Eliminierung von Rußerzeugung weiter kühlen kann.In addition, the outlet through which the fuel-and-gas mixture leaves the body of the mixing structure can be a continuous or substantially continuous circle, as described above. The fuel-and-gas mixture can be distributed over a larger volume, which can further cool the fuel-and-gas mixture to reduce or eliminate soot production.

Die hier beschriebenen Kühlanordnungen können ein einstückiger Körper sein, wobei sämtliche Teile und Komponenten aneinander und an einer gängigen anderen Komponente gesichert sind (z.B. kann der gesamte Körper der Mischstruktur an dem Zylinderkopf oder dem Kolben, jedoch nicht an beiden fixiert sein). In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Kühlanordnungen aus einem mehrstückigen Körper gebildet sein, wobei ein Teil des Körpers (z.B. der/die obere Abschnitt oder Stufe) mit dem Zylinderkopf gekoppelt ist und ein anderer Teil des Körpers (z.B. der untere Abschnitt) mit der Krone des Kolbens gekoppelt ist. Diese Teile können in dem Maße, in dem sich der Kolben in Richtung des Kraftstoffinjektors bewegt (und Kraftstoff durch den Kraftstoffinjektor in den Körper eingespritzt werden kann) in Kontakt oder nahe aneinander gebracht werden und können sich in dem Maße auseinanderbewegen, in dem sich der Kolben von dem Kraftstoffinjektor weg bewegt.The cooling assemblies described herein can be a one-piece body with all parts and components secured to one another and to a common other component (e.g., the entire body of the mixing structure can be affixed to the cylinder head or the piston, but not both). In one embodiment, one or more of the cooling assemblies may be formed from a multi-piece body, with one part of the body (e.g., the upper section or step) coupled to the cylinder head and another part of the body (e.g., the lower section) coupled to the Crown of the piston is coupled. These parts can be brought into contact or close together as the piston moves towards the fuel injector (and fuel can be injected into the body through the fuel injector) and can move apart as the piston moves moved away from the fuel injector.

In einer Ausführungsform kann eine Mischstruktur für einen Zylinder in einem Motor bereitgestellt sein. Die Mischstruktur kann einen ringförmigen Körper aufweisen, welcher eine mittlere Öffnung und eine Mittelachse umgibt. Der ringförmige Körper kann geformt sein, um zwischen einem Kraftstoffinjektor des Zylinders und einem Kolben in einer Brennkammer des Zylinders platziert zu sein. Der ringförmige Körper kann geformt sein, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor in die mittlere Öffnung des ringförmigen Körpers entlang der Mittelachse aufzunehmen. Der ringförmige Körper kann zudem geformt sein, um heißes Gas in die mittlere Öffnung einzuziehen, um mit dem Kraftstoff mitgerissen zu werden, welcher aus dem Kraftstoffinjektor in der mittleren Öffnung strömt. Der ringförmige Körper kann geformt sein, um ein Gemisch aus dem heißen Gas und dem Kraftstoff zu leiten, welches über den ringförmigen Körper eingespritzt werden kann, um eine Temperatur des Gemischs aus dem heißen Gas und dem Kraftstoff vor Leiten des Gemischs aus dem heißen Gas und dem Kraftstoff in die Brennkammer des Zylinders zu reduzieren.In one embodiment, a mixing structure may be provided for a cylinder in an engine. The mixing structure can have an annular body which surrounds a central opening and a central axis. The annular body may be shaped to be placed between a fuel injector of the cylinder and a piston in a combustion chamber of the cylinder. The annular body may be shaped to receive fuel from the fuel injector into the central opening of the annular body along the central axis. The annular body may also be shaped to draw hot gas into the central opening to be entrained with the fuel flowing from the fuel injector in the central opening. The annular body may be shaped to conduct a mixture of the hot gas and the fuel, which can be injected via the annular body, to maintain a temperature of the mixture of the hot gas and the fuel before passing the mixture of the hot gas and fuel to reduce the fuel in the combustion chamber of the cylinder.

Optional kann der ringförmige Körper einen oberen Ring und einen unteren Ring aufweisen, welche miteinander gekoppelt sind; der obere Ring weist einen Außenumfang auf, welcher näher an der Mittelachse als ein Außenumfang des unteren Rings liegen kann; der untere Ring erweitert sich nach außen weg von dem oberen Ring und der Mittelachse; der obere Ring kann sich näher an dem Kraftstoffinjektor als der untere Ring befinden, während der ringförmige Körper zwischen dem Kraftstoffinjektor des Zylinders und dem Kolben in der Brennkammer des Zylinders platziert sein kann; der obere Ring kann mehrere Rippen aufweisen, welche entlang zu der Mittelachse hinführender radialer Richtungen ausgerichtet und in Richtungen, welche parallel zu einem Außenumfang des oberen Rings verlaufen können, voneinander beabstandet sind; die Rippen können in dem oberen Ring derart positioniert sein, dass das heiße Gas durch die Strömung des Kraftstoffs in der mittleren Öffnung in die mittlere Öffnung zwischen den Rippen eingezogen werden kann. Die Rippen können das heiße Gas kühlen, da das heiße Gas zwischen den Rippen strömt; der obere Ring des ringförmigen Körpers kann einen kegelförmigen Absatz aufweisen, welcher sich von der Mittelachse weg erweitert; der untere Ring des ringförmigen Körpers weist eine Kegelform auf, welche sich von der Mittelachse weg erweitert; der obere Ring des ringförmigen Körpers kann einen kegelförmigen Absatz aufweisen, welcher sich von der Mittelachse weg erweitert. Der untere Ring des ringförmigen Körpers kann eine Kegelform aufweisen, welche sich von der Mittelachse weg erweitert; der kegelförmige Absatz des oberen Rings und der untere Ring können in Richtungen, welche parallel zu der Mittelachse verlaufen können, voneinander beabstandet sein; der ringförmige Körper kann derart geformt sein, dass das Gemisch aus dem heißen Gas und dem Kraftstoff durch ein Volumen zwischen dem kegelförmigen Absatz des oberen Rings und dem unteren Ring aus dem ringförmigen Körper strömt; die Anordnung kann zudem Abstandhaltersäulen aufweisen, welche mit dem kegelförmigen Absatz des oberen Rings und dem unteren Ring gekoppelt sein und diese verbinden können; der ringförmige Körper kann mehrere Leitungen aufweisen, welche die mittlere Öffnung mit Stellen außerhalb des ringförmigen Körpers fluidmäßig koppeln; die Leitungen können in Richtungen länglich sein, welche quer zu der Mittelachse verlaufen können; die Leitungen können in Richtungen länglich sein, welche das Gemisch aus dem heißen Gas und dem Kraftstoff von der Mittelachse weg leiten; der ringförmige Körper erstreckt sich in parallel zu der Mittelachse verlaufenden Richtungen von einer Kraftstoffinjektorseite, welche positioniert sein kann, um dem Kraftstoffinjektor zugewandt zu sein, zu einer gegenüberliegenden Zylinderseite, welche positioniert sein kann, um dem Kolben in der Brennkammer des Zylinders zugewandt zu sein; der ringförmige Körper kann geformt sein, um das heiße Gas in die mittlere Öffnung zwischen der Kraftstoffinjektorseite des Körpers und dem Kraftstoffinjektor einzuziehen; der ringförmige Körper kann eingerichtet sein, um mit einem Zylinderkopf des Zylinders gekoppelt zu sein; der ringförmige Körper kann eingerichtet sein, um mit einer Oberseite des Kolbens gekoppelt zu sein; der ringförmige Körper weist eine Öffnung auf, welche dem Kraftstoffinjektor zugewandt ist und in welche der Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor in den ringförmigen Körper eingespritzt werden kann; der ringförmige Körper kann aus einem ersten Ring und einem zweiten Ring gebildet sein. Der erste Ring kann eingerichtet sein, um mit einem Zylinderkopf des Zylinders gekoppelt zu sein, welcher ebenso mit dem Kraftstoffinjektor gekoppelt sein oder diesen aufweisen kann. Der zweite Ring kann mit dem Kolben gekoppelt sein.Optionally, the annular body can have an upper ring and a lower ring which are coupled to one another; the upper ring has an outer circumference which may be closer to the central axis than an outer circumference of the lower ring; the lower ring flares outward away from the upper ring and the central axis; the upper ring may be closer to the fuel injector than the lower ring, while the annular body may be placed between the fuel injector of the cylinder and the piston in the combustion chamber of the cylinder; the upper ring may have a plurality of ribs which are aligned along radial directions leading to the central axis and spaced from one another in directions which may be parallel to an outer circumference of the upper ring; the ribs may be positioned in the top ring such that the hot gas can be drawn into the central opening between the ribs by the flow of fuel in the central opening. The fins can cool the hot gas because the hot gas flows between the fins; the upper ring of the annular body may have a conical shoulder which widens away from the central axis; the lower ring of the annular body has a conical shape which widens away from the central axis; the upper ring of the annular body can have a conical shoulder which widens away from the central axis. The lower ring of the annular body may have a conical shape which widens away from the central axis; the conical shoulder of the upper ring and the lower ring may be spaced from one another in directions which may be parallel to the central axis; the ring-shaped The body may be shaped such that the mixture of the hot gas and the fuel flows out of the annular body through a volume between the conical shoulder of the upper ring and the lower ring; the arrangement can also have spacer columns which can be coupled to the conical shoulder of the upper ring and the lower ring and can connect them; the annular body may have a plurality of conduits fluidly coupling the central opening to locations outside the annular body; the conduits can be elongated in directions which can be transverse to the central axis; the conduits may be elongated in directions directing the hot gas and fuel mixture away from the central axis; the annular body extends in directions parallel to the central axis from a fuel injector side which can be positioned to face the fuel injector to an opposite cylinder side which can be positioned to face the piston in the combustion chamber of the cylinder; the annular body may be shaped to draw the hot gas into the central opening between the fuel injector side of the body and the fuel injector; the annular body may be configured to be coupled to a cylinder head of the cylinder; the annular body may be configured to be coupled to a top of the piston; the annular body has an opening which faces the fuel injector and into which the fuel from the fuel injector can be injected into the annular body; the annular body can be formed from a first ring and a second ring. The first ring can be configured to be coupled to a cylinder head of the cylinder, which can also be coupled to or have the fuel injector. The second ring can be coupled to the piston.

9 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 900. 10 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite 908 der in 9 dargestellten Mischstruktur. 11 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Mischstruktur entlang der in 10 dargestellten Linie 11-11. 12 veranschaulicht eine weitere Querschnittsansicht der Mischstruktur entlang der Linie 12-12 in 9. Die hier beschriebenen Mischstrukturen können optional als Motoranordnungen bezeichnet werden. 9 Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 900 . 10 Figure 11 illustrates a perspective view of an injector side 908 the in 9 shown mixed structure. 11 FIG. 10 illustrates a cross-sectional view of the mixing structure along the line of FIG 10 shown line 11-11 . 12th Figure 11 illustrates another cross-sectional view of the mixing structure along the line 12-12 in 9 . The mixed structures described here can optionally be referred to as motor arrangements.

Die Mischstruktur kann einen Körper 904 aufweisen, welcher eine Achse 906 definiert und welcher sich entlang der Achse von einer Injektorseite 908 in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite 910 erstreckt. Der Körper kann eine/-n Zylinderkopfschnittstellenstruktur oder -abschnitt 926 und eine Wärmeregelungsstruktur 914 aufweisen. Die Zylinderkopfschnittstellenstruktur koppelt mit einem Zylinderkopf, wohingegen die Wärmeregelungsstruktur einer Krone eines Kolbens zugewandt ist. Die Schnittstellenstruktur des Körpers ist schrumpfeingepasst. Zum Beispiel kann der Körper aus einem oder mehreren Materialien gebildet sein, welche nach Einbau und/oder Verwendung schrumpfen. Der Körper kann ausgebildet sein, um solche Abmessungen aufzuweisen, dass die Abmessungen, nachdem der Körper schrumpft, mit der/den Komponente(-n), mit welcher/welchen der Körper zusammenzusetzen ist, übereinstimmen oder dazu passen. In anderen Ausführungsformen können Strukturen an/mit einem Zylinderkopf eines Motorzylinders in verschiedenen anderen Ausführungsformen pressgepasst, verschweißt, verbolzt, gewindemäßig befestigt (z.B. aufgeschraubt) oder als Teil davon ausgebildet sein.The mixed structure can have a body 904 have which one axis 906 and which extends along the axis from one injector side 908 towards an opposite side of the piston 910 extends. The body may be a cylinder head interface structure or section 926 and a thermal control structure 914 exhibit. The cylinder head interface structure couples to a cylinder head, whereas the thermal control structure faces a crown of a piston. The interface structure of the body is shrink-fitted. For example, the body can be formed from one or more materials that will shrink upon installation and / or use. The body may be configured to have dimensions such that, after the body shrinks, the dimensions will match or match the component (s) with which the body is to be assembled. In other embodiments, structures on / with a cylinder head of an engine cylinder may be press fit, welded, bolted, threaded (eg screwed), or formed as part thereof in various other embodiments.

In einer Ausführungsform kann die Achse eine Mittelachse sein, um welche sich der Körper symmetrisch erstreckt oder welche er umgibt. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Achse möglicherweise nicht entlang der Mitte des Körpers und/oder der Körper ist möglicherweise nicht symmetrisch um die Achse herum. Die Injektorseite des Körpers ist einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt, wohingegen die Kolbenseite des Körpers einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt ist.In one embodiment, the axis can be a central axis about which the body extends symmetrically or which it surrounds. In one embodiment, the axis may not extend along the center of the body and / or the body may not be symmetrical about the axis. The injector side of the body faces a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body faces a piston head of the engine cylinder.

Der Körper weist eine gegenüberliegende nach innen weisende Fläche 1000 nahe der Achse auf. Diese nach innen weisende Fläche definiert ein oder mehrere Mittelvolumina 1002 innerhalb des Körpers. Obschon in den 10 und 11 lediglich ein einzelnes Mittelvolumen 1002 dargestellt sein kann, kann der Körper in einer Ausführungsform eine oder mehrere Innenwände oder andere Strukturen aufweisen, welche das einzelne Mittelvolumen in zwei oder mehr kleinere Volumina aufteilen. Das Volumen kann als Einspritzkammer bezeichnet werden. Die Einspritzkammer kann eine Form aufweisen, deren Querschnittsgröße sich an Stellen verringert, welche weiter von der Injektorseite des Körpers entfernt sein können. Zum Beispiel kann die Einspritzkammer im Durchmesser derart abgestuft sein, dass unterschiedliche Stellen der Einspritzkammer, welche entlang der Achse näher an der Kolbenseite liegen können, geringere Durchmesser als Stellen aufweisen können, welche entlang der Achse näher an der Einspritzseite liegen können. Optional kann die Einspritzkammer derart zylinderförmig sein, dass die Querschnittsgröße an unterschiedlichen Stellen entlang der Achse dieselbe bleibt. In anderen Ausführungsformen kann die Einspritzkammer derart kegelförmig oder gerillt sein, dass unterschiedliche Stellen der Einspritzkammer, welche entlang der Achse näher an der Kolbenseite liegen können, geringere Durchmesser als Stellen aufweisen können, welche entlang der Achse näher an der Einspritzseite liegen können.The body has an opposite inwardly facing surface 1000 close to the axis. This inwardly facing surface defines one or more central volumes 1002 within the body. Although in the 10 and 11 only a single volume of funds 1002 In one embodiment, the body can have one or more inner walls or other structures which divide the individual central volume into two or more smaller volumes. The volume can be referred to as the injection chamber. The injection chamber may have a shape whose cross-sectional size decreases at locations which may be further from the injector side of the body. For example, the injection chamber can be graduated in diameter such that different locations of the injection chamber, which can be closer to the piston side along the axis, can have smaller diameters than locations which can be closer to the injection side along the axis. Optionally, the injection chamber can be cylindrical in such a way that the cross-sectional size remains the same at different points along the axis. In other embodiments, the injection chamber can be conical or grooved in such a way that different locations of the injection chamber, which can be closer to the piston side along the axis, can have smaller diameters than locations which can be closer to the injection side along the axis.

Der Körper kann zudem eine nach außen weisende Fläche 916 aufweisen, welche distal von der Achse liegen kann. Zum Beispiel kann die nach innen weisende Fläche nahe an der Achse liegen und die nach außen weisende Fläche kann insofern distal zu der Achse liegen, als dass die nach innen weisende Fläche näher an der Achse als die nach außen weisende Fläche liegen kann.The body can also have an outward-facing surface 916 have which may be distal from the axis. For example, the inwardly facing surface can be close to the axis and the outwardly facing surface can be distal to the axis in that the inwardly facing surface can be closer to the axis than the outwardly facing surface.

Der Körper weist mehrere Kanalflächen 918 auf, welche zwei oder mehr Gaskanäle 912, 920 definieren können, welche sich zwischen der Injektorseite und der Kolbenseite des Körpers befinden. Die Gaskanäle können sich von der nach außen weisenden Fläche durch die nach innen weisende Fläche durch den Körper erstrecken. In verschiedenen Ausführungsformen bilden einige Kanalflächen lineare Schlitze durch den Körper als Gaskanäle, wohingegen einige andere Kanalflächen kreisförmige Kanäle durch den Körper als die Gaskanäle bilden. Die Schlitze können in sich von einer Seite oder in Richtung einer gegenüberliegenden Seite erstreckenden Richtungen länglich sein. In anderen Ausführungsformen können die Schlitze in anderen Richtungen länglich sein und/oder können eine andere Form aufweisen. Zum Beispiel können die Schlitze gekrümmt sein, können gebogen sein, können aus zwei oder mehr unterschiedlich ausgerichteten linearen Abschnitten gebildet sein oder dergleichen. In einer Ausführungsform können die Kanalflächen und/oder Gaskanäle eine andere Größe und/oder Form aufweisen. Wie in 12 dargestellt können Flächen zum Beispiel wellenförmige Flächen sein. Die Kanäle scheinen sich in 12 nicht zu der nach außen weisenden Fläche des Körpers zu erstrecken, da sich die Kanäle in 11 entlang Richtungen erstrecken, welche nach unten abgewinkelt sein können. Die Auswahl der Richtung und Form kann auf der angestrebten Endverwendung, dem Typ von Motor und Kraftstoff(-en) und anderen Anwendungsspezifika basieren.The body has several channel surfaces 918 on which two or more gas ducts 912 , 920 can define which are between the injector side and the piston side of the body. The gas channels can extend from the outwardly facing surface through the inwardly facing surface through the body. In various embodiments, some channel surfaces form linear slots through the body as gas channels, while some other channel surfaces form circular channels through the body as the gas channels. The slots may be elongated in directions extending from one side or toward an opposite side. In other embodiments, the slots can be elongated in other directions and / or can have a different shape. For example, the slots can be curved, can be bent, can be formed from two or more differently oriented linear sections, or the like. In one embodiment, the channel surfaces and / or gas channels can have a different size and / or shape. As in 12th surfaces can, for example, be wave-shaped surfaces. The channels seem to be in 12th not to extend to the outward-facing surface of the body as the channels extend into 11 extend along directions which may be angled downward. The choice of direction and shape can be based on the end use sought, the type of engine and fuel (s), and other application specifics.

In der veranschaulichten Ausführungsform können die Gemisch-Leitungen 922 durch die Gaskanäle definiert oder dazwischen angeordnet sein. Die Gemisch-Leitungen 922 weisen Innenkanalflächen 924 innerhalb des Körpers der Anordnung 900 auf. Die Gaskanäle 920 können zwischen den Gemisch-Leitungen 922 und der Injektorfläche 908 angeordnet sein und die Gaskanäle 912 können zwischen den Gemisch-Leitungen 922 und der Kolbenfläche 910 angeordnet sein.In the illustrated embodiment, the mixture lines 922 defined by the gas channels or arranged therebetween. The mixture lines 922 have inner channel surfaces 924 within the body of the assembly 900 on. The gas ducts 920 can between the mixture lines 922 and the injector area 908 be arranged and the gas channels 912 can between the mixture lines 922 and the piston area 910 be arranged.

In einigen Ausführungsformen können die eine oder mehreren der Flächen eine katalytische Beschichtung, verschleißfeste Beschichtung oder gegen Kohlenstoffansammlung beständige Beschichtung aufweisen. Außerdem oder alternativ kann die Fläche behandelt werden. Geeignete Behandlungen können Plasmabehandlung, Wärmebehandlung, Laserauftragschweißen, Nitrieren, Karbonisieren und dergleichen umfassen.In some embodiments, the one or more of the surfaces can have a catalytic coating, wear resistant coating, or carbon build-up resistant coating. In addition or as an alternative, the area can be treated. Suitable treatments can include plasma treatment, heat treatment, laser deposition welding, nitriding, carbonizing, and the like.

Jede/-r der Leitungen oder Kanäle erstreckt sich von einem/einer Eingangsanschluss oder -öffnung zu einem/einer gegenüberliegenden Ausgangsanschluss oder -öffnung. Die Eingangsanschlüsse für die Gasleitungen oder -kanäle können sich entlang der nach außen weisenden Fläche des Körpers befinden, da die Gase durch die Anschlüsse in der nach außen weisenden Fläche in die Leitungen oder Kanäle aufgenommen werden können. Die Ausgangsanschlüsse für die Gasleitungen oder -kanäle können sich entlang der nach innen weisenden Fläche des Körpers befinden, da die Gase durch die Anschlüsse in der nach innen weisenden Fläche aus den Leitungen oder Kanälen austreten. Die Eingangsanschlüsse für die Gemisch-Leitungen können sich entlang der nach innen weisenden Fläche des Körpers befinden, da das Gemisch durch die Anschlüsse in der nach innen weisenden Fläche in die Leitungen aufgenommen werden kann. Die Ausgangsanschlüsse für die Leitungen können sich entlang der nach außen weisenden Fläche des Körpers befinden, da das Gemisch durch die Anschlüsse in der nach außen weisenden Fläche aus den Leitungen austritt.Each of the conduits or channels extend from one input port or opening to an opposite output port or opening. The inlet connections for the gas lines or channels can be located along the outward-facing surface of the body, since the gases can be received into the lines or channels through the connections in the outward-facing surface. The outlet connections for the gas lines or channels can be located along the inwardly facing surface of the body, since the gases exit the lines or channels through the connections in the inwardly facing surface. The inlet connections for the mixture lines can be located along the inwardly facing surface of the body, since the mixture can be received into the lines through the connections in the inwardly facing surface. The outlet connections for the lines can be located along the outward-facing surface of the body, since the mixture exits the lines through the connections in the outward-facing surface.

Die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Einlässe und/oder Auslässe der Kanäle und/oder Leitungen können wie zum Beispiel in den 9 und 11 dargestellt abgerundete Formen entlang Kanten der Kanäle oder Leitungen aufweisen, welche durch die Schnittstellen zwischen den Definitionsflächen und der nach außen weisenden Fläche definiert sind. In einer Ausführungsform können diese Kanten eine nichtabgerundete Form wie etwa eine Neunzig-Grad-Schnittstelle zwischen den Definitionsflächen und der nach außen weisenden Fläche aufweisen. Die abgerundeten Kanten können es mehr Gasen ermöglichen, in die Kanäle zu strömen, und/oder können eine erhöhte Flächenzusammenwirkung (und daher eine hochgradigere Wärmeübertragung) zwischen dem Körper und den Gasen bereitstellen. Optional können die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Kanäle Kegelformen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen in den Kanälen verringert, welche weiter von der nach außen weisenden Fläche entfernt sein können. Optional können die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Kanäle gerillte Formen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen in den Kanälen erhöht, welche weiter von der nach außen weisenden Fläche entfernt sein können. In einer Ausführungsform ist der Ausgangsanschluss eingerichtet, um an einer bestimmten Stelle eine Flammenfront zu stabilisieren. Beispielsweise kann ein Flammenhalter an dem Ausgangsanschluss angeordnet sein. Der Flammenhalter kann bei einer Verbrennung die Flammenfront an einer bestimmen Stelle stabilisieren.The input and / or output connections of the inlets and / or outlets of the channels and / or lines can, for example, in the 9 and 11 shown have rounded shapes along edges of the channels or lines, which are defined by the interfaces between the definition surfaces and the outward-facing surface. In one embodiment, these edges may have a non-rounded shape, such as a ninety degree intersection between the defining surfaces and the outwardly facing surface. The rounded edges can allow more gases to flow into the channels and / or can provide increased surface interaction (and therefore greater heat transfer) between the body and the gases. Optionally, the inlet and / or outlet connections of the channels can have cone shapes, the cross-sectional area of which is reduced at points in the channels which can be further away from the surface facing outwards. Optionally, the inlet and / or outlet connections of the channels can have grooved shapes, the cross-sectional area of which increases at points in the channels which can be further away from the surface facing outwards. In one embodiment, the output connection is set up to stabilize a flame front at a specific point. For example, a flame holder can be arranged on the outlet connection. The flame holder can stabilize the flame front at a certain point in the event of a combustion.

Die Kanäle können optional ein/-e oder mehrere Strukturen oder Merkmale aufweisen, welche die Strömung von Gasen in den Kanälen ändern. Zum Beispiel können die Kanalflächen wellenförmige Flächen sein, welche eine/-n oder mehrere Vorsprünge und/oder Vertiefungen definieren, welche sich innerhalb der Luftkanäle aus dem oder in den Körper erstrecken. In einer Ausführungsform können die Kanalflächen glatte oder flache Flächen sein, welche keine Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen. Die Wellenform der Flächen schafft nichtlineare (z.B. wellenförmige) Durchgänge als die Kanäle, damit die Gase in die Einspritzkammer des Körpers strömen. Nichtlineare Durchgänge können gekrümmt sein, eine Sägezahn- oder Zickzackform oder dergleichen aufweisen. Die nichtlinearen Durchgänge, in welchen die Gase in die Innenkammer strömen, können den Flächenbereich des Körpers erhöhen, welcher die Gase kontaktiert, und/oder können die Verweilzeit erhöhen, für welche die Gase innerhalb der Kanäle mit dem Körper in Kontakt stehen können. Dies kann die Übertragung von Wärme von den Gasen an den Körper (relativ zu linearen Durchgangskanälen) erhöhen. Der Körper weist Leitungsflächen auf, welche sich durch den Körper erstreckende Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren. Diese Leitungsflächen können wie in 11 dargestellt in Richtungen länglich sein, welche spitze Winkel mit der Mittelachse bilden. Zum Beispiel können einer oder mehrere der Kanäle einen Turbulator, eine Turbulatorschaufel oder eine Führungsschaufel an einem oder mehreren der Eingangsanschlüsse aufweisen, um die Strömung der Gase in die Kanäle zu ändern. Diese Strukturen können verwendet werden, um eine angestrebte Strömungsverteilung in die Kanäle zu erzielen. Merkmale wie etwa Vorsprünge und Vertiefungen können ebenso innerhalb der Strömungskanäle integriert sein, um eine Vermischung zu erhöhen und/oder eine Wärmeübertragung zu steigern.The channels can optionally have one or more structures or features that alter the flow of gases in the channels. For example, the channel surfaces may be undulating surfaces that define one or more protrusions and / or depressions that extend out of or into the body within the air channels. In one embodiment, the channel surfaces can be smooth or flat surfaces that have no protrusions or depressions. The undulating shape of the surfaces creates non-linear (e.g., undulating) passages as the channels for the gases to flow into the body's injection chamber. Nonlinear passageways can be curved, sawtooth, zigzag, or the like. The non-linear passages in which the gases flow into the interior chamber can increase the surface area of the body that the gases contact and / or can increase the residence time for which the gases within the channels can be in contact with the body. This can increase the transfer of heat from the gases to the body (relative to linear passageways). The body has conduit surfaces which define fuel-and-gas mixture conduits extending through the body. As in 11 shown to be elongated in directions which form acute angles with the central axis. For example, one or more of the channels may have a turbulator, a turbulator vane, or a guide vane at one or more of the inlet ports to alter the flow of gases into the channels. These structures can be used to achieve a desired flow distribution into the channels. Features such as protrusions and depressions can also be incorporated within the flow channels to increase mixing and / or increase heat transfer.

In der veranschaulichten Ausführungsform kann jede/-r der Leitungen oder Kanäle in einer Richtung länglich sein, welche in Bezug auf die Achse nichtorthogonal abgewinkelt sein kann. Zum Beispiel können sich die Einlässe oder Eingangsanschlüsse der Gaskanäle näher an der Kolbenseite des Körpers als an der Injektorseite des Körpers befinden und die Ausgangsanschlüsse der Gaskanäle können sich näher an der Injektorseite des Körpers als an der Kolbenseite des Körpers befinden. Die Eingangsanschlüsse der Gemisch-Leitungen können sich näher an der Injektorseite des Körpers als an der Kolbenseite des Körpers befinden und die Ausgangsanschlüsse der Gemisch-Leitungen können sich näher an der Kolbenseite des Körpers als an der Injektorseite des Körpers befinden. Die Kanäle können an der Mittelachse des Kraftstoffs ausgerichtet sein, welcher eingespritzt wird.In the illustrated embodiment, each of the conduits or channels may be elongated in a direction which may be angled non-orthogonally with respect to the axis. For example, the inlets or inlet ports of the gas channels can be closer to the piston side of the body than the injector side of the body, and the outlet ports of the gas channels can be closer to the injector side of the body than the piston side of the body. The inlet ports of the mixture lines can be closer to the injector side of the body than the piston side of the body and the outlet ports of the mixture lines can be closer to the piston side of the body than the injector side of the body. The channels may be aligned with the central axis of the fuel that is being injected.

Im Betrieb können ein oder mehrere Kraftstoffströme durch (einen) Kraftstoffinjektor(-en) mittels einer oberen Durchgangsöffnung oder Öffnung 1004 in das Mittelvolumen eingespritzt werden. Die Strömung des Kraftstoffs in das Mittelvolumen zieht mittels der Gaskanäle Gase in das Mittelvolumen ein. Die Gase strömen in das Mittelvolumen und vermischen sich mit dem Kraftstoff in dem Mittelvolumen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem definierten Verhältnis (von Kraftstoff zu Luft) zu bilden. In einer Ausführungsform strömen sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche Gase, welche sich mit dem Kraftstoff vermischen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, mittels der Kanäle und nicht durch die obere Durchgangsöffnung des Mittelvolumens in das Mittelvolumen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann aus dem Mittelvolumen durch die Leitungen und in die Brennkammer des Motorzylinders.In operation, one or more fuel flows can flow through fuel injector (s) by means of an upper passage opening or opening 1004 be injected into the medium volume. The flow of fuel into the central volume draws gases into the central volume by means of the gas channels. The gases flow into the central volume and mix with the fuel in the central volume in order to form the fuel-and-gas mixture with a defined ratio (of fuel to air). In one embodiment, all or substantially all of the gases that mix with the fuel to form the fuel-and-gas mixture flow into the central volume via the channels and not through the upper passage opening of the central volume. The fuel-and-gas mixture then flows from the central volume through the lines and into the combustion chamber of the engine cylinder.

Die Winkel, in welchen die Leitungen relativ zu der Mittelachse ausgerichtet sein können, können in unterschiedlichen Körpern geändert werden, um zu steuern, wie weit das Gemisch in die Brennkammer des Motorzylinders eindringt. Zum Beispiel kann, wenn der durch eine Leitung strömende Gemisch-Sprühstoß geleitet wird, um auf eine oder mehrere Flächen der Kanäle zu treffen, ein Impulsaustausch zwischen der Mischstruktur und dem Gemisch-Sprühstoß vorliegen. Dies kann den Impuls des Gemisch-Sprühstoßes verringern und verringern, wie weit das Gemisch in die Brennkammer des Motorzylinders eindringt. In einer Ausführungsform können die Leitungen entlang Richtungen länglich sein, welche mit den Richtungen übereinstimmen (z.B. linear dazu ausgerichtet sein können), in welchen die Kraftstoffströme durch den Kraftstoffinjektor in das Mittelvolumen geleitet werden können. Zum Beispiel können die Ausgangs- oder Auslassanschlüsse der Leitungen an Durchgangsöffnungen eines Kraftstoffinjektors ausgerichtet sein, durch welche Kraftstoffströme geleitet werden können. Dies kann eine Aufrechterhaltung eines größeren Teils des Impulses der Kraftstoffströme (z.B. des Kraftstoffs) in und durch die Leitungen (als das Gemisch) und in die Brennkammer bereitstellen. Außerdem kann dies bereitstellen, dass Ströme des Gemischs an Stellen durch die Leitungen strömen, welche (im Vergleich zu den Leitungen, welche nicht an den Kraftstoffinjektor-Durchgangsöffnungen ausgerichtet sind) in höherem Maße entlang Mittelachsen der Leitungen zentriert sein können. Optional können die Eingangsanschlüsse der Leitungen eine Beschränkungsstruktur wie etwa eine Lippe, einen Ring oder dergleichen aufweisen, welche die Querschnittsfläche des Eingangsanschlusses einer Leitung relativ zu der Querschnittsfläche derselben Leitung an anderen Stellen reduziert. Diese Beschränkungsstruktur kann eine Zentrierung der Strömung des Gemischs in der Leitung unterstützen.The angles at which the conduits can be oriented relative to the central axis can be changed in different bodies to control how far the mixture penetrates into the combustion chamber of the engine cylinder. For example, when the mixture spray flowing through a conduit is directed to impinge on one or more surfaces of the channels, there may be an exchange of momentum between the mixing structure and the mixture spray. This can decrease the momentum of the mixture spray and reduce how far the mixture enters the engine cylinder's combustion chamber. In one embodiment, the conduits may be elongated along directions that coincide with (e.g., may be linearly aligned with) the directions in which the fuel flows through the fuel injector may be directed into the central volume. For example, the outlet or outlet connections of the lines can be aligned with through openings of a fuel injector through which fuel flows can be directed. This can provide a maintenance of more momentum of the fuel flows (e.g. fuel) in and through the conduits (than the mixture) and into the combustion chamber. Additionally, this can provide for flows of the mixture to flow through the conduits at locations that may be more centered along central axes of the conduits (as compared to the conduits that are not aligned with the fuel injector ports). Optionally, the inlet ports of the conduits may have a restriction structure such as a lip, ring, or the like that reduces the cross-sectional area of the inlet port of a conduit relative to the cross-sectional area of the same conduit at other locations. This restriction structure can help center the flow of the mixture in the line.

Eine Zentrierung der Ströme des Gemischs in den Leitungen kann (im Vergleich zu den Leitungen, welche nicht an den Kraftstoffinjektor-Durchgangsöffnungen ausgerichtet sind) eine Aufrechterhaltung eines größeren Teils des Impulses des aus den Leitungen austretenden Gemischs bereitstellen. In einer Ausführungsform können die Leitungen in Richtungen länglich sein, welche zu den Richtungen abgewinkelt sein können (z.B. nicht parallel dazu verlaufen), in welchen die Kraftstoffströme in das Mittelvolumen eingespritzt werden können. Dies kann den Impuls des Kraftstoffs in die Leitungen verringern und/oder den Impuls des Gemischs aus den Leitungen verringern. Da der Impuls des Gemischs auf dem Weg aus den Leitungen steuern oder sich darauf auswirken kann, wie viel Ruß in der Brennkammer oxidiert werden kann, kann ein Ändern der Winkel der Leitungen in unterschiedlichen Körpern steuern, wie viel Ruß oxidiert werden kann.Centering the flows of the mixture in the lines (as compared to the lines which are not aligned with the fuel injector ports) may provide for maintaining a greater portion of the momentum of the mixture exiting the lines. In one embodiment, the conduits can be elongated in directions that can be angled (eg, not parallel to) the directions in which the fuel streams can be injected into the central volume. This can decrease the momentum of the fuel into the lines and / or decrease the momentum of the mixture out of the lines. Since the momentum of the mixture on its way out of the lines can control or affect how much soot can be oxidized in the combustor, changing the angles of the lines in different bodies can control how much soot can be oxidized.

Verschiedene Aspekte der Leitungen und/oder der Ausgangsanschlüsse der Leitungen können relativ zu der in den 9 bis 11 dargestellten Ausführungsform modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Querschnittsform oder -größe der Leitungen an unterschiedlichen Stellen entlang der Länge der Leitungen unterschiedlich sein. Zum Beispiel können die Leitungen (anstatt der veranschaulichten Zylinderformen) Kegelformen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen verringert, welche weiter von der nach innen weisenden Fläche des Körpers entfernt sein können. Die Ausgangsanschlüsse der Leitungen können Turbulatorschaufeln oder andere Strukturen aufweisen, um die Strömung des aus den Leitungen austretenden Gemischs zu ändern. Dies kann dabei helfen, das Gemisch weiter in die Brennkammer des Motorzylinders zu konzentrieren oder zu leiten. Die Ausgangsanschlüsse der Leitungen können eine Beschränkungsstruktur (z.B. eine Lippe) aufweisen, welche die Ströme von Kraftstoff-und-Gas-Gemischen näher zusammendrückt oder konzentriert. Optional können die Ausgangsanschlüsse der Leitungen Vertiefungen aufweisen, um die Strömung des Gemischs aus den Leitungen zu ändern und/oder die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Leitungen an den Ausgangsanschlüssen verstopft werden. Zum Beispiel können die Vertiefungen Volumina bereitstellen, welche vor einem Verstopfen der Ausgangsanschlüsse mit Ruß oder dergleichen gefüllt werden können. Dies kann die Nutzungsdauer der Leitungen verlängern.Various aspects of the lines and / or the output ports of the lines may be relative to that in FIGS 9 until 11 illustrated embodiment can be modified. For example, the cross-sectional shape or size of the conduits may be different at different locations along the length of the conduits. For example, the conduits (rather than the cylinder shapes illustrated) may have taper shapes with reduced cross-sectional area at locations that may be further from the inwardly facing surface of the body. The outlet connections of the lines can have turbulator blades or other structures in order to change the flow of the mixture exiting the lines. This can help concentrate or direct the mixture further into the combustion chamber of the engine cylinder. The outlet ports of the conduits may have a restriction structure (eg, a lip) that more closely compresses or concentrates the flows of fuel-and-gas mixtures. Optionally, the outlet connections of the conduits can have depressions in order to change the flow of the mixture out of the conduits and / or to reduce the likelihood that the conduits will become clogged at the outlet connections. For example, the wells can provide volumes which can be filled with soot or the like prior to clogging of the outlet ports. This can extend the service life of the lines.

In einer Ausführungsform können die Flächen der Gemisch-Leitungen glatt sein und weisen keine Vorsprünge oder Vertiefungen auf. Dies kann es dem Kraftstoff-und-Gas-Gemisch, welches mittels der Gemisch-Leitungen aus dem Körper austritt, ermöglichen, beim Austreten aus dem Körper (im Vergleich zu Gemisch-Leitungen, welche möglicherweise nicht glatt sind oder Wellungen aufweisen) eine schnellere Strömung und/oder einen höheren Impuls aufzuweisen. Die Mischstruktur leitet die Kraftstoff-und-Gas-Gemische zu angestrebten Stellen innerhalb der Brennkammer, um die Oxidation von Ruß zu erleichtern.In one embodiment, the surfaces of the mixture lines can be smooth and have no protrusions or depressions. This can enable the fuel-and-gas mixture, which exits the body by means of the mixture lines, to flow faster when exiting the body (compared to mixture lines which may not be smooth or have undulations) and / or have a higher impulse. The mixing structure directs the fuel and gas mixtures to targeted locations within the combustion chamber to facilitate the oxidation of soot.

Nichtglatte Flächen der Gaskanäle können die Strömung der Gase veranlassen, sich zu ändern und turbulenter zu werden. Eine turbulente Strömung kann die Homogenität des dahindurchströmenden Gemischs erhöhen. Zum Beispiel können die wellenförmigen Flächen Drall, Verwirbelung und/oder Turbulenz in der Strömung von Gasen hervorrufen, was ebenso Drall, Verwirbelung und/oder Turbulenz in der Strömung des Gemischs in dem Mittelvolumen hervorrufen kann. Die Gase und/oder Gemische können sich drehen, wenn sich die Gase und/oder Gemische überwiegend um eine Mittelachse oder -richtung bewegen, wie etwa wenn sich der Großteil an Masse und/oder Strömung der Gase und/oder Gemische um dieselbe Achse oder Richtung dreht. Die Gase und/oder Gemische können verwirbeln, wenn sich die Gase und/oder Gemische überwiegend (z.B. ein Großteil der Masse und/oder Strömung) in einem Spiralmuster um die Achse oder Richtung bewegen. Die Gase und/oder Gemische in Bewegung können Turbulenz aufweisen, wenn sich die Gase und/oder Gemische nicht überwiegend in derselben Richtung bewegen, egal ob diese Richtung eine Verwirbelungs-, Drall- oder lineare Bewegung ist. Die Gase strömen in das Mittelvolumen und vermischen sich mit dem Kraftstoff in dem Mittelvolumen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem definierten Verhältnis (von Kraftstoff zu Gas) zu bilden. Die nichteinheitliche Strömung der Gase kann relativ zu einem Aufweisen glatter Flächen um die Gaskanäle herum die Vermischung des Kraftstoffs unterstützen.Non-smooth surfaces of the gas channels can cause the flow of gases to change and become more turbulent. A turbulent flow can increase the homogeneity of the mixture flowing through it. For example, the undulating surfaces can cause swirl, swirl and / or turbulence in the flow of gases, which can also cause swirl, swirl and / or turbulence in the flow of the mixture in the central volume. The gases and / or mixtures can rotate when the gases and / or mixtures move predominantly about a central axis or direction, such as when the majority of the mass and / or flow of the gases and / or mixtures are about the same axis or direction turns. The gases and / or mixtures can swirl when the gases and / or mixtures move predominantly (e.g. a large part of the mass and / or flow) in a spiral pattern around the axis or direction. The moving gases and / or mixtures can have turbulence if the gases and / or mixtures are not moving predominantly in the same direction, regardless of whether this direction is a swirling, swirling or linear movement. The gases flow into the central volume and mix with the fuel in the central volume in order to form the fuel-and-gas mixture with a defined ratio (of fuel to gas). The non-uniform flow of the gases, relative to having smooth surfaces around the gas passages, can aid in the mixing of the fuel.

Optional erhöht die Wellenform der Flächen den Flächenbereich des Körpers, mit welchem die eintreffenden Gase in Kontakt gelangen, während die Gase in das Mittelvolumen strömen. Eine Erhöhung des Flächenbereichs, welcher die Gase kontaktiert, kann relativ zu flachen oder glatten Flächen erhöhen, wie viel Wärmeenergie den Gasen entzogen oder davon an den Körper übertragen werden kann. Folglich können die Gase in höherem Maße gekühlt werden. Die nach innen weisende Fläche des Körpers kann wellenförmige Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen definieren, um Drall in der Strömung von Gasen, Kraftstoff und/oder des Gemischs in dem Mittelvolumen hervorzurufen.Optionally, the undulating shape of the surfaces increases the surface area of the body with which the incoming gases come into contact while the gases flow into the central volume. An increase in the surface area that contacts the gases, relative to flat or smooth surfaces, can increase how much thermal energy can be extracted from the gases or transferred from them to the body. As a result, the gases can be cooled to a greater extent. The inwardly facing surface of the body can define undulating surfaces, projections and / or depressions in order to induce swirl in the flow of gases, fuel and / or the mixture in the central volume.

Für einen gegebenen Motorzylinder in einem gegebenen Betriebszustand können die Größen (z.B. Durchmesser oder Flächenbereiche) der Leitungen und/oder des Mittelvolumens, die Formen der Leitungen und/oder des Mittelvolumens, die Längen der Leitungen, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Wellungen in Flächen, die Anzahl der Leitungen und/oder die Winkel, in welchen die Leitungen relativ zu der Achse ausgerichtet sein können, modifiziert werden, um das Verhältnis von Kraftstoff zu Gas in dem Gemisch oder den Grad an Homogenität und Dispersion von Kraftstoff zu Gas zu ändern, welches/welcher aus der Mischstruktur ausgegeben werden kann. Ein Ändern eines oder mehrerer dieser Parameter kann ändern, wie viel Kraftstoff in dem Gemisch sein kann, wie viel Gas in dem Gemisch sein kann, wie schnell das Gemisch die Mischstruktur verlässt, wie weit das Gemisch in die Brennkammer des Zylinders eindringt, die Richtung oder den Winkel der abgehenden Strömung und dergleichen.For a given engine cylinder in a given operating condition, the sizes (e.g. diameter or area) of the lines and / or the central volume, the shapes of the lines and / or the central volume, the lengths of the lines, the presence or absence of corrugations in areas that number of Lines and / or the angles at which the lines may be oriented relative to the axis can be modified to change the ratio of fuel to gas in the mixture or the degree of homogeneity and dispersion of fuel to gas which is made up the mixed structure can be output. Changing one or more of these parameters can change how much fuel can be in the mixture, how much gas can be in the mixture, how quickly the mixture leaves the mixing structure, how far the mixture penetrates into the combustion chamber of the cylinder, the direction or the the angle of the outgoing flow and the like.

Die Injektorfläche des Körpers kann ein oder mehrere Ausrichtungslöcher oder Keilmerkmale 902 aufweisen, um die Gemisch-Leitungen an Richtungen auszurichten, in welchen die Kraftstoffströme in das Mittelvolumen des Körpers geleitet werden können. Diese Keilmerkmale können Löcher oder andere Aufnahmeeinrichtungen sein, welche komplementäre Keilmerkmale (z.B. Stifte) aufnehmen, welche mit dem Zylinderkopf verbunden sind. Ein Platzieren der Stifte in den Löchern kann gewährleisten, dass die aus dem Kraftstoffinjektor kommenden Kraftstoffströme in die Gemisch-Leitungen geleitet werden können. Insbesondere kann die Ausrichtung der Düsen des Injektors an der Mitte der entsprechenden Gemisch-Leitung gewährleistet werden.The injector surface of the body can have one or more alignment holes or wedge features 902 to align the mixture lines in directions in which the fuel streams can be directed into the central volume of the body. These wedge features can be holes or other receptacles that receive complementary wedge features (e.g., pins) connected to the cylinder head. Placing the pins in the holes can ensure that the fuel flows coming from the fuel injector can be directed into the mixture lines. In particular, the alignment of the injector nozzles at the center of the corresponding mixture line can be ensured.

Optional kann die nach innen weisende Fläche des Körpers eine oder mehrere strukturierte oder wellenförmige Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen. Diese wellenförmigen oder strukturierten Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen können eine Änderung der Richtung unterstützen, in welcher Kraftstoff und/oder Gase strömen, und den Kraftstoff und das Gas in einem definierten Mischausmaß und/oder -verhältnis vermischen. Die nach innen weisende Fläche kann eine Kegel- oder gerillte Form aufweisen, um eine Vermischung des Kraftstoffs mit den Gasen in dem Mittelvolumen zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Querschnittsfläche des Volumens auf Ebenen, welche senkrecht zu der Achse liegen können, nahe der Injektorseite größer und nahe der Kolbenseite kleiner sein. Diese sich verringernde Querschnittsfläche des Volumens kann den Kraftstoff in dem Gemisch vermischen und konzentrieren, bevor das Gemisch mittels der Leitungen aus dem Volumen strömt.Optionally, the inwardly facing surface of the body can have one or more structured or wave-shaped surfaces, projections and / or depressions. These undulating or structured surfaces, projections and / or depressions can support a change in the direction in which fuel and / or gases flow and mix the fuel and the gas to a defined mixing extent and / or ratio. The inwardly facing surface may have a conical or fluted shape to help mix the fuel with the gases in the central volume. For example, the cross-sectional area of the volume on planes which can be perpendicular to the axis can be larger near the injector side and smaller near the piston side. This decreasing cross-sectional area of the volume can mix and concentrate the fuel in the mixture before the mixture flows out of the volume via the lines.

In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der den Körper bildenden Strukturen Kühlleitungen aufweisen, welche sich durch die Innenabschnitte der Strukturen erstrecken. Diese Kühlleitungen können mit einer Quelle eines Kühl- oder Arbeitsfluids wie etwa gekühlter Luft, eines flüssigen Kühlmittels oder dergleichen fluidmäßig gekoppelt sein. Geeignete Kühlmittel können Luft, Wasser, Öl und dergleichen umfassen. Diese Kühlleitungen sind möglicherweise nicht mit den Gaskanälen oder Gemisch-Leitungen fluidmäßig gekoppelt, um eine Verunreinigung des Kraftstoffs, der Gase und/oder des Gemischs zu verhindern. Die Mischstruktur kann unter Verwendung von Kühlmittel von dem Zylinderkopf oder Kolben in Abhängigkeit davon, wo die Mischstruktur montiert ist, flüssigkeitsgekühlt werden. Optional kann die Mischstruktur durch Leiten zu der Komponente, an welcher die Mischstruktur montiert ist, gekühlt werden. Das Kühl- oder Arbeitsfluid kann durch die Kühlleitungen strömen, um dabei zu helfen, den Körper zu kühlen und die Wärmeübertragung zwischen den Gasen und dem Körper zu erhöhen.In one embodiment, one or more of the structures forming the body may have cooling conduits that extend through the interior portions of the structures. These cooling lines can be fluidly coupled to a source of cooling or working fluid such as chilled air, liquid coolant, or the like. Suitable coolants can include air, water, oil, and the like. These cooling lines may not be fluidly coupled to the gas channels or mixture lines in order to prevent contamination of the fuel, the gases and / or the mixture. The mixing structure can be liquid cooled using coolant from the cylinder head or piston depending on where the mixing structure is mounted. Optionally, the mixed structure can be cooled by conducting it to the component on which the mixed structure is mounted. The cooling or working fluid can flow through the cooling lines to help cool the body and increase heat transfer between the gases and the body.

13 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 1300. Die Mischstruktur kann einen Körper 1304 aufweisen, welcher eine Achse 1306 definiert und welcher sich entlang der Achse von einer Injektorseite 1308 in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite 1310 erstreckt. Der Körper kann eine/-n Zylinderkopfschnittstellenstruktur oder -abschnitt 1326 und eine Wärmeregelungsstruktur 1314 aufweisen. Die Zylinderkopfschnittstellenstruktur koppelt mit einem Zylinderkopf, wohingegen die Wärmeregelungsstruktur einer Krone eines Kolbens zugewandt ist. Die Schnittstellenstruktur des Körpers ist in einen Aufnahmehohlraum des Zylinderkopfs presseingepasst. Andere geeignete Kopplungsverfahren können ein Verschweißen, Verbolzen, oder Bilden des Einsatzes als Teil eines Zylinderkopfs eines Motorzylinders umfassen. 14 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite der in 13 dargestellten Mischstruktur. 13th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 1300 . The mixed structure can have a body 1304 have which one axis 1306 and which extends along the axis from one injector side 1308 towards an opposite side of the piston 1310 extends. The body may be a cylinder head interface structure or section 1326 and a thermal control structure 1314 exhibit. The cylinder head interface structure couples to a cylinder head, whereas the thermal control structure faces a crown of a piston. The interface structure of the body is press fit into a receiving cavity of the cylinder head. Other suitable coupling methods may include welding, bolting, or forming the insert as part of a cylinder head of an engine cylinder. 14th FIG. 14 illustrates a perspective view of an injector side of FIG 13th shown mixed structure.

In einer Ausführungsform erstreckt sich der Körper symmetrisch um die Mittelachse oder umgibt diese. In einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die Achse möglicherweise nicht entlang der Mitte des Körpers und/oder der Körper ist möglicherweise nicht symmetrisch um die Achse herum. Die Injektorseite des Körpers ist einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt, wohingegen die Kolbenseite des Körpers einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt ist.In one embodiment, the body extends symmetrically about or surrounds the central axis. In another embodiment, the axis may not extend along the center of the body and / or the body may not be symmetrical about the axis. The injector side of the body faces a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body faces a piston head of the engine cylinder.

Der Körper weist eine nach innen weisende Fläche 1400 nahe der Mittelachse auf. Diese nach innen weisende Fläche definiert ein oder mehrere Mittelvolumina 1402 innerhalb des Körpers. Obschon in den 13 und 14 lediglich ein einzelnes Mittelvolumen dargestellt sein kann, kann der Körper in einer Ausführungsform eine oder mehrere Innenwände oder andere Strukturen aufweisen, welche das einzelne Mittelvolumen in zwei oder mehr kleinere Volumina aufteilen. Das Volumen kann als Einspritzkammer bezeichnet werden. Das Einspritzkammervolumen kann eine Form aufweisen, deren Querschnittsgröße sich an Stellen verringert, welche weiter von der Injektorseite des Körpers entfernt sein können. Optional kann das Einspritzkammervolumen derart zylinderförmig sein, dass die Querschnittsgröße an unterschiedlichen Stellen entlang der Mittelachse dieselbe bleibt, oder kann kegelförmig oder gerillt sein.The body has an inward-facing surface 1400 near the central axis. This inwardly facing surface defines one or more central volumes 1402 within the body. Although in the 13th and 14th only a single central volume can be shown, the body can in one embodiment have one or more inner walls or other structures which divide the single central volume into two or more smaller volumes. The volume can be referred to as the injection chamber. The injection chamber volume may have a shape whose cross-sectional size is reduced at locations which may be further from the injector side of the body. Optionally, the injection chamber volume can be cylindrical in such a way that the cross-sectional size remains the same at different points along the central axis, or it can be conical or grooved.

Der Körper kann zudem eine nach außen weisende Fläche 1316 aufweisen, welche distal von der Mittelachse liegen kann. Der Körper weist Kanalflächen 1318 auf, welche Gaskanäle 1320 definieren, welche sich zwischen der Injektorseite und der Kolbenseite des Körpers befinden. Die Gaskanäle erstrecken sich von der nach außen weisenden Fläche durch die nach innen weisende Fläche durch den Körper. In der veranschaulichten Ausführungsform bilden die Gaskanalflächen lineare Schlitze durch den Körper als die Gaskanäle. Die Schlitze können in Richtungen länglich sein, welche sich von einer Seite oder in Richtung der gegenüberliegenden Seite erstrecken. In anderen Ausführungsformen kann der Schlitz in anderen Richtungen länglich sein und/oder eine andere Form aufweisen. Zum Beispiel können die Schlitze gekrümmt sein, können gebogen sein, können aus zwei oder mehr unterschiedlich ausgerichteten linearen Abschnitten gebildet sein oder dergleichen. Die Flächen können wellenförmige Flächen, flache Flächen, andere gekrümmte Flächen oder dergleichen sein.The body can also have an outward-facing surface 1316 have, which may be distal from the central axis. The body has channel surfaces 1318 on which gas ducts 1320 define which are between the injector side and the piston side of the body. The gas channels extend from the outwardly facing surface through the inwardly facing surface through the body. In the illustrated embodiment, the gas channel surfaces form linear slots through the body than the gas channels. The slots may be elongated in directions extending from one side or toward the opposite side. In other embodiments, the slot can be elongated in other directions and / or have a different shape. For example, the slots can be curved, can be bent, can be formed from two or more differently oriented linear sections, or the like. The surfaces can be undulating surfaces, flat surfaces, other curved surfaces, or the like.

In der veranschaulichten Ausführungsform können die Gemisch-Leitungen zwischen den Gaskanälen angeordnet sein. Zum Beispiel können die Gaskanäle innerhalb der Gemisch-Leitungen derart eingestreut sein, dass ein Gaskanal zwischen benachbarten Paaren der Gemisch-Leitungen vorhanden sein kann.In the illustrated embodiment, the mixture lines can be arranged between the gas channels. For example, the gas channels can be interspersed within the mixture lines in such a way that a gas channel can be present between adjacent pairs of the mixture lines.

Der Körper weist Leitungsflächen auf, welche sich durch den Körper erstreckende Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren. Diese Leitungsflächen können in Richtungen länglich sein, welche spitze Winkel mit einer Mittelachse bilden. Die Leitungsflächen können glatte Flächen sein, welche keine Wellungen, Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen. In anderen Ausführungsformen können die Leitungsflächen Wellungen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen.The body has conduit surfaces which define fuel-and-gas mixture conduits extending through the body. These conduction surfaces can be elongated in directions which form acute angles with a central axis. The conduction surfaces can be smooth surfaces which do not have any corrugations, projections or depressions. In other embodiments, the conduction surfaces can have corrugations, projections and / or depressions.

Jede/-r der Leitungen oder Kanäle erstreckt sich wie oben in Verbindung mit der Mischstruktur beschrieben von einem/einer Eingangsanschluss oder -öffnung zu einem/einer gegenüberliegenden Ausgangsanschluss oder -öffnung. Die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Kanäle können abgerundete Formen entlang Kanten der Kanäle aufweisen. In einer Ausführungsform können diese Kanten eine nichtabgerundete Form aufweisen. Die abgerundeten Kanten können es mehr Gasen ermöglichen, in die Kanäle zu strömen, und/oder eine erhöhte Flächenzusammenwirkung (und daher hochgradigere Wärmeübertragung) zwischen dem Körper und den Gasen bereitstellen. Optional können die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Kanäle Kegelformen oder gerillte Formen aufweisen.Each of the conduits or channels extends, as described above in connection with the mixing structure, from an input port or opening to an opposite output port or opening. The input and / or output connections of the channels can have rounded shapes along edges of the channels. In one embodiment, these edges can have a non-rounded shape. The rounded edges can allow more gases to flow into the channels and / or provide increased surface interaction (and therefore higher levels of heat transfer) between the body and the gases. Optionally, the inlet and / or outlet connections of the channels can have cone shapes or grooved shapes.

In der veranschaulichten Ausführungsform kann jeder/-r der Leitungen oder Kanäle in einer Richtung länglich sein, welche in Bezug auf eine Mittelachse nichtorthogonal abgewinkelt sein kann. Zum Beispiel können sich die Einlässe oder Eingangsanschlüsse der Gaskanäle näher an der Kolbenseite des Körpers als an der Injektorseite des Körpers befinden und die Ausgangsanschlüsse der Gaskanäle können sich näher an der Injektorseite des Körpers als an der Kolbenseite des Körpers befinden. Die Eingangsanschlüsse der Gemisch-Leitungen können sich näher an der Injektorseite des Körpers als an der Kolbenseite des Körpers befinden und die Ausgangsanschlüsse der Gemisch-Leitungen können sich näher an der Kolbenseite des Körpers als an der Injektorseite des Körpers befinden.In the illustrated embodiment, each of the conduits or channels may be elongated in a direction that may be angled non-orthogonally with respect to a central axis. For example, the inlets or inlet ports of the gas channels can be closer to the piston side of the body than the injector side of the body, and the outlet ports of the gas channels can be closer to the injector side of the body than the piston side of the body. The inlet ports of the mixture lines can be closer to the injector side of the body than the piston side of the body and the outlet ports of the mixture lines can be closer to the piston side of the body than the injector side of the body.

Im Betrieb können ein oder mehrere Kraftstoffströme durch (einen) Kraftstoffinjektor(-en) mittels einer oberen Durchgangsöffnung oder Öffnung 1404 in das Mittelvolumen eingespritzt werden. Die Strömung des Kraftstoffs in das Mittelvolumen zieht mittels der Gaskanäle Gase in das Mittelvolumen ein. Die Gase strömen in das Mittelvolumen und vermischen sich mit dem Kraftstoff in dem Mittelvolumen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem definierten Verhältnis zu bilden. In einer Ausführungsform strömen sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche Gase, welche sich mit dem Kraftstoff vermischen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, mittels der Kanäle und nicht durch die obere Durchgangsöffnung des Mittelvolumens in das Mittelvolumen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt aus dem Mittelvolumen durch die Leitungen und in die Brennkammer des Motorzylinders.In operation, one or more fuel flows can flow through fuel injector (s) by means of an upper passage opening or opening 1404 be injected into the medium volume. The flow of fuel into the central volume draws gases into the central volume by means of the gas channels. The gases flow into the central volume and mix with the fuel in the central volume in order to form the fuel-and-gas mixture with a defined ratio. In one embodiment, all or substantially all of the gases that mix with the fuel to form the fuel-and-gas mixture flow into the central volume via the channels and not through the upper passage opening of the central volume. The fuel-and-gas mixture flows from the central volume through the lines and into the combustion chamber of the engine cylinder.

Die Winkel, in welchen die Leitungen relativ zu der Mittelachse ausgerichtet sein können, können wie oben beschrieben in unterschiedlichen Körpern geändert werden, um zu steuern, wie weit das Gemisch in die Brennkammer des Motorzylinders eindringt. In einer Ausführungsform können die Leitungen entlang Richtungen länglich sein, welche mit den Richtungen übereinstimmen, in welchen die Kraftstoffströme durch den Kraftstoffinjektor in das Mittelvolumen geleitet werden können. Optional können die Eingangsanschlüsse der Leitungen wie oben beschrieben eine Beschränkungsstruktur aufweisen, welche die Querschnittsfläche des Eingangsanschlusses einer Leitung relativ zu der Querschnittsfläche derselben Leitung an anderen Stellen reduziert.The angles at which the conduits can be oriented relative to the central axis can be changed in different bodies, as described above, to control how far the mixture penetrates into the combustion chamber of the engine cylinder. In one embodiment, the conduits may be elongated along directions that coincide with the directions in which the fuel flows through the fuel injector may be directed into the central volume. Optionally, as described above, the input terminals of the lines may have a restriction structure which reduces the cross-sectional area of the input terminal of a line relative to the cross-sectional area of the same line at other locations.

In einer Ausführungsform können die Leitungen in Richtungen länglich sein, welche zu den Richtungen abgewinkelt sein können (z.B. nicht parallel dazu verlaufen), in welchen die Kraftstoffströme in das Mittelvolumen eingespritzt werden können. Dies kann den Impuls des Kraftstoffs in die Leitungen als das Gemisch verringern und/oder den Impuls des Gemischs aus den Leitungen verringern.In one embodiment, the conduits can be elongated in directions which can be angled (e.g., not parallel to) the directions in which the fuel streams can be injected into the central volume. This can decrease the momentum of fuel into the lines as the mixture and / or decrease the momentum of the mixture out of the lines.

Verschiedene Aspekte der Leitungen und/oder der Ausgangsanschlüsse der Leitungen können ausgehend von den veranschaulichten Ausführungsformen modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Querschnittsform oder -größe der Leitungen an unterschiedlichen Stellen entlang der Länge der Leitungen unterschiedlich sein. Zum Beispiel können die Leitungen (anstatt der veranschaulichten Zylinderformen) Kegelformen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen verringert, welche weiter von der nach innen weisenden Fläche des Körpers entfernt sein können. Dies kann dabei helfen, das Gemisch zu einer angestrebten Stelle innerhalb der Brennkammer des Motorzylinders zu leiten. Die Ausgangsanschlüsse der Leitungen können eine Beschränkungsstruktur (z.B. eine Lippe) aufweisen, welche die Ströme von Gemischen näher aneinanderdrückt oder durchmischt. Optional können andere Leitungsausgangsanschlüsse Vertiefungen, Nuten oder Texturen aufweisen, welche die Strömung des Gemischs aus den Leitungen ändern können, und/oder um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Leitungen an den Ausgangsanschlüssen verstopft werden.Various aspects of the lines and / or the output connections of the lines can be modified based on the illustrated embodiments. For example, the cross-sectional shape or size of the conduits may be different at different locations along the length of the conduits. For example, the conduits (rather than the cylinder shapes illustrated) may have taper shapes with reduced cross-sectional area at locations that may be further from the inwardly facing surface of the body. This can help direct the mixture to a desired location within the combustion chamber of the engine cylinder. The output terminals of the conduits may have a restriction structure (e.g., a lip) that pushes or mixes the flows of mixtures closer together. Optionally, other conduit exit ports may have depressions, grooves, or textures that can alter the flow of the mixture out of the conduits and / or to reduce the likelihood of the conduits becoming clogged at the exit ports.

In einer Ausführungsform können die Flächen der Gemisch-Leitungen glatt sein und weisen keine Vorsprünge oder Vertiefungen auf. In anderen Ausführungsformen können die Flächen Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen. Die nach innen weisende Fläche des Körpers kann wellenförmige Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen, um Turbulenz in der Strömung von Gasen, Kraftstoff und/oder des Gemischs in dem Mittelvolumen hervorzurufen. Die Größen (z.B. Durchmesser und/oder Flächenbereiche) der Leitungen und/oder des Mittelvolumens, die Formen der Leitungen und/oder des Mittelvolumens, die Längen der Leitungen, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Wellungen in Flächen, die Anzahl der Leitungen und/oder die Winkel, in welchen die Leitungen relativ zu der Achse ausgerichtet sein können, können wie oben beschrieben modifiziert werden, um das Verhältnis von Kraftstoff zu Gas in dem Gemisch zu ändern, welches aus der Mischstruktur ausgegeben werden kann.In one embodiment, the surfaces of the mixture lines can be smooth and have no protrusions or depressions. In other embodiments, the surfaces can have projections and / or depressions. The inwardly facing surface of the body may have undulating surfaces, protrusions and / or depressions in order to induce turbulence in the flow of gases, fuel and / or the mixture in the central volume. The sizes (e.g. diameter and / or surface areas) of the lines and / or the central volume, the shapes of the lines and / or the central volume, the lengths of the lines, the presence or absence of corrugations in surfaces, the number of lines and / or the Angles at which the conduits can be oriented relative to the axis can be modified as described above to change the ratio of fuel to gas in the mixture that can be dispensed from the mixing structure.

Optional kann die nach innen weisende Fläche des Körpers wie oben beschrieben eine oder mehrere wellenförmige Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen. Die nach innen weisende Fläche kann wie beschrieben eine Kegel- oder gerillte Form aufweisen, um eine Vermischung des Kraftstoffs mit den Gasen in dem Mittelvolumen zu unterstützen. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der den Körper bildenden Strukturen wie beschrieben Kühlleitungen aufweisen, welche sich durch die Innenabschnitte der Strukturen erstrecken.Optionally, the inwardly facing surface of the body can have one or more wave-shaped surfaces, projections and / or depressions, as described above. The inwardly facing surface may have a conical or grooved shape, as described, to assist in mixing the fuel with the gases in the central volume. In one embodiment, one or more of the structures forming the body can have cooling lines as described, which extend through the inner sections of the structures.

15 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 1500. Die durch einen Körper 1504 definierte Mittelachse ist mit dem Körper konzentrisch, welcher sich symmetrisch um die Achse 1506 erstreckt oder diese umgibt. In einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die Achse nicht entlang der Mitte des Körpers, sondern ist eher asymmetrisch relativ zu der Achse. Die Injektorseite des Körpers ist einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt, wohingegen die Kolbenseite des Körpers einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt ist. 16 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite 1508 der in 15 dargestellten Mischstruktur. 15th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 1500 . The one through one body 1504 defined central axis is concentric with the body, which is symmetrical about the axis 1506 extends or surrounds them. In another embodiment, the axis does not extend along the center of the body, but rather is asymmetrical relative to the axis. The injector side of the body faces a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body faces a piston head of the engine cylinder. 16 Figure 11 illustrates a perspective view of an injector side 1508 the in 15th shown mixed structure.

Die Mischstruktur kann den Körper aufweisen, welcher eine Mittelachse definiert und welcher sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite 1510 erstreckt. Der Körper kann eine/-n Zylinderkopfschnittstellenstruktur oder -abschnitt 1526 aufweisen. Die Zylinderkopfschnittstellenstruktur koppelt mit einem Zylinderkopf, wohingegen die Wärmeregelungsstruktur einer Krone eines Kolbens zugewandt ist. Die Schnittstellenstruktur des Körpers kann in verschiedenen Ausführungsformen verschweißt oder anderweitig an einem Zylinderkopf eines Motorzylinders angebracht sein. Der Körper weist eine nach außen weisende Fläche 1516 auf, welche distal von der Achse liegen kann. Der Körper weist Kanalflächen 1518 auf, welche Gaskanäle 1520 definieren, welche sich zwischen der Injektorseite und der Kolbenseite des Körpers befinden. Die Gaskanäle erstrecken sich von der nach außen weisenden Fläche durch die nach innen weisende Fläche durch den Körper. Der Körper weist zudem eine Wärmeregelungsstruktur 1514 auf. In verschiedenen anderen Ausführungsformen kann die nach innen weisende Fläche des Körpers wie oben beschrieben wellenförmige Flächen, Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen oder kann glatt sein.The mixing structure can have the body which defines a central axis and which extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side 1510 extends. The body may be a cylinder head interface structure or section 1526 exhibit. The cylinder head interface structure couples to a cylinder head, whereas the thermal control structure faces a crown of a piston. In various embodiments, the interface structure of the body may be welded or otherwise attached to a cylinder head of an engine cylinder. The body has an outward-facing surface 1516 which may be distal from the axis. The body has channel surfaces 1518 on which gas ducts 1520 define which are between the injector side and the piston side of the body. The gas channels extend from the outwardly facing surface through the inwardly facing surface through the body. The body also has a thermoregulatory structure 1514 on. In various other embodiments, the inwardly facing surface of the body can have undulating surfaces, protrusions and / or depressions, as described above, or can be smooth.

Der Körper weist eine nach innen weisende Fläche 1400 nahe der Achse auf. Diese nach innen weisende Fläche definiert ein oder mehrere Mittelvolumina 1602 innerhalb des Körpers, in welche ein Injektor Flüssigkraftstoff einspritzt. In dieser Ausführungsform kann der Körper eine oder mehrere Innenwände oder andere Strukturen aufweisen, welche das einzelne Mittelvolumen in zwei oder mehr kleinere Volumina aufteilen. Das Einspritzvolumen kann optional als Einspritzkammer bezeichnet werden. Das Einspritzvolumen kann eine Form aufweisen, deren Querschnittsgröße sich an Stellen verringert, welche weiter von der Injektorseite des Körpers entfernt sein können. In anderen Ausführungsformen kann das Einspritzvolumen derart zylinderförmig sein, dass die Querschnittsgröße an unterschiedlichen Stellen entlang der Achse dieselbe bleibt, oder kann kegelförmig oder gerillt sein.The body has an inward-facing surface 1400 close to the axis. This inwardly facing surface defines one or more central volumes 1602 inside the body, into which an injector injects liquid fuel. In this embodiment, the body can have one or more inner walls or other structures which divide the single central volume into two or more smaller volumes. The injection volume can optionally be referred to as an injection chamber will. The injection volume can have a shape whose cross-sectional size decreases at locations which can be further away from the injector side of the body. In other embodiments, the injection volume can be cylindrical such that the cross-sectional size remains the same at different points along the axis, or it can be conical or grooved.

In der veranschaulichten Ausführungsform bilden die Schnittstellen zwischen den Kanalflächen 1518 und der nach außen weisenden Fläche 1516 gebogene Kanten 1501, wobei Enden jeder gebogenen Kante durch eine gerade Kante 1503 verbunden sind. Die Gaskanäle bildenden Kanalflächen verkleinern sich von der nach außen weisenden Fläche zu der nach innen weisenden Fläche des Körpers. In verschiedenen Ausführungsformen können die Eingangsanschlüsse der Gaskanäle an der nach außen weisenden Fläche 1516 des Körpers erheblich größer als die Ausgangsanschlüsse der Gaskanäle an der nach innen weisenden Fläche des Körpers sein. Die Gaskanäle können wie in dem veranschaulichten Beispiel trichterförmig sein, wobei sich die Gaskanäle von großen Eingangsanschlüssen zu dreieckigen Ausgangsanschlüssen stark verkleinern. Die Kanalflächen können auf Grundlage anwendungsspezifischer Anforderungen ausgewählt werden und können somit wellenförmige Flächen, flache Flächen, andere gekrümmte Flächen oder dergleichen sein.In the illustrated embodiment, the interfaces form between the channel surfaces 1518 and the outward-facing surface 1516 curved edges 1501 , with ends of each curved edge by a straight edge 1503 are connected. The channel surfaces forming the gas channels decrease in size from the surface facing outward to the surface facing inward of the body. In various embodiments, the inlet connections of the gas channels can be on the surface facing outwards 1516 of the body must be considerably larger than the outlet ports of the gas channels on the inward-facing surface of the body. The gas channels can be funnel-shaped as in the illustrated example, the gas channels being greatly reduced in size from large inlet connections to triangular outlet connections. The channel surfaces can be selected based on application-specific requirements and thus can be undulating surfaces, flat surfaces, other curved surfaces, or the like.

In der veranschaulichten Ausführungsform können die Gemisch-Leitungen zwischen den Gaskanälen angeordnet sein. Zum Beispiel können die Gaskanäle innerhalb der Gemisch-Leitungen derart eingestreut sein, dass ein Gaskanal zwischen benachbarten Paaren der Gemisch-Leitungen vorhanden sein kann. Diese Leitungsflächen können in Richtungen länglich sein, welche spitze Winkel mit der Mittelachse bilden. Eine oder mehrere der Flächen können eine katalytische Beschichtung oder gegen Kohlenstoffansammlung beständige Beschichtung aufweisen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Kanäle optional eine oder mehrere Strukturen aufweisen, welche die Strömung von Gasen in den Kanälen ändern.In the illustrated embodiment, the mixture lines can be arranged between the gas channels. For example, the gas channels can be interspersed within the mixture lines in such a way that a gas channel can be present between adjacent pairs of the mixture lines. These conduction surfaces can be elongated in directions which form acute angles with the central axis. One or more of the surfaces may have a catalytic coating or a coating that is resistant to carbon build-up. In various embodiments, the channels can optionally have one or more structures that change the flow of gases in the channels.

Beim Motorbetrieb können ein oder mehrere Kraftstoffströme durch (einen) Kraftstoffinjektor(-en) mittels einer oberen Durchgangsöffnung oder Öffnung 1604 in das Mitteleinspritzvolumen eingespritzt werden. Die Strömung des Kraftstoffs in das Mitteleinspritzvolumen zieht mittels der Luftkanäle Gase in das Mitteleinspritzvolumen ein. Die Gase strömen in das Mitteleinspritzvolumen und vermischen sich mit dem Kraftstoff in dem Mitteleinspritzvolumen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden. In einer Ausführungsform strömen sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche Gase, welche sich mit dem Kraftstoff vermischen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, mittels der Kanäle und nicht durch die obere Durchgangsöffnung des Mitteleinspritzvolumens in das Mitteleinspritzvolumen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann aus dem Mitteleinspritzvolumen durch die Gemisch-Leitungen und in die Brennkammer des Motorzylinders.During engine operation, one or more fuel flows can flow through fuel injector (s) by means of an upper passage opening or opening 1604 be injected into the central injection volume. The flow of fuel into the central injection volume draws gases into the central injection volume by means of the air ducts. The gases flow into the central injection volume and mix with the fuel in the central injection volume to form the fuel-and-gas mixture. In one embodiment, all or substantially all of the gases that mix with the fuel to form the fuel-and-gas mixture flow into the central injection volume via the channels and not through the upper passage opening of the central injection volume. The fuel-and-gas mixture then flows from the central injection volume through the mixture lines and into the combustion chamber of the engine cylinder.

Verschiedene Aspekte der Leitungen und/oder der Ausgangsanschlüsse der Leitungen können ausgehend von den hier dargestellten Ausführungsformen modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Querschnittsform oder -größe der Leitungen an unterschiedlichen Stellen entlang der Länge der Leitungen unterschiedlich sein. Geeignete Leitungen können (anstatt der veranschaulichten Zylinderformen) Kegelformen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen verringert, welche weiter von der nach innen weisenden Fläche des Mischstrukturkörpers entfernt sein können. Dies kann dabei helfen, die Verteilung der Gemisch-Strömung in die Brennkammer des Motorzylinders zu steuern.Various aspects of the lines and / or the output connections of the lines can be modified on the basis of the embodiments shown here. For example, the cross-sectional shape or size of the conduits may be different at different locations along the length of the conduits. Suitable conduits can (instead of the illustrated cylindrical shapes) have cone shapes, the cross-sectional area of which is reduced at locations which can be further removed from the inwardly facing surface of the mixed structure body. This can help control the distribution of the mixture flow into the combustion chamber of the engine cylinder.

Die Größen (z.B. Durchmesser und/oder Flächenbereiche) der Leitungen und/oder des Mitteleinspritzvolumens, die Formen der Leitungen und/oder des Mitteleinspritzvolumens, die Längen der Leitungen, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Wellungen in Flächen, die Anzahl der Leitungen und/oder die Winkel, in welchen die Leitungen relativ zu der Achse ausgerichtet sein können, können wie oben beschrieben auf Grundlage eines angestrebten Verhältnisses von Kraftstoff zu Gasen in dem Gemisch ausgewählt werden, welches aus der Mischstruktur ausgegeben werden kann.The sizes (e.g. diameter and / or surface areas) of the lines and / or the central injection volume, the shapes of the lines and / or the central injection volume, the lengths of the lines, the presence or absence of corrugations in surfaces, the number of lines and / or the Angles at which the conduits can be oriented relative to the axis can be selected, as described above, based on a desired ratio of fuel to gases in the mixture which can be dispensed from the mixing structure.

17 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 1700. Die Mischstruktur kann einen Körper 1704 aufweisen, welcher eine Achse 1706 definiert und welcher sich entlang der Achse von einer Injektorseite 1708 in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite 1710 erstreckt. Der Körper kann eine/-n Zylinderkopfschnittstellenstruktur oder -abschnitt 1726 und eine Wärmeregelungsstruktur 1714 aufweisen. Die Zylinderkopfschnittstellenstruktur koppelt mit einem Zylinderkopf, wohingegen die Wärmeregelungsstruktur einer Krone eines Kolbens zugewandt ist. 17th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 1700 . The mixed structure can have a body 1704 have which one axis 1706 and which extends along the axis from one injector side 1708 towards an opposite side of the piston 1710 extends. The body may be a cylinder head interface structure or section 1726 and a thermal control structure 1714 exhibit. The cylinder head interface structure couples to a cylinder head, whereas the thermal control structure faces a crown of a piston.

In einer Ausführungsform kann die Achse eine Mittelachse sein, um welche sich der Körper symmetrisch erstreckt oder welche er umgibt. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Achse möglicherweise nicht entlang der Mitte des Körpers und/oder der Körper ist möglicherweise nicht symmetrisch um die Achse herum. Die Injektorseite des Körpers ist einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt, wohingegen die Kolbenseite des Körpers einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt ist. Der Körper kann zudem eine nach außen weisende Fläche 1716 aufweisen, welche distal von der Achse liegen kann. Der Körper weist Kanalflächen 1718 auf, welche Gaskanäle 1720 definieren, welche sich zwischen der Injektorseite und der Kolbenseite des Körpers befinden.In one embodiment, the axis can be a central axis about which the body extends symmetrically or which it surrounds. In one embodiment, the axis may not extend along the center of the body and / or the body may not be symmetrical about the axis. The injector side of the body faces a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body faces a piston head of the engine cylinder. The body can also have an outward-facing surface 1716 which are distal from the axis can lie. The body has channel surfaces 1718 on which gas ducts 1720 define which are between the injector side and the piston side of the body.

Kanalflächen 1722 bilden Gemisch-Leitungen 1724, welche sich von der nach innen weisenden Fläche des Körpers zu der nach außen weisenden Fläche des Körpers vergrößern. In der veranschaulichten Ausführungsform können die Gemisch-Leitungen zwischen den Gaskanälen angeordnet sein. Eine einzelne Gemisch-Leitung kann zwischen einem Paar der Gaskanäle und einem anderen Paar der Gaskanäle angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform kann/können ein einzelner Gaskanal oder mehr als zwei Gaskanäle auf jeder Seite jeder Gemisch-Leitung liegen. Jede Gemisch-Leitung kann erheblich größer als jeder Gaskanal und/oder eine Kombination von zwei Gaskanälen sein.Canal surfaces 1722 form mixture lines 1724 which increase from the inwardly facing surface of the body to the outwardly facing surface of the body. In the illustrated embodiment, the mixture lines can be arranged between the gas channels. A single mixture line can be arranged between a pair of the gas channels and another pair of the gas channels. In another embodiment, a single gas channel or more than two gas channels can be on either side of each mixture line. Each mixture line can be considerably larger than each gas channel and / or a combination of two gas channels.

18 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Injektorseite der in 17 dargestellten Mischstruktur. Obschon in den 17 und 18 lediglich ein einzelnes Mittelvolumen dargestellt ist, kann ein Körper in anderen Ausführungsformen eine oder mehrere Innenwände oder andere Strukturen aufweisen, welche das einzelne Mittelvolumen in zwei oder mehr kleinere Volumina aufteilen. Der Körper weist eine nach innen weisende Fläche 1800 nahe der Achse auf. Diese nach innen weisende Fläche definiert ein oder mehrere Mittelvolumina 1802 innerhalb des Körpers. Das einzelne Mittelvolumen kann als Einspritzkammer bezeichnet werden. Das einzelne Mittelvolumen kann eine Form aufweisen, deren Querschnittsgröße sich an Stellen verringert, welche weiter von der Injektorseite des Körpers entfernt sein können. Zudem kann das einzelne Mittelvolumen in anderen Ausführungsformen derart zylinderförmig sein, dass die Querschnittsgröße an unterschiedlichen Stellen entlang der Achse dieselbe bleibt, oder kann kegelförmig oder gerillt sein. 18th FIG. 11 illustrates a perspective view of the injector side of FIG 17th shown mixed structure. Although in the 17th and 18th only a single central volume is shown, in other embodiments a body can have one or more inner walls or other structures which divide the single central volume into two or more smaller volumes. The body has an inward-facing surface 1800 close to the axis. This inwardly facing surface defines one or more central volumes 1802 within the body. The single central volume can be referred to as the injection chamber. The single central volume may have a shape whose cross-sectional size decreases at locations which may be further from the injector side of the body. In addition, in other embodiments, the individual central volume can be cylindrical in such a way that the cross-sectional size remains the same at different points along the axis, or it can be conical or grooved.

Die Schnittstellen zwischen den Kanalflächen und der nach außen weisenden Fläche bilden längliche Schlitze als die Gaskanäle. Die Kanalflächen können wellenförmige Flächen sein, welche wellenförmige Gaskanäle ähnlich zu den in 9 dargestellten Gaskanälen bilden.The interfaces between the channel surfaces and the outwardly facing surface form elongated slots as the gas channels. The channel surfaces can be wave-shaped surfaces, which wave-shaped gas channels similar to those in 9 Form shown gas channels.

Im Betrieb können ein oder mehrere Kraftstoffströme durch (einen) Kraftstoffinjektor(-en) mittels einer oberen Durchgangsöffnung oder Öffnung 1704 in das Mittelvolumen 1802 eingespritzt werden. Die Strömung des Kraftstoffs in das Mittelvolumen zieht mittels der Gaskanäle Gase in das Mittelvolumen ein. Das Gas strömt in das Mittelvolumen und vermischt sich mit dem Kraftstoff in dem Mittelvolumen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem definierten Verhältnis zu bilden. In einer Ausführungsform strömen sämtliche oder im Wesentlichen sämtliche Gase, welche sich mit dem Kraftstoff vermischen, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden, mittels der Kanäle und nicht durch die obere Durchgangsöffnung des Mittelvolumens in das Mittelvolumen. Das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch strömt dann aus dem Mittelvolumen durch die Leitungen und in die Brennkammer des Motorzylinders.In operation, one or more fuel flows can flow through fuel injector (s) by means of an upper passage opening or opening 1704 in the mean volume 1802 be injected. The flow of fuel into the central volume draws gases into the central volume by means of the gas channels. The gas flows into the central volume and mixes with the fuel in the central volume in order to form the fuel-and-gas mixture with a defined ratio. In one embodiment, all or substantially all of the gases that mix with the fuel to form the fuel-and-gas mixture flow into the central volume via the channels and not through the upper passage opening of the central volume. The fuel-and-gas mixture then flows from the central volume through the lines and into the combustion chamber of the engine cylinder.

19 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 1900. Die Mischstruktur weist einen Körper 1904 auf, welcher die Gaskanäle und die Gemisch-Leitungen definiert. Diese Mischstruktur unterscheidet sich dahingehend von anderen Mischstrukturen, dass sie die zusätzlichen Gaskanäle wie etwa in 9 dargestellt nicht aufweist. 20 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite 1908 der in 19 dargestellten Mischstruktur. 19th Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 1900 . The mixed structure has a body 1904 which defines the gas channels and the mixture lines. This mixed structure differs from other mixed structures in that it has additional gas channels such as in 9 does not have shown. 20th Figure 11 illustrates a perspective view of an injector side 1908 the in 19th shown mixed structure.

Die Mischstruktur 1900 unterscheidet sich zudem dahingehend von der Mischstruktur 900, dass die Mischstruktur 1900 ein Stufenabschnittsmerkmal 1901 aufweisen kann, welches von dem Körper 1904 nach oben (z.B. in Richtung des Kraftstoffinjektors, wenn die Mischstruktur 1900 verbaut sein kann) vorsteht. Das Stufenabschnittsmerkmal 1901 kann einen Abschnitt des Körpers 1904 in einer Zylinderkopfschnittstellenstruktur 1914 des Körpers 1904 aufweisen, welcher sich in Richtung des Kraftstoffinjektors erstreckt. Das Stufenabschnittsmerkmal 1901 kann mit dem Zylinderkopf in Wirkverbindung stehen, um die Gemisch-Leitungen ferner von dem Kraftstoffinjektor zu trennen, ohne einen Betrieb von Ventilen des Zylinderkopfs zu behindern (z.B. ohne die Ventile zu kontaktieren).The mixed structure 1900 also differs in this respect from the mixed structure 900 that the mixed structure 1900 a step section feature 1901 may have which of the body 1904 upwards (e.g. in the direction of the fuel injector if the mixing structure 1900 can be installed) protrudes. The step section feature 1901 can be a section of the body 1904 in a cylinder head interface structure 1914 of the body 1904 have which extends in the direction of the fuel injector. The step section feature 1901 may be operatively connected to the cylinder head to further disconnect the mixture lines from the fuel injector without hindering operation of valves of the cylinder head (eg, without contacting the valves).

21 veranschaulicht eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 2100. 22 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Injektorseite 2108 der in 21 dargestellten Mischstruktur 2100. Die Mischstruktur 2100 kann dahingehend ähnlich zu der Mischstruktur 1900 sein, dass die Mischstruktur 2100 einen Körper 2104 mit den Gaskanälen und den Gemisch-Leitungen aufweisen kann. 21 Figure 3 illustrates a side view of another embodiment of a mixing structure 2100 . 22nd Figure 11 illustrates a perspective view of an injector side 2108 the in 21 shown mixed structure 2100 . The mixed structure 2100 can in this respect be similar to the mixed structure 1900 be that the mixed structure 2100 a body 2104 may have with the gas channels and the mixture lines.

Die Mischstruktur 2100 unterscheidet sich dahingehend von der Mischstruktur 1900, dass die Mischstruktur 2100 ein Stufenabschnittsmerkmal 2101 aufweisen kann, welches von dem Körper 2104 nach oben vorsteht. Das Stufenabschnittsmerkmal 2101 weist eine/-n größere/-n Umfang oder Querschnittsfläche als das Stufenabschnittsmerkmal 1901 auf. Das Stufenabschnittsmerkmal 2101 kann mit dem Zylinderkopf in Wirkverbindung stehen, um Gemisch-Leitungen 2124 ferner von dem Kraftstoffinjektor zu trennen, ohne einen Betrieb von Ventilen des Zylinderkopfs zu behindern (z.B. ohne die Ventile zu kontaktieren).The mixed structure 2100 differs from the mixed structure in this respect 1900 that the mixed structure 2100 a step section feature 2101 may have which of the body 2104 protrudes upwards. The step section feature 2101 has a greater perimeter or cross-sectional area than the step portion feature 1901 on. The step section feature 2101 can be in operative connection with the cylinder head to create mixture lines 2124 further disconnect from the fuel injector without interfering with operation of valves of the cylinder head (eg, without contacting the valves).

Die Mischstruktur 2100 unterscheidet sich zudem dahingehend von der Mischstruktur 900, dass die Gemisch-Leitungen 2124 in der Struktur 2100 eine/-n größere/-n Durchmesser oder Querschnittsgröße aufweisen und/oder eine kürzere Länge aufweisen können. Die Gemisch-Leitungen 2124 können das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch in die Brennkammer eines Motorzylinders leiten, können jedoch größer sein, um zu steuern, wie das Gemisch in die Brennkammer befördert werden kann.The mixed structure 2100 also differs in this respect from the mixed structure 900 that the mixture lines 2124 in the structure 2100 have a larger diameter or cross-sectional size and / or can have a shorter length. The mixture lines 2124 may direct the fuel-and-gas mixture into the combustion chamber of an engine cylinder, but may be larger to control how the mixture can be conveyed into the combustion chamber.

Die oben beschriebenen Mischstrukturen können eine abgedichtete Kolbenseite aufweisen, welche keinerlei Öffnungen zum Austritt von Kraftstoff aus dem Innenvolumen, zum Eintritt der Gase in das Innenvolumen oder zum Austritt des Gemischs aus dem Innenvolumen aufweist. Die einzigen Öffnungen in einer oder mehreren Ausführungsformen der Mischstrukturen, welche oben beschrieben sind, liegen möglicherweise in den nach außen weisenden Seiten und den Injektorseiten der Mischstrukturen.The mixing structures described above can have a sealed piston side which does not have any openings for the exit of fuel from the internal volume, for the entry of the gases into the internal volume or for the exit of the mixture from the internal volume. The only openings in one or more embodiments of the mixing structures described above may be in the outwardly facing sides and the injector sides of the mixing structures.

In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der oben beschriebenen Mischstrukturen eine Öffnung oder Durchgangsöffnung in der Kolbenseite aufweisen. 23 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Kolbenseite der in den 9 bis 12 dargestellten Mischstruktur 900. Wie dargestellt kann die Kolbenseite eine Durchgangsöffnung 2300 durch die Kolbenseite aufweisen. Diese Durchgangsöffnung 2300 kann es Gasen ermöglichen, durch die Kolbenseite der Mischstruktur 900 in das Mittelvolumen der Mischstruktur 1002 einzutreten. Ein Ermöglichen eines Eintritts von Gasen auf diese Weise kann die durch die Gaskanäle in das Mittelvolumen eintretenden Gase mit der Einwärtsströmung von Gasen durch die Durchgangsöffnung 2300 in das Mittelvolumen ausgleichen. Dieser Ausgleich kann dabei helfen, die Ströme der Kraftstoff-und-Gas-Gemische in den Mitten der Gemisch-Leitungen zu zentrieren. Zum Beispiel kann damit, dass die Gase lediglich mittels der Gaskanäle in das Mittelvolumen eintreten, Turbulenz in dem Mittelvolumen hervorgerufen werden, was die Strömung des Gemischs durch die Mittelwege der Gemisch-Leitungen verhindern oder beeinträchtigen kann. Eine Bereitstellung der Durchgangsöffnung 2300 kann die Strömung der Gase ausgleichen und die Gemisch-Strömung in den Gemisch-Leitungen zentrieren.In one embodiment, one or more of the mixing structures described above can have an opening or through-opening in the piston side. 23 FIG. 14 illustrates a perspective view of an alternate embodiment of the piston side of FIG 9 until 12th shown mixed structure 900 . As shown, the piston side can have a through opening 2300 have through the piston side. This through opening 2300 can allow gases to pass through the piston side of the mixing structure 900 into the mean volume of the mixed structure 1002 to enter. Allowing gases to enter in this way can allow the gases entering the central volume through the gas channels with the inward flow of gases through the passage opening 2300 balance in the funds volume. This balance can help center the fuel-and-gas mixture flows in the centers of the mixture lines. For example, the fact that the gases only enter the central volume by means of the gas channels can cause turbulence in the central volume, which can prevent or impair the flow of the mixture through the central paths of the mixture lines. A provision of the through opening 2300 can balance the flow of gases and center the mixture flow in the mixture lines.

Verschiedene Aspekte der Gaskanäle, Gemisch-Leitungen, Eingangsanschlüsse und/oder Ausgangsanschlüsse können ausgehend von den hier dargestellten Ausführungsformen modifiziert werden. Zum Beispiel kann sich die Querschnittsform oder - größe der Kanäle, Leitungen und/oder Anschlüsse von den veranschaulichten Ausführungsformen unterscheiden, um ein angestrebtes oder vorbestimmtes Verhältnis von Kraftstoff zu Gas des Gemischs zu produzieren. Beispielsweise können die Gemisch-Leitungen (anstatt der veranschaulichten Zylinderformen) Kegelformen aufweisen, deren Querschnittsfläche sich an Stellen verringert, welche weiter von der nach innen weisenden Fläche des Mischstrukturkörpers entfernt sein können. Dies kann dabei helfen, die Gemisch-Strömung weiter in die Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.Various aspects of the gas channels, mixture lines, input connections and / or output connections can be modified on the basis of the embodiments shown here. For example, the cross-sectional shape or size of the channels, conduits, and / or ports may differ from the illustrated embodiments in order to produce a desired or predetermined ratio of fuel to gas of the mixture. For example, the mixture lines (instead of the illustrated cylindrical shapes) can have conical shapes, the cross-sectional area of which is reduced at locations which can be further removed from the inwardly facing surface of the mixed structural body. This can help direct the mixture flow further into the combustion chamber of the engine cylinder.

Verschiedene Ausführungsformen der Mischstrukturen können eine Nacheinspritzung von Kraftstoff aufnehmen und diesen Nacheinspritzkraftstoff mittels der Gemisch-Leitungen in die Brennkammer des Motorzylinders leiten. Der Nacheinspritzkraftstoff kann durch den Kraftstoffinjektor im Anschluss an eine vorhergehende Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt werden, welche zur Verbrennung in dem Motorzylinder verwendet werden kann. Der Nacheinspritzkraftstoff kann sich mit Gasen in dem Mittelvolumen der Mischstruktur vermischen, um das Gemisch zu bilden, welches dann mittels der Gemisch-Leitungen der Mischstruktur in die Brennkammer des Motorzylinders geleitet werden kann. Dieses zusätzliche Gemisch kann ferner Ruß innerhalb der Brennkammer des Motorzylinders oxidieren.Various embodiments of the mixing structures can accommodate a post-injection of fuel and direct this post-injection fuel into the combustion chamber of the engine cylinder by means of the mixture lines. The post-injection fuel can be provided by the fuel injector following a previous fuel injection which can be used for combustion in the engine cylinder. The post-injection fuel can mix with gases in the central volume of the mixing structure in order to form the mixture, which can then be conducted into the combustion chamber of the engine cylinder by means of the mixture lines of the mixing structure. This additional mixture can also oxidize soot within the combustion chamber of the engine cylinder.

In einer Ausführungsform kann ein Steuersystem eines Motors mit einer oder mehreren der Mischstrukturen, welche zwischen einem Kraftstoffinjektor und einer Kolbenkrone verbaut sind, automatisch detektieren, ob Gaskanäle und/oder Gemisch-Leitungen einer Mischstruktur verstopft sein können, und/oder ob die Mischstruktur fehlausgerichtet sein kann (z.B. die Gemisch-Leitungen nicht an den Kraftstoffströmen aus dem Kraftstoffinjektor ausgerichtet sein können). Das Steuersystem kann einen oder mehrere Prozessoren (z.B. einen oder mehrere Mikroprozessoren, Field Programmable Gate Arrays, integrierte Schaltungen oder dergleichen) aufweisen, welche die Leistung oder Emissionen überwachen, welche durch den Motor und/oder durch jeden Zylinder des Motors ausgegeben wird. Als Reaktion auf ein Bestimmen, dass ein Motorzylinder fehlzünden, klopfen oder weniger Pferdestärken als andere Zylinder in demselben Motor produzieren kann, kann das Steuersystem bestimmen, dass ein Gaskanal und/oder eine Gemisch-Leitung einer Mischstruktur, welche diesem Zylinder zugeordnet ist, verstopft sein kann, oder dass die Mischstruktur fehlausgerichtet sein kann. Das Steuersystem kann eine Ausgabe an einen Bediener eines angetriebenen Systems, welches den Motor aufweist (wie etwa eines Fahrzeugs), wie etwa eine visuelle, auditive oder andere Benachrichtigung, dass die Mischstruktur möglicherweise repariert, ausgetauscht oder ferner geprüft werden muss, bereitstellen.In one embodiment, a control system of an engine with one or more of the mixing structures installed between a fuel injector and a piston crown can automatically detect whether gas channels and / or mixture lines of a mixing structure can be clogged and / or whether the mixing structure is misaligned can (for example, the mixture lines cannot be aligned with the fuel flows from the fuel injector). The control system may include one or more processors (e.g., one or more microprocessors, field programmable gate arrays, integrated circuits, or the like) that monitor the performance or emissions output by the engine and / or each cylinder of the engine. In response to determining that an engine cylinder may misfire, knock, or produce less horsepower than other cylinders in the same engine, the control system may determine that a gas passage and / or mixture conduit of a mixing structure associated with that cylinder is clogged or that the mixed structure can be misaligned. The control system may provide output to an operator of a powered system including the engine (such as a vehicle), such as visual, auditory, or other notification that the mixing structure may need to be repaired, replaced, or further checked.

Das Vorhandensein einer oder mehrerer Ausführungsformen der Mischstrukturen kann den Bedarf nach einem Auslassen eines Zündvorgangs von Motoren (Skip Firing) reduzieren. Skip Firing kann beinhalten, dass der Kraftstoffinjektor einigen, jedoch nicht sämtlichen Verbrennungszyklen eines Motorzylinders Kraftstoff bereitstellt. Zum Beispiel leitet der Kraftstoffinjektor (anstatt für jede Motordrehung) möglicherweise lediglich bei jeder zweiten Motordrehung Kraftstoff in das Mittelvolumen einer Mischstruktur. Eine Verwendung der Mischstrukturen in Motoren kann den Bedarf nach Skip Firing einiger Motoren reduzieren. Zum Beispiel kann ein Hinzufügen der Mischstrukturen zu einem Motor einen bisherigen Bedarf danach, Skip Firing zu verwenden, um den Motor zu betreiben, eliminieren. Das Vorhandensein einer oder mehrerer Ausführungsformen der Mischstrukturen kann den Bedarf nach einem Betrieb bei höheren Kraftstoffeinspritzdrücken, den Bedarf nach einer Verwendung von Nachbehandlungssystemen und/oder den Bedarf nach einer Verwendung zahlreicher Kraftstoffeinspritzungen, um Emissionen zu steuern, reduzieren.The presence of one or more embodiments of the mixing structures may obviate the need to skip an ignition process Reduce motors (skip firing). Skip firing may include the fuel injector providing fuel to some, but not all, combustion cycles of an engine cylinder. For example, the fuel injector may only direct fuel into the central volume of a mixing structure every other engine revolution, rather than for every engine revolution. Using the mixed structures in engines can reduce the need for skip firing of some engines. For example, adding the mixing structures to an engine can eliminate a previous need to use skip firing to operate the engine. Having one or more embodiments of the mixing structures may reduce the need to operate at higher fuel injection pressures, the need to use aftertreatment systems, and / or the need to use multiple fuel injections to control emissions.

Das Steuersystem eines Fahrzeugs kann den Zeitpunkt eines Motorvorgangs ansprechend auf Mischstrukturen, welche zwischen Kraftstoffinjektoren und Kolbenkronen von Motorzylindern positioniert sind, und auf Grundlage der dem Motor auferlegten Last basieren. Zum Beispiel können in dem Maße, in dem sich die Motorlast erhöht (z.B. als Reaktion darauf, dass die Drosselklappe in höherem Maße geöffnet wird), erhöhte Mengen an Kraftstoff in die Mittelvolumina der Mischstrukturen eingespritzt werden. Demnach müssen möglicherweise erhöhte Mengen an Gasen in die Mittelvolumina der Mischstrukturen eingezogen werden, um sich mit dem Kraftstoff vorzumischen, um das Verhältnis von Kraftstoff zu Gas des Gemischs aufrechtzuerhalten. Das Steuersystem kann als Reaktion auf Erhöhungen der Motorlast den Motorzylinderzeitpunkt ändern, um eine längere Zeit zum Eintritt von mehr der Gase in die Mittelvolumina zu ermöglichen. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Kraftstoffinjektoren anleiten, zu einer früheren Zeit in dem Motorzyklus damit zu beginnen, Kraftstoff in die Mittelvolumina einzuspritzen. Umgekehrt kann das Steuersystem als Reaktion auf Verringerungen der Motorlast den Motorzylinderzeitpunkt ändern, um die Zeit zum Eintritt von Gasen in die Mittelvolumina zu reduzieren.A vehicle's control system may base the timing of an engine operation in response to mixing structures positioned between fuel injectors and piston crowns of engine cylinders and the load placed on the engine. For example, as the engine load increases (e.g. in response to the throttle valve being opened more), increased amounts of fuel may be injected into the central volumes of the mixing structures. Accordingly, increased amounts of gases may have to be drawn into the central volumes of the mixing structures in order to premix with the fuel in order to maintain the fuel-to-gas ratio of the mixture. In response to increases in engine load, the control system may change engine cylinder timing to allow a longer time for more of the gases to enter the center volumes. For example, the control system may direct the fuel injectors to begin injecting fuel into the agent volumes earlier in the engine cycle. Conversely, in response to decreases in engine load, the control system may change engine cylinder timing to reduce the time for gases to enter the center volumes.

24 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Teils einer anderen Ausführungsform einer Mischstruktur 2400. Die Mischstruktur weist wie oben beschrieben einen Körper auf, welcher zwischen einem Kraftstoffinjektor und einem Kolbenkopf positioniert sein kann. Dieser Körper kann wie ebenso oben beschrieben die mittlere Durchgangsöffnung oder Kammer aufweisen, in der Gas und Kraftstoff vermischt werden, bevor sie in die Brennkammer eines Motorzylinders geleitet werden. Ein Unterschied zwischen der in 24 dargestellten Mischstruktur und den anderen Mischstrukturen besteht darin, dass die Mischstruktur in 24 Gemisch-Leitungen 2402 aufweist, welche sich mit Gaskanälen 2404 überschneiden. Ähnlich zu den oben beschriebenen Gaskanälen können die Gaskanäle in 24 Durchgänge sein, durch welche Gas in das Innere des Körpers der Mischstruktur eingezogen wird, um sich mit Kraftstoff zu vermischen, welcher durch einen oder mehrere Kraftstoffinjektoren in das Innere des Körpers eingespritzt wird. Dieses Gas wird in den Kraftstoff-Sprühstoß aus dem/den Kraftstoffinjektor(-en) mitgerissen, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch zu bilden. Die in 24 dargestellten Gemisch-Leitungen leiten Sprühstöße des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs aus der Mischstruktur und in die Brennkammer des Motorzylinders. Die Gemisch-Leitung überschneidet sich mit den Gaskanälen insofern, als dass sich wie in 24 dargestellt zumindest ein Teil 2406 des einen oder der mehreren der Gaskanäle durch die Gemisch-Leitungen erstreckt. 24 Figure 13 illustrates a perspective view of a portion of another embodiment of a mixing structure 2400 . As described above, the mixing structure has a body which can be positioned between a fuel injector and a piston head. As also described above, this body can have the central passage opening or chamber in which the gas and fuel are mixed before they are fed into the combustion chamber of an engine cylinder. A difference between the in 24 shown mixed structure and the other mixed structures is that the mixed structure in 24 Mixture lines 2402 has, which deal with gas channels 2404 overlap. Similar to the gas channels described above, the gas channels in 24 Be passages through which gas is drawn into the interior of the body of the mixing structure to mix with fuel injected into the interior of the body by one or more fuel injectors. This gas is entrained into the fuel spray from the fuel injector (s) to form a fuel and gas mixture. In the 24 The mixture lines shown guide sprays of the fuel-and-gas mixture out of the mixing structure and into the combustion chamber of the engine cylinder. The mixture line overlaps with the gas channels in that, as in 24 shown at least a part 2406 of the one or more of the gas channels extends through the mixture lines.

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur (z.B. zur Vermischung von Kraftstoff und Gas in einem Motor) einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Kanalflächen auf, welche einen oder mehrere Gaskanäle definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Es können mehrere Leitungen und mehrere Kanäle vorhanden sein, welche beide radial symmetrisch um die Achse verteilt sind. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor und einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren Gaskanälen aufzunehmen. Das Mittelvolumen, der/die Kanal/Kanäle und/oder die Leitung(-en) sind derart eingerichtet, dass beim Betrieb des Motors mindestes einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen vermischt wird, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure (e.g., for mixing fuel and gas in an engine) includes a body defining an axis and extending along the axis from one injector side toward an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more channel surfaces that define one or more gas channels that extend through the body to and from the central volume. The body has one or more conduit surfaces that define one or more fuel and gas mixture conduits that extend through the body to and from the central volume. There can be several lines and several channels, both of which are distributed radially symmetrically about the axis. The central volume is set up to receive one or more fuel flows from the fuel injector and one or more gas flows from the one or more gas channels. The central volume, the channel (s) and / or the line (s) are set up such that at least one of the flows of fuel is mixed with the one or more gas flows during operation of the engine to form a fuel-and-gas -Mixture to form with a fixed ratio of fuel to gas. The fuel-and-gas mixture lines are configured to direct the fuel-and-gas mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

In einer Ausführungsform weist ein Motor einen Motorblock auf, welcher einen Zylinder mit einer Brennkammer, einen Kolben, welcher in dem Zylinder betriebsbereit angeordnet ist, einen Kraftstoffinjektor und eine Mischstruktur definiert. Der Kraftstoffinjektor ist auf einer Zylinderkopfseite des Zylinders positioniert. Der Kolben weist einen Kolbenkopf mit einer Krone auf, welche der Brennkammer und dem Kraftstoffinjektor zugewandt ist. Die Mischstruktur ist zwischen dem Kolben und dem Kraftstoffinjektor angeordnet. Die Mischstruktur weist einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist dem Kraftstoffinjektor zugewandt, wohingegen die Kolbenseite des Körpers dem Kolbenkopf zugewandt ist. Der Körper weist eine oder mehrere Kanalflächen auf, welche einen oder mehrere Gaskanäle definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Es können mehrere Leitungen und mehrere Kanäle vorhanden sein, welche beide radial symmetrisch um die Achse verteilt sind. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor und einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren Gaskanälen (z.B. das aus der Brennkammer aufgenommene Gas) aufzunehmen. Das Mittelvolumen, der/die Kanal/Kanäle und/oder die Leitung(-en) sind derart eingerichtet, dass beim Betrieb des Motors mindestes einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen vermischt wird, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in die Brennkammer des Motorzylinders zu leiten. Somit wird im Betrieb Gas durch den/die eingespritzten Kraftstoffstrom/-ströme aus der Brennkammer durch die Gaskanäle in das Mittelvolumen des Körpers mitgerissen; durch Zusammenwirkung zwischen dem Gas und den Kanalflächen (welche die Gaskanäle definieren) wird Wärmeenergie von dem Gas an den Körper übertragen (d.h. eine Temperatur des Gases wird reduziert). Das Gas und der Kraftstoff gelangen von dem Mittelvolumen durch die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung(-en) in die Brennkammer; die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung(-en) dienen dazu, eine Vermischung des Gases und des Kraftstoffs vor Einleiten in die Brennkammer zu erleichtern. Eine technische Wirkung besteht in der Verbesserung der Vermischung von Kraftstoff und Gas und der Reduzierung der Temperatur von vermischtem Kraftstoff und Gas vor Einleiten in eine Brennkammer (z.B. eines Kompressionszündungsmotors), wodurch Ruß und andere Emissionen reduziert werden. In Ausführungsformen umfasst der Kraftstoff Diesel und das Gas umfasst Umgebungsluft. Das Gas kann ebenso mit EGR vermischte Umgebungsluft umfassen. In einer Ausführungsform läuft der Motor in einem ersten Modus, in dem das Gas lediglich Umgebungsluft ist, und einem anderen zweiten Modus, in dem das Gas ein Gemisch aus Umgebungsluft und EGR ist. Die Menge an EGR kann statisch sein oder kann auf Grundlage verschiedener Motor- und/oder Fahrzeugbetriebsparameter gesteuert werden, um zu variieren.In one embodiment, an engine includes an engine block that defines a cylinder with a combustion chamber, a piston operatively disposed in the cylinder, a fuel injector, and a mixing structure. The fuel injector is positioned on a cylinder head side of the cylinder. The piston has a piston head with a crown which faces the combustion chamber and the fuel injector. The mixing structure is arranged between the piston and the fuel injector. The mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body faces the fuel injector, whereas the piston side of the body faces the piston head. The body has one or more channel surfaces that define one or more gas channels that extend through the body to and from the central volume. The body has one or more conduit surfaces that define one or more fuel and gas mixture conduits that extend through the body to and from the central volume. There can be several lines and several channels, both of which are distributed radially symmetrically about the axis. The central volume is set up to receive one or more fuel flows from the fuel injector and one or more gas flows from the one or more gas channels (for example the gas taken up from the combustion chamber). The central volume, the channel (s) and / or the line (s) are set up such that at least one of the flows of fuel is mixed with the one or more gas flows during operation of the engine to form a fuel-and-gas -Mixture to form with a fixed ratio of fuel to gas. The fuel and gas mixture lines are configured to direct the fuel and gas mixture out of the body and into the combustion chamber of the engine cylinder. Thus, during operation, gas is entrained by the injected fuel flow (s) from the combustion chamber through the gas channels into the central volume of the body; by interaction between the gas and the channel surfaces (which define the gas channels), thermal energy is transferred from the gas to the body (ie a temperature of the gas is reduced). The gas and fuel pass from the central volume through the fuel-and-gas mixture line (s) into the combustion chamber; the fuel and gas mixture line (s) serve to facilitate mixing of the gas and the fuel before it is introduced into the combustion chamber. One technical effect is to improve the mixing of fuel and gas and to reduce the temperature of mixed fuel and gas prior to introduction into a combustion chamber (e.g., a compression ignition engine), thereby reducing soot and other emissions. In embodiments, the fuel includes diesel and the gas includes ambient air. The gas can also include ambient air mixed with EGR. In one embodiment, the engine runs in a first mode in which the gas is just ambient air and another second mode in which the gas is a mixture of ambient air and EGR. The amount of EGR can be static or can be controlled to vary based on various engine and / or vehicle operating parameters.

In jedweder der hier genannten Ausführungsformen kann der Körper der Mischstruktur im Allgemeinen scheibenförmig sein. Das heißt, eine im Allgemeinen runde oder kreisförmige Struktur relativ zu der Mittelachse. In Ausführungsformen weist die Injektorseite des Körpers einen ersten Durchmesser auf (welcher durch einen Außenumfang der Injektorseite relativ zu einer orthogonal zu der Achse liegenden Ebene definiert ist) und die Kolbenseite des Körpers weist einen zweiten Durchmesser auf, welcher größer als die Injektorseite ist (welcher durch einen Außenumfang der Kolbenseite relativ zu einer orthogonal zu der Achse liegenden Ebene definiert ist), wobei die zwei derart konzentrisch ausgerichtet sind, dass eine Stufe zwischen der Injektorseite und der Kolbenseite definiert ist.In any of the embodiments mentioned here, the body of the mixed structure can generally be disk-shaped. That is, a generally round or circular structure relative to the central axis. In embodiments, the injector side of the body has a first diameter (which is defined by an outer circumference of the injector side relative to a plane orthogonal to the axis) and the piston side of the body has a second diameter which is larger than the injector side (which is through an outer circumference of the piston side is defined relative to a plane lying orthogonal to the axis), the two being aligned concentrically in such a way that a step is defined between the injector side and the piston side.

In jedweder der hier dargelegten Ausführungsformen kann ein Motor mit einer oder mehreren Mischstrukturen an Bord eines Fahrzeugs positioniert sein, z.B. weist das Fahrzeug ein Fahrgestell, einen Rumpf oder andere Trägerplattform und ein Antriebssystem (aufweisend den Motor) zur Bewegung des Fahrzeugs auf. Zum Beispiel kann der Motor ein mechanisches Getriebe antreiben oder der Motor kann einen Wechselstromgenerator oder Generator zur Erzeugung von elektrischem Strom antreiben, welcher verwendet wird, um zum Beispiel einen oder mehrere Fahrmotoren zu betreiben, um das Fahrzeug anzutreiben. Alternativ kann der Motor als Teil einer stationären oder halbstationären Maschine wie etwa eines fest verbauten oder tragbaren Generators eingesetzt werden. In jedem Fall kann der Motor verhältnismäßig groß sein, z.B. kann er 10-18 Zylinder oder mehr aufweisen. In einer Ausführungsform ist ein Motor mit einer oder mehreren Mischstrukturen an Bord eines Großmuldenkippers oder einer anderen Bergbauausrüstung, einer Lokomotive oder eines anderen Schienenfahrzeugs oder eines anderen Off-Highway-Fahrzeugs; ein solches Fahrzeug kann bestimmten gesetzlichen Bestimmungen bezüglich einer Produktion von Ruß und anderen Motoremissionen unterliegen, wobei es erstrebenswert sein kann, dass der Motor eine oder mehrere Mischstrukturen wie hier dargelegt aufweist, um zur Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen beizutragen.In any of the embodiments set forth herein, an engine with one or more mixed structures can be positioned on board a vehicle, eg the vehicle has a chassis, fuselage or other support platform and a drive system (including the engine) for moving the vehicle. For example, the engine can drive a mechanical transmission, or the engine can drive an alternator or generator to produce electrical power that is used, for example, to operate one or more traction motors to propel the vehicle. Alternatively, the motor can be used as part of a stationary or semi-stationary machine such as a built-in or portable generator. In either case, the engine can be relatively large, for example it can have 10-18 cylinders or more. In one embodiment, an engine with one or more mixing structures is on board a large dump truck or other mining equipment, locomotive or other rail vehicle or other off-highway vehicle; Such a vehicle may be subject to certain legal requirements relating to the production of soot and other engine emissions, it being possible for the engine to have one or more Has mixed structures as set out here in order to contribute to compliance with legal requirements.

In einer Ausführungsform weist ein Teilesatz eine Mischstruktur wie in jedweder der hier genannten Ausführungsformen dargelegt und ein oder mehrere Hardwareteile (z.B. Klebstoffe, Befestigungselemente, Adapter usw.) auf, welche zur Verwendung beim Einsatz der Mischstruktur innerhalb eines Motorzylinders eingerichtet sind. Der Teilesatz kann zudem eine (z.B. auf Papier gedruckte oder elektronisch wie etwa auf einer Website bereitgestellte) Gebrauchsanweisung aufweisen, welche Bilder, Schaubilder und/oder Text oder andere schriftlichen Hinweise zur Erläuterung, wie ein Motorzylinder mit der Mischstruktur derart auszurüsten ist, dass die Mischstruktur wie hier beschrieben verfährt, für einen Techniker aufweist. In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Nachrüstung eines Motors Abnehmen eines Zylinderkopfs, eines Kraftstoffinjektors und/oder anderer Teile eines Motorzylinders oder welche diesem zugeordnet sind, um das Innere des Zylinders freizulegen, betriebsbereites Anbringen einer Mischstruktur wie in jedweder der hier genannten Ausführungsformen dargelegt an dem Kraftstoffinjektor, dem Zylinder oder dem Kolben je nach Anwendung (zum Beispiel durch Schweißen) und Wiederanbringen jedweder abgenommener Teile (z.B. des Kraftstoffinjektors oder des Zylinderkopfs) des Motors, sodass der Motor zur Verbrennung von Kraftstoff betriebsbereit ist. Das Verfahren kann ferner umfassen Aktualisieren von Betriebssoftware des Motors direkt (z.B. durch Zugreifen eines Bedieners auf einen bordeigenen Computer) oder durch drahtloses Herunterladen per Fernzugriff oder anderweitig, um einen Betrieb des Motors zu modifizieren, um das Vorhandensein der Mischstruktur zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann der Motor relativ zu einem vorherigen Betrieb des Motors ohne die Mischstruktur mit einem magereren oder fetteren Kraftstoff-Gas-Gemisch betrieben werden. Jeder Zylinder eines Mehrzylindermotors kann mit seiner eigenen jeweiligen Mischstruktur ausgerüstet werden. In einer Ausführungsform werden jedoch lediglich ein Teilsatz mehrerer Motorzylinder (das heißt weniger als sämtliche der Zylinder eines Motors) mit jeweiligen Mischstrukturen ausgerüstet. Zum Beispiel kann es erstrebenswert sein, zum Beispiel in Abhängigkeit von dem Betrieb des betreffenden Motors und in Abhängigkeit davon, wo es am meisten gebraucht oder angestrebt wird, um Rußerzeugung zu reduzieren, Mischstrukturen lediglich in Geberzylindern oder lediglich in Nichtgeberzylindern einzusetzen. (Geberzylinder bezieht sich auf einen Zylinder, dessen Abgas in den Motoreinlass zurückgeführt wird.)In one embodiment, a kit of parts includes a mix structure as set forth in any of the embodiments herein and one or more hardware parts (e.g., adhesives, fasteners, adapters, etc.) that are configured for use in deploying the mix structure within an engine cylinder. The set of parts can also have instructions for use (e.g. printed on paper or electronically such as provided on a website), which contain images, diagrams and / or text or other written information to explain how a motor cylinder is to be equipped with the mixing structure in such a way that the mixing structure proceed as described here for a technician. In another embodiment, a method for retrofitting an engine comprises removing a cylinder head, a fuel injector and / or other parts of an engine cylinder or which are associated therewith in order to expose the interior of the cylinder, ready-to-use attachment of a mixing structure as set out in any of the embodiments mentioned here the fuel injector, cylinder or piston depending on the application (e.g. by welding) and reattaching any removed parts (e.g. fuel injector or cylinder head) of the engine so that the engine is ready to burn fuel. The method may further include updating operating software of the engine directly (e.g., by an operator accessing an on-board computer) or by wirelessly downloading remotely or otherwise to modify operation of the engine to reflect the presence of the mixing structure. For example, the engine can be operated with a leaner or richer fuel-gas mixture relative to a previous operation of the engine without the mixing structure. Each cylinder of a multi-cylinder engine can be equipped with its own respective mixing structure. In one embodiment, however, only a subset of several engine cylinders (that is to say fewer than all of the cylinders of an engine) are equipped with respective mixing structures. For example, depending on, for example, the operation of the engine concerned and where it is most needed or sought to reduce soot production, it may be desirable to use mixing structures only in donor cylinders or only in non-donor cylinders. (Master cylinder refers to a cylinder whose exhaust gas is returned to the engine intake.)

In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren mit einer Motorsteuerung mit einem oder mehreren Prozessoren Steuern eines Motors, um einen oder mehrere erste Zylinder des Motors selektiv individuell zu aktivieren und zu deaktivieren, wobei der eine oder die mehreren ersten Zylinder mit jeweiligen Mischstrukturen wie hier dargelegt ausgerüstet sind und wobei mindestens ein oder mehrere zweite Zylinder des Motors (welche sich von den ersten Zylindern unterscheiden) nicht mit Mischstrukturen ausgerüstet sind. Zum Beispiel können, wenn einige Zylinder Mischstrukturen aufweisen und einige nicht, in Betriebszeiten, in denen es nicht notwendig ist, festgelegte Motoremissionspegel einzuhalten, die Erstgenannten deaktiviert und die Letztgenannten aktiviert werden, wohingegen in Betriebszeiten, in denen es notwendig ist, die festgelegten Motoremissionspegel einzuhalten, die Erstgenannten aktiviert und die Letztgenannten deaktiviert werden können. Oder eine selektive Betätigung kann zum Beispiel auf Umgebungslufttemperaturen basieren (z.B. ist eine Verwendung von Zylindern mit den Mischstrukturen möglicherweise nicht notwendig oder angestrebt, wenn eine Lufttemperatur unterhalb eines festgelegten Schwellwerts liegt).In another embodiment, a method with an engine controller with one or more processors comprises controlling an engine to selectively activate and deactivate one or more first cylinders of the engine individually, wherein the one or more first cylinders are equipped with respective mixing structures as set out herein and wherein at least one or more second cylinders of the engine (which differ from the first cylinders) are not equipped with mixed structures. For example, if some cylinders have mixing structures and some do not, in operating times when it is not necessary to comply with specified engine emission levels, the former can be deactivated and the latter activated, whereas in operating times when it is necessary to comply with the specified engine emission levels , the former can be activated and the latter can be deactivated. Or selective actuation can, for example, be based on ambient air temperatures (e.g. the use of cylinders with the mixing structures may not be necessary or desirable if an air temperature is below a specified threshold value).

In einer Ausführungsform ist eine Mischstruktur bereitgestellt, welche einen Körper aufweist, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Kanalflächen auf, welche einen oder mehrere Gaskanäle definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Der Körper weist zudem eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche sich durch den Körper zu und von dem Mittelvolumen erstrecken. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor und einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren Gaskanälen aufzunehmen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure is provided which has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more channel surfaces that define one or more gas channels that extend through the body to and from the central volume. The body also includes one or more conduit surfaces that define one or more fuel and gas mixture conduits that extend through the body to and from the central volume. The central volume is set up to receive one or more fuel flows from the fuel injector and one or more gas flows from the one or more gas channels. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more gas streams to form a fuel and gas mixture having a fixed ratio of fuel to gas. The fuel-and-gas mixture lines are configured to direct the fuel-and-gas mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

Optional kann der Körper eine einzelne monolithische nahtlose Struktur sein. Der eine oder die mehreren Gaskanäle können sich durch den Körper derart erstrecken, dass das Gas von außerhalb des Körpers in das Mittelvolumen des Körpers eingezogen wird. Das festgelegte Verhältnis des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs kann auf Grundlage einer Anzahl und/oder Form und/oder Position und/oder Größe eines/einer oder mehrerer der Gaskanäle oder der Gemisch-Leitungen gesteuert werden. Zum Beispiel kann, um das festgelegte Verhältnis zwischen unterschiedlichen Mischstrukturen zu ändern, der Hersteller oder Modifikator einer Mischstruktur die Anzahl, Form, Position und/oder Größe eines/einer oder mehrerer Gaskanäle und/oder Mischstrukturen relativ zu einer anderen Gemisch-Leitung ändern, welche ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem anderen unterschiedlichen festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas bereitstellt.Optionally, the body can be a single monolithic seamless structure. The one or more gas channels can extend through the body such that the gas from outside the body into the central volume of the body is withdrawn. The specified ratio of the fuel-and-gas mixture can be controlled on the basis of a number and / or shape and / or position and / or size of one or more of the gas channels or the mixture lines. For example, in order to change the established relationship between different mixing structures, the manufacturer or modifier of a mixing structure can change the number, shape, position and / or size of one or more gas channels and / or mixing structures relative to another mixture line which provides a fuel-and-gas mixture with another different fixed ratio of fuel to gas.

Optional können die Gaskanäle Wellenformen in dem Körper zwischen der nach außen weisenden Fläche und der nach innen weisenden Fläche des Körpers aufweisen. Jede der Gemisch-Leitungen kann eingerichtet sein, um Drall, Verwirbelung und/oder Turbulenz in dem dahindurchströmenden Kraftstoff-und-Gas-Gemisch hervorzurufen. Die Gemisch-Leitungen können sich von der Achse radial nach außen erstrecken und sind so eingerichtet, dass jeder Strom des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs in seiner entsprechenden Gemisch-Leitung zentriert wird.Optionally, the gas channels can have waveforms in the body between the outwardly facing surface and the inwardly facing surface of the body. Each of the mixture lines can be set up to induce swirl, swirl and / or turbulence in the fuel-and-gas mixture flowing through it. The mixture lines may extend radially outward from the axis and are configured such that each flow of fuel-and-gas mixture is centered in its corresponding mixture line.

Die Injektorseite des Körpers kann einen Stufenabschnitt definieren, um beim Betrieb des Motors einen Kontakt zwischen dem Körper und einem oder mehreren Einlass- oder Auslassventilen des Motorzylinders zu vermeiden. Zumindest ein Abschnitt des Körpers kann oberflächenbehandelt oder beschichtet sein.The injector side of the body may define a step portion to avoid contact between the body and one or more intake or exhaust valves of the engine cylinder when the engine is operating. At least a portion of the body can be surface treated or coated.

In einer Ausführungsform ist eine andere Mischstruktur bereitgestellt. Diese Mischstruktur weist einen Körper auf, welcher eingerichtet ist, um zwischen einem Kraftstoffinjektor und einem Zylinder eines Motors positioniert zu sein. Der Körper definiert ein Innenvolumen, welches eingerichtet ist, um Gas von außerhalb des Körpers aufzunehmen und um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor in dem Innenvolumen aufzunehmen. Der Körper definiert zudem eine oder mehrere Gemisch-Leitungen, welche eingerichtet sind, um Wolken des Kraftstoffs und Gases beim Vermischen aus dem Innenvolumen zu einem oder mehreren Ausgangsanschlüssen und dahindurch zu dem Zylinder zu leiten.In one embodiment, another mixing structure is provided. This mixing structure has a body which is adapted to be positioned between a fuel injector and a cylinder of an engine. The body defines an interior volume that is configured to receive gas from outside the body and to receive one or more fuel streams from the fuel injector in the interior volume. The body also defines one or more mixture lines which are configured to direct clouds of the fuel and gas as they are mixed from the interior volume to one or more output ports and through to the cylinder.

Optional kann der Körper eingerichtet sein, um das Gas vor oder während der Vermischung des Gases und des Kraftstoffs in dem Innenvolumen und der einen oder mehreren Gemisch-Leitungen zu kühlen. Der Körper kann eine Schnittstellenstruktur aufweisen, welche mindestens ein Ausrichtungsloch oder einen Ausrichtungsstift definiert. Diese Schnittstellenstruktur kann eine Ausrichtung von Gemisch-Leitungen an Düsen des Kraftstoffinjektors unterstützen. Die Schnittstellenstruktur kann in einen/mit einem Zylinderkopf des Motorzylinders schrumpfgepasst, pressgepasst, verschweißt, verbolzt, verschraubt oder als Teil davon ausgebildet sein.Optionally, the body can be designed to cool the gas before or during the mixing of the gas and the fuel in the interior volume and the one or more mixture lines. The body may have an interface structure that defines at least one alignment hole or pin. This interface structure can support an alignment of mixture lines on nozzles of the fuel injector. The interface structure may be shrink fit, press fit, welded, bolted, screwed, or formed as part of a cylinder head of the engine cylinder.

Die Gemisch-Leitungen können eine oder mehrere Durchgangsöffnungen definieren, welche sich mit einem oder mehreren Gaskanälen verbinden und eingerichtet sein können, um beim Betrieb des Zylinders Strömungen des Gases aus dem einen oder den mehreren Gaskanälen in die Gemisch-Leitung zu leiten. Jede der Gemisch-Leitungen kann eine/-n oder mehrere Vertiefungen, strukturierte Flächen, Nuten oder Vorsprünge aufweisen, um eine Vermischung der durch die Gemisch-Leitungen strömenden Kraftstoff-und-Gas-Wolken zu erleichtern. Die Gemisch-Leitungen können eingerichtet sein, um den Kraftstoff und das Gas vor einer Verbrennung der Wolken in dem Zylinder zu einem homogenen Zustand zu vermischen. Die Gemisch-Leitungen können eingerichtet sein, um die Wolken derart in den Zylinder zu leiten, dass relativ zu einer Verbrennung in dem Zylinder, ohne den Kraftstoff und das Gas zu dem homogenen Zustand zu vermischen, eine verhältnismäßig reduzierte Menge oder keine Menge an Ruß, Distickstoffmonoxiden oder sowohl Ruß als auch Distickstoffmonoxiden in dem Zylinder produziert wird.The mixture lines can define one or more passage openings which connect to one or more gas channels and can be designed to guide flows of the gas from the one or more gas channels into the mixture line during operation of the cylinder. Each of the mixture lines can have one or more depressions, structured surfaces, grooves or projections in order to facilitate mixing of the fuel and gas clouds flowing through the mixture lines. The mixture lines can be configured to mix the fuel and the gas to a homogeneous state before combustion of the clouds in the cylinder. The mixture lines can be set up to guide the clouds into the cylinder in such a way that, relative to a combustion in the cylinder, without mixing the fuel and the gas to the homogeneous state, a relatively reduced amount or no amount of soot, Nitrous oxide or both soot and nitrous oxide is produced in the cylinder.

Der Körper kann einen Stufenabschnitt aufweisen, um eine Weglänge der einen oder mehreren Gemisch-Leitungen zu erweitern und gleichzeitig einen Kontakt des Körpers mit einem oder mehreren Ventilen des Motorzylinders zu vermeiden.The body may have a step portion in order to widen a path length of the one or more mixture lines and at the same time avoid contact of the body with one or more valves of the engine cylinder.

In einer Ausführungsform weist eine andere Mischstruktur auf Mittel zur separaten Aufnahme von Kraftstoff aus einem Kraftstoffinjektor und Aufnahme von Gas, Mittel zur Vermischung des Kraftstoffs und des Gases zu einem Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis und Mittel zum Leiten des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs in eine Brennkammer eines Motorzylinders.In one embodiment, another mixing structure has means for separately receiving fuel from a fuel injector and receiving gas, means for mixing the fuel and the gas to form a fuel-and-gas mixture with a fixed ratio, and means for directing the fuel. and gas mixture into a combustion chamber of an engine cylinder.

Optional kühlt das Mittel zur Aufnahme des Gases und des Kraftstoffs das Gas, bevor oder während sich das Gas mit dem Kraftstoff vermischt. Das Mittel zur Vermischung des Kraftstoffs und des Gases zu dem Kraftstoff-und-Gas-Gemisch kann eine Gemisch-Leitung mit Innenwänden und einem Mittel zum Induzieren von Turbulenz in Kraftstoff-und-Gas-Ströme, um die Homogenität des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs zu erhöhen, und einem Mittel zur Zentrierung und Beabstandung einer Strömung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs von den Innenwänden der Gemisch-Leitung aufweisen.Optionally, the means for taking up the gas and the fuel cools the gas before or while the gas mixes with the fuel. The means for mixing the fuel and the gas to form the fuel-and-gas mixture can be a mixture conduit with inner walls and a means for inducing turbulence in fuel-and-gas flows in order to ensure the homogeneity of the fuel-and-gas -Mixture, and a means for centering and spacing a flow of the fuel-and-gas mixture from the inner walls of the mixture line.

Optional leitet das Mittel zum Leiten des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs in die Brennkammer das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch, um vor einer Verbrennung in die Brennkammer des Motorzylinders einzudringen, verzögert die Verbrennung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs oder leitet das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch vor einer Verbrennung in die Brennkammer des Motorzylinders und verzögert ebenso die Verbrennung des Kraftstoff-und-Gas-Gemischs.Optionally, the means for directing the fuel-and-gas mixture into the combustion chamber directs the fuel-and-gas mixture into the combustion chamber of the engine cylinder prior to combustion penetrate, delays the combustion of the fuel-and-gas mixture or directs the fuel-and-gas mixture into the combustion chamber of the engine cylinder prior to combustion and also delays the combustion of the fuel-and-gas mixture.

Verschiedene Ausführungsformen bringen Anordnungen von oberen und unteren Kanälen zur Bereitstellung eines Gases (z.B. Luft aus einer Atmosphäre, welche einen Motor umgibt, sowie eines oder mehrerer zusätzlicher Gase wie etwa Wasserstoff) für ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch in Anwendung, welches eine reduzierte Rußbildung bereitstellt. 25 stellt ein schematisches Blockdiagramm einer Mischstruktur 2500 bereit, welche einen Körper 2502 aufweist. Es sei angemerkt, dass die Mischstruktur 2500 in verschiedenen Ausführungsformen im Allgemeinen ähnlich zu hier erläuterten Mischstrukturen (z.B. der Mischstruktur 100) sein oder Aspekte dieser Mischstrukturen enthalten kann.Various embodiments employ arrangements of upper and lower ducts to provide a gas (eg, air from an atmosphere surrounding an engine and one or more additional gases such as hydrogen) for a fuel-and-gas mixture that reduced one Provides soot formation. 25th Figure 10 is a schematic block diagram of a merge structure 2500 ready showing a body 2502 having. It should be noted that the mixed structure 2500 in various embodiments, generally similar to the mixed structures explained here (eg the mixed structure 100 ) or contain aspects of these mixed structures.

Wie in 25 ersichtlich erstreckt sich der Körper 2502 entlang einer Achse von einer Injektorseite 2506 in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite 2508. Die Injektorseite 2506 des Körpers 2502 ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor 2507 eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite 2508 eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf 2509 des Motorzylinders zugewandt zu sein. Zum Beispiel kann die Kraftstoffinjektorseite einem Kraftstoffinjektor zugewandt sein, wenn er in einem verbauten oder betriebsbereiten Zustand ist, sodass er Kraftstoff in den Zylinder einspritzt. Die Kolbenseite kann der Krone oder dem Kolbenkopf dieses selben Zylinders zugewandt sein. In einer Ausführungsform kann der Körper an der Krone des Kolbens (z.B. dem Ende des Kolbens, welches dem Kraftstoffinjektor am nächsten sein kann) angebracht sein und kann sich beim Betrieb des Kolbens in Richtung des Kraftstoffinjektors und des Zylinderkopfs und davon weg bewegen.As in 25th the body clearly extends 2502 along an axis from an injector side 2506 towards an opposite side of the piston 2508 . The injector side 2506 of the body 2502 is set up to be a fuel injector 2507 of a cylinder of an engine, whereas the piston side 2508 is set up to be a piston head 2509 facing the engine cylinder. For example, the fuel injector side may face a fuel injector when it is in an installed or operational state such that it injects fuel into the cylinder. The piston side can face the crown or the piston head of this same cylinder. In one embodiment, the body may be attached to the crown of the piston (eg, the end of the piston which may be closest to the fuel injector) and, as the piston operates, can move toward and away from the fuel injector and cylinder head.

Der Körper 2502 weist eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 auf, welche sich von einem Mittelvolumen 2514 des Körpers durch den Körper 2502 erstrecken. Der Körper 2502 weist zudem einen oder mehrere obere Kanäle 2530 auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper 2502 erstrecken. Wie in 25 schematisch abgebildet sind die oberen Kanäle 2530 nahe dem Mittelvolumen des Körpers 2502 näher an der Injektorseite 2506 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 angeordnet.The body 2502 has one or more fuel-and-gas mixture lines 2522 on which differs from a mean volume 2514 of the body through the body 2502 extend. The body 2502 also has one or more upper channels 2530 on which differs from the mean volume through the body 2502 extend. As in 25th the upper channels are shown schematically 2530 near the median volume of the body 2502 closer to the injector side 2506 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 arranged.

Ferner weist der Körper 2502 einen oder mehrere untere Kanäle 2540 auf. Ähnlich zu den oberen Kanälen 2530 erstrecken sich der eine oder die mehreren unteren Kanäle 2540 von dem Mittelvolumen durch den Körper 2502; die unteren Kanäle 2540 sind jedoch nahe dem Mittelvolumen näher an der Kolbenseite 2508 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 (und dementsprechend nahe dem Mittelvolumen ebenso näher an der Kolbenseite 2508 als die oberen Kanäle 2530) angeordnet.Furthermore, the body has 2502 one or more lower channels 2540 on. Similar to the upper channels 2530 the one or more lower channels extend 2540 of the mean volume through the body 2502 ; the lower channels 2540 however, near the center volume, they are closer to the piston side 2508 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 (and accordingly closer to the center volume, also closer to the piston side 2508 than the upper channels 2530 ) arranged.

Dementsprechend würden auf dem Weg entlang des Mittelvolumens von der Injektorseite 2506 in Richtung der Kolbenseite 2508 die oberen Kanäle 2530 zuerst angetroffen werden. Auf dem Weg von den oberen Kanälen 2530 in Richtung der Kolbenseite 2508 würden die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 als nächstes angetroffen werden. Zuletzt werden auf dem Weg entlang des Mittelvolumens von den Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 in Richtung der Kolbenseite 2508 die unteren Kanäle 2540 angetroffen.Accordingly, on the way along the central volume would be from the injector side 2506 towards the piston side 2508 the upper channels 2530 to be encountered first. On the way from the upper canals 2530 towards the piston side 2508 would be the fuel-and-gas mixture lines 2522 to be encountered next. Last are on the way along the center volume from the fuel-and-gas mixture lines 2522 towards the piston side 2508 the lower channels 2540 encountered.

Das Gas (z.B. Luft) aus den oberen Kanälen 2530 und den unteren Kanälen 2540 wird in dem Mittelvolumen mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 2507 vermischt. In dem abgebildeten Beispiel nimmt das Mittelvolumen 2514 einen oder mehrere Kraftstoffströme 2550 aus dem Kraftstoffinjektor 2507 auf. Zudem nimmt das Mittelvolumen 2514 einen oder mehrere Gasströme 2552 aus den oberen Kanälen 2530 sowie einen oder mehrere Gasströme 2544 aus den unteren Kanälen 2540 auf. Die oberen Kanäle 2530 und die unteren Kanäle 2540 sind eingerichtet, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge (z.B. innerhalb von 10% voneinander) bereitzustellen. Zum Beispiel können, wenn die Gasströme 2552 aus den oberen Kanälen 2530 dem Mittelvolumen eine Gasmenge X bereitstellen, die Gasströme 2554 aus den unteren Kanälen 2540 eine Gasmenge X ± (0,1*X) bereitstellen. Eine Bereitstellung einer ähnlichen Strömungsmenge aus den oberen Kanälen 2530 und den unteren Kanälen 2540 stellt in verschiedenen Ausführungsformen eine verbesserte Vermischung mit reduzierter Rußbildung bereit.The gas (e.g. air) from the upper ducts 2530 and the lower channels 2540 is in the middle volume with fuel from the fuel injector 2507 mixed. In the example shown, the mean volume is increasing 2514 one or more fuel streams 2550 from the fuel injector 2507 on. In addition, the volume of funds increases 2514 one or more gas streams 2552 from the upper canals 2530 as well as one or more gas streams 2544 from the lower channels 2540 on. The upper canals 2530 and the lower channels 2540 are configured to provide a substantially similar amount of flow relative to one another (eg, within 10% of one another) to the mean volume. For example, if the gas flows 2552 from the upper canals 2530 provide an amount of gas X to the mean volume, the gas flows 2554 from the lower channels 2540 provide an amount of gas X ± (0.1 * X). Providing a similar amount of flow from the upper channels 2530 and the lower channels 2540 provides, in various embodiments, improved mixing with reduced soot formation.

Beim Betrieb des Motors vermischt sich mindestens einer der Kraftstoffströme 2550 mit den Gasströmen 2552 aus den oberen Kanälen 2530 und ebenso mit den Gasströmen 2554 aus den unteren Kanälen 2540, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch 2560 mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 leiten das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch 2560 aus dem Körper 2502 und in eine Brennkammer des Motorzylinders.When the engine is running, at least one of the fuel flows mixes 2550 with the gas flows 2552 from the upper canals 2530 and also with the gas flows 2554 from the lower channels 2540 to get a fuel-and-gas mixture 2560 with a set ratio of fuel to gas to form. The fuel-and-gas mixture lines 2522 direct the fuel-and-gas mixture 2560 out of the body 2502 and into a combustion chamber of the engine cylinder.

Es sei angemerkt, dass in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedliche Anordnungen von oberen und unteren Kanälen in Anwendung gebracht werden können. Zum Beispiel werden in einigen Ausführungsformen mehrere obere Kanäle in Verbindung mit mehreren unteren Kanälen verwendet. In anderen Ausführungsformen werden mehrere obere Kanäle mit einem einzelnen unteren Kanal verwendet. Es sei ebenso angemerkt, dass in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedliche Größen, Formen und Ausrichtungen von Kanälen verwendet werden können. Zum Beispiel erstrecken sich in einigen Ausführungsformen obere und untere Kanäle beide seitlich über Seiten des Körpers, wohingegen sich in anderen Ausführungsformen ein oder mehrere untere Kanäle durch eine Unterseite (z.B. Kolbenseite) des Körpers erstrecken können.It should be noted that different arrangements of upper and lower channels can be used in different embodiments. For example, in some embodiments, multiple upper channels are used in conjunction with multiple lower channels. In other embodiments, multiple upper channels are combined with a single lower channel used. It should also be noted that different sizes, shapes, and orientations of channels can be used in different embodiments. For example, in some embodiments upper and lower channels both extend laterally across sides of the body, whereas in other embodiments one or more lower channels may extend through a bottom (eg, piston side) of the body.

Zum Beispiel stellt 26 eine perspektivische Oberansicht (oder Ansicht von der Injektorseite 2506 aus) eines Beispiels bereit, in welchem der Körper 2502 zahlreiche obere und untere Kanäle aufweist, welche sich relativ zu einer Achse 2504, welche sich von der Injektorseite 2506 in Richtung der Kolbenseite 2508 erstreckt, seitlich über den Körper 2502 erstrecken. 27 stellt eine perspektivische Unteransicht (oder Ansicht von der Kolbenseite 2508 aus) des Körpers 2502 aus 26 bereit und 28 stellt eine Schnittansicht des Körpers 2502 aus 26 bereit.For example poses 26th a perspective top view (or view from the injector side 2506 from) an example ready in which the body 2502 has numerous upper and lower channels which extend relative to an axis 2504 which extends from the injector side 2506 towards the piston side 2508 extends laterally across the body 2502 extend. 27 Figure 10 is a bottom perspective view (or view from the piston side 2508 out) of the body 2502 the end 26th ready and 28 Figure 3 shows a sectional view of the body 2502 the end 26th ready.

Wie in den 26-28 ersichtlich definiert der abgebildete Beispiel-Körper 2502 eine Achse 2504, welche sich von der Injektorseite 2506 in Richtung der Kolbenseite 2508 erstreckt, wobei die Kolbenseite 2508 der Injektorseite 2506 gegenüberliegt. Der Körper 2502 weist auf eine nach innen weisende Fläche 2512, welche nahe der Achse 2504 liegt, und eine nach außen weisende Fläche 2516, welche distal von der Achse 2504 liegt. Der Körper 2502 weist zudem eine oder mehrere Leitungsflächen 2520 auf, welche die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 definieren. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 erstrecken sich von dem Mittelvolumen 2514 durch den Körper 2502. In dem abgebildeten Beispiel erstrecken sich die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 zwischen der nach innen weisenden Fläche 2512 und der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502.As in the 26-28 clearly defined by the example body shown 2502 an axis 2504 which extends from the injector side 2506 towards the piston side 2508 extends, with the piston side 2508 the injector side 2506 opposite. The body 2502 indicates an inward-facing surface 2512 which is close to the axis 2504 and an outward-facing surface 2516 which is distal from the axis 2504 lies. The body 2502 also has one or more conduction areas 2520 on which the fuel-and-gas mixture lines 2522 define. The fuel-and-gas mixture lines 2522 extend from the center volume 2514 through the body 2502 . In the example shown, the fuel-and-gas mixture lines extend 2522 between the inward-facing surface 2512 and the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 .

Der Körper 2502 weist zudem obere Kanäle 2530 auf, welche sich von dem Mittelvolumen 2514 durch den Körper 2502 (z.B. zwischen der nach innen weisenden Fläche 2512 und der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502) erstrecken. Die oberen Kanäle 2530 sind nahe dem Mittelvolumen 2514 näher an der Injektorseite 2506 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 angeordnet. Wie in 28 am besten ersichtlich treffen die oberen Kanäle 2522 an Stelle 2830 auf das Mittelvolumen 2514 und die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 treffen an Stelle 2822 auf das Mittelvolumen 2514, wobei Stelle 2830 näher an der Injektorseite 2506 als Stelle 2822 liegt. Anders gesagt liegt Stelle 2822 näher an der Kolbenseite 2508 als Stelle 2830.The body 2502 also has upper channels 2530 on which differs from the volume of funds 2514 through the body 2502 (e.g. between the inward-facing surface 2512 and the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 ) extend. The upper canals 2530 are close to the mean volume 2514 closer to the injector side 2506 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 arranged. As in 28 can best be seen meeting the upper canals 2522 instead of 2830 on the volume of funds 2514 and the fuel-and-gas mixture lines 2522 meet in place 2822 on the volume of funds 2514 , where body 2830 closer to the injector side 2506 as a place 2822 lies. In other words, there is a place 2822 closer to the piston side 2508 as a place 2830 .

Der Körper 2502 des Beispiels aus den 26-28 weist zudem untere Kanäle 2540 auf, welche sich von dem Mittelvolumen 2514 durch den Körper 2502 (z.B. zwischen der nach innen weisenden Fläche 2512 und der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502) erstrecken. Die unteren Kanäle 2540 sind nahe dem Mittelvolumen 2514 näher an der Kolbenseite 2508 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 angeordnet. Wie in 28 am besten ersichtlich treffen die unteren Kanäle 2540 an Stelle 2840 auf das Mittelvolumen 2514 und die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 treffen an Stelle 2822 auf das Mittelvolumen 2514, wobei Stelle 2840 näher an der Kolbenseite 2508 als Stelle 2822 liegt. Anders gesagt liegt Stelle 2822 näher an der Injektorseite 2506 als Stelle 2840.The body 2502 of the example from the 26-28 also has lower channels 2540 on which differs from the volume of funds 2514 through the body 2502 (e.g. between the inward-facing surface 2512 and the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 ) extend. The lower channels 2540 are close to the mean volume 2514 closer to the piston side 2508 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 arranged. As in 28 can best be seen meeting the lower channels 2540 instead of 2840 on the volume of funds 2514 and the fuel-and-gas mixture lines 2522 meet in place 2822 on the volume of funds 2514 , where body 2840 closer to the piston side 2508 as a place 2822 lies. In other words, there is a place 2822 closer to the injector side 2506 as a place 2840 .

In dem Beispiel aus den 26-28 weisen die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 eine Reihe 2820 von Leitungen 2522 auf, welche um einen Umfang 2802 des Körpers 2502 angeordnet sind. Jede Leitung der Reihe 2820 erstreckt sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514. Zudem weisen die oberen Kanäle 2530 eine Reihe 2831 von oberen Kanälen 2530 auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514 erstrecken. Jeder obere Kanal der Reihe 2831 weist eine entsprechende obere Öffnung 2832 auf. Wie in den 26 und 27 am besten ersichtlich sind die oberen Öffnungen 2832 in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen 2522 entlang des Umfangs 2802 des Körpers 2502 angeordnet.In the example from the 26-28 assign the fuel-and-gas mixture lines 2522 a row 2820 of lines 2522 on which by an extent 2802 of the body 2502 are arranged. Each line in the series 2820 extends from the outward facing surface 2516 to the volume of funds 2514 . In addition, the upper channels 2530 a row 2831 from upper canals 2530 on which is from the outward-facing surface 2516 to the volume of funds 2514 extend. Each top channel of the series 2831 has a corresponding upper opening 2832 on. As in the 26th and 27 the top openings are best seen 2832 in an alternating manner with the lines 2522 along the perimeter 2802 of the body 2502 arranged.

Zudem weisen in dem Beispiel aus den 26-28 die unteren Kanäle 2540 eine Reihe 2841 von unteren Kanälen 2540 auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514 erstrecken. Jeder untere Kanal der Reihe 2841 weist eine entsprechende untere Öffnung 2842 auf. Wie in den 26 und 27 am besten ersichtlich sind die unteren Öffnungen 2842 in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen 2522 entlang des Umfangs 2802 des Körpers 2502 angeordnet. In dem veranschaulichten Beispiel sind die oberen Öffnungen 2832 und die unteren Öffnungen 2842 entlang einer durch die Achse 2504 definierten Richtung aneinander ausgerichtet (z.B. liegt die Mitte jeder oberen Öffnung 2832 entlang der durch die Achse 2504 definierten Richtung direkt oberhalb der Mitte einer entsprechenden unteren Öffnung 2842).In addition, in the example from the 26-28 the lower channels 2540 a row 2841 from lower channels 2540 on which is from the outward-facing surface 2516 to the volume of funds 2514 extend. Each lower channel of the series 2841 has a corresponding lower opening 2842 on. As in the 26th and 27 the lower openings are best seen 2842 in an alternating manner with the lines 2522 along the perimeter 2802 of the body 2502 arranged. In the example illustrated, the top openings are 2832 and the lower openings 2842 along one through the axis 2504 in a defined direction (e.g. the center of each opening at the top lies 2832 along the through the axis 2504 defined direction directly above the center of a corresponding lower opening 2842 ).

In verschiedenen Beispielen weist der Körper 2502 eine gleiche Anzahl an oberen Kanälen 2530 und unteren Kanälen 2540 auf. Zum Beispiel kann der Körper 2502 acht obere Kanäle 2530 und acht untere Kanäle 2540 aufweisen. Ferner können die oberen Öffnungen 2832 und die unteren Öffnungen 2842 jeweils eine entsprechende obere Querschnittsfläche und untere Querschnittsfläche definieren, welche im Wesentlichen ähnlich (z.B. innerhalb von 10% voneinander) sind. Zum Beispiel definieren in dem veranschaulichten Beispiel die oberen Öffnungen 2832 eine obere Öffnungsform 2833 und die unteren Öffnungen 2842 können eine untere Öffnungsform 2843 definieren, wobei die obere Öffnungsform 2833 und untere Öffnungsform 2843 im Wesentlichen ähnlich sind. In dem Beispiel aus den 26-28 definieren die obere Öffnungsform 2833 und die untere Öffnungsform 2843 jeweils eine Sichelform von ähnlicher Größe. Eine Verwendung einer ähnlichen Anzahl an oberen und unteren Kanälen mit jeweils einem/einer ähnlichen Querschnitt und Form hilft in verschiedenen Ausführungsformen jeweils dabei, eine ähnliche Strömungsmenge aus den oberen Kanälen 2530 und unteren Kanälen 2540 relativ zueinander bereitzustellen.In various examples, the body has 2502 an equal number of upper channels 2530 and lower channels 2540 on. For example, the body can 2502 eight upper channels 2530 and eight lower channels 2540 exhibit. Furthermore, the upper openings 2832 and the lower openings 2842 each has a corresponding upper cross-sectional area and define lower cross-sectional areas that are substantially similar (eg, within 10% of each other). For example, in the example illustrated, the top defines openings 2832 an upper opening shape 2833 and the lower openings 2842 can have a lower opening shape 2843 define, the top opening shape 2833 and lower opening shape 2843 are essentially similar. In the example from the 26-28 define the upper opening shape 2833 and the lower opening shape 2843 each a sickle shape of similar size. Using a similar number of upper and lower channels, each having a similar cross-section and shape, in different embodiments each helps to maintain a similar amount of flow from the upper channels 2530 and lower channels 2540 provide relative to each other.

Andere Anordnungen von oberen und unteren Kanälen können in verschiedenen alternativen Ausführungsformen in Anwendung gebracht werden. Zum Beispiel stellt 29 stellt eine Seite eines Beispiels bereit, in welchem der Körper 2502 aufweist zahlreiche obere Kanäle, welche sich relativ zu einer Achse 2504, welche sich von der Injektorseite 2506 in Richtung der Kolbenseite 2508 erstreckt, seitlich über den Körper 2502 erstrecken, und einen einzelnen unteren Kanal, welcher sich von der Kolbenseite 2508 nach oben in den Körper 2502 erstreckt. 30 stellt eine Schnittansicht des Körpers 2502 aus 29 bereit.Other arrangements of upper and lower channels can be used in various alternative embodiments. For example poses 29 provides a page of an example in which the body 2502 has numerous upper channels, which are relative to an axis 2504 which extends from the injector side 2506 towards the piston side 2508 extends laterally across the body 2502 and a single lower channel extending from the piston side 2508 up into the body 2502 extends. 30th Figure 3 shows a sectional view of the body 2502 the end 29 ready.

Wie in den 29-30 ersichtlich definiert der abgebildete Beispiel-Körper 2502 eine Achse 2504, welche sich von der Injektorseite 2506 in Richtung der Kolbenseite 2508 erstreckt, wobei die Kolbenseite 2508 der Injektorseite 2506 gegenüberliegt. Der Körper 2502 weist auf eine nach innen weisende Fläche 2512, welche nahe der Achse 2504 liegt, und eine nach außen weisende Fläche 2516, welche distal von der Achse 2504 liegt. Ähnlich zu dem Beispiel aus den 26-28 weist der Körper 2502 zudem eine oder mehrere Leitungsflächen 2520 auf, welche die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 definieren. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 erstrecken sich von dem Mittelvolumen 2514 durch den Körper 2502. In dem abgebildeten Beispiel erstrecken sich die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 zwischen der nach innen weisenden Fläche 2512 und der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502.As in the 29-30 clearly defined by the example body shown 2502 an axis 2504 which extends from the injector side 2506 towards the piston side 2508 extends, with the piston side 2508 the injector side 2506 opposite. The body 2502 indicates an inward-facing surface 2512 which is close to the axis 2504 and an outward-facing surface 2516 which is distal from the axis 2504 lies. Similar to the example from the 26-28 instructs the body 2502 also one or more conduit surfaces 2520 on which the fuel-and-gas mixture lines 2522 define. The fuel-and-gas mixture lines 2522 extend from the center volume 2514 through the body 2502 . In the example shown, the fuel-and-gas mixture lines extend 2522 between the inward-facing surface 2512 and the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 .

Zudem weist im Allgemeinen ähnlich zu dem Beispiel aus den 26-28 der Körper 2502 des Beispiels aus den 29-30 obere Kanäle 2530 auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper 2502 (z.B. zwischen der nach innen weisenden Fläche 2512 und der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502) erstrecken. Die oberen Kanäle 2530 sind nahe dem Mittelvolumen 2514 näher an der Injektorseite 2506 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 angeordnet. Wie in 30 am besten ersichtlich treffen die oberen Kanäle 2530 an Stelle 3030 auf das Mittelvolumen 2514 und die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 treffen an Stelle 3022 auf das Mittelvolumen 2514, wobei Stelle 3030 näher an der Injektorseite 2506 als Stelle 3022 liegt. Anders gesagt liegt Stelle 3022 näher an der Kolbenseite 2508 als Stelle 3030. Es sei angemerkt, dass in dem Beispiel aus den 29-30 äußere Öffnungen für einen oder mehrere obere Kanäle 2530 auf beiden Seiten der Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 (z.B. sich näher an die Kolbenseite 2508 und die Injektorseite 2506 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 erstrecken) auf der nach außen weisenden Fläche 2516 liegen können, die oberen Kanäle 2530 jedoch nahe dem Mittelvolumen 2514 an Stelle 3030 näher an der Injektorseite 2506 als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 liegen. Ferner weisen in dem Beispiel aus den 29-30 die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 eine Reihe 2920 von Leitungen 2522 auf, welche um einen Umfang 2902 des Körpers 2502 angeordnet sind. Jede Leitung der Reihe 2920 erstreckt sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514. Zudem weisen die oberen Kanäle 2530 eine Reihe 2931 von oberen Kanälen 2530 auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514 erstrecken. Jeder Kanal der Reihe 2931 weist eine entsprechende obere Öffnung 2932 auf. Wie in 29 am besten ersichtlich sind die oberen Öffnungen 2932 in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen 2522 entlang des Umfangs 2902 des Körpers 2502 angeordnet.In addition, it is generally similar to the example from FIG 26-28 the body 2502 of the example from the 29-30 upper channels 2530 on which differs from the mean volume through the body 2502 (e.g. between the inward-facing surface 2512 and the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 ) extend. The upper canals 2530 are close to the mean volume 2514 closer to the injector side 2506 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 arranged. As in 30th can best be seen meeting the upper canals 2530 instead of 3030 on the volume of funds 2514 and the fuel-and-gas mixture lines 2522 meet in place 3022 on the volume of funds 2514 , where body 3030 closer to the injector side 2506 as a place 3022 lies. In other words, there is a place 3022 closer to the piston side 2508 as a place 3030 . It should be noted that in the example from the 29-30 outer openings for one or more upper channels 2530 on both sides of the fuel-and-gas mixture lines 2522 (e.g. closer to the piston side 2508 and the injector side 2506 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 extend) on the outward-facing surface 2516 can lie the upper canals 2530 but close to the mean volume 2514 instead of 3030 closer to the injector side 2506 than the fuel-and-gas mixture lines 2522 lie. Furthermore, in the example from the 29-30 the fuel-and-gas mixture lines 2522 a row 2920 of lines 2522 on which by an extent 2902 of the body 2502 are arranged. Each line in the series 2920 extends from the outward facing surface 2516 to the volume of funds 2514 . In addition, the upper channels 2530 a row 2931 from upper canals 2530 on which is from the outward-facing surface 2516 to the volume of funds 2514 extend. Each channel in the series 2931 has a corresponding upper opening 2932 on. As in 29 the top openings are best seen 2932 in an alternating manner with the lines 2522 along the perimeter 2902 of the body 2502 arranged.

Im Unterschied zu dem Beispiel aus den 26-28 weist der Körper 2502 des Beispiels aus den 29-30 jedoch einen einzelnen unteren Kanal 2540 mit einer einzelnen unteren Öffnung 3041 auf, welche sich durch die Kolbenseite 2508 des Körpers 2502 zu dem Mittelvolumen 2514 erstreckt. In dem veranschaulichten Beispiel weist der Körper 2502 lediglich einen einzelnen unteren Kanal auf und weist keinerlei zusätzliche untere Kanäle auf. Es sei angemerkt, dass in anderen Ausführungsformen ein unterer Kanal mit einer unteren Öffnung 3041 durch die Kolbenseite 2508 in Verbindung mit zusätzlichen unteren Kanälen verwendet werden kann, welche sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 seitlich über den Körper 2502 erstrecken. In dem veranschaulichten Beispiel ist die einzelne untere Öffnung 3041 im Allgemeinen kreisförmig im Querschnitt und ist um die Achse 2504 zentriert. Zudem definieren die abgebildeten oberen Öffnungen 2932 eine Sichelform 2933 (z.B. eine Hufeisenform auf der nach außen weisenden Fläche 2516 mit einer Sichelform auf der Oberseite). Es sei angemerkt, dass obschon in den veranschaulichten Ausführungsformen Kreis- und Sichelformen als Beispiele bereitgestellt sind, in zusätzlichen Ausführungsformen andere Formen zusätzlich oder alternativ in Anwendung gebracht werden können.In contrast to the example from 26-28 instructs the body 2502 of the example from the 29-30 but a single lower channel 2540 with a single lower opening 3041 which extends through the piston side 2508 of the body 2502 to the volume of funds 2514 extends. In the illustrated example, the body has 2502 only has a single lower channel and does not have any additional lower channels. It should be noted that in other embodiments, a lower channel with a lower opening 3041 through the piston side 2508 can be used in conjunction with additional lower channels extending from the outward-facing surface 2516 sideways across the body 2502 extend. In the illustrated example is the single lower opening 3041 generally circular in cross section and is about the axis 2504 centered. In addition, the depicted upper openings define 2932 a sickle shape 2933 (e.g. a horseshoe shape on the outward facing surface 2516 with a sickle shape on top). It should be noted that although circular in the illustrated embodiments and sickle shapes are provided as examples, in additional embodiments other shapes can additionally or alternatively be used.

Weiterhin unter Bezugnahme auf die verschiedenen oben erläuterten Beispiele sei angemerkt, dass die Anordnungen, Größen und Formen der verschiedenen Öffnungen, Kanäle und/oder Leitungen für konkrete Anwendungen ausgewählt werden können, um Rußbildung zu reduzieren. In verschiedenen Ausführungsformen können Bohrungsgrößen zwischen ungefähr 140 Millimetern und ungefähr 400 Millimetern in Anwendung gebracht werden. Beispielsweise können die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen 2522 in verschiedenen Ausführungsformen einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, welcher sich von der nach außen weisenden Fläche 2516 zu dem Mittelvolumen 2514 erstreckt, wobei der Querschnitt einen höheren Durchmesser als 2 Millimeter aufweist. In einigen Beispielen beträgt der Durchmesser d (siehe 31) 2,8 Millimeter oder weniger (z.B. zwischen 2 Millimetern und 2,8 Millimetern). Ferner weisen die Leitungen 2522 in einigen Beispielen eine Länge (z.B. Distanz von dem Punkt, an dem eine Leitung die nach innen weisende Fläche kontaktiert, zu dem Punkt, an dem die Leitung die nach außen weisende Fläche kontaktiert) von ungefähr 15 Millimetern auf. Noch ferner beträgt in einigen Beispielen wie in 31 ersichtlich eine minimale Distanz 3100 zwischen einem oberen Kanal 2530 und einer Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung 2522 zwischen ungefähr 1,75 Millimetern und 2,25 Millimetern.With further reference to the various examples explained above, it should be noted that the arrangements, sizes and shapes of the various openings, channels and / or lines can be selected for specific applications in order to reduce soot formation. In various embodiments, bore sizes between about 140 millimeters and about 400 millimeters can be used. For example, the fuel and gas mixture lines 2522 in various embodiments have a generally circular cross-section extending from the outwardly facing surface 2516 to the volume of funds 2514 extends, the cross section having a diameter greater than 2 millimeters. In some examples the diameter is d (see 31 ) 2.8 millimeters or less (e.g. between 2 millimeters and 2.8 millimeters). Furthermore, the lines 2522 in some examples, a length (eg, distance from the point at which a line contacts the inwardly facing surface to the point at which the line contacts the outwardly facing surface) of about 15 millimeters. Still further, in some examples, as in FIG 31 evidently a minimal distance 3100 between an upper channel 2530 and a fuel-and-gas mixture line 2522 between approximately 1.75 millimeters and 2.25 millimeters.

Dementsprechend stellen verschiedene Ausführungsformen eine reduzierte Rußbildung in Motoren bereit. Aspekte einer Einsatzanordnung (z.B. aufweisend einen Körper wie etwa den Körper 2502), einschließlich der Anzahl, Größe und Position von Kraftstoff- und Gasdurchgängen, können wie hier erläutert ausgewählt werden, um eine Gemischbildung zu verbessern, was die Reduzierung von Ruß ermöglicht, ohne sich auf eine Leistung oder Erzeugung anderer Schadstoffe negativ zu auszuwirken. Die Ausgestaltung von oberen und unteren Kanälen kann zum Beispiel ausgewählt werden, um einem Mittelvolumen eine Gasströmungssymmetrie (z.B. eine im Wesentlichen ähnliche Strömung von Gas aus den oberen Kanälen relativ zu den unteren Kanälen) bereitzustellen.Accordingly, various embodiments provide reduced soot build-up in engines. Aspects of an insert assembly (e.g., comprising a body such as the body 2502 ), including the number, size, and location of fuel and gas passages, can be selected as discussed herein to improve mixture formation, allowing soot to be reduced without negatively impacting performance or other pollutant generation. The configuration of upper and lower channels can be selected, for example, to provide a central volume with gas flow symmetry (eg, a substantially similar flow of gas from the upper channels relative to the lower channels).

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der Körper weist zudem einen oder mehrere obere Kanäle auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der eine oder die mehreren oberen Kanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet. Der Körper weist zudem einen oder mehrere untere Kanäle auf, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Der eine oder die mehreren unteren Kanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Kolbenseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinj ektor aufzunehmen und um einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren oberen Kanälen und einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren unteren Kanälen aufzunehmen. Der eine oder die mehreren oberen Kanäle und der eine oder die mehreren unteren Kanäle sind eingerichtet, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen aus dem einen oder den mehreren oberen Kanälen und dem einen oder den mehreren Gasströmen aus dem einen oder den mehreren unteren Kanälen, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more conduit surfaces that define one or more fuel and gas mixture conduits that extend from the central volume through the body. The body also has one or more upper channels extending from the central volume through the body. The one or more upper channels are arranged near the central volume closer to the injector side than the one or more fuel-and-gas mixture lines. The body also has one or more lower channels extending from the central volume through the body. The one or more lower channels are located near the central volume closer to the piston side than the one or more fuel-and-gas mixture lines. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and to receive one or more gas flows from the one or more upper channels and one or more gas flows from the one or more lower channels. The one or more upper channels and the one or more lower channels are configured to provide the central volume with a substantially similar amount of flow relative to one another. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more gas streams from the one or more upper channels and the one or more gas streams from the one or more lower channels to form a fuel-and-gas mixture with a set ratio of fuel to gas to form. The fuel-and-gas mixture lines are configured to direct the fuel-and-gas mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

Optional weisen die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, eine Reihe von Leitungen auf, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei sich jede Leitung von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt. Zudem weisen der eine oder die mehreren oberen Kanäle eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist und wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Ferner weisen der eine oder die mehreren unteren Kanäle eine Reihe von unteren Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder untere Kanal eine entsprechende untere Öffnung aufweist und wobei die unteren Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind.Optionally, the one or more fuel and gas mixture lines extending from the central volume through the body include a series of lines disposed around a perimeter of the body, each line extending outwardly from the one Area extends to the central volume. In addition, the one or more top channels include a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, and the top openings in an alternating manner with the conduits are arranged along the perimeter of the body. Furthermore, the one or more lower channels have a series of lower channels extending from the outwardly facing surface to the Central volumes extend with each lower channel having a corresponding lower opening and wherein the lower openings are arranged in an alternating manner with the conduits along the perimeter of the body.

Optional sind die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen entlang einer durch die Achse definierten Richtung aneinander ausgerichtet.Optionally, the upper openings and lower openings are aligned along a direction defined by the axis.

Alternativ oder zusätzlich weist der Körper eine gleiche Anzahl an oberen Kanälen und unteren Kanälen auf, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen eine entsprechende obere Querschnittsfläche und untere Querschnittsfläche definieren, welche im Wesentlichen ähnlich sind. In einem Beispiel definieren die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform und die unteren Öffnungen definieren eine untere Öffnungsform, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform im Wesentlichen ähnlich sind. Beispielsweise definieren die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform in einem Beispiel jeweils eine Sichelform.Alternatively or additionally, the body has an equal number of upper channels and lower channels, the upper openings and lower openings defining a corresponding upper cross-sectional area and lower cross-sectional area which are substantially similar. In one example, the upper openings define an upper opening shape and the lower openings define a lower opening shape, the upper opening shape and lower opening shape being substantially similar. For example, the upper opening shape and lower opening shape each define a sickle shape in one example.

Optional weisen die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, eine Reihe von Leitungen auf, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei sich jede Leitung von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt. Zudem weisen der eine oder die mehreren oberen Kanäle eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist, wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Ferner weisen der eine oder die mehreren unteren Kanäle eine einzelne untere Öffnung auf, welche sich durch die Kolbenseite zu dem Mittelvolumen erstreckt. In einem Beispiel ist die einzelne untere Öffnung im Allgemeinen kreisförmig im Querschnitt und um die Achse zentriert. In einem anderen Beispiel definieren die oberen Öffnungen zusätzlich oder alternativ eine obere Öffnungsform, wobei die obere Öffnungsform eine Sichelform definiert.Optionally, the one or more fuel and gas mixture lines extending from the central volume through the body include a series of lines disposed around a perimeter of the body, each line extending outwardly from the one Area extends to the central volume. In addition, the one or more top channels include a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, the top openings in an alternating manner with the conduits are arranged along the perimeter of the body. Further, the one or more lower channels have a single lower opening that extends through the piston side to the central volume. In one example, the single lower opening is generally circular in cross section and centered about the axis. In another example, the upper openings additionally or alternatively define an upper opening shape, the upper opening shape defining a sickle shape.

Optional weisen die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen jeweils einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt auf, welcher sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt und einen Durchmesser von mehr als 2 Millimetern aufweist. In einem Beispiel beträgt der Durchmesser 2,8 Millimeter oder weniger. In einem anderen Beispiel weist jede Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung zusätzlich oder alternativ eine Länge von ungefähr 15 Millimetern auf.Optionally, the one or more fuel-and-gas mixture lines each have a generally circular cross section, which extends from the outwardly facing surface to the central volume and has a diameter of more than 2 millimeters. In one example, the diameter is 2.8 millimeters or less. In another example, each fuel-and-gas mixture line additionally or alternatively has a length of approximately 15 millimeters.

Optional beträgt eine minimale Distanz zwischen einem des einen oder der mehreren oberen Kanäle und einem der einen oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen zwischen 1,75 Millimetern und 2,25 Millimetern.Optionally, a minimum distance between one of the one or more upper channels and one of the one or more fuel-and-gas mixture lines is between 1.75 millimeters and 2.25 millimeters.

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist Leitungsflächen auf, welche eine Reihe von Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken. Jede Leitung erstreckt sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen. Der Körper weist eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist und wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Die oberen Kanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet. Zudem weist der Körper eine Reihe von unteren Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder untere Kanal eine entsprechende untere Öffnung aufweist und wobei die unteren Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Die unteren Kanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Kolbenseite als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor aufzunehmen und um einen oder mehrere Gasströme aus den oberen Kanälen und einen oder mehrere Gasströme aus den unteren Kanälen aufzunehmen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen aus den oberen Kanälen und dem einen oder den mehreren Gasströmen aus den unteren Kanälen, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has conduit surfaces that define a series of fuel and gas mixture conduits that are disposed around a perimeter of the body and extend from the central volume through the body. Each conduit extends from the outwardly facing surface to the central volume. The body has a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, and the top openings being arranged in an alternating manner with the conduits along the perimeter of the body are. The upper channels are arranged near the central volume closer to the injector side than the fuel-and-gas mixture lines. The body also has a series of lower channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each lower channel having a corresponding lower opening and the lower openings in an alternating manner with conduits along the perimeter of the body are arranged. The lower channels are located near the center volume closer to the piston side than the fuel-and-gas mixture lines. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and to receive one or more gas flows from the upper channels and one or more gas flows from the lower channels. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more gas streams from the upper channels and the one or more gas streams from the lower channels to form a fuel-and-gas mixture having a fixed ratio of fuel to gas to build. The fuel-and-gas mixture lines are configured to direct the fuel-and-gas mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

Optional sind die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen entlang einer durch die Achse definierten Richtung aneinander ausgerichtet.Optionally, the upper openings and lower openings are aligned along a direction defined by the axis.

Optional weist der Körper eine gleiche Anzahl an oberen Kanälen und unteren Kanälen auf, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen eine entsprechende obere Querschnittsfläche und untere Querschnittsfläche definieren, welche im Wesentlichen ähnlich sind.Optionally, the body has an equal number of upper channels and lower channels, with the upper openings and lower openings defining a corresponding upper cross-sectional area and lower cross-sectional area that are substantially similar.

Optional definieren die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform und die unteren Öffnungen definieren eine untere Öffnungsform, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform im Wesentlichen ähnlich sind. In einem Beispiel definieren die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform jeweils eine Sichelform.Optionally, the upper openings define an upper opening shape and the lower openings define a lower opening shape, the upper opening shape and lower opening shape being substantially similar. In one example, the upper opening shape and lower opening shape each define a sickle shape.

Optional weisen die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen jeweils einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von mehr als 2 Millimetern auf. In einem Beispiel beträgt der Durchmesser 2,8 Millimeter oder weniger.Optionally, the fuel-and-gas mixture lines each have a generally circular cross section with a diameter of more than 2 millimeters. In one example, the diameter is 2.8 millimeters or less.

Optional weist jede Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung eine Länge von ungefähr 15 Millimetern auf.Optionally, each fuel-and-gas mixture line has a length of approximately 15 millimeters.

In einer Ausführungsform weist eine Mischstruktur einen Körper auf, welcher eine Achse definiert und sich entlang der Achse von einer Injektorseite in Richtung einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt. Der Körper weist auf eine nach innen weisende Fläche nahe der Achse, welche ein Mittelvolumen definiert, und eine nach außen weisende Fläche, welche distal von der Achse liegt. Die Injektorseite des Körpers ist eingerichtet, um einem Kraftstoffinjektor eines Zylinders eines Motors zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein. Der Körper weist eine oder mehrere Leitungsflächen auf, welche eine Reihe von Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen definieren, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken. Zudem weist der Körper eine Reihe von oberen Kanälen auf, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist und wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind. Der eine oder die mehreren oberen Kanäle sind nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet. Zudem weist der Körper einen einzelnen unteren Kanal auf, aufweisend eine Öffnung, welche sich durch die Kolbenseite zu dem Mittelvolumen erstreckt. Das Mittelvolumen ist eingerichtet, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor aufzunehmen und um zudem einen oder mehrere Gasströme aus den oberen Kanälen und einen oder mehrere Gasströme aus dem unteren Kanal aufzunehmen, wobei die kombinierten oberen Kanäle und der untere Kanal eingerichtet sind, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen. Beim Betrieb vermischt sich mindestens einer der Ströme des Kraftstoffs mit dem einen oder den mehreren Gasströmen aus den oberen Kanälen und dem einen oder den mehreren Gasströmen aus dem unteren Kanal, um ein Kraftstoff-und-Gas-Gemisch mit einem festgelegten Verhältnis von Kraftstoff zu Gas zu bilden. Die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen sind eingerichtet, um das Kraftstoff-und-Gas-Gemisch aus dem Körper und in eine Brennkammer des Motorzylinders zu leiten.In one embodiment, a mixing structure has a body which defines an axis and extends along the axis from one injector side in the direction of an opposite piston side. The body has an inwardly facing surface near the axis which defines a central volume and an outwardly facing surface which is distal from the axis. The injector side of the body is configured to face a fuel injector of a cylinder of an engine, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder. The body has one or more conduit surfaces defining a series of fuel and gas mixture conduits disposed around a perimeter of the body and extending from the outwardly facing surface to the central volume. The body also has a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, and the top openings alternating with conduits along the perimeter of the body are arranged. The one or more upper channels are arranged near the central volume closer to the injector side than the one or more fuel-and-gas mixture lines. In addition, the body has a single lower channel having an opening that extends through the piston side to the central volume. The central volume is configured to receive one or more fuel flows from the fuel injector and also to receive one or more gas flows from the upper channels and one or more gas flows from the lower channel, the combined upper channels and the lower channel being adapted to the Medium volumes provide a substantially similar amount of flow relative to one another. In operation, at least one of the streams of fuel mixes with the one or more gas streams from the upper channels and the one or more gas streams from the lower channel to form a fuel-and-gas mixture having a fixed ratio of fuel to gas to build. The fuel-and-gas mixture lines are configured to direct the fuel-and-gas mixture out of the body and into a combustion chamber of the engine cylinder.

Optional ist die einzelne untere Öffnung im Allgemeinen kreisförmig im Querschnitt und um die Achse zentriert.Optionally, the single lower opening is generally circular in cross-section and centered about the axis.

Optional definieren die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform, wobei die obere Öffnungsform eine Sichelform definiert.Optionally, the top openings define a top opening shape, with the top opening shape defining a sickle shape.

Optional beträgt eine minimale Distanz zwischen einem der oberen Kanäle und einer der Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen zwischen ungefähr 1,75 Millimetern und 2,25 Millimetern.Optionally, a minimum distance between one of the upper channels and one of the fuel-and-gas mixture lines is between approximately 1.75 millimeters and 2.25 millimeters.

Ein hier verwendetes/-r Element oder Stufenabschnitt, welches/welcher im Singular erwähnt wird und welchem das Wort „ein“ oder „einen/einem“ vorangestellt ist, sollte insofern verstanden werden, als dass dies einen Plural der Elemente oder Stufen nicht ausschließt, sofern ein solcher Ausschluss nicht ausdrücklich angegeben sein kann. Des Weiteren sind Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ des hier beschriebenen Inhalts möglicherweise nicht dazu vorgesehen, insofern ausgelegt zu werden, als dass sie das Vorhandensein zusätzlicher Ausführungsformen ausschließen, welche ebenso die genannten Merkmale enthalten. Darüber hinaus können, sofern nicht ausdrücklich etwas Anderslautendes angegeben ist, Ausführungsformen „aufweisend“ oder „mit“ ein(-em) Element oder eine(-r) Vielzahl von Elementen mit einer konkreten Eigenschaft zusätzliche solcher Elemente ohne diese Eigenschaft aufweisen.An element or stage section used here which is mentioned in the singular and which is preceded by the word "a" or "an" should be understood to mean that this does not exclude a plural of the elements or stages, unless such exclusion can be expressly indicated. Furthermore, references to "one embodiment" of the content described herein may not be construed as excluding the existence of additional embodiments that also incorporate the recited features. In addition, unless expressly stated otherwise, embodiments “having” or “with” an element or a multiplicity of elements with a specific property can have additional such elements without this property.

Es versteht sich, dass die obenstehende Beschreibung dazu vorgesehen sein kann, veranschaulichend und nicht beschränkend zu sein. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Außerdem können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um ein/-e konkrete/-s Situation oder Material an die hier dargelegten Ausführungen des Inhalts anzupassen, ohne von dessen Rahmen abzuweichen. Obschon die hier beschriebenen Abmessungen und Typen von Materialien dazu vorgesehen sein können, die Parameter des offenbarten Inhalts zu definieren, sind diese möglicherweise keineswegs beschränkend und können Ausführungsbeispiele sein. Der Rahmen des hier beschriebenen Inhalts sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollständigen Rahmen von Äquivalenten bestimmt werden, welche solche Ansprüche umfassen können. In den beigefügten Ansprüchen können die Begriffe „umfassend“ und „in welche(-r/-m)“ als die allgemeinsprachlichen Äquivalente der jeweiligen Begriffe „aufweisend“ und „wobei“ verwendet werden. Darüber hinaus werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erste(-r/-s)“, ,,zweite(-r/-s)‟, „dritte(-r/-s)“ usw. möglicherweise lediglich zur Kennzeichnung verwendet und sind möglicherweise nicht dazu vorgesehen, ihren Objekten zahlenmäßige Anforderungen aufzuerlegen. Ferner sind jegliche Beschränkungen der folgenden Ansprüche, welche nicht ausdrücklich in einem Mittel-und-Funktion-Format geschrieben sind, nicht auf Grundlage von 35 U.S.C. § 112(f) auszulegen, Anspruchsbeschränkungen unter ausdrücklicher Verwendung der Formulierung „Mittel zur/zum“, gefolgt von einer Funktionsangabe, berufen sich auf 35 U.S.C. § 112.It is to be understood that the above description may be intended to be illustrative and not restrictive. For example, the above-described embodiments (and / or aspects thereof) can be used in combination with one another. In addition, numerous modifications can be made to a / -e to adapt the specific situation or material to the statements of the content presented here without deviating from its scope. While the dimensions and types of materials described herein may be provided to define the parameters of the content disclosed, they may not be limiting in any way and may be exemplary embodiments. The scope of the content described herein should, therefore, be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of equivalents that such claims may encompass. In the appended claims, the terms “comprising” and “in which (-r / -m)” can be used as the general language equivalents of the respective terms “having” and “where”. In addition, in the following claims, the terms “first (-r / -s)”, “second (-r / -s)”, “third (-r / -s)” etc. may be used for identification purposes only and may not be intended to impose numerical requirements on their properties. Further, any limitations to the following claims that are not expressly written in a means-and-function format are not to be construed on the basis of 35 USC § 112 (f), limitation of claims using the express phrase "means to / for" followed of a function specification, rely on 35 USC § 112.

Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um mehrere Ausführungsformen des hier dargelegten Inhalts, einschließlich der besten Art und Weise, zu offenbaren, und um es zudem dem Fachmann zu ermöglichen, die Ausführungsformen eines offenbarten Inhalts, einschließlich der Herstellung und Verwendung der Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung der Verfahren, zu verwirklichen. Der patentierbare Rahmen des hier beschriebenen Inhalts kann durch die Ansprüche definiert sein und kann andere Beispiele umfassen, welche vom Fachmann erdacht werden. Solche anderen Beispiele können dazu vorgesehen sein, innerhalb des Rahmens der Ansprüche zu liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, welche sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie gleichwertige strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden zu dem Wortlaut der Ansprüche aufweisen.This written description uses examples to disclose several embodiments of the content set forth herein, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to understand the embodiments of any disclosed content, including how to make and use the devices or systems and the Carrying out the procedure to make it happen. The patentable scope of the content described herein can be defined by the claims and can include other examples that may be devised by those skilled in the art. Such other examples may be intended to be within the scope of the claims if they have structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if they have equivalent structural elements with insubstantial differences from the literal language of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 62/616702 [0001]US 62/616702 [0001]
  • US 62/623194 [0001]US 62/623194 [0001]

Claims (25)

Mischstruktur, aufweisend: einen Körper, welcher sich von einer Injektorseite zu einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt und eine nach innen weisende Fläche und eine gegenüberliegende nach außen weisende Fläche aufweist, wobei die Injektorseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein, wobei der Körper eine oder mehrere Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen aufweist, welche sich durch den Körper zu einem Mittelvolumen erstrecken, welches zumindest teilweise durch die nach innen weisende Fläche begrenzt ist, wobei der Körper einen oder mehrere obere Kanäle aufweist, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken und näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet sind, wobei der Körper einen oder mehrere untere Kanäle aufweist, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, wobei der eine oder die mehreren unteren Kanäle näher an der Kolbenseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet sind, und wobei das Mittelvolumen eingerichtet ist, um einen oder mehrere Kraftstoffströme und einen oder mehrere Gasströme aus dem einen oder den mehreren oberen Kanälen und dem einen oder den mehreren unteren Kanälen aufzunehmen, wobei der eine oder die mehreren oberen Kanäle und der eine oder die mehreren unteren Kanäle eingerichtet sind, um dem Mittelvolumen eine im Wesentlichen ähnliche Gasströmungsmenge bereitzustellen.Mixed structure, having: a body extending from an injector side to an opposite piston side and having an inwardly facing surface and an opposite outwardly facing surface, the injector side of the body being configured to face a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body is arranged to face a piston head of the engine cylinder, wherein the body has one or more fuel-and-gas mixture lines which extend through the body to a central volume which is at least partially delimited by the inwardly facing surface, wherein the body has one or more upper channels extending from the central volume through the body and closer to the injector side than the one or more fuel-and-gas mixture lines, wherein the body has one or more lower channels extending from the central volume through the body, the one or more lower channels being closer to the piston side than the one or more fuel-and-gas mixture lines, and wherein the central volume is configured to receive one or more fuel streams and one or more gas streams from the one or more upper channels and the one or more lower channels, the one or more upper channels and the one or more lower channels are arranged to provide a substantially similar amount of gas flow to the mean volume. Mischstruktur nach Anspruch 1, wobei: die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, eine Reihe von Leitungen aufweisen, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei sich jede Leitung von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt, der eine oder die mehreren oberen Kanäle eine Reihe von oberen Kanälen aufweisen, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist, wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind, und der eine oder die mehreren unteren Kanäle eine Reihe von unteren Kanälen aufweisen, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder untere Kanal eine entsprechende untere Öffnung aufweist, wobei die unteren Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind.Mixed structure according to Claim 1 wherein: the one or more fuel and gas mixture conduits extending from the central volume through the body include a series of conduits disposed around a circumference of the body, each conduit extending outwardly from the body facing surface to the central volume, the one or more upper channels have a series of upper channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each upper channel having a corresponding upper opening, the upper openings in one alternating with the conduits arranged along the perimeter of the body, and the one or more lower channels including a series of lower channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each lower channel having a corresponding lower opening the lower openings alternating with the conduits along the circumference d it body are arranged. Mischstruktur nach Anspruch 2, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen entlang einer durch die Achse definierten Richtung aneinander ausgerichtet sind.Mixed structure according to Claim 2 wherein the upper openings and lower openings are aligned along a direction defined by the axis. Mischstruktur nach Anspruch 2, wobei der Körper eine gleiche Anzahl an oberen Kanälen und unteren Kanälen aufweist, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen eine entsprechende obere Querschnittsfläche und untere Querschnittsfläche definieren, welche im Wesentlichen ähnlich sind.Mixed structure according to Claim 2 wherein the body has an equal number of upper channels and lower channels, the upper openings and lower openings defining a corresponding upper cross-sectional area and lower cross-sectional area which are substantially similar. Mischstruktur nach Anspruch 4, wobei die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform definieren und die unteren Öffnungen eine untere Öffnungsform definieren, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform im Wesentlichen ähnlich sind.Mixed structure according to Claim 4 wherein the upper openings define an upper opening shape and the lower openings define a lower opening shape, the upper opening shape and lower opening shape being substantially similar. Mischstruktur nach Anspruch 5, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform jeweils eine Sichelform definieren.Mixed structure according to Claim 5 wherein the upper opening shape and lower opening shape each define a sickle shape. Mischstruktur nach Anspruch 1, wobei: die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen, welche sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, eine Reihe von Leitungen aufweisen, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei sich jede Leitung von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt, der eine oder die mehreren oberen Kanäle eine Reihe von oberen Kanälen aufweisen, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist, wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind, und der eine oder die mehreren unteren Kanäle eine einzelne untere Öffnung aufweisen, welche sich durch die Kolbenseite zu dem Mittelvolumen erstreckt.Mixed structure according to Claim 1 wherein: the one or more fuel and gas mixture conduits extending from the central volume through the body include a series of conduits disposed around a circumference of the body, each conduit extending outwardly from the body facing surface to the central volume, the one or more upper channels have a series of upper channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each upper channel having a corresponding upper opening, the upper openings in one alternating with the conduits arranged along the circumference of the body, and the one or more lower channels having a single lower opening extending through the piston side to the central volume. Mischstruktur nach Anspruch 7, wobei die einzelne untere Öffnung im Allgemeinen kreisförmig im Querschnitt und um die Achse zentriert ist.Mixed structure according to Claim 7 wherein the single lower opening is generally circular in cross section and centered about the axis. Mischstruktur nach Anspruch 7, wobei die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform definieren, wobei die obere Öffnungsform eine Sichelform definiert.Mixed structure according to Claim 7 wherein the top openings define a top opening shape, wherein the top opening shape defines a sickle shape. Mischstruktur nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen jeweils einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, welcher sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt und einen Durchmesser von mehr als 2 Millimetern aufweist.Mixed structure according to Claim 1 wherein the one or more fuel-and-gas mixture lines each have a generally circular cross-section extending from the outwardly facing surface to the central volume extends and has a diameter of more than 2 millimeters. Mischstruktur nach Anspruch 10, wobei der Durchmesser 2,8 Millimeter oder weniger beträgt.Mixed structure according to Claim 10 , the diameter being 2.8 millimeters or less. Mischstruktur nach Anspruch 10, wobei jede Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung eine Länge von ungefähr 15 Millimetern aufweist.Mixed structure according to Claim 10 wherein each fuel-and-gas mixture line is approximately 15 millimeters in length. Mischstruktur nach Anspruch 1, wobei eine minimale Distanz zwischen einem des einen oder der mehreren oberen Kanäle und einer der einen oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen zwischen ungefähr 1,75 Millimetern und 2,25 Millimetern beträgt.Mixed structure according to Claim 1 wherein a minimum distance between one of the one or more upper channels and one of the one or more fuel-and-gas mixture lines is between approximately 1.75 millimeters and 2.25 millimeters. Mischstruktur, aufweisend: einen Körper, welcher sich von einer Injektorseite zu einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt und eine nach innen weisende Fläche und eine gegenüberliegende nach außen weisende Fläche aufweist, wobei die Injektorseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein, wobei der Körper eine Reihe von Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen aufweist, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von dem Mittelvolumen durch den Körper erstrecken, wobei sich jede Leitung von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstreckt, wobei der Körper eine Reihe von oberen Kanälen aufweist, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist, wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind, wobei die oberen Kanäle näher an der Injektorseite als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet sind, wobei der Körper eine Reihe von unteren Kanälen aufweist, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder untere Kanal eine entsprechende untere Öffnung aufweist, wobei die unteren Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind, wobei die unteren Kanäle näher an der Kolbenseite als die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet sind, und wobei das Mittelvolumen eingerichtet ist, um einen oder mehrere Kraftstoffströme und einen oder mehrere Gasströme aus den oberen Kanälen und den unteren Kanälen aufzunehmen.Mixed structure, having: a body extending from an injector side to an opposite piston side and having an inwardly facing surface and an opposite outwardly facing surface, the injector side of the body being configured to face a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body is arranged to face a piston head of the engine cylinder, wherein the body includes a series of fuel and gas mixture conduits disposed around a circumference of the body and extending from the central volume through the body, each conduit extending from the outwardly facing surface to the central volume, the body having a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, the top openings being arranged in an alternating manner with the conduits along the perimeter of the body are, with the upper channels being arranged closer to the injector side than the fuel-and-gas mixture lines, the body having a series of lower channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each lower channel having a corresponding lower opening, the lower openings being arranged in an alternating manner with the conduits along the perimeter of the body are, with the lower channels being located closer to the piston side than the fuel-and-gas mixture lines, and wherein the central volume is configured to receive one or more fuel streams and one or more gas streams from the upper channels and the lower channels. Mischstruktur nach Anspruch 14, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen entlang einer durch die Achse definierten Richtung aneinander ausgerichtet sind.Mixed structure according to Claim 14 wherein the upper openings and lower openings are aligned along a direction defined by the axis. Mischstruktur nach Anspruch 14, wobei der Körper eine gleiche Anzahl an oberen Kanälen und unteren Kanälen aufweist, wobei die oberen Öffnungen und unteren Öffnungen eine entsprechende obere Querschnittsfläche und untere Querschnittsfläche definieren, welche im Wesentlichen ähnlich sind.Mixed structure according to Claim 14 wherein the body has an equal number of upper channels and lower channels, the upper openings and lower openings defining a corresponding upper cross-sectional area and lower cross-sectional area which are substantially similar. Mischstruktur nach Anspruch 14, wobei die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform definieren und die unteren Öffnungen eine untere Öffnungsform definieren, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform im Wesentlichen ähnlich sind.Mixed structure according to Claim 14 wherein the upper openings define an upper opening shape and the lower openings define a lower opening shape, the upper opening shape and lower opening shape being substantially similar. Mischstruktur nach Anspruch 17, wobei die obere Öffnungsform und untere Öffnungsform jeweils eine Sichelform definieren.Mixed structure according to Claim 17 wherein the upper opening shape and lower opening shape each define a sickle shape. Mischstruktur nach Anspruch 14, wobei die Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen jeweils einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von mehr als 2 Millimetern aufweisen.Mixed structure according to Claim 14 wherein the fuel-and-gas mixture lines each have a generally circular cross-section with a diameter of more than 2 millimeters. Mischstruktur nach Anspruch 19, wobei der Durchmesser 2,8 Millimeter oder weniger beträgt.Mixed structure according to Claim 19 , the diameter being 2.8 millimeters or less. Mischstruktur nach Anspruch 14, wobei jede Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitung eine Länge von ungefähr 15 Millimetern aufweist.Mixed structure according to Claim 14 wherein each fuel-and-gas mixture line is approximately 15 millimeters in length. Mischstruktur, aufweisend: einen Körper, welcher sich von einer Injektorseite zu einer gegenüberliegenden Kolbenseite erstreckt und eine nach innen weisende Fläche und eine gegenüberliegende nach außen weisende Fläche aufweist, wobei die Injektorseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kraftstoffinjektor eines Motorzylinders zugewandt zu sein, wohingegen die Kolbenseite des Körpers eingerichtet ist, um einem Kolbenkopf des Motorzylinders zugewandt zu sein, wobei der Körper eine Reihe von Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen aufweist, welche um einen Umfang des Körpers angeordnet sind und sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei der Körper eine Reihe von oberen Kanälen aufweist, welche sich von der nach außen weisenden Fläche zu dem Mittelvolumen erstrecken, wobei jeder obere Kanal eine entsprechende obere Öffnung aufweist, wobei die oberen Öffnungen in einer abwechselnden Weise mit den Leitungen entlang des Umfangs des Körpers angeordnet sind, wobei der eine oder die mehreren oberen Kanäle nahe dem Mittelvolumen näher an der Injektorseite als die eine oder mehreren Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen angeordnet sind, wobei der Körper einen einzelnen unteren Kanal aufweist, aufweisend eine Öffnung, welche sich durch die Kolbenseite zu dem Mittelvolumen erstreckt, und wobei das Mittelvolumen eingerichtet ist, um einen oder mehrere Kraftstoffströme aus dem Kraftstoffinjektor und einen oder mehrere Gasströme aus den oberen Kanälen und dem unteren Kanal aufzunehmen, wobei die kombinierten oberen Kanäle und der untere Kanal eingerichtet sind, um dem Mittelvolumen relativ zueinander eine im Wesentlichen ähnliche Strömungsmenge bereitzustellen.A mixing structure comprising: a body extending from an injector side to an opposite piston side and having an inwardly facing surface and an opposite outwardly facing surface, the injector side of the body being configured to face a fuel injector of an engine cylinder, whereas the piston side of the body is configured to face a piston head of the engine cylinder, the body having a series of fuel and gas mixture conduits disposed around a circumference of the body and facing from the outwardly facing surface the central volume, the body having a series of top channels extending from the outwardly facing surface to the central volume, each top channel having a corresponding top opening, the top openings in an alternating manner with the conduits along the Are arranged around the circumference of the body, wherein the one or more upper channels near the central volume are arranged closer to the injector side than the one or more fuel-and-gas mixture lines, wherein the body has a single lower channel having an opening extending through the piston side to the central volume, and wherein the central volume is configured to pass one or more fuel flows from the fuel injector and one or more gas flows from the upper channels and the lower Channel, wherein the combined upper channels and the lower channel are arranged to provide the central volume with a substantially similar amount of flow relative to each other. Mischstruktur nach Anspruch 22, wobei die einzelne untere Öffnung im Allgemeinen kreisförmig im Querschnitt und um die Achse zentriert ist.Mixed structure according to Claim 22 wherein the single lower opening is generally circular in cross section and centered about the axis. Mischstruktur nach Anspruch 22, wobei die oberen Öffnungen eine obere Öffnungsform definieren, wobei die obere Öffnungsform eine Sichelform definiert.Mixed structure according to Claim 22 wherein the top openings define a top opening shape, wherein the top opening shape defines a sickle shape. Mischstruktur nach Anspruch 22, wobei eine minimale Distanz zwischen einem der oberen Kanäle und einer der Kraftstoff-und-Gas-Gemisch-Leitungen zwischen ungefähr 1,75 Millimetern und 2,25 Millimetern beträgt.Mixed structure according to Claim 22 wherein a minimum distance between one of the upper channels and one of the fuel-and-gas mixture lines is between approximately 1.75 millimeters and 2.25 millimeters.
DE102021103946.0A 2020-02-25 2021-02-19 MOTOR MIXING STRUCTURES Active DE102021103946B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/800,992 2020-02-25
US16/800,992 US11549429B2 (en) 2018-01-12 2020-02-25 Engine mixing structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021103946A1 true DE102021103946A1 (en) 2021-08-26
DE102021103946B4 DE102021103946B4 (en) 2024-07-18

Family

ID=77176336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021103946.0A Active DE102021103946B4 (en) 2020-02-25 2021-02-19 MOTOR MIXING STRUCTURES

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN113374570B (en)
AU (2) AU2021201025B2 (en)
DE (1) DE102021103946B4 (en)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1136818A (en) * 1915-04-20 Harry Ferdinand Leissner Fuel-gasifier for internal-combustion engines.
DE3411331A1 (en) * 1984-03-28 1985-07-25 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Air-compressing, direct injection internal combustion engine with a combustion chamber arranged in the cylinder head
US5035358A (en) 1989-03-22 1991-07-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injector for use in an engine
US6095437A (en) * 1998-01-26 2000-08-01 Denso Corporation Air-assisted type fuel injector for engines
US8672234B2 (en) * 2010-05-20 2014-03-18 Enginetics, Llc Multi-physics fuel atomizer and methods
CA2767247C (en) * 2012-02-07 2014-03-25 Westport Power Inc. Apparatus and method for igniting a gaseous fuel in a direct injection internal combustion engine
JP5811979B2 (en) 2012-09-24 2015-11-11 株式会社デンソー Fuel injection valve
JP6881285B2 (en) * 2017-12-27 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
DE102018133036A1 (en) 2018-01-12 2019-07-18 General Electric Company Engine mixed structures
US11008932B2 (en) * 2018-01-12 2021-05-18 Transportation Ip Holdings, Llc Engine mixing structures
JP6888570B2 (en) * 2018-03-07 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2022231769B2 (en) 2024-02-08
DE102021103946B4 (en) 2024-07-18
AU2021201025B2 (en) 2022-08-04
CN113374570A (en) 2021-09-10
AU2021201025A1 (en) 2021-09-09
AU2022231769A1 (en) 2022-10-06
CN113374570B (en) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11549429B2 (en) Engine mixing structures
US11008932B2 (en) Engine mixing structures
DE102018106213B4 (en) Internal combustion engine
DE102015100361B4 (en) Combustion system including piston crown and fuel injector
DE69930455T2 (en) Gas turbine combustor
EP2010757B1 (en) Turbine blade
DE102007004864B4 (en) Combustion chamber of a gas turbine and combustion control method for a gas turbine
DE60121894T2 (en) Gas turbine combustion system
DE112018003921T5 (en) PIPE STRUCTURE FOR AN INJECTION NOZZLE ARRANGEMENT
DE102018133036A1 (en) Engine mixed structures
CH708992A2 (en) Fuel injector with premixed pilot nozzle.
DE102016005044A1 (en) Fuel combustion system, nozzle for pre-chamber arrangement with curved orifices and manufacturing method thereof
DE112008000856T5 (en) Internal combustion engine and operating method therefor
DE112014004695B4 (en) Fuel injector for a gas turbine
CH701454B1 (en) Burner with a flow conditioner.
DE112015004524T5 (en) Fuel injector with nozzle of variable hole size and spray angle and MHBIB
DE1951198A1 (en) Apparatus and method for reducing smoke generation from combustion chambers
EP2161502A1 (en) Pre-mix burner for a low calorie and high calorie fuel
CH697703B1 (en) Fuel nozzle assembly.
DE112014004655B4 (en) Fuel injector for a gas turbine
EP2615296A1 (en) Method and apparatus for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
EP3143335A1 (en) Burner for a combustion machine and combustion machine
DE102021103946B4 (en) MOTOR MIXING STRUCTURES
DE112018001583B4 (en) GAS TURBINE BURNER WITH RESONANCE NOISE ABSORPTION DEVICE, GAS TURBINE AND METHOD OF OPERATION OF A GAS TURBINE
DE102022114255A1 (en) Fuel injection device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division