[发明专利]压缩点火式内燃机

说明书

压缩点火式内燃机(1)具有至少一个汽缸(2)以及位于限制燃烧室(6)的汽缸盖(5)中的第一和第二进气端口(3，4)。一个气体进气通道(7)通向两个进气端口，并且在Y‑形端部中加宽，以影响进入每个进气端口的气体变成与进入另一个进气端口的流体相反方向的切向流。第一进气端口设计为允许进入第一进气端口的气体继续所述切向流，以便沿第一旋转方向以涡流进入燃烧室，而第二进气端口设计为引导进入第二进气端口的气体也沿所述第一旋转方向以涡流进入燃烧室。

技术领域和背景技术

本发明涉及一种压缩点火式内燃机，其包括

·至少一个汽缸和位于限制汽缸的燃烧室的汽缸盖中的第一和第二进气端口，各进气端口开放入到燃烧室中，以及

·一个气体进气通道，其垂直于一线地通向两个端口，这些进气端口沿着所述线并排地布置在汽缸盖中，并且所述进气通道通过以下方式引导到两个端口：在所述线的方向中加宽，同时形成Y-形端部，其影响进入每个进气端口的气体变成切向流，所述切向流与进入另外的进气端口的切向流方向相反。

本发明不限于任何特定用途的这种发动机，并且工业应用和用于推进的机动车中的这种用途可能作为示例被提到。用在这种发动机中最常见的燃烧燃料是柴油，但也可使用其他燃料。

当开发带有气体(经常为空气)进气端口的进气通道到燃烧发动机时，总是试图在汽缸的燃烧室中产生一种气体运动，所述气体运动对于预期燃烧是最佳的，并结合尽可能低的流阻和尽可能低的气体温增。低流阻导致较低的燃料消耗且可能获得更高的动力，而低气体温度有助于更高的气体密度，即对于特定的压力更多质量的气体存在于汽缸中，这也有助于降低燃烧室的传热，也提高了燃烧效率。

通过共用一个进气通道通向两个进气端口并为此进气通道提供Y-形端部，与气体传热相互作用的总表面将相当程度地小于单独进气通道分别通向每个进气端口的结果，这会导致到气体的传热减少，也会产生更低的流阻。

气体在燃烧室中如何运动对燃烧室中的燃烧效率以及由燃烧产生的排放物的量和性质都很重要。在内燃机的燃烧室中存在两种主要的气体运动形式，其中一种对压缩点火式内燃机更为重要，那就是涡流。涡流在这里定义为气体围绕通过燃烧汽缸中心的轴线(即在活塞运动方向上的延伸的轴线)的旋转。根据这种运动形式，一旦根据该运动通过向燃烧室供应气体获得涡流，这种气体运动会在进气和压缩冲程期间保持在燃烧室中。这种涡流对汽缸内动力冲程期间的后期氧化阶段有积极的影响，这可提高燃烧效率并减少烟尘的排放。另一种气体运动形式是翻转流，它定义为内燃机内的气体围绕一轴线的旋转，所述轴线垂直于涡流发生所围绕的轴线延伸。然而，这种气体运动在压缩冲程期间会被破坏，因为燃烧室后来改变高度，导致涡旋拉伸和涡旋击穿，使翻转流分解为湍流。这对于奥托发动机中的火花点火燃烧非常重要，但在压缩点火式内燃机中(诸如在柴油发动机中)却不是很重要，尽管翻转流在此可能会对燃烧有一定不可忽视的影响。

因此，引入压缩点火式内燃机的燃烧室的气体在燃烧室内产生涡流是非常重要的。

US 4699104公开了一种用于内燃机汽缸盖的进气端口结构，所述进气端口结构具有通向两个进气端口的共用的一个进气通道，并在Y-形端部中加宽，并且这种结构设计为产生可变涡流。然而，这种结构涉及一种控制流阻的控制阀，使得流阻将因此不会尽可能低，然而燃油消耗本可能更低。通过US 6213090 B1所知的内燃机也存在同样的问题，其包括设置为制造涡流的坡道，并且相当大地增加了流阻。除此之外，这个发明涉及火花点火式内燃机。

发明内容

本发明的目的是提供一种至少在与已知的此类发动机相关的某些方面得到改进的本导言中限定的压缩点火式内燃机。

此目的是根据本发明提供的所附专利权利要求1中的特征部分所列特征的发动机而获得的。