[发明专利]预燃室流体喷射

说明书

一种用于发动机中的燃烧的系统和方法，包括：燃烧室(204)；从第一端(222)延伸到第二端(220)的预燃室(202)，预燃室(202)通过位于第一端(222)的至少一个端口(224)流体地连接到燃烧室(204)；以及流体喷射器(206)，其被配置为在预燃室(202)内的空气燃料混合物的燃烧之后在第二端(220)处将流体引入预燃室(202)中。

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机。更具体地，本发明涉及燃气发动机预燃室的流体喷射。

背景技术

内燃发动机可以包括若干燃烧气缸，在这些气缸中，空气燃料混合物被点燃以产生动力，所述动力通过活塞的驱动转换成机械动力。在空气燃料混合物的燃烧期间，部分地由于燃烧室内的高温，在发动机内产生氮氮氧化物(NOx)气体。在内燃发动机运行期间，希望限制产生的氮氧化物的量。

发明内容

在一个示例中，燃烧系统包括燃烧室、预燃室和流体喷射器。预燃室从第一端延伸到第二端，并通过位于预燃室第一端处的至少一个端口流体地连接到燃烧室。流体喷射器被配置为在预燃室内的空气燃料混合物燃烧之后将流体引入预燃室中，并且定位成在预燃室的第二端处将流体引入预燃室中。

在另一个示例中，操作发动机的方法包括将空气燃料混合物提供到发动机的预燃室中。预燃室从第一端延伸到第二端。所述方法还包括：点燃预燃室内的空气燃料混合物；通过位于预燃室的第一端处的至少一个端口将点燃的空气燃料混合物传送到主室，并且在预燃室中的空气燃料混合物燃烧之后，通过位于预燃室第二端处的流体喷射器将流体输送到预燃室中。主室通过至少一个端口与预燃室流体连通。

在另一个例子中，发动机包括气缸、气缸头、预燃室、流体喷射器和流体储存器。气缸包括设置在其中的活塞，活塞限定了主室。预燃室设置在气缸头内，从第一端延伸到第二端，并且通过位于第一端的至少一个端口流体地连接到主室。流体喷射器位于预燃室的第二端处，并且被配置为将流体输送到预燃室中，并且流体储存器被配置为容纳流体喷射器的流体。

附图说明

图1是包括燃气发动机的示例性系统的透视图。

图2是包括用于预燃室的流体喷射器的燃气发动机的示例性气缸和气缸头的截面图。

图3是说明将流体喷射到预燃室中的方法的流程图。

具体实施方式

本文公开了一种用于内燃发动机的预燃室，所述预燃室包括流体喷射器，所述流体喷射器被定位并配置为在预燃室中燃烧之后将流体输送到预燃室中。预燃室燃烧产生氮氧化物(NOx)，这可能会导致发动机整体NOx的产生。流体喷射器位于与预燃室的与主燃烧室相对的一端处，并且被配置为在预燃室中的空气燃料混合物燃烧之后将诸如水的流体喷射到预燃室中。通过喷射流体，可以降低预燃室内的温度，从而减少预燃室中氮氧化物的形成，进而减少发动机产生的氮氧化物总量。

图1是包括燃气发动机102、压缩机104和散热器106的示例性气体压缩系统100的透视图。

系统100可以用于气体压缩应用，例如气举、气体收集、井口气体压缩、管道压缩、储存、收集和再喷射。在一个示例中，系统100可以是天然气提取系统，在天然气提取系统中，燃气发动机102驱动压缩机104来提取天然气，并且一个或多个散热器106被压缩机104和发动机102用于冷却。虽然参照气体压缩系统100进行了举例说明和描述，但是本文所述的流体喷射系统和方法可用于包括预燃室燃烧或者换句话说预燃烧的任何内燃发动机。

在图1所示的实施例中，发动机102包括流体储存器108、流体泵110和供应管112。发动机102包括若干气缸114，每个气缸从供应管112接收流体。控制器116被配置为控制发动机102的操作的至少一些方面。控制器116可以位于相对于发动机102的任何位置，并且可以包括被配置为通过任何有线或无线连接来监测和控制发动机102的任何数量的数字或模拟电路。控制器116可以被连接以提供从流体储存器108到气缸114的流体输送的控制。