內燃機的預燃室系統技術方案

本發明專利技術涉及一種用于內燃機的預燃室系統以及具有預燃燒室系統的內燃機，所述燃燒室系統具有預燃室容積區(4)，在該預燃室容積區內，可點燃的燃料-空氣混合物是可點燃的，尤其是通過能設置在預燃室系統(1)上的點火裝置(6)可點燃的，預燃室系統配置有溢流通道(5)，預燃室容積區通過該溢流通道與內燃機的主燃燒室相連，預燃室容積區包括點火區域(3)和溢流區域(2)，該溢流區域通過中間壁(9)至少局部地與點火區域分隔開，在點火區域內燃料-空氣混合物是可點燃的，并且溢流通道通到溢流區域中，設有空氣供給管路(8)，空氣、優選壓縮過的空氣能通過空氣供給管路供給到溢流區域中。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種用于內燃機的預燃室系統以及具有預燃燒室系統的內燃機，所述燃燒室系統具有預燃室容積區(4)，在該預燃室容積區內，可點燃的燃料-空氣混合物是可點燃的，尤其是通過能設置在預燃室系統(1)上的點火裝置(6)可點燃的，預燃室系統配置有溢流通道(5)，預燃室容積區通過該溢流通道與內燃機的主燃燒室相連，預燃室容積區包括點火區域(3)和溢流區域(2)，該溢流區域通過中間壁(9)至少局部地與點火區域分隔開，在點火區域內燃料-空氣混合物是可點燃的，并且溢流通道通到溢流區域中，設有空氣供給管路(8)，空氣、優選壓縮過的空氣能通過空氣供給管路供給到溢流區域中。【專利說明】內燃機的預燃室系統
本專利技術涉及一種根據權利要求1所述的內燃機預燃室系統及一種具有這種預燃室系統的內燃機。
技術介紹
在內燃機、尤其燃氣發動機以基本上燃料和空氣的化學計量比進行工作時，可以產生非常高的溫度，這對這種發動機的廢氣特性不利。可以通過廢氣再循環來抵制這種情況。但是，這導致點火特性惡化。在這種情況下使用被燃氣充滿的預燃室來進行點火首先是有問題的，而這種點火方式在大排量的稀薄燃燒發動機中被標準地解決。因為混合物確實沒有空氣過量，該混合物在壓縮時從主燃燒室被壓入到預燃室中，因此在預燃室內沒有出現可良好點火的燃料-空氣混合物。在DE3506217A1中通過下面方法來繞開這個問題，即預燃室已經供給了接近化學計量比地混合的燃氣。在這種情況下除了使結構費用提高之外，其缺點還在于，在預燃室的噴射閥磨損時預燃室混合物可能會逆火直到到達供給通道。這是必須要避免的安全風險。【專利技術內容】本專利技術的目的在于提供一種預燃室系統，該預燃室系統既使在具有顯著廢氣再循環的大排量發動機進行化學計量比工作時，也能夠使燃料-空氣混合物在預燃室內良好地點火，同時沒有因在燃燒室之外具有可點燃的燃料-空氣混合物而導致的安全風險。這個目的通過具有權利要求1的特征的預燃室系統或者通過具有這種預燃室系統的內燃機來實現。通過把預燃室容積區分成一個點火區域和一個通過中間壁至少部分地與點火區域分隔開的溢流區域，以及通過空氣供給管路把空氣引入到溢流區域中，在壓縮階段期間，使最少的含廢氣的燃燒混合物從主燃燒室到達點火區域中。同時,主燃燒室氣體把通過空氣供給管路引入的空氣壓入到點火區域中，因此在那里產生了能良好地點燃的混合物。在這種方式中，可以在預燃室的點火區域內獲得0.8?1.2的λ值，其中，λ值表示空氣與燃料的比值，λ值為I是理想的比值、即化學計量比的比值。在DE102008062574A1中公開了一種用于內燃機的火花塞，該火花塞具有后腔容積區域，該后腔容積區域至少部分地包圍位于燃燒室側的火花塞端部區域。但是它僅用作預燃室的容積加大部分并且不能實現本專利技術目的。由于缺少中間壁，因此不能防止在壓縮時混合物從主燃燒室到達點火區域。本專利技術的其他有利實施方式在從屬權利要求中限定。為了使通過在預燃室內點火所產生的點火火焰容易到達主燃燒室，在中間壁內可以形成連接通道，該連接通道連接點火區域和溢流區域。為了通過吹入的空氣來均勻地冷卻整個預燃室，可以規定，中間壁相對于預燃室系統的縱軸線基本上形成環形，其中溢流區域基本上包圍點火區域，該溢流區域和點火區域通過環形的中間壁分開。優選一種實施方式，在該實施方式中，通過空氣供給管路，可以把優選為冷卻過的、內燃機的增壓空氣和/或優選壓縮為6巴?10巴的壓縮空氣引入到溢流區域內。這進一步有利于使含廢氣的混合物有效地遠離點火區域。由于能量原因，在這種情況下可以規定，首先，從渦輪增壓器供給增壓空氣，該增壓空氣典型地具有2巴?3巴的壓力，然后，一旦預燃室內的壓力超過增壓空氣的壓力，就供給壓縮空氣。為了精確地控制或者調節空氣供給的時間段或者供給空氣量，可以規定，在空氣供給管路中布置閥，該閥優選地形成為電子閥。為了使供給空氣的擴散最佳化，可以規定，在溢流區域內，相對于預燃室系統的縱軸線，形成環形的環形通道，其中尤其空氣供給管路通到環形通道中。為了實現使空氣翻滾地流入，在這種情況下，環形的環狀間隙可以形成在環形通道和溢流區域的剩余部分之間，其中相對于縱軸線沿著徑向觀察，環狀通道具有環狀通道寬度，及環狀間隙具有環狀間隙寬度，優選該環狀間隙寬度小于環狀通道寬度。為了有足夠大的容積來進行壓力平衡，溢流區域的溢流容積可以形成為大于點火區域的點火容積。可以規定，連接通道具有連接通道孔，該連接通道孔通到溢流區域中。由于它在流體力學方面是有利的，尤其優選地規定，相對于預燃室系統的縱軸線，從連接通道孔開始，溢流區域的背向點火區域的分容積小于溢流區域的剩余的剩余容積。為了達到能夠特別有針對性地流出，溢流通道的通道直徑與溢流通道的通道長度的比值最大可以為0.25。因此可以規定，不僅預燃室系統的溢流通道相對于縱軸線傾斜地延伸，而且溢流通道以其通到溢流區域中的溢流通道孔相對于預燃室系統的內壁形成為基本上切向的。因此，通過壓縮而流入預燃室內的燃料-空氣混合物的流動背離預燃室的點火容積。為了與此相對地保證點火火焰在溢流通道內的定向流動，可以規定，連接通道孔或者它橫截面的至少一部分朝溢流通道孔的方向延伸。【專利附圖】【附圖說明】本專利技術的其他優點和細節參照附圖后續說明來給出。圖1一4示出了本專利技術預燃室系統的不同實施例的剖視圖。【具體實施方式】在圖1中首先可以看到預燃室系統I的預燃室容積區4、點火裝置6、具有溢流通道孔16的溢流通道5和燃氣管路7。溢流區域2通過中間壁9與點火區域3分隔開，這兩個區域通過帶有連接通道孔15的連接通道11相連。溢流通道5在這里與內壁17相切。環繞縱向軸線X形成環形的環形通道3通過環狀間隙14與溢流區域2的剩余部分相連。空氣供給管路8通到環形通道13中，該空氣供給管路8不僅允許供給增壓空氣，而且允許供給壓縮空氣，壓縮空氣的供給借助電子閥12來調節。圖2示出了本專利技術的預燃室系統，在該預燃室系統中，連接通道11相對于縱軸線X傾斜地形成。此外，具有第二電子閥12，該電子閥12調節增壓氣體的供給。圖3示出了沒有連接通道11的實施方式。圖4示出了與圖2相類似的實施方式，不過溢流通道11的幾何形狀不同，尤其是溢流通道孔15的幾何形狀不同。本專利技術不局限于上述實施例。例如，溢流通道可以沿著縱軸線形成在中央。在這種情況下，使連接通道孔遠離溢流通道孔是有利的。通過燃氣管路7也可以供給混合物、例如λ值為0.3的混合物。【權利要求】1.用于內燃機、尤其是用于燃氣發動機的預燃室系統，所述燃燒室系統具有預燃室容積區(4)，在該預燃室容積區內，可點燃的燃料-空氣混合物是可點燃的，尤其是通過能設置在預燃室系統(I)上的點火裝置(6)可點燃的，預燃室系統(I)配置有溢流通道(5)，預燃室容積區⑷能通過該溢流通道與內燃機(18)的主燃燒室(10)相連，其特征在于，預燃室容積區(4)包括點火區域(3)和溢流區域(2)，該溢流區域通過中間壁(9)至少局部地與點火區域(3)分隔開，在點火區域(3)內燃料-空氣混合物是可點燃的，并且溢流通道(5)通到溢流區域(2)中，設有空氣供給管路(8)，空氣、優選壓縮過的空氣能通過空氣供給管路(8)供給到溢流區域(2)中。2.根據權利要求1所述的預燃室系統，其特征本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于內燃機、尤其是用于燃氣發動機的預燃室系統，所述燃燒室系統具有預燃室容積區(4)，在該預燃室容積區內，可點燃的燃料?空氣混合物是可點燃的，尤其是通過能設置在預燃室系統(1)上的點火裝置(6)可點燃的，預燃室系統(1)配置有溢流通道(5)，預燃室容積區(4)能通過該溢流通道與內燃機(18)的主燃燒室(10)相連，其特征在于，預燃室容積區(4)包括點火區域(3)和溢流區域(2)，該溢流區域通過中間壁(9)至少局部地與點火區域(3)分隔開，在點火區域(3)內燃料?空氣混合物是可點燃的，并且溢流通道(5)通到溢流區域(2)中，設有空氣供給管路(8)，空氣、優選壓縮過的空氣能通過空氣供給管路(8)供給到溢流區域(2)中。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：F·格魯貝爾，
申請(專利權)人：GE延巴赫兩合無限公司，
類型：發明
國別省市：奧地利;AT