本发明专利技术涉及一种尤其用于车辆的内燃机(10)，所述内燃机具有至少一个由内燃机(10)的至少一个壁(16)限定的燃烧室(12)并且具有至少一个配属于燃烧室(12)的喷射器(20)，所述喷射器至少部分地容纳在容纳开口(32)中并且具有至少一个喷口(22)，所述容纳开口由壁(16)的至少基本上平行于喷射器(20)的轴向方向延伸的第一壁区域(34)限定，所述喷口经过容纳开口(32)通到燃烧室(12)中，其中，壁(16)的倾斜于轴向方向延伸的另一壁区域(38)在朝向燃烧室(12)的方向直接邻接到第一壁区域(34)上，容纳开口(32)的至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室(12)展宽的区域(36)通过所述另一壁区域限定，并且其中借助喷射器(20)能产生至少基本上呈锥形的喷入射束(26)，以便将内燃机(10)的燃料引入到燃烧室(12)中，其中另一壁区域(38)在其长度(e)上关于喷射器(20)的径向方向与喷射器(20)间隔开并且布置成与喷射器(20)至少局部地重叠，并且具有在含50度至含90度范围内的锥开口角(α)，其中锥开口角(α)小于喷入射束(26)的射束角(γ)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其用于车辆的内燃机以及用于运行这种内燃机的方法
本专利技术涉及一种用于车辆的内燃机以及用于运行这种内燃机的方法。
技术介绍
DE19911023C2公开了一种直接喷射式奥托-内燃机,其具有由内燃机壁限定的燃烧室并且具有配属于所述燃烧室的喷射器。该喷射器用于将燃料引入到燃烧室中并且至少部分地容纳在容纳开口中。在此，该容纳开口由所述壁的至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的壁区域限定。该喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。这意味着，用来运行内燃机的燃料可以经由所述喷射器的喷口和所述壁的容纳开口引入到、尤其是喷入到燃烧室中。在此，所述喷射器至少基本上布置在燃烧室中并且可以以至少基本上呈锥形的燃料射束或燃料喷雾将燃料喷射到燃烧室中。该喷射器本身布置在燃烧室顶中，从而通过喷射一定的间距在火花塞上聚集可点燃的燃料-空气-混合物。在此，其涉及引导射流的燃烧方法。由EP1548248A2和DE69712155T2已知内燃机，其具有至少一个由所述内燃机的至少一个壁限定的燃烧室以及至少一个配属于该燃烧室的喷射器。相应的喷射器至少部分地容纳在容纳开口中。该容纳开口由至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的第一壁区域限定。所述喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。所述壁的倾斜于轴向方向延伸的另一壁区域在朝向燃烧室的方向直接邻接到所述第一壁区域上。所述容纳开口的至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室延伸的区域通过所述另一壁区域限定。此外，借助所述喷射器可以产生至少基本上呈锥形的喷入射束，用以将内燃机的燃料引入到燃烧室中。业已表明，尤其在借助喷射器所喷入的燃料量特别小的情况下，这尤其是在内燃机的所谓的层燃工况中可能导致点火稳定性和燃烧稳定性方面的问题分层。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，这样来改进开头所述类型的内燃机以及用于运行这种内燃机方法，使得实现特别高的燃烧稳定性。本专利技术的第一方面涉及尤其用于车辆且尤其用于轿车的内燃机。该内燃机包括至少一个由所述内燃机的至少一个壁限定的燃烧室，例如汽缸。此外，该内燃机包括至少一个配属于所述燃烧室的喷射器，该喷射器至少部分地容纳在容纳开口中。该容纳开口由至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的第一壁区域限定。该容纳开口至少基本上呈圆形地构成或构成为正圆柱，或者以该形状由所述第一壁区域限定。所述喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。因此，可以经由所述喷口和容纳开口将内燃机的尤其是液体燃料引入到、尤其是喷入到且尤其是直接喷入到燃烧室中。所述壁的倾斜于喷射器的轴向方向延伸的另一壁区域在朝向燃烧室的方向直接邻接到所述第一壁区域上。所述容纳开口的至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室展宽的区域通过所述另一壁区域进行限定。此外，借助所述喷射器可以产生至少基本上呈锥形的喷入射束，用以将内燃机的燃料引入到燃烧室中。根据本专利技术，所述另一壁区域在其长度上关于所述喷射器的径向方向与该喷射器间隔开，并且布置成与该喷射器至少局部地重叠。此外，所述另一壁区域具有在50°(含)至90°(含)范围内的锥开口角，其中，该锥开口角小于所述喷入射束的射束角。在此，该射束角表示出至少基本呈锥形的喷入射束的锥开口角的特征并且被称为射束角，以便在概念上尤其良好地将其与所述另一壁区域的锥开口角区别开。所述另一壁区域的锥开口角小于所述喷入射束的射束角，因此由所喷入的燃料和供给燃烧室的空气形成的混合物云在所述另一壁区域上并且由此在燃烧室的燃烧室顶上得到稳定，该混合物云是由借助所述喷射器实现的尤其是液态燃料的喷入所引起的。换句话说，通过所述另一壁区域的设计方案，在燃烧室中实现了喷射器的周边环境的会聚性设计，从而可以使混合物云得到稳定。借此，可以例如在配属于燃烧室的火花塞上实现混合物云的尤其有利的且稳定的配属或供给，从而使所述混合物云或由燃料和空气形成的混合物借助所述火花塞非常良好地点燃并且稳定地进行燃烧。这样，还可以将燃烧断火的危险维持在尤其低的水平，在所述断火的情况下无法在燃烧室内进行燃料-空气-混合物的所期望的燃烧。由于相应设计的容纳开口，在火花塞上获得了尤其可点燃的燃料-空气-混合物并且获得了数量尤其高的尤其可点燃的燃料-空气-混合物。因为所述混合物云可以尤其有利地在燃烧室中方向稳定地扩散，所以这尤其是属于上述情况。这样所实现的高的燃烧稳定性对于内燃机的所谓的层燃工况来说是尤其有利的，该层燃工况可以借助所述喷射器实施。这样的层燃工况尤其在构成为奥托发动机的内燃机中是燃料和排放都非常少的运行，然而也提出了特定的要求，以便实现燃料-空气-混合物的稳定燃烧。在根据本专利技术的内燃机中，所述要求可以尤其良好地得到满足。在层燃工况中，借助喷射器在例如两个或三个在时间上非常短的彼此连续的喷入中在上点火正时(ZOT)之前很短的时间内将燃料引入到燃烧室中。传统上来讲，后续的喷入由于诱导流动在其渗透性能上受到先前喷入的影响，并且会减少可点燃的混合物向火花塞上的供给。尤其在第二和第三喷入量特别小(其对于低排放值有利)的情况下，点火和燃烧稳定性会由此受到负面影响。这一问题在根据本专利技术的内燃机中至少得到缓解。主要喷入(先前的喷入)对与之相反地具有较小燃料喷入量的后续喷入的燃料-空气-混合物的流动影响特别小，从而使混合物云方向稳定地扩散。由此，借助根据本专利技术的内燃机可以获得尤其有利的引导射流的燃烧过程，其中可以在奥托发动机的层燃工况中实现仅具有非常小断火可能性的高燃烧稳定性，所述奥托发动机具有直接喷射以及向内或外开式的、与喷入时间相关联的喷射器，用以获得尤其少的排放。在本专利技术的另一尤其有利的设计方案中，所述另一壁区域关于所述喷射器的轴向方向延伸经过一长度，所述长度处于3mm(含)至6mm(含)的范围内。由此可以实现尤其有利的流动条件，所述流动条件导致尤其高的燃烧稳定性并由此导致低的断火可能性。当所述第一壁区域至少间接地贴靠在所述喷射器上时，这被认为是尤其有利的。这样，该喷射器尤其限定地容纳和保持在容纳开口中，并且即便在喷入压力非常高的情况下仍可以按所希望地相对于壁运动。另一实施形式的特征在于，当燃料喷入到燃烧室中时，所述另一壁区域与借助喷射器可实现的喷入射束之间的最小间距处于1mm(含)至4mm(含)的范围内。由此，所述喷入射束和产生的燃料-空气-混合物在其扩散性能方面得到稳定，这导致了尤其高的燃烧稳定性并且导致了低的断火可能性。在本专利技术的另一设计方案中，内燃机构成为奥托发动机。尤其在奥托发动机中，混合物云的稳定起到重要作用，以便可以将大量的可点燃的混合物输送给火花塞，并且可以由此实现高效且低排放的运行，以及可以将燃烧断火的危险维持在低水平。在本专利技术的另一设计方案中，借助所述喷射器可以实施内燃机的层燃工况(Schichtbetrieb)和/或匀质运行(Homogenbetrieb)。由此可以将所述内燃机的排放和燃料消耗维持在尤其低的水平。当所述喷射器的外周侧的外表面以及所述第一壁区域朝向燃烧室在共同的高度上终止，这被认为是尤其有利的，所述外表面至少基本上以正圆柱的形状构成。换句话说，所述第一壁区域和所述喷射器的外周侧的外表面朝向燃烧室延伸，直至共同的高度。由此获得了尤其有利的周围环境条件，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种尤其用于车辆的内燃机(10)，其具有至少一个由内燃机(10)的至少一个壁(16)限定的燃烧室(12)以及具有至少一个配属于所述燃烧室(12)的喷射器(20)，所述喷射器至少部分地容纳在容纳开口(32)中并且具有至少一个喷口(22)，所述容纳开口由壁(16)的、至少基本上平行于喷射器(20)的轴向方向延伸的第一壁区域(34)限定，所述喷口经过容纳开口(32)通到燃烧室(12)中，其中，在朝向燃烧室(12)的方向上与第一壁区域(34)直接相邻的是壁(16)的倾斜于轴向方向延伸的另一壁区域(38)，通过所述另一壁区域限定出容纳开口(32)的、至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室(12)展宽的区域(36)，其中，借助喷射器(20)能产生至少基本上呈锥形的喷入射束(26)，以便将内燃机(10)的燃料引入到燃烧室(12)中，其特征在于，所述另一壁区域(38)在其长度(e)上关于喷射器(20)的径向方向与所述喷射器(20)间隔开并且布置成与喷射器(20)至少局部地相叠，并且具有50度至90度的锥开口角(α)，其中，所述锥开口角(α)小于喷入射束(26)的射束角(γ)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.14 DE 102012002897.01.一种用于车辆的内燃机(10)，其具有至少一个由内燃机(10)的至少一个壁(16)限定的燃烧室(12)以及具有至少一个配属于所述燃烧室(12)的喷射器(20)，所述喷射器至少部分地容纳在容纳开口(32)中并且具有至少一个喷口(22)，所述容纳开口由壁(16)的、至少基本上平行于喷射器(20)的轴向方向延伸的第一壁区域(34)限定，所述喷口经过容纳开口(32)通到燃烧室(12)中，其中，在朝向燃烧室(12)的方向上与第一壁区域(34)直接相邻的是壁(16)的倾斜于轴向方向延伸的另一壁区域(38)，通过所述另一壁区域限定出容纳开口(32)的、至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室(12)展宽的区域(36)，其中，借助喷射器(20)能产生至少基本上呈锥形的喷入射束(26)，以便将内燃机(10)的燃料引入到燃烧室(12)中，其特征在于，所述另一壁区域(38)在其长度(e)上关于喷射器(20)的径向方向与所述喷射器(20)间隔开并且布置成与喷射器(20)至少局部地相叠，并且具有50度至90度的锥开口角(α)，其中，所述锥开口角(α)小于喷入射束(26)的射束角(γ)，其中，所述另一壁区域(38)与能借助于喷射器(20)产生的喷入射束(26)之间的最小间距(a)处于1mm至4mm的范围内，所述喷入射束用以将内燃机(10)的燃料引入到燃烧室(12)中。2.根据权利要求1所述的内燃机(10)，其特征在于，所述另一壁区域(38)参照喷射器(20)的轴向方向延伸一长度(e)，所述长度为3mm至6mm。3.根据权利要求1或2所述的内燃机(10)，其特征在于，所述第一壁区域(34)至少间接地贴靠在喷射器(20)上。4.根据权利要求1或2所述的内燃机(10)，其特征在于，所述内燃机(10)构成为奥托发动机。5.根据权利要求1或2所述的内燃机(10)，其特征在于，借助喷射器(20)能够实施内燃机...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·贝兹内尔，J·菲舍尔，H·吉尔登，A·卡登，D·松德海姆，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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