用于机动车的内燃机制造技术

技术编号:24178668 阅读:51 留言:0更新日期:2020-05-16 05:39
本发明专利技术涉及一种用于机动车的内燃机(10),具有至少一个用于容纳活塞(14)的气缸(16)和至少一个配属于气缸(16)的燃烧室(12)的预燃室火花塞(20),该预燃室火花塞具有通过多个开孔(36,38)流体连通至该燃烧室(12)的预燃室(34),在该预燃室内能借助该预燃室火花塞(20)产生至少一个点火火花,其中,已经在内燃机(10)的进气行程内进行用至少包含燃料和空气的新鲜混合气吹扫该预燃室(34),从而在点火时刻在该预燃室(34)内容纳有可点燃的燃料‑空气混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的内燃机本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车的内燃机。这种用于机动车的内燃机例如已经从DE102014004943A1中作为已知方案得知。在此,内燃机具有至少一个用于容纳活塞的气缸和预燃室火花塞,预燃室火花塞配属于气缸内的燃烧室。预燃室火花塞具有预燃室,其通过多个呈通孔状的开孔流体连通至燃烧室。在预燃室内,可借助预燃室火花塞、尤其借助预燃室火花塞的至少一个电极产生至少一个点火火花以便借助点火火花例如点燃预燃室内的燃料-空气混合物。此外,DE102010010109A1公开一种具有壳体的预燃室火花塞,壳体在其前端具有带有多个开孔的预燃室。由DE19723182A1公开了一种用于内燃机中的点燃和燃烧的方法。本专利技术的任务是改进前言所述类型的内燃机,使得可以实现很有利的内燃机运转。该任务通过一种具有权利要求1的特征的内燃机完成。在从属权利要求中说明了具有适当的本专利技术改进方案的有利设计。为了改进如权利要求1的前序部分所述类型的用于机动车的内燃机,使得可以实现很有利的且尤其是高效且少排放的内燃机运转,本专利技术提出,尤其是在内燃机运转期间已经在内燃机的进气行程中进行用至少包含燃料和空气的新鲜混合气吹扫该预燃室,从而在点火时刻在预燃室内容纳有可点燃的燃料-空气混合物。在点火时刻,借助预燃室火花塞、尤其借助至少部分布置在预燃室中的预燃室火花塞的至少一个电极在该预燃室内产生所述至少一个点火火花,以便由此点燃该燃烧室内的至少包含燃料和空气的新鲜混合气。因为在点火时刻在预燃室内容纳有前述的可点燃的燃料-空气混合物,故可以借助所述至少一个点火火花可靠点燃容纳在预燃室中的可点燃的燃料-空气混合物并且使其充分燃烧,从而在预燃室内被点燃的混合物可通过该预燃室内的开孔进入该燃烧室,由此在该燃烧室内的燃料-空气混合物可被可靠点燃且因此充分燃烧。本专利技术的内燃机优选被设计成奥托发动机,其中,相比于常规的内燃机、尤其奥托发动机,燃烧室内的点燃条件可以被改善。在此,本专利技术尤其基于以下认识:在奥托发动机燃烧方法的研发且尤其是改进方案中,由于内燃机例如像奥托发动机越来越多地根据尺寸缩减原理来设计,在使用仅具有较低质量的所谓劣质燃料情况下在燃烧室中可能出现预点火,尤其是牵涉到极端的压力波,例如像常见的未设计成预燃室火花塞的标准火花塞的突入燃烧室中的陶瓷绝缘体可能因所引起的大横向力而断裂。这可以通过使用预燃室火花塞来避免,这是因为预燃室是几乎封闭的空间,在该空间内例如容纳有前述绝缘体。尤其在未设有所述开孔的区域中,该预燃室与燃烧室是流体分隔开的,尤其借助界定开孔的各自的预燃室火花塞壁部。借此将预燃室与燃烧室分隔开的壁部例如总共具有第一总面积,其中,例如借此将预燃室与燃烧室相连通的所述开孔总共具有第二总面积。在此,例如第一总面积大于第二总面积,由此所述陶瓷材料或者说前述电极可被很有利地保护起来。但已经发现,需要预燃室火花塞的尤其在其孔形状方面的相应设计以在整个综合特性曲线中或在所有的运转范围内允许或保证预燃室火花塞的期望功能。尤其值得期待的是,在整个综合特性曲线中或者在借此运转内燃机的全部运转方式中,造成在燃烧室内的混合物的可靠点燃和燃烧,这可在本专利技术的内燃机中得到保证。尤其在充气少或燃烧室内压力低的运转方式中,在本专利技术内燃机中可以保证燃烧室内的混合物的点燃和燃烧,因气门调小而负荷低时或小凸轮行程时同样如此。即便在充气运动小的运行方式中、尤其是低转速和小凸轮行程时,也可保证在燃烧室内的混合物的点燃和燃烧,这是因为在预燃室内的燃料-空气混合物的点燃可得到保证。由容纳在预燃室中的燃料-空气混合物的点燃造成了例如燃烧火焰,其通过开孔溢出预燃室并进入燃烧室。借助燃烧的火炬,在燃烧室内的燃料-空气混合物被点燃,由此造成在燃烧室内的燃料-空气混合物的期望燃烧。在常见的尤其呈奥托发动机形式的具有预燃室火花塞的内燃机运转时规定,在也被称为压缩阶段的内燃机压缩行程中可燃烧的混合物从燃烧室经由所述开孔被压入预燃室中,在这里,被压入预燃室中的可燃烧的混合物在至少近似静止的气体层中被点燃并且在从预燃室出来后经过所述开孔且进入燃烧室,尤其完全点燃位于那里的燃料-空气混合物。但已经发现,在低负荷和/或贫油时,通过所述方式从燃烧室被压入预燃室中的混合物量不足以在预燃室中尤其在火花塞的火花隙处总体上产生可燃烧的混合物。为避免这一问题而规定,也称为孔的开孔尤其关于其位置和/或几何形状设计成已经在也称为吸气阶段的进气行程中用所述新鲜混合气对预燃室进行充分彻底吹扫,在这里,彻底吹扫导致在点火时刻的可点燃的燃料-空气混合物。因为已经在进气行程中而不是在压缩行程中才用至少包含空气和燃料的新鲜混合气吹扫该预燃室,故可以保证在点火时刻在预燃室内、尤其是在火花隙中有可点燃的且因而可燃烧的燃料-空气混合物。在本专利技术的内燃机中,尤其是也可以在低负荷下和/或在贫油时保证在点火时刻在预燃室中有可点燃的且进而可燃烧的燃料-空气混合物,从而即便在这种运转条件下燃烧室内的混合物也能总体上被可靠点燃且进而燃烧。其中一个所述开孔作为中心开孔构成,而各自其它的开孔作为辅助开孔构成,辅助开孔在预燃室火花塞周向上围绕中心开孔分布、尤其是均匀分布。也被称为径向孔或径向开孔的辅助开孔例如关于火花塞的纵轴线、尤其是纵向中心轴线是对称地、尤其旋转对称地布置或设计的,其中,例如该纵轴线与也称为中心孔的中心开孔相交。此时例如该中心开孔关于纵轴线是对称地、尤其旋转对称地布置或设计的。辅助开孔不一定必须尤其是沿着预燃室火花塞的纵轴线和进而在其纵向延伸方向上布置在与中心开孔一样的高度上。在此,所述开孔具有各自的通行方向。“各自的通行方向”是指如下方向,即,例如前述的火焰或者说新鲜混合气能沿该方向流过各自的呈通孔状的开孔。换言之,例如各自的开孔布置在一个平面内,其中,该通行方向的走向垂直于该平面。规定了,该中心开孔的通行方向相对于各个辅助开孔的各自通行方向倾斜地延伸。由此可以保证用足够多的新鲜混合气充分吹扫该预燃室。“吹扫”尤其是指所述新鲜混合气尤其以足够大的量能从燃烧室经由各自开孔流入预燃室,并且这已经发生在进气行程中。在吹扫过程中,此时数量有利的新鲜混合气余留在预燃室里,从而在点火时刻在预燃室内容纳有可借助火花塞、尤其是点火火花被点燃的燃料-空气混合物。由于该中心开孔的通行方向相对于各自辅助开孔的各自通行方向倾斜地延伸,故可以保证很有利的预燃室吹扫或彻底吹扫。该中心开孔的通行方向相对于预燃室火花塞的纵向延伸方向且进而相对于其纵轴线倾斜地延伸。由此,例如可以有很多的新鲜混合气从燃烧室经由中心开孔和进而经由全部开孔流入预燃室,从而在点火时刻有很多的可点燃的燃料-空气混合物容纳在预燃室中。在本专利技术的内燃机中尤其可以在具有高废气回输率的运转方式中和/或在高充气稀薄和充气分层情况下、例如在λ位于1.0至2.2之间的运转中保证燃烧室内的混合物被点燃。事实表明特别有利的是该内燃机具有至少一个配属于燃烧室的喷油器,借此将尤其作为液态燃料构成的用于驱动内燃机的燃料尤其在形成所谓喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的内燃机(10),具有至少一个用于容纳活塞(14)的气缸(16)和至少一个配属于该气缸(16)的燃烧室(12)的预燃室火花塞(20),该预燃室火花塞具有通过多个开孔(36,38)流体连通至该燃烧室(12)的预燃室(34),在该预燃室内能借助该预燃室火花塞(20)产生至少一个点火火花并且已经在该内燃机(10)的进气行程内用至少包含燃料和空气的新鲜混合气吹扫该预燃室(34),从而在点火时刻在该预燃室(34)内容纳有可点燃的燃料-空气混合物,并且其中一个所述开孔(36,38)作为中心开孔,而另外的开孔(36)作为辅助开孔,所述辅助开孔在该预燃室火花塞(34)的周向上围绕该中心开孔(38)分散布置,这些开孔(36,38)具有各自的通行方向(44),其中,该中心开孔(38)的通行方向相对于各个辅助开孔(36)的各自通行方向(44)倾斜延伸,且该中心开孔(38)的通行方向相对于该预燃室火花塞(20)的纵向延伸方向(42)倾斜延伸,其特征是,该中心开孔(38)在燃烧室侧朝向由借助喷油器(22)被直接喷入燃烧室(12)的燃料构成的燃料喷流(24)倾斜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171004 DE 102017009228.11.一种用于机动车的内燃机(10),具有至少一个用于容纳活塞(14)的气缸(16)和至少一个配属于该气缸(16)的燃烧室(12)的预燃室火花塞(20),该预燃室火花塞具有通过多个开孔(36,38)流体连通至该燃烧室(12)的预燃室(34),在该预燃室内能借助该预燃室火花塞(20)产生至少一个点火火花并且已经在该内燃机(10)的进气行程内用至少包含燃料和空气的新鲜混合气吹扫该预燃室(34),从而在点火时刻在该预燃室(34)内容纳有可点燃的燃料-空气混合物,并且其中一个所述开孔(36,38)作为中心开孔,而另外的开孔(36)作为辅助开孔,所述辅助开孔在该预燃室火花塞(34)的周向上围绕该中心开孔(38)分散布置,这些开孔(36,38)具有各自的通行方向(44),其中,该中心开孔(38)的通行方向相对于各个辅助开孔(36)的各自通行方向(44)倾斜延伸,且该中心开孔(38)的通行方向相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·伯特施
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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