用于內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室組件。本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機、一種預(yù)燃室上部和一種預(yù)燃室下部。
【背景技術(shù)】
[0002]例如至少部分依賴于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃發(fā)動機通常需要點火裝置(也稱作預(yù)燃室組件)來點燃氣態(tài)燃料和空氣的混合物。包括預(yù)燃室的預(yù)燃室組件可具有部分地突伸到預(yù)燃室中的火花塞。這種預(yù)燃室組件還可包括用于向預(yù)燃室中供給一定量的燃料的燃料供給源。當空氣/燃料混合物在預(yù)燃室內(nèi)點燃后，火焰可經(jīng)設(shè)置在預(yù)燃室中的孔口前移到主燃燒室內(nèi)，在此火焰可點燃主要量的燃料和空氣量以用于運轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機。
[0003]US 2014/0251259 Al公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室系統(tǒng)。該預(yù)燃室系統(tǒng)包括用于將預(yù)燃室與內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室連接的立管通道和用于影響預(yù)燃室中的氣體的流動的引導(dǎo)裝置。
[0004]JP 2008-169706 A公開了一種輔助燃燒室型發(fā)動機，該發(fā)動機包括面向活塞的主燃燒室和經(jīng)由噴嘴端口與主燃燒室連通的輔助燃燒室。
[0005]本發(fā)明至少部分針對于改善或克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的一個或多個方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室組件。預(yù)燃室組件可包括限定出預(yù)燃室的至少一部分的預(yù)燃室下部和限定出預(yù)燃室的其余部分并且可安裝到預(yù)燃室下部的預(yù)燃室上部。預(yù)燃室上部可包括至少一個燃料供給通道。預(yù)燃室下部和預(yù)燃室上部可限定出預(yù)燃室組件的縱向軸線。預(yù)燃室組件還可包括設(shè)置在預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部中的至少一者中并圍繞縱向軸線至少部分地周向延伸的至少一個燃料蓄積腔室。燃料蓄積腔室可與至少一個燃料供給通道流體連接。預(yù)燃室組件還可包括設(shè)置在預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部中的至少一者中并且構(gòu)造成將所述至少一個燃料蓄積腔室與預(yù)燃室流體連接的至少一個燃料通路。所述至少一個燃料通路中的每個燃料通路均可沿著基本位于與縱向軸線垂直的平面內(nèi)的相應(yīng)燃料通路軸線延伸。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種內(nèi)燃發(fā)動機可包括往復(fù)地接納活塞的至少一個氣缸和至少一個根據(jù)本發(fā)明的預(yù)燃室組件，所述至少一個氣缸和活塞界定出至少一個主燃燒室。至少一個預(yù)燃室組件可至少部分地突伸到至少一個主燃燒室中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室組件的預(yù)燃室上部。該預(yù)燃室上部可構(gòu)造成安裝到包括預(yù)燃室的預(yù)燃室組件的預(yù)燃室下部。該預(yù)燃室上部可包括具有縱向軸線并限定出預(yù)燃室的至少一部分的預(yù)燃室上部本體。該預(yù)燃室上部本體可包括至少一個燃料供給通道。該預(yù)燃室上部還可包括圍繞縱向軸線至少部分地周向延伸并且至少部分地形成在預(yù)燃室上部本體中的至少一個燃料蓄積腔室。所述至少一個燃料蓄積腔室可與所述至少一個燃料供給通道流體連接。預(yù)燃室上部還可包括至少部分地形成在預(yù)燃室上部本體中的至少一個燃料通路。該至少一個燃料通路可構(gòu)造成將該至少一個燃料蓄積腔室與預(yù)燃室流體連接。鎖住至少一個燃料通路中的每個燃料通路均可沿著基本位于與縱向軸線垂直的平面內(nèi)的燃料通路軸線延伸。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種內(nèi)燃發(fā)動機的預(yù)燃室組件的預(yù)燃室下部。該預(yù)燃室下部可構(gòu)造成安裝到包括預(yù)燃室的預(yù)燃室組件的預(yù)燃室上部。該預(yù)燃室下部可包括具有縱向軸線并限定出預(yù)燃室的至少一部分的預(yù)燃室下部本體。該預(yù)燃室下部還可包括圍繞縱向軸線至少部分地周向延伸并且至少部分地形成在預(yù)燃室下部本體中的至少一個燃料蓄積腔室。該預(yù)燃室下部還可包括至少部分地形成在預(yù)燃室下部本體中的至少一個燃料通路。所述至少一個燃料通路可構(gòu)造成將所述至少一個燃料蓄積腔室與預(yù)燃室流體連接。所述至少一個燃料通路中的每個燃料通路均可沿著基本位于與縱向軸線垂直的平面內(nèi)的燃料通路軸線延伸。
[0010]本發(fā)明的其它特征和方面將從下文的描述和附圖而顯而易見。
【附圖說明】
[0011]圖1是帶有安裝在內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸蓋中的預(yù)燃室組件的內(nèi)燃發(fā)動機的概略剖視圖；
[0012]圖2是更詳細地示出的帶有安裝好的預(yù)燃室組件的氣缸蓋的概略剖視圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的包括預(yù)燃室上部的圖2的預(yù)燃室組件的剖視圖；
[0014]圖4是沿著圖3的線1-1截取的預(yù)燃室上部的局部剖視圖；
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一方面的預(yù)燃室上部的局部剖視圖；
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的包括預(yù)燃室上部的預(yù)燃室組件的剖視圖；
[0017]圖7是圖6的用圓“Z”標示的部分的放大圖；
[0018]圖8是沿著圖6的線I1-1I截取的預(yù)燃室上部的局部剖視圖；
[0019]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一方面的預(yù)燃室上部的局部剖視圖；
[0020]圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一方面的預(yù)燃室上部的局部剖視圖；和
[0021]圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一方面的預(yù)燃室上部的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]以下是對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述。文中所述和附圖所示的示例性實施例旨在教導(dǎo)本發(fā)明的原理，從而使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠在許多不同的環(huán)境中并針對許多不同應(yīng)用實施并使用本發(fā)明。因此，示例性實施例并非旨在成為且不應(yīng)該被認為是對專利保護范圍的限制性說明。確切而言，專利保護范圍應(yīng)該通過所附權(quán)利要求來限定。
[0023]本發(fā)明可至少部分基于以下認識:通過在預(yù)燃室組件的預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部之間的界面處設(shè)置至少一個燃料通路，能更可靠地向預(yù)燃室組件供給燃料。
[0024]本發(fā)明還可至少部分基于以下認識:如果至少一個燃料通路可沿著位于與由預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部限定出的縱向軸線基本垂直的平面內(nèi)的軸線延伸，則可改善燃料的供給。如果至少一個燃料通路在與縱向軸線基本垂直的平面內(nèi)延伸，則僅由至少一個燃料通路供給到預(yù)燃室的全部燃料在與縱向軸線垂直的平面內(nèi)具有動量分量。因而，供給到預(yù)燃室的全部燃料可進入由預(yù)燃室上部限定出的預(yù)燃室的上部，并且可以不經(jīng)形成在預(yù)燃室的下部中的孔口繞開預(yù)燃室的上部。因此，所供給的燃料可更有效地涌入預(yù)燃室中，并且更高效地增濃預(yù)燃室中的燃料-空氣混合物。
[0025]然而，在與由預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部限定出的縱向軸線基本垂直的平面內(nèi)設(shè)置燃料通路可能存在制造局限性。例如，在燃料通路的制造期間，可能發(fā)生燃料通路的錯位。
[0026]因而，本發(fā)明還可至少部分基于以下認識:如果燃料通路形成在預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部之間的界面處，則可更可靠地設(shè)置位于與縱向軸線基本垂直的平面內(nèi)的燃料通路。這是因為，這種情況下，例如通過在預(yù)燃室上部與預(yù)燃室下部之間的界面處銑槽，可以為燃料通路提供更少的機械加工。
[0027]本發(fā)明還可至少部分基于以下認識:通過相對于縱向軸線以傾斜方式設(shè)置所述至少一個燃料通路，可產(chǎn)生所噴射的燃料的旋流，該旋流又可增加預(yù)燃室內(nèi)的湍流，并因而增強所噴射的燃料與預(yù)燃室中已經(jīng)存在的燃料-空氣混合物的混合。
[0028]本發(fā)明還可至少部分基于以下認識:可通過使至少一個燃料供給通道與至少一個燃料通路交匯來形成至少一個燃料蓄積腔室。當至少一個燃料供給通道由至少一個燃料供給通道和至少一個燃料通路的交匯區(qū)域限定時，不需要額外的制造工序來形成燃料蓄積腔室，且因此可更高效地制造預(yù)燃室。
[0029]本發(fā)明還可至少部分基于以下認識:根據(jù)供給到預(yù)燃室的燃料的流量，至少一個燃料通路可確定尺寸成使得預(yù)燃室內(nèi)產(chǎn)生的火焰可在至少一個燃料通路中被熄滅，且因而可防止火焰閃回到至少一個燃料蓄積腔室中或至少一個燃料供給通道中。特別地，包括至少一個燃料通路的預(yù)燃室上部和預(yù)燃室下部本體可吸收火焰的熱，由此淬熄火焰并最終熄滅火焰。由于火焰可在至少一個燃料通路中被熄滅，所以可防止燃料通路內(nèi)的殘留燃料的點燃，這可以使得產(chǎn)生較少的煙灰。
[0030]現(xiàn)在參照附圖，內(nèi)燃發(fā)動機10的一個示例性實施例在圖1中被示出。內(nèi)燃發(fā)動機10可包括未示出的部件，例如燃料系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、周邊設(shè)備、傳動系構(gòu)件、渦輪增壓器等。出于本發(fā)明的目的，內(nèi)燃發(fā)動機10可以是四沖程氣態(tài)燃料內(nèi)燃發(fā)動機。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，氣態(tài)燃料內(nèi)燃發(fā)動機10可以是將使用預(yù)燃室的任意類型的發(fā)動機(二沖程發(fā)動機、渦輪發(fā)動機、燃氣發(fā)動機、柴油發(fā)動機、天然氣發(fā)動機、丙烷發(fā)動機等)。此外，內(nèi)燃發(fā)動機10可具有任意尺寸，具有任意數(shù)目的氣缸，并且具有任意構(gòu)型(“V”形構(gòu)型、直列構(gòu)型、徑向構(gòu)型等)。內(nèi)燃發(fā)動機10可用來驅(qū)動任意機器或其它設(shè)備，包括機車應(yīng)用、公路卡車或車輛、非公路卡車或機器、土方設(shè)備、發(fā)電機、航天應(yīng)用、海洋應(yīng)用、栗、靜止設(shè)備或其它發(fā)動機驅(qū)動的應(yīng)用。
[0031]內(nèi)燃發(fā)動機10可包括具有多個氣缸14(圖1中示出了其中一個)的發(fā)動機缸體
12?；钊?6可以可滑動地設(shè)置在氣缸(或氣缸套)14內(nèi)以在上死點位置與下死點位置之間往復(fù)運動。連桿18可將活塞16與曲軸22的偏心曲柄銷20連接，使得活塞16的往復(fù)運動可引起曲軸22的旋轉(zhuǎn)。
[0032]內(nèi)燃發(fā)動機10還可包括氣缸蓋24，該氣缸蓋與發(fā)動機缸體12接合以覆蓋氣缸14，由此界定出主燃燒室26。氣缸蓋24可限定出可分別允許進氣進入主燃燒室26中和排氣離開主燃燒室26的進氣口和排氣口 28。發(fā)動機氣門30可定位成選擇性地打開和關(guān)閉開口 28。每個氣缸14都可包括多個進氣口和排氣口 28。
[0033]內(nèi)燃發(fā)動機10可包括一系列氣門致動組件40(圖1中示出了其中一個)。每個氣缸14可設(shè)置有多個氣門致動組件40。例如，一個氣門致動組件可用來打開和關(guān)閉進氣門，而另一個氣門致動組件可設(shè)置成打開和關(guān)閉排氣門。
[0034]氣門致動組件4