專利名稱：內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
在用于內(nèi)燃機的一公知的燃料噴射裝置中(JP-10196440 A)，第一噴射閥在設(shè)置在進氣道中用于調(diào)節(jié)空氣量的節(jié)氣閥的上游噴射并且第二噴射閥在相應(yīng)在內(nèi)燃機進氣道中的節(jié)氣閥的下游噴射，其中，第二噴射閥時間上在第一噴射閥噴射之前進行噴射。

發(fā)明內(nèi)容
具有權(quán)利要求1特征的、根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機具有優(yōu)點，即借助兩個在至少一個燃燒缸的進氣道中噴射的不同設(shè)計的噴射閥，可以不同的方式朝著進氣閥實施燃料帶入， 這在內(nèi)燃機的不同工作范圍中導(dǎo)致顯著改善的混合準(zhǔn)備和燃燒。因此，有利的是，在熱運行的內(nèi)燃機和高負(fù)荷的情況下將具有高滲透的燃料在進氣閥開啟的情況下直接噴射到燃燒室中，而在內(nèi)燃機較冷的情況下進氣道的、直接設(shè)置在進氣閥前面的壁區(qū)域的較強壁潤濕導(dǎo)致更好的燃燒，因為壁薄膜剛好在時間上錯開地到達燃燒室中。通過兩個噴射閥的根據(jù)本發(fā)明的不同設(shè)計，以簡單的方式在內(nèi)燃機的不同工作范圍中通過不同地控制兩個噴射閥實現(xiàn)與工況相關(guān)的優(yōu)化燃燒。因此可通過在不同的工作范圍中以不同的方式使用兩個噴射閥來優(yōu)化燃燒室中的λ分布，避免與較高的碳氫化合物(HC)出現(xiàn)有關(guān)的局部混合氣過濃和導(dǎo)致內(nèi)燃機爆震的局部的低混合比(ausmagerimg)，以及獲得降低的燃料消耗。因此例如在冷啟動時通過應(yīng)用第一噴射閥由于在其錐形噴霧中較小的燃料滴可改善混合準(zhǔn)備和降低HC排放。在全負(fù)荷情況下，通過強烈地使用具有直至燃燒室中的更大滲透并且具有在進氣道中最小壁薄膜生成的第二噴射閥，取自氣缸充氣量的燃料蒸發(fā)熱量比取自進氣道的壁的燃料蒸發(fā)熱量更強烈，由此氣缸充氣量更強烈地冷卻并且爆震敏感性降低。在內(nèi)燃機負(fù)荷的情況下，沒有直接噴射在燃燒室中的噴射閥地可利用所謂的掃氣，因為第二噴射閥由于其錐形噴霧的較小的錐角在進氣道中沒有生成或者生成僅最小程度的壁薄膜。在以空氣(掃氣)沖刷燃燒室時，由此沒有或者僅很少的燃料朝著催化器到達燃燒室中。掃氣借助對于催化器可承受的負(fù)荷是可實現(xiàn)的并且結(jié)合渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速時導(dǎo)致顯著地獲得轉(zhuǎn)矩。在馬達停轉(zhuǎn)時通過使用第二噴射閥將進氣道中的壁薄膜減少到最小程度，使得在重啟內(nèi)燃機時尤其在啟動/停止時，降低了有害物質(zhì)排放。通過在其他權(quán)利要求中實施的措施，有利的擴展構(gòu)型和在權(quán)利要求1中給出的燃料噴射裝置的改進是可行的。在具有兩個分別封閉進口的進氣閥的燃燒室的情況下借助在這些權(quán)利要求中給出的噴射閥和/或進氣閥的不同實施例并且通過特別地配設(shè)進氣閥和噴射閥，能夠與分開控制噴射閥相結(jié)合地、避免局部混合氣過濃和局部的低混合比和消耗降低地逐漸改善前面描述的爆震傾向效應(yīng)的降低、燃燒混合的優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明另一有利實施例，這些噴射閥是電控的磁閥。這種磁閥比通常使用的壓電噴射閥更顯著成本有利。


本發(fā)明根據(jù)在附圖中示出的實施例在下面描述中被詳細解釋。附圖示意性示出圖1與一燃料噴射裝置相結(jié)合地，內(nèi)燃機的燃燒缸的部分縱剖圖，圖2用于在圖1中的燃料噴射裝置的噴射閥的控制區(qū)域，配置給被轉(zhuǎn)速(η)和負(fù)荷(L)確定的內(nèi)燃機的工況，圖3在噴射閥裝入到內(nèi)燃機一進氣道中的情況下，朝圖2中箭頭III的部分俯視圖，圖4沿圖3中的線IV-IV的剖視圖，圖5沿圖3中的線V - V的剖視圖，圖6如圖3 —樣的、燃燒缸的另一實施例的視圖，圖7沿圖6中的線Vn-Vn的剖視圖，圖8沿圖6中的線VDI-VDI的剖視圖。
具體實施例方式從用于例如載重汽車的通常的多缸內(nèi)燃機中在圖1中僅部分地以縱剖圖示意性示出燃燒缸U。在外部被冷卻水罩12圍繞的燃燒缸11在端側(cè)被缸蓋13氣密地覆蓋。在燃燒缸11中軸向可移動導(dǎo)向的往復(fù)式活塞14與缸蓋13 —起限界一燃燒室15。該往復(fù)式活塞14通過連桿16與這里沒有示出的曲軸連接，其他燃燒缸的往復(fù)式活塞也作用在該曲軸上。在與圖1有關(guān)的、在圖3至5中示出的第一實施例中，燃燒室15具有一借助進氣閥 17可關(guān)閉的進口 18和借助排氣閥19可關(guān)閉的出口 20。一用于燃燒空氣的進氣道21通到進口 18，該進氣道由一在缸蓋13中成形的入流通道22和與入流通道22連接的進氣管23 組裝成。在上游，多個燃燒缸11的進氣管23通常借助一進氣管彎曲部組合成空氣抽吸接管，在該空氣抽吸接管中一空氣量控制部件優(yōu)選節(jié)氣閥被設(shè)置用于調(diào)節(jié)空氣量。在圖1中為了清楚僅將節(jié)氣閥36畫在一燃燒缸11的進氣管23中。一排氣道M從出口 20導(dǎo)出，該排氣道由一在缸蓋13中構(gòu)造的出流通道25和一與出流通道25連接的排氣管沈組成。多個燃燒缸11的排氣管26在下游通過一排氣彎曲部組合在一起。為了為至少一個燃燒缸11的燃燒室15提供燃料，設(shè)有一燃料噴射裝置27，每個燃燒缸11或者每個燃燒室15的燃料噴射裝置具有兩個電磁噴射閥觀、29。這兩個噴射閥 28,29被一輸送來自于燃料箱30的燃料的燃料泵31供給燃料并且被一電控制單元32控制，大量決定內(nèi)燃機工況的參數(shù)被輸送給該控制單元。這兩個噴射閥觀、四在節(jié)氣閥36的下游被如此地裝入在在進氣道21中(這里在進氣管23中)預(yù)先保持的插接口 33、37(附圖3至幻中，使得這些噴射閥能夠?qū)⑷剂蠂娙氲竭M氣道21中，其中，燃料被噴射閥觀、29 以錐型噴霧的形狀噴灑地噴出。這兩個盡可能接近于進氣閥17設(shè)置的噴射閥觀、四這樣地取向，使得它們的錐形噴霧朝向進氣閥17。這兩個噴射閥觀、29既鑒于燃料流量也鑒于噴出的燃料錐形噴霧的形成被不同地構(gòu)造。第一噴射閥觀將較寬地扇形散射的、具有較大錐形角的錐形噴霧34(圖幻噴出并且第二噴射閥四將僅較小地扇形散射的、具有顯著更小錐形角的錐形噴霧35 (圖4)噴出。在此，第二噴射閥四的錐形噴霧35具有顯著大的滲透，因此在進氣閥17打開的情況下比第一噴射閥觀的具有顯著更小滲透的錐形噴霧34更深地滲透到燃燒室15中。此外，第二噴射閥四為了與第一噴射閥觀相比顯著更大的燃料流量被設(shè)計并且能夠例如噴射全負(fù)荷量的至少70%。在已示出的實施例，用于第一噴射閥 28的插接口 33比用于第二噴射閥四的插接口 37具有離進口 18的更大的距離，使得第一噴射閥28的噴射口比第二噴射閥四的噴射口距離進氣閥17更遠。兩個插接口 33、37離進口 18相同的距離設(shè)置同樣是可行的。在圖6至8中示出的、根據(jù)圖1的內(nèi)燃機的燃燒缸12的其他實施例中，具有缸蓋 13的燃燒室15由于存在兩個進口 18、18’而變化，這些進口可分別被一進氣閥17或者17’ 封閉。用于燃燒空氣的第一進氣道21通至第一進口 18 (圖7)，并且用于燃燒空氣的第二進氣道21’通至第二進口 18’(圖8)。兩個進氣道21、21’分別由一在缸蓋13中成形的入流通道22或者22’和一與入流通道22或者22’連接的進氣管23或者23’組成。燃燒室 15的燃料供給以與在前面結(jié)合圖1描述的一樣的方式進行。第一噴射閥觀臨近進氣閥17 地以同樣的方式裝入到一在第一進氣道21中，這里又在進氣管23中預(yù)先保持的插接口 33 中，以便將燃料噴射到第一進氣道21中。第二噴射閥四臨近第二進氣閥17’地以同樣的方式裝入到一在第二進氣道21’中，這里又在進氣管23’中預(yù)先保持的插接口 37中，以便將燃料噴射到第二進氣道21’中。兩個噴射閥觀、四如前面描述一樣地構(gòu)造并且又如此地取向，使得它們的錐形噴霧34、35朝向相應(yīng)配置的進氣閥17或17’。如圖6至8所示一樣， 在燃燒缸11的燃燒室15中的兩個進口 18、18’的開口橫截面大小不同。第一噴射閥觀配置給通至橫截面更小的第一進口 18的第一進氣道21，而第二噴射閥四噴射到通至橫截面更大的第二進口 18’的第二進氣道21’中。在此兩個進氣道21、21’的橫截面，確切地說在缸蓋13中的入流通道22、22’的橫截面能是相同大小，但也如在圖6至8中示出的一樣是大小不同的，其中，第一噴射閥觀噴射到其中的第一進氣道21具有更小的直徑。在根據(jù)圖6至8的實施例的另一變型中，兩個進氣閥17、17’具有不同大小的閥行程。然后這樣地將兩個噴射閥觀、四配置給進氣閥17、17’，使得第一噴射閥觀配置給具有更小閥行程的進氣閥17并且第二噴射閥四配置給具有更大閥行程的進氣閥17，。在另一結(jié)構(gòu)實施例中，進氣閥17、17’中的一個設(shè)有一閥罩并且第一噴射閥觀噴射到進氣道中，該進氣道通至具有閥罩的進氣閥。同樣如在根據(jù)圖3至5的實施例中的一樣，即使在圖6至8中的實施例的情況下， 具有至在進氣道21或者21’中的相應(yīng)配設(shè)的進氣閥17或者17’的不同距離地設(shè)置兩個噴射閥觀、29。在此，第一噴射閥28至第一進氣閥17的距離優(yōu)選比第一噴射閥四至第一進氣閥17’的距離更大。在所有描述的實施例中，每個燃燒缸11的兩個噴射閥觀、四與內(nèi)燃機工況相關(guān)地被電控制單元32不同地控制。對此，在控制單元32中儲存一程序，正如在圖2中圖表化示出的一樣。對于內(nèi)燃機一確定的工況，兩個噴射閥觀、29的一個或者另一個或兩個噴射閥觀、四被控制，該工況被轉(zhuǎn)速η和由內(nèi)燃機要求的負(fù)荷L確定。在圖表中標(biāo)記40的、加陰影的區(qū)域表示更小負(fù)荷的區(qū)域，在該區(qū)域中僅第一噴射閥觀被考慮用于將燃料引入到燃燒室15中。標(biāo)記41的、交叉陰影的區(qū)域用于掃氣，在該掃氣中僅具有較小錐形噴霧35和較大滲透的第二噴射閥四被控制，該第二噴射閥在燃燒室15的進口 18之前沒有產(chǎn)生重要的壁薄膜。在剩余的標(biāo)記42的區(qū)域中，兩個噴射閥觀、四被控制用于燃料噴射。
為了改善在不同工況中的混合準(zhǔn)備和trumble運動，每個燃燒室15的兩個進氣閥 17、17’具有在時間上錯開的打開階段。然后噴射閥觀、29以該方式配給進氣閥17、17’，即第一進氣閥觀設(shè)置在通至早先打開的進氣閥17的進氣道21中并且第二噴射閥四設(shè)置在通至稍后打開的進氣閥17’的進氣道21’中。在內(nèi)燃機一確定的運行模式中，然后第一噴射閥17被電控制件32如此地控制，使得它在第二進氣閥17’打開的時刻將燃料噴射，也就是說可靠地排除了燃燒室15的打開的進口 13、13’和出口 20的重疊。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機，具有至少一個燃燒室(1 和一燃料噴射裝置(27)，所述燃燒室具有至少一個可被一進氣閥(17 ；17，17’ )封閉的、帶有前置的用于吸入燃燒空氣的進氣道Ol ；21， 21’)的進口(18 ；18，18’)，所述燃料噴射裝置為了配設(shè)給所述至少一個燃燒室(15)而具有用于將燃料配量地噴射到至少一個進氣道Ol ；21，21’ )中的一第一和一第二噴射閥08， 四)，其中，這些噴射閥( ，29)噴灑地呈錐形噴霧(34,3 狀地噴射燃料，其特征在于，所述第一噴射閥08)被構(gòu)造用于噴射具有較大錐角的、寬地扇形散射的錐形噴霧(34)并且所述第二噴射閥09)被構(gòu)造用于噴射具有顯著更小錐角的、僅很小地扇形散射的錐形噴霧(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第二噴射閥09)具有比所述第一噴射閥08)顯著更大的噴射射程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第二噴射閥09)被設(shè)計用于一比所述第一噴射閥09)顯著更大的燃料流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的內(nèi)燃機，其特征在于，第二噴射閥09)和第一噴射閥08)之間的燃料流量的比例大約為7 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的內(nèi)燃機，其特征在于，在每個燃燒室(1 僅一個進氣閥 (17)的情況下，兩個噴射閥( ，29)在通至所述進口(18)的所述進氣道中臨近所述進氣閥(17)如此地設(shè)置，使得它們的錐形噴霧(34,3 朝向所述進氣閥(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的內(nèi)燃機，其特征在于，在每個燃燒室(1 兩個進氣閥 (17，17’)的情況下，噴射閥( ，29)分別在通至所述進氣閥(17，17’)之一的進氣道01， 21’ )中臨近相應(yīng)進氣閥(17，17’ )如此地設(shè)置，使得它的錐形噴霧(34，35)朝向該進氣閥 (17,17')。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的內(nèi)燃機，其特征在于，在所述燃燒缸(11)的燃燒室(15)中的兩個進口(18，18’)的開口橫截面大小不同并且所述第一噴射閥08)配置給通至橫截面更小的進口(18)的進氣道(21)，而所述第二噴射閥09)配置給通至橫截面更大的進口(18’ ) 的進氣道(21' ) ο
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的內(nèi)燃機，其特征在于，所述通至所述進氣閥(17，17’)的進氣道01，21’)具有不同大小的直徑并且所述第一噴射閥08)配置給直徑更小的進氣道并且所述第二噴射閥09)配置給直徑更大的進氣道01’)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一的內(nèi)燃機，其特征在于，至少一個進氣閥(17，18)設(shè)有一閥罩并且所述第一噴射閥08)配置給通至具有閥罩的進氣閥(17)的進氣道01)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一的內(nèi)燃機，其特征在于，兩個進氣閥(18，18’)具有不同大小的閥行程，并且所述第一噴射閥08)噴射到通至具有更小閥行程的進氣閥(17)的進氣道中并且所述第二噴射閥09)噴射到通至具有更大閥行程的進氣閥(17’)的進氣道01，)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一的內(nèi)燃機，其特征在于，所述兩個進氣閥(17，17’)具有在時間上錯開的打開階段并且所述第一噴射閥08)配置給通至首先打開的進氣閥(17)的進氣道并且所述第二噴射閥(17’ )配置給通至稍后打開的進氣閥(17’ )的進氣道(21' ) ο
12.根據(jù)權(quán)利要求11的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一噴射閥08)在稍后打開的進氣閥(17’ )打開時才被控制用于噴射。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一噴射閥08)相對于所述第二噴射閥09)以離所配設(shè)的進氣閥(17)更大間距設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一的內(nèi)燃機，其特征在于，所述至少一個進氣道Ql；21， 21’ )包括一在燃燒缸(11)的限界所述燃燒室(15)的缸蓋(13)中構(gòu)造的入流通道02 ； 22，22’ )和一連接在該入流通道上的進氣管并且這些噴射閥( ，29)如此地裝入在所述進氣管03;23，23’)中，使得燃料噴射穿過所述入流通道02;22，22’)至所述進氣閥 (17 ；17,17')。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一的內(nèi)燃機，其特征在于，這些噴射閥是可電控的磁閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機，具有至少一個可被一進氣閥(17)封閉的燃燒室(15)和至少一個通至該進氣閥(17)的進氣道(21)以及一燃料噴射裝置(27)，所述燃料噴射裝置為了配設(shè)給所述至少一個燃燒室(15)而具有用于將燃料配量地噴射到至少一個進氣道(21)中的一第一和一第二噴射閥(28，29)。為了明顯改善燃料空氣混合物在燃燒室(15)中的混合準(zhǔn)備和燃燒，這樣構(gòu)造所述兩個噴射閥(28，29)，使得所述第一噴射閥(28)噴射具有較大錐角的、寬地扇形散射的錐形噴霧(34)并且所述第二噴射閥(29)噴射具有顯著更小錐角的、僅很小地扇形散射的錐形噴霧(35)。
文檔編號F02M69/04GK102232143SQ200980148360
公開日2011年11月2日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者A·申克祖施魏因貝斯格, K·里斯穆勒, M·博伊爾勒 申請人:羅伯特·博世有限公司