專利名稱：多缸的強迫點火式內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1類型的多缸的強迫點火式內(nèi)燃機。這是一種大家都已知道的內(nèi)燃機(GB-OS 2248 087)，它具有一個吸管，這個吸管轉(zhuǎn)成為總吸管，從這個總吸管分接出通往內(nèi)燃機各個燃燒室、或者通往各個汽缸的單個吸管。借助于安裝在與燃燒室進氣閥逆流而上的單個吸管旁的噴油閥，燃油可以供人單個吸管中，以便這樣制備可點燃的燃油-空氣混合物，在進氣閥打開時進入燃燒室。此時，一個電子式電機控制器根據(jù)內(nèi)燃機吸入的空氣量以及根據(jù)其它的電機工作參數(shù)來控制由噴油閥給出的燃油量。
另外，為了借助于單個噴油閥噴油，內(nèi)燃機具有另外一個噴油閥，它是集中式燃油汽化裝置的一部分，燃油汽化裝置可以準備好燃油蒸汽，燃油蒸汽與例如以節(jié)流閥的形式構(gòu)成的節(jié)流機構(gòu)逆流而上輸送到吸管中，在這里，借助于燃油汽化裝置輸入燃油蒸汽只限于在較低的負荷范圍內(nèi)，特別是限于在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。與此相反，在較高的負荷范圍內(nèi)，特別是在滿負荷時，為燃燒室或者更確切地說為汽缸配置的噴油閥只是提供必要的燃料。在內(nèi)燃機起動狀態(tài)中，通過向吸管輸入蒸汽狀態(tài)的燃料，可以進一步阻止燃料蒸汽在內(nèi)燃機的冷壁上回流冷凝，這樣可以大大降低有害廢氣成分的擴散，特別是碳氫化合物。
然而，在這里也有問題，根據(jù)各個汽缸的點火順序或者通過汽缸相互影響的其抽吸順序，在抽吸由燃油蒸汽裝置制備的燃料蒸汽時，由于吸管振動，燃油蒸汽只能不均勻地分布到汽缸的各個燃燒室。但是，這造成了有害廢氣成分擴散增加，這樣就不能保持極低的廢氣值和內(nèi)燃機的平穩(wěn)運行。
本發(fā)明的優(yōu)點與此相反，按照本發(fā)明的、具有權(quán)利要求1特點的內(nèi)燃機具有下列優(yōu)點它可以把由燃料蒸汽裝置制備的燃料蒸汽或者燃料-空氣混合物幾乎均勻地分布到內(nèi)燃機的各個燃燒室中，這樣可保持極低的廢氣值和內(nèi)燃機的平穩(wěn)運行。
通過在從屬權(quán)利要求介紹的措施，可以構(gòu)成比較有利的其它結(jié)構(gòu)和對權(quán)利要求1中說明的內(nèi)燃機的改進。附圖在圖中簡單地示出了本發(fā)明的實施例，并且在下面的說明中進行了詳細的介紹。


圖1以剖面圖的形式示出了按照本發(fā)明的內(nèi)燃機的部分視圖，圖2示出了用于內(nèi)燃機的管道系統(tǒng)的第一個按照本發(fā)明的實施例，圖3示出了用于內(nèi)燃機的管道系統(tǒng)的第二個按照本發(fā)明的實施例。
實施例的說明在圖1中，以剖面圖的形式示出了內(nèi)燃機10的部分視圖，這個內(nèi)燃機具有四個汽缸1、2、3、4，或者更確切地說4個燃燒室13，在圖1中只示出了有一個燃燒室13的單個汽缸1。每個燃燒室13具有至少一個進氣閥14和火花塞19。在進氣閥14的上游，至少在內(nèi)燃機10的單個吸管15上安裝一個噴油閥12，燃料可以供給在進氣閥14方向中的單個吸管15中。例如四個單個吸管來自于一個總吸管16，這是內(nèi)燃機10繼續(xù)導入的吸管17的一部分。在吸管17中安裝了一個用于控制由內(nèi)燃機10抽吸的空氣量的節(jié)流機構(gòu)18，比如說它是以節(jié)流閥的形式構(gòu)成的，而且在吸管17中可旋轉(zhuǎn)。從內(nèi)燃機10周圍抽吸的空氣通過一個沒有詳細示出的空氣過濾器在圖1中標出的箭頭20方向中流入吸管17中，在節(jié)流閥18打開時，這些空氣繼續(xù)流入總吸管16中，從這個總吸管通過單個吸管15分布到內(nèi)燃機10的各個燃燒室13中。
在節(jié)流閥18的上游，從吸管17中分接出一個空轉(zhuǎn)空氣管24，這個空轉(zhuǎn)空氣管通往燃油汽化裝置26的混合室25。在空轉(zhuǎn)空氣管24中可以安裝一個節(jié)流閥32，比如說以節(jié)流板的形式，這個節(jié)流閥通過節(jié)流可以限制在空轉(zhuǎn)空氣管24中流動的空氣量。例如燃油汽化裝置26具有一個中心噴油閥27，噴油閥裝備了一個加熱器28。加熱器28包括了一個比如說以大家所熟悉的方式電子加熱的液體燃油蒸發(fā)器29，而且為此有一個電阻加熱元件31，例如，它可以具有一個正的溫度系數(shù)(PTC)或者一個負的溫度系數(shù)(NTC)。為了控制電阻加熱元件31，比如說，可以安裝一個沒有詳細示出的電動控制器。電阻加熱元件31安裝在蒸發(fā)器殼體30中，例如構(gòu)成了板狀的，而且在需要情況下也可有一個有氣孔的表面。從燃油汽化裝置26的混合室25處引出一個中心管35，中心管轉(zhuǎn)成為一個分支的管道系統(tǒng)36，這個管道系統(tǒng)可以使內(nèi)燃機10的各個燃燒室13與混合室25的氣流相通。按照本發(fā)明，通向內(nèi)燃機10的單個吸管15的管道系統(tǒng)36是這樣分支構(gòu)成的，只有沒有相互處于直接點火順序中的各個燃燒室13或者汽缸1、2、3、4通過中心管35成對地相互和共同地與燃油汽化裝置26或者混合室25連接在一起。
在圖1和圖2中，詳細地示出了按照本發(fā)明的用于四缸強迫點火式內(nèi)燃機10的管道系統(tǒng)36。在圖2中用虛線示出的內(nèi)燃機10具有四個汽缸1、2、3和4，與圖2中的視圖不同，實際上按1、2、3、4順序依次配置，并且以這樣的點火順序、例如1-3-4-2進行工作。從燃油汽化裝置26出來的中心管35繼續(xù)分成第一對汽缸管38和第二對汽缸管39。第一對汽缸管38又繼續(xù)分成用于第一個汽缸1的第一個汽缸管41和用于第四個汽缸4的第二個汽缸管42。以同樣的方式，第二對汽缸管39分成用于第三個汽缸3的第三個汽缸管43和用于第二個汽缸2的第四個汽缸管44。管子35、38、39和38、41、42及39、43、44的分杈部位呈Y形，是等腰的，最好在引出的管子41和42之間、43和44之間包含著一個盡可能尖的角，以便這樣來減少由于流動阻力提高而造成的成對相互連接汽缸的相互影響。為了完善性還要提到，分杈部位也可以呈T形。因為第一個汽缸管41與第一個汽缸1連接，第二個汽缸管42與第四個汽缸4連接，第三個汽缸管43與第三個汽缸3連接，第四個汽缸管44與第二個汽缸2連接，所以在采用預定的1-3-4-2的汽缸點火順序時，即借助于火花塞19首先把汽缸1點燃，然后是汽缸3，然后是汽缸4，最后是汽缸2，這樣，只有沒有相互處于直接點火順序中的各個燃燒室或者汽缸，通過成對汽缸管38、39和中心管35，成對地相互與燃油汽化裝置26連接在一起。
管道系統(tǒng)36的管子35、38、39、41至44最好以管子和軟管的形式構(gòu)成，由導熱性較小的有彈性的材料、例如塑料制成。汽缸管41至44的連接或者燃油蒸汽進入單個吸管15，如圖1所示出的那樣，是在內(nèi)燃機10的進氣閥14附近進行。
燃油汽化裝置26的工作最好限制在低的負荷范圍，特別是內(nèi)燃機10的空轉(zhuǎn)范圍。但是，預先規(guī)定燃油汽化裝置在與空轉(zhuǎn)范圍相連接的部分負荷范圍而且甚至在內(nèi)燃機將要達到滿負荷前的短時范圍進行工作，也是可能的，在這里，特別是在高部分負荷范圍內(nèi)，燃油-空氣混合物可以進入管子35、38、39、41、42、43、44中，但混合物太油膩，也就是說，用于達到借助于火花塞19點火的燃油成分太高，但是又不能提高空氣量，因為進入混合室的空氣量例如由安裝在空轉(zhuǎn)空氣管24中的節(jié)流片32來保持不變，然而，對于在汽缸1至4的燃燒室13中的燃燒來說，這沒有影響，因為在通過管子41至44供入太油膩的燃油-空氣混合物之后通過同在單個吸管15中吸入的空氣進行混合重又調(diào)節(jié)成可燃燒的燃油-空氣混合物。在借助于燃油汽化裝置26調(diào)節(jié)燃油-空氣混合物時，噴油閥12不起作用(不工作)，這也就是說，不噴燃油，只有燃油汽化裝置26的中心噴油閥27供給液態(tài)燃油，然后，燃油到達電加熱的蒸發(fā)器29中，以便在這里加熱并且至少蒸發(fā)一部分。由于在加熱時液體燃油向氣態(tài)轉(zhuǎn)變過程中發(fā)生體積變化，燃油被輸入到混合室中。同時，通過空轉(zhuǎn)空氣管24把空氣帶入混合室25中，以便這樣在混合室25中在空轉(zhuǎn)范圍內(nèi)得到λ＝1的可燃燒的燃油-空氣混合物，然后，混合物通過中心管35輸送到管道系統(tǒng)36中。在這里，燃油-空氣混合物中的燃油量通過燃油汽化裝置26的中心噴油閥27的噴射量來控制。在這里，輸入到混合室25中的空氣量基本上相當于在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運行時通常所需要的空轉(zhuǎn)空氣量。但是，也可以在空轉(zhuǎn)空氣管24上安裝一個在圖1中用虛線示出的空轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置46，以便可以控制輸入到混合室25中的空氣量。在熱運行狀態(tài)結(jié)束之后或者在需要更多燃油時，例如在急劇加速時、在上坡時或者在進行相類似的工作時，可以另外的或者不用燃油汽化裝置26制備混合物而是轉(zhuǎn)換成采用噴油閥進行傳統(tǒng)的單個噴油。
如已經(jīng)提到的，在采用圖2中示出的管道系統(tǒng)36時，只有以不直接的點火順序或者抽吸順序工作的汽缸相互和燃油汽化裝置26連接，這樣，對于按1-3-4-2順序一個接一個抽吸的汽缸1、2、3、4來說，可以產(chǎn)生不同長度的、通往混合室25的蒸汽管行程。在這里，通過合適地選擇管子38、39和41至44的長度可以幾乎完全避免汽缸在抽吸時由于吸管振動產(chǎn)生的相互影響，這樣就可以把在混合室25中形成的燃油-空氣混合物均勻地分布到內(nèi)燃機10的各個汽缸1、2、3、4或者燃燒室13中。
在圖3中示出了第二個按照本發(fā)明的內(nèi)燃機的實施例，在這里，所有相同的或者起相同作用的零件采用與圖1和圖2相同的參考符號來表明。在圖3中，用一條虛線勾畫出了具有6個汽缸1、2、3、4、5、6的內(nèi)燃機10′，與圖3中的視圖不同，實際上按1、2、3、4、5和6的順序依次配置，而且是以這樣的點火順序、例如1-5-3-6-2-4來進行工作的。從燃油汽化裝置26出來的中心管35′繼續(xù)分成第一對汽缸管48、第二對汽缸管49和第三對汽缸管50。第一對汽缸管48又繼續(xù)分成用于第一個汽缸1的第一個汽缸管51和用于第六個汽缸6的第二個汽缸管52。第二對汽缸管49分成用于第五個汽缸5的第三個汽缸管53和用于第二個汽缸2的第四個汽缸管54。第三對汽缸管50又繼續(xù)分成用于第三個汽缸3的第五個汽缸管55和用于第四個汽缸4的第六個汽缸管56。管道系統(tǒng)36′的管子48、51、52和49、53、54及50、55、56的分杈部位呈Y形，是等腰的，最好在引出的管子51，52；53，54；55，56之間包含著一個盡可能尖的角。因為第一個汽缸管51與第一個汽缸1連接，第二個汽缸管52與第六個汽缸6連接，第三個汽缸管53與第五個汽缸5連接，第四個汽缸管54與第二個汽缸2連接，第五個汽缸管55與第三個汽缸3連接，第六個汽缸管56與第四個汽缸4連接，所以在采用預定的1至6汽缸的1-5-3-6-2-4的點火順序時，只有沒有在直接點火順序中工作的各個燃燒室或者汽缸，通過共同的管子48、49、50和中心管35′，成對相互與燃油汽化裝置26連接在一起。這樣，對于按1-5-3-6-2-4順序一個接一個抽吸的1至6汽缸來說，又存在著不同長度的、通往混合室25的蒸汽管行程，這樣就可以把燃油-空氣混合物均勻地分布到燃燒室13中，而且1至6汽缸相互之間沒有影響。
權(quán)利要求
1.多缸的強迫點火式內(nèi)燃機，它具有一個抽吸裝置，從這個抽吸裝置分接出通往內(nèi)燃機各個燃燒室、或者通往各個汽缸的單個吸管，每個燃燒室至少有一個進氣閥，有一個在進氣閥的上游安裝的噴油閥，燃油可以供人單個吸管中，它還具有一個燃油汽化裝置，這個燃油汽化裝置在內(nèi)燃機一定工作范圍、特別是低負荷范圍準備好燃油-空氣混合物，其特征是，燃油汽化裝置(26)通過管子(38，39和41至44；48，49，50和51至56)與內(nèi)燃機(10)的單個吸管(15)相連接，管子(38，39和41至44；48，49，50和51至56)與燃油蒸汽裝置(26)逆流而上以這樣的方式分支，只有沒有在直接點火順序(1-3-4-2或者1-5-3-6-2-4)中一個接一個地工作的各個燃燒室(13)或者汽缸(1至4或者1至6)成對地通過汽缸管(41至44或者51至56)相互地而且同燃油汽化裝置(26)連接在一起。
2.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征是，只有以點火順序相互有最大間隔時間的燃燒室(13)或者汽缸(1，2，3，4)成對地通過汽缸管相互連接在一起。
3.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征是，在采用具有四個汽缸(1，2，3，4)的內(nèi)燃機(10)時，從來自燃油汽化裝置(26)的中心管(35)分接出兩個成對汽缸管(38，39)，每對汽缸管(38；39)繼續(xù)分成兩個汽缸管(41，42；43，44)，這些管子通到?jīng)]有在直接點火順序(1-3-4-2)中工作的汽缸(1，4；2，3)的單個吸管(15)中。
4.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征是，在采用具有六個汽缸(1，2，3，4，5，6)的內(nèi)燃機(10′)時，從來自燃油汽化裝置(26)的中心管(35′)分接出三個成對汽缸管(48，49，50)，每對汽缸管(48；39；50)繼續(xù)分成兩個汽缸管(51，52；53，54；55，56)，這些管子通到?jīng)]有在直接點火順序(1-5-3-6-2-4)中工作的汽缸(1，6；5，2；3，4)的單個吸管(15)中。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)燃機，其特征是，汽缸管(41至44；51至56)挨著進氣閥(14)通到單個吸管(15)中。
6.按照權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機，其特征是，三個管子(38，41，42；39，43，44；48，51，52；49，53，54；50，55，56)的分杈部位呈Y形。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的內(nèi)燃機，其特征是，三個管子(38，41，42；39，43，44；48，51，52；49，53，54；50，55，56)的分杈部位，在兩個管子(41，42；43，44；51，52；53，54；55，56)之間構(gòu)成一個盡可能尖的角。
全文摘要
在采用大家所知道的、為了單個噴油它另外具有一個燃油汽化裝置的多缸強迫點火式內(nèi)燃機時,會發(fā)生這種情況,即從燃油汽化裝置中供給的燃油蒸汽不均勻地分布給汽缸。這里建議的多缸強迫點火式內(nèi)燃機(10),具有一個燃油氣化裝置(26),它通過一個管道系統(tǒng)(36)可以同內(nèi)燃機(10)的單個吸管相連接。在這里,管道系統(tǒng)(36)以這樣的方式分支構(gòu)成,即只有沒有在直接點火順序(1—3—4—2)中工作的各個燃燒室(13)或者汽缸(1,2,3,4)相互成對地通過一個管子(35)同燃油汽化裝置(26)連接在一起。按照本發(fā)明的多缸強迫點火式內(nèi)燃機預定用于汽車。
文檔編號F02M25/08GK1191591SQ96195697
公開日1998年8月26日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月19日
發(fā)明者安瓦爾·阿比丁, 安德烈亞斯·艾興多夫, 克里斯托夫·福格爾 申請人:羅伯特·博施有限公司