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CN106164440A - 用于内燃机的气体燃料燃烧装置 - Google Patents

用于内燃机的气体燃料燃烧装置 Download PDF

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CN106164440A
CN106164440A CN201580010898.3A CN201580010898A CN106164440A CN 106164440 A CN106164440 A CN 106164440A CN 201580010898 A CN201580010898 A CN 201580010898A CN 106164440 A CN106164440 A CN 106164440A
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CN
China
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bore
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internal combustion
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Application number
CN201580010898.3A
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English (en)
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罗德里克·C·S·比兹利
菲利普·C·米尔沃德
威廉·D·坦尼
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Original Assignee
Westport Power Inc
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Abstract

与相同排量的奥托循环发动机相比，柴油循环发动机是公知具有更大的功率、转矩以及效率。当燃料为诸如天然气的气体燃料时，通常需要引燃燃料(诸如柴油)以协助气体燃料柴油循环发动机中的点火。降低柴油循环发动机和气体燃料奥托循环发动机之间的功率、转矩和效率差距是有利的。用于气体燃料内燃机的燃烧装置包括由缸膛、气缸和在所述缸膛内往复运动的活塞限定的燃烧室。缸膛直径为至少90mm且直径与活塞的冲程长度之间的比例为至多0.95。存在至少一个进给通道，该进给通道用于输送填料至燃烧室，并且至少一个进给阀构造于气缸盖中且与进给通道合作以在燃烧室中产生占主导地位的滚流运动。

Description

用于内燃机的气体燃料燃烧装置
技术领域
本申请涉及一种用于气体燃料内燃机的燃烧装置。
背景技术
进口填料流对气体燃料内燃机的性能具有很大的影响。空气与可能的带有气体燃料的排出气体的混合影响了燃烧室内的燃烧质量。在进给冲程期间以及随后在压缩冲程期间燃烧室内的填料运动决定了气体燃料的混合的程度和质量。在发动机映射的一些部分中，可能需要均匀空气燃料填料，在发动机映射的其他部分中，点火装置附近的分层燃料填料提高了发动机的性能，以及在发动机映射的又一些其他部分中，局部丰富但整体贫乏的空气燃料混合物产生更好的性能。尤其是在贫燃燃烧的情况下，制造高紊流对于稳定点火过程以及对于火焰锋的快速传播(火焰传播速度)是重要的。在气缸内产生填料运动的两种技术被称为滚流运动和涡流运动。滚流运动和涡流运动的特点是：采用无量纲参数来量化气缸内的旋转运动和角向运动，其分别称为滚流比和涡流比。这两个值由缸内空气运动的有效角向速度除以发动机转速计算而来。
已知的是直接喷射的轻型(light duty，小型，小功率)汽油发动机使用滚流运动，所述直接喷射的轻型汽油发动机采用围绕点火装置的燃料分层。在滚流运动(该滚流运动也被称为竖直涡流或桶形涡流)中，气缸中的进给填料的旋转轴线正交于气缸轴线。在本申请的上下文中，轻型发动机是缸膛直径(cylinder bore diameter，气缸内径)小于90毫米(mm)的发动机。燃料分层是在火花点火发动机中扩大贫燃限制的有效手段，因而提升了燃油经济性，并且与先前的汽油轻型发动机相比减少了废气排放量。甚至在压缩冲程中的相对较晚阶段，滚流运动也可以有效地创造高水平的近壁流速，这可以促进由撞击燃料喷雾形成的燃料壁膜的蒸发。
1996年9月10日授权给Ganoung的美国专利5553580号，公开了用于汽油发动机的高挤流区域桶形分层燃烧室，该高挤流区域桶形分层燃烧室减少轻型发动机的制动比油耗。两个进给阀与分别配置为滚流端口的相应进给通道流体连通。通过将汽油引入到这些进给通道中的一个而在气缸中产生桶形分层填料，从而在非对称定位的火花塞附近形成分层桶形涡流。当火花塞点火时，桶形涡流并不提升燃烧率，而是促进气缸中空气燃料填料的分层。大型挤流区域通过增强燃烧期间的紊流强度而提供了快速燃烧率。
已知的是柴油循环(压缩点火)重型发动机使用涡流运动。在涡流运动中，气缸中的进给填料的旋转轴线为气缸轴线。在本申请的上下文中，重型发动机是气缸内径大于120毫米(mm)的发动机。涡流运动已经显示出减少了来自发动机的颗粒物质(PM)的排放量。压缩点火发动机的趋势是采用更高的喷射压力，这对于液体燃料而言提高了液滴破裂，并且对于液体燃料和气体燃料两者而言，更高的喷射压力改善了喷洒中空气/燃料的混合，以及增强了燃烧室中的紊流强度。特别是在当燃烧系统必须处理低空燃比条件且不产生高PM排放的瞬变工况期间这是很重要的。当采用涡流运动时，在一些瞬变工况下甚至在使用高喷射压力时PM产生的效果可能被降低。将设计为涡流运动的发动机变换为滚流运动的发动机需要进给通道的不同定向，并且这需要不同的气缸盖。对新的气缸盖的需要阻碍了将该技术试验用于中型发动机和大型发动机，原因在于柴油发动机已经被认为是最有效的内燃机。
发动机设计的目标是缩小气缸排量，而基本上不会丢失性能(马力和转矩)。随着燃料成本增加以及道路拥堵，车辆操作者需要更紧凑的车型，该更紧凑的车型不仅提供如大型车辆所提供的相同整体性能而且还具有改进的燃油经济性。在以汽油燃料发动机和柴油燃料发动机为主的汽车市场份额的许多管辖区域中，不断地发现替代性气体燃料的新应用。在轻型应用中，端口喷射天然气发动机在零部件市场份额中具有很长的历史，而且近来，也引进了这些车辆的设备原产商(OEM，代工生产)版本。在重型应用中，高压直喷(HPDI)发动机系统与柴油燃料发动机的性能相匹配，且相比于端口喷射天然气发动机，具有更高的燃油经济性。
存在对于气体燃料发动机的需要，该气体燃料发动机具有与大型发动机可比拟的性能但具有提高的燃油经济性，特别对于设计为至少用于中型服务的发动机而言。
发明内容
一种用于气体燃料内燃机的改进燃烧装置包括燃烧室，该燃烧室由缸膛、气缸盖和在缸膛内往复运动的活塞限定，该缸膛的直径为至少90mm并且该直径与活塞的冲程长度之间的比例为至多0.95。存在至少一个进给通道，所述进给通道用于输送填料至燃烧室，并且在气缸盖中构造有至少一个进给阀，所述进给阀与进给通道合作以在燃烧室中形成占主导的滚流运动。
在优选实施例中，比例为至少0.75和/或直径小于或等于120mm。缸膛的体积排量优选在0.8升和2.5升之间的范围。喷射阀可以被配置成在至少一个进给阀中上游引入气体燃料。可替代地，喷射阀可以设置在燃烧室中以直接将气体燃料引入其中。点火装置可以设置在燃烧室中以协助气体燃料和填料的点火。在优选实施例中，点火装置为火花塞。优选地，滚流运动包括2和5的范围之间的平均滚流比。内燃机的最大发动机速度为每分钟2700转。每个进给阀包括阀构件和阀座。阀座包括25°和35°之间的阀座角。在优选实施例中，阀座角大致为30°。阀座角与端口角之差在-5°和5°的范围之间。所述内燃机的压缩比为至少11比1，且在优选实施例中为至多15比1。进给歧管包括：第一分配室、第二分配室和分散器，第一分配室与内燃机的进给端口流体连通，第二分配室与至少一个进给通道流体连通，分散器将第一分配室和第二分配室流体地连接。燃烧装置可以包括用于选择性地将废气供给至进给歧管的EGR阀。在优选实施例中，在被输送到进给歧管之前，废气被冷却。可以采用节流阀来可变地向进给歧管补给空气。在优选实施例中，要求节流阀将化学计量气体燃料-空气混合物保持在预定公差之内。
在优选实施例中，至少一个进给通道是第一进给通道和第二进给通道，以及至少一个进给阀是第一进给阀和第二进给阀。燃烧装置还包括流分配器(flow divider，分流器)，该流分配器与喷射阀流体连通以接收气体燃料，以及与第一进给通道和第二进给通道流体连通以输送从喷射阀接收的气体燃料。流分配器包括具有内膛的主体和一对导管。内膛与喷射阀流体连通，并且每个导管与内膛流体连通，并分别与第一进给通道和第二进给通道中的相应一个流体连通。
内燃机包括发动机组和进给歧管，并且至少一个进给通道为第一进给通道和第二进给通道。在另一优选实施例中，燃烧装置还包括布置在缸膛周围的六个螺栓以用于将气缸盖保持至发动机组。第一进给通道和第二进给通道沿螺栓中的一个的各个侧面从所述进给歧管朝向燃烧室延伸。
用于分配来自燃料喷射阀的气体燃料流的新气体燃料流分配器包括：主体部分，该主体部分包括与燃料喷射阀流体连通的内膛；以及与内膛流体连通的第一导管和第二导管。气体燃料流在第一导管和第二导管中分别被分为第一流和第二流。在优选实施例中，燃料喷射阀是燃料喷射器的一部分，并且该内膛被配置成容纳燃料喷射器的喷嘴。在其它优选实施例中，第一导管和第二导管大致正交于内膛的纵向轴线，和/或主体与第一导管及第二导管为整体部件。
一种用于气体燃料内燃机的改进的进给歧管包括：第一分配室，该第一分配室与内燃机的进给端口流体连通；第二分配室，该第二分配室与用于内燃机的每个燃烧室的至少一个进给通道流体连通；以及分散器，该分散器将第一分配室和第二分配室流体地连接。第一分配室可包含居中定位的入口，并且第一分配室的外轮廓可以在入口两侧朝向分散器成锥形。分散器包括狭槽，该狭槽与所述第一分配室相比具有减少的流动区域。在优选实施例中，第二分配室与用于每个燃烧室的两个进给通道流体连通。
一种用于气体燃料内燃机的进给端口和阀座的改进布置包括在端口底角和阀座角之间的-5°到+5°间的差。阀座角在25°和35°的范围之间，并且在优选实施例中，阀座角大致是30°。当与阀座相关的阀构件处于打开的位置时，进给端口中的流大致朝向阀构件的顶侧被偏压。
一种改进的气体燃料内燃机包括：气缸盖；包括缸膛的发动机组；以及与缸膛相关的活塞。活塞、缸膛和气缸盖限定了燃烧室。第一组的六个螺栓被布置在缸膛周围以用于将气缸盖保持至发动机组，并且优选地为六边形图形。第一进给通道及第二进给通道从进给歧管沿螺栓中之一的各个侧面朝向燃烧室延伸。在优选实施例中，存在有第二缸膛和布置在第二缸膛周围的第二组的六个螺栓。一对螺栓对第一组螺栓和第二组螺栓是共用的。
附图说明
图1是内燃机的局部横截面平面图，该内燃机包括根据第一实施例的气体燃料燃烧装置。
图2是图1的内燃机的示意性平面图。
图3是图1内燃机的进给歧管、排放歧管、多个气缸以及各个进给通道和排放通道的立体图。
图4是图3的进给歧管的正视图。
图5是将一个喷射阀与两个进给通道流体连通的气体燃料流分配器的立体图。
图6是图5的流分配器的局部横截面图。
图7是沿在图2中的线7-7截取的横截面图。
图8是沿图2中的线8-8截取的横截面图。
图9是图8的分解图，示出了完全打开的进给阀。
图10是跨过图9中的进给端口的横面截取且看向燃烧室里面的横截面图。
图11是Volvo D8K 350柴油机压缩点火发动机的转矩曲线的图表图，所述发动机包括17.5比1的压缩比，图1的内燃机包括12比1的压缩比，其中，这两种发动机均具有7.7升的排量，CWI ISL-G火花点火天然气发动机具有8.9升的排量。
图12是包括根据第二实施例的气体燃料燃烧装置的内燃机的示意图。
具体实施方式
参照附图且首先参照图1和图2，示出了根据第一实施例的包括气体燃料燃烧装置15的发动机10。进给歧管100包括第一分配室110和第二分配室120，它们也称为增压室，通过分散器130彼此流体连通。第一分配室110与节流阀140流体连通以接收来自发动机10的进给端口的空气填料，并且当发动机10采用废气再循环时，EGR阀150能够操作以使得废气进入到进气空气流中。一对进给通道20沿一个气缸盖螺栓5的各个侧面延伸，且将第二分配室120与用于每个气缸90的各个进给阀40流体连通。每个进给通道20包括与第二分配室120连接的进给流道22以及位于气缸盖240中的进给端口24(图8最清楚地示出)。虽然在所示的实施例中示出了六个气缸，但是在其他实施例中，可具有一个或多个气缸。如中型或大型发动机那样典型地，气缸盖螺栓5围绕每个气缸90布置成六边形图形，使得在相邻的气缸之间，共享其中两个螺栓。排放通道30从排放阀50延伸，且合并成统一的排放通道，该统一的排放通道通向所示实施例的排放歧管160，尽管在不脱离本公开改进的精神的情况下，其它配置也是可能的。每个排放通道均包括排放流道32以及位于气缸盖240(图8中看得最清楚)中的排放端口34。
进给歧管100被设计成具有以下特点：通过使流经由分散器130从第一分配室110进入到第二分配室120来改进每个气缸90的空气(以及EGR)填料分配的均衡性。第一分配室110的外轮廓115在居中定位的入口105的任一侧上朝向分散器130延伸以在填料进入第二分配室120之前沿第一分配室110改进填料的压力平衡。分散器130为沿第一分配室110和第二分配室120延伸的狭槽形式的。由于通过分散器130的减小的填料流区域，因此，填料流受到限制，导致在第一分配室110的壁上引起流量冲击，产生了紊流、在第一分配室中的总压力增加以及沿第一分配室的压力平衡。在第一分配室110中所产生的紊流改进了空气-EGR混合。
现在参照图5和图6，流分配器80通过导管85将各个气体燃料喷射器170(图5至图8中示出)与各个进给通道20流体连接，使得一个燃料喷射器同时地将气体燃料引入到用于每个相应气缸90的一对进给通道中。流分配器包括主体82，该主体包括内膛，燃料喷射器170的喷嘴插入到该内膛中。该内膛也可作为用于从燃料喷射器170接收的气体燃料的增压室和蓄能器，所述气体燃料冲击内膛的端部且积聚压力，通过导管85排出到各个进给通道20中。在优选实施例中，导管85大致正交于主体82的内膛的纵向轴线。在所示出的实施例中，流分配器80为整体部件，尽管在其他实施例中流分配器80可以是部件的组件并且在这些实施例中可能具有额外部件，诸如密封件。气体燃料喷射器170与气体燃料源(未示出)流体连通，且当被要求时将气体燃料引入流分配器80中，使得气体燃料-空气混合物通过相关的进给阀40流入气缸90。在本公开内，提及了气体燃料-空气混合物，还理解的是，根据发动机10的操作条件和要求，还提及气体燃料-空气-EGR混合物。气体燃料源在适合端口喷射的压力下补给气体燃料。在优选实施例中，气体燃料源将气体燃料存储为压缩天然气且采用压力调节器来将存储压力减小至预定的端口喷射压力。气体燃料为在标准温度和压力(在本申请的上下文中，标准温度和压力为20摄氏度(℃)和1个大气压(ATM))下呈气态的任何燃料。示例性气体燃料为天然气。
每个气缸90包括用于点燃其中的气体燃料-空气混合物的装置。在所示出的实施例中，该装置由点火设备60提供。在优选实施例中，正点火装置为火花塞(如图7所示)。再次参考图1，在所示出的实施例中，用于加压进给空气的升压装置180是包括涡轮机182和压缩机184的涡轮增压器。压缩机184的出口与发动机10的进给端口流体连通。在替代实施例中，升压装置180可以包括顺序的涡轮增压器，或可以是增压器的形式，或是涡轮增压器和增压器的组合的形式。排放歧管160包括与EGR阀150流体连通的EGR端口155。在另一实施例中，排放歧管和EGR装置可以与本申请人的共同拥有的美国临时专利申请序列号61/870,203所公开的一样，在此通过引用将其全部并入本文。
现在参照图8和9，每个气缸90包括由发动机组220中的各个缸膛210、各个活塞230以及气缸盖240限定的各个燃烧室200。参考图9，每个进给阀40包括各自的阀构件42和各自的阀座26，所述阀座围绕进给端口24的开口环状延伸，进给填料通过该开口流入燃烧室200。当相应的进给阀40关闭时，位于每个阀构件42的背面上的环状表面44相互接合阀座26以从各个进给通道20流体密封燃烧室200。阀座角α被限定为端口开口面25与阀座之间的角度。在优选实施例中，阀座角α是在20度(°)至35°的范围内，且优选地为30°。阀座角范围增强了滚流运动(将会在下面详述)，并且并减少了阀座磨损，从而增加耐用性。为了通过燃烧室200来促进滚流运动，气缸盖240包括在缸膛210之上的单坡顶280，并且活塞碗270大致呈凹形。单坡顶280的倾斜类似于活塞碗270的曲率，使得当活塞230处于上止点(TDC)时，燃烧室230大致呈对称的形状。
发动机10是中型发动机。在本发明的上下文中，对于中型发动机而言，缸膛210的直径被限定在90mm和120mm的范围内。在替代实施例中，缸膛210的直径可以大于120mm，诸如对于重型发动机而言，甚至诸如对于那些用在机车、矿产运输和海洋应用中的更大的发动机而言。在优选实施例中已经确定，落在0.75和0.95范围内的缸径冲程比(缸膛210的直径与活塞230的冲程长度之间的比例)使功率密度得到惊人的增长，但并不牺牲效率。事实上，通过减少从燃烧气体到缸膛210的热传递且从而增加传送到发动机10的机轴的能量已经增加了效率。通过每个活塞230在各自的缸膛210中排出的容量是在0.8升和2.5升的范围内。与使用滚流运动的轻型发动机不同的是，在所有操作模式下，发动机10的最大发动机转速为每分钟2700转(rpm)。
对于每个气缸90而言，一对进气通路20、各自的进给阀40和燃烧室200协作以在燃烧室中建立空气-燃料混合物的滚流运动。在优选实施例中，平均滚流比为至少2。在另一实施例中，平均滚流比在2至5的范围内。当阀构件42处于最大升程时，如图9所示，沿着端口底板290的流(空气、EGR、气体燃料)朝向阀构件42的顶侧46被重重地偏压，使得对于所示实施例在燃烧室200中建立逆时针滚流运动。阀构件42的下侧48下方的任何流在燃烧室200中产生顺时针滚流运动，其与阀构件42的顶侧46上方的流所建立的逆时针滚流运动相反地作用。为了减少燃烧室200中的顺时针方向的滚流运动，当处于就位位置中时，故意地将进给端口24的端口底板290与阀构件42的下侧48隔开，使得在打开位置时，流量大致越过阀构件42的顶侧46。进给端口24的端口角θ(该端口角被限定为端口底板290与横向气缸平面35之间的角度)在预定的公差范围内等于阀座角α，从而使得当空气进入燃烧室200时在流动方向上的差异和突变减小且优选最小化，从而提升进给端口的质量。在优选实施例中，端口角θ和阀座角α之间的差小于+/-5°。在流动方向上的变化产生了压降，该压降会作为流通的路障。参考图10，示出了在阀构件42完全打开的情况下沿进给端口的横平面截取且看向燃烧室200里面的进给端口24的截面图。该图示出了阀构件42的顶侧46之上的强偏压流动，其用于在燃烧室200内产生滚流运动。阀端口24的横截面轮廓通常是具有圆角的方形。端口角θ、阀座角α和进给端口24的形状是彼此一致的，以提高气体燃料-空气混合物在燃烧室200中的滚流运动。
与涡流空气运动燃烧室和静态燃烧室相比，随着燃烧室200内所产生的滚流运动被压缩，气体燃料-空气混合物的紊流动能增加了，从而增强了紊流动能的分解。上述混合物的紊流火焰速度以及紊流混合物内的局部层流火焰锋一样都增加了。由于火焰速度的增加，爆震极限增加了，因此，可以通过采用更高的压缩比来提升效率。在11比1(11:1)和15比1(15:1)之间的压缩比是优选的。在更高的EGR比率下操作具有冷却EGR的发动机10降低了爆震的可能性，并且增加了工作气体的比热的比率，提高了奥托效率。高于约15比1的压缩比显示了回报渐减，其中，在压缩中的热损失比通过膨胀可能回报的还要大。压缩点火发动机采用大于15比1的压缩比以提升冷启动性能，然而，火花点火发动机不需要这样。与压缩点火发动机相比具有更小的压缩比，可以减小活塞和轴承尺寸，从而减小摩擦，进而改进效率。
所示实施例的发动机是以天然气为燃料在压缩比为12比1的情况下在测试单元中操作的，并且针对一定范围的发动机速度记录转矩数据。图11的图表示出了记录数据，所述记录数据与排量为(7.7升)但压缩比为17.5比1的沃尔沃D8K 350柴油机压缩点火发动机的转矩曲线以及具有8.9升排量的CWI ISL-G火花点火式天然气发动机进行对比。惊奇地发现本实施例的发动机优于具有相当大排量的其他火花点火天然气发动机(ISL-G)。通常，可以预期具有更高压缩比的柴油发动机会产生更高的性能和效率。正如曲线示出的一样，所示实施例的发动机的转矩优于具有比所测试发动机速度更高的压缩比的柴油发动机。沃尔沃D8K 350柴油压缩点火发动机(下文称柴油机)在贫燃模式中操作，而发动机10在理论空燃比下或接近理论空燃比下操作。柴油机的操作与发动机10的操作相比不同之处在于：为了避免烟雾，柴油机须和过量的空气一起运作。上述化学计量发动机10(大致)输送用于功率和转矩的仅足够的空气，而与升压装置180相比，柴油机的涡轮增压器必须更大，来输送用于同样功率和转矩所需的过量空气。因此，升压装置180可以采用比柴油机更小的涡轮增压器，所述装置就可以使得发动机加速更快，以产生发动机10(相对于柴油机)所需的更低量升压。发动机10的发动机转速在所有操作模式中保持低于2700rpm。通过以降低的发动机转速进行操作，由于减小了对于摩擦的能量损失，燃油经济性得到了提升。通过增加进给歧管100中的压力，升压装置180弥补了更缓慢的发动机转速，从而增加了燃烧室200内每个点火事件可用于消耗的氧气。
现在参照图12，示出了根据第二实施例的包括气体燃料燃烧装置21的发动机11，第二实施例类似于第一实施例，其中相同的部件具有相同的附图标记，在此将不再详述。直接喷射器65将气体燃料直接引入到燃烧室200中，因此不再需要流分配器80。直接喷射器65可以构造成在各自的气缸90中被居中配置或可朝向进给阀40偏移。可替代地，可以用设置在缸膛200中的喷射器(未示出)替换直接喷射器65。
通过本文公开的上述技术，气体燃料内燃机可以比具有相同排量的压缩点火柴油机运作更好。这使得在不影响功率和转矩的情况下，气体燃料内燃机与先前的内燃机相比缩小了尺寸。在一些情况中，可以减少气缸的数量，这甚至使得发动机的尺寸得到大幅缩小，燃油经济性得到增长。
虽然已示出和描述了本发明的具体构件、实施例和应用，但是应当理解的是，本发明并不局限于此，因为在不偏离本发明范围的情况下，鉴于前述教导，本领域的技术人员可以作出修改。

Claims (40)

1.一种用于气体燃料内燃机的燃烧装置，包括：
燃烧室，所述燃烧室由缸膛、气缸盖和在所述缸膛内往复运动的活塞限定，所述缸膛的直径为至少90mm，并且所述直径与所述活塞的冲程长度之间的比值为至多0.95；
至少一个进给通道，所述进给通道用于输送填料至所述燃烧室；以及
至少一个进给阀，所述进给阀构造于所述气缸盖中且与所述进给通道协作以在所述燃烧室中产生占主导地位的滚流运动。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述比值为至少0.75。
3.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述直径小于或等于120mm。
4.根据权利要求1所述的燃烧装置，还包括喷射阀，所述喷射阀在所述至少一个进给阀上游引入气体燃料。
5.根据权利要求1所述的燃烧装置，还包括点火装置，所述点火装置被设置在所述燃烧室中以协助气体燃料和所述填料的点火。
6.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述点火装置为火花塞。
7.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述滚流运动包括2和5之间的平均滚流比。
8.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述内燃机的最大发动机速度为每分钟2700转。
9.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述缸膛和所述活塞限定了0.8升和2.5升之间的体积排量。
10.根据权利要求1所述的燃烧室，其中，每个进给阀包括阀构件和阀座，所述阀座包括25°和35°之间的阀座角。
11.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述阀座角为大致30°。
12.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述阀座角和端口角之差在-5°和5°之间。
13.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述内燃机的压缩比为至少11比1。
14.根据权利要求13所述的燃烧装置，其中，所述压缩比为至多15比1。
15.根据权利要求1所述的燃烧装置，还包括进给歧管，所述进给歧管包括：
第一分配室，所述第一分配室与所述内燃机的进气口流体连通；
第二分配室，所述第二分配室与所述至少一个进给通道流体连通；以及
分散器，所述分散器流体地连接所述第一分配室和所述第二分配室。
16.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述至少一个进给通道为第一进给通道和第二进给通道，且所述至少一个进给阀为第一进给阀和第二进给阀；所述燃烧装置还包括流分配器，所述流分配器与所述喷射阀流体连通以接收气体燃料，且与所述第一进给通道和所述第二进给通道流体连通以输送从所述喷射阀接收的气体燃料。
17.根据权利要求16所述的燃烧装置，其中，所述流分配器包括具有内膛的主体和一对导管，所述内膛与所述喷射阀流体连通，并且每个导管与所述内膛流体连通且与所述第一进给通道和所述第二进给通道中的相应一个流体连通。
18.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述内燃机包括发动机组和进给歧管，并且所述至少一个进给通道为第一进给通道和第二进给通道，所述燃烧装置还包括围绕所述缸膛布置的六个螺栓以将所述气缸盖保持至所述发动机组，所述第一进给通道和所述第二进给通道从所述进给歧管沿所述螺栓中的一个的各个侧面朝向所述燃烧室延伸。
19.根据权利要求1所述的燃烧装置，还包括用于选择性地将废气供给至所述进给歧管的EGR阀。
20.根据权利要求19所述的燃烧装置，其中，所述废气是冷却的。
21.根据权利要求1所述的燃烧装置，还包括用于可变地将空气供给至所述进给歧管的节流阀。
22.根据权利要求21所述的燃烧装置，其中，所述节流阀被控制将化学计量的气体燃料-空气混合物保持在预定公差之内。
23.一种气体燃料流分配器，用于分配来自燃料喷射阀中的气体燃料流，所述气体燃料流分配器包括：
主体部分，所述主体部分包括内膛，所述内膛与所述燃料喷射阀流体连通；和
第一导管和第二导管，所述第一导管和第二导管与所述内膛流体连通；
其中所述气体燃料流被分成分别位于所述第一导管和所述第二导管中的第一流和第二流。
24.根据权利要求23所述的气体燃料流分配器，其中，所述燃料喷射阀为燃料喷射器的一部分，所述内膛被配置成容纳所述燃料喷射器的喷嘴。
25.根据权利要求23所述的气体燃料流分配器，其中，所述第一导管和所述第二导管大致与所述内膛的纵向轴线正交。
26.根据权利要求23所述的气体燃料流分配器，其中，所述主体和所述第一导管及第二导管为整体部件。
27.一种进给歧管，所述进给歧管用于气体燃料内燃机，所述进给歧管包括：
第一分配室，所述第一分配室与所述内燃机的进气口流体连通；
第二分配室，所述第二分配室与用于所述内燃机的每个燃烧室的至少一个进给通道流体连通；以及
分散器，所述分散器流体地连接所述第一分配室和所述第二分配室。
28.根据权利要求28所述的进给歧管，其中，所述第一分配室包括居中定位的入口，其中所述第一分配室的外轮廓在所述入口的两侧朝向所述分散器渐缩。
29.根据权利要求27所述的进给歧管，其中，所述分散器包括狭槽，所述狭槽与所述第一分配室相比包括减小的流动区域。
30.根据权利要求27所述的进给歧管，其中，所述第二分配室与用于每个燃烧室的两个进给通道流体连通。
31.根据权利要求27所述的进给歧管，其中，所述内燃机包括至少90mm的缸膛直径以及至多0.95的缸径冲程比。
32.一种用于气体燃料内燃机的进给端口和阀座的结构，包括在-5°和+5°之间的端口底板角和阀座角之差。
33.根据权利要求32所述的结构，其中，所述阀座角在25°和35°之间。
34.根据权利要求33所述的结构，其中，所述阀座角是大致30°。
35.根据权利要求32所述的结构，其中，当与所述阀座相关的阀构件处于打开的位置时，所述进给端口中的流大致朝向所述阀构件的顶侧被偏压。
36.根据权利要求32所述的结构，其中，所述内燃机包括至少90mm的缸膛直径以及至多0.95的缸径冲程比。
37.一种气体燃料内燃机，包括：
气缸盖；
发动机组，所述发动机组包括缸膛；
活塞，所述活塞与所述缸膛相关，所述活塞、所述缸膛和所述气缸盖限定了燃烧室；
第一组的六个螺栓，所述螺栓围绕所述缸膛布置以用于将所述气缸盖保持至所述发动机组；以及
第一进给通道和第二进给通道，所述第一进给通道和所述第二进给通道从进给歧管沿所述螺栓中的一个的各个侧面朝向所述燃烧室延伸。
38.根据权利要求37所述的气体燃料内燃机，其中，所述第一组的六个螺栓被布置为呈六边形图形。
39.根据权利要求37所述的气体燃料内燃机，还包括第二缸膛和围绕所述第二缸膛布置的第二组的六个螺栓，其中一对螺栓是所述第一组的螺栓和所述第二组的螺栓共用的。
40.根据权利要求37所述的气体燃料内燃机，其中，所述内燃机包括至少90mm的缸膛直径和至多0.95的缸径冲程比。
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