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CN1138060C - 四冲程内燃机 - Google Patents

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CN1138060C
CN1138060C CNB001089943A CN00108994A CN1138060C CN 1138060 C CN1138060 C CN 1138060C CN B001089943 A CNB001089943 A CN B001089943A CN 00108994 A CN00108994 A CN 00108994A CN 1138060 C CN1138060 C CN 1138060C
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Abstract

本发明涉及一种四冲程一内燃机，它至少有两个进汽阀(8，9)和一个进汽流动通路，对每个汽缸(1)而言该进汽流动通路至少有两个进汽通道，这两个进汽通道有一公共进汽管(13)，然后分支，进到进汽阀(8，9)处分离开来，由进汽阀出来至少有一个进汽通道是作为充汽流动通道(11)，另一个为充汽通道(12)。位于进汽流动通道内设有一个节流装置(21)以调节充汽。进汽流动通路是与供油装置连接起来的。为了尽可能通过简单方法在低耗油情况下改善排汽质量，本发明的燃油供给装置是由一个为两个进汽通道共用的汽化器(14)所构成的，最好是将汽化器(14)置于进汽管(13)的进汽通道的分支区域内。

Description

四冲程内燃机
技术领域
本发明涉及一种四冲程内燃机，它至少有两个进气阀和一个进气流动通道，对每个汽缸而言，该进气流动通道至少有两个进气通道，该两进气通道从一个公共进气管开始分支并被分别导入进气阀。其中，至少有一个进气通道构成充气流动通道，并且至少有一个进气通道是用作充气通道。在进气流动通道上设有一个节气装置以调节充气。进气流动通道与燃油供应装置连接在一起。
背景技术
从AT402535B可熟知上述提到的这种类型的内燃机。为了在部分负荷下能够在燃烧室内得到很强的充气涡旋而又不致于影响到满负荷时(由于流动系数较差原因)的充气流动，以及可能使发动机功率恶化，这种熟知的内燃机设有一充气流动通道和一个充气通道。其燃油是通过一喷射装置借助于设置在两个进气通道之间的一个通道隔墙区内的一喷射器，沿进气孔方向间接地喷射到两个进气通道里。通过一个置于充气通道之内的节流阀，可以影响到燃烧室内的混合物。由此可以在燃烧室内产生一个充气层，以便当整个混合物十分稀薄的情况下也能够在火花塞区形成一种易点燃的、较浓的混合物。从而能够满足低耗油情况下的十分严格的排汽规范。
因为是通过间接喷射，其进气通道结构和燃油输送装置相对较昂贵，所以这种熟知系流很适合于多车辙的汽车，而在单车辙的机动车上，特别是对小容量的摩托车来说则其喷射系流就不适宜了，因为此时人们期望的是能够节省一些燃料。此外，喷射系统需要较大量的控制和能量，这对内燃机的结构尺寸、重量以及制造费用都会带来不利的影响。
此外，在专利EP0727572A1和US4,497,288公开的内燃机中，具有用于每一个汽缸中的多个进气管道的联合汽化器。在汽化器的滑阀中没有形成入口隔离件和节流装置，因此，也就不具有先打开充气口然后打开容量吸移口的作用，因为在该滑阀与两进气管道之间的隔离壁之间有一个间隙。因此，在不附加凸轮移动装置以启动两管道的进气阀的情况下，汽化器的滑阀是不能用来在汽缸中产生高切向或螺旋的涡流。因此，只能借助于昂贵的凸轮移动装置或在进气管上的其它的节流阀来达到上述性能。
发明内容
本发明的目的在于，为避免这些缺点和尽可能通过简单的方式来改善上述所提到的这种类型内燃机的排汽质量。同时，使耗油量尽可能低。
为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，一种四冲程内燃机至少有两个进气阀和一个进气流动通道，对每个汽缸而言该进气流动通道至少有两个从一个公共进气管开始分支并被分别导入进气阀的进气通道，其中至少有一个进气通道是构成充气流动通道，并且至少有一个进气通道是用作充气通道，在进气流动通道上设有一个节气装置以调节充气，进气流动通道与一燃油供应装置连接在一起，该燃油供应装置由一个为两个进气通道共用的汽化器所组成，该设有一汽化器滑阀的汽化器设置于从进气管的诸进气通道的分支区。其特点在于，该汽化器滑阀设于两个进气通道之间的一通道隔离壁的开始段，并且构成一个通道隔开机构；该汽化器滑阀构成一节流装置；在节流装置开启时，充气流动通道先打开，接着充气通道打开。
按照本发明的另一个方面，一种四冲程内燃机至少有两个进气阀和一个进气流动通道，对每个汽缸而言该进气流动通道至少有两个从一个公共进气管开始分支并被分别导入进气阀的进气通道，其中至少有一个进气通道是构成充气流动通道，并且至少有一个进气通道是用作充气通道，在进气流动通道上设有一个节气装置以调节充气，进气流动通道与一燃油供应装置连接在一起，该燃油供应装置由一个为两个进气通道共用的汽化器所组成，该汽化器设置于从进气管的诸进气通道的分支区。其特点在于，汽化器设置转动节流阀汽化器，一转动节流阀位于每个进气通道中，并且这些转动节流阀可调节地先后依次启动；该转动节流阀构成节流装置；在节流装置开启时，充气流动通道先打开，接着充气通道打开。
简言之，在本发明中，燃油供应装置由一个用于两个进气通道的汽化器形成，最好使该汽化器置于从进气管的两个进气通道的分支区内。通过充气流动通道、充气通道以及一个普通的汽化器共同组合而成的燃料供应装置，既可以通过很简单的方式以十分小的发射值即可控制燃烧室的燃烧，又可使所消耗燃料非常少。由于在复式进气通道配置上具有一个充气通道和一个充气流动通道，因此在采用通常的汽化器时可以不需要复杂的电汽和电子装置。这样就省去了用于喷射燃油及较高能量所需要的昂贵的调节和控制技术装置。这种汽化器技术可靠性很高，此外还可具有内燃机的结构体积小、重量轻及制造费用低等优点。
在按照本发明上述两个方面的内燃机中，充气流动通道设置成一切向通道。
在按照本发明上述两个方面的内燃机中，充气流动通道设置成一螺旋通道。
在按照本发明上述第一方面的内燃机中，汽化器为滑阀式汽化器。
在按照本发明上述第一方面的内燃机中，汽化器为恒压汽化器。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，节流装置每个进气管至少设有一个节流阀。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，汽化器设有一满负荷动力喷嘴，该喷嘴置于朝充气通道的流动方向，这样，压缩喷嘴的油料射速进入充气通道中。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，在节流装置的下游在两个进气通道之间的管道隔离壁上，至少设有一个连接两个进气通道的、可自动切断的隔膜阀，该阀在出现压差时能够从充气流动通道到充气通道形成流通连接。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，在节流装置的下游至少有一个废气返回管道与至少一个充气流动通道连接，废气回流可由一个滑阀控制，该滑阀与节流装置的控制部分连接。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，充气流动通道与充气通道的长度是不同的，充气流动通道比充气通道长些。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，至少两个进气通道是彼此叠放于汽化器出口区的，充气通道置于充气流动通道之上。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，汽化器制成横流汽化器。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，至少有一个充气流动通道设有至少一个坡口边。
在上述内燃机中：坡口边位于邻近汽缸的缸壁的进气通道的一侧上；或者，坡口边位于进气通道的弯曲段的外侧。
在按照本发明上述任一方面的内燃机中，位于诸进气通道中的一个通道内有一个通道环。
在上述内燃机中：通道环置于充气流动通道内；或者，通道环根据发动机工作状态由控制一旁通口的一旁路阀走旁路。
在上述内燃机中：傍通阀为一个隔膜阀，该阀当通道环的环进口和出口之间出现预定的压差时，则使旁通口打开。
附图说明
下面借助草图来详细说明本发明，它们是：
图1以横断面表示本发明一实施例的内燃机；
图2是按照图1中“II-II”线剖取的内燃机剖面图；
图3是本发明的第二实施例的内燃机；
图4是本发明的第三实施例的内燃机；
图5是按照图4中“V-V”线剖取的进气通道剖面图；
图6是按照本发明的内燃机斜视图；
图7和图8是本发明另一实施例的内燃机的进气通道的侧视及正视图。
具体实施方式
图1表示按照本发明的内燃机1的垂直于曲轴线7a的一个横断面。燃烧室2由一个在汽缸3内来回运动的活塞4以及由汽缸头5构成的房顶形燃烧室盖6组成。进气阀8和9在汇流到燃烧室2时是倾斜于汽缸轴线7的，分别被导向进气阀8和9的第一和第二进气通道连通于燃烧室2。在此第一进气通道是作为充气流动通道11，第二进气通道是构成充气通道12。充气流动通道11可以是一个切向通道或一个螺旋形通道。标号10代表排汽阀。
充气流动通道11和充气通道12由公共进气管13开始分支，在该公共进气管中置有用作燃料供应装置的汽化器14。在图1和图2所示的实施例的汽化器14是由一个滑阀式汽化器构成的，并例如设有一个圆柱形的汽化器滑阀15。汽化器滑阀15位于充气流动通道11和充气通道12之间的管道隔墙16的开始段，它起到节气装置21和两个进气管道的管道隔开装置的作用。
位于充气流动通道11和充气通道12之间的通道隔墙16在它的开始区设有一开口17，该开口由一隔膜阀18封住。在充气流动通道11和充气通道12之间出现压差的情况下，则隔膜阀打开，这样，形成充气流动通道11至充气通道12的流通连接。
在汽化器滑阀15的上游，满负荷动力喷嘴19连通于进气管道13，并且连接于进气管13的上半部，使大多数排出的燃料射束进入到充气通道12中。
由汽化器滑阀15组成的节流装置21用来调节充气。在打开运动过程中首先打开充气流动通道11，然后打开充气通道12。
废气反回管道20至少要与充气流动通道11连通。设于充气流动通道11内的坡口边的标号为22，该坡口边使可能出现的燃料壁膜从通道壁上脱离并阻止汽缸3的壁3a受到侵润。
图3为内燃机的一实施例。在该实施例中，位于充气流动通道11和充气通道12的初始区设有一个构成恒压汽化器的汽化器14。汽化器14在通道分开壁16的开始区设有一个汽化器滑阀15。在充气流动通道11和充气通道12内设有一个用作节流装置的节流阀21a和21b。节流阀21a和21b可调节地先后依次开启，即首先是充气流动通道11打开，接着是充气通道12打开。废气返回管道20至少与两个进气通道中的一个通道连通。废气的返回由一个图中没有表示出的滑阀来控制，该滑阀通过一个控制分配器与节流阀21a和21b的控制部分连接。因此，在节流阀21a和21b的某些位置能使汽得以返回。
在这个实施例中，在充气流动通道11和充气通道12之间在通道隔壁16上设有一开口17。该开口由一隔膜阀18封闭住，并且只有当两个通道之间有足够的压差时方能被开启。
图4和图5是类似于上述诸实施例的另一实施例，此处的汽化器14由一个转动节流活门汽化器组成。对于每个进气通道汽化器14皆设有一个转动节流阀15a，15b，也就是说，为充气流动通道11设一个，为充气通道12也设一个。构成节流装置21的转动节流阀15a、15b可调节地先后依次打开，即，首先打开充气流动通道11，然后打开充气通道12。类似于上述诸实施例，在汽化器14的下游而在充气流动通道11和充气通道12之间的隔壁16上设有一开口17，该开口可由一个隔膜阀18封闭住。当充气流动通道11和充气通道12之间有压差时，则形成流通连接。
图6为一内燃机的斜视图，它有一个汽化器14，一个通过内燃机盖6表示的汽缸3。汽化器14例如可被设置为一恒压式汽化器。由汽化器14出来是一个弯曲的充气流动通道11和一个弯曲的充气通道12，并通过一个置于燃烧室盖6的进气阀8，9与燃烧室2连通。在图6所示的实施例中，每个汽缸3只设有一个排汽阀10。
图7和图8表示一内燃机的另一实施例的充气流动通道11和充气通道12。充气流动通道11设有一通道环23，该充气可在该环内偏转大约360°的一角度范围。为了能够在局部负荷范围内利用汽缸充气的谐振效应，可以延长吸汽路程。环形通道环23可以通过一个置于环交处23c的充气流动通道11的壁11a上的一旁通口24走旁路。根据发动机负荷通过旁通阀25可以控制流过该旁通口24的流量。在图7和图8中旁通阀是制成隔膜阀，当在环进口23a和环出口23b之间出现预定的压力差时该阀门开启。因此，在满负荷时管道环23可以走旁路，以便避免由于流量路程的加长而造成的充气损失。箭头26表示通过进气通道的汽流。

Claims (36)

1.一种四冲程内燃机，它至少有两个进气阀(8，9)和一个进气流动通道，对每个汽缸(1)而言该进气流动通道至少有两个从一个公共进气管(13)开始分支并被分别导入进气阀(8，9)的进气通道，其中至少有一个进气通道是构成充气流动通道(11)并且至少有一个进气通道是用作充气通道(12)，在进气流动通道上设有一个节气装置(21)以调节充气，进气流动通道与一燃油供应装置连接在一起，该燃油供应装置由一个为两个进气通道共用的汽化器(14)所组成，该设有一汽化器滑阀(15)的汽化器(14)设置于从进气管(13)的诸进气通道的分支区，
其特征在于，该汽化器滑阀(15)设于两个进气通道之间的一通道隔离壁(16)的开始段，并且构成一个通道隔开机构；该汽化器滑阀(15)构成一节流装置(21)；在节流装置(21)开启时，充气流动通道(11)先打开，接着充气通道(12)打开。
2.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)设置成一切向通道。
3.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)设置成一螺旋通道。
4.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，汽化器(14)为滑阀式汽化器。
5.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，汽化器(14)为恒压汽化器。
6.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，节流装置(21)每个进气管至少设有一个节流阀(21a，21b)。
7.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，汽化器(14)设有一满负荷动力喷嘴(19)，该喷嘴置于朝充气通道(12)的流动方向，这样，压缩喷嘴(19)的油料射速进入充气通道(12)中。
8.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，在节流装置(21)的下游在两个进气通道之间的管道隔离壁(16)上，至少设有一个连接两个进气通道的、可自动切断的隔膜阀(18)，该阀在出现压差时能够从充气流动通道(11)到充气通道(12)形成流通连接。
9.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，在节流装置(21)的下游至少有一个废气返回管道(20)与至少一个充气流动通道(11)连接，废气回流可由一个滑阀控制，该滑阀与节流装置(21)的控制部分连接。
10.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)与充气通道(12)的长度是不同的，充气流动通道(11)比充气通道(12)长些。
11.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，至少两个进气通道是彼此叠放于汽化器出口区的，充气通道(12)置于充气流动通道(11)之上。
12.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，汽化器(14)制成横流汽化器。
13.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，至少有一个充气流动通道(11)设有至少一个坡口边(22)。
14.按照权利要求13的内燃机，其特征在于，坡口边(22)位于邻近汽缸(3)的缸壁(3a)的进气通道的一侧上。
15.按照权利要求13的内燃机，其特征在于，坡口边(22)位于进气通道的弯曲段的外侧。
16.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，位于诸进气通道中的一个通道内有一个通道环(23)。
17.按照权利要求16的内燃机，其特征在于，通道环(23)置于充气流动通道(11)内。
18.按照权利要求16的内燃机，其特征在于，通道环(23)根据发动机工作状态由控制一旁通口(24)的一旁路阀(25)走旁路。
19.按照权利要求18的内燃机，其特征在于，傍通阀(25)为一个隔膜阀，该阀当通道环(23)的环进口(23a)和出口(23b)之间出现预定的压差时，则使旁通口(24)打开。
20.一种四冲程内燃机，它至少有两个进气阀(8，9)和一个进气流动通道，对每个汽缸(1)而言该进气流动通道至少有两个从一个公共进气管(13)开始分支并被分别导入进气阀(8，9)的进气通道，其中至少有一个进气通道是构成充气流动通道(11)并且至少有一个进气通道是用作充气通道(12)，在进气流动通道上设有一个节气装置(21)以调节充气，进气流动通道与一燃油供应装置连接在一起，该燃油供应装置由一个为两个进气通道共用的汽化器(14)所组成，该汽化器(14)设置于从进气管(13)的诸进气通道的分支区，
其特征在于，汽化器(14)设置转动节流阀汽化器，一转动节流阀(15a，15b)位于每个进气通道中，并且这些转动节流阀(15a，15b)可调节地先后依次启动；该转动节流阀(15a，15b)构成节流装置(21)；在该节流装置(21)开启时，充气流动通道(11)先打开，接着充气通道(12)打开。
21.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)设置成一切向通道。
22.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)设置成一螺旋通道。
23.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，节流装置(21)每个进气管至少设有一个节流阀(21a，21b)。
24.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，汽化器(14)设有一满负荷动力喷嘴(19)，该喷嘴置于朝充气通道(12)的流动方向，这样，压缩喷嘴(19)的油料射速进入充气通道(12)中。
25.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，在节流装置(21)的下游在两个进气通道之间的管道隔离壁(16)上，至少设有一个连接两个进气通道的、可自动切断的隔膜阀(18)，该阀在出现压差时能够从充气流动通道(11)到充气通道(12)形成流通连接。
26.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，在节流装置(21)的下游至少有一个废气返回管道(20)与至少一个充气流动通道(11)连接，废气回流可由一个滑阀控制，该滑阀与节流装置(21)的控制部分连接。
27.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，充气流动通道(11)与充气通道(12)的长度是不同的，充气流动通道(11)比充气通道(12)长些。
28.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，至少两个进气通道是彼此叠放于汽化器出口区的，充气通道(12)置于充气流动通道(11)之上。
29.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，汽化器(14)制成横流汽化器。
30.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，至少有一个充气流动通道(11)设有至少一个坡口边(22)。
31.按照权利要求30的内燃机，其特征在于，坡口边(22)位于邻近汽缸(3)的缸壁(3a)的进气通道的一侧上。
32.按照权利要求30的内燃机，其特征在于，坡口边(22)位于进气通道的弯曲段的外侧。
33.按照权利要求20的内燃机，其特征在于，位于诸进气通道中的一个通道内有一个通道环(23)。
34.按照权利要求33的内燃机，其特征在于，通道环(23)置于充气流动通道(11)内。
35.按照权利要求33的内燃机，其特征在于，通道环(23)根据发动机工作状态由控制一旁通口(24)的一旁路阀(25)走旁路。
36.按照权利要求35的内燃机，其特征在于，傍通阀(25)为一个隔膜阀，该阀当通道环(23)的环进口(23a)和出口(23b)之间出现预定的压差时，则使旁通口(24)打开。
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