[发明专利]内燃机中的未燃烧燃料排放

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种内燃机，其包括用于将未燃烧的空气/燃料混合物排出燃烧室的至少一个流动通道。

背景技术

在内燃机的操作期间，废气可包括来自燃烧室表面和活塞与汽缸壁之间的空间中的裂隙容积的淬火气，其中在发动机汽缸中的燃烧结束之后存在未燃烧燃料，特别是未燃烧的空气/燃料混合物。因此，需要获得未燃烧的空气/燃料混合物的量并在后续的燃烧循环期间将其再循环。

例如，US 4 191 150 A公开一种选择性将未燃烧混合物从活塞裂隙容积排出的发动机。特别地，排放装置包括在汽缸壁中的一个或多个旁路通道，所述旁路通道绕过活塞环并将裂隙容积与活塞冲程下部中的发动机曲柄箱连接。在做功冲程的后期去除混合物。

US 5 357 919 A公开一种用于四冲程火花引燃式内燃机的碳氢化合物排放控制系统，其具有容积可变的腔室和容积固定的辅助腔室，所述辅助腔室的固定容积小于工作腔室的最大容积。工作腔室及辅助腔室通过汽缸壁中的一组通路彼此相连，其中汽缸壁中的通路定位成使得在活塞接近其排气冲程的顶部时，在辅助腔室中存储的尾气排放到曲柄箱内。

US 6 431 157 B1公开一种内燃机，其包括具有至少一个汽缸筒的汽缸体、汽缸盖及位于活塞下方的用于润滑油的曲柄箱，所述汽缸盖具有带通向燃烧室的相关入口阀和排气阀的至少一个入口通道和排气通道，所述至少一个入口通道和排气通道位于可在汽缸筒中运动的活塞上方。活塞包括彼此相隔一定距离的至少两个凹槽，每一凹槽具有活塞环及活塞环之间所包含的活塞集气室。

本发明至少部分旨在改进或克服现有系统的一个或多个方面。

发明内容

根据本发明的一方面，内燃机可包括汽缸、活塞、环形裂隙以及至少一个流动通道，所述汽缸限定用于燃烧其中的空气/燃料混合物的燃烧室，所述活塞可在汽缸内上死点和下死点之间往复运动并包括面向燃烧室的顶端和配置为密封地接触汽缸的最顶端活塞环，所述环形裂隙由汽缸、活塞、活塞顶端和最顶端活塞环限定，所述至少一个流动通道流体连接到燃烧室并配置成将未燃烧的空气/燃料混合物引导出燃烧室。至少一个流动通道可配置并定位成：当活塞具有对应于在上死点之后约85°至95°和约265°至275°的曲柄角范围的位置时，直接流体连接到环形裂隙。

根据本发明的另一方面，公开了一种操作内燃机的方法，所述内燃机包括汽缸、活塞以及入口通道，所述汽缸限定其内的燃烧室，所述活塞可在汽缸内上死点和下死点之间往复运动，所述入口通道配置为将预定量的空气/燃料混合物供应到燃烧室，所述方法可包括：仅当活塞在内燃机的做功冲程期间具有对应于在上死点之后约85°至95°的曲柄角范围的位置时，将未燃烧的空气/燃料混合物引导出环形裂隙进入进气通道，所述环形裂隙在汽缸和活塞之间形成并与燃烧室流体连通。

根据本发明的另一方面，配置成插入到内燃机的汽缸中的汽缸套可包括圆周壁，所述圆周壁限定用于燃烧其中的空气/燃料混合物的燃烧室。圆周壁可配置为在上死点和下死点之间往复引导活塞，其中，所述活塞可包括面向燃烧室的顶端和配置为密封地接触圆周壁的最顶端活塞环，使得环形裂隙由圆周壁、活塞、活塞顶端和最顶端活塞环限定。汽缸套可进一步包括延伸穿过圆周壁的多个排放孔。多个排放孔可配置并定位成：当活塞具有对应于在上死点之后约85°至95°和约265°至275°的曲柄角范围的位置时，直接流体连接到环形裂隙。

在一些实施例中，内燃机进一步包括插入汽缸的汽缸套，使得活塞可往复地设置在汽缸套内且环形裂隙由汽缸套、活塞、活塞顶端和最顶端活塞环限定，其中汽缸套可包括与至少一个流动通道流体连接的多个排放孔。

在一些实施例中，内燃机可进一步包括圆周地设置在汽缸处的聚积槽。所述聚积槽可配置成流体地互相连接在多个排放孔和至少一个流动通道之间。

在一些实施例中，内燃机可进一步包括流体地连接到至少一个流动通道的调节阀。调节阀可配置成：当所述活塞在内燃机的做功冲程期间具有对应于在上止点后约85°至95°的曲柄角范围的位置时，打开，并且在内燃机的进气冲程、压缩冲程和排气冲程期间以及当所述活塞在做功冲程期间具有对应于在上止点后约0°至85°和95°至180°的曲柄角范围的位置时，关闭。

通过以下描述和附图，本发明的其它特征和方面将清晰可见。

附图说明

图1示出了所公开的示例性内燃机的示意图；

图2示出了图1的内燃机的细节II-II的示意图；和