专利名称：用于具有切向地设置在气缸圆周上的喷油嘴的柴油发动机的喷油方法
技术领域：
本发明原则上适用于所有柴油发动机，但是特别是适用于对置活塞发动机。所述对置活塞发动机的特征在于，其不具有气缸盖。更确切地说，将在两个朝向内部死点互相相反地运动的活 塞之间的工作气体压缩。由此，不必仅通过设置在气缸圆周上的通道来进行气体交换，而是也将燃油从外部的气缸圆周喷入燃烧室中。这需要与传统的混合过程相比用于喷射燃油的喷射器的完全不同的布置。通常，在将位于燃烧腔上部的喷油嘴安装在气缸轴中心或接近气缸轴中心安装，并且燃油通过多个喷嘴孔由内向外分布，那么在对置活塞柴油机中，必须将燃油由外向内引入燃烧腔中。
背景技术：
为了实现在现代发动机中为了较低的废气排放而争取达到的均匀的混合过程，在具有设置在中心的或中心附近的喷射部件的发动机中的在燃烧腔上部的机构非常受限制。 首先在喷射过程大约结束时存在几乎是化学计量的混合物。在喷射开始时，混合物还太微少。通过在点火开始前的预混合，例如通过不点火的预先喷射，只能够部分地消除所述不足。即使在燃烧开始后不久就结束混合过程的非常短的喷射时间也只能够受限制地实现， 因为所述喷射时间需要(由于其他原因不利的)大的喷油孔或者需要非常高的喷射压力。燃烧方法提供更好的机会，其中燃油从外部输送给燃烧室，并且因此能够以有利的方式分布到工作气体上。
发明内容
因此，本发明基于的目的是，不仅实现了更短的喷射时间，而且还在燃烧开始之前产生尽可能均匀的气体燃油混合物。因此根据本发明，两个或多个喷油嘴设置在气缸圆周上的上部的活塞死点的区域中，使得所述喷油嘴的喷射束在切向方向上对准位于旋转对称制成的燃烧室中的容积的中心圆(围绕燃烧室的中心的圆)。具有多个喷嘴的布置既可实现通过所有喷嘴同时喷射，由此获得较短的喷射时间。根据本发明，在需要时也可实现各个喷嘴的以不同时间顺序的喷射。在此，燃油束通过在活塞上侧上构成为喷射管路的鸟嘴状物从气缸边缘引导向燃烧室。在传统的、设置在气缸盖中心的喷嘴中不利的是，喷嘴尖端非常近地位于燃烧室的最热的位置上，而在根据本发明的布置中，所述喷嘴尖端处于燃烧室外部的最冷的位置上。但是，传统的布置不能使热的温度用于气化燃油，因为邻近喷嘴尖端的射束根还是非常紧凑的，并且在冷的燃烧室壁的附近才处于高度分离中。与此相对，根据本发明的方法具有的优点是，射束分离越好，所述射束越进一步地到达热的燃烧室中心，这同样有助于加速形成均匀的混合物。在传统的燃烧方法中，当由于几何形状原因不能将第二喷嘴安装在燃烧室中心时，在本方法中能够将几乎任意多的喷嘴设置在气缸圆周上。这也可实现，用非常小的空气涡流或不用空气涡流就获得良好的混合物。这又意味着在燃烧室壁上更小的热损耗，和从而更好的效率。
具体实施例方式图I示出穿过对置活塞发动机的纵剖视图。在由两个曲轴箱3和4和两个气缸半部5和6组成的发动机壳体中，两个活塞I和2互相相反地运动，其中所述两个气缸半部通过气缸中间件连接。活塞通过两个曲轴8和9、以及连杆10和11驱动。所述活塞的运动通过齿轮传动装置12同步。所述齿轮传动装置的中间轮支承在将气缸中间件7固定在发动机壳体上的控制壳体13中，并且在四冲程过程中以一半的曲轴转速转动。驱动凸轮轴14， 所述凸轮轴不仅具有用于操作喷射泵15的凸轮，而且还具有用于借助于滑动衬套16和17 控制进气口和出气口的气体交换的凸轮。通过所述凸轮的移动，环形的气体通道18和19 能够彼此独立地打开和关闭。喷射部件21位于气缸中间件7中的燃烧室20的中心的高度上，以便将燃油喷射入在上部死点中在活塞I和2之间构成的燃烧室20中。燃烧室20构造为旋转对称的，并且其容积均匀地分布在两个活塞I和2上。图2示出穿过气缸中间件7的横截面视图。新鲜空气供应装置21通入环形的气体通道18的区域中。类似于此，废气从另一环形气体通道经由排气管32排出。为了产生用于混合过程的空气涡流，新鲜空气供给切向地进入一个或多个气体通道18中。在燃烧室中心的高度上存在两个与空气涡流方向相切地射入燃烧室20中的喷嘴23和24。活塞在指向燃烧室的方向上具有鸟嘴状物25，以便可实现燃油束从气缸外边缘至燃烧室20的穿透。 喷射的喷嘴的射束图形借助于一个或多个喷射束选择为，使得喷射的燃油中的大部分切向地指向在燃烧室中旋转的空气的中心圆中，因为在那里也存在待混合的新鲜空气中的大部分。图3示出具有三个切向地设置的喷油嘴26、27和28的布置。在圆周上分布的喷嘴越多，那么新鲜空气的为了产生混合过程所必需的涡流越少。基本上，所述布置提供的优点是，借助于多个喷嘴的喷射不必强制性地在相同的时间点上进行，而是也能够连续地进行， 以便形成更好的均匀的混合物。图4示出具有三个切向地设置的喷油嘴26、27和28的前述布置，以及每个在燃烧室20中的与所述喷嘴相关联的混合部段29、30和31。喷嘴中的每个仅分别混匀与其相关联的部段。这不仅能够同时进行，而且还能够在时间上调节为，使得只有当位于前方的部段的混合过程结束时，才混匀下一部段。在此，喷嘴既不必强制性地均匀分布在圆周上，混合部段也不必是同样大的，而且对所有喷嘴的喷射的燃油量也不必是相同的，再则用于喷嘴的喷射开始的时间间隔也不必是同样长的。更确切地说，所有这些参数能够单独地与对发动机的相应的运行状态的理想的混合过程的要求相匹配，例如通过多个机械驱动的单个喷射泵、或通过例如在共轨式发动机中的控制装置和电子机构。权利要求
1.用于具有切向地设置在气缸圆周上的喷油嘴的柴油发动机的喷油方法，其特征在于，通过两个或多个喷油嘴将所述燃油从所述气缸圆周朝向燃烧室的方向喷射。
2.根据权利要求I所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，喷射的燃油量中的大部分切向地指向所述燃油室容积的中心圆。
3.根据权利要求I和2所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，通过所述喷油嘴的所述喷射不同时发生，而是在时间顺序上依次发生。
4.根据权利要求I至3所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，每个喷嘴与燃烧室部段相关联，所述喷嘴对所述燃烧室部段的混匀负责，在此所述混合部段不发生重叠。
5.根据权利要求I至4所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，用于各个燃烧室部段的混合过程依次进行，其中还在压缩行程期间，在产生的燃油空气混合物还不能点燃的时间点上进行第一次喷射，并且借助于最后一次喷射，压缩才足够用于点燃所述混合物。
6.根据权利要求I至5所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，所述燃烧室设计为旋转对称的，在所述燃烧室中发生混合过程。
7.根据权利要求I至6所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，所述喷油嘴分别与本身的喷射泵相关联，所述喷射泵的机械操作借助于在凸轮轴上的与喷射泵自身相关联的凸轮进行，以至于为每个喷油嘴单独地供给独立的喷射开始和独立的喷射量。
8.根据权利要求I至7所述的用于柴油机发动机的喷油方法，其特征在于，所述喷嘴的所述时间顺序和量的控制通过电子控制仪器借助于机构如在共轨方法中实现，以至于将用于转速-负载综合特性曲线的相应的最有利的混合过程储存在控制装置的相应的文件夹中并且控制用于转速-负载综合特性曲线的相应的最有利的混合过程。
9.根据权利要求I至8所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，在对置活塞发动机中明确地使用所述方法。
10.根据权利要求9所述的用于柴油发动机的喷油方法，其特征在于，所述燃烧室的容积均匀地分布在两个对置活塞上，在所述燃烧室中发生所述混合过程。
全文摘要
用于柴油发动机，特别是这些根据对置活塞原理工作的柴油发动机的喷油方法，所述柴油发动机具有多个切向地安装在气缸圆周上的喷油嘴，其中，通过所述喷油嘴的几何形状布置和通过所述喷油嘴的喷射量和时间上的喷射过程的单独的控制来实现近似均匀的混合过程。
文档编号F02B75/28GK102713152SQ201080061566
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月18日
发明者京特·埃尔斯贝特, 奥托·道德 申请人:奥托·道德