预燃室本体的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型总体上涉及发动机气缸的预燃室。更具体地，本实用新型涉及通过多个流体传送通道流体连接到内燃机的主燃烧室的预燃室。
【背景技术】
[0002]使用气体燃料和空气的稀混合物提供动力的气体燃料内燃机可包括用于点火用途的每个气缸的预燃式燃烧室(也被称为预燃室)。具体地，当大口径发动机通过其他方式难以用稀燃料空气混合物实现完全和彻底燃烧时，大口径发动机(large-pore)就可以受益于这些预燃室。
[0003]在某些结构中，这种预燃室通过上升通道以及典型地通过多个流体传送通道流体连接到各自的气缸的主燃烧室。这些流体传送通道使得气体燃料和空气的稀混合物在压缩冲程期间从主燃烧室流动到预燃室内。通常通过在进气冲程中经由单独的给气通道将少量的气体燃料提供到预燃室内来实现稀混合物在预燃室中的浓缩。浓缩的混合物在预燃室中通过诸如火花塞的点火器点火。浓缩的混合物的点火引起热气的火焰锋，产生的热气通过流体传送通道从预燃室蔓延到主燃烧室内。因此，主燃烧室中的稀混合物点火并燃烧，并从而抵靠驱动曲柄轴的可移动活塞扩张。
[0004]例如，卡特彼勒公司的美国第5，024，193号专利公开了一种具有限定预燃室的预燃烧室组件的燃料燃烧系统。预燃室具有预选的形状和容量。提供预选的几何横截面的多个喷射通道用于以大于音速的速度将燃烧气体从预燃室中引导并可控制地扩张到主燃烧室中。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种预燃室本体，以使通过流体传送通道流入到上升通道中的流体流动更稳定。
[0006]根据本实用新型的一个方面，公开了一种预燃室本体，应用在包括主燃烧室的气体燃料内燃机中；所述预燃室本体包括具有预燃室轴线的预燃室和在所述预燃室中开口的上升通道；所述预燃室本体还包括在所述上升通道中开口的用于流体连接所述主燃烧室和所述上升通道的多条流体传送通道；所述多条流体传送通道围绕所述预燃室轴线非对称地布置；和/或所述多条流体传送通道中的第一流体传送通道具有比所述多条流体传送通道中的第二流体传送通道小的横截面积。
[0007]进一步的，在所述预燃室本体中还包括在所述预燃室中开口的给气通道。
[0008]其中，所述流体传送通道可以沿各自的流体传送通道轴线延伸，并且所述流体传送通道轴线围绕所述预燃室轴线非对称地布设。
[0009]或者，每个所述的流体传送通道在各自的主燃烧室开口和各自的上升通道开口之间延伸，并且所述主燃烧室开口和/或所述上升通道开口围绕所述预燃室轴线非对称地布置。其中，所述主燃烧室开口和/或所述上升通道开口相对于所述预燃室轴线非等距地布设；或者，所述主燃烧室开口和/或所述上升通道开口相对于彼此非等距地布置；或者，所述流体传送通道沿各自的流体传送通道轴线延伸，并且其中，至少一条流体传送通道轴线与另一流体传送通道的至少一条另外的流体传送通道轴线相比相对于所述预燃室轴线或多或少地倾斜。
[0010]优选的，所述上升通道平滑地过渡到所述预燃室内；和/或所述上升通道具有与所述预燃室轴线对齐、平行于延伸或相交的上升通道轴线。
[0011]再进一步的，所述预燃室本体还包括流体连接所述给气通道的上游的给气阀。
[0012]优选的，所述流体传送通道具有沿各自的流体传送通道轴线恒定的流动横截面积，其中，所述流体传送通道沿各自的流体传送通道延伸，并且所述流体传送通道轴线相对于所述预燃室轴线倾斜延伸。
[0013]此外，所述预燃室本体还可以包括配置为火花塞、激光点火器、点火燃料喷射器或电热塞的点火装置，可以可操作地将该点火装置连接到预燃室，用于点燃预燃室中的混合物。
[0014]其中，所述气体燃料内燃机可以是只用气体燃料的发动机，但也可以是设计成使用代替气体燃料和/或与气体燃料类似的燃料。
[0015]根据本实用新型的另一方面，公开了一种气体燃料内燃机，所述气体燃料内燃机可包括气缸、往复运动地设置在所述气缸中的活塞和作为示例在此公开的预燃室。
[0016]本实用新型的预燃室本体通过将多条流体传送通道设计成非对称式结构，从而可以使得流体在从流体传送通道流体入到上升通道的流动中生成确定的扰动。这种确定且期望的流扰动可以使得从每一条流体传送通道流入到上升通道的整体流体流动更加稳定。
[0017]通过以下说明和附图，本实用新型的其他特征和方面将显而易见。
【附图说明】
[0018]并入本文并且构成说明书的一部分的附图图示了本实用新型的示例性实施例，并且这些附图与说明书一起用作解释本实用新型的原理。在附图中:
[0019]图1是由仅部分地示出的气缸盖覆盖的发动机气缸的上部的示意图，所述气缸盖包括预燃烧室组件；
[0020]图2是沿图1中1-1线截取的预燃烧室组件的仰视示意图；
[0021]图3是沿图1中1-1线截取的预燃烧室组件的另一实施例的仰视示意图；
[0022]图4是沿图1中1-1线截取的预燃烧室组件的又一实施例的仰视示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下是本实用新型的示例性实施例的详细描述。在此描述且在附图中示出的示例性实施例旨在教导本实用新型的原理，使得本领域技术人员能够在许多不同的环境使用本实用新型以及将本实用新型用于许多不同的应用中。因此，示例性实施例不是为了、且不应该被认为是专利保护范围的限制性描述。确切地说，专利保护的范围应该由权利要求书限定。
[0024]本实用新型部分地基于以下方式实现:预燃烧室组件的相同尺寸的流体传送通道的对称布置导致生成的从流体传送通道流动到上升通道中且进入到预燃室中的流体不稳定。原因是即使最小的不期望的流扰动也会干扰上升通道中的流动平衡且会导致上升通道中的不确定流体流入预燃室中和/或在预燃室内流动。因此，在该预燃室中与气体燃料混合会恶化，且因此可对预燃室中的点火产生负面影响。
[0025]因而，有人提议以一种方式来布置和/或配置流体传送通道，这种方式可以产生期望得到的更适宜的小“扰动”，以使得确定且可预期的稳定流体流入到上升通道、预燃室和/或在预燃室内流动。由此，可减少由于其他非期望的流扰动进入预燃室中和/或预燃室的上升通道中，导致不确定的流体状态出现。
[0026]现在参考附图通过实例的方式来解释本实用新型的一般原理。图1描绘了布置在气体燃料内燃机的气缸4中的活塞2(未更详细地示出)。气缸4由气缸盖6覆盖。活塞2、气缸4和气缸盖6共同限定出发动机的主燃烧室8。
[0027]活塞2往复运动地布置在气缸4中以在内燃机运行期间于上死点(TDC)和下死点(BDC)之间行进。为了本实用新型的目的，内燃机被认为是四冲程气体燃料内燃机，在四冲程气体燃料内燃机中，在此公开的预燃室组件和气缸盖尤其适用。然而，本领域的技术人员将会认识到，内燃机可以是任何类型的发动机(涡轮发动机、气体发动机、柴油发动机、天然气发动机、丙烷发动机、两冲程发动机等)，这些发动机将使用在此公开的预燃室组件。此夕卜，内燃机可以是任何尺寸、具有任何数目的气缸并且为任何构型(V型构型、直列式构型、径向构型等)。而且，内燃机可以用来为任何机器或其他装置(包括机车应用、公路卡车或车辆、非公路卡车或机器、土石方设备、发电机、航空航天应用、海上应用、泵、静止的设备或其他发动机提供动力的应用)提供动力。
[0028]气缸盖6包括至少一个入口阀10 (例如提升阀)。入口阀10容纳在入口通道12中，所述入口通道12位于气缸盖6的活塞侧面14的开口中，用于将