在内燃机中的未燃烧燃料排放的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体地涉及一种内燃机，该内燃机包括至少一个用于将未燃烧空气/燃料混合物排出燃烧室的流道。
【背景技术】
[0002]在内燃机的运行期间，废气可包括来自燃烧室表面和活塞和汽缸壁之间的空间中的缝隙容积的淬冷气体，其中，，在发动机汽缸中燃烧结束后汽缸存在未燃烧的燃料，尤其是未燃烧的空气/燃料混合物。因此，期望获得未燃烧空气/燃料混合物的量并期望在后续的燃烧循环期间再循环所述未燃烧空气/燃料混合物。
[0003]例如，US 4 191 150 A公开了一种将未燃烧的混合物从活塞缝隙容积中选择性地排出的发动机。特别地，排放装置包括汽缸壁中的一个或多个旁路沟道，所述汽缸壁绕过活塞环并且使缝隙容积与活塞冲程下部中的发动机曲柄箱连接。在动力冲程的后部期间被去除混合物。
[0004]US 5 357 919 A公开了用于四冲程火花点火式内燃机的碳氢化合物排放控制，所述内燃机具有可变容积腔室和固定容积的辅助腔室，所述固定容积小于工作腔室的最大容积。工作腔室和辅助腔室通过汽缸壁中的一系列通道彼此连接，其中，汽缸壁中的通道定位成当活塞靠近其排气冲程的顶部时，存储在辅助腔室中的废气排放到曲柄箱中。
[0005]US 6 431 157 BI公开了一种内燃机，所述内燃机包括汽缸体，所述汽缸体具有至少一个汽缸筒、具有至少一个进气道和排气道的汽缸盖以及位于活塞下方用于润滑油的曲柄箱，所述进气道和排气道具有通往位于可在汽缸筒中移动的活塞上方的燃烧室的相关联的进气阀和排气阀。活塞包括彼此隔开一定距离的至少两个沟槽，每个沟槽均具有活塞环和容纳在环之间的活塞集气室。
[0006]US 2009/0126672公开了具有内燃机和起动装置的手持式工作设备。为了避免在起动发动机时出现延迟，在缸径中设置至少一个凹槽，所述凹槽在活塞的至少一个位置桥接至少一个活塞环。
[0007]JP S62 26346 A公开了一种往复活塞式发动机，所述发动机装配有活塞、汽缸盖以及汽缸套。一级气体吹出通道形成到汽缸套上。在气体吹出通道中，直径略大于活塞环宽度的凹入部件形成到汽缸套的圆周中。因此，活塞环每一级中的负载被调平。
[0008]本公开针对至少部分地改进或克服现有系统的一个或多个方面。
【发明内容】
[0009]根据本公开的一个方面，内燃机可以包括汽缸、可在汽缸内在上死点和下死点之间往复移动的活塞，其中所述活塞可将汽缸分离为上活塞段和下活塞段。所述活塞可以包括活塞环组件，其具有配置成密封地接触汽缸的至少一个活塞环，并具有活塞环组件厚度。内燃机可以进一步包括环形缝隙和多个排气槽，环形缝隙具有环形缝隙容积并与所述上活塞段流体连通，且由汽缸、活塞和活塞环组件限定，每个排气槽均在轴向方向上在汽缸内延伸比活塞环组件厚度更大的长度。当所述活塞在上死点之后对应于约85°到95°和约265°至275°的曲柄角范围的位置时，所述多个排气槽可以包括排气容积并且可以被配置并且定位成将环形缝隙与下活塞段流体地连接。多个排气槽的排气容积可以在环形缝隙容积的约15%至60%范围内。
[0010]根据本公开的另一个方面，内燃机可包括汽缸、可在汽缸内在上死点和下死点之间往复移动的活塞，其中所述活塞可将汽缸分离为上活塞段和下活塞段。所述活塞可以包括至少一个活塞环，其配置成密封地接触汽缸并具有活塞环厚度。内燃机可以进一步包括环形缝隙和多个排气槽，其与所述上活塞段流体连通，且由汽缸、活塞和至少一个活塞环限定，多个排气槽垂直布置在该汽缸中，且每个的长度大于所述活塞环厚度。当所述活塞具有在上死点之后对应于约85°到95°和约265°至275°的曲柄角范围的位置时，所述多个排气槽可以被配置并且定位成将环形缝隙与下活塞段流体地连接。
[0011]根据本公开的另一方面公开了一种用于操作内燃机的方法，所述内燃机包括在其内限定燃烧室的汽缸、可在汽缸内在上死点和下死点之间往复移动的活塞，以及将预定量的空气/燃料混合物供应到燃烧室中的进气道，该方法仅当活塞具有在内燃机的动力冲程期间对应于上死点后约85°到95°的曲柄角范围的位置时，引导未燃烧的空气/燃料混合物离开环形缝隙进入进气道，其中环形缝隙形成在汽缸和活塞之间，并与所述燃烧室流体连通。
[0012]根据本公开的另一方面，配置成插入到内燃机汽缸中的汽缸套可以包括圆周壁，所述圆周壁配置成在上死点和下死点之间往复地引导活塞。所述活塞可以将汽缸套分成上活塞段和下活塞段，并且可以包括具有至少一个活塞环的活塞环组件，所述活塞环配置成密封地接触圆周壁，并且活塞环组件具有活塞环组件厚度，使得环形缝隙由圆周壁、活塞以及活塞环组件限定。环形缝隙可具有环形缝隙容积。所述汽缸套可进一步包括多个排气槽，每个排气槽均在在轴向方向上在汽缸内延伸比活塞环组件厚度更大的长度。仅当所述活塞可具有与上死点后约85°到95°和约265°到275°的曲柄角范围相对应的位置时，所述多个排气槽可具有排气容积，并且可配置并定位成将环形缝隙与下活塞段流体地连接。所述排气容积可以在环形缝隙容积的约15%至约60%的范围内。
[0013]根据本公开的另一方面，配置成插入到内燃机汽缸中的汽缸套可以包括圆周壁，所述圆周壁配置成在上死点和下死点之间往复地引导活塞。所述活塞可将汽缸套分成上活塞段和下活塞段，并且可以包括至少一个活塞环，所述活塞环配置成密封地接触圆周壁并具有活塞环厚度，使得环形缝隙可由圆周壁、活塞以及至少一个活塞环限定，并可包括环形缝隙容积。所公开的汽缸套可进一步包括垂直布置在圆周壁中的多个排气槽。多个排气槽的每个可具有大于活塞环厚度的长度，其中多个排气槽可具有排气容积，并且仅当活塞具有与在上死点之后约85° -95°和265° -275°的曲柄角范围相对应的位置时，可配置并且定位成将环形缝隙流体地连接到下活塞段。排气容积可以是环形缝隙容积的至少15%，特别是至少20%。
[0014]在一些实施例中，多个排气槽的每个的长度可至多分别比活塞环厚度或活塞环组件厚度大大约50%。
[0015]在一些实施例中，内燃机可进一步包括插入汽缸中的汽缸套，使得活塞往复地布置在汽缸套内，并且环形缝隙由汽缸套、活塞以及活塞环组件限定，其中多个排气槽垂直布置在汽缸套中。
[0016]在一些实施例中，活塞可包括配置成密封地接触汽缸的多个活塞环。在此类实施例中，活塞环厚度可由在最高活塞环的上边缘和最低活塞环的下边缘之间的距离限定。
[0017]本公开的其他特征和方面将从以下的说明和附图清晰可见。
【附图说明】
[0018]图1示出示例性的公开内燃机的示意图；
[0019]图2示出图1的内燃机的细节I1-1I的示意图；以及
[0020]图3是关联在四冲程循环期间依赖于曲柄角的活塞的上部和下部之间泄漏面积的图形说明。
【具体实施方式】
[0021]下面是本公开的示例性实施例的详细说明。在本文中描述并且在附图中示出的示例性实施例旨在教导本公开的原理，使本领域的技术人员能够在许多不同环境下并针对许多不同的应用实施并使用本发明。因此，示例性实施例不旨在是并且不应视为对专利保护范围的限制性描述。相反，本专利保护范围应由所附权利要求限定。
[0022]本公开可以部分地基于实现:提供一种具有多个垂直排气槽的内燃汽缸，所述排气槽被定位使得多个排气槽中的每个将活塞上的环形缝隙与活塞下方的部分流体地连接，所述活塞往复地布置在汽缸内，所述环形缝隙截留未燃烧的空气/燃料混合物，当活塞具有与内燃机动力冲程期间在上死点后大约85°到95°的曲柄角范围相对应的位置时，多个排气槽可使未燃烧的燃料从环形缝隙释放，并因此可以防止排出未燃烧的空气/燃料混合物。此外，这可以提高内燃机的效率。
[0023]本公开可以进一步部分地基于实现也可以具有插入到汽缸中的汽缸套的内燃机。在此情况下，汽缸套包括多个垂直排气槽，每个排气槽都配置成将环形缝隙与下活塞段流体地连接。同样在此情况下，在由汽缸套与往复地布置在汽缸套内的活塞所形成的环形缝隙中截留的未燃烧空气/燃料混合物可从燃烧室释放出来，并可以被再次供应以用于后续燃烧循环中的燃烧。
[0024]现参考附图，图1示出了被插入到内燃机I的发动