[发明专利]燃烧室进气装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧室的进气装置，且特别地涉及直喷式柴油发动机的燃烧室的进气口构造。

背景技术

设计燃烧室或者汽缸，以及与其相关的端口时的一个重要方面是形成有效腔内运动区域，其形式为被称作“漩涡”的轴向涡流。有效的设计产生高度漩涡，以允许空气或空气/燃料的混合物在燃烧室内的快速分布，这将产生有效的燃烧。

另一个设计标准是排出系数，其是对来自端口的质量流量的量度标准，或燃烧室的透过性，其代表了进气口使用空气或空气/燃料混合物填充燃烧室的效率。这也被称作发动机吸气。

在已知的四缸发动机中，通过为每个汽缸提供两个进气口或进气管道而提高了体积效率。管道的设计是不同的。一种被配置为具有高漩涡值，而另一种被配置为具有高透过性水平。这样的装置的一个问题是具有高透过性的端口提供了相反的漩涡涡流，这导致了整体漩涡值的下降。一个此前提出的解决方案是在端口附近安装漩涡片(Swirl flap)，以产生需要的漩涡值，并由此获得需要的燃烧效率。但是，漩涡片的使用必然会造成体积效率的下降。

发明内容

本发明的内容寻求提供改进的腔内运动。本发明的内容也寻求提供一种具有改进了的体积效率的进气装置。

根据本发明的第一方面，提供一种用于大致圆柱形的燃烧室的进气装置，其包括第一和第二进气管道，其中所述装置被配置为使得第一进气管道在燃烧室内产生基本上旋转的流动，而第二管道产生包括第一和第二分量的流动，所述第一分量被基本上轴向地引导进入燃烧室，而所述第二分量在燃烧室内产生基本上旋转的流动，其中由第一管道和第二分量产生的旋转的流动具有相同的旋转方向(sense)。

上述的装置的一个优势是燃烧室内高体积效率与良好的流动分布的组合。这允许了发动机，特别是现代柴油机在不损失低端扭矩的情况下增加功率密度。因此高性能和燃油经济性被保持。

在优选配置中，第二管道包括第一支管，其具有被布置为敞开至燃烧室内的第一端，以及连接至第二支管的第二端，所述第二支管垂直于所述第一支管地延伸，第一和第二支管的连接部被构造为具有外侧部分圆柱形壁(outer part-cylindrical wall)，以及基本上和该外壁共轴线的内侧部分圆柱形壁(inner part-cylindrical wall)，该外侧部分圆柱形壁具有基本上平行于燃烧室的纵向轴线的纵向轴线。

该装置的优势是沿第二支管的流入纵向流动在外壁和内壁之间穿过，以产生流过第一支管的旋转流动，从而在燃烧室内产生基本上旋转的第二分量的流动。

优选地，内壁仅在外壁远离燃烧室的一部分高度内延伸。

优选地，内壁和外壁包括形成部分圆形的横截面。

优选地，内壁的部分圆形部分和基本上直的部分结合，所述平的部分横过所述第二支管延伸。

该装置的优势是沿第二支管的流入流动撞击在基本上平的部分上，且成为沿第一支管的流动，以产生流入燃烧室中的基本上轴向的第一分量的流动。因此，在第一支管自身中，不需要设置用来分隔流动的壁，从而降低了在第一支管的制造中涉及的成本，并简化了其中的机加工过程。

所述基本上直的部分的高度可远离所述内壁的部分圆形部分地增加。

在优选实施例中，在远离第二支管且远离燃烧室的内壁和外壁部分处，内壁以及外壁中断，且被沿基本上垂直方向延伸的端面壁互相连接，内壁、外壁和端面壁一起形成了环状通道。

该装置的优势是环状通道的配置能够有助于将旋转流动引导经过第一支管，并进入燃烧室中。

在优选配置中，基本上圆柱形的副燃烧室被形成为和燃烧室邻近，所述副燃烧室被与燃烧室邻近的外壁的高度的一部分部分地划界。

该配置的优势是副燃烧室为流入第一支管的旋转以及轴向流动的经过提供了合适的路径。

在垂直延伸的端面壁和第二支管之间，外壁可能沿圆周在径向凹陷部分中延续，所述凹陷部分也部分地将所述副燃烧室划界。

副燃烧室的顶部可被平台部分限定，其边沿被内侧部分圆柱形壁的底部以及外侧圆柱形壁的所述凹陷部分的顶部所限定。

根据本发明的第二方面，提供一种用于燃烧室的进气管道装置，该装置包括第一支管和第二支管，所述第一支管具有被设置为敞开至燃烧室中的第一端以及连接至第二支管的第二端，所述第二支管垂直于所述第一支管延伸，第一支管和第二支管的连接部被配置为包括外侧部分圆柱形壁和内侧部分圆柱形壁，该内侧部分圆柱形壁具有与第一支管的纵向轴线基本上平行的纵向轴线，该内侧部分圆柱形壁和该外侧壁基本上共轴线。