[发明专利]内燃机的排气气体分离装置的结构

说明书

本发明专利申请是申请号为201010003754.4、申请日为2010年1月18日、发明名称为“内燃机的排气气体分离装置的结构”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及内燃机的排气气体分离装置的结构。

背景技术

在内燃机例如二冲程的直流扫气型柴油机中，如图12所示，在排气阀箱111装入一个排气阀（以下称主阀）121，开闭该主阀121，将燃烧气体（排气气体）排到排气接收器（排气集合部），同时还进行扫气。扫气通过由设在缸套内壁的未图示的扫气口导入扫气而进行。另外，在排气阀箱111设置与主阀121分开的副阀125和经由该副阀125分离成两个的上方的高温室106和下方的低温室108。

另外，在主阀121的开阀初期（排气的初期），高压力且高温度的燃烧气体从缸导入高温室106，从该高温室106经过高温排气通道112，高温的燃烧气体向排气接收器（外部）排出。另外，在从主阀的开阀中期到闭阀（从排气的中期到后期）的期间，缸内的剩余的燃烧气体导入至低温室108，从该低温室108经过低温排气通道113，低温的燃烧气体向外部排出（参照专利文献1）。

因此，在下方的低温室108，在扫气口造成的具有强涡旋的旋转流被引导。在此，导入上方的高温室106的高温的燃烧气体因为是排气初期，所以不带有特别强的涡旋。

作为内燃机的吸气装置，公开了以下的发明（参照专利文献2），即，在设于换向器和发动机盖之间的独立吸气管中，设置在稀薄燃烧时或者怠速或低温时关闭的辅助阀、燃料喷射阀、旁通辅助阀并连结换向器与燃料喷射阀的喷射口两侧的笔直的通道，由此，容易形成吸气通道。

该现有技术的内燃机的排气气体分离装置的结构例如图13所示，低温室108与排气阀箱105的排气口105a以同心方式形成，在从主阀121的开阀中期到闭阀的期间从缸体经过排气阀箱105的排气口105a导入该低温室108的低温的燃烧气体如箭头A~H的流线所示，相对于连结低温排气通道113的出口113a的中心和低温室108的中心的中心线L，带有强涡旋（旋转流）地流向低温排气通道113。在图13中，流线的长度表示在该位置的燃烧气体的流速。

但是，燃烧气体的流速从图13的箭头A的流线位置到箭头H的流线位置逐渐变快，在箭头H的位置得到最大流速，另外，在箭头A~G的流线位置、即排气口105a周围大部分的区域变得极慢。

即，因为低温室108内的燃烧气体的流动阻力大，所以从低温室108向低温排气通道113排出的燃烧气体的流动恶化，不能形成与排气通道113的出口113a的截面面积相称的流量的排气，存在扫气效率极其恶化的问题。

其原因被认为是，由于低温室108与排气阀箱105的排气口105a以同心方式形成，所以相对于连结低温排气通道113的出口113a的中心和排气阀箱105的排气口105a的低温室108内的中心的中心线L左右对称，由此，从低温室108流向低温排气通道113的燃烧气体的流动恶化。

另外，专利文献1中公开的吸气装置是可使吸气通道的构成简单的发明，而不是本申请发明那样从主阀的开阀中期到闭阀的期间使缸内剩余的燃烧气体从低温室经过低温排气通道向排气接收器排出、由缸的扫气口造成的带有强涡旋的扫气被导入低温室的发明。

另外，作为现有技术的内燃机的排气气体分离装置的结构，提出了消除由燃烧残渣附着在整流板上而形成的堆积、防止整流板封堵的内燃机排气净化装置的方案（参照专利文献3）。另外，还提出了在带大型低压涡轮增压器的内燃机中具备可有效抑制振动的排气接收器的内燃机的方案（参照专利文献4）。

但是，该现有技术的内燃机的排气气体分离装置的结构例如形成为在图14所示的断面形状。在该结构中，从缸经过排气阀箱105的排气口105a导入高温室106的燃烧气体，如上所述因为是排气初期所以不特别带有涡旋（旋转流），相对于连结高温排气通道112的出口112a的中心和高温室106的中心的中心线L，如箭头所示呈大致左右对称的流动而排出，流向高温排气通道112。在图14中，表示燃烧气体流动的流线长度示出了在其位置的流速。

在此，从高温室106排出的燃烧气体在高温排气通道112的出口112a的相反侧的位置中与高温室106的内壁面106a相碰，其一部成为回流而滞留停滞，顺畅的流动受到阻碍。另外，在高温室106的高温排气通道112的出口112a侧的位置，在从高温室106排出的燃烧气体的一部分产生涡流，顺畅的流动仍然受到阻碍。