[发明专利]尤其用于车辆的内燃机以及用于运行这种内燃机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的内燃机以及用于运行这种内燃机的方法。

背景技术

DE 199 11 023 C2公开了一种直接喷射式奥托-内燃机,其具有由内燃机壁限定的燃烧室并且具有配属于所述燃烧室的喷射器。该喷射器用于将燃料引入到燃烧室中并且至少部分地容纳在容纳开口中。在此，该容纳开口由所述壁的至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的壁区域限定。该喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。这意味着，用来运行内燃机的燃料可以经由所述喷射器的喷口和所述壁的容纳开口引入到、尤其是喷入到燃烧室中。

在此，所述喷射器至少基本上布置在燃烧室中并且可以以至少基本上呈锥形的燃料射束或燃料喷雾将燃料喷射到燃烧室中。该喷射器本身布置在燃烧室顶中，从而通过喷射一定的间距在火花塞上聚集可点燃的燃料-空气-混合物。在此，其涉及引导射流的燃烧方法。

由EP 1 548 248 A2和DE 697 12 155 T2已知内燃机，其具有至少一个由所述内燃机的至少一个壁限定的燃烧室以及至少一个配属于该燃烧室的喷射器。相应的喷射器至少部分地容纳在容纳开口中。该容纳开口由至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的第一壁区域限定。所述喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。所述壁的倾斜于轴向方向延伸的另一壁区域在朝向燃烧室的方向直接邻接到所述第一壁区域上。所述容纳开口的至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室延伸的区域通过所述另一壁区域限定。此外，借助所述喷射器可以产生至少基本上呈锥形的喷入射束，用以将内燃机的燃料引入到燃烧室中。

业已表明，尤其在借助喷射器所喷入的燃料量特别小的情况下，这尤其是在内燃机的所谓的层燃工况中可能导致点火稳定性和燃烧稳定性方面的问题分层。

发明内容

因此，本发明的任务在于，这样来改进开头所述类型的内燃机以及用于运行这种内燃机方法，使得实现特别高的燃烧稳定性。

本发明的第一方面涉及尤其用于车辆且尤其用于轿车的内燃机。该内燃机包括至少一个由所述内燃机的至少一个壁限定的燃烧室，例如汽缸。此外，该内燃机包括至少一个配属于所述燃烧室的喷射器，该喷射器至少部分地容纳在容纳开口中。该容纳开口由至少基本上平行于所述喷射器的轴向方向延伸的第一壁区域限定。该容纳开口至少基本上呈圆形地构成或构成为正圆柱，或者以该形状由所述第一壁区域限定。

所述喷射器具有至少一个喷口，该喷口经过所述容纳开口通到燃烧室中。因此，可以经由所述喷口和容纳开口将内燃机的尤其是液体燃料引入到、尤其是喷入到且尤其是直接喷入到燃烧室中。

所述壁的倾斜于喷射器的轴向方向延伸的另一壁区域在朝向燃烧室的方向直接邻接到所述第一壁区域上。所述容纳开口的至少基本上呈锥形的、朝着燃烧室展宽的区域通过所述另一壁区域进行限定。此外，借助所述喷射器可以产生至少基本上呈锥形的喷入射束，用以将内燃机的燃料引入到燃烧室中。

根据本发明，所述另一壁区域在其长度上关于所述喷射器的径向方向与该喷射器间隔开，并且布置成与该喷射器至少局部地重叠。此外，所述另一壁区域具有在50°(含)至90°(含)范围内的锥开口角，其中，该锥开口角小于所述喷入射束的射束角。在此，该射束角表示出至少基本呈锥形的喷入射束的锥开口角的特征并且被称为射束角，以便在概念上尤其良好地将其与所述另一壁区域的锥开口角区别开。

所述另一壁区域的锥开口角小于所述喷入射束的射束角，因此由所喷入的燃料和供给燃烧室的空气形成的混合物云在所述另一壁区域上并且由此在燃烧室的燃烧室顶上得到稳定，该混合物云是由借助所述喷射器实现的尤其是液态燃料的喷入所引起的。换句话说，通过所述另一壁区域的设计方案，在燃烧室中实现了喷射器的周边环境的会聚性设计，从而可以使混合物云得到稳定。借此，可以例如在配属于燃烧室的火花塞上实现混合物云的尤其有利的且稳定的配属或供给，从而使所述混合物云或由燃料和空气形成的混合物借助所述火花塞非常良好地点燃并且稳定地进行燃烧。这样，还可以将燃烧断火的危险维持在尤其低的水平，在所述断火的情况下无法在燃烧室内进行燃料-空气-混合物的所期望的燃烧。

由于相应设计的容纳开口，在火花塞上获得了尤其可点燃的燃料-空气-混合物并且获得了数量尤其高的尤其可点燃的燃料-空气-混合物。因为所述混合物云可以尤其有利地在燃烧室中方向稳定地扩散，所以这尤其是属于上述情况。