[发明专利]具有配置为减少颗粒排放物的活塞的内燃机及方法

摘要

内燃机(10)包括壳体(12)，该壳体(12)具有缸膛(14)，缸膛(14)限定260mm或更大的膛径(16)，耦接到所述壳体(12)的燃料喷射器(24)，以及可旋转地耦接到所述壳体的曲轴(28)。活塞(50)耦接到曲轴(28)，且是可移动的，以将缸膛(14)内的流体压力提高到自动点火压力，且包括在复合燃烧皿(66)内限定多个阀套(64)的燃烧面(62)。燃料喷射器(24)内的喷射孔(26)限定大于145°的喷射角(94)，且燃烧皿(66)具有从190mm到230mm的直径，这样喷入的燃料的燃烧产生1600kPa或更大的BMEP以及相对于每bkW·h的内燃机(10)的能量输出0.25克或更少的颗粒物质。

主权项

一种运行内燃机(10)的方法，包括如下步骤：通过将缸膛(14)内的活塞(50)向上止点位置移动，将内燃机(10)的缸膛(14)内的流体压力提高到自动点火压力，所述缸膛(14)具有260mm或更大的膛径(16)，且所述活塞(50)具有等于或大于所述膛径(16)的冲程距离(52)；在提高步骤中，推进活塞(50)的燃烧面(62)穿过缸膛(14)，所述燃烧面(62)限定多个阀套(64)和皿径(96)为190mm到230mm的复合燃烧皿(66)，所述燃烧面(62)在燃烧皿(66)内形成锥(70)，所述燃烧皿(66)限定大的凸曲率半径，且所述燃烧面(62)形成曲线壁(72)，曲线壁(72)限定凹曲率半径，在燃烧皿(66)内从锥(70)过渡到平行于活塞(50)的中心轴线(56)定向的直壁(74)，且邻接限定小的凸曲率半径的燃烧皿(66)的唇缘(76)；当流体压力处于或大于自动点火压力时，将燃料以大于145°的喷射角(94)直接喷射入缸膛(14)内；燃烧喷射的燃料和空气，使得活塞(50)向着气缸内的下止点位置推进。