內燃機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有權利要求1前序部分特征的內燃機。
【背景技術】
[0002]【背景技術】例如參見德國公開文獻DE 40 416 28 Al。由該公開文獻已知一種壓縮混合物的內燃機，其包括二次進氣裝置和空氣質量測量裝置以及具有連續噴射燃料和空氣輔助的噴射閥，在此，為空氣輔助而設的空氣導管設有在內燃機啟動和預熱階段中打開的截止閥。在該內燃機中，燃料噴射發生在氣缸蓋內的進氣通道中。借助該方案在內燃機的啟動和預熱階段中改善混合物制備，以便減少有害的廢氣成分。
[0003]此外，德國公開文獻DE 199 44 946 Al公開了一種用于在增壓式內燃機中補償增壓壓力的設備。該設備用于為渦輪增壓式內燃機供應壓縮空氣，以便在渦輪增壓器的最佳運行范圍之外改善運轉性能。該設備優選包括壓力容器、壓縮機和閥。壓力容器連續被供應壓縮空氣。如果渦輪增壓器提供的增壓壓力不夠時，則閥打開并且壓縮空氣從容器進入內燃機的氣缸中。這種系統的應用目的尤其在于，在渦輪增壓器的最佳運行范圍之外為渦輪增壓式內燃機充氣。
[0004]該方案的缺點在于很高的設備成本。
[0005]此外，德國專利文獻DE 40 27 963 Cl公開了一種往復活塞式內燃機，其對于每個氣缸具有至少兩個進氣閥和相配的進氣通道，第一進氣通道與廢氣再循環系統連接并且第二進氣通道具有新鮮氣體一紊流系統。該往復活塞式內燃機的特征在于，廢氣再循環系統和新鮮氣體一紊流系統構造為同樣偏心地通入相應進氣通道中的通道，以便在氣缸中形成渦流。
[0006]利用該方案解決進一步提高在同類型內燃機的氣缸中產生的紊流的任務。
[0007]該已知紊流系統的缺點在于，紊流系統基于所存在的壓力情況不能與排氣渦輪增壓器相結合地工作。
[0008]德國專利文獻DE 102 24 719 B4公開了另一種用于在渦輪增壓的同時提高內燃機燃燒室中的紊流的系統。由該專利文獻已知一種用于供應增壓式內燃機氣缸的裝置，其具有下述結構:
[0009]?在內燃機的進氣區段上游連接有增壓器；
[0010]籲在之間連接有由發動機控制器控制的閥的情況下將壓力存儲器連接到增壓器上，以便填充進氣區段；
[0011]?進氣區段的進氣歧管一一這些進氣歧管分別通向一個氣缸的進氣通道一一連接在氣缸蓋上；
[0012]?在每個氣缸的進氣閥上游通入一個待受控打開的用于導流的通道，該通道在之間連接有第一控制閥的情況下連接在壓力存儲器上；
[0013]?控制閥直接或間接由發動機控制器在填充相應氣缸時電氣同步控制。
[0014]該已知的用于提高內燃機燃燒室中的紊流的裝置的缺點也在于高的設備成本。
[0015]另外，由德國公開文獻DE 196 17 781 Al已知氣體動力噴射用于在內燃機中增壓及輸入水。在該公開文獻中建議，借助少量高壓氣體(10至200巴)在正確的時間點加速進氣歧管中的空氣柱，以便填充或沖刷燃燒室。
[0016]該建議的缺點在于始終需要巨大的空氣消耗量來使進氣歧管中的空氣柱加速，在此，始終還沒有實現有效地干預提高燃燒室中的紊流度。
【發明內容】
[0017]本發明的任務在于，提出一種盡可能簡單的如何簡單地提高直噴式奧托內燃機的充氣運動(紊流度)可能性。
[0018]該任務通過權利要求1的特征部分特征來解決。
[0019]借助被引導直至所述至少一個換氣進氣閥上游的單獨的通道(新鮮氣體導管)和根據本發明成形于端部上的噴嘴(又稱為脈沖噴嘴，其具有根據伯努利或文丘里或康達的流動幾何結構)，可在進氣閥打開時將定向的新鮮氣體脈沖引入燃燒室中。根據該脈沖的強度可實現充氣運動的不同水平。新鮮氣體脈沖的強度例如可簡單地通過壓縮機或填充有新鮮空氣的壓力容器或由新鮮空氣管路借助在節流元件上游的供應點來調節或調整。由此除了點火角度、增壓壓力、噴射量和噴射正時外，還有利地為內燃機的應用提供了另外的參數“充氣運動”。通過在新鮮氣體導管中設置渦流管可以進一步顯著提高內燃機的功率，因為通過冷卻所輸送的新鮮空氣可顯著提高所述至少一個氣缸的填充度。
[0020]伯努利:
[0021]伯努利發現了流體流速和流體壓力之間的關系。他發現在流動的流體(氣體或液體)中，速度增加伴隨著壓力下降。
[0022]所謂的伯努利流動常常用于例如:
[0023]—噴水栗中；
[0024]一化油器的吸入漏斗中；
[0025]—普朗特爾皮托管中，其例如用于飛機的速度測量；
[0026]一在以直至約300km/h的速度繞流飛機的機翼時。
[0027]文丘里:
[0028]意大利人文丘里發現流過管的不可壓縮的流體的流速與變化的管橫截面積成反比。即，在管橫截面積最小處流體的速度最大。
[0029]根據不可壓縮的流體的連續定律，從任意管區段流出的流體量與流入該區段的流體量相同。因此流體必須以與管的其余部分相同的流量(體積/時間)經過細窄部，因而流體的速度必然強制增大。
[0030]康達:
[0031]康達效應表示不同的無因果關系的現象的總稱，這些現象具有氣體射流或液體流的粘附在凸出表面上、而不是與之分離并沿原來的流動方向繼續運動的趨勢。
[0032]精確的定義和與伯努利效應的精確劃界是困難的。
[0033]康達在1910年建造了一架飛機、即康達一 1910。該飛機應借助包括一個活塞驅動的壓縮機和兩個燃燒室的組合體來驅動。發動機安裝在機身頂部上并且向斜后方噴出兩個推力射流。康達認識到排氣跟隨機身輪廓并且沿其流動(康達效應)并且該飛機墜毀。
[0034]如今，康達效應的技術應用領域例如是航空和一級方程式賽車(排氣技術)。
[0035]渦流管:
[0036]眾所周知的渦流管是一種裝置，借助其可將氣體分為一個熱氣流和一個冷氣流。
[0037]處于壓力下的空氣(新鮮氣體)沿切向被吹入渦流室中，在此進行快速旋轉(超過1000000轉/分)并且通過兩個不同的相對置設置的軸向空氣出口離開渦流室:
[0038]——冷空氣通過窄孔排出；
[0039]一一熱空氣通過對置的大得多的孔排出。
[0040]孔之間的溫差根據工作參數最高達46°C。在該過程中產生大約3千赫茲的振鳴聲，但其能夠借助適當的已知措施來衰減(然而，諧振器不適合于此)。
[0041 ] 本發明的有利的進一步改進方案在從屬權利要求中給出。
[0042]根據權利要求2的設計范圍導致所希望的有利的紊流提高。
[0043]根據權利要求3至5的方案是優選的實施方案。
[0044]根據權利要求6的方案允許以簡單的方式調節新鮮空氣管路中新鮮空氣的冷卻率。這改善了氣缸的填充度并且因此在無附加措施的情況下有利地提高了內燃機的功率。
[0045]具有新鮮氣體導管的奧托內燃機一一該新鮮氣體導管具有用于提高充氣運動的設置在換氣進氣閥附近的、根據伯努利、文丘里或康達效應的按照本發明的噴嘴一一例如從壓力存儲器或壓縮機獲得其新鮮空氣質量流，該新鮮空氣質量流一方面具有確保用于使新鮮空氣管路中的主空氣質量流在換氣進氣閥上游轉向和因此用于充氣運動最大化所需的空氣質量的任務，并且另一方面該新鮮空氣質量流可以被引導經過渦流管，該渦流管根據所設定的工作參數將吹入的空氣質量在環境條件下冷卻了直至46°C。該冷的新鮮空氣質量在換氣進氣閥上游根據整體配置(空氣質量分布:主空氣質量流/新鮮空氣質量流、環境溫度、出現的壓力比和渦流管規格)冷卻新鮮空氣管路中的主空氣質量流并且通過較冷的燃燒用空氣除了改善混合物形成(氣缸中的充氣運動)的優點之外還有利地提高奧托內燃機I的功率。
【附圖說明】
[0046]下面參考兩個附圖詳細說明本發明。
[0047]圖1示意性示出根據本發明的外源點火奧托內燃機的結構。
[0048]圖2示出用于一種實施例的按照本發明的噴嘴的安裝位置。
【具體實施方式】
[0049]圖1示意性地示出了根據本發明的、在本實施例中為增壓式外源點火內燃機I的結構。該增壓式外源火內燃機I包括至少一個氣缸2，在當前實施例中為四個成排的氣缸2。為每個氣缸2配置有至少一個在圖1中未示出的換氣進氣閥和至少一個在圖1中未示出的換氣排氣閥。內燃機