阅读说明：本技术 具有外部混合物形成和用于避免回火的平衡容器的内燃机 (Internal combustion engine with external mixture formation and balancing container for preventing backfire ) 是由 B·诺克 K-P·巴克 P·基普克 于 2018-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有外部混合物形成和用于避免回火的平衡容器的内燃机。描述了一种具有外部混合物形成的内燃机,其包括至少一个排气歧管、至少一个进气歧管,所述进气歧管包括至少一个进气管、至少一个节气门、至少一个混合物形成装置、至少一个平衡容器和至少一个空气滤清器。(The invention relates to an internal combustion engine having an external mixture formation and a balancing container for preventing backfiring. An internal combustion engine with external mixture formation is described, comprising at least one exhaust manifold, at least one intake manifold comprising at least one intake pipe, at least one throttle valve, at least one mixture forming device, at least one balancing container and at least one air filter.)

具有外部混合物形成和用于避免回火的平衡容器的内燃机

技术领域

在具有外部混合物形成的内燃机中，在进气门的上游产生可燃的空气-燃料混合物。在此可能会在发动机进气管中发生不希望的燃烧(“回火”)。进气管越大且进气门上游的可燃混合物质量越大，损坏的风险就越大。

背景技术

从KR 20010108884 A中已知这种回火保护装置，在其中，由内部螺旋弹簧保持的阀板应确保可能的压力平衡。

此外，从KR 20020041902 A也已知这种回火保护装置，在其中，外部螺旋弹簧通过使空气滤清器壳体盖朝向空气滤清器底部密封来确保可能的压力平衡。

由US 20060005808 A1已知应通过节气门防止回火。

EP 1971763 B1公开了一种压力传感器，该压力传感器用于确定回火以及随后控制节气门以降低压力。

在DE 2526550 A1中示出一个附加出口，该附加出口应防止在回火情况下的压力升高。

为了冷却回火，JP 57181964 A建议使用金属机织物。

WO 9966189 A1公开了一种在内燃机进气系统中的盖，该盖具有用于回火情形的预定断裂点。

在EP 715684 B1中提出一种较小的进气系统，以避免回火。

EP 2054589 B1公开了一种防止回火的压力调节阀。

EP 1647684 A2公开了一种用于氢动力内燃发动机的流体技术解决方法，以防止回火。

由DE 10145195 B4已知一种设置在进气通道中的整流器。

根据DE 102004037971 A1，随后将空气吹入进气歧管中可减少回火的风险。

在上述建议中不利的是，需要高的结构耗费来最小化回火或其影响。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种装置和方法，其应避免上述缺点并且低成本且可靠地保护进气路径免受损坏。

所述任务通过根据权利要求1的装置和根据权利要求10的方法来解决。在此有利的是，回火及其影响不能到达空气滤清器中。

一种有利的扩展方案规定，节气门设置在进气管和混合物形成装置之间。

另一种有利的扩展方案规定，混合物形成装置构造为燃气混合器。

另一种有利的扩展方案规定，混合物形成装置构造为化油器。

此外，有利地规定，平衡容器构造成阶梯状的。

一种有利的扩展方案规定，平衡容器的入口与出口之比约为58/80。

另一种有利的扩展方案规定，混合物形成装置和平衡容器通过柔性管元件连接。

另一种有利的扩展方案规定，在平衡容器和混合物形成装置之间设置至少一个整流器。

通过在空气滤清器和混合物形成系统(化油器、空气-燃气混合器)之间安装平衡容器、即空气体积，可决定性地降低“回火”的不利影响。基于燃烧(“回火”)而沿与通常流动方向相反的方向膨胀的热燃烧燃气在平衡容器中与不可燃的新鲜空气混合并被冷却，从而减小了“回火”压力波。

本专利的技术方案是在上述和下面描述的平衡容器。该平衡容器通过巧妙的内部设计也可减少压力波在容器壁上的反射，这可进一步减小压力波和热燃烧燃气的扩散。

为了进一步减少回火的不利影响，可安装整流器。所述整流器由或多或少紧密的金属网格或网组成。这种密眼网格在流动方向上安装在混合物形成系统上游的进气系统中。在“回火”情况下，逆着正常流动方向传播的火焰必须通过整流器。通过密眼金属网格显著冷却了火焰。因此可避免空气导向系统的损坏。

此处显示的由平衡容器和整流器形成的组合的另一优点在于它们减少进气管中的燃气脉动。每个被气门控制的往复式发动机在进气管中产生脉动。这些脉动可能会对混合物形成产生不利影响。仅平衡容器就可显著降低压力脉动的幅度。若将平衡容器与整流器组合使用，则可进一步减小这些压力脉动。以此可改善混合物形成。可在减少有害废气排放的同时增加发动机功率和扭矩。

附图说明

参考附图所示的实施例说明本发明。附图如下：

图1示出在化油器上游具有整流器和平衡容器的内燃机；

图2示出在化油器前方具有平衡容器的内燃机；

图3示出阶梯状的平衡容器；

图4示出没有平衡容器时进气管中的温度或压力曲线；

图5示出具有平衡容器时进气管中的温度或压力曲线；

图6示出具有和没有平衡容器的表格式比较。

具体实施方式

图1示出具有整流器3和平衡容器4的内燃机7，所述整流器和平衡容器在流动方向上设置在化油器2的上游。吸入的内燃机7进气经过空气滤清器5，以便随后经由平衡容器入口8进入阶梯状构造的平衡容器4中。平衡容器4中的进气通过直径大于平衡容器入口8的平衡容器出口9进入整流器3中。整流器3由整流器壳体和整流器嵌件组成。整流器嵌件由密眼的金属网格组成。在一种替代实施方式中，整流器嵌件由蜂窝状挤压型材组成。整流器嵌件优选由导热金属、如铜或铝制成。

图2示出具有平衡容器4的内燃机7，该平衡容器在进气的流动方向上设置在化油器2的上游。吸入的内燃机7进气经过空气滤清器5，以便随后经由平衡容器入口8到达阶梯状构造的平衡容器4中。平衡容器4中的进气通过直径大于平衡容器入口8直径的平衡容器出口9进入化油器2中。

图3公开了一种进气箱形式的阶梯状平衡容器4。该平衡容器4具有平衡容器入口8和平衡容器出口9。平衡容器4的外表面在平衡容器入口8和平衡容器出口9之间构造成阶梯状的，在从平衡容器入口8向平衡容器出口9方向上的第一阶梯中设置有用于将平衡容器4固定在内燃机上的固定表面10。平衡容器4的外表面在与平衡容器入口8和平衡容器出口9相对置的一侧上构造成阶梯状的，在每个阶梯中设置有用于将平衡容器4固定在内燃机上的固定表面10。平衡容器4的壳体由导热材料、如金属制成。平衡容器的总容积在2至5升之间。平衡容器的平衡容器入口8与平衡容器出口9的直径比约为58/80。在一种未示出的实施方式中，平衡容器4的外表面在平衡容器入口8和平衡容器出口9之间仅具有一个阶梯，平衡容器4主要由两个缓冲容积组成，它们通过阶梯区域中的流体技术收缩部连接。平衡容器4的该实施方式具有约3升的容积。

图4示出在没有图2所示平衡容器时进气管中的温度或压力随时间的变化。

在图5中示出图5的内燃机上具有平衡容器时进气管中的温度和压力随时间的变化。在此清楚的是，在使用平衡容器的情况下进气管中的温度和压力都降低。

图6示出具有和没有平衡容器的相同发动机的进气管中的压力和温度值的表格式比较。

附图标记列表

1 节气门

2 化油器/燃气混合器/混合物形成装置

3 整流器

4 平衡容器

5 空气滤清器

6 进气管

7 发动机

8 平衡容器入口

9 平衡容器出口

10 固定表面