想例如在循环扫气式二冲程发动机中，排气口 30可替代地位于气缸套18内，它们的开启和关闭由活塞20的运动决定(即，可省略排气门27)。尽管已参考图1描述了二冲程发动机10的操作，但本领域的技术人员将理解在四冲程发动机中燃料可以以类似方式燃烧并且可产生排气。
[0017]如果不加以处理的话会损坏发动机10的来自上述燃烧过程的热可经由水套38从气缸孔14消散。水套38可位于气缸孔14的内壁与气缸套16的外壁之间。例如，水套38可在气缸孔14的内壁处和/或气缸套16的外壁内由发动机缸体12内的凹部形成。还设想，根据需要，水套38可围绕气缸套16完全形成在发动机缸体12内，完全形成在气缸套16内，和/或由钎焊至发动机缸体12或气缸套16中的任一者上的中空套筒(未示出)形成。水、乙二醇或掺杂混合物可被引导通过水套38，以从发动机缸体12和气缸套16吸热。
[0018]气态燃料喷射器25可穿过水套38。具体地，气态燃料喷射器25可包括基部40和具有末端44的喷嘴42 ;并且发动机缸体12和气缸套16可包括构造成分别接纳喷嘴42和末端44的孔46和48。孔46可大于孔48，以使得可经由孔46来提供从外部对孔48的接近。第一台肩50可位于喷嘴42的基部处，并且第二台肩52可位于末端44的基部处。台肩50可构造成抵接在发动机缸体12中加工出的面(或水套38的不同外表面)，而台肩52可构造成抵接在气缸套16的外壁中加工出的面(或水套38的不同内表面)。密封件(例如，弹性O形环)54可位于这些抵接处。末端44可包括与气缸套16接合的螺纹56，以使得随着喷射器25旋转，第一台肩50和第二台肩52可被向内牵拉以将密封件54压靠在发动机缸体12和气缸套16的面上。在此构型中，密封件54可抑制冷却剂从水套38漏出并进入燃烧室22 (例如，经由孔48)或在发动机缸体12下方连接(例如，经由孔46)的曲轴箱(未示出)中。
[0019]气态燃料喷射器25可与气缸孔14的中心轴线和大致垂直于中心轴线定向的平面成一定角度定向。具体地，喷嘴42可倾斜例如±10°约以向下朝活塞20或向上朝气缸盖18喷射。类似地，喷嘴42可偏向中心轴线的一侧以在燃烧室22内形成旋流。该偏角可为例如约±10° ο在一个实施例中，末端44可具有大致圆形截面，直径为约16_24mm。在另一实施例中，末端44可具有大致矩形截面，宽度为约20-30mm，且高度(与气缸孔14的中心轴线对齐)为约10-16mmo
[0020]工业适用性
[0021]所公开的发动机系统可用于有益于减少有害气体的排放而同时还输送不贵的动力输出的任何机器或动力系统应用中。所公开的发动机系统尤其在移动式机器如机车内具有适用性，所述机车会经历大的负荷和排放要求的变化。所公开的发动机系统可提供一种有效的输送已知产生较低水平的管制排气成分的气态燃料的方式。
[0022]通过在所公开的正时喷射燃料，可将更大量的气态燃料保持在燃烧室22内。具体地，燃料喷射不会开始，直至进气口 24已经由于活塞20的向上运动而被封闭之后。而且，喷射器25可在轴向上定位得足够高，以允许在喷射器25的末端44被活塞20覆盖之前喷射所有必要的气态燃料。喷射器25的轴向位置在气缸套16内仍可足够低，以使气态燃料在点燃之前充分混合。
[0023]可将已有的发动机改造成接受气态燃料喷射器25。具体地，可修改任何发动机，以使得气态燃料可在与上述正时相关的位置径向喷射到发动机的气缸内。这些修改可包括分别在发动机缸体12和气缸套16中钻出孔46和48，以及在孔46和48周围加工密封面。孔46可大于孔48并且首先钻出，经由孔46钻出孔48。密封件54被压靠在其上的面可在孔46、48的形成之前或之后加工。此后，可对孔48攻丝以形成螺纹56。喷射器25 (连同密封件54—起)然后可穿过孔46，以旋拧到孔48中并靠在密封面上。在一些应用中，使用喷射器25对已有的发动机进行的该改造可在甚至不必开启燃烧室22 (例如，通过移除气缸盖18)或移除气缸套16和活塞20的情况下完成。这可允许较低成本的改造过程，并且还引起发动机的潜在污染更少。应该指出的是，如果希望的话，喷射器25也可安装在不具有水套38的发动机中。在此应用中，可省略密封件54。
[0024]对本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以对所公开的发动机系统作出各种改型和变型而不脱离本发明的范围。考虑说明书和本文公开的发动机系统的实施，所公开的发动机系统的其它实施例对本领域的技术人员来说将显而易见。本说明书和示例应当被认为仅仅是示例性的，本发明的真实范围通过以下权利要求和它们的等同方案来表示。
【主权项】
1.一种发动机系统，包括: 至少部分地限定气缸孔的发动机缸体； 设置在所述气缸孔内的气缸套；和 燃料喷射器，所述燃料喷射器构造成径向地穿过所述气缸孔并与所述气缸套螺纹接入口 O2.根据权利要求1所述的发动机系统，还包括位于所述气缸孔与所述气缸套之间的水套，其中，所述燃料喷射器穿过所述水套。3.根据权利要求2所述的发动机系统，其中，所述水套形成在所述气缸孔的内壁与所述气缸套的外壁之间。4.根据权利要求2所述的发动机系统，其中，所述燃料喷射器包括: 基部；和 喷嘴，所述喷嘴在所述基部的一端连接并具有与所述气缸套螺纹接合的末端。5.根据权利要求4所述的发动机系统，其中，所述燃料喷射器包括: 位于所述喷嘴的基部处的第一台肩，所述第一台肩构造成抵接所述发动机缸体；和 位于所述末端的基部处的第二台肩，所述第二台肩构造成抵接所述气缸套。6.根据权利要求5所述的发动机系统，还包括位于所述第一台肩和第二台肩处的密封件，其中，所述末端与所述气缸套的螺纹接合引起所述第一台肩和第二台肩压缩所述密封件。7.根据权利要求6所述的发动机系统，其中: 所述发动机缸体和所述气缸套包括加工面和穿过所述加工面的孔； 所述燃料喷射器构造成由所述孔接纳；并且 所述末端与所述气缸套的螺纹结合引起所述第一台肩和第二台肩将所述密封件压靠在所述加工面上。8.根据权利要求6所述的发动机系统，其中，所述密封件为弹性O形环密封件。9.根据权利要求1所述的发动机系统，还包括: 气缸盖，所述气缸盖构造成封闭所述气缸孔的一端；和 形成在所述气缸套内的至少一个进气口，其中: 所述燃料喷射器构造成喷射气态燃料； 所述燃料喷射器构造成在所述气缸盖与所述至少一个进气口之间的位置与所述气缸套螺纹接合；并且 所述燃料喷射器构造成在距离所述至少一个进气口的中心的一轴向距离处与所述气缸套螺纹接合，所述轴向距离与所述气缸套的直径的比值为约1:5至1:10。10.根据权利要求9所述的发动机系统，还包括可往复运动地设置在气缸套内的活塞，其中: 所述燃料喷射器构造成在所述活塞到达上止点之前约100°处所述至少一个进气口被所述活塞封闭时开始喷射燃料；并且 所述燃料喷射器构造成在所述活塞到达上止点之前约120°处所述活塞覆盖所述燃料喷射器的末端时停止喷射燃料。
【专利摘要】本发明涉及具有径向燃料喷射的发动机系统。公开了一种发动机系统。该发动机系统可具有至少部分地限定气缸孔的发动机缸体，和设置在气缸孔内的气缸套。该发动机系统还可包括构造成径向地穿过气缸孔并与气缸套螺纹接合的燃料喷射器。
【IPC分类】F02B49/00
【公开号】CN105089777
【申请号】CN201510242159
【发明人】D·班德亚帕德耶, M·B·格泽克
【申请人】易安迪机车公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月13日
【公告号】DE102015006179A1, US9181851, US20150330289