| 主权项 |
1﹒一种用于一往复活塞内燃机之活塞,其中一燃烧循环系完成于一可变容积燃烧室,该燃烧室系由该活塞往复运动于一端部封闭之汽缸中,一燃料和空气组成之供油系周期性地供应于该汽缸中,该燃烧循环包括进气、压缩、燃烧、膨胀和排气部分,而且其中该活塞顶系形成有凹处并在当该燃烧室系位于其最小容积时容纳了该供油之大部分,其特征在于:该活塞包括有一概略成环形的反应室,该反应室设置在靠近该凹处之周部的活塞顶区域并且沿着该凹处周部至少延伸设置一部分,以及一连续的槽口提供于该凹处和该反应室之间作连通;该反应室和该槽口之形状尺寸系设计成使得于每一燃烧循环之压缩部分时,该供油之一部分系被允许透过该槽口以切线方向进入该反应室,其中该供油之气体部分之流入系于整个压缩事件中概略受到限流;该被允许进入该反应室中之流体系以往向涡漩方式与该反应室之侧壁作密切接触,以便让该被允许进入之供油作有效的热传导,并作部分氧化反应以产生燃料之游离基类;任何自该燃烧室朝向该反应室行进之火焰前缘系受到冷却;于每一燃烧循环中经由该槽口自该反应室流入该燃烧室之带有游离基的受压缩气体至少于每一燃烧循环之膨胀和排气部分系受到限流;和该燃料之游离基系于一燃烧循环之燃烧、膨胀和排气部分时产生并暂时保持于该反应室中,并且于紧接着该排气部分之结束,至少于下一个接下来的燃烧循环之压缩部分之前,以足够的量释入于该活塞凹处,以调节该燃烧室中下一个接下来的供油,俾作预先选定的点火和燃烧特性。2﹒如申请专利范围第1项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有一燃料喷嘴设置成用以直接将液态燃料喷入该活塞凹处,并经由该槽口进入该反应室。3﹒如申请专利范围第2项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括至少一个辅助分立的孔口设置成用以提供该燃烧室和该反应室之间之连通,其中该燃料喷嘴系设置成用以于每一燃烧循环中经由该分立的孔口将燃料之一部分直接喷入该反应室中,该分立的孔口之尺寸和构形并且设计成得以冷却任何自该燃烧室朝向该反应室行进之火焰,以及得以于每一燃烧循环之膨胀、排气和压缩中,获致该带有游离基之气体自该反应室中流入该燃烧室中之限流。4﹒如申请专利范围第3项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,其中该分立的孔口系设置于该活塞凹处之下半部内。5﹒如申请专利范围第2项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有一悬空的突出部分位于该槽口之上方,并设置于该燃料喷嘴和该槽口之间。6﹒如申请专利范围第2项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有一悬空的突出部分设于该槽口之入口的下方,并且位于该燃料喷嘴和该活塞凹处之底部之间。7﹒如申请专利范围第3项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有一倾斜的通道用以提供该至少一个辅助分立的孔口和该反应室间之连通,该通道之倾斜角度系相对应于来自该燃料喷嘴之喷出燃料之角度。8﹒如申请专利范围第1项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有:一供油入口阀,一位于该油入口阀上游之供油准备机构,和位于该燃烧室中之火星塞机构。9﹒如申请专利范围第8项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,其中供油系被吸入,而且包含有用以层化该燃烧室内每一供油之机构,以便一较浓的油气混合在每一压缩事件结束时系存在于靠近该火星塞处而非靠近于该活塞处。10﹒如申请专利范围第1.2.3.4.5.6.7或8项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,进而包括有用以于每一燃烧循环时在该反应室中达成游离基类之产生之机构,其系依据下列公式:其中:Rout=自反应室中释放人活塞凹处之游离基;Rgen=于每一燃烧循环时产生于反应室中之游离基;Rin=于植入供油之压缩时自燃烧室回到反应室中之植入游离室;Rrct=于每一燃烧循环时保留于反应室中之游离基;Rerit﹒=于反应中所需用以在每一燃烧循环时一致地植入一供油于燃烧室中之游离基类的最小量,以便可获致该供油之一所欲求可预选的点火和燃烧特性。11﹒如申请专利范围第10项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,其中该所欲求可预选的点出火特性包含有:于每一燃烧循环时,供油在一一致的可预测的时间之下作压缩点火。12﹒如申请专利范围第1项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,其中:该槽口具有一0﹒010至0﹒100英寸(0﹒254至2﹒54mm)之横向高度,而且在燃烧室中与燃烧之最大温度和最大压力有关之一径向长度系依据下列公式:其中:L为槽口径向长度;K为一常数:T为该最大燃烧温度:P为该最大燃烧压力:藉之,该冷却和限流条件系为最佳化。13﹒如申请专利范围第1项中所述用于一往复活塞内燃机之活塞,其中该反应室容积(vB)和该燃烧室容积(vA)之间的关系系依据下列公式:其中vA=在活塞上死点位置总燃烧室余隙容积减去vB。14﹒一种于一吸气往复活塞式内燃机燃烧室中一供油之游离基植入程序,该吸气往复活塞式内燃机包括有:一活塞于其顶部其有一凹处区域,和一燃料供应系统设置成用以供应燃料于该燃烧室,以完成一包含有进气、压缩、燃烧、膨胀和排气部分之燃烧循环,该游离基植入程序包括有下列步骤:提供一概略成环形的反应室于该活塞顶部区域,该反应室位于该凹处之周部附近并且沿着该凹处区域之外周部至少延伸设置一部分;提供该反应室一连续的槽口,该槽口以切线方向朝向该反应左之一侧并且具有弧形内侧壁,以便当流体于活塞之每一压缩行程中自该凹处流入该反应室时,一径向涡流系产生于该反应室中,其中该涡流系设计成得以保留该流体于该反应室中;选取该槽口之尺寸、构形和位置,以便来自该燃烧室之燃烧火焰在延伸进入该反应室之前系为该槽口所冷却,以及使得可压缩气体在该反应室和该凹处区域二者之间的流入和流出,由于在每一燃烧循环之膨胀、排气和压缩部分之一部时压力差动情况系存在于通过该槽口时,因此系受到限流,以致于该反应室中之压力变动总是落后于该燃烧室中之压力变动,并且因此于一燃烧循环时该反应室中所产生之游离基于所述燃烧循环之燃烧、膨胀和排气部分时系部分地保留于该反应室中,而在下一个接下来的燃烧循环之压缩部分接近开始的时候系部分地释入该凹处区域;藉由引导用于每一循环之燃料之至少一部分以及空气进入该反应室并于此油气混合系与该反应室之侧壁作密切接触之涡漩时使该燃料与空气于该反应室中作部分地反应,以及藉由将产生于该反应室中之游离基之一部分于前述步骤中所提到的限流情况下释入于该凹处区域之下半底部中,以完成每一燃烧循环;完成该反应室中游离基之产生,并且依据下列公式控制该反应室中游离基之产生:其中:Rout=自反应中释放入活塞凹处区域之游离基;Rgen﹒=于每一燃烧循环时产生于反应室中之游离基;Rin=于一供油之压缩时自燃烧室回到反应室中之植入游离室;Rct﹒=保留于反应室中之游离基;Rcrit﹒=于反应中所需用以在每一燃烧循环时获致供油之可预选的点火和燃烧特性之燃料的游离基类之最小量。15﹒如申请专利范围第14项中所述于一吸气往复活塞式内燃机燃烧室中一供油之游离基植入程序,其中:燃料系以液态直接喷入该活塞之凹处区域:每一燃烧循环之燃烧部分系以压缩点火起始;以及每一燃烧循环中可预选的点火特性包括有一致的、可预测的点火定时。16﹒如申请专利范围第14项中所述于一吸氧往复活塞式内燃机燃烧室中一供油之游离基植入程序,其中所述供油之游离基植入程序系在一不超过18:1之压缩比的情况下,使用甲醇燃料之压缩点火来实施。17﹒如申请专利范围第14项中所述于一吸气往复活塞式内燃机燃烧室中一供油之游离基植入程序,其中一汽油燃料系使用在一空气燃料比为18─30比1的情况下。图示简单说明图1概要示出采用本发明之一较佳实施例压缩点火内燃机的燃烧室区域之一垂直剖面视图;图2系采用依据图1中所示本发明较佳实施例反应室之活塞顶之一部之详细视图;图3系采用依据图1中所示本发明较佳实施例反应室之活塞顶区域之一放大部分视图;图4概要示出本发明适用于─C﹒I﹒引擎之另一较佳实施例之一活塞顶区域的平面视图;图5系类似于图4,示出本发明适用于─C﹒I﹒引擎之一不同的较佳实施例;图6(a─c)概要示出本发明各其他较佳实施例应用于一直接喷油引擎之一活塞顶区域;图7系示出本发明用于─S﹒I引擎之一实施例;图8系一活塞顶之一部之一详细视图,其采用示于图7中之本发明之较佳实施例之反应室;图9和10系一活塞顶区域之平面视图,其采用本发明适用于S﹒I﹒引擎之实施例。 |
