CN112654773B - 电磁阀复位装置 - Google Patents

Abstract

电磁阀复位装置(42)旨在用于一种阀式点火预燃室(1)，所述阀式点火预燃室具有分层腔(8)，所述分层腔通过分层阀(13)可关闭的分层管(7)连接到容纳主要装料(30)的燃烧室(5)，分层喷射器(8)，以及点火装置(11)，所述点火装置通向所述腔(8)以便喷射和点燃引发剂装料(9)，从而在所述分层阀不关闭所述分层管时通过由所述分层阀(13)与所述分层管(7)形成的火炬点火预燃室点燃所述主要装料(30)，所述阀(13)另外通过由磁场源(44)产生的磁场保持与所述管(7)接触。

Description

电磁阀复位装置

本发明的目的是一种用于阀式点火预燃室的电磁阀复位装置，或者其次用于具有梭动电极的火花塞的电磁阀复位装置，所述预燃室和所述火花塞用于通过由火花点燃的引发剂装料来点燃被引入到内燃发动机的燃烧室中的主要装料。

已知的专利申请第FR 1750264号涉及一种阀式点火预燃室，公开于2018年6月14日，以及专利申请第FR 1662254号涉及一种梭动电极火花塞，公开于2018年7月13日。这两个专利申请属于本申请人。

专利申请FR 1750264和FR 1662254的发明适用于具有火花点火的任何往复式发动机，而不管主要装料被新鲜空气或再循环和预冷却的排气高度稀释的类型。用新鲜空气或冷却的排气稀释主要装料使得可以增加所述电动机的平均和/或最大热力学效率，并且因此在产生的相同工作量下减少所述电机的燃料消耗。

所述发明的目的是实现高度稀释的主要装料的可靠点火和快速燃烧，所需的效率增益只有在这种点火和这种燃烧时才是可能的。

在专利申请FR 1750264和FR 1662254中描述的装置虽然各自产生不同的结果，但是是基于类似的基本原理。为了方便起见，这里我们将集中在专利申请第FR 1750264号提及的阀式点火预燃室。

请注意，根据专利申请第FR 1750264号，应用本发明的火花点火往复式发动机的燃烧室经由分层管连接到形成在所述电动机的气缸盖中的分层腔。

分层喷射器终止于所述分层腔中，它可以向其中喷射由易于易燃的氧化剂和通过压缩装置预加压的气体燃料混合物组成的引发剂装料。在主要装料已经通过至少一个进气阀被引入火花点火往复式发动机的燃烧室中并且然后被压缩之后，所述引发剂装料用于触发主要装料的燃烧。

通过由点火装置点燃引发剂装料来触发主要装料的燃烧，所述点火装置可以是本身已知的火花塞的形式，而电弧可以在所述火花塞的两个电极之间形成。

为了给予由引发剂装料燃烧释放的能量尽可能高的效率以触发主要装料的燃烧，专利申请第FR 1750264号的发明要求分层阀。

所述阀可以与在分层管中制成的阀关闭座接触以关闭所述管并将分层腔与燃烧室密封隔离，或者可以与也在分层管中制成的阀打开座接触并形成火炬点火预燃室，通过所述火炬点火预燃室使分层腔经由通向所述室的气体喷射孔与燃烧室连通。

通过阅读专利申请第FR 1750264号，人们注意到，分层腔与燃烧室之间的压力差导致阀停留在阀关闭座上或阀打开座上。

实际上，如果燃烧室中的压力大于分层腔中的压力，则将阀压靠在与其配合的阀关闭座上，以防止燃烧室中的气体进入分层腔。

相反，如果燃烧室中的压力小于分层腔中的压力，则将所述阀压靠在与其配合的阀打开座上，以形成火炬点火预燃室，并使分层腔经由所述预燃室在其周边上具有的气体喷射孔与燃烧室连通。

通过阅读专利申请第FR 1750264号所了解，有利的是，由分层腔和分层管的组合形成的体积相对于火花点火发动机的燃烧室的体积非常小。实际上，在所述专利申请中所要求的压缩装置对引发剂装料的预压缩在能量方面是昂贵的，并且降低了火花点火发动机的总效率。因此，所述引发剂装料的质量和压力必须最小化。

然而，应当注意，由分层腔和分层管产生的小体积意味着当包含在主要室中的气体开始被发动机活塞压缩时，可用于致动阀的低气流。

但是在该精确时刻，所述阀必须尽可能快地压靠在与其配合的阀关闭座上，以防止包含在燃烧室中的气体进入分层管。

为了使阀在足够短的时间内有效地压靠在阀关闭座上，尽管分层腔和分层管产生小体积，但需要提供非常小的气体喷射孔。实际上，所述孔必须足够小并且构成对气体从燃烧室到分层腔的通道的足够有效的屏障，并且这使得所述室与所述腔之间的压力差最大化并且允许阀被致动。

这就是为什么专利申请第FR 1750264号的发明的操作描述提到气体喷射孔直径测量为百分之十二毫米，而分层阀可以在阀关闭座与阀打开座之间行进的最大总行程为百分之十五毫米。

这种小直径当然作为非限制性实例给出。而且，它揭示了需要在一方面经受分层腔中的气体压力的阀腔侧与另一方面经受燃烧室中的气体压力的所述阀的室侧之间生成足够的压力差。

实际上，作为实例，专利申请第FR 1750264号给出的发明的操作描述介绍了引发剂装料可以仅包含主要装料中包含的燃料的百分之一点六。这导致由分层腔和分层管产生非常小的总体积。所述小体积意味着当包含在主要室中的气体被压缩时，在主要室与分层腔之间形成小的气流。为此，需要非常小直径的气体喷射孔来产生足够的力以致动阀。

实际上，大直径的气体喷射孔将具有允许太多来自主要室的气体经由所述孔直接进入分层腔的结果。这种与移动阀所需的流动平行建立的过量流动将不利于施加到阀的腔侧的压力与施加到所述阀的室侧的压力之间的差。超过气体喷射孔的一定直径，所述阀不能再被致动。

然而，非常小直径的气体喷射孔具有主要缺点。实际上，当引发剂装料在分层腔中点燃时，所产生的燃烧显著增加所述腔中的压力。这具有推动阀并将其压靠在与其配合的阀打开座上的效果。

当与所述座保持密封接触时，所述阀与分层管一起形成火炬点火预燃室，使得引发剂装料的热气体可以火炬的形式通过气体喷射孔升高到高温，然后所述火炬穿过电动机燃烧室的容积并点燃其中的主要装料。

为了确保所述主要装料的快速燃烧并使火花点火发动机的效率最大化，由热气组成的所述火炬必须充分穿透主要装料以达到燃烧室的周边极限。然而，对于所述火炬的相同穿透量，每个火炬在点火预燃室中产生的压力随着气体喷射孔的直径变小而变大。

如果气体喷射孔非常小，则每个火炬需要在点火预燃室中产生非常高的压力，以便生成穿透足够远的燃烧气体火炬。为此，分层喷射器需要首先以非常高的压力将引发剂装料引入到分层腔中，这意味着压缩装置消耗大量的能量。因此，非常小的气体喷射孔降低了专利申请第FR 1750264号的发明用于提高使用它的火花点火发动机的效率。

此外，效率的损失并非非常小的气体喷射孔的唯一缺点，然而这些气体喷射孔对于阀的适当致动是不可缺少的。实际上，在通过火花塞点燃引发剂装料之后突然出现的高压具有将阀猛烈地压靠在与其配合的阀打开座上的效果。所产生的冲击损害了阀和阀座两者的寿命并且甚至可以导致所述阀和所述阀座的过早破坏。

考虑到当火花点火发动机中的压缩开始时，为了使压力尽可能有效地致动阀，优选的是使阀打开座的表面面积最小化，从而使阀的室侧暴露于燃烧室中的气体压力的自由表面区域最大化。实际上，为了将所述阀拉离所述座，所述气体的压力仅施加在所述自由表面区域上。

但是最小化阀打开座的表面积增加了发生在阀与所述座之间的冲击表面上的比功率，所述功率例如以毫焦耳每平方毫米表示。

此外，人们注意到实际上没有减轻阀与阀打开座之间的冲击，这进一步加重了所述阀和所述座的所述冲击的破坏性后果。

因此，根据专利申请第FR 1750264号的阀式点火预燃室的设计只能是一方面气体喷射孔的直径和致动所述阀所需的阀打开座的表面积之间的折衷结果，另一方面是火花点火发动机的效率和阀的寿命之间的折衷结果。

为了避免所述折衷并因此使配备有根据专利申请第FR 1750264号的阀式点火预燃室的任何火花点火发动机的效率最大化，在不损害阀的致动或寿命的情况下，根据本发明和具体实施例的电磁阀复位装置使得以下成为可能：

·当发动机活塞开始压缩包含在主要室中的气体时，总是使阀返回到接触与其配合的阀关闭座接触，并且即使小的空气流也可用于致动所述阀；

·减轻阀和与其配合的阀打开座之间的冲击，而不损害所述阀的致动。

考虑到上述内容，根据本发明和特殊实施例的电磁阀复位装置因此使得以下成为可能：

·仅基于火花点火发动机的更好效率的标准来确定气体喷射孔的直径、由分层腔和分层管产生的总体积，以及所述腔中的引发剂装料的喷射压力，并且这不需要对阀致动和耐久性的双重要求；

·使火花点火发动机的效率和阀的寿命最大化。

就像专利申请第FR 1750264号的阀式点火预燃室或其引用的专利申请第FR1662254号的梭动电极火花塞，电磁阀复位装置被设计成廉价批量生产，以便与包括汽车在内的大多数应用的经济限制相兼容。

应当理解，根据本发明的电磁阀复位装置可以应用于任何旋转或往复式内燃火花点火发动机，而不管其类型，不管其消耗的燃料是气体、液体还是固体，并且不管其主要装料是否被冷却的EGR、任何种类的中性气体，或富氧气体或包含任何其他氧化剂的气体稀释。

还应当理解，用于点燃配备有根据本发明的电磁阀复位装置的任何火花点火发动机的主要装料的引发剂装料可以包含不同于组成所述主要装料的燃料和/或氧化剂的燃料和/或氧化剂。

在说明书和直接或间接从属于主权利要求的从属权利要求中描述了本发明的其它特征。

根据本发明的电磁阀复位装置旨在用于一种用于内燃发动机的阀式点火预燃室，所述发动机包含位于气缸顶部以便与活塞一起形成燃烧室的气缸盖，主要装料可引入所述燃烧室中，所述气缸盖接纳分层腔，分层喷射器一方面可将引发剂装料喷射到所述分层腔中，并且另一方面，点火装置通向所述分层腔，所述腔通过分层管与燃烧室连接，同时分层阀能够关闭所述管并将所述分层腔与燃烧室隔离于所述阀的腔侧表面，然后通过腔侧阀支承表面搁置在阀关闭座上，或者与所述管一起形成火炬点火预燃室，所述火炬点火预燃室使得所述分层腔借助于所述预燃室中的至少一个气体喷射孔与所述燃烧室连通，所述阀具有的室侧表面在这种情况下经由室侧阀支承表面搁置在阀打开座上，所述装置包含：

·整体或部分构成所述分层阀和所述分层管的至少一种磁性材料；

·至少一个磁场源，其磁通量穿过所述分层阀和所述分层管，以便磁化所述阀和所述管。

根据本发明的电磁阀复位装置包含磁场源，所述磁场源为永磁体。

根据本发明的电磁阀复位装置包含磁场源，所述磁场源是电流可流过的导线线圈。

根据本发明的电磁阀复位装置具有由计算机控制的流过所述导线线圈的所述电流的安培数。

根据本发明的电磁阀复位装置包含所述分层管的接纳所述阀打开座的端部，所述端部由添加到所述管并由非磁性材料制成的部分组成。

根据本发明的电磁阀复位装置包含位于腔侧的表面，所述表面由形成环形分配室的圆形周边凹部组成，其中所述腔侧阀支承表面的外径等于或小于所述环形室的内径。

根据本发明的电磁阀复位装置具有通向所述燃烧室的所述分层管的所述端部的直径，所述直径局部显著减小，以便形成气体节流孔，所述端部因此与所述室侧的表面一起形成阀阻尼室，当所述腔侧阀支承表面接触与其配合的所述阀关闭座时，所述阀阻尼室具有最大容积。

根据本发明的电磁阀复位装置包含所述室侧阀支承表面和所述阀打开座的外径，所述外径接近所述分层阀的外径，而所述支承表面和所述座的内径接近气体节流孔的直径。

以下结合作为非限制性实例给出的附图的描述将提供对本发明、本发明的特征以及本发明可能提供的优点的更好理解：

图1是根据本发明的电磁阀复位装置的示意性剖视图，所述电磁阀复位装置可安装在内燃发动机的气缸盖中。

图2是根据本发明的电磁阀复位装置的示意性剖视图，其中磁场源由永磁体组成。

图3是根据本发明的电磁阀复位装置的示意性剖视图，其中磁场源由电流可流过的导线线圈组成。

图4至图6是根据本发明的电磁阀复位装置的局部特写示意性剖视图，所述视图示出所述装置的操作的某些阶段。

具体实施方式

图1至图6示出了根据本发明的电磁阀复位装置42、其组件、变型和附件的各种细节。

电磁阀复位装置42专门被设计用于阀式点火预燃室1，例如在专利申请第FR1750264号中所描述的，或者用于梭动电极火花塞，例如在法国专利申请第FR 1662254号中所描述的。

在图1中可以看出，电磁阀复位装置42被具体地设计用于内燃发动机2，所述内燃发动机包括在气缸4顶部以便与活塞31一起形成燃烧室5的气缸盖3，主要装料30可引入所述燃烧室中，所述气缸盖3接纳分层腔6，一方面，分层喷射器8可以将引发剂装料9喷射到所述分层腔中，并且另一方面，点火装置11通向所述分层腔。

注意，分层喷射器8可以是任何类型而没有限制，并且可以由能够通过任何方式将引发剂装料9引入到分层腔6中的任何设备组成，并且这与包含所述引发剂9的氧化剂-燃料混合物AF是在气体或液体的另一喷射器的可能帮助下还是在本身已知的汽化器的帮助下在所述分层喷射器8的上游还是下游形成无关。

在图2和图3中可以注意到，分层腔6通过分层管7连接到燃烧室5，而分层阀13可以关闭所述管7并将分层腔6与燃烧室5隔离于所述阀13的腔侧14的表面，然后通过腔侧阀支承表面19搁置在阀关闭座18上，或者与所述管7一起形成火炬点火预燃室23，所述火炬点火预燃室通过所述预燃室23中的至少一个气体喷射孔24使分层腔6与燃烧室5连通，所述阀13具有的室侧表面15在这种情况下经由室侧阀支承表面21搁置在阀打开座20上。

图2至图6示出了根据本发明的电磁阀复位装置42包括至少一种磁性材料43，其整体或部分地构成分层阀13和分层管7，所述材料43例如由钢或软铁组成。

图2至图6还示出了电磁阀复位装置42包含至少一个磁场源44，所述磁场源的磁通量54穿过分层阀13和分层管7，以便磁化所述阀13和所述管7，从而将所述管7和所述阀13彼此拉近，这倾向于将腔侧阀支承表面19压靠在与其配合的阀关闭座18上。

如图2所示，磁场源44可以是本身已知的永磁体53，例如由铁氧体、钕铁硼、钐钴或铝镍钴制成。

作为图3所示的备选方案，磁场源44可以是导线线圈51，电流可以流过所述线圈。在这种情况下，流过导线线圈51的电流的安培数可以由计算机52控制，所述计算机可以使分层阀13的复位功率适应于其阀关闭座18或完全或完全不控制所述复位，例如在曲轴的720度旋转期间，在所述旋转期间发生内燃发动机2的四个冲程，和/或考虑到所述发动机2的速度和负载。

图1至图6示出了分层管7的接纳阀打开座20的端部可以是添加到所述管7的部分49，所述部分由诸如不锈钢或铬镍铁合金等非磁性材料50组成，使得分层阀13沿与其配合的阀关闭座18的方向而不是沿阀打开座20的方向被拉动。

作为根据本发明的电磁阀复位装置42的变型，腔侧表面14可包含形成环形分配室46的圆形周边凹部45。

在这种情况下，腔侧阀支承表面19的外径等于或小于所述环形室46的内径，而来自分层腔6的气体在经由火炬点火预燃室23和气体喷射孔24喷射到燃烧室5中之前在所述环形分配室46中分配，并且这是在引发剂装料9已经由点火装置11点火之后。

注意，环形分配室46可以限制分层阀13的行程，而不会显著地限制从分层腔6到火炬点火预燃室23的气流。

这使得有可能一方面在分层阀13与分层管7之间保持足够的磁吸引力，并且另一方面确保所述阀13总是平行于阀关闭座18而压靠在所述阀关闭座上，而无法保持卡在分层管7中，这是由于在阀关闭座18处，磁场线不垂直于所述座18的表面。

注意，在图1至图6中，根据本发明的阀磁复位装置42的变型，通向燃烧室5的分层管7的端部的直径可以局部显著减小，以便形成气体节流孔47，所述端部因此与室侧表面15一起形成阀阻尼室48，当腔侧阀支承表面19接触与其配合的阀关闭座18时，所述阀阻尼室的容积最大。

根据该变型，阀阻尼室48有利地设置成当室侧阀支承表面21接触与其配合的阀打开座20时限制冲击力。

冲击力受到以下事实的限制：由于分层阀13朝向阀打开座20移动的作用，捕获在阻尼室中的气体的压力升高，因此所述气体在通过气体节流孔47逸出之前减慢分层阀13。

作为该变型的改进，室侧阀支承表面21和阀打开座20的外径可以接近分层阀13的外径，而所述支承表面21和所述座20的内径接近气体节流孔47的直径。

注意，根据本发明的电磁阀复位装置42的这种特定布置使得可以最大化阀阻尼室48在阻尼发生在室侧阀支承表面21和与其配合的阀打开座20之间的冲击方面的效率。这是当所述支承表面21和所述座20彼此非常接近时在它们之间发生的气体的冲洗效果的结果。

上述改善和改进以及作为根据本发明的电磁阀复位装置42的一部分的改善和改进适用于专利申请FR 1750264和FR 1662254的发明，即使当所述发明是以直接包含阀或梭动电极的火花塞的形式出现时。

注意，根据本发明的电磁阀复位装置42特别适用于由非磁性铝合金制成的气缸盖3，这在汽车工业中是常见的。实际上，当应用于这种气缸盖3时，所述装置42的操作很少或根本不被其环境破坏。

本发明的操作：

根据图1至图6，根据本发明的用于阀式点火预燃室1的电磁阀复位装置42的操作可容易地理解。

从图1中可以看出，根据电磁阀复位装置42的非限制性实施例，所述装置可以在具有如专利申请第FR 1750264号中所描述的阀式点火预燃室1的内燃发动机2中实现。

注意，如图2和图3所示，所述预燃室1尤其包括分层腔6、分层管7和分层阀13，在所述分层腔中引导点火装置11和分层喷射器8。

注意，在图6中，分层阀13可以构成具有分层管7的火炬点火预燃室23，所述预燃室23一方面同时与分层腔6连通，另一方面经由气体喷射孔24与包括在内燃发动机2中的燃烧室5连通。

除了所述预燃室1之外，在图1中可以看出，所述发动机2包含气缸盖3，所述气缸盖包括冷却水套41并且位于气缸4顶部以便与活塞31一起形成燃烧室5，主要装料30可以在所述燃烧室中燃烧。

注意，在图1中，活塞31通过杆38连接到曲轴37，当所述活塞31由气缸4中的往复平移运动驱动时，所述活塞31使曲轴37进行旋转运动。

在图1中还可以看出，燃烧室5可以通过进气阀34与进气管道32连通，所述室5还能够通过排气阀35与排气管33连通。

图1至图6被认为是用于绘示根据本发明的电磁阀复位装置42的操作的非限制性实例，示出了点火装置11由本身已知的点火火花塞12组成，其中接地电极39和中心电极40通向分层腔6。在图1至图3中还注意到，分层喷射器8可以通过喷射器出口管28将引发剂装料9喷射到分层腔6中。

在图1中，可以看出，分层压缩机36构成用于对形成引发剂装料9的易燃烧的氧化剂-燃料混合物AF加压的压缩装置10，所述装料旨在由分层喷射器8喷射到分层腔6中。

在阀式点火预燃室1相对于在专利申请第FR 1750264号中所描述的保持不变的基本原理下，我们现在将集中于在所述预燃室1的操作中由本发明的电磁阀复位装置42提供的特征。

在详细描述根据本发明的电磁阀复位装置42的操作时，我们将假定磁场源44由如图2所示的永磁体53组成。

我们还将选择图1至图6中所示的实施例实例，其中可以看出，阀打开座20是分层管7上的附加部分49，所述部分49由非磁性材料50(在本案中为不锈钢)制成，而分层阀13的腔侧表面14包含形成环形分配室46的周边圆形凹部45。

注意，在图2至图6中，附加部分49有利地包含冷却环55，所述冷却环允许所述附加部分与气缸盖3接触地有效冷却，所述环55在所述部分49与所述气缸盖3之间形成热桥。

注意，在图2至图6中，至少分层腔6和分层管7可以由磁性材料43制成的单个部分组成，其外壁全部或部分地与在气缸盖3中制成的冷却水套41中循环的冷却液接触。

为了绘示电磁阀复位装置42的操作，我们还将选择图1至图6中所示的特定构造，根据所述构造，通向燃烧室5的分层管7的端部的直径局部显著减小，以便形成气体节流孔47，所述气体节流孔与所述管7和分层阀13的室侧表面15一起形成阀阻尼室48。

此外，我们将选择所述构造的变型，其要求室侧阀支承表面21和阀打开座20的外径接近分层阀13的外径，而所述支承表面21和所述座20的内径接近气体节流孔47的直径。

图4示出了根据本发明的电磁阀复位装置42，磁通量54(这里由长虚线表示)由磁性材料43输送，分层阀13和分层管7由所述磁性材料制成，所述分层阀和分层管在本案中和在该非限制性实例中是钢。

当因此而磁化时，分层阀13和分层管7以这样的方式拉近彼此，即阀13具有压靠在与其配合的阀关闭座18上的自然趋势。

在接纳阀打开座20的分层管7的端部是由非磁性材料50制成的附加部分49的情况下，分层阀13仅沿与其配合的阀关闭座18的方向而不是沿阀打开座20的方向被拉动。

结果是，与专利申请第FR 1750264号中所描述的相反，电磁阀复位装置42的作用是分层阀13关闭分层管7，这不仅是因为燃烧室11中的压力大于分层腔6中的压力，还因为所述阀13在该方向上被永磁体53所施加的磁场吸引，这在图4中清楚地示出。

考虑到上述内容，注意到根据本发明的电磁阀复位装置42使得可以仅基于内燃发动机2的更高效率的标准而不需要致动分层阀13来确定一方面由分层腔6和分层管7形成的总体积，并且另一方面确定气体喷射孔24的直径。

因此，可以进行这些选择，分层阀13关闭分层管7所需的压力差不会成为决定性因素，特别是在通过进气阀34进入燃烧室5之后的主要装料30的压缩开始时。

除了在优化内燃发动机2的效率方面有很大自由度之外，根据本发明的电磁阀复位装置42导致分层阀13的操作对所述电动机2的旋转速度的敏感性较低，因为根据专利申请第FR1750264号，获得所述阀13关闭分层管7所需的压力差主要取决于所述速度。

因此，从图4中可以容易地推断出，根据本发明的电磁阀复位装置42要求分层管7被分层阀13关闭，不仅由于燃烧室5中的压力与分层腔6中的压力之间的压力差，如专利申请第FR 1750264号中所描述的发明，还由于由永磁体53施加在分层阀13上的磁复位力。

注意，如图5所示，当引发剂装料9被火花塞12点燃时，磁复位力实际上对通过分层阀13适当打开分层管7没有影响。实际上，在点燃之后，分层腔6中的燃烧气体的压力承受所述阀13的腔侧表面14的力显著高于由永磁体53施加在所述阀13上的磁复位力。

注意，分层阀13关闭分层管7对施加在所述阀13的腔侧表面14上的压力与施加在室侧表面15上的压力之间的差的较小依赖性也使得可以更自由地确定通向燃烧室5的分层管7的终端的直径。

实际上，专利申请第FR 1750264号的发明要求室侧表面15将尽可能大的表面暴露于包含在燃烧室5中的气体的压力，以在分层阀13需要关闭分层管7时，特别是在先前经由进气阀34进入燃烧室5的主要装料30的压缩开始时，允许所述分层阀的适当致动。为此，与室侧阀支承表面21配合的阀打开座20的径向长度必须尽可能小。

在返回通过分层阀13关闭分层管7的程度上，现在仅少量地取决于气体的压力，并且主要通过由永磁体53生成的磁吸引力来确保，当室侧阀支承表面21接触与其配合的阀打开座20时，可以大大减少暴露于室侧表面15上的气体压力的表面。这通过将阀打开座20的径向长度大大增加到这样的程度来实现，即通向燃烧室5的分层管7的端部仅仅剩下如图1至图6所示的小直径气体节流孔47。

如图1至图4所示，通过根据本发明的电磁阀复位装置42使得这种特定的构造成为可能，使得当腔侧阀支承表面19接触与其配合的阀关闭座18时，能够形成具有最大容积的阀阻尼室48。

注意，阀阻尼室48是根据本发明的电磁阀复位装置42的有利结果，所述室48对于使分层阀13非常坚固并具有长寿命是决定性的。

实际上，如图5所示，当分层阀13在火花塞12点燃引发剂装料9之后沿阀打开座20的方向移动时，所述阀13将包含在阀阻尼室48中的气体经由气体节流孔47朝向燃烧室5排出。

这样，所述阀13产生“冲洗作用”，所述“冲洗作用”将截留在室侧阀支承表面21与阀打开座20之间的气体朝向气体节流孔口47排出。所述“冲洗作用”使所述阀13减速。

另外，气体节流孔47减慢气体从阀阻尼室48到燃烧室5的流动，这有助于减慢分层阀13。

注意，由于“冲洗效应”和气体节流导致的分层阀13的减速在室侧阀支承表面21靠近与其配合的阀打开座20时更加强烈。

这种特殊性使得有可能在图5所示的初始时刻确保分层阀13朝向阀打开座20的快速移动，以便形成火炬点火预燃室23并且经由气体喷射孔24喷射由引发剂装料9的燃烧产生的燃烧气体，以便点燃主要装料30。在图6所示的后续时刻，所述特性确保室侧阀支承表面21逐渐搁置在阀打开座20上，从而赋予分层阀13最大的耐久性。

注意，为了通过其腔侧阀支承表面19重新接触阀关闭座18，分层阀13有很多时间，因为一旦引发剂装料9完成燃烧并且装料中的大部分气体已经以火炬的形式通过气体喷射孔24喷射达到高温，燃烧室5中的压力就迅速变得大于分层腔6中的压力。

因此，通过该压力差和由永磁体53施加在分层阀13上的磁复位力的组合效应，分层阀借助于其腔侧阀支承表面19在曲轴37的几度旋转中返回到与阀关闭座18接触。

接下来，只要没有触发新的引发剂装料9的点燃，分层阀13可以稍微打开以允许几立方毫米的气体从分层管7通到燃烧室5，而无需完全打开。这种情况的结果是分层阀13主要保持与阀关闭座18接触，准备起动内燃发动机2的另一个四冲程热力循环，所述循环可被认为是在新的主要装料30通过进气阀34被引入燃烧室5时起动。

注意，通过大部分时间都保持分层阀13接触与其配合的阀关闭座18，根据本发明的电磁阀复位装置42在所述装料30的压缩开始时限制残余的燃烧后的气体从主要装料30侵入分层腔6。这有利于引发剂装料9点燃主要装料30的最大功效。

如前所述，腔侧表面14可有利地包括形成环形分配室46的周边圆形凹部45，其中腔侧阀支承表面19的外径等于或小于所述环形室46的内径。所讨论的环形分配室46在图4中尤其可见。

根据本发明的电磁阀复位装置42的这种特定构造使得可以限制分层阀13的行程，而不会显著地限制在点燃引发剂装料9之后建立的从分层腔6到火炬点火预燃室23的气流。

由于分层管7施加在分层阀13上的磁吸引力大致与所述阀13和所述管7之间的距离的平方成反比，将所述阀13的行程减小30％使得当室侧阀支承表面21接触与其配合的阀打开座20时，可以用永磁体53的相同功率使所述力加倍。

此外，由环形分配室46提供的分层阀13的减小的行程，在不损害气体的正常流动的情况下，使得可以确保所述阀13总是平行于与其配合的阀关闭座18而压靠在所述阀关闭座上，而不会冒保持卡在分层管7中的风险，这是由于在阀关闭座18处，磁场线不垂直于所述座18的表面。

注意，根据本发明的电磁阀复位装置42不会以任何方式降低其有利地应用的专利申请FR 1750264和FR 1662254的发明的性能。相反，它实质上提高了其效率。

还要注意的是，根据本发明的电磁阀复位装置42可应用于内燃发动机以外的领域，例如气体射钉器、火器，或需要通过具有最佳可能效率的引发剂装料点燃主要装料的任何其它装置。

根据本发明的电磁阀复位装置42的可能性不限于刚刚描述的应用，并且还必须理解，前面的描述仅作为实例给出并且不以任何方式限制所述发明的领域，这不会超出用任何等同的实施例替换所描述的实施例细节。

Claims (8)

1.一种用于内燃发动机(2)的阀式点火预燃室(1)的电磁阀复位装置(42)，所述发动机包含位于气缸(4)顶部以便与活塞(31)一起形成燃烧室(5)的气缸盖(3)，主要装料(30)能够引入所述燃烧室中，所述气缸盖(3)接纳分层腔(6)，分层喷射器(8)一方面能够将引发剂装料(9)喷射到所述分层腔中，并且另一方面，点火装置(11)通向所述分层腔，所述腔(6)通过分层管(7)连接到所述燃烧室(5)，同时分层阀(13)能够关闭所述管(7)并将所述分层腔(6)与所述燃烧室(5)隔离，其中所述阀(13)的腔侧表面(14)然后通过腔侧阀支承表面(19)搁置在阀关闭座(18)上，或者与所述管(7)一起形成火炬点火预燃室(23)，所述火炬点火预燃室使得所述分层腔(6)借助于所述预燃室(23)所包括的至少一个气体喷射孔(24)与所述燃烧室(5)连通，其中所述阀(13)的室侧表面(15)在这种情况下借助于室侧阀支承表面(21)搁置在阀打开座(20)上，其特征在于，所述装置包含：

●整体或部分地构成所述分层阀(13)和所述分层管(7)的至少一种磁性材料(43)；

●至少一个磁场源(44)，其磁通量(54)穿过所述分层阀(13)和所述分层管(7)以便磁化所述阀(13)和所述管(7)。

2.根据权利要求1所述的电磁阀复位装置，其特征在于，所述磁场源(44)是永磁体(53)。

3.根据权利要求1所述的电磁阀复位装置，其特征在于，所述磁场源(44)是导线线圈(51)，电流能够流过所述导线线圈。

4.根据权利要求3所述的电磁阀复位装置，其特征在于，流过所述导线线圈(51)的所述电流的安培数由计算机(52)控制。

5.根据权利要求1所述的电磁阀复位装置，其特征在于，所述分层管(7)的接纳所述阀打开座(20)的端部是添加到所述管(7)并由非磁性材料(50)组成的部分(49)。

6.根据权利要求1所述的电磁阀复位装置，其特征在于，所述腔侧表面(14)包含形成环形分配室(46)的圆形周边凹部(45)，其中所述腔侧阀支承表面(19)的外径等于或小于所述环形分配室(46)的内径。

7.根据权利要求1所述的电磁阀复位装置，其特征在于，通向所述燃烧室(5)的所述分层管(7)的端部的直径局部显著减小，以便形成气体节流孔(47)，所述端部因此与所述室侧表面(15)一起形成阀阻尼室(48)，当所述腔侧阀支承表面(19)接触与其配合的所述阀关闭座(18)时，所述阀阻尼室具有最大容积。

8.根据权利要求7所述的电磁阀复位装置，其特征在于，所述室侧阀支承表面(21)和所述阀打开座(20)的外径接近所述分层阀(13)的外径，而所述室侧阀支承表面(21)和所述阀打开座(20)的内径接近气体节流孔(47)的直径。