[發(fā)明專利]用于穩(wěn)健的自燃和火焰?zhèn)鞑サ腍CCI燃料噴射器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210098900.5
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN102734031A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R.O.小格羅弗;H.允;P.M.納特
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02M61/18
• 分類號: F02M61/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;楊楷

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2011年4月6日提交的美國臨時申請61/472580的權(quán)益，其通過引入并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及在內(nèi)燃發(fā)動機中的燃料噴射。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息。因此，這些陳述不應被理解為構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認。

已知的火花點火（SI）發(fā)動機將空/燃混合物引入到每個氣缸中，該混合物在壓縮沖程中被壓縮并且由火花塞點火。已知的壓燃發(fā)動機在壓縮沖程的上止點（TDC）附近將加壓燃料噴入燃燒氣缸，燃料在被噴入后就開始燃燒。汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機兩者的燃燒都包括由流體力學控制的預混火焰或者擴散火焰。

SI發(fā)動機能以各種不同的燃燒模式運行，包括均質(zhì)充氣SI燃燒模式和分層充氣SI燃燒模式。SI發(fā)動機可被構(gòu)造成在預定的速度/載荷運行條件下以均質(zhì)充氣壓燃（HCCI）燃燒模式運行，該模式也被稱為受控的自燃燃燒。HCCI燃燒模式包括由氧化化學控制的分布式的、無火焰的、自燃燃燒過程。以HCCI燃燒模式運行的發(fā)動機具有在進氣門關(guān)閉時刻在成分、溫度和殘余廢氣方面優(yōu)選為均質(zhì)的氣缸充氣。HCCI燃燒是分布式的通過運動受控的燃燒過程，其中發(fā)動機以稀空/燃混合物運行，即在化學當量空/燃點的貧側(cè)運行，峰值燃燒溫度相對低，從而產(chǎn)生低NOx排放物。均質(zhì)的空/燃混合物最小化了形成煙和顆粒排放物的富區(qū)的發(fā)生。

以HCCI燃燒模式運行很大程度上依賴于燃燒室內(nèi)的條件，在該模式中燃燒基于將充氣壓縮到在整個燃燒室內(nèi)基本上一致的燃燒點而發(fā)生。如果在燃燒室內(nèi)存在不足夠的熱量和/或壓力，那么充氣可能就不能開始燃燒或者可能缺火，從而導致不穩(wěn)定的燃燒或者燃燒效率的下降。如果在燃燒室內(nèi)存在過量的熱量和/或壓力，那么充氣可能在預期的燃燒始點之前就燃燒，從而導致錯亂的燃燒和/或氣缸中的鳴響。

在HCCI燃燒模式運行的發(fā)動機可以以火花輔助模式運行，其中與以HCCI燃燒模式運行相稱地將空氣和燃料引入燃燒室，同時在預期的自燃之前就利用來自火花塞的火花以確保恰當?shù)娜紵?/p>

發(fā)明內(nèi)容

直噴發(fā)動機包括接收加壓燃料流的燃料噴射器。該燃料噴射器提供直接到發(fā)動機的燃燒室內(nèi)的燃料噴射。燃料噴射器包括第一燃料噴射器噴嘴開口，其以第一窄噴射角將燃料噴射質(zhì)量的第一部分引導向火花塞的火花間隙。燃料噴射器還包括第二燃料噴射器噴嘴開口，其以第二更寬的噴射角將燃料噴射質(zhì)量的第二部分分散在燃燒室內(nèi)。

本發(fā)明還提供了如下方案：

方案1.?一種燃料噴射器，其接收加壓燃料流并將燃料噴射直接提供到內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，燃料噴射器包括：

第一燃料噴射噴嘴開口，其以第一窄噴射角度將燃料噴射質(zhì)量的第一部分引導向火花塞的火花間隙；和

第二燃料噴射噴嘴開口，其以第二更寬噴射角度將所述燃料噴射質(zhì)量的第二部分分散在所述燃燒室內(nèi)。

方案2.?如方案1的燃料噴射器，還包括：

以所述第二更寬噴射角度將所述燃料噴射質(zhì)量的所述第二部分分散在所述燃燒室內(nèi)的多個燃料噴射噴嘴開口。

方案3.?如方案1的燃料噴射器，還包括：

以所述第一窄噴射角度將所述燃料噴射質(zhì)量的所述第一部分引導向所述火花間隙的第一多個燃料噴射噴嘴開口；和

以所述第二更寬噴射角度將所述燃料噴射質(zhì)量的所述第二部分分散在所述燃燒室內(nèi)的第二多個燃料噴射噴嘴開口。

方案4.?如方案3的燃料噴射器，其中所述燃料噴射噴嘴開口被圍繞著所述燃料噴射器的頂端徑向分散；并且

其中所述第一多個燃料噴射噴嘴開口被取向為朝向所述火花塞。

方案5.?如方案3的燃料噴射器，其中所述第一多個燃料噴射噴嘴開口包括取向為朝向所述火花塞的兩個燃料噴射噴嘴開口；并且

其中所述第二多個燃料噴射噴嘴開口包括六個燃料噴射噴嘴開口。

方案6.?如方案3的燃料噴射器，其中所述第一多個燃料噴射噴嘴開口包括取向為朝向所述火花塞的兩個燃料噴射噴嘴開口；并且

其中所述第二多個燃料噴射噴嘴開口包括八個燃料噴射噴嘴開口。

方案7.?如方案3的燃料噴射器，其中所述燃料噴射質(zhì)量的所述第一部分包括20％和30％之間的所述燃料噴射質(zhì)量。

方案8.?如方案1的燃料噴射器，其中所述第一窄噴射角度建立具有60度燃料噴射包絡(luò)的噴霧。