[發(fā)明專利]氣體共軌燃料系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的高壓縮比發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410012257.9
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103925119B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設計）人: D·R·科爾德倫;C·A·布朗;M·L·威利
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 張魯濱,吳鵬

1.一種發(fā)動機，包括：

限定出多個氣缸的發(fā)動機殼體；

多個活塞，各活塞分別定位在所述氣缸中的一個內(nèi)并且能在下止點位置和上止點位置之間移動，所述下止點位置和所述上止點位置限定出大于14:1的壓縮比；

多個燃料噴射器，各燃料噴射器分別定位成用于向所述氣缸中的一個內(nèi)的直接噴射；

多個設置在所述發(fā)動機殼體內(nèi)的點火預燃室，各點火預燃室分別流體地連接至所述氣缸中的一個；

多個點火裝置，各點火裝置分別定位在所述點火預燃室中的一個內(nèi)；

多條設置在所述發(fā)動機殼體內(nèi)的氣體燃料供應通路，各氣體燃料供應通路分別在一個端部處通到所述點火預燃室中的一個；

流體地連接至所述燃料噴射器中的每一個的氣體燃料共軌，其中所述氣體燃料共軌是高壓氣體燃料共軌；以及

低壓氣體燃料共軌流體地連接至所述氣體燃料供應通路中的每一條的另一端部。

2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述點火裝置是火花點火器。

3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，所述火花點火器中的每一個包括電極，該電極與一突出部隔開一火花間隙；并且

所述突出部暴露在所述燃料噴射器的外表面上。

4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述點火裝置是預熱塞。

5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述點火裝置是激光點火器。

6.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述氣體燃料供應通路中的每一條的另一端部流體地連接至所述氣體燃料共軌。

7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機，其特征在于，所述氣體燃料供應通路中的每一條整個地位于所述燃料噴射器中的一個內(nèi)。

8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述點火預燃室中的每一個設置在所述燃料噴射器中的一個內(nèi)。

9.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述燃料噴射器中的每一個包括具有外部表面的末端，所述外部表面部分地限定出所述點火預燃室中的一個。

10.一種用于運行發(fā)動機的方法，所述發(fā)動機包括：限定出多個氣缸的發(fā)動機殼體；多個活塞，各活塞分別定位在所述氣缸中的一個內(nèi)并且能在下止點位置和上止點位置之間移動，所述下止點位置和所述上止點位置限定出大于14:1的壓縮比；多個燃料噴射器，各燃料噴射器分別定位成用于向所述氣缸中的一個內(nèi)的直接噴射；多個設置在所述發(fā)動機殼體內(nèi)的點火預燃室，各點火預燃室分別流體地連接至所述氣缸中的一個；多個點火裝置，各點火裝置分別定位在所述點火預燃室中的一個內(nèi)；多條設置在所述發(fā)動機殼體內(nèi)的氣體燃料供應通路，各氣體燃料供應通路分別在一個端部處通到所述點火預燃室中的一個；流體地連接至所述燃料噴射器中的每一個的氣體燃料共軌；所述方法包括以下步驟：

保持所述氣體燃料共軌處于高壓下的步驟；

保持一低壓軌處于低壓下；

使氣體燃料從所述氣體燃料供應通道中的相應的一條移動到所述點火預燃室中相應的一個點火預燃室內(nèi)；

通過使所述活塞中相應的一個活塞從所述下止點位置移動到所述上止點位置以至少14:1的壓縮比在所述氣缸中相應的一個氣缸內(nèi)壓縮空氣；

利用所述點火裝置中相應的一個點火裝置在所述點火預燃室中的所述一個點火預燃室內(nèi)點燃空氣和氣體燃料的混合物；

將氣體燃料從所述燃料噴射器中的一個燃料噴射器直接噴射到所述氣缸中相應的一個氣缸內(nèi)；

響應于所述的噴射步驟使氣體燃料從所述氣體燃料共軌朝向所述燃料噴射器中的所述一個燃料噴射器移動；以及

利用響應于所述的混合物點燃步驟而被從所述點火預燃室中的所述一個點火預燃室推到所述氣缸中的所述一個氣缸內(nèi)的熱氣體來點燃所噴射的氣體燃料，

其中使氣體燃料移動到所述點火預燃室中的一個內(nèi)的步驟包括使氣體燃料從所述低壓軌移動到所述氣體燃料供應通路中的所述一條的另一端部。

11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述的混合物點燃步驟包括使用火花點火器引發(fā)火花。

12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述的噴射步驟在所述的混合物點燃步驟之后執(zhí)行。

13.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述的混合物點燃步驟包括激活預熱塞。