[發(fā)明專利]具有相切翅片的環(huán)形噴嘴噴射器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610958708.7
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN106640460B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10;F02M61/16;F02M61/18
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發(fā)明涉及具有相切翅片的環(huán)形噴嘴噴射器。提供了用于直接燃料噴射的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，燃料噴射器系統(tǒng)包括針、被耦接至針的噴嘴末端的多個相切翅片、被耦接至針的致動器、以及控制器，該控制器存儲非臨時性指令，當(dāng)該非臨時性指令被執(zhí)行時，引起所述控制器響應(yīng)于噴射燃料的命令而基于一個或多個運轉(zhuǎn)參數(shù)激活致動器沿向下方向推動針一定量。以此方式，燃料噴射器可以以錐形噴霧型式來噴射燃料，從而減小所噴射的燃料的噴霧射程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃發(fā)動機(jī)可以使用直接燃料噴射，其中燃料被直接噴射到發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)，以改善燃料氣體混合。在傳統(tǒng)的直接燃料噴射器中，噴射器噴嘴孔構(gòu)造和幾何形狀能夠調(diào)節(jié)燃燒特性并影響車輛排放。燃料通常在燃料噴射器針的頂端處通過多個孔從囊腔被噴射到發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)，所述多個孔以增加霧化并改善空氣-燃料混合的各種方式進(jìn)行配置。

Abani等在WO2014052126中示出了一種用于利用直接噴射器改善空氣-燃料混合的示例方法。在其中，噴射器噴嘴包含多個孔，所述多個孔相對于噴射器的軸線歪斜，以便在一縷噴射的燃料上給予角動量。

然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到上述燃料噴射器的一些問題。例如，因為燃料在高壓下從噴嘴中被噴出，所以不管由歪斜的噴嘴孔給予的旋渦如何，燃料都會具有相對長的噴霧射程(spray penetration)。因此，燃料會沖擊汽缸壁。特別地在冷發(fā)動機(jī)狀況期間，汽缸壁上的燃料不會參與燃燒，導(dǎo)致燃料供給誤差并且損害排放。另外，燃料流可能在相對短的噴射持續(xù)時間期間(諸如在預(yù)先噴射或后噴射事件期間)難以準(zhǔn)確地控制。

發(fā)明內(nèi)容

因此，在本文中呈現(xiàn)了一種至少部分地解決以上問題的燃料噴射器系統(tǒng)。在一個示例中，燃料噴射器系統(tǒng)包含：針；多個相切翅片，其被耦接至針的噴嘴末端；致動器，其被耦接至針；以及控制器，其存儲非臨時性指令，當(dāng)該非臨時性指令被執(zhí)行時，引起控制器響應(yīng)于噴射燃料的命令而基于一個或更多個運轉(zhuǎn)參數(shù)激活致動器沿向下方向推動針一定量。以此方式，當(dāng)燃料從噴射器中噴射出來時，燃料可以行進(jìn)越過噴嘴末端，使燃料霧化以促進(jìn)混合并將旋轉(zhuǎn)動量給予燃料噴霧。另外，針被致動的量(例如，針在噴射事件期間行進(jìn)的向下距離)可以基于諸如期望的燃料噴射量和/或發(fā)動機(jī)溫度的工況被控制，以準(zhǔn)確地計量相對少量的燃料同時控制噴射的燃料的噴霧射程。

應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實施方式中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍被緊隨具體實施方式之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的示意描繪。

圖2示出了被用于圖1的發(fā)動機(jī)中的在停用位置中的直接燃料噴射器組件的示例。

圖3示出了在激活位置中的燃料噴射器組件的示例。

圖4是噴霧噴嘴和相切翅片的頂視圖。

圖5描繪了使直接燃料噴射器運轉(zhuǎn)并通過致動器控制燃料噴射的體積的方法的流程圖。

圖6示出了在停用的第一位置中的具有兩個噴射器針和帶有多個弧形翅片的噴嘴末端的直接燃料噴射器組件的實施例。

圖7示出了在激活的第二位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖8示出了在激活的第三位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖9圖示了在停用的第四位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖10描繪了在激活的第三位置中的具有不帶有弧形翅片的噴嘴末端的圖6的直接燃料噴射器組件的實施例。