[發明專利]具有三級的燃料噴射器

有效

• 申請號: 201711000837.6
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN108005825B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張小鋼
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M61/18
• 分類號: F02M61/18;F02M57/04;F02M26/17;F02B19/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請公開一種發動機、燃料噴射器和方法。該方法包括使排氣通道與排氣源對準，以允許排氣進入預燃室第一持續時間；使燃料通道與燃料源對準，以允許燃料進入預燃室第二持續時間；以及使噴射器噴嘴連接器與噴射器噴嘴對準第三持續時間，以允許燃料和排氣的混合物從預燃室噴射到燃燒室。

技術領域

本發明涉及燃料噴射器，并且特別涉及具有預燃室和三級的燃料噴射器。

背景技術

在內燃發動機的操作期間，燃燒事件的質量取決于各種條件。一個條件是燃料與燃燒室中的空氣如何很好地混合。不良的空氣燃料混合可產生不需要的煙粒和/或碳氫化合物排放。這特別是在冷起動期間。

燃料噴射器已用于將燃料噴射到發動機的燃燒室中，通常以高速度噴射以試圖使燃料霧化。然而，燃料噴射器仍然可提供令人失望的空氣燃料混合。此外，通常為噴射器的特性的長噴霧滲透(spray penetration)可導致噴霧撞擊燃燒室壁，特別是在冷發動機條件下，這可傾向于將燃料保持在較冷的液化狀態。

Allen的美國專利7,458,364公開了一種試圖改善霧化的燃料噴射系統。美國專利7,458,364的公開內容包括所謂的混合室，容積式泵向混合室噴射測量量的燃料。當在相鄰的燃燒室中產生部分真空時，空氣或排氣導管向混合室提供氣體補充容積，以將排氣和燃料以組合流吸入燃燒室，以試圖將燃料夾帶至排氣流中。當活塞開始向下沖程時，通過延遲進氣門的開啟來在燃燒室中產生真空。混合室包括在其出口側的用以加速流動的霧化噴嘴。

此方法有一些缺點。對于其中一個，美國專利7,458,364的系統需要增壓空氣進氣門的非常特別的操作，以便在燃燒室中產生真空以引起空氣或排氣流過混合室以夾帶燃料。美國專利7,458,364的設計旨在與不包括燃料泵的較小的單缸發動機一起使用。容積式泵被設計成用于計量噴射，而不是用于增加的壓力。此外，燃料暴露于通過的空氣或排氣流的時間似乎相當短。燃料和排氣之間的任何明顯的熱傳遞的時間似乎也很少。排氣流和燃料流似乎只是混合。似乎燃料只有在從霧化噴嘴進入燃燒室時才在混合物內霧化。

發明內容

本文的發明人公開了一種發動機、燃料噴射器和將燃料噴射到發動機的燃燒室中的方法，該方法提供改進的空氣-燃料混合物。該方法可包括在第一持續時間內使內部元件相對于噴射器主體旋轉第一旋轉量并使排氣通道與排氣源對準(align)，以允許排氣進入預燃室(pre-chamber)。該方法還可包括在第二持續時間內使內部元件相對于噴射器主體旋轉第二旋轉量并使燃料通道與燃料源對準，以允許燃料進入預燃室。該方法還可包括在第三持續時間內使內部元件相對于噴射器主體旋轉第三旋轉量并使噴射器噴嘴連接器與噴射器噴嘴對準，以允許燃料和排氣的混合物從預燃室噴射到燃燒室。實施例可提供三級(在一個示例中恰好為三級)燃料噴射器配置，該三級燃料噴射器配置將預燃室內的熱排氣流引入噴射器內，以在燃料被噴射到燃燒汽缸中之前促進燃料蒸發。

以這種方式，可經由預定的時間暴露以及經由充足的空間暴露來實現燃料更加顯著的暴露于加溫的排氣。以這種方式，燃料可在預燃室中加溫。燃料可利用排氣的供應提供有充足的熱傳遞暴露，以將燃料有效地加熱到有利的水平。同樣，以這種方式，燃料可在加熱的排氣中蒸發。

當單獨使用或結合附圖時，本描述的以上優點和其他優點以及特征將從以下具體實施方式中顯而易見。

應理解，提供上述發明內容是為了以簡化的形式引入在具體實施方式中進一步描述的所選概念。這并不意味著確認所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由具體實施方式之后的權利要求唯一限定。此外，所要求的主題不限于解決上述或本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1為根據本公開的發動機的示意性系統圖。

圖2為根據本公開的燃料噴射器的局部示意性橫截面圖。