[发明专利]用于提供自适应涡流喷射和点火的方法及装置

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年11月19日提交的美国临时专利申请No.61/728,157，题为“用于提供自适应涡流喷射和点火的方法及装置”和2013年3月12日提交的美国非临时申请No.13/797,753，题为“用于提供自适应涡流喷射和点火的方法及装置”的权益，为所有目的，申请61/728,157和13/797,753的全部公开内容通过引用被结合于此。

背景技术

在具有低十六烷品级的替代燃料，例如氢气、甲烷、发生炉煤气和燃料醇，被用于替代在为压缩点火设计的发动机中的柴油燃料的情况下，提供强制点火以实现这些替代燃料的适当燃烧和应用是很有必要的。各替代燃料选择的优化应用需要变量的调整，例如燃料喷射和点火事件的正时以及用于对被输送的燃料进行增压并点火的能量总量。因此，存在对于燃料系统硬件和方法的需求，以促进与各种替代燃料的喷射和点火相关的变量的优化。

附图说明

设备、系统和方法的典型实施例参考下述各图得到描述，其中类似的参考数字所指的是贯穿各种视图中的类似的部分，除非有相反的明确指示。

图1是根据第一典型实施例的喷射器-点火器的横截面的侧正视图；

图2是图1中所示的喷射器-点火器的部分横截面的侧视图；

图3A是图1和图2中所示的阀座电极的透视图；

图3B是图1-3A中所示的阀座电极的透视图；

图4A是根据另一典型实施例的阀座电极的侧正视图；

图4B是图4A中的阀座电极的透视图；

图5是根据本技术说明一种典型的涡流模式的透视图；

图6是根据本技术说明另一种典型的涡流模式的透视图；

图7是根据本技术说明又一种典型的涡流模式的透视图；

图8是根据本技术说明还一种典型的涡流模式的透视图；

图9是根据本技术说明再一种典型的涡流模式的透视图；

图10是根据第二典型实施例的喷射器-点火器的部分横截面的透视图；

图11是根据第三典型实施例的喷射器-点火器的横截面的侧正视图；

图12是根据第四典型实施例的喷射器-点火器的横截面的侧正视图；

图13是根据第五典型实施例的喷射器-点火器的横截面的侧正视图；

图14是根据第六典型实施例的喷射器-点火器的横截面的侧正视图；

具体实施例

根据一些提供自适应涡流喷射和点火的典型的实施例，本文公开了喷射器-点火器。自适应涡流喷射和点火使较少的昂贵燃料的利用成为可能，例如氢气、甲烷、各种醇类和其它替代燃料。自适应涡流喷射和点火也使得燃烧的优化和分层热产生成为可能，相比典型的使用柴油燃料的压缩点火发动机而言，实现更高的空气利用效率。因此，可以显著减少或消除会引起反对的排放。

根据一些提供自适应涡流喷射和点火的典型的实施例，本文公开了喷射器-点火器。自适应涡流喷射和点火使得燃烧的优化和分层热产生能够实现改进的空气利用效率，从而减少会引起反对的排放、提高燃料经济性、增加发动机性能。在一个典型的实施例中，燃料喷射器-点火器包括壳体、致动器和阀。所述阀包括响应于所述致动器的激活，用于通过适当的向内或向外运动抵住阀座进行打开和关闭的阀头。所述阀座包括延伸到所述阀头以外且在所述壳体以内以形成至少一个像环形间隙这样的间隙的电极部分。位于所述壳体和电极部分之间的电流放电建立了等离子体和从所述间隙驱动所述等离子体的电磁力。所述喷射器-点火器可进一步包括一个或多个连接到所述壳体和工作时提供燃料阀操作和/或所述电流放电的阀座的电源。

在本文公开的本技术的一个方面，电极部分包括多个流动整形特征，例如围绕所述电极部分布置的多个翅片。在某些实施例中，所述翅片是扭曲的，从而运行时将旋转传递给等离子体或涡流。在本技术的其它方面，所述电极部分包括多个与环形间隙流动连通的部分。在本技术的还一些方面，所述电极部分包括磁性材料。

在另一实施例中，燃料喷射器-点火器包括壳体、电源、致动器、阀和阀座电极。所述阀座电极包括阀座和延伸到所述阀座以外且在所述壳体以内以形成环形间隙的电极部分。所述阀包括响应于所述致动器的激活，用于抵住所述阀座进行打开和关闭的阀头。所述电源运行时产生了位于所述壳体和电极部分之间的建立了等离子体和从环形间隙驱动等离子体的电磁力的电流放电。