[发明专利]具有三级的燃料喷射器

说明书

本申请公开一种发动机、燃料喷射器和方法。该方法包括使排气通道与排气源对准，以允许排气进入预燃室第一持续时间；使燃料通道与燃料源对准，以允许燃料进入预燃室第二持续时间；以及使喷射器喷嘴连接器与喷射器喷嘴对准第三持续时间，以允许燃料和排气的混合物从预燃室喷射到燃烧室。

技术领域

本发明涉及燃料喷射器，并且特别涉及具有预燃室和三级的燃料喷射器。

背景技术

在内燃发动机的操作期间，燃烧事件的质量取决于各种条件。一个条件是燃料与燃烧室中的空气如何很好地混合。不良的空气燃料混合可产生不需要的烟粒和/或碳氢化合物排放。这特别是在冷起动期间。

燃料喷射器已用于将燃料喷射到发动机的燃烧室中，通常以高速度喷射以试图使燃料雾化。然而，燃料喷射器仍然可提供令人失望的空气燃料混合。此外，通常为喷射器的特性的长喷雾渗透(spray penetration)可导致喷雾撞击燃烧室壁，特别是在冷发动机条件下，这可倾向于将燃料保持在较冷的液化状态。

Allen的美国专利7,458,364公开了一种试图改善雾化的燃料喷射系统。美国专利7,458,364的公开内容包括所谓的混合室，容积式泵向混合室喷射测量量的燃料。当在相邻的燃烧室中产生部分真空时，空气或排气导管向混合室提供气体补充容积，以将排气和燃料以组合流吸入燃烧室，以试图将燃料夹带至排气流中。当活塞开始向下冲程时，通过延迟进气门的开启来在燃烧室中产生真空。混合室包括在其出口侧的用以加速流动的雾化喷嘴。

此方法有一些缺点。对于其中一个，美国专利7,458,364的系统需要增压空气进气门的非常特别的操作，以便在燃烧室中产生真空以引起空气或排气流过混合室以夹带燃料。美国专利7,458,364的设计旨在与不包括燃料泵的较小的单缸发动机一起使用。容积式泵被设计成用于计量喷射，而不是用于增加的压力。此外，燃料暴露于通过的空气或排气流的时间似乎相当短。燃料和排气之间的任何明显的热传递的时间似乎也很少。排气流和燃料流似乎只是混合。似乎燃料只有在从雾化喷嘴进入燃烧室时才在混合物内雾化。

发明内容

本文的发明人公开了一种发动机、燃料喷射器和将燃料喷射到发动机的燃烧室中的方法，该方法提供改进的空气-燃料混合物。该方法可包括在第一持续时间内使内部元件相对于喷射器主体旋转第一旋转量并使排气通道与排气源对准(align)，以允许排气进入预燃室(pre-chamber)。该方法还可包括在第二持续时间内使内部元件相对于喷射器主体旋转第二旋转量并使燃料通道与燃料源对准，以允许燃料进入预燃室。该方法还可包括在第三持续时间内使内部元件相对于喷射器主体旋转第三旋转量并使喷射器喷嘴连接器与喷射器喷嘴对准，以允许燃料和排气的混合物从预燃室喷射到燃烧室。实施例可提供三级(在一个示例中恰好为三级)燃料喷射器配置，该三级燃料喷射器配置将预燃室内的热排气流引入喷射器内，以在燃料被喷射到燃烧汽缸中之前促进燃料蒸发。

以这种方式，可经由预定的时间暴露以及经由充足的空间暴露来实现燃料更加显著的暴露于加温的排气。以这种方式，燃料可在预燃室中加温。燃料可利用排气的供应提供有充足的热传递暴露，以将燃料有效地加热到有利的水平。同样，以这种方式，燃料可在加热的排气中蒸发。

当单独使用或结合附图时，本描述的以上优点和其他优点以及特征将从以下具体实施方式中显而易见。

应理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，所要求的主题不限于解决上述或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1为根据本公开的发动机的示意性系统图。

图2为根据本公开的燃料喷射器的局部示意性横截面图。