直接燃料喷射器制造技术

本发明专利技术涉及直接燃料喷射器。提供一种燃料输送系统和一种用于将燃料直接地喷射到汽缸中的直接喷射器。在一种示例中，直接燃料喷射器包含与燃料源流体连通的喷嘴，所述喷嘴包含第一组孔口，所述第一组中的所述孔口中的每一个以第一孔口角度布置在喷嘴的进气侧上。所述直接燃料喷射器还包含第二组孔口，所述第二组中的所述孔口中的每一个以大于所述第一孔口角度的第二孔口角度布置在喷嘴的排气侧上。

【技术实现步骤摘要】
直接燃料喷射器
本专利技术大体上涉及在发动机的燃料输送系统中的直接燃料喷射器。
技术介绍
内燃发动机中的燃料输送系统已采用燃料喷射器来将燃料直接地输送到发动机燃烧室中。先前的直接燃料喷射器已包含具有较小数目的孔口的喷嘴，该喷嘴在期望的间隔期间将燃料的射流提供到燃烧室。由Albrodt在U.S.9,194,351中示出的一种示例方法为燃料喷射阀。Albrodt公开在喷射器阀的末端处具有穿孔圆盘的燃料喷射阀。穿孔圆盘包含出口开口，该出口开口经配置以促进混合的模式喷洒燃料。具体地，Albrodt中的出口开口布置在燃料喷雾中产生旋涡，以增加在燃烧室中的混合。专利技术人已认识到Albrodt的燃料喷射阀以及其它燃料喷射器的若干问题。例如，燃料喷射阀中的圆盘包含将燃料喷雾的一部分引导至燃烧室壁和活塞的较小数目的开口。因此，采用Albrodt的燃料喷射阀的发动机可经历壁变湿。因此，壁上的燃料在动力冲程期间可不完全燃烧，由此增加排放(例如，烟雾和颗粒物质排放)并降低燃烧效率。
技术实现思路
专利技术人已认识到前述问题并且针对这些问题研发了一种直接燃料喷射器。在一个示例中，直接燃料喷射器包含与燃料源流体连通的喷嘴。喷嘴包含第一组孔口，所述第一组中的孔口中的每一个以第一孔口角度布置在喷嘴的进气侧上。直接燃料喷射器还包含第二组孔口，所述第二组中的孔口中的每一个以大于第一孔口角度的第二孔口角度布置在喷嘴的排气侧上。具有比靠近排气门的第二组孔口更大的孔口角度的靠近进气门的第一组孔口的直接燃料喷射器使得能够产生减少燃料撞击在汽缸壁和活塞上的喷雾模式(spraypattern)。因此，采用直接燃料喷射器的发动机可实现排放减少和燃烧效率增加。具体地，通过燃料喷射器产生的喷雾模式可减少烟雾和颗粒物质排放。作为一个示例，第一组孔口和第二组孔口均可以围绕喷嘴的中心轴线被布置成弧形/以弧形进行布置，且关于竖直轴线具有共同的竖直位置。以此方式，喷射器产生具有类似花瓣形状的成弧形射流的燃料喷雾模式。此喷雾模式还减少汽缸中的壁变湿。因此，发动机可实现进一步的排放减少和燃烧效率增加。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出内燃发动机的示意性描绘。图2以横截面示出具有图1中示出的内燃发动机中的直接燃料喷射器的示例汽缸的图示说明。图3示出图2中示出的直接燃料喷射器的详细图示说明。图4示出图3中示出的直接燃料喷射器中包含的喷嘴的第一实施例。图5以横截面示出图4中示出的喷嘴中的孔口的详细视图。图6以横截面示出图4中示出的喷嘴中的另一孔口的详细视图。图7示出图3中示出的直接燃料喷射器中包含的喷嘴的第二实施例。图8示出通过图3中示出的直接燃料喷射器产生的喷雾模式的视图。具体实施方式以下描述涉及在内燃发动机的燃料输送系统中的直接燃料喷射器。直接燃料喷射器以减少壁变湿的不同弧形产生喷雾模式。举例来说，喷嘴可包含围绕喷嘴的中心轴线被布置成弧形的不同组孔口。这些组孔口中的每一组可具有不同的西塔角(θ)。具体地，与进气门相邻的第一组孔口可具有比与排气门相邻的第二组孔口的西塔角(θ)更小的西塔角(θ)。以此方式，燃料喷射器喷嘴产生类似于减少壁变湿的花瓣形状的喷雾模式。具体地，较小喷嘴和花瓣形射流产生较小的喷射燃料液滴，所述较小的喷射燃料液滴相比于先前的多孔喷射器具有较小的动量。动量的减小限制喷雾的射程(penetration)并增强喷雾中的下游液滴分散。因此，该喷雾模式可使液滴返回而非继续喷射路径而撞击壁。此外，花瓣状喷雾模式还可实现在汽缸中期望量的射程和燃料蒸发以使得能够维持燃烧稳定性，同时还实现上述壁变湿减少。因此，在利用本文中描述的直接燃料喷射器的发动机中，排放可减少且燃烧效率可增加。图1示出具有内燃发动机的车辆的示意性描绘，该内燃发动机包含具有直接燃料喷射器的燃料输送系统。图2以横截面示出汽缸和图1中示出的燃料输送系统中的直接燃料喷射器的示例。图3示出图2中示出的直接燃料喷射器的详细视图。图4示出图3中示出的直接燃料喷射器的喷嘴的第一实施例，所述喷嘴经配置以类似于花瓣的成弧形模式产生燃料喷雾。图5和图6以横截面示出图4中示出的喷嘴中包含的不同孔口的详细视图，以突出孔口的不同角度布置。图7示出图2中示出的直接燃料喷射器的喷嘴的第二实施例。图8示出通过图4中示出的直接燃料喷射器的喷嘴产生的喷雾模式。转到图1，示意性地图示说明具有发动机12的车辆10，所述发动机带有燃料输送系统14。尽管图1提供各种发动机和燃料输送系统部件的示意性描绘，但是应当了解，部件中的至少一些可具有与图1中示出的部件不同的空间位置和比图1中示出的部件更大的结构复杂性。部件的结构细节在本文中关于图2至图8更详细地进行论述。图1中还描绘将进气空气提供到汽缸18的进气系统16。尽管图1描绘带有一个汽缸的发动机12，但发动机12可具有替代数目的汽缸。举例来说，在其它示例中，发动机12可包含两个汽缸、三个汽缸、六个汽缸等。进气系统16包含进气导管20和被联接到进气导管的节气门22。节气门22经配置以调节提供到汽缸18的空气流的量。在所描绘的示例中，进气导管20将空气馈送到进气歧管24。进气歧管24被联接到进气流道26并与所述进气流道26流体连通。进气流道26继而将进气空气提供到进气门28。在所图示说明的示例中，图1中描绘两个进气门。然而，在另一些示例中，汽缸18可包含单一进气门或超过两个进气门。进气歧管24、进气流道26以及进气门28被包含在进气系统16中。进气门28可通过进气门致动器30被致动。同样地，被联接到汽缸18的排气门32可通过排气门致动器34被致动。具体地，每一进气门可通过相关联的进气门致动器被致动且每一排气门可通过相关联的排气门致动器被致动。在一个示例中，进气门致动器30以及排气门致动器34可采用被分别联接到进气凸轮轴和排气凸轮轴的凸轮，以打开/闭合气门。以凸轮驱动的气门致动器示例继续，进气凸轮轴和排气凸轮轴可以被旋转地联接到曲轴。另外在此示例中，气门致动器可利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，以改变气门操作。因此，如果需要，凸轮正时装置可以被用于改变气门正时。因此，应当了解，如果需要，气门重叠可在发动机中发生。在另一示例中，进气门致动器30和/或排气门致动器34可由电动气门致动来控制。例如，气门致动器30和34可为经由电子致动控制的电动气门致动器。在又一示例中，汽缸18可替代地包含经由电动气门致动控制的排气门，和经由凸轮致动控制的进气门，所述凸轮致动包含CPS和/或VCT系统。在又一些实施例中，进气门和排气门可通过共同的气门致动器或致动系统来控制。燃料输送系统14将加压燃料提供到直接燃料喷射器36。燃料输送系统14包含燃料箱38，所述燃料箱储存液体燃料(例如，汽油、柴油、生物柴油、醇类(例如，乙醇和/或甲烷)和/或其组合)。燃料输送系统14还包含燃料泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料系统，其包括：汽缸；和直接燃料喷射器，所述直接燃料喷射器包括：喷嘴，所述喷嘴与燃料源流体连通，所述喷嘴包含：第一组孔口，所述第一组中的所述孔口中的每一个以第一孔口角度布置在所述喷嘴的进气侧上；和第二组孔口，所述第二组中的所述孔口中的每一个以大于所述第一孔口角度的第二孔口角度布置在所述喷嘴的排气侧上。

【技术特征摘要】
2017.06.07 US 15/616,8051.一种燃料系统，其包括：汽缸；和直接燃料喷射器，所述直接燃料喷射器包括：喷嘴，所述喷嘴与燃料源流体连通，所述喷嘴包含：第一组孔口，所述第一组中的所述孔口中的每一个以第一孔口角度布置在所述喷嘴的进气侧上；和第二组孔口，所述第二组中的所述孔口中的每一个以大于所述第一孔口角度的第二孔口角度布置在所述喷嘴的排气侧上。2.根据权利要求1所述的燃料系统，其中所述第一孔口角度和所述第二孔口角度中的每一个为在对应孔口的中心线与竖直轴线之间形成的角度。3.根据权利要求1所述的燃料系统，其中所述第一孔口角度小于30度且所述第二孔口角度大于30度。4.根据权利要求1所述的燃料系统，其中所述第一孔口角度在25度与30度之间且所述第二孔口角度在35度与45度之间。5.根据权利要求1所述的燃料系统，其中所述直接燃料喷射器还包括定位在所述第一组孔口与所述第二组孔口之间的第三组孔口，所述第三组孔口以第三孔口角度进行布置，其中所述第三孔口角度小于所述第二孔口角度且大于所述第一孔口角度。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：易建文，丁富成，周昕蕾，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US