用于燃料喷射器的方法及系统技术方案

提供了用于燃料喷射器的方法及系统。在一个示例中，一种系统可以包括喷射器，所述喷射器包括两个或更多个通道，所述通道被成形为在喷射混合物之前使所述混合物沿相反方向流动。

Method and system for fuel injector

【技术实现步骤摘要】
用于燃料喷射器的方法及系统
本说明书总体上涉及一种燃料喷射器，所述燃料喷射器包括用于在喷射之前增加燃料加热的一个或多个特征。
技术介绍
在发动机中，在进气冲程期间，通过打开一个或多个进气门，将空气吸入燃烧室。然后，在后续压缩冲程期间，进气门关闭，并且燃烧室的往复式活塞压缩在进气冲程期间进入的气体，从而升高燃烧室中的气体的温度。然后将燃料喷射到燃烧室中的热的压缩气体混合物中。混合物可以经由火花点燃或达到阈值压力。燃烧的空气-燃料混合物推动活塞，驱动活塞的运动，然后活塞的运动转换成曲轴的旋转能量。然而，专利技术者已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，燃料可能不会与燃烧室中的空气均匀混合，从而导致在燃烧室中形成致密的燃料区域(fuelpocket)。当燃料燃烧时，这些致密的燃料区域可能产生碳烟。因此，发动机可以包括微粒过滤器以减少其排放物中的碳烟和其他微粒物质的量。然而，此类微粒过滤器导致制造成本增加并且在过滤器的主动再生期间增加燃料消耗。用于减轻发动机碳烟输出和不良的空气/燃料混合物的现代技术可以包括用于在喷射之前以燃料夹带空气的特征。这可以包括被布置在喷射器主体中的通道，所述通道作为插入件插入发动机缸盖板表面或集成在发动机缸盖中。在将混合物输送到气缸中的压缩空气之前，环境空气与燃料混合，从而降低喷射温度。通过在喷射之前以燃料夹带冷却空气，延长了提升长度(lift-offlength)并且延迟了燃烧的开始。这限制了一系列发动机工况中的碳烟产生，从而降低了对微粒过滤器的需求。然而，专利技术者已经在本文中认识到此类喷射器的潜在问题。作为一个示例，根据日益严格的排放标准，先前描述的燃料喷射器可能不再足以防止碳烟产生达到所需水平。另外，先前描述的燃料喷射器可以仅限制柴油发动机中的碳烟产生，其中空气/燃料在燃烧之前具有比在火花点火发动机中有更长持续时间来进行混合。另外，可能不需要冷却燃料，并且燃料喷射器可以与热交换器一起包装，所述热交换器被配置为加热燃料混合物。这可能会增加制造成本和包装要求。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于喷射器的系统解决，所述喷射器包括：第一通道，其被配置为使混合物沿第一方向流动；第二通道，其流体地联接到所述第一通道并且被成形为使所述混合物沿第二方向流动；和第三通道，其流体地联接到所述第二通道并且被成形为适于使所述混合物沿第三方向流动。通过这种方式，所述混合物可以在所述喷射器中迂回，这可以增加所述混合物与所述喷射器的表面之间的热传递。作为一个示例，所述喷射器是燃料喷射器，所述燃料喷射器被定位成将燃料混合物喷射到燃烧室中。所述燃料喷射器可以经由燃烧室气体加热，其中所述燃料喷射器的表面可以与所述第一、第二和第三通道中的燃料混合物传递热量。因此，可以加热燃料并且可以相应地在不包括热交换器的情况下冷却所述燃料喷射器表面。通过这样做，可以减少和/或防止碳烟产生，并且可以降低对所述燃料喷射器的包装要求。应当理解，上述
技术实现思路
的提供是为了以简易形式引入对在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围是由详细描述之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了包括在混合动力车辆中的发动机的示意图。图2示出了发动机的燃料喷射器的横截面。图3A和图3B分别示出了在关闭和打开位置期间通过燃料喷射器的燃料流的示例。图2至图3B近似按比例示出，但是如果需要，可以使用其他相对尺寸。图4示出了燃料喷射器的先前示例和本公开的燃料喷射器的单个发动机循环和燃料喷射窗口的比较。具体实施方式以下描述涉及用于燃料喷射器的系统及方法。燃料喷射器可以被定位成喷射到发动机(诸如图1中所示的发动机)的燃烧室中。燃料喷射器可以位于燃烧室的侧壁或顶壁(例如，火力面(firedeck))中。燃料喷射器可以包括多个通道，所述通道被成形为适于调整燃料流动路径以增加燃料混合物与燃料喷射器的表面之间的热连通。在一个示例中，所述多个通道可以使燃料混合物迂回使得所述燃料混合物的流动方向反转不止一次。图2示出了燃料喷射器的横截面。图3A和3B分别示出了燃料喷射器的关闭和打开位置中的燃料流动路径的示例。图4示出了在发动机循环期间用于燃料喷射器的先前示例和本公开的燃料喷射器的燃料喷射窗口的比较。图1至图3B示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示出为彼此直接接触或直接联接，那么至少在一个示例中这类元件可以分别被称为直接接触的或直接联接的。类似地，被示出为彼此相连或邻近的元件至少在一个示例中可以分别是彼此相连的或邻近的。例如，彼此处于共面接触中的部件可以称为共面接触。又例如，在至少一个示例中，可以将被定位成彼此分开且仅在其间具有间隔而没有其他部件的元件称为共面接触。再例如，被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此共面接触。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示出在其他元件上方的元件在竖直方向上位于其他元件上方。作为又一个示例，图中描绘的元件的形状可以被称为具有这些形状(例如，圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度等)。此外，在至少一个示例中，所示的彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个示例中，显示在另一个元件内或显示在另一个元件外的元件可以被称作如是。应当理解，被称为“基本相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)而彼此不同。注意，图3A和图3B示出了指示哪里存在供气体流动的空间的箭头，并且装置壁的实线示出了流动被阻挡的位置并且由于缺少由装置壁从一点横跨到另一点所产生的流体连通而无法产生连通。除了在壁中允许所述流体连通的开口之外，壁在区域之间形成间隔。图1描绘了用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有与路面接触的驱动轮的道路车辆。发动机系统100包括发动机10，所述发动机包括多个气缸。图1详细描述了一个这样的气缸或燃烧室。发动机10的各个部件可以由电子发动机控制器12控制。发动机10包括气缸体14和气缸盖16，所述气缸体包括至少一个气缸孔20，所述气缸盖包括进气门152和排气门154。在其他示例中，在发动机10被配置为二冲程发动机的示例中，气缸盖16可以包括一个或多个进气道和/或排气道。气缸体14包括气缸壁32，活塞36位于所述气缸壁中并连接到曲轴40。因此，当联接在一起时，气缸盖16和气缸体14可以形成一个或多个燃烧室。因此，基于活塞36的振荡来调整燃烧室30的体积。燃烧室30在本文中也可以被称为气缸30。燃烧室30被示为经由相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n喷射器，所述喷射器包括：第一通道，其被成形为使混合物沿第一方向流动；第二通道，其流体地联接到所述第一通道并且被成形为使所述混合物沿第二方向流动；和第三通道，其流体地联接到所述第二通道并且被成形为使所述混合物沿第三方向流动。/n

【技术特征摘要】
20180905 US 16/122,7191.一种系统，其包括：
喷射器，所述喷射器包括：第一通道，其被成形为使混合物沿第一方向流动；第二通道，其流体地联接到所述第一通道并且被成形为使所述混合物沿第二方向流动；和第三通道，其流体地联接到所述第二通道并且被成形为使所述混合物沿第三方向流动。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一方向和所述第三方向彼此相同并与所述第二方向相反。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述第三通道流体地联接到文丘里通道，所述文丘里通道具有出口，所述出口被成形为适于从所述喷射器喷出所述混合物。


4.如权利要求3所述的系统，其中所述第一通道相对于所述第二通道和第三通道布置在所述喷射器的中心轴线的远侧，并且其中所述第一通道的入口在所述喷射器中被布置在所述第二通道和第三通道的上游使得所述第一通道在所述第二和第三通道之前接收所述混合物，其中所述第一通道沿所述第一方向朝向与所述出口相邻布置的多个下部开口延伸，并且其中所述下部开口形成从所述第一通道到所述第二通道的入口，其中垂直于所述下部开口的管线垂直于所述中心轴线布置，使得所述混合物沿平行于所述管线的第四方向流动通过所述下部开口，所述第四方向垂直于所述第一方向。


5.如权利要求4所述的系统，其中所述第二通道被布置成比所述第一通道更靠近所述中心轴线，所述第二通道沿所述第二方向远离所述下部开口并朝向在所述喷射器中比所述下部开口更深入布置的多个上部开口延伸，其中垂直于所述上部开口的管线垂直于所述第一、第二和第三方向中的每一者并平行于所述第四方向布置，使得所述混合物沿第五方向流动通过所述上部开口，所述第五方向平行于所述第四方向布置，并且其中所述上部开口形成从所述第二通道进入所述第三通道的入口，所述第三通道被布置成比所述第一和第二通道更靠近所述中心轴线。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述第一、第二和第三方向彼此平行，并且其中所述混合物是燃料混合物。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述第一通道的宽度沿所述第一方向朝向所述喷射器的出口增大。


8.如权利要求1所述的系统，其中所述第二通道被布置在所述第一通道与所述第三通道之间，并且其中所述第三通道是被成形为使所述混合物流出所述喷射器的唯一通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓刚，马克·米恩哈特，约瑟夫·F·巴斯马基，建文·詹姆斯·伊，
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