用于燃料喷射器的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于燃料喷射器的方法和系统”。提供了用于喷射器的方法和系统。在一个示例中，所述喷射器包括至少两个通道，其中所述通道中的每一个的出口与所述通道的对应入口不同地成形。

Methods and systems for fuel injectors

【技术实现步骤摘要】
用于燃料喷射器的方法和系统
本说明书总体涉及包括不同地成形的燃料喷嘴通道的燃料喷射器。
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汲取到燃烧室中。然后，在随后的压缩冲程期间，进气门关闭，并且燃烧室的往复活塞压缩在进气冲程期间允许进入的气体，从而提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压缩气体混合物中。混合物可以经由火花或在达到阈值压力时点燃。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，专利技术人已经认识到此类发动机的潜在问题。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袋。当燃料燃烧时，这些致密的燃料区域可能产生烟粒。这样，发动机可以包括微粒过滤器以用于减少其排放物中的烟粒和其他颗粒物的量。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。用于对抗发动机烟粒输出和不良空气/燃料混合的现代技术可以包括用于在喷射之前使燃料卷吸空气的特征。这可以包括布置在喷射器主体中的通道，所述喷射器主体作为插入发动机缸盖板表面中或者集成在发动机缸盖中的插入件。环境空气与燃料混合，冷却喷射温度，之后将混合物递送到气缸中的压缩空气。通过在喷射之前使燃料卷吸冷却空气，延长了浮起长度并且延迟了燃烧的开始。这通过一系列发动机工况限制了烟粒产生，从而减少了对微粒过滤器的需要。然而，本文的专利技术人已经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烟粒产生以达到期望的水平。另外，先前描述的燃料喷射器可能仅限制柴油发动机中的烟粒产生，其中与火花点火发动机相比，空气/燃料在燃烧前具有更长的用于混合的持续时间。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种喷射器解决，所述喷射器包括：从第一入口扭转到第一出口的第一喷射器喷嘴通道，所述第一入口与所述第一出口不同地成形；以及从第二入口扭转到第二出口的第二喷射器喷嘴通道，所述第二入口与所述第二出口不同地成形。以这种方式，可以更大程度地控制穿透以增加燃料/空气混合，从而实现更佳的燃烧。作为一个示例，出口形状可以在远离活塞的方向上具有小角度，这可以减少活塞润湿。当燃料喷嘴通道从入口形状过渡到出口形状时，沿着喷射喷雾方向的燃料穿透可由于燃料喷嘴通道中的燃料扭转而有所减轻。燃料扭转可以将燃料速度分成多个方向，由此在增加湍流的同时减少在总体燃料喷射方向上的燃料穿透，这可以促进燃料与燃烧室气体之间的增加的混合。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的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或本公开的任何部分中所提及的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出混合动力车辆中包括的发动机的示意图。图2示出包括多个燃料喷射器喷嘴通道的燃料喷射器的实施例。图3示出燃料喷射器喷嘴通道的第一实施例。图4示出燃料喷射器喷嘴通道的第二实施例。图5A示出燃料喷射器喷嘴通道的第一实施例的燃料喷雾模式。图5B和图5C示出燃料喷射器喷嘴通道的第二实施例的燃料喷雾模式。图6A和图6B示出燃料喷射器喷嘴通道的第三实施例。图6C示出燃料喷射器喷嘴通道的第四实施例。图7A、图7B和图7C示出燃料喷射器的燃料喷射器喷嘴通道的示例性取向。图8A、图8B、图8C和图8D示出包括多个燃料喷射器喷嘴通道的燃料喷射器的各种位置。图2至图8D是大致按比例显示的，但是如果需要的话，可以使用其他相对尺寸。图9示出用于致动燃料喷射器的喷射器销以在多个燃料喷射器喷嘴通道之间进行选择的方法。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向发动机(诸如图1所示的发动机)的燃烧室中进行喷射。燃料喷射器可包括多个喷嘴通道，所述喷嘴通道包括不同地成形的入口和出口，如图2所示。入口可包括第一形状并且出口可包括不同于第一形状的第二形状。在图3中示出喷嘴通道的第一实施例，其中入口可以包括矩形形状并且出口可以包括长圆形形状。在图4中示出喷嘴通道的第二实施例，其中入口可以包括矩形形状并且出口可以包括宽边帽形状。在图5A中示出喷嘴通道的第一实施例的喷射模式。在图5B和图5C中示出喷嘴通道的第二实施例的喷射模式。在图6A和图6B中示出喷嘴通道的第三实施例，其中第三实施例包括扭转的加号形状。在图6C中示出喷嘴通道的第四实施例，其中第四实施例包括笑脸形形状。燃料喷射器的不同喷嘴通道可包括不同地成形的出口。不同的喷嘴通道也可以相对于燃料喷射器的中心轴线不同地取向，如图7A、图7B和图7C所示。燃料喷射器可包括喷射器销，所述喷射器销可旋转以选择喷嘴通道中的一个或零个以将燃料喷射通过。喷射器销可以旋转到燃料喷射器的不同象限，如图8A、图8B、图8C和图8D所示。在图9中示出用于基于活塞位置旋转喷射器销的方法。图1至图8D示出具有各种部件的相对定位的示例性构型。如果被示为彼此直接接触或直接耦接，那么此类元件至少在一个示例中可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，被示出为彼此邻接或相邻的元件至少在一个示例中可以分别是彼此邻接或相邻的。作为一个示例，放置成彼此共面接触的部件可被称为处于共面接触。作为另一个示例，定位成彼此分离且其间仅有一定空间而无其他部件的元件可在至少一个示例中被称为如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可相对于彼此被称为如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部的元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于附图的竖直轴线，并且可用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如像，是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称为如此。应当理解，被称为“基本上类似和/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。图1描绘了车辆的发动机系统100。车辆可以是具有接触路面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10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的各种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14包括至少一个气缸孔20，所述气缸盖16包括进气门152和排气门154。在其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷射器，其包括：/n从第一入口扭转到第一出口的第一喷射器喷嘴通道，所述第一入口与所述第一出口不同地成形；以及/n从第二入口扭转到第二出口的第二喷射器喷嘴通道，所述第二入口与所述第二出口不同地成形。/n

【技术特征摘要】
20181002 US 16/149,8771.一种喷射器，其包括：
从第一入口扭转到第一出口的第一喷射器喷嘴通道，所述第一入口与所述第一出口不同地成形；以及
从第二入口扭转到第二出口的第二喷射器喷嘴通道，所述第二入口与所述第二出口不同地成形。


2.如权利要求1所述的喷射器，其中所述第一喷射器喷嘴通道和所述第二喷射器喷嘴通道流体耦接到燃烧室。


3.如权利要求1所述的喷射器，其中所述第一入口和所述第二入口相同地成形，并且其中所述第一入口和所述第二入口的形状是圆形、矩形或正方形。


4.如权利要求1所述的喷射器，其中所述第一出口和所述第二出口不同地成形，并且其中所述第一出口和所述第二出口的形状是橄榄球形、船形、宽边帽形、十字形、笑脸形、圆形和矩形中的一者。


5.如权利要求1所述的喷射器，其中当所述第一喷射器喷嘴通道从所述第一入口的形状过渡到所述第一出口的形状时，所述第一喷射器喷嘴通道沿着所述第一喷射器喷嘴通道的长度扭转。


6.如权利要求1所述的喷射器，其中当所述第二喷射器喷嘴通道从所述第二入口的形状过渡到所述第二出口的形状时，所述第二喷射器喷嘴通道沿着所述第二喷射器喷嘴通道的长度扭转。


7.如权利要求1所述的喷射器，其中所述第一喷射器喷嘴通道的中点处的横截面与所述第一入口的形状和所述第一出口的形状的相似程度相同。


8.如权利要求1所述的喷射器，其中所述第二喷射器喷嘴通道的中点处的横截面与所述第二入口的形状和所述第二出口的形状的相似程度相同。


9.一种系统，其包括：
发动机，所述发动机包括至少一个气缸；以及
燃料喷射器，所述燃料喷射器被定位成向所述至少一个气缸中进行喷射，并且其中所述燃料喷射器包括多个喷射器喷嘴通道，所述多个喷射器喷嘴通道包括第一喷射器喷嘴通道、第二喷射器喷嘴通道和第三喷射器喷嘴通道，所述第一喷射器喷嘴通道包括与第一出口不同地成形的第一入口，所述第二喷射器喷嘴通道包括与第二出口不同地成形的第二入口，并且所述第三喷射器喷嘴通道包括与第三出口不同地成形的第三入口，并且其中所述第一出口、所述第二出口和所述第三出口中的每一者不同地成形并且相对于所述燃料喷射器的中心轴线不同地取向。


10.如权利要求9所述的系统，其中所述第一入口和所述第一出口沿着平行于所述燃料喷射器的所述中心轴线的轴线对准，并且其中所述第一入口是圆形形状的并且所述第一出口是宽边帽形形状的，并且其中所述第一喷射器喷嘴通道从所...

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