液体和/或气体燃料输送系统及其方法技术方案

本公开提供了“液体和/或气体燃料输送系统及其方法”。提供了用于减少壁润湿并改善发动机的预燃室系统内的空气和燃料的混合的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括在与主腔室相关联的活塞正在进行往复运动时经由空气喷射器系统向所述预燃室系统供应气流。以这种方式，可以引起离开所述预燃室系统的预燃室燃料喷射器的旋转或旋涡燃料流，这可以减少壁润湿并改善空气和燃料的混合，并且当燃料没有被喷射到所述预燃烧室系统时，所述气流可以对所述预燃烧室系统加压以减少从所述主腔室到所述预燃烧室系统的残余物的量。所述预燃烧室系统的残余物的量。所述预燃烧室系统的残余物的量。

【技术实现步骤摘要】
液体和/或气体燃料输送系统及其方法


[0001]本说明书总体上涉及包括预燃室点火的燃料输送系统。

技术介绍

[0002]内燃发动机可以包括多个部件，所述部件包括发动机缸体、一个或多个气缸、与发动机缸体相关联的气缸盖，以及在气缸内进行往复运动的活塞。在发动机操作期间由燃料在发动机气缸内的燃烧产生的活塞的移动使连接杆旋转，所述连接杆继而使曲轴旋转。
[0003]除了包括上文提及的部件之外，一些发动机系统还可以包括预燃室，在所述预燃室中点燃少量的燃料，然后使用所述燃料来点燃主燃烧室中的主填料。存在许多已知的预燃室预设计和布置，然而具有预燃室的内燃发动机在汽车工业中到目前为止还没有被广泛商业接受，这通常是由于诸如较高的成本和复杂性等缺点，在燃料经济性、排放减少等方面没有其他显著优点。
[0004]具体地，未来乘用车内燃发动机预期可能意识到远远超出当前发动机技术手段的效率和排放标准。预燃室点火产生火焰射流，所述火焰射流充当多个点火源并同时增加湍流。与常规的火花塞相比，预燃室点火补充了使燃烧减速或没有湍流的若干燃料节省燃烧过程，例如，诸如排气再循环(EGR)。然而，当前的预燃室技术限于特定的发动机工况，从而限制了大规模的引入。主动预燃室将整个燃烧过程的稀释能力增加到超过当前极限。

技术实现思路

[0005]专利技术人在本文已经认识到上文提及的问题，并且已经开发了系统和方法来至少部分地解决这些问题。在一个示例中，一种方法包括在发动机的主腔室的活塞正在进行往复运动时，在第一预定时间经由空气喷射器系统向发动机的预燃室系统供应气流。预燃室系统可以包括：预燃室燃料喷射器和用于点燃预燃室系统内的空气
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燃料混合物的火花塞；以及一个或多个预燃室孔口，其将预燃室系统流体地联接到主腔室。以这种方式，气流可以将旋涡或旋转模式的流引入到经由预燃室燃料喷射器喷射到预燃室系统的燃料，这可以用于改善空气
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燃料混合并且还可以用于减少预燃室系统内的壁润湿。此外，在燃料不经由预燃室燃料喷射器喷射的状况下，供应到预燃室系统的气流可以用于对预燃室系统加压，这可以减少从主腔室到预燃室系统的残余物流，从而增加预燃室系统和相关联部件的寿命。
[0006]作为一个示例，供应气流可以包括控制包括在空气喷射器系统的空气喷射器管线中的空气喷射控制阀的占空比。
[0007]作为另一个示例，所述方法可以包括在主腔室的活塞正在进行往复运动时，在第二预定时间经由主腔室燃料喷射器向主腔室供应第一燃料。在这样的示例中，所述方法可以包括：在一些示例中经由进气道喷射向主腔室供应第一燃料。在其他示例中，所述方法可以包括经由直接喷射向主腔室供应第一燃料。在一些示例中，第一预定时间可以包括中断经由预燃室燃料喷射器和主腔室燃料喷射器中的一者或两者进行燃料喷射时的时间。
[0008]作为另一个示例，所述方法可以包括在主腔室的活塞正在进行往复运动时，在第
三预定时间经由预燃室燃料喷射器向预燃室系统供应第二燃料。第一预定时间可以在第三预定时间之前的阈值时间内。在一些示例中，当第二燃料经由预燃室燃料喷射器供应到预燃室系统时，可以在第三预定时间继续供应气流。在一些示例中，所述方法可以包括相对于预燃室燃料喷射器的中心轴线以预定角度供应第二燃料。
[0009]作为又一个示例，所述方法还可以包括在第四预定时间向预燃室系统提供火花。
[0010]当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
[0011]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式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由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外，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提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0012]图1描绘了车辆的发动机系统的示例性图示；
[0013]图2描绘了本公开的预燃室壳体的示例性图示，所述预燃室壳体包括预燃室、火花塞和燃料喷射器；
[0014]图3示意性地示出了本公开的预燃室壳体，所述预燃室壳体包括预燃室、火花塞和燃料喷射器以及空气喷射器；
[0015]图4A示出了从本公开的预燃室燃料喷射器喷洒燃料的示例性角度范围；
[0016]图4B描绘了本公开的预燃室燃料喷射器的喷孔的示例性图像；
[0017]图4C描绘了来自本公开的预燃室燃料喷射器的燃料喷雾的实际图像；
[0018]图5描绘了本公开的预燃室燃料喷射器和空气喷射器的单独视图的示例性图示；
[0019]图6描绘了定位在本公开的预燃室壳体内的本公开的空气喷射器的示例性图示；
[0020]图7描绘了本公开的预燃室壳体的轮廓图，其示出了空气喷射器和空气供应管线的定位；
[0021]图8描绘了用于控制本公开的发动机的燃料和空气喷射参数的高级示例性方法；
[0022]图9描绘了用于使用本公开的空气喷射器来控制预燃室加压的高级示例性方法；以及
[0023]图10描绘了根据本公开的用于控制燃料和空气喷射的预示性示例性时间线。
具体实施方式
[0024]以下描述涉及用于包括具有预燃室的发动机气缸的发动机系统的系统和方法。相应地，图1处描绘了包括示例性气缸的发动机，所述示例性气缸包括预燃室和主腔室。为了减少与预燃室燃料喷射相关联的壁润湿并改善预燃室空气
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燃料混合，可以包括空气喷射系统作为本公开的预燃室系统的一部分，如图2至图3处所描绘的。由于本公开的也包括空气喷射系统的预燃室系统的空间约束，可能期望赋予预燃室燃料喷射器相对于预燃室燃料喷射器的中心轴线在预定角度范围内喷射燃料的能力。赋予这种能力可以经由使用增材制造来生产具有预定直径的喷孔的燃料喷射器来实现。相应地，图4A示意性地示出了预燃室燃料喷射器，所述预燃室燃料喷射器相对于预燃室燃料喷射器的中心轴线以期望角度喷洒
燃料，图4B示出了经由增材制造生产的预燃室燃料喷射器的尖端，所述预燃室燃料喷射器具有预定直径的喷孔，并且图4C示出了来自本公开的增材制造的预燃室燃料喷射器的实际喷洒模式的图像。空气喷射器可以定位在预燃室燃料喷射器的正下方，其中空气喷射器孔口以向下和周向方式延伸，以便在预燃室燃料喷射器正下方引入旋涡或旋转模式的气流，如在图5处所描绘的。通过包括文氏管元件可以进一步促进旋涡或旋转模式的气流，所述文氏管元件包括定位在所述空气喷射器孔口中的每一个正下方的环形结构，如图6所示。图7示出了预燃室壳体的视图，以示出向空气喷射器孔口供应空气的空气喷射管线的布局。图8至图9描绘了用于如何控制本公开的预燃室系统的空气喷射的示例性方法，并且图10描绘了用于根据图8至图9的方法控制预燃室空气喷射的预示性示例性时间线。
[0025]现在转到图1，描绘了内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和来自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：在发动机的主腔室的活塞正在进行往复运动时，在第一预定时间经由空气喷射器系统向所述发动机的预燃室系统供应气流，所述预燃室系统包括：预燃室燃料喷射器和用于点燃所述预燃室系统内的空气
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燃料混合物的火花塞；以及一个或多个预燃室孔口，其将所述预燃室系统流体地联接到所述主腔室。2.如权利要求1所述的方法，其中供应所述气流还包括控制包括在所述空气喷射器系统的空气喷射器管线中的空气喷射控制阀的占空比。3.如权利要求1所述的方法，其还包括在所述主腔室的所述活塞正在进行往复运动时，在第二预定时间经由主腔室燃料喷射器向所述主腔室供应第一燃料。4.如权利要求3所述的方法，其还包括经由进气道喷射向所述主腔室供应所述第一燃料。5.如权利要求3所述的方法，其还包括经由直接喷射向所述主腔室供应所述第一燃料。6.如权利要求3所述的方法，其中所述第一预定时间包括中断经由所述预燃室燃料喷射器和所述主腔室燃料喷射器中的一者或两者进行燃料喷射时的时间。7.如权利要求1所述的方法，其还包括在所述主腔室的所述活塞正在进行往复运动时，在第三预定时间经由所述预燃室燃料喷射器向所述预燃室系统供应第二燃料。8.如权利要求7所述的方法，其中所述第一预定时间在所述第三预定时间之前的阈值时间内；并且其中当经由所述预燃室燃料喷射器向所述预燃室系统供应所述第二燃料时，在所述第三预定时间继续供应所述气流。9.如权利要求7所述的方法，其还包括相对于所述预燃室燃料喷射器的中心轴线以预定角度供应所述第二燃料。10.如权利要求1所述的方法，其还包括在第四预定时间向所述预燃室系统提供火花。11.一种用于发动机的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：