一种燃料喷射器包括喷射器壳体，所述喷射器壳体限定纵向轴线，并且包括主体件，所述主体件具有形成在其中的燃料入口，所述燃料入口限定与纵向轴线相交的横向轴线。喷射器壳体还包括喷嘴，所述喷嘴具有形成在其中的多个喷射出口，并且包括喷嘴终端尖端。喷射器壳体还包括定位表面，所述定位表面在喷嘴终端尖端的轴向内侧，并且围绕喷嘴周向延伸。第一轴向距离(AD)限定在横向轴线和纵向轴线的交点与喷嘴终端尖端之间。暴露尖端长度轴向距离(TL)限定在定位表面与喷嘴终端尖端之间。AD与TL的比率为从8.06至8.34。为从8.06至8.34。为从8.06至8.34。
【技术实现步骤摘要】
气缸盖中的具有受控喷嘴尖端突出的燃料喷射器及具有其的气缸盖组件
[0001]本公开大体上涉及一种燃料喷射器，并且更具体地涉及紧凑控制的燃料喷射器喷嘴属性，以获得进入燃烧气缸的精确尖端突出距离。
技术介绍
[0002]内燃发动机是众所周知的，并在全世界范围内广泛用于各种用途，从载具推进和公路、非公路和海上应用到发电以及泵、压缩机和各种工业设备的操作。许多内燃发动机通常可以基于燃料在发动机中被点燃的方式进行分类。在火花点火式发动机中，电火花用于在期望的时间触发液体燃料或气体燃料的点火。在压燃式发动机中，缸内压力增加到自燃阈值，在该自燃阈值处燃料在没有额外外部能量输入的情况下点燃。多年来已开发出这些通用策略的许多不同变型和排列，包括前室点火、液体燃料引燃点火以及其他一些策略。
[0003]近年来，增加的研究和开发，尤其是在压燃式发动机的情况下，一直针对增加功率密度。功率密度通常可以定义为发动机的每单位体积可以产生的输出功率量。相对较大的功率密度使得发动机能够在较小的空间范围内产生给定的输出功率，并具有减轻重量和潜在地降低发动机构造中的材料成本的伴随优势。与以前的平台相比，通过使用具有相对较大功率密度的发动机可以实现许多商业和实用优势。
[0004]增加功率密度的努力集中在对发动机的特征和操作方面进行多种不同的改进，但往往会带来新的挑战。在某些情况下，增加可在发动机循环中喷射的燃料量可使得能够燃烧更多燃料，并且因此增加具有给定发动机尺寸的发动机的功率输出。然而，增加燃料喷射量可能需要极高的喷射压力和用于处理高压燃料的专用设备。增加燃料喷射量也可能需要增强的冷却策略来消散增加的热。每当燃烧温度升高时，如高功率密度发动机的常见情况，可能需要仔细调整部件材料、放置和部件几何形状以避免过热和/或热疲劳现象。增强冷却或其他温度管理方案的策略也集中在燃烧气缸内的结构，包括发动机活塞和燃料喷射器的特征上。美国专利申请公开第20160169153号涉及一种用于内燃发动机的活塞，其中顶部槽岸表面的高度与气缸孔的标称内径之间的比率明显被优化以增加热释放率。高功率密度应用中的排放考虑也仍然与以往一样严格，并且预计未来几年的法规将更加苛刻，尤其是在氮氧化物和颗粒物或烟尘方面。美国专利第10,519,914号涉及一种燃料喷射系统，其中基于不同的发动机速度和负载在轴向位置上调整燃料喷射器喷嘴的定位系统以优化某些排放。
技术实现思路
[0005]一方面，一种燃料喷射器包括喷射器壳体，所述喷射器壳体限定纵向轴线，并且包括主体件，所述主体件具有形成在其中的燃料入口，所述燃料入口限定与纵向轴线相交的横向轴线。喷射器壳体进一步包括喷嘴，所述喷嘴具有形成在其中的多个喷射出口，并且包括喷嘴终端尖端；以及定位表面，所述定位表面在喷嘴终端尖端的轴向内侧间隔开并且围
绕喷嘴件周向延伸。第一轴向距离(AD)限定在所述横向轴线和所述纵向轴线的交点与所述喷嘴终端尖端之间，并且尖端长度轴向距离(TL)限定在所述定位表面与所述喷嘴终端尖端之间，并且AD与TL的比率为从8.06至8.34。
[0006]另一方面，一种气缸盖组件包括气缸盖，所述气缸盖具有上表面、与上表面相对的下防火甲板表面、形成在下防火甲板表面中的多个气体交换开口以及从上表面通过气缸盖延伸到下防火甲板表面的喷射器孔。气缸盖组件进一步包括喷射器孔内的喷射器套筒和喷射器套筒内的燃料喷射器，燃料喷射器限定纵向轴线并且包括喷嘴，所述喷嘴从喷射器孔突出并且具有在下防火甲板表面的外侧间隔开的喷嘴终端尖端。燃料喷射器包括定位表面，所述定位表面面向下防火甲板表面的轴向方向并且抵靠喷射器套筒。第一轴向距离(AD)限定在所述横向轴线和所述纵向轴线的交点与所述喷嘴终端尖端之间，并且尖端长度轴向距离(TL)限定在所述定位表面与所述喷嘴终端尖端之间，并且AD与TL的比率为从8.06至8.34。
[0007]又一方面，一种用于燃料喷射器的喷嘴组件包括：具有轴向端表面的喷嘴壳；以及细长喷嘴，所述喷嘴限定中心轴线并且包括基部端，以及喷嘴终端尖端，并且具有形成在其中的恰好七个喷射出口。细长喷嘴限定中心轴线，并且恰好七个喷射出口一起限定喷射轴线，所述喷射轴线限定细长喷嘴内的喷射轴线顶点。喷射轴线中的每一条限定相应的喷射出口位置处的中心点。尖端全长(FL)限定在轴向端表面与喷嘴终端尖端之间。基部
‑
顶点轴向尺寸(BA)限定在轴向端表面与喷射轴线顶点之间。基部
‑
中心点轴向尺寸(BC)限定在轴向端表面与中心点之间。FL与BA的比率为从1.06至1.10，并且FL与BC的比率为从1.04至1.08。
附图说明
[0008]图1是根据一个实施例的内燃发动机系统的示意图；
[0009]图2是根据一个实施例的内燃发动机系统的剖视侧视示意图；
[0010]图3是根据一个实施例的气缸盖组件的俯视图；
[0011]图4是根据一个实施例的气缸盖组件的俯视图；
[0012]图5是根据一个实施例的气缸盖组件的仰视图；
[0013]图6是根据一个实施例的燃料喷射器组件的示意图；
[0014]图7是根据一个实施例的燃料喷射器组件的示意图；
[0015]图8是根据一个实施例的燃料喷射器夹具的示意图；
[0016]图9是根据一个实施例的燃料喷射器夹具的俯视图；
[0017]图10是根据一个实施例的燃料喷射器组件的剖视侧视示意图；
[0018]图11是根据一个实施例的燃料喷射器的侧视示意图；
[0019]图12是根据一个实施例的燃料喷射器的侧视示意图；
[0020]图13是根据一个实施例的燃烧系统的侧视示意图；
[0021]图14是根据一个实施例的用于气缸盖中的燃料喷射器的喷嘴组件的透视示意图；
[0022]图15是根据一个实施例的燃料喷射器的端视图；
[0023]图16是根据一个实施例的发动机中的燃烧状态的示意图；以及
[0024]图17是根据一个实施例的发动机中的燃烧状态的示意图。
具体实施方式
[0025]参考图1，示出了根据一个实施例的内燃发动机系统10。在图示的实施例中，发动机系统10包括具有气缸体14的发动机12，所述气缸体具有在气缸套16内形成在其中的燃烧气缸18。包括气缸体14、气缸套16和气缸盖34的发动机12的部件一起形成发动机壳体。活塞20可在燃烧气缸18内在下止点位置和上止点位置之间移动以将燃烧气缸18内的压力增加到喷射液体燃料和空气的自燃阈值，如本文进一步所述的。活塞20联接到连杆22，所述连杆又以通常常规的方式联接到曲轴24，从而为诸如发电机、泵、压缩机的负载提供动力，或用于推进载具，仅举几例。在实际实施方式中，发动机系统10在传统的四冲程发动机循环中操作。燃烧气缸18可以是发动机12中的以任何合适布置(例如，直列、V型或其它布置)的许多燃烧气缸中的一个。发动机系统10可以包括压燃式发动机系统，其配置用于提高功率密度、效率和减少排放以及从以下描本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料喷射器，包括：喷射器壳体，所述喷射器壳体限定纵向轴线，并且包括主体件，所述主体件具有形成在其中的燃料入口，所述燃料入口限定与所述纵向轴线相交的横向轴线；所述喷射器壳体进一步包括喷嘴，所述喷嘴具有形成在其中的多个喷射出口，并且包括喷嘴终端尖端；以及定位表面，所述定位表面在所述喷嘴终端尖端的轴向内侧间隔开并且围绕所述喷嘴周向延伸；并且第一轴向距离(AD)限定在所述横向轴线和所述纵向轴线的交点与所述喷嘴终端尖端之间，暴露尖端长度轴向距离(TL)限定在所述定位表面与所述喷嘴终端尖端之间，并且AD与TL的比率为从8.06至8.34。2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中：所述喷射器壳体进一步包括第一轴向喷射器端、包括所述喷嘴的第二轴向喷射器端以及附接到所述第一轴向喷射器端并且包括连接器终端尖端的电连接器；所述喷射器壳体包括形成所述定位表面的垫圈；AD与TL的比率为从8.07至8.32；并且所述横向轴线垂直于所述纵向轴线定向，并且所述喷射器壳体包括突出燃料连接器，所述突出燃料连接器具有形成于其中的所述燃料入口。3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中：喷射器全轴向长度(AL)限定在所述连接器终端尖端与所述喷嘴终端尖端之间，并且AL与TL的比率为从11.48至11.86；并且所述电连接器包括形成所述连接器终端尖端的轴向突出电插脚。4.根据权利要求3所述的燃料喷射器，其中AL等于214.86毫米，在加0.9毫米或减0.85毫米的公差内。5.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中：AD等于151.16毫米，在加0.7毫米或减0.65毫米的公差内；并且TL等于18.36毫米，在加0.3毫米或减0.15毫米的公差内。6.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其中：所述喷射出口在数量上恰好是七个，并且一起限定喷射轴线，所述喷射轴线限定所述喷嘴终端尖端内的顶点；并且从所述顶点到所述喷嘴终端尖端的距离为1.1毫米。7.一种气缸盖组件，包括：气缸盖，所述气缸盖具有上表面、与所述上表面相对的...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：
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