[发明专利]双燃料喷射器及使用其的发动机

说明书

技术领域

本发明一般地涉及双燃料发动机，更具体地涉及一种用于以气体和液体燃料对发动机进行燃料供给的具有内杆的双燃料喷射器。

背景技术

已知气体燃料发动机相对于压燃式发动机来说能够进行清洁的燃烧。然而，气体燃料难以被成功地点燃(点火)是公知的。一些气体燃料发动机利用火花塞，而其它发动机已知为利用少量的被压缩点燃的蒸馏柴油燃料以进而点燃更大量的气体燃料。在发动机之中或周围的实际空间限制常常使得难以找到用于与向各个燃烧室供应两种不同燃料有关的全部管路和硬件的空间。美国专利7,373,931教导了一种双燃料发动机，其利用少量的和压缩点燃的蒸馏柴油燃料来点燃更大量的气体燃料。该文献教导了使用一种具有嵌套的针阀元件的燃料喷射器以便于从同一喷射器向各个发动机气缸中喷射气体和液体燃料两者。但是，所述喷射器的结构导致燃料之间的交叉泄漏、燃料向发动机气缸中的泄露，以及在所述燃料喷射器被批量生产时会导致大的性能差异的累积公差。此外，所述喷射器结构固有地需要取决于燃料是被单独喷射还是被同时喷射的不同喷射模式。

除了上述潜在问题之外，还可能存在与在发动机的气缸盖安装件中可用的有限空间内封装具有两个电致动器和控制阀的双燃料喷射器有关的问题。所述′931专利示出了用于分别控制气体燃料和液体燃料的喷射动作的并排的电子控制阀。在某些情况下，可能没有足够的可用空间来实现该文献中所示的并排安装。

本发明旨在解决上述一个或多个问题。

发明内容

一方面，一种燃料喷射器包括喷射器体部，所述喷射器体部限定有第一组喷嘴出口、第二组喷嘴出口、第一燃料入口和第二燃料入口。双电磁(螺线管)致动器包括第一衔铁、第一线圈(绕组)、第二衔铁、第二线圈和杆。所述双电磁致动器具有非喷射构型，在所述非喷射构型中所述第一衔铁处于未通电位置，所述第二衔铁处于未通电位置，且所述杆处于第一角度取向。所述双电磁致动器具有第一燃料喷射构型，在所述第一燃料喷射构型中所述第一燃料入口与所述第一组喷嘴出口流体连接，所述第一衔铁处于通电位置，所述第二衔铁处于未通电位置，且所述杆处于所述第一角度取向。所述双电磁致动器具有第二燃料喷射构型，在所述第二燃料喷射构型中所述第二燃料入口与所述第二组喷嘴出口流体连接，所述第一衔铁处于未通电位置，所述第二衔铁处于通电位置，且所述杆处于第二角度取向。

另一方面，一种发动机包括限定有多个气缸的发动机壳体。双燃料系统包括多个燃料喷射器，每个燃料喷射器都包括喷射器体部，所述喷射器体部限定有设置成用于向所述多个气缸之一中进行直接喷射的第一组喷嘴出口和第二组喷嘴出口。所述双燃料系统包括与所述多个燃料喷射器中每个的第一燃料入口流体连接的第一燃料共轨，和与所述多个燃料喷射器中每个的第二燃料入口流体连接的第二燃料共轨。所述多个燃料喷射器中的每个都包括双电磁致动器，所述双电磁致动器包括共用一共同的中心线的第一衔铁、第一线圈、第二衔铁和第二线圈。此外，所述双电磁致动器还包括能绕与所述共同的中心线垂直的枢转轴线枢转的杆。

又一方面，一种运行发动机的方法包括通过双燃料喷射器的第一组喷嘴出口向发动机气缸中喷射第一燃料。通过所述双燃料喷射器的第二组喷嘴出口向所述发动机气缸中喷射第二燃料。所述喷射步骤之一包括使所述双燃料喷射器的双电磁致动器的杆从第一角度取向枢转为第二角度取向。通过压缩点燃所述第二燃料来点燃所述第一燃料。

附图说明

图1是根据本发明的发动机和双燃料共轨系统的示意图；

图2是图1的双燃料系统的一部分的侧剖视图；

图3是图1的双燃料喷射器之一的顶部的剖视侧视图；

图4是根据本发明一方面的燃料喷射器的底部的剖视侧视图；

图5是根据本发明另一方面的燃料喷射器的底部的剖视侧视图；

图6是示出在以双燃料供给模式和应急运行(跛行，limp home)模式运行时图1的双燃料系统的控制阀位置、气体和液体燃料的轨压以及喷射率相对于时间的一系列图示；

图7是根据本发明另一方面的双燃料喷射器的剖视侧视图；以及

图8是沿剖切线8-8看去时图7的燃料喷射器的杆区域的放大剖视图。

具体实施方式