[发明专利]喷油嘴

说明书

技术领域

本公开总体涉及内燃机的燃油喷射系统，具体涉及此类燃油喷射系统的喷油嘴。

背景技术

使用替代燃油的内燃机的运行可造成所述燃油喷射系统的与所述替代燃油接触的那些部件过度磨损。特别是，由于替代燃油含水量的增加导致的空穴作用增加可对燃油喷射系统产生影响。

替代燃油包括，例如，第一代生物燃油(例如棕榈油、芥花油、基于动物脂肪的油)和第二代生物燃油(例如由非粮食作物，即废弃生物质制成的油)。第二代生物燃油的实例包括对例如木材或农业废料，诸如小麦或玉米的秸秆、草、木材、木屑、葡萄和甘蔗的热解得到的“热解油”。特别是，如卡特彼勒发动机两合有限公司(Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG)于2012年2月28日提交的欧洲专利申请EP 12 157 275.4中描述的，如在热解油和基于乙醇的燃油的情况中，替代燃油可具有例如<26％(按体积)的增加的含水量。

除了利用替代燃油运行之外，燃油喷射系统还可以配置成利用传统燃油交替运行，传统燃油包括柴油(DFO)、轻燃油(LFO)、重燃油(HFO)或低硫和高硫燃油。因此，通常情况下，所述燃油喷射系统可能在各种温度和压力条件下与多种类型的燃油接触。

替代燃油(例如热解油)以及低硫燃油的化学组成和物理性质与DFO、LFO和HFO可有明显的区别，尤其是在水和氧气含量高、在特定范围内例如2到3.5的酸性pH值，以及较低的热值方面。此外，替代燃油和低硫燃油的润滑性能可能较差或完全缺失，并且通常包括例如0.1μm到5μm范围内的小颗粒。而且，替代燃油和低硫燃油的使用温度通常比例如HFO的使用温度要低。例如，使得热解油的粘度适用于将燃油喷射到发动机的燃烧室中的一般温度为60℃。

由于替代燃油的化学组成和物理性质，替代燃油可具有较强的空穴和腐蚀作用，并且可加重所述燃油系统部件的磨损。

特别是，在内燃机中使用替代燃油影响所述替代燃油向燃烧室的供给。燃油喷射系统通常包括喷射泵系统和喷油嘴系统。

喷射泵系统可以是，例如，传统系统和共轨系统的喷射泵，并向喷油嘴系统供应燃油。例如，在EP 2 339 166 A1中公开了使用活塞的高压燃油泵。例如，在WO 2008/027123 A1中公开了共轨燃油喷射系统的一个实例。燃油喷射系统还可包括各种高压部件，如高压泵接头、高压短管和高压长管。

DE 1 212 352 A、GB 1 434 066 A和GB 1 521 641 A公开了燃油喷射器的底座的示例性形状，例如这些形状可以被配置成在底座周围提供良好的燃油流和瞬时且非常均匀的传送。

DE 199 29 473 A1公开了阀门元件可在阀体的孔中移动的喷油阀，所述阀体具有位于燃烧室端部的封盖和位于阀体端部的阀门密封表面，所述阀门密封表面面向燃烧室，与背对所述燃烧室的阀门座表面相互作用，并且与高压燃油室在空间上相分离。

喷油嘴系统可以包括，例如，通常附接在喷嘴座上的喷油嘴。

本领域已知的HFO运行所用的喷嘴110的一个实例如图7所示。所述喷嘴110包括阀针112和整体喷油嘴体114。所述喷油嘴体114通过套筒螺母116安装在喷嘴座118上。在所述阀针112和所述喷油嘴体114之间的喷嘴110的中心形成高压室120。燃油供应通道(未示出)向所述高压室120供应例如HFO。运行期间，移动所述阀针112以打开从高压室120至盲孔122然后通过喷嘴喷孔124通入燃烧室(未示出)中的油路。冷却剂供应管道126为在所述喷油嘴体114的尖头范围内的循环冷却剂路径128提供冷却剂。

本公开的目的是至少部分改善或克服先前系统的一个或多个方面。

发明内容

根据本公开的第一方面，用于安装在内燃机的燃油喷射系统的喷嘴座上的喷油嘴可以包括用于向所述喷嘴座提供密封连接的密封面以及在燃油喷射器的燃油喷射状态和密封状态之间引导阀针的阀针导孔。所述阀针导孔可以贯穿所述密封面，并且在喷油嘴的喷射侧通过多个喷嘴喷孔流体连接到所述喷油嘴的外侧。可以进一步加宽所述阀针导孔，以便在所述喷油嘴的中段形成高压燃油室。高压供油孔可以贯穿所述密封面并且将所述密封面上的开口与所述高压燃油室流体连接，其中，所述燃油供应通道的壁的径向外段可以平滑地过渡到所述高压燃油室的壁中。