[发明专利]改进的燃料喷射装置

说明书

本发明涉及改进的用于内燃机的燃料喷射装置，并涉及一种包括包含改进的燃料喷射装置的内燃机的系统。根据本发明的改进的燃料喷射器装置包括可滑动(先导)阀原理，而不是针阀原理。阀不包括阀座，因此，即使在阀的弹簧加载实施例的情况中，也没有使阀在阀座上击打而带来产生相关噪声的风险。根据本发明的改进的燃料喷射器允许更大的喷嘴直径，并且因此，如果需要或者认为是有用的话，允许更大数量的喷嘴孔。对于根据本发明的燃料喷射器的旋转实施例，在阀的弹簧加载实施例的情况中，阀或者至少其弹簧可位于旋转燃料喷射器的静态段中，从而消除在旋转段中包括弹簧的现有技术旋转燃料喷射器的平衡问题。

技术领域

本发明涉及改进的用于内燃机的燃料喷射装置。进一步，本发明涉及一种包括这种内燃机的系统，例如机动车辆。

背景技术

用于内燃机的燃料喷射装置在本领域中是已知的。DE 19645201描述了一种在可调节支撑部的端部加压供应喷射射流的燃料喷射系统。这可改变气缸内的喷射深度及射流的旋转取向。射流位置由控制系统和伺服驱动器控制。公共轨道加压燃料供应和开关控制对每个射流提供燃料脉冲。控制系统调节射流的轴向位置以获得与最低排放产物耦接的最佳效率。火花塞位置也是可调节的。

DE 10007659描述了一种每个气缸带有一个喷射器的发动机，喷射器伸入由活塞定界的在气缸中的燃烧室内以喷射燃料射流，从而与分开输送的燃烧空气形成可燃的空气/燃料混合物，发动机还带有用于点燃混合物的点火塞。点火塞电极和燃料射流的相对位置可由控制单元根据发动机的工作点而调节。

NL2001069描述了一种带有喷射零件的装置，喷射零件由致动器驱动以围绕中心轴线相对于壳体旋转。使供应管道连接到燃烧室以将燃料加压引入燃烧室，并且供应管道在壳体和喷射零件之间具有不透流体的耦接。使喷嘴刚性地连接到喷射零件。雾化器具有当喷嘴旋转时连接到供应管道的雾化器开口。

发明内容

根据现有技术的用于内燃机的燃料喷射器通常使用带有匹配阀座的弹簧加载式针，其位于靠近喷射器的末端或前端的地方以控制对末端中的喷嘴孔的燃料剂量，燃料通过末端进入内燃机的燃烧室。

这种现有技术燃料喷射器趋向于具有许多缺点，例如由于弹簧加载式针的振动和固定数量的喷嘴孔(燃料通过喷嘴孔进入燃烧室)而产生的高噪声级，与功率需求无关，因此，与每个喷射周期喷射的燃料的量无关。

由于此类型的现有技术燃料喷射器的喷嘴末端的固有地小的直径的原因，沿着末端的圆周可制造的喷嘴孔的数量是有限的。几乎每种类型的根据现有技术的燃料喷射器都将经历上述缺点，即，现有技术静态燃料喷射器和现有技术旋转燃料喷射器。

除了上述缺点以外，带有弹簧加载式针阀的现有技术旋转燃料喷射器具有至少两个其他缺点，其将在下面说明。

将燃料旋转喷射到内燃机的燃烧室中将促进燃料的完全燃烧，从而减小燃料消耗和相关的CO₂排放。另外，其将限制或者甚至防止颗粒物质(PM)和热力型氮氧化物的形成和排放。

荷兰专利NL 2001069描述了一种提出解决内燃机的排放的用于内燃机的旋转燃料喷射器。此现有技术旋转燃料喷射器原则上包括现有技术针阀型静态燃料喷射器，使其旋转以将燃料喷入燃烧室。这种带有弹簧加载式针阀的燃料喷射器用于计量将通过喷射器的末端中的喷嘴孔喷入燃烧室的燃料，该燃料喷射器包括需要非常紧密的配合的零件，然而同时其包括需要大量侧向间隙以适当地起作用的弹簧。鉴于获得旋转燃料喷射的所有预期好处所需的高转速(例如20000到100000rpm的范围内)，旋转燃料喷射器的适当平衡是必要的。如果这种喷射器包括带有其需要的侧向间隙的弹簧，那么适当的平衡变成若非不可能便是困难的任务。

不适当平衡的旋转燃料喷射器可经历更高的磨损率，因此，可经历更短的MTBF(故障之间的平均时间)，并可产生更大的噪声。当然，后者也是不希望的。