[发明专利]内燃机用喷射装置

说明书

本发明涉及一种喷射装置，它用于内燃机上，更具体地说，它用于这样一种柴油机上，此种喷射装置采用了一种主喷射燃料和一种可与之不同的预喷射燃料。

在这类柴油机中应用自动点火性能差的燃料（十六烷值低的燃料）时，在柴油机的低速度与低负载状态下，必须用自动点火性能好的燃料来取代这种自动点火性能差的燃料。但这会显著地增加柴油机工作成本。

为了克服上述缺点，已知为此种柴油机装配上自动点火性能好的燃料用的预喷射装置，而这样的预喷射是在柴油机运行状态下不能保证低十六烷值的燃料正常燃烧时而采用的。上述这类装置例如有美国专利4612898号中所描述的那种，它有一个燃烧室、若干用来喷射自动点火性能差的主燃料的喷管、以及一根用于喷射自动点火性能好的燃料的辅助喷管。然而，由目前已知的系统来保证的自动点火性能差的燃料的工作范围是不充分的。

有关的问题可以表述为：

价格较低的自动点火性能差的燃料用于柴油机高负载的操作状态下，其性能是令人满意的。

要是这种柴油机的负载逐渐降低那就得在其正常燃烧时喷射以自动点火性能好但价昂的附加燃料。

本发明的目的在于提供一种喷射装置，从经济上考虑，它有可能尽量推迟必须预喷射点火性能好的燃料的时刻，并使该燃料的预喷射量保持在最低限度。本发明之目的即在于提出一种喷射装置，它使得采用自动点火性能低的燃料的柴油机，能有更宽的操作范围。

本发明提供了一种用于内燃机，特别是用于柴油机的燃料喷射装置，此种喷射装置包括有两个集中在同一腔体内或分处于两独立腔体中的喷嘴，一个用于燃料的预喷射，另一个用于燃料的主喷射，这两种燃料相同或不同，上述两喷嘴相互靠近，位于汽缸盖中央的邻区，并以相等或不等的距离设置燃料喷孔并由针阀进行控制，此种喷射装置的特征在于：前述预喷射喷嘴包括有一列孔，其轴线设在一第一锥上，而前述主喷射喷嘴包括的一列孔其数目为上述一列孔数的两部，其轴线则设在一第二锥上，这两种锥的相对位置、各个锥的角度以及围绕这些锥的孔的轴线取向应选择成：使每一预喷束和两相邻主喷束的距离尽可能小并使该距离在沿主喷束大约一半长度上的区域中大致相等。

按照本发明的另一特征，此预喷射喷嘴的孔在其喷出燃料的方向上包括一个柱形部和一个平截锥形部，此平截锥形部朝燃烧室扩张，而此平截锥形部的扩张部长度较其壁厚的80%为小。

借助以下的说明和所附的图能更好地理解本发明。

图1为一示意性图，阐明了主喷束与预喷束在燃烧室内的分布。

图2为一示意性透视图，阐明了主喷束与预喷束的相对分布。

图3为预喷射喷嘴的部分剖面图。

图1示明了装备有本发明之装置的内燃机燃烧室1沿横向截取一半的剖面图。在此燃烧室中央的邻区示意地表明一主喷射喷嘴2和一预喷射喷嘴3。此主喷射喷嘴设有一系列的孔，它们的轴线4a、5a、6a与7a按一角度A等间距的分隔开;而预喷射喷嘴也设有一系列的孔，各孔的轴线8a、9a以角度B等间距的分开。主喷射喷嘴的孔数是预喷射喷嘴之孔数的两倍。

工作时，在主喷射情形下燃料是以4b、5b、6b与7b示意的喷束形式喷射，而预喷射是以8b和9b示意的喷束形式喷射。上述两列孔的相对取向以及其上设有前述孔之轴线的锥体角度被选择成，使喷嘴8b和9b与位于所述主喷束一半长度处的区域4c、5c、6c与7c之间的距离最小，如图2中所清楚表明的那样。

可以根据燃烧室的尺寸按有利条件来增加或减少喷孔的数目，但在预喷孔与主喷孔二者的数目间，始终得保持1∶2的比例。

图3是通过预喷射喷嘴之壁部并处于包括该喷嘴的一个孔的轴线8A的平面的部分剖面图。根据本发明，此孔由两部分组成，一柱形部10;接下来在燃料排出方向上的一锥形部11，后者的扩口朝向燃烧室。此锥形部的存在，可使按角度为C的锥形喷射燃料比以单一的柱形孔喷射时角度更大。

按照本发明来分布预喷射喷束和主喷射喷束，并结合利用平截锥形预喷孔，当采用一种点火性能差的燃料用于柴油机工作范围中的低负载和低速端，同时该燃料既用于预喷射又用于主喷射时，就有可以扩大柴油机的工作范围。当达到采用单一燃料的工作极限时，就可采用一种具有更好点火性能的预喷射燃料。

喷射时，最好利用位于同一腔体中的两个喷嘴，例如，可以按照美国专利号4524737中所述方式进行。