[发明专利]用于发动机系统的液滴发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机系统，更具体地涉及一种使用液体发生器的发动机系统。

背景技术

包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机和本领域已知的其它发动机在内的发动机会排出包括空气污染物的复杂混合物。该空气污染物既可包括例如颗粒物质的固态物质又可包括气态物质，该气态物质例如可包括例如NO₂和NO₃的氮的氧化物(通常总体表示为“NOx”)。

由于对环境的日益关注，排气排放标准已变得更加严格。由发动机排放的颗粒物质和气态污染物的量可根据发动机的型号、尺寸和/或种类而进行管制。为了满足这些排放标准，发动机制造商已致力于在多种不同的发动机技术例如燃料的喷射、发动机管理和后处理等等中寻求改进。

例如，已认识到，燃烧室中燃料和空气的较均匀的混合物可导致较高效率的燃烧，造成发动机的排放减少。授予Martin等人的美国专利No.4,052,004(“’004专利”)公开了一种用于使输送至发动机的燃料雾化的振动雾化器。该雾化器包括用于使得该装置的体部和喷嘴振动的压电晶体，从而燃料借助于喷嘴以细微的雾化形式通过单独的出口离开。尽管’004专利的雾化器的确向发动机输送细微的雾化燃料，但’004专利的喷嘴的形状朝向其出口向下变细，从而用于使雾化燃料凝结而不是努力使得将燃料与空气形成更均匀的混合物。此外，’004专利并未公开使用与发动机后处理相连的雾化器。

本发明涉及解决上述缺点中的一个或多个。

发明内容

在一个方面，本发明涉及这样一种发动机系统，该发动机系统包括进气系统、内燃发动机和排气系统。内燃发动机包括燃料液滴发生器和燃料喷射器，该燃料喷射器构造成将燃料直接喷射至内燃发动机的燃烧室中。

在另一方面，发动机系统的排气系统包括压电式致动的液滴发生器和后处理装置。该后处理装置设置在压电式液滴发生器的下游。

在另一方面，本发明包括一种发动机系统的操作方法，该方法包括将燃料从液滴发生器供应至内燃发动机的燃烧室。该方法还包括将燃料从燃料喷射器供应至内燃发动机的燃烧室。

在另一方面中，一种发动机系统的操作方法包括将反应物从压电式致动的液滴发生器供应至发动机排气中。该方法还包括将反应物和发动机排气的混合物供应至后处理装置中。

附图说明

图1是根据公开的示例性实施例的发动机系统的示意图；和

图2是图1的发动机系统的压电式致动器的示意图。

具体实施方式

图1示出发动机系统10。发动机系统10可包括进气系统12、内燃发动机14和排气系统16。进气系统12可包括常规部件，例如，从周围空气进口20通向发动机14的进气歧管22的空气进口通道18。该空气进口通道18可包括压缩机24和空气冷却器26。压缩机24可以是发动机系统10的涡轮增压机的一部分。可设想在进气系统12中包括附加和/或不同的部件，例如用于允许发动机排气流入进口通道18的可控阀(未示出)、空气滤清器(未示出)、和/或附加的压缩机(未示出)。

内燃发动机14可以是柴油发动机、汽油发动机、由气态燃料提供动力的发动机，或任何其它类型的发动机。发动机14可包括进气歧管22、多个燃烧室28和排气歧管30。燃料喷射器34可与各燃烧室28相联以便将燃料直接喷射至各个燃烧室28中。图1中示出的发动机14包括四个燃烧室28，但是发动机14可包括更多或更少的燃烧室28。此外，燃烧室28可设置成“直列式”构型(如图所示)或“V”构型，或任何其它合适的构型。可以理解，在发动机14是汽油发动机的本发明的实施例中可省去喷射器34，并添加火花塞。

发动机14也可包括一个或多个压电式液滴发生器32。压电式液滴发生器32可位于各燃烧室28的上游，且特别地可位于进气歧管22内、在进气歧管22的与单个燃烧室28相联的部分处。虽然图1示出与各燃烧室28相联的单个压电式液滴发生器32，但每个燃烧室28可与多于一个发生器32相联。此外，可以理解，压电式液滴发生器32可位于各个燃烧室28的进口上游的其它位置。压电式液滴发生器32可以任何常规方式固定于发动机14。下面将详细描述压电式液滴发生器被控制器44经由电线46供应的电流致动。