[发明专利]带有多个燃料喷射器的对置活塞发动机的燃料喷射策略

说明书

背景技术

本公开涉及用于直接侧喷射的对置活塞发动机的燃料喷射策略。特别地，本公开涉及配备多个喷射器的对置活塞汽缸中的燃料喷射。

有效燃烧是柴油发动机运行中固有的基本挑战。在传统柴油发动机中通常是通过从在防火板(fire deck)上的中央位置直接地喷射燃料到在活塞的端表面与该防火板之间限定的适当成形的燃烧室中来解决该挑战。

在对置活塞式结构中，两个活塞冠部对冠部地布置在一个汽缸内，在该汽缸中，它们在上止点(TDC)和下止点(BDC)位置之间相对地移动。当这些活塞接近TDC时，在汽缸内这些活塞的端表面之间限定了该燃烧室。因此，在对置活塞发动机中不可能将燃料喷射器安装在面对活塞端表面的中央位置中。取而代之的是，燃料喷射器安装位置通常位于汽缸的侧壁上、在活塞端表面的TDC位置之间。这导致直接侧喷射配置，这是对置活塞发动机设计的特征。也就是说，燃料通过该汽缸的侧壁被直接喷射到燃烧室内。

直接侧喷射的一个问题是喷射的燃料径向地或切向地行进到汽缸内、横向于充气漩涡的轴线，这可以抑制空气/燃料混合并且致使不完全和/或不均匀的燃烧。因此，期望的是改进直接侧喷射的对置活塞发动机的燃料喷射能力。

发明内容

在一个方面，本公开涉及用于对置活塞发动机中改进直接侧喷射的燃料喷射方法和系统，以便加强空气/燃料混合并且改进燃烧。

在另一方面，本公开涉及一种对置活塞发动机，该发动机包括至少一个汽缸，该至少一个汽缸配备有用于直接侧喷射到该汽缸内的两个或更多个燃料喷射器。控制每个喷射器，从而在发动机运行的每个循环中喷射单一燃料脉冲或多个燃料脉冲以响应于变化的发动机转速和运行条件。

在进一步的方面，本公开涉及从第一燃料喷射器和第二燃料喷射器喷射燃料到对置活塞发动机的燃烧室内，该燃烧室当对置活塞接近上止点位置时被限定在所述活塞的端表面之间，这样由该第一燃料喷射器喷射的燃料包括主喷射在其后的至少一次引燃喷射，并且由该第二燃料喷射器喷射的燃料包括主喷射在其后的至少一次引燃喷射。

附图说明

图1为带有单一燃料喷射器的对置活塞发动机汽缸的剖视图，该燃料喷射器被安装用于直接侧喷射到在一对对置活塞的端表面之间的汽缸孔空间内。

图2为带有多个燃料喷射器的对置活塞发动机汽缸的剖视图，所述燃料喷射器被安装用于直接侧喷射到在一对对置活塞的端表面之间的汽缸孔空间内。

图3为对置活塞发动机的优选燃料喷射系统的示意图。

图4为示出了图1的单一燃料喷射器构造的喷射器致动和喷射速率的图表。

图5为示出了体现用于图2的多个燃料喷射器构造的第一控制策略的喷射器致动和喷射速率的图表。

图6为示出了体现用于图2的多个燃料喷射器结构的第二控制策略的喷射器致动和喷射速率的图表。

具体实施方式

图1示出了对置活塞发动机的汽缸，该汽缸是以剖面示出。该汽缸10具有位于该汽缸的对应的末端附近的排气口12和进气口14。电致动的燃料喷射器20具有喷嘴22，该喷嘴位于通过汽缸10的侧壁钻取的孔洞24中。孔洞24位于孔位置26和27之间，所述孔位置对应于设置在该汽缸孔内的一对对置活塞(未示出)的端表面的对应的TDC位置。当活塞处于或接近其TDC位置时，燃料喷射器20被操作以将燃料喷雾30喷射到在活塞端表面之间的汽缸孔空间中。

图2为带有多个电致动的燃料喷射器50的对置活塞发动机汽缸40的剖视图，所述燃料喷射器50被安装用于直接侧喷射到在一对对置活塞的端表面之间的汽缸孔空间中。每个燃料喷射器50具有喷嘴52，该喷嘴位于通过汽缸50的侧壁钻取的孔洞54中。孔洞54位于多个孔位置之间，所述孔位置对应于在设置在该汽缸孔内的一对对置活塞58和59的端表面的对应的TDC位置。随着活塞58和59朝向TDC移动，湍流移动的充气在其端表面之间被压缩。当活塞58和59位于或靠近TDC时，燃料喷射器50中的一个或每个被操作以便在活塞端表面之间的汽缸孔空间内将对应的燃料喷雾60喷射到压缩充气中。该燃料被混合到压缩的、湍流的充气中并且由压缩产生的热量致使空气/燃料混合物点燃。