[发明专利]减少颗粒排放的涂覆的高压汽油喷射器座

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆的汽油直接喷射，并且更具体而言，涉及在燃料喷射器末端上设置非导热涂层，以增加其温度，并且因此减少颗粒排放。

背景技术

在欧洲，汽油发动机的颗粒排放将随着6x10¹²颗粒/km的EU6a规定的引入在2014年重新调整，并且随着2017年EU6c规定的引入进一步减少到6x10¹¹颗粒/km。类似地，美国规定将随着LEVIII的引入施加类似地具有挑战性的标准。标准假定为在2014年是10mg/mi，在2018年是3mg/mi并且在2025年是1mg/mi。颗粒排放的主要来源已知为来自由燃料喷射器末端上的沉积物的燃料蒸发供给的扩散火焰。

已知的是，将燃料喷射器进一步突起到燃烧室中减少颗粒排放。增加喷射器末端的突起通过使更多喷射器末端表面面积暴露于热的燃烧气体而提高了喷射器末端温度。这又增强了剩余在末端上的任何燃料的蒸发，所以当火焰前沿通过时没有或很少剩余在末端上的燃料将被点燃。较高的末端温度还加强了末端上沉积物的氧化，从而减少了保持燃料的沉积物的海绵状表面。

增加末端温度加强了末端的外表面上的蒸发，从而降低了颗粒排放，但它还增加了燃料计量孔口或通道的温度。这增加了沉积物在计量通道本身中形成的风险。公知的是，燃料特性、末端(孔口)温度、燃料压力和喷嘴设计会影响喷射器流动通道中沉积物的形成。普遍接受的是，如果末端温度被保持为低于120℃，则将不会遇到与沉积物相关的流转移(flowshift)的问题。此指导方针仅利用侧面安装的直接喷射器可实现。在中心安装的喷射器应用中，可以看到温度高达300℃。

因此，需要增加喷射器末端的温度以降低颗粒排放，同时允许喷射器的计量通道通过燃料冷却，以防止在通道中形成沉积物，并且因此防止流转移。

发明内容

本发明的目的在于满足上文提及的需要。根据实施例的原理，此目标通过提供具有入口、出口以及提供从入口到出口的燃料流管道的通道的燃料喷射器获得。所述燃料喷射器包括在第一位置与第二位置之间的所述通道中可移动的阀结构。处于所述出口处的座具有与所述通道连通的至少一个座通道。座在第一位置连续地接合阀结构的一部分，由此关闭所述至少一个座通道，并且防止燃料离开所述至少一个通道。阀结构在第二位置与所述至少一个座通道隔开，使得燃料可以移动通过所述通道并且通过所述至少一个座通道离开。座包括外末端表面，所述至少一个座通道延伸通过所述外末端表面。非导热涂层被设置在外末端表面的至少一部分上并且未设置在限定了所述至少一个座通道的表面上。所述涂层被构造和布置成通过燃烧气体加热，使得外末端表面达到大于如果未设置涂层外末端表面将会达到的温度的温度，以便引起在喷射后接触外末端表面的燃料的蒸发。所述至少一个座通道被构造和布置成基本上不通过来自外末端表面的传导来加热，并且通过穿过其的燃料来冷却，以便防止燃烧的沉积物蓄积在限定了所述至少一个座通道的表面上。

根据所公开的实施例的另一方面，一种方法减少了与燃料喷射器相关联的颗粒排放。所述燃料喷射器具有入口；出口；提供从入口到出口的燃料流管道的通道；在第一位置与第二位置之间的所述通道中可移动的阀结构；处于出口处的座，其具有与所述通道连通的至少一个座通道。所述座在第一位置连续地接合阀结构的一部分，由此关闭所述至少一个座通道并且防止燃料离开所述至少一个通道。阀结构在第二位置与所述至少一个座通道隔开，使得燃料可以移动通过所述通道并且通过所述至少一个座通道离开。座包括外末端表面，所述至少一个座通道延伸通过所述外末端表面。所述方法在外末端表面的至少一部分上涂覆非导热材料，并且在限定了所述至少一个座通道的表面上不涂覆。涂层在燃料喷射器的操作期间通过燃烧气体加热，使得外末端表面达到大于如果未设置涂层外末端表面将会达到的温度的温度，由此增强了燃料在外末端表面上的蒸发，并且因此减少了颗粒排放。所述方法利用穿过所述至少一个座通道的燃料冷却限定了所述至少一个座通道的表面，使得所述表面处于小于外末端表面的温度的温度，以确保在喷射后保持在所述至少一个通道中的燃料处于液态，由此防止燃烧的沉积物蓄积在限定了所述至少一个座通道的表面上。

参照附图，在考虑以下具体实施方式和所附权利要求的基础上，本发明的其他目的、特征和特性，以及结构的相关元件的操作方法和功能、零部件的组合和制造的经济性将会变得更清楚，具体实施方式、所附权利要求和附图的全部形成本说明书的一部分。

附图说明