[发明专利]用于燃料喷射器的方法及系统

说明书

提供了用于燃料喷射器的方法及系统。在一个示例中，一种系统可以包括喷射器，所述喷射器包括两个或更多个通道，所述通道被成形为在喷射混合物之前使所述混合物沿相反方向流动。

技术领域

本说明书总体上涉及一种燃料喷射器，所述燃料喷射器包括用于在喷射之前增加燃料加热的一个或多个特征。

背景技术

在发动机中，在进气冲程期间，通过打开一个或多个进气门，将空气吸入燃烧室。然后，在后续压缩冲程期间，进气门关闭，并且燃烧室的往复式活塞压缩在进气冲程期间进入的气体，从而升高燃烧室中的气体的温度。然后将燃料喷射到燃烧室中的热的压缩气体混合物中。混合物可以经由火花点燃或达到阈值压力。燃烧的空气-燃料混合物推动活塞，驱动活塞的运动，然后活塞的运动转换成曲轴的旋转能量。

然而，发明者已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，燃料可能不会与燃烧室中的空气均匀混合，从而导致在燃烧室中形成致密的燃料区域(fuel pocket)。当燃料燃烧时，这些致密的燃料区域可能产生碳烟。因此，发动机可以包括微粒过滤器以减少其排放物中的碳烟和其他微粒物质的量。然而，此类微粒过滤器导致制造成本增加并且在过滤器的主动再生期间增加燃料消耗。

用于减轻发动机碳烟输出和不良的空气/燃料混合物的现代技术可以包括用于在喷射之前以燃料夹带空气的特征。这可以包括被布置在喷射器主体中的通道，所述通道作为插入件插入发动机缸盖板表面或集成在发动机缸盖中。在将混合物输送到气缸中的压缩空气之前，环境空气与燃料混合，从而降低喷射温度。通过在喷射之前以燃料夹带冷却空气，延长了提升长度(lift-off length)并且延迟了燃烧的开始。这限制了一系列发动机工况中的碳烟产生，从而降低了对微粒过滤器的需求。

然而，发明者已经在本文中认识到此类喷射器的潜在问题。作为一个示例，根据日益严格的排放标准，先前描述的燃料喷射器可能不再足以防止碳烟产生达到所需水平。另外，先前描述的燃料喷射器可以仅限制柴油发动机中的碳烟产生，其中空气/燃料在燃烧之前具有比在火花点火发动机中有更长持续时间来进行混合。另外，可能不需要冷却燃料，并且燃料喷射器可以与热交换器一起包装，所述热交换器被配置为加热燃料混合物。这可能会增加制造成本和包装要求。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于喷射器的系统解决，所述喷射器包括：第一通道，其被配置为使混合物沿第一方向流动；第二通道，其流体地联接到所述第一通道并且被成形为使所述混合物沿第二方向流动；和第三通道，其流体地联接到所述第二通道并且被成形为适于使所述混合物沿第三方向流动。通过这种方式，所述混合物可以在所述喷射器中迂回，这可以增加所述混合物与所述喷射器的表面之间的热传递。

作为一个示例，所述喷射器是燃料喷射器，所述燃料喷射器被定位成将燃料混合物喷射到燃烧室中。所述燃料喷射器可以经由燃烧室气体加热，其中所述燃料喷射器的表面可以与所述第一、第二和第三通道中的燃料混合物传递热量。因此，可以加热燃料并且可以相应地在不包括热交换器的情况下冷却所述燃料喷射器表面。通过这样做，可以减少和/或防止碳烟产生，并且可以降低对所述燃料喷射器的包装要求。

应当理解，上述发明内容的提供是为了以简易形式引入对在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围是由详细描述之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括在混合动力车辆中的发动机的示意图。

图2示出了发动机的燃料喷射器的横截面。

图3A和图3B分别示出了在关闭和打开位置期间通过燃料喷射器的燃料流的示例。

图2至图3B近似按比例示出，但是如果需要，可以使用其他相对尺寸。