[发明专利]燃料喷射器

说明书

本发明涉及一种内燃机尤其大型二冲程柴油机的燃料喷射器，它有一个插入配属的燃烧室内相对于燃烧室轴线偏心布置的喷头，喷头有一个可加入燃料的盲孔，多个喷孔从盲孔出发，它们可借助于一个装在盲孔内最好能在燃料压力作用下克服复位装置的作用沿轴向移动的滑阀上下控制，以及为了产生一个共同的喷射流束，它们排列成一个设在盲孔的一个与喷射方向有关的圆周范围内的相对于盲孔的轴线大体处于相同高度的孔排的形式，其中至少孔排在外部的喷孔的轴线相对于一条从盲孔轴线出发的径向延伸线向内倾斜，使喷射流束获得一个较小的扩散角。

由EP 0606371 B1已知一种此类型的燃料喷射器。在具有一个设在气缸盖中央的排气阀的大型二冲程柴油机中，燃料喷射器通常必须装在燃烧室周缘的区域内。在这种情况下喷头的喷孔布置为形成一个从喷头出发向一侧的主喷射方向。为避免喷射流束大的横向散射，喷孔相对于盲孔轴线并不沿径向设置，而是有一种朝主喷射方向偏转的走向。这导致喷孔彼此有不同的长度和沿各个孔的圆周有不同的孔长。与此同时在喷孔的内端区形成差别很大的边缘角。因此对燃料进入各喷孔提供了完全不同的入流条件并因而产生不同的速度和流量。尤其在一个由多个并列喷孔组成的喷孔排中，外部的喷孔区内存在着特别不利的条件，因为在这里沿各孔的圆周造成差别很大的壁长。由于尤其在外侧区域内特别大的壁摩擦，所以在这里造成一种不稳定的流动，其结果是导致喷射流束只夹带了少量的空气。由此恶化了混合气的制备并因而恶化了燃烧，从而导致提高耗油量和增加有害物排放量。

因此，由此出发本发明的目的是，采取简单和经济的措施改善前言所述类型的装置，以便能达到良好地燃烧并因而降低耗油量和减少有害物排放量。

为实现上述目的，根据本发明提供一种大型二冲程内燃机的燃料喷射器，有一个插入所属的燃烧室内相对于燃烧室轴线偏心布置的喷头，喷头有一个可加入燃料的盲孔，多个喷孔从盲孔出发，它们可借助于一个装在盲孔内能在燃料压力作用下克服复位装置的作用沿轴向移动的滑阀上下控制，以及为了产生一个共同的喷射流束，它们以一种在盲孔的与喷射方向有关的圆周范围内、相对于盲孔的轴线处于相同高度的孔排的形式设置，其中至少孔排在外部的喷孔的轴线相对于一条从盲孔轴线出发的径向延伸线向内倾斜，使喷射流束获得一个较小的扩散角，其特征为：至少为一部分喷孔配设从盲孔出发的进口腔，它们的内部净宽度大于喷孔的直径，并设计为使孔排的所有喷孔有至少彼此适应的长度，设置环段状的喷头的槽用于构成至少部分进口腔。

根据本发明，喷孔沿其圆周的周长不变。所有的喷孔有相等的孔长。至少为喷孔排在外部的喷孔各配设一个进口腔。至少部分进口腔设计为喷头中为半球形的槽。为每个喷孔配设一个设计为半球形槽的进口腔。每个构成进口腔的半球形槽的中心位于该相关喷孔的轴线上。在彼此相邻的由半球形槽构成的进口腔之间各设一导向板。为喷孔的中央组配设一公共的由环段状槽构成的进口腔，所述中央组由其他喷孔从侧翼包围着。每一个构成一个配属于一个喷孔的进口腔的环段状槽的中心位于该相关的喷孔的轴线上。喷孔的壁与配属的进口腔的壁构成一个至少90°的夹角。在喷孔的外端各设有一个台阶状的由出口构成的横截面扩大区。出口有一个与有关喷孔的轴线正交的内部界面。

按本发明为达到此目的采取的措施是，为至少一部分喷孔配设从盲孔出发的进口腔，它们的内部净宽度大于喷孔的直径，并设计为使孔排的所有喷孔有至少彼此类似的长度状况。

这些措施保证，在所有的喷孔处对于燃料无阻碍地进入能具有基本相同的条件。因此借助于进口腔可按有利的方式沿各喷孔的圆周获得不变的周长。同理可做到使全部喷孔有大体相同的孔长。因此，按本发明的措施以有利的方式导致均衡的壁摩擦和流动速度，因而总体上获得一种稳定的喷射流束。尤其由于在孔排的外部喷孔区内获得的这种稳定化，保证了通过喷射流束带入比较多的空气，这必然能优化混合气制备并因而优化燃烧，其结果是降低耗油量，减少有害物排放以及发动机污染。因此采用按本发明的措施完全避免了前言所述的缺点。

在从属权利要求中说明了上述措施有利的设计和合乎目的的进一步发展。例如，恰当的做法是，可至少为孔排的外部喷孔各配设一个进口腔。在孔排的外部喷孔区内借助于按本发明的进口腔可取得最大的效果，因为迄今恰恰是在孔排的外部喷孔区内存在令人担忧的最不稳定的流动。