專(zhuān)利名稱(chēng)：具有由燃料噴射導(dǎo)致的燃燒室混合的發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括直 接噴射燃料系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
本部分提供了涉及本發(fā)明的背景信息，所述背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)組件可包括直接發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)，所述直接發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)將燃料供給直接供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。通常，直接噴射燃料系統(tǒng)可包括位于中心的燃料噴射器。在噴射期間，燃料噴射器可直接向燃燒室壁提供多重徑向燃料噴射流。燃料噴射器的定向和由此產(chǎn)生的燃料噴射會(huì)導(dǎo)致燃料沖擊燃燒室壁，并因此限制在燃燒室內(nèi)的混合。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)動(dòng)機(jī)組件可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、活塞和直接噴射燃料系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可限定氣缸孔和與氣缸孔連通的且適于減輕氣缸孔內(nèi)的進(jìn)氣渦流的進(jìn)氣口?；钊刹贾迷跉飧卓變?nèi)，以用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程?；钊稍谄漭S向端部表面限定環(huán)形凹陷部分。直接噴射燃料系統(tǒng)可包括燃料噴射器，所述燃料噴射器將燃料噴霧提供到由活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定的燃燒室。燃料噴霧可形成環(huán)形羽流(plume)，當(dāng)活塞位于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流與活塞內(nèi)的環(huán)形凹陷部分相交。方法可包括提供直接噴射燃料噴射器，所述直接噴射燃料噴射器與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連通，所述燃燒室由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣缸孔和布置在氣缸孔內(nèi)用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程的活塞限定。方法可進(jìn)一步包括將進(jìn)氣流提供到燃燒室，并且減輕燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣渦流。燃料噴霧可從燃料噴射器直接噴射到燃燒室內(nèi)。當(dāng)活塞位于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，噴射到燃燒室內(nèi)的燃料可形成朝向活塞的軸向端部表面中的環(huán)形凹陷部分的環(huán)形羽流。本發(fā)明提供以下技術(shù)方案 方案1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，包括
發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定氣缸孔和與氣缸孔連通且適于減輕氣缸孔內(nèi)的進(jìn)氣渦流的進(jìn)氣口；
布置在氣缸孔內(nèi)的活塞，用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程，所述活塞在其軸向端部表面限定環(huán)形凹陷部分；和
直接噴射燃料系統(tǒng)，所述直接噴射燃料系統(tǒng)包括將燃料噴霧提供到燃燒室的燃料噴射器，所述燃燒室由活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定，所述燃料噴霧限定環(huán)形羽流，當(dāng)活塞處于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流與活塞中的環(huán)形凹陷部分相交。方案2.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中活塞的軸向端部表面限定了包括環(huán)形凹陷部分的環(huán)面燃燒凹腔。
方案3.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中環(huán)形羽流限定內(nèi)徑向周界和外徑向周界，當(dāng)活塞處于所述噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流的在內(nèi)徑向周界和外徑向周界之間的環(huán)形中心線(xiàn)相對(duì)于環(huán)形凹陷部分的環(huán)形中心徑向向內(nèi)延伸，以限定在旋轉(zhuǎn)方向上的滾動(dòng)燃料噴霧模式，所述旋轉(zhuǎn)方向從環(huán)形凹陷部分的內(nèi)徑向表面到環(huán)形凹陷部分的外徑向表面。 方案4.根據(jù)方案3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器包括提升閥式噴嘴，所述提升閥式噴嘴限定了提供連續(xù)環(huán)形羽流的連續(xù)環(huán)形開(kāi)口。方案5.根據(jù)方案3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器包括多孔噴嘴，所述多孔噴嘴限定了相互周向間隔開(kāi)的一系列離散的羽流以形成環(huán)形羽流。方案6.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中活塞限定中心凹陷，所述中心凹陷具有在限定中心凹陷的外徑向表面內(nèi)的大體連續(xù)的徑向范圍，所述中心凹陷包括環(huán)形凹陷部分。方案7.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定了與燃燒室連通的且朝著燃燒室的中心區(qū)域指向的單個(gè)進(jìn)氣口，以減輕進(jìn)氣渦流。方案8.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定了與燃燒室連通且大體彼此相對(duì)定向的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口，從而在相對(duì)的方向上引導(dǎo)進(jìn)氣流以減輕進(jìn)氣渦流。方案9.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器相對(duì)于燃燒室中心地定向。方案10.根據(jù)方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器與加壓燃料供給流體源連通，所述加壓燃料供給源處于至少100兆帕(MPa)的運(yùn)行壓力。方案11. 一種方法，包括
提供直接噴射燃料噴射器，所述直接噴射燃料噴射器與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連通，所述燃燒室由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中的氣缸孔和布置在氣缸孔內(nèi)的用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程的活塞限定；
將進(jìn)氣流提供到燃燒室，且減輕燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣渦流；和
當(dāng)活塞處于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，將限定環(huán)形羽流的燃料噴霧從燃料噴射器直接噴射到燃燒室內(nèi)，且將所述燃料噴霧指向活塞的軸向端部表面中的環(huán)形凹陷部分。方案12.根據(jù)方案11所述的方法，其中所述噴射在環(huán)形凹陷部分內(nèi)沿旋轉(zhuǎn)方向生成旋轉(zhuǎn)的燃料噴霧，所述旋轉(zhuǎn)方向從環(huán)形凹陷部分的內(nèi)徑向表面到環(huán)形凹陷部分的外徑向表面。方案13.根據(jù)方案11所述的方法，其中活塞的軸向端部表面限定了包括環(huán)形凹陷部分的環(huán)面燃燒凹腔。方案14.根據(jù)方案11所述的方法，其中所述噴射包括所述環(huán)形羽流限定內(nèi)徑向周界和外徑向周界，當(dāng)活塞處于所述噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流的在內(nèi)徑向周界和外徑向周界之間的環(huán)形中心線(xiàn)相對(duì)于環(huán)形凹陷部分的環(huán)形中心徑向向內(nèi)延伸，以限定在旋轉(zhuǎn)方向上的滾動(dòng)燃料噴霧模式，所述旋轉(zhuǎn)方向從環(huán)形凹陷部分的內(nèi)徑向表面到環(huán)形凹陷部分的外徑向表面。方案15.根據(jù)方案14所述的方法，其中環(huán)形羽流是連續(xù)環(huán)形羽流。
方案16.根據(jù)方案14所述的方法，其中環(huán)形羽流包括相互周向間隔的一系列離散的羽流。方案 17.根據(jù)方案11所述的方法，其中活塞限定了中心凹陷，所述中心凹陷具有在限定中心凹陷的外徑向表面內(nèi)的大體連續(xù)的徑向范圍，所述中心凹陷包括環(huán)形凹陷部分。方案18.根據(jù)方案11所述的方法，其中提供進(jìn)氣流包括單個(gè)進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口將進(jìn)氣流引向燃燒室的中心區(qū)域。方案19.根據(jù)方案11所述的方法，其中提供進(jìn)氣流包括與燃燒室連通且在相互相對(duì)的方向上引導(dǎo)進(jìn)氣流的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。方案20.根據(jù)方案11所述的方法，其中所述噴射在燃燒室的中心區(qū)域處發(fā)生，且包括處于大于100兆帕(MPa)的運(yùn)行壓力下的加壓燃料供給源。可應(yīng)用性的其他方面將從這里提供的描述中顯而易見(jiàn)。在本發(fā)明內(nèi)容部分的描述和具體示例僅出于說(shuō)明的目的，并不意圖限制本發(fā)明的范圍。


在此所描述的附圖僅出于說(shuō)明的目的，并不意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的示意性截面圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一進(jìn)氣和排氣口布置的示意性圖示； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二進(jìn)氣和排氣口布置的示意性圖示； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的第三進(jìn)氣和排氣口布置的示意性圖示； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一燃料噴射器噴嘴的示意性圖示； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二燃料噴射器噴嘴的示意性圖示；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的替代的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的示意性截面視圖。在所有附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖更充分地描述本發(fā)明的示例。如下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不意圖限制本發(fā)明、應(yīng)用或用途。提供示例性實(shí)施例使得本公開(kāi)將是詳盡的，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地表達(dá)其范圍。闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)，例如具體部件、裝置和方法的示例，以提供對(duì)于本公開(kāi)的實(shí)施例的完全理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是不需要采用具體細(xì)節(jié)，示例性實(shí)施例可以以多種不同的方式實(shí)施，且不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。在一些示例性實(shí)施例中，已熟知的過(guò)程、已熟知的裝置結(jié)構(gòu)以及已熟知的技術(shù)沒(méi)有做詳細(xì)描述。當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為“位于其上”、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一個(gè)元件或?qū)訒r(shí)，所述元件或?qū)涌芍苯游挥谄渖?、接合、連接或聯(lián)接到另一個(gè)元件或?qū)樱蚩纱嬖谥虚g元件或?qū)?。相比之下，?dāng)元件被稱(chēng)為“直接位于其上”、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一個(gè)元件或?qū)訒r(shí)，可能不存在中間元件或?qū)印Ｓ糜诿枋鲈g的相互關(guān)系的其他用語(yǔ)應(yīng)以類(lèi)似方式解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”，“鄰近”與“直接鄰近”，等)。如在此所使用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)列出的項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等可在此用于描述多種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)由這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅可用于區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分。例如“第一”、“第二”的術(shù)語(yǔ)和其他數(shù)字術(shù)語(yǔ)當(dāng)在此使用時(shí)并不意味次序或序列，除非通過(guò)上下文清楚地指示。因此，下文論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分，在不偏離示例性實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，可稱(chēng)為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。參考圖1和圖2，內(nèi)燃機(jī)組件10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)12，直接噴射燃料系統(tǒng)14和活塞16，所述活塞16通過(guò)連桿20聯(lián)接到曲軸18。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)12可包括限定氣缸孔24的氣缸體22和限定進(jìn)氣口 28和排氣口 30的氣缸蓋26?；钊?6可布置在氣缸孔24內(nèi)，且可在上止點(diǎn)(TDC)位置和下止點(diǎn)(BDC)位置之間往復(fù)位移，以驅(qū)動(dòng)曲軸18的旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明等同地應(yīng)用于包括任何數(shù)量的活塞/氣缸布置的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及頂置式凸輪和氣缸體內(nèi)置式凸輪布置。本發(fā)明也等同地應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和直接噴射汽油發(fā)動(dòng)機(jī)?；钊?6和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)12協(xié)作以限定燃燒室32。直接噴射燃料系統(tǒng)14包括燃料泵34，所述燃料泵34將加壓燃料供給提供到直接噴射燃料噴射器36。在本非限制性示例中，提供到直接噴射燃料噴射器36的燃料可處于至少100兆帕(100 MPa)的運(yùn)行壓力。直接噴射燃料噴射器36與燃燒室32直接連通，從而形成直接噴射布置。直接噴射燃料噴射器36可合并到具有多個(gè)直接噴射燃料噴射器的燃料軌(未示出)內(nèi)。直接噴射燃料噴射器36可軸向延伸到燃燒室32內(nèi)。活塞16可在面向直接噴射燃料噴射器36的軸向端部表面40內(nèi)限定環(huán)面(toroidal)燃燒凹腔38。環(huán)面燃燒凹腔38 可包括徑向限定在內(nèi)徑向表面43和外徑向表面45之間的環(huán)形凹陷部分42。直接噴射燃料噴射器36可相對(duì)于燃燒室32中心地定位，且當(dāng)活塞16位于與TDC位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，可將燃料噴霧(Fl)引導(dǎo)到環(huán)形凹陷部分42內(nèi)。燃料噴霧(Fl) 可限定環(huán)形羽流。在第一非限制性示例中，燃料噴霧(Fl)包括多個(gè)羽流。多個(gè)羽流可由直接噴射燃料噴射器36的多孔噴嘴44生成，多孔噴嘴44限定多個(gè)開(kāi)孔46，如圖5所示。多孔噴嘴44 可包括至少十個(gè)開(kāi)孔46，更具體地至少十八個(gè)開(kāi)孔46。多個(gè)羽流可包括周向相互分開(kāi)的離散的一系列羽流，以形成環(huán)形羽流。然而，應(yīng)理解的是燃料噴霧(Fl)可替代地包括連續(xù)的環(huán)形羽流。連續(xù)的環(huán)形羽流可由直接噴射燃料噴射器36的噴嘴48生成，噴嘴48限定連續(xù)的環(huán)形開(kāi)孔50以及提升閥54，如圖6所示。替代地，針閥可與連續(xù)環(huán)形開(kāi)口 50結(jié)合使用， 以生成連續(xù)環(huán)形羽流。在任一個(gè)布置中，由燃料噴霧(Fl)形成的環(huán)形羽流限定燃料噴霧(Fl)的內(nèi)徑向周界(Pli)和外徑向周界(P1。)之間的環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)。燃料噴霧(Fl)的環(huán)形中心線(xiàn)(Cl) 可延伸到環(huán)形凹陷部分42的環(huán)形中心(C2)和環(huán)形凹陷部分42的內(nèi)徑向表面43之間的環(huán)面燃燒凹腔38內(nèi)。環(huán)形中心(C2)可限定環(huán)面燃燒凹腔38的環(huán)面中心。垂直于燃料噴霧(Fl)的環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)且通過(guò)環(huán)形中心(C2)的線(xiàn)(Li)可與內(nèi)徑向表面43在點(diǎn)(P2)處相交。燃料噴霧(Fl)可限定噴霧角度(θ》。噴霧角度(θ》可被定義為環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)的夾角。內(nèi)徑向周界(Pli)可在朝著活塞16的方向上以相對(duì)于環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)的角度(θ 2)延伸，且外徑向周界(Ρ1。)可朝著活塞16以相對(duì)于環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)的角度(θ2)延伸。噴霧角度(θ》可調(diào)整為使得內(nèi)徑向周界(Pli)在朝著活塞16的方向延伸且在環(huán)形中心線(xiàn)(Cl)和點(diǎn)(P2)之間徑向延伸。通過(guò)非限制性示例，內(nèi)徑向周界(Pli)可朝著活塞 16的方向延伸，從而當(dāng)活塞16處于噴射位置時(shí)與活塞16的內(nèi)徑向表面43上的點(diǎn)(P2)相交。應(yīng)理解的是，由于角度(θ 2)隨噴射壓力和燃燒室32內(nèi)的燃料一空氣質(zhì)量(燃燒室充量密度)而略微改變，噴霧角度(θ P可被調(diào)整到用于在所有負(fù)荷和速度下所期望的總體運(yùn)行的位置。替代的發(fā)動(dòng)機(jī)組件110如圖7中所示。發(fā)動(dòng)機(jī)組件110可類(lèi)似于發(fā)動(dòng)機(jī)組件10， 其差異在下文中提及。發(fā)動(dòng)機(jī)組件Iio可包括在活塞116的軸向端部表面140上的大體連續(xù)的中心凹陷141。中心凹陷141可具有在外徑向表面145徑向內(nèi)部的大體連續(xù)的徑向范圍，所述外徑向表面145限定中心凹陷141。中心凹陷141可包括處于其外徑向周界處的環(huán)形凹陷部分142。燃料噴霧(F7)可對(duì)準(zhǔn)環(huán)形凹陷部分142，以類(lèi)似于圖1中的燃料噴霧 (Fl)相對(duì)于環(huán)形凹陷部分42的方向的方式。更具體地，燃料噴霧(F7)可對(duì)準(zhǔn)為如同存在圖1的環(huán)面燃燒凹腔38的徑向內(nèi)表面43。燃料噴霧(Fl)的高運(yùn)行壓力和燃料噴霧(Fl)相對(duì)于燃燒室32的定向可在燃燒室 32內(nèi)產(chǎn)生滾動(dòng)的燃料噴霧模式(滾動(dòng)環(huán)面流動(dòng))并提供混合。燃料噴霧(Fl)可形成旋轉(zhuǎn)的燃料噴霧，即沿旋轉(zhuǎn)方向(Rl)圍繞環(huán)形凹陷部分42的環(huán)形中心(C2)旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)方向(Rl) 從環(huán)形凹陷部分42的內(nèi)徑向表面43軸向地朝著活塞16且到環(huán)形凹陷部分42的外徑向表面45。旋轉(zhuǎn)方向(Rl)可限定為圍繞大體垂直于活塞16的往復(fù)方向的軸線(xiàn)。通過(guò)非限制性示例，對(duì)于高負(fù)荷運(yùn)行下的相應(yīng)的燃燒事件(對(duì)應(yīng)于做功行程的缸內(nèi)燃燒)，在噴射事件開(kāi)始時(shí)提供到燃燒室的燃料可在旋轉(zhuǎn)方向(Rl)上行進(jìn)至少三百六十度直到噴射事件結(jié)束。進(jìn)氣口 28可設(shè)置為將由進(jìn)氣流生成的渦流流動(dòng)最小化。在圖2的非限制性示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)組件10包括用于燃燒室32的單個(gè)進(jìn)氣口 28。進(jìn)氣口 28可限定向著燃燒室32 的中心區(qū)域的流動(dòng)路徑(F2)以減輕進(jìn)氣渦流。圖3示出了替代的非限制性示例，所述示例包括用于燃燒室232的第一進(jìn)氣口 228 和第二進(jìn)氣口 229。第一進(jìn)氣口 228和第二進(jìn)氣口 229可大體相互相對(duì)地定向，限定了相互徑向向外延伸的進(jìn)氣流路徑(F3、F4)。替代地，如在圖4的非限制性示例中所示，用于燃燒室332的第一進(jìn)氣口 328和第二進(jìn)氣口 329可大體相互相對(duì)地定向，限定了相互徑向向內(nèi)延伸的進(jìn)氣流路徑^5』6)。第一進(jìn)氣口 228、328相對(duì)于第二進(jìn)氣口 229、329的相等且相對(duì)的定向抵消了燃燒室232、332內(nèi)的進(jìn)氣渦流的趨勢(shì)。因此，空氣和燃料在燃燒室內(nèi)的混合主要通過(guò)燃料噴霧 (Fl)生成。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定氣缸孔和與氣缸孔連通且適于減輕氣缸孔內(nèi)的進(jìn)氣渦流的進(jìn)氣口；布置在氣缸孔內(nèi)的活塞，用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程，所述活塞在其軸向端部表面限定環(huán)形凹陷部分；和直接噴射燃料系統(tǒng)，所述直接噴射燃料系統(tǒng)包括將燃料噴霧提供到燃燒室的燃料噴射器，所述燃燒室由活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定，所述燃料噴霧限定環(huán)形羽流，當(dāng)活塞處于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流與活塞中的環(huán)形凹陷部分相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中活塞的軸向端部表面限定了包括環(huán)形凹陷部分的環(huán)面燃燒凹腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中環(huán)形羽流限定內(nèi)徑向周界和外徑向周界， 當(dāng)活塞處于所述噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流的在內(nèi)徑向周界和外徑向周界之間的環(huán)形中心線(xiàn)相對(duì)于環(huán)形凹陷部分的環(huán)形中心徑向向內(nèi)延伸，以限定在旋轉(zhuǎn)方向上的滾動(dòng)燃料噴霧模式，所述旋轉(zhuǎn)方向從環(huán)形凹陷部分的內(nèi)徑向表面到環(huán)形凹陷部分的外徑向表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器包括提升閥式噴嘴，所述提升閥式噴嘴限定了提供連續(xù)環(huán)形羽流的連續(xù)環(huán)形開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器包括多孔噴嘴，所述多孔噴嘴限定了相互周向間隔開(kāi)的一系列離散的羽流以形成環(huán)形羽流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中活塞限定中心凹陷，所述中心凹陷具有在限定中心凹陷的外徑向表面內(nèi)的大體連續(xù)的徑向范圍，所述中心凹陷包括環(huán)形凹陷部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定了與燃燒室連通的且朝著燃燒室的中心區(qū)域指向的單個(gè)進(jìn)氣口，以減輕進(jìn)氣渦流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定了與燃燒室連通且大體彼此相對(duì)定向的第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口，從而在相對(duì)的方向上引導(dǎo)進(jìn)氣流以減輕進(jìn)氣渦流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中燃料噴射器相對(duì)于燃燒室中心地定向。
10.一種方法，包括提供直接噴射燃料噴射器，所述直接噴射燃料噴射器與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連通，所述燃燒室由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中的氣缸孔和布置在氣缸孔內(nèi)的用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程的活塞限定；將進(jìn)氣流提供到燃燒室，且減輕燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣渦流；和當(dāng)活塞處于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，將限定環(huán)形羽流的燃料噴霧從燃料噴射器直接噴射到燃燒室內(nèi)，且將所述燃料噴霧指向活塞的軸向端部表面中的環(huán)形凹陷部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有由燃料噴射導(dǎo)致的燃燒室混合的發(fā)動(dòng)機(jī)。一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、活塞和直接噴射燃料系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可限定氣缸孔和與氣缸孔連通且適于減輕氣缸孔內(nèi)的進(jìn)氣渦流的進(jìn)氣口?；钊刹贾迷跉飧卓變?nèi)，以用于在上止點(diǎn)位置和下止點(diǎn)位置之間的往復(fù)行程?；钊稍谄漭S向端部表面上限定環(huán)形凹陷部分。直接噴射燃料系統(tǒng)可包括燃料噴射器，所述燃料噴射器將燃料噴霧提供到由活塞和氣缸孔限定的燃燒室。燃料噴霧可限定環(huán)形羽流，當(dāng)活塞處于與上止點(diǎn)位置相距往復(fù)行程的百分之二十內(nèi)的噴射位置時(shí)，所述環(huán)形羽流與活塞內(nèi)的環(huán)形凹陷部分相交。
文檔編號(hào)F02B15/00GK102213135SQ20111008184
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者R·D·斯特勞布 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司