用于將燃料噴射進(jìn)燃燒室中的方法和裝置制造方法
【專利摘要】在將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)(30)的氣缸(13)的燃燒室(2)中時(shí)，燃料以多條射束(3)的形式借助噴射器(1)噴射。在此定義第一平面，噴射器(1)的中軸線(11)和氣缸(13)的中軸線(12)處于該第一平面中。此外定義第二平面，噴射器(1)的中軸線(11)和第一平面的面法線處于該第二平面中。所述射束(3)這樣產(chǎn)生，使得對(duì)于每個(gè)由兩個(gè)射束(3)構(gòu)成的射束對(duì)，所述射束對(duì)的兩個(gè)射束的兩個(gè)中軸線在第二平面中的投影之間的角度小于50度。
【專利說(shuō)明】用于將燃料噴射進(jìn)燃燒室中的方法和裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將燃料有針對(duì)性地噴射入交通運(yùn)輸工具的內(nèi)燃機(jī)氣缸的燃燒室中的方法以及一種相應(yīng)構(gòu)造的裝置、一種相應(yīng)構(gòu)造的發(fā)動(dòng)機(jī)和一種相應(yīng)構(gòu)造的交通運(yùn)輸工具。
[0002]按照現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)廣泛已知如何將燃料多射束地噴射入燃燒室，參照例如DE10032330A1、DE102004041031A1、DE102004002296A1、US7,770，55B2 或 JP2007092633A。
[0003]在此，按照現(xiàn)有技術(shù)這樣實(shí)施燃料的噴射，使得氣缸的火花塞和氣門(mén)盡可能不被注入的燃料沾濕(尤其參照 DE10032330A1、DE102004041031A1 和 DE102004002296A1)。在注入燃料時(shí)壁被沾濕的問(wèn)題也在專利文獻(xiàn)DE102004041031A1和DE102004002296A1中談到過(guò)。
[0004]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，將多射束形式的燃料這樣噴射入燃燒室中，使得
[0005]-氣缸的工作面盡可能不被沾濕，
[0006]-伸入氣缸內(nèi)的氣門(mén)的氣門(mén)頂盡可能不被沾濕，
[0007]-活塞盡可能不被沾濕，并且
[0008]-燃燒室盡可能不被沾濕。
[0009]按照本發(fā)明，所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種按照權(quán)利要求1所述的用于將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒室中的方法、通過(guò)一種按照權(quán)利要求8所述的用于將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒室中的裝置、通過(guò)一種按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)和通過(guò)一種按照權(quán)利要求12所述的交通運(yùn)輸工具解決。從屬權(quán)利要求定義出本發(fā)明的優(yōu)選和有利的實(shí)施形式。
[0010]在本發(fā)明的范圍中提供一種用于將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒室中的方法。在此，燃料以多條射束的形式借助噴射器噴射進(jìn)燃燒室中。在此第一平面這樣定義，使得噴射器的中軸線以及氣缸的中軸線均處于該第一平面中，也就是第一平面由注射器的中軸線和氣缸的中軸線形成。垂直于第一平面的第二平面這樣定義，使得注射器的中軸線和第一平面的面法線均處于該第二平面中，因此第二平面大致通過(guò)注射器的中軸線和第一平面的面法線形成。所述射束這樣產(chǎn)生，使得兩個(gè)任意射束的兩個(gè)中軸線在第二平面中的投影之間的角度小于50度。
[0011]通過(guò)限定在50度以下可以有利地保證射束不會(huì)沾濕氣缸工作面(活塞沿其運(yùn)動(dòng)的氣缸壁)。
[0012]本發(fā)明的
【發(fā)明者】已經(jīng)實(shí)施了大量的模擬和實(shí)驗(yàn)，用于確定噴射幾何形狀(噴射射束的確定布局)，該噴射幾何形狀一方面盡可能最佳地解決前述技術(shù)問(wèn)題，另一方面在氣缸內(nèi)產(chǎn)生燃料-空氣混合物，其中盡管如此仍能最佳地充分利用燃燒室的容積。
【發(fā)明者】的模擬和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是具有五個(gè)孔的特定噴射幾何形狀和具有四個(gè)孔的特定噴射幾何形狀。
[0013]為了定義噴射幾何形狀，每個(gè)射束(以及每個(gè)孔)通過(guò)第一角度和第二角度定義。在此，第一角度處于各射束的中軸線在第一平面的投影和噴射器的中軸線之間。第二角度處于各射束的中軸線在第二平面的投影和噴射器的中軸線之間。[0014]在具有正好五個(gè)孔的噴射幾何形狀中，燃料(尤其是同時(shí))以正好五條射束噴入
燃燒室中，因此存在第一射束、第二射束、第三射束、第四射束和第五射束。以下的表格I顯
示了按照本發(fā)明的最佳的五射束布局的各條單獨(dú)射束相對(duì)噴射器的中軸線的位置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)(30)的氣缸(13)的燃燒室(2)中的方法， 其中，燃料借助噴射器(I)以多條射束(3)噴射， 其中，定義第一平面，噴射器⑴的中軸線(11)和氣缸(13)的中軸線(12)處于該第一平面中，并且 其中，定義第二平面，噴射器(I)的中軸線(11)和第一平面的面法線處于該第二平面中， 其特征在于，所述射束(3)這樣產(chǎn)生，使得對(duì)于每個(gè)由兩個(gè)射束(3)構(gòu)成的射束對(duì)，所述射束對(duì)的兩個(gè)射束的兩個(gè)中軸線在第二平面中的投影之間的角度小于50度。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述射束(3)包括第一射束、第二射束、第三射束、第四射束和第五射束， 每個(gè)射束(3)的方向通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第一平面中的投影之間的第一角度(a)并且通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第二平面中的投影之間的第二角度((6)定義， 第一射束(21)的第一角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第一射束(21)的第二角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第二射束(22)的第一角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第二射束(22)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第三射束(23)的第一角度處于-20°至-5°的角度范圍中， 第三射束(23)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第四射束(24)的第一角度處于+5°至+20°的角度范圍中， 第四射束(24)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第五射束(25)的第一角度處于+20°至+40°的角度范圍中，并且 第五射束(25)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述射束(3)包括第一射束、第二射束、第三射束和第四射束， 每個(gè)射束(3)的方向通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第一平面中的投影之間的第一角度(a)并且通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第二平面中的投影之間的第二角度((6)定義， 第一射束(21)的第一角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第一射束(21)的第二角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第二射束(22)的第一角度處于-24°至-18°的角度范圍中， 第二射束(22)的第二角度處于-31°至-25°的角度范圍中， 第三射束(23)的第一角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第三射束(23)的第二角度處于-25°至-19°的角度范圍中， 第四射束(24)的第一角度處于+18°至+24°的角度范圍中，并且 第四射束(24)的第二角度處于-31°至-25°的角度范圍中。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述射束(3)包括第一射束、第二射束、第三射束、第四射束和第五射束，每個(gè)射束(3)的方向通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第一平面中的投影之間的第一角度(a)并且通過(guò)噴射器(I)的中軸線(11)和各個(gè)射束(3)的中軸線在第二平面中的投影之間的第二角度((6)定義， 第一射束(21)的第一角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第一射束(21)的第二角度處于-3°至+3°的角度范圍中， 第二射束(22)的第一角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第二射束(22)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第三射束(23)的第一角度處于-20°至-5°的角度范圍中， 第三射束(23)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第四射束(24)的第一角度處于+5°至+20°的角度范圍中， 第四射束(24)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第五射束(25)的第一角度處于+20°至+40°的角度范圍中， 第五射束(25)的第二角度處于-40°至-20°的角度范圍中， 第六射束(26)的第一角度處于+3°至-3°的角度范圍中，并且 第六射束(26)的第二角度處于-45°至-30°的角度范圍中。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述射束(3)這樣產(chǎn)生，使得對(duì)于每個(gè)由兩個(gè)射束(3)構(gòu)成的射束對(duì),所述射束對(duì)的兩個(gè)射束的兩個(gè)中軸線之間的角度大于15。。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述射束(3)以大于200bar的壓力噴射進(jìn)燃燒室(2)中。
7.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述射束(3)在同一工作沖程中多次噴射。
8.一種用于將燃料噴射進(jìn)交通運(yùn)輸工具(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)(30)的氣缸(13)的燃燒室(2)中的裝置， 其中，該裝置包括噴射器(I)和孔結(jié)構(gòu)(4)，該孔結(jié)構(gòu)具有多個(gè)孔， 其中，所述裝置(20)這樣設(shè)計(jì)，使得噴射器(I)通過(guò)所述多個(gè)孔將燃料噴射進(jìn)燃燒室⑵， 其中，定義第一平面，噴射器⑴的中軸線(11)和氣缸(13)的中軸線(12)處于該第一平面中，并且 其中，定義第二平面，噴射器(I)的中軸線(11)和第一平面的面法線處于該第二平面中， 其特征在于，所述多個(gè)孔這樣布置，使得對(duì)于每個(gè)由兩個(gè)孔構(gòu)成的孔對(duì)，所述兩個(gè)孔的中軸線在第二平面中的兩個(gè)投影之間的角度小于50°。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，每個(gè)孔的中軸線的方向確定能通過(guò)所述孔產(chǎn)生的射束的中軸線的方向。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述裝置(20)設(shè)計(jì)用于實(shí)施按照權(quán)利要求I至6之一所述的方法。
11.一種用于交通運(yùn)輸工具(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有按照權(quán)利要求8、9或10所述的裝置(20)。
12.一種交通運(yùn)輸工具，具有按照權(quán)利要求8、9或10所述的裝置(20)和/或具有按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)(30) 。
【文檔編號(hào)】F02B23/10GK103620179SQ201280031976
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】K.辛特澤爾, L.亨特謝爾, J.西奧博爾德, A.賽森, F.伊布斯 申請(qǐng)人:大眾汽車有限公司