CN103925133B - 缸内动态气体混合燃料喷射器和双燃料发动机以及操作发动机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缸内动态气体混合燃料喷射器和双燃料发动机。具体地，一种双燃料发动机利用压缩点燃的先导喷射的液体柴油燃料来点燃每个发动机气缸中的气体燃料与空气的混合物。气体燃料以相对低的压力直接从燃料喷射器喷射到发动机气缸。液体柴油燃料从相同燃料喷射器直接喷射到发动机气缸。压缩冲程过程中的缸内动态气体混和可潜在地减少在未燃烧燃料留驻在发动机气缸内的裂缝体积中时会发生的碳氢化合物溜出。

Description

缸内动态气体混合燃料喷射器和双燃料发动机以及操作发动 机的方法

技术领域

本发明整体涉及双燃料发动机，更具体地涉及促进缸内动态气体混和的燃料喷射器。

背景技术

通常的双燃料发动机在相对低的气体压力（例如，100-200PSI）下操作，使得用传统的喷嘴设计进行缸内喷射很困难。在这些发动机中，气体燃料借助熏蒸或者端口喷射与空气混合，以为少量液体柴油先导喷射提供均质混合物以便点燃。换句话说，压缩点燃的少量柴油喷射用来点燃各个气缸中的气体燃料和空气的均质混合物。这种方法会由于燃烧室的缝隙体积中存在的少量气体燃料而对控制碳氢化合物潜入排气中形成挑战。共同拥有的美国专利申请公开文献No.U.S.2012/0187218显示一种双燃料发动机替代，其中相对高压的气体燃料被直接喷射到发动机气缸。

本发明旨在上述的一个或多个问题。

发明内容

在一个方面，一种双燃料发动机包括限定多个气缸的发动机壳体。多个燃料喷射器每个具有喷射器主体，喷射器主体限定通向其中一个气缸的液体喷嘴出口组和气体喷嘴出口组。每个喷射器主体还限定液体燃料入口、气体燃料入口和排放出口。每个燃料喷射器包括打开和关闭液体喷嘴出口组的液体针阀构件以及打开和关闭气体喷嘴出口组的气体针阀构件。每个燃料喷射器还包括可操作地联接至液体针阀构件的第一电致动器和可操作地联接至气体针阀构件的第二电致动器。高压液体燃料共轨流体连接到每个燃料喷射器的液体燃料入口。低压气体燃料共轨流体连接到每个燃料喷射器的气体燃料入口。排放线路流体连接到排放出口。每个燃料喷射器包括排放环，其环绕气体针阀构件并流体连接到排放出口。

在另一方面，一种燃料喷射器包括限定液体燃料入口、气体燃料入口、液体喷嘴出口组、气体喷嘴出口组和排放出口的喷射器主体。第一电致动器、第二电致动器、液体喷嘴腔室、气体喷嘴腔室、第一针控制腔室和第二针控制腔室布置在喷射器主体中。液体喷嘴腔室、第一针控制腔室和第二针控制腔室流体连接到液体燃料入口。气体喷嘴腔室流体连接到气体燃料入口。第一控制阀构件可操作地联接到所述第一电致动器并能够在阻挡第一针控制腔室到排放出口的第一位置和将第一针控制腔室流体连接到排放出口的第二位置之间运动。第二控制阀构件可操作地联接到所述第二电致动器并能够在阻挡第二针控制腔室到排放出口的第一位置和将第二针控制腔室流体连接到排放出口的第二位置之间运动。液体针阀构件具有暴露于液体喷嘴腔室中的流体压力的打开液压表面和暴露于第一针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面。液体针阀构件能够在阻挡液体喷嘴腔室到液体喷嘴出口组的关闭位置和将液体喷嘴腔室流体连接到液体喷嘴出口组的打开位置之间运动。气体针阀构件具有暴露于液体喷嘴腔室中的流体压力的打开液压表面和暴露于第二针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面。气体针阀构件能够在阻挡气体喷嘴腔室到气体喷嘴出口组的关闭位置和将气体喷嘴腔室流体连接到气体喷嘴出口组的打开位置之间运动。排放环环绕气体针阀构件并流体连接到所述排放出口。

在又一方面，一种操作发动机的方法包括将高压液体燃料供应到燃料喷射器的液体燃料入口。将低压气体燃料供应到燃料喷射器的气体燃料入口。气体燃料被直接从燃料喷射器的气体喷嘴出口组喷射到发动机气缸。液体燃料被直接从燃料喷射器的液体喷嘴出口组喷射到发动机气缸。通过从环绕气体针阀构件的排放环朝着排放出口运动液体燃料来减少液体燃料到燃料喷射器的气体喷嘴腔室的泄漏。压缩点燃发动机气缸中的喷射液体燃料。利用压缩点燃的液体燃料点燃发动机气缸中的空气和喷射气体燃料的混合物。

附图说明

图1是根据本发明的双燃料发动机的示意图；

图2是图1的发动机的一部分和用于该发动机的双燃料共轨系统的立体图；

图3是图2所示的发动机壳体的一部分的剖切立体图以显露一个燃料喷射器和发动机气缸的结构；

图4是经过根据本发明另一方面的同轴套筒组件的剖切侧视图；

图5是根据本发明一方面的燃料喷射器的剖切前视图；和

图6是根据本发明另一方面的燃料喷射器的末端部分的剖切前视图。

具体实施方式

先参考图1-3，一种双燃料发动机10包括安装到限定多个发动机气缸12的发动机壳体11的双燃料共轨系统20。活塞14定位成在每个发动机气缸中在下止点位置和上止点位置之间往复，以限定大于14:1的压缩比，其对应于允许液体柴油燃料以本领域公知的方式压缩点燃的压缩比。双燃料共轨系统20确切地包括一个燃料喷射器 25，其定位成直接喷射到多个发动机气缸12中的每个气缸中。低压气体燃料共轨21和高压液体燃料共轨22流体连接到每个燃料喷射器25。每个燃料喷射器25还包括流体连接到清空到液体柴油燃料箱 50的排放线路24的排放出口105（图5）。适当设计的压力调节器 28可位于排放线路24中，以便使排放线路24中的压力保持在气体燃料共轨21中的压力之上。压力调节器28可以是简单的孔口或者是本领域已知类型的实际阀。双燃料共轨系统20还包括气体供应和压力控制装置16以及液体供应和压力控制装置17。燃料喷射器25、气体压力供应和控制装置16以及液体供应和压力控制装置17均以已知方式与电子发动机控制器15控制连通并受其控制。气体供应和压力控制装置16可包括加压低温液化天然气箱40，其出口流体连接到变量输送低温泵41。装置16还可包括热交换器42、蓄能器44、气体过滤器43和控制气体燃料到气体燃料共轨21的供应和压力的燃料调节模块45。液体供应和压力控制装置17可包括液体柴油燃料箱50、燃料过滤器51和向液体燃料共轨22供应液体燃料并控制液体燃料共轨22中的压力的电子控制的高压泵52。

另外参考图4，双燃料共轨系统20可包括同轴套筒组件30，其具有与每个燃料喷射器25的公共锥形座27密封接触的内套筒32和外套筒33。同轴套筒组件30的块（block）31可与气体燃料线路区段18和液体燃料线路区段19菊花链接在一起以分别限定气体燃料共轨21和液体燃料共轨22。菊花链中的最后一个同轴套筒组件30 可具有一组插塞，以代替图2中所示的配件。同轴套筒组件30流体定位在多个燃料喷射器25的每个和气体燃料共轨21与液体燃料共轨22中的每个之间。

每个同轴套筒组件30可包括载荷调节夹具34，其具有在与内套筒32的轴线29交叉的载荷调节部位56与块31接触的枢转表面75。载荷调节夹具34可限定分别接收第一紧固件81和第二紧固件80的紧固件狭槽77和紧固件孔76。载荷调节夹具34响应于对第一紧固件81和第二紧固件80的调节而在载荷调节部位56上枢转。紧固件 80和81可分别接收在块31的紧固件孔54和紧固件狭槽55中。

每个同轴套筒组件30的每个块31可限定气体燃料共轨21的垂直于内套筒32的轴线29取向的区段。气体燃料通道60在一端通往气体燃料共轨21中并在另一端通往燃料喷射器25的第一燃料入口 101中。气体燃料通道60的一区段定位在内套筒32和外套筒33之间。每个块31还限定液体燃料共轨22的一区段。液体燃料通道61 在一端通往液体燃料共轨22中并在其相对端通往燃料喷射器25的第二燃料入口102中。虽然并非必要，气体燃料通道60可包括止回阀67以防止液体燃料迁移到气体燃料共轨21中。

为了捕捉通常在发动机10构建后的第一次操作过程中释放到燃料流中的金属碎片，同轴套筒组件30可包括气体燃料边缘过滤器36 和液体燃料边缘过滤器37。在所示的实施方式中，液体燃料边缘过滤器37可定位在内套筒32中。气体燃料边缘过滤器36被显示为定位在外套筒33内。本领域技术人员将会理解，边缘过滤器36和37 可定位在其他位置，或者被省略，而不脱离本发明的范围。

现在另外参考图5，每个燃料喷射器25包括喷射器主体100，该主体限定液体燃料入口102（图4）、气体燃料入口101（图4）、液体喷嘴出口组104、气体喷嘴出口组103和排放出口105。第一电致动器111、第二电致动器122、液体喷嘴腔室116、气体喷嘴腔室 115、第一针控制腔室106和第二针控制腔室107都布置在喷射器主体100中。液体喷嘴腔室116、第一针控制腔室106和第二针控制腔室107都借助在图5中的剖视图中不可见的通路流体连接到液体燃料入口102。气体喷嘴腔室115也借助图5的剖视图中不可见的通路流体连接到气体燃料入口101。第一控制阀构件130可操作地联接到第一电致动器111，并能够在阻挡第一针控制腔室106到排放出口 105的第一位置和将第一针控制腔室106流体连接到排放出口105的第二位置之间运动。第二控制阀构件135可操作地联接到第二电致动器122，并能够在阻挡第二针控制腔室107到排放出口105的第一位置和将第二针控制腔室107流体连接到排放出口105的第二位置之间运动。第一电致动器111包括第一电枢141，第二电致动器 122包括第二电枢142。第一电致动器111和第二电致动器122可共用公共的定子144。第一控制阀构件130、第一电枢141、第二电枢 142和第二控制阀构件135可沿着公共中心线125运动。但是，不同的几何结构也落入本发明的预期范围。

液体针阀构件110具有暴露于液体喷嘴腔室116（和高压液体燃料共轨22）中的流体压力的打开液压表面114和暴露于第一针控制腔室106中的流体压力的关闭液压表面112。根据第一针控制腔室 106中的压力，液体针阀构件110能够在与座113接触从而阻挡液体喷嘴腔室116到液体喷嘴出口组104的关闭位置和不与座113接触从而将液体喷嘴腔室116流体连接到液体喷嘴出口组104的打开位置之间运动。气体针阀构件120具有暴露于液体喷嘴腔室116（和高压液体燃料共轨）中的流体压力的打开液压表面123和暴露于第二针控制腔室107中的流体压力的关闭液压表面121。根据第二针控制腔室107中的压力，气体针阀构件120能够在与座108接触从而阻挡气体喷嘴腔室115到气体喷嘴出口组103的关闭位置和不与座108 接触从而将气体喷嘴腔室115流体连接到气体喷嘴出口组103的打开位置之间运动。本领域技术人员将认识到，液体喷嘴腔室116中的压力等于高压液体燃料共轨22中的压力，气体喷嘴腔室115中的压力等于低压气体燃料共轨21中的压力。由于液体燃料共轨所处的压力是气体燃料共轨压力的许多倍，排放环132环绕气体针阀构件 120并流体连接到排放出口105，从而捕捉沿着气体针阀构件120的外侧朝着气体喷嘴腔室115迁移的任何液体燃料。

在所示实施方式中，喷射器主体100包括限定液体喷嘴出口组104和气体喷嘴出口组103的末端部件160。液体针阀构件110具有与末端部件160交互的引导交互部145，气体针阀构件120具有与末端部件160交互的引导交互部147。平部（未显示）可设置在液体针阀构件110上以便于燃料流过引导交互部145。排放环132可将气体针阀构件120的上引导区段152与下引导区段153分开。排放环132 借助排放通道129流体连接到排放出口。本领域技术人员将认识到，根据本发明的引导交互部145、147意味着运动部件（例如，针阀构件110、120）与非运动部件（例如，喷射器主体100）的对应引导孔具有闭合直径间隙。在图5的实施方式中，液体针阀构件110沿着第一中心线131运动，气体针阀构件120沿着与第一中心线131 平行但与其间隔开的第二中心线133运动。本领域技术人员将认识到，具有双同心针阀构件的燃料喷射器也落入本发明的预期范围。

虽然并非必要，但第一针控制腔室106可由喷射器主体100、第一浮动套管127和液体针阀构件110的一端限定。第二针控制腔室107可由喷射器主体100、第二浮动套管128和气体针阀构件120的一端限定。本领域技术人员将会认识到，相应的针阀构件110、120 与其相应的浮动套管127和128具有闭合直径间隙。第一弹簧155 作用，以同时将第一针阀构件110朝着其向下关闭位置偏置并将第一浮动套管127向上偏置成与喷射器主体100接触。同样，第二弹簧157同时将气体针阀120向下朝着其关闭位置偏置并将第二浮动套管128向上偏置成与喷射器主体100接触。

虽然并非必要，但第一控制阀构件130可运动成与平座151接触和不接触，以关闭和打开第一针控制腔室106和排放出口105之间的流体连接。同样，第二控制阀构件135可运动成与第二平座156 接触和不接触，以分别关闭和打开第二针控制腔室107和排放出口105之间的流体连接。当第一电致动器111和第二电致动器122被断电时，共享的弹簧146可用来将第一控制阀构件130和第二控制阀构件135偏置成与其相应的平座151和156接触。本领域技术人员将会认识到，座151和156中的任一个或两个都可以是锥形座，而不脱离本发明的预期范围。

第一针控制腔室106可借助Z孔口136和图5的剖视图中不可见的通路始终流体连接到液体燃料入口102。因此，当第一电致动器 111被断电，且第一控制阀130被保持与平座151接触时，第一针控制腔室106中的压力将是高的。当第一电致动器111被通电，高压可推动第一控制阀130离开平座151以经A孔口138将第一针控制腔室106流体连接到排放出口105。这造成作用在关闭液压表面112 上的压力降允许液体针阀构件110提升到其打开位置，以开始液体燃料喷射事件。因此，第一电致动器111可被认为可操作地联接到液体针阀构件110。同样，在所示的实施方式中，第二针控制腔室 107可借助Z孔口137和图5的剖视图中不可见的流体通路始终流体连接到液体燃料入口102。当第二电致动器122被断电时，第二控制阀构件135被保持与座156接触，以阻挡第二针控制腔室107与排放出口105之间的流体连接，造成作用在关闭液压表面121上的高压。当第二电致动器122被通电时，第二针控制腔室107中的高压可沿着虚线所示的隐藏通路作用，以推动第二控制阀135离开座156 以经A孔口139将第二针控制腔室流体连接到排放出口105，造成作用在关闭液压表面121上的压力降。当压力降低时，作用在打开液压表面123上的高压液体可造成气体针阀构件120提升至其打开位置，从而开始气体燃料从气体喷嘴出口103喷射。因此，第二电致动器122可被认为可操作地联接到气体针阀构件120。

液体和气体燃料喷射事件都通过将液体燃料用作作用在相应打开液压表面114、123和相应关闭液压表面112、121上的控制流体来控制。虽然燃料喷射器25被示为利用两通阀和平座，本领域技术人员将认识到，三通阀也可替代而不脱离本发明的范围。在这种情况下，相应的控制腔室106和107可不始终流体连接到液体燃料入口，而是根据三通阀的位置间歇地连接到液体燃料入口。其他的控制策略可包括另外的孔口而不脱离本发明。在图5的实施方式中，液体喷嘴出口组104和气体喷嘴出口组103都可包括多个喷嘴出口，例如以本领域已知的方式围绕相应的中心线131和133分布的六个喷嘴出口。可以预期构成气体喷嘴出口组103的多个喷嘴出口的组合流动面积大于构成液体喷嘴出口组104的多个喷嘴出口的组合的总流动面积。

参考图6，根据本发明的一种替代实施方式，燃料喷射器225包括限定只包括单个喷嘴出口265的气体喷嘴出口组的末端部件260。在该实施方式中，单个喷嘴出口265可具有大于构成该替代实施方式中的液体喷嘴出口组的多个喷嘴出口的总流动面积的流动面积。这种策略可允许更大的流动面积，使得足够充量的气体可在压缩冲程中早早地在有限的可用时间中输送到发动机气缸。另外，这种实施方式的不同还在于它包括环绕气体针阀构件220并位于气体喷嘴腔室215和排放环232之间的任选的O型圈密封件268。

工业实用性

本发明总体上能够应用于利用少量先导喷射的液体柴油燃料来点燃更大充量的气体燃料的双燃料发动机。另外，本发明在利用以相对低压或者至少低于液体燃料压力许多倍的压力供应到发动机的气体燃料的双燃料发动机中具有具体应用。最后，本发明在具有对应于与压缩点燃发动机（例如那些利用液体柴油燃料的发动机）相关的压缩比的大于14:1的压缩比的发动机中具有普遍应用。另外，本发明能够应用于其中气体燃料和液体燃料都被直接从与每个发动机气缸相关的各个燃料喷射器供应于各个气缸的双燃料发动机。

重新参考所有附图，一种操作发动机10的方法包括将高压液体燃料供应至每个燃料喷射器25的液体燃料入口102。同样，将低压气体燃料供应至每个燃料喷射器25的气体燃料入口103。在一种具体实施方式中，液体燃料压力可在40MPa的等级上，而气体燃料压力可在1-5MPa的等级上。虽然并非必要，但液体燃料可从液体燃料共轨22供应，气体燃料可从气体燃料共轨21供应。因此，可以预期电子控制器15来将液体燃料入口102处的液体燃料压力保持为气体燃料入口103处的气体燃料压力的至少4倍那么高。换言之，高压液体燃料共轨22中的压力与低压气体燃料共轨21中的压力可以为至少4:1。

在操作中，气体燃料从燃料喷射器25的气体喷嘴出口组103直接喷射到发动机气缸12。总体上，由于气体燃料压力相对低，气体燃料可在各个气缸12的进气阀（未显示）关闭后在压缩冲程过程中喷射。通过提供具有相对大流动面积的气体喷嘴出口组103，可在气缸压力变得太高之前喷射相对大充量的气体燃料。在一定程度上，气缸中气体燃料充量与空气混合的均匀程度可利用在确保充分量的气体燃料喷射到发动机气缸以从发动机10提供所需功率时的考虑所限定的气体燃料喷射定时来控制。同样在操作中，液体燃料直接从每个燃料喷射器的液体喷嘴出口组104直接喷射到发动机气缸12。该燃料喷射事件同样发生在上止点附近，这时在各个气缸12中以传统方式存在自动点燃条件。因此，在喷射液体燃料之前，已经喷射的气体燃料可在点燃之前与空气混合。喷射的液体燃料在发动机气缸12中被压缩点燃。空气与喷射的气体燃料的混合物在发动机气缸 12中利用压缩点燃的液体燃料来点燃。

液体燃料到气体喷嘴腔室115、215的泄漏可通过使液体燃料从环绕气体针阀构件120、220的排放环132、232朝着排放出口105 运动来减少。为了抑制气体燃料向排放环132、232的迁移，本发明教导将排放环132、232（和排放线路24）中的压力保持为大于气体喷嘴腔室215中的压力，并因此大于气体燃料共轨21中的压力。例如，如果气体燃料压力为1MPa，以本领域公知的方式，排放出口 105可借助压力调节器28的适合设定保持在1.1MPa的压力。因此，排放线路24中的压力与低压气体燃料共轨21中的压力的比大约为 1。如本说明书中使用的，术语“大约”意思是所述数字被四舍五入为有效位数的相同数。因此，1.1为大约1。

本发明还教导通过远离气缸壁13混合空气与喷射的气体燃料来减少碳氢化合物从发动机气缸12溜出。这与端口喷射双燃料发动机形成对照，后者中气体燃料会进入发动机气缸中的裂缝中并且不燃烧，造成碳氢化合物从根据现有技术的发动机溜出。本发明中一种减少碳氢化合物溜出的方法包括朝着各个气缸12的中心引导气体燃料喷射，从而促进远离气缸壁13与空气混合。本发明的策略可进一步通过在气缸中向空气引入漩涡、并依赖与空气相比较低分子量的气体燃料来帮助保持燃料远离气缸壁来增强。在大多数情况下，气体燃料喷射将在压缩冲程中进行，并在液体燃料喷射步骤之前完成。因为气体燃料压力相对低，本发明教导利用液体燃料控制气体针阀构件120的运动，也利用液体燃料控制液体针阀构件110的运动。因此，气体燃料只用作喷射介质，而液体燃料既用作控制流体，又用作发动机10的正常操作过程中的先导喷射介质。

应当理解，上面的描述只意欲用于说明目的，并不用来以任何方式限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将认识到，本发明的其他方面可通过研究附图、本公开内容和权利要求书获得。

Claims (10)

1.一种双燃料发动机，包括：

发动机壳体，其限定多个气缸；

多个燃料喷射器，每个燃料喷射器具有喷射器主体，喷射器主体限定通向其中一个气缸的液体喷嘴出口组和气体喷嘴出口组，并且限定液体燃料入口、气体燃料入口和排放出口，每个燃料喷射器包括打开和关闭液体喷嘴出口组的液体针阀构件以及打开和关闭气体喷嘴出口组的气体针阀构件，每个燃料喷射器包括可操作地联接至液体针阀构件的第一电致动器和可操作地联接至气体针阀构件的第二电致动器；

高压液体燃料共轨，其流体连接到每个燃料喷射器的液体燃料入口；

低压气体燃料共轨，其流体连接到每个燃料喷射器的气体燃料入口；

排放线路，其流体连接到排放出口；并且

每个燃料喷射器包括排放环，其环绕气体针阀构件并流体连接到排放出口。

2.根据权利要求1所述的发动机，包括多个活塞，每个活塞在其中一个气缸中在下止点位置和上止点位置之间往复，所述上止点位置和下止点位置限定大于14:1的压缩比；并且

高压液体燃料共轨中的压力与低压气体燃料共轨中的压力的比至少为4:1。

3.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述排放线路流体连接到液体箱；

压力调节器定位在所述排放线路中；

其中，排放线路中的压力大于低压气体燃料共轨中的压力；并且

排放线路中的压力与低压气体燃料共轨中的压力的比为大约1。

4.根据权利要求3所述的发动机，其中，所述液体针阀构件具有暴露于高压液体燃料共轨中的流体压力的打开液压表面；

所述气体针阀构件具有暴露于高压液体燃料共轨中的流体压力的打开液压表面；

第一针控制腔室和第二针控制腔室布置在每个燃料喷射器的喷射器主体中并流体连接到液体燃料入口；

液体针阀构件具有暴露于第一针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面；并且

气体针阀构件具有暴露于第二针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面。

5.一种燃料喷射器，包括：

喷射器主体，其限定液体燃料入口、气体燃料入口、液体喷嘴出口组、气体喷嘴出口组和排放出口；

布置在所述喷射器主体中的第一电致动器、第二电致动器、液体喷嘴腔室、气体喷嘴腔室、第一针控制腔室和第二针控制腔室；

所述液体喷嘴腔室、第一针控制腔室和第二针控制腔室流体连接到液体燃料入口；

所述气体喷嘴腔室流体连接到气体燃料入口；

第一控制阀构件，其可操作地联接到所述第一电致动器并能够在阻挡第一针控制腔室到排放出口的第一位置和将第一针控制腔室流体连接到排放出口的第二位置之间运动；

第二控制阀构件，其可操作地联接到所述第二电致动器并能够在阻挡第二针控制腔室到排放出口的第一位置和将第二针控制腔室流体连接到排放出口的第二位置之间运动；

液体针阀构件，其具有暴露于液体喷嘴腔室中的流体压力的打开液压表面和暴露于第一针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面，并能够在阻挡液体喷嘴腔室到液体喷嘴出口组的关闭位置和将液体喷嘴腔室流体连接到液体喷嘴出口组的打开位置之间运动；

气体针阀构件，其具有暴露于液体喷嘴腔室中的流体压力的打开液压表面和暴露于第二针控制腔室中的流体压力的关闭液压表面，并能够在阻挡气体喷嘴腔室到气体喷嘴出口组的关闭位置和将气体喷嘴腔室流体连接到气体喷嘴出口组的打开位置之间运动；

排放环，其环绕气体针阀构件并流体连接到所述排放出口。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其中，所述喷射器主体包括限定液体喷嘴出口组和气体喷嘴出口组的末端部件；

所述液体针阀构件具有与末端部件相互作用的引导交互部；

所述气体针阀构件具有与末端部件相互作用的引导交互部；并且

所述排放环将气体针阀构件的上引导区段与下引导区段分开。

7.根据权利要求6所述的燃料喷射器，其中，所述第一针控制腔室由喷射器主体、第一浮动套筒和液体针阀构件限定；

所述第二针控制腔室由喷射器主体、第二浮动套管和气体针阀构件限定。

8.根据权利要求6所述的燃料喷射器，包括O型圈密封件，其在气体喷嘴腔室和排放环之间的部位处与气体针阀构件和喷射器主体接触。

9.一种操作发动机的方法，包括以下步骤：

将高压液体燃料供应到燃料喷射器的液体燃料入口；

将低压气体燃料供应到燃料喷射器的气体燃料入口；

将气体燃料从燃料喷射器的气体喷嘴出口组直接喷射到发动机气缸；

将液体燃料从燃料喷射器的液体喷嘴出口组直接喷射到发动机气缸；

通过从环绕气体针阀构件的排放环朝着排放出口运动液体燃料来减少液体燃料到燃料喷射器的气体喷嘴腔室的泄漏；

压缩点燃发动机气缸中的喷射液体燃料；以及

利用压缩点燃的液体燃料点燃发动机气缸中的空气和喷射气体燃料的混合物。

10.根据权利要求9所述的方法，包括保持排放环中的压力大于气体喷嘴腔室中的压力的步骤；

通过远离气缸壁混合空气与喷射气体燃料来减少碳氢化合物从发动机气缸溜出；

其中，所述气体燃料喷射步骤在压缩冲程中进行并在液体燃料喷射步骤之前完成；

其中，所述气体燃料喷射步骤包括利用液体燃料控制气体针构件的运动；和

利用液体燃料控制液体针阀构件的运动，以及

将液体燃料入口处的液体燃料压力保持为气体燃料入口处的气体燃料压力的至少4倍。