CN108291476B - 无源预燃室直接喷射燃烧 - Google Patents

Abstract

喷射器‑点火器组件包括无源预燃室和燃料喷射器。在内燃发动机中，燃料直接喷射到燃烧室中以与燃烧室中的空气混合。各实施例使得能够以不同于燃烧室的空燃比对预燃室进行填充，而无需用燃料直接填充预燃室。预燃室具有与燃烧室流体连通的射流孔口。在操作中，燃料通过喷嘴直接喷入燃烧室，以形成与预燃室内的开口相邻的云。随后，混合燃料和空气从燃烧室被摄入预燃室并点燃。摄入预燃室前的混合程度可以使用不同的喷嘴构造进行控制。点燃的气态燃料和空气通过射流孔口从预燃室排出并作为具有气态燃料核心的火焰射流进入燃烧室。

Description

无源预燃室直接喷射燃烧

优先权要求

本申请要求2015年10月6日提交的美国专利申请第62/238,013的优先权，该申请的内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本文的构思涉及用于内燃机的气体燃料燃烧。

背景技术

由于其低成本，推动将天然气用作发动机燃料。例如，相对于柴油燃料，天然气是单位能源成本较低的燃料。天然气通常用火花塞点燃。然而，火花塞的点火能量在高压缩比下并不总是有效地点燃天然气，特别是在贫油运行条件下。为了解决这个问题，一些系统放弃了火花塞并使用柴油作为引燃燃料。换言之，这些系统在压缩循环的早期阶段将少量的柴油燃料作为引燃燃料进行喷射，从压缩中自动点燃。天然气然后喷射并通过燃烧引燃燃料点燃。然而，使用柴油作为引燃燃料的天然气系统需要两个燃料系统和相关的管道、储存器、喷射器等，这会增加成本，尺寸和复杂性并且难以进行改装。

已知压缩点火(例如柴油)发动机是效率标准的——由于高压缩比、空气而不是燃料和空气的引入和压缩、没有节气门和高制动平均有效气缸压力(即“BMEP”)。然而，典型的柴油发动机中的燃料在扩散火焰中燃烧——具有喷射入空气的富含燃料的核心。火焰前沿位于燃料和空气之间的化学计量界面处，燃烧速率由氧气扩散到反应中的速率和燃烧产物扩散出反应区域的速率来控制。这种不均匀的燃烧导致(a)NOx和烟灰的高排放和(b)较慢的燃烧，因此整体燃烧定相效率较低，因为随着活塞膨胀而发生显着部分的燃烧，因此每克燃料在曲轴上死点后会发生燃烧，从而使发动机的膨胀率越来越低，从而降低工作量。

或者，在奥托循环内(接近恒定容积燃烧)气体燃料的火花点火燃烧具有高效燃烧和良好的燃烧定相效率，然而由于预混空气——燃料混合物中固有的自燃过程——以控制爆炸和爆震，压缩比必须要低一些；节气门用来控制负载；且空气加燃料的新鲜充量是压缩工作流体。然而，当以受控的化学计量空燃比(即AFR)运行时，低成本的三元催化剂在将排放物减少至规定水平时非常有效，而没有太大复杂性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种在内燃发动机的主燃烧室中燃烧气态燃料的方法，方法包括：

通过喷射器孔将气态燃料接收到主燃烧室中以与主燃烧室中的空气混合，内燃发动机包括预燃室，预燃室具有在预燃室的内部与主燃烧室之间流体连通的射流孔口，气态燃料沿穿过射流孔口的轨迹接收在主燃烧室中，其中，泄放端口将主燃料喷射通道连接至预燃室，使得气态燃料能够发生一些泄漏，从而同时对主燃烧室和预燃室的一部分填充燃料；

在主燃烧室压缩过程中，使混合气态燃料和空气通过射流孔口流入预燃室，压缩使混合气态燃料和空气无源地流动；

在预燃室中点燃从主燃烧室摄入预燃室的混合气态燃料和空气；以及将点燃的气态燃料和空气从预燃室通过射流孔口排出并作为火焰射流进入主燃烧室。

本发明还提供一种在内燃发动机的主燃烧室中对混合物点火的系统，系统包括：

载体，载体适于联接到内燃发动机并且包括：

预燃室，预燃室限定构造成接纳点火器的开口端和射流通道，预燃室适于通过射流通道接收来自主燃烧室的燃料，

燃料阀容座，燃料阀容座构造成接纳燃料阀并包括燃料通道，以及

末端，末端限定：

射流孔口，射流孔口与射流通道流体连通，射流孔口构造成在内燃发动机的压缩冲程期间从主燃烧室摄入燃料-空气混合物并在由点火器点燃摄入的燃料-空气混合物之后通过射流孔口从预燃室排出点燃的气态燃料和空气并作为火焰射流进入主燃烧室，以及

喷射器孔，喷射器孔与燃料通道流体连通，喷射器孔构造成从燃料阀容座内设置的燃料阀并沿穿过射流孔口的轨迹将燃料喷射到主燃烧室内，其中，泄放端口将燃料通道连接至预燃室，使得燃料能够发生一些泄漏，从而同时对主燃烧室和预燃室的一部分填充燃料。

本发明进一步地还提供一种一种内燃发动机的部件，部件包括：

预燃室，预燃室限定开口端和射流通道，开口端构造成接纳点火器，射流通道流体联接到内燃发动机的主燃烧室，预燃室适于通过射流通道从主燃烧室接收燃料，

燃料阀容座，燃料阀容座构造成接纳燃料阀并包括燃料通道，以及

节段，节段限定主燃烧室的一部分，节段包括：

射流孔口，射流孔口与射流通道流体连通，射流孔口构造成在内燃发动机的压缩冲程期间从主燃烧室摄入燃料-空气混合物并在由点火器点燃摄入的燃料-空气混合物之后通过射流孔口从预燃室排出点燃的气态燃料和空气并作为火焰射流进入主燃烧室，以及

喷射器孔，喷射器孔与燃料通道流体连通，喷射器孔构造成从燃料阀容座内设置的燃料阀并沿穿过射流孔口的轨迹将燃料喷射到主燃烧室内，其中，泄放端口将燃料通道连接至预燃室，使得燃料能够发生一些泄漏，从而同时对主燃烧室和预燃室的一部分填充燃料。

附图说明

图1是示例内燃发动机系统的一部分的横截面。

图2是通信地联接到示例发动机的控制器的示意图。

图3是示出燃料喷射到燃烧室中的计算结果的示例性预燃室和喷射器组件的图示。

图4是图3的示例性预燃室和喷射器组件的图示，示出会聚的燃料喷嘴。

图5A-C是示例喷射器—点火器组件的横截面图示。

图6是具有整体式气体喷射器的并联无源喷射器—点火器组件的横截面图示。

图7A和7B分别是图5A-C的喷射器—点火器组件的末端的横截面图和立体图，示出了燃料通道相对于射流孔口的出口。

图8A-8C是针对燃料出口喷嘴的不同取向的主燃烧室和预燃室内的空燃比的计算结果。

图9是在发动机的压缩冲程期间图8A-8C的每个预燃室中的空燃比的图表。

图10是表示在保持喷射压力要求低的同时避免爆震所需的窗口的燃烧压力曲线。

图11A是点火前预燃室和主燃烧室中的空燃比的计算结果。

图11B是点火后预燃室和主燃烧室中温度的计算结果。

图12是在燃烧事件期间图11A和图11B的预燃室和主燃烧室中的压力曲线。

图13是在燃烧事件期间图11A和图11B的预燃室和主燃烧室中的放热率曲线。

具体实施方式

理想的发动机循环将天然气和柴油发动机以及燃烧策略中的最佳组合。例如，与将空气引入主燃烧室(而不是空气—燃料混合物)的系统结合使用具有高压缩比以获得良好效率可能是有利的，同时通过使用化学计量的空气-燃料-比率(AFR)优化排放。还期望在活塞的上止点位置附近发生快速燃烧。设计实现上述策略的系统会带来特定的挑战。首先，系统需要几乎没有或有限排气再循环(即，用于化学计量AFR)或过量空气(即防止贫燃)的高压缩比发动机而没有自动点火和爆震风险。其次，该系统应引入空气来提高容积效率，因此应该将空气和燃料快速混合到缸内，以便在低排放的情况下实现快速燃烧。这里描述的一些示例系统和方法解决了上述目标和策略。

一个具体挑战是在高压缩比下操作发动机，同时防止发动机爆震。发动机爆震指的是混合气体燃料和空气在“火焰前沿之前”的自动点火。给定足够的时间、温度和压力，一部分“最终气体”在压缩冲程期间经受压缩，但也是由于在点火源开始的燃烧过程引起的压力升高的结果。这种“最终气体”不会由传播火焰本身点燃，而是由于火焰穿过燃烧室时燃烧产生的压力和温度升高而被点燃。燃烧过程提高了整个燃烧室的压力和温度，从而使未燃烧的混合物“在火焰之前”。对于该最终气体，似乎发动机压缩过程正在继续。来自活塞运动减少体积的压缩加热加上燃烧的压力升高引起自燃反应，以建立和“自热”，直到区域成熟以用于自动点火。如果火焰首先出现，火焰将消耗“准备爆震”的混合物，但是，如果不是这样，该区域将自行自动点燃。当区域自动点燃时，区域的能量被迅速释放—在燃烧室内发出冲击波，这有两个有害影响：首先，自动点火会导致其他区域“接近自动点燃”以感觉到压力脉冲并被触发也自动点燃(连锁反应)。其次，自动点火会通过破坏保护边界层来增加热传递。如果持续，爆震将导致燃烧室内的过度加热，这通常导致发动机损坏(例如，燃烧孔或活塞膨胀至咬合点)。因此，必须避免发动机持续爆震。通常，发动机将部署以下一项或多项以解决爆震：(a)延迟的火花正时(即，稍晚的燃烧开始)，(b)较低的压缩比，(c)利用EGR或稀混合气的高度稀释，或(d)以非常高的速度运行以减少可用时间、BMEP和温度。在中速、高BMEP发动机中，使用(a)、(b)和(c)。

公开了包括并联无源预燃室和燃料喷射器的喷射器—点火器组件。在内燃机中，燃料直接喷射到燃烧室中以与燃烧室中的空气混合。各实施例使得能够以不同于燃烧室的空燃比对预燃室进行填充，而无需用燃料直接填充预燃室。预燃室具有与燃烧室流体连通的射流孔口。在操作中，燃料通过喷嘴直接喷入燃烧室，以形成与预燃室内的开口相邻的云状物。随后，混合燃料和空气从燃烧室被吸入预燃室并点燃。摄入预燃室前的混合程度可以使用不同的喷嘴配置进行控制。点燃的气体燃料和空气通过射流孔口从预燃室排出并作为具有气体燃料核心的火焰喷射进入燃烧室。

本系统的一些示例包括一种方法，该方法保留与压缩点火(CI)发动机典型的高压缩比与快速燃烧火花点火(SI)奥托循环相结合的优点，同时抑制爆震。吸入和压缩缺少燃料的空气会带来额外的好处。

本公开的一些方面包括并包含使用具有整体式点火器和无源预燃室的喷射器的中压直接气体喷射系统(无源，是指燃料不被直接喷射到预燃室中，如通常的“扫除的预燃室”)并通过精确控制喷射正时来实现后期喷射开始，接着随后开始燃烧，同时仍然实现快速燃烧。在一些方面，上述自动点火反应(限制实现高BMEP和高压缩比)通过(a)不直接将燃料引入引入的空气充气，并且通过(b)延迟燃料的喷射而延迟自燃反应的开始时间而延迟。一般来说，如果最终气体中没有燃料，那么自燃反应不能开始。在某些情况下，燃料引入的延迟会延迟爆震的发作并推迟超过临界时间的时间，使得爆震不再具有成为问题的足够程度或基本上不存在。

在本文的构思中，燃料被直接喷射到燃烧室中。直接喷射用于(a)控制发动机负载和(b)避免燃料的早燃—因为在燃料喷射之前压缩点火过程不能开始。这种直接喷射能够使发动机以高压缩比运行，从而提高效率。

在进气阀关闭之后和上死点之前的某个时间，直接在燃烧室中喷射入气体使得能够对混合进行优化，使炉料分层，从而在最终气体区域中存在更少的气体并且减少气体进入最终气体区域进行自燃反应的时间。因此，该系统可以保持高压缩比以获得高效率，但通过控制最终气体区域的分配和压缩时间来消除爆震限制。

延迟燃烧避免了压缩冲程期间通常由燃烧产物的压缩引起的压力和温度的增加。由于快速燃烧速率，燃烧可以在上止点之后开始，并且仍然以放热中心的最佳位置(例如，CA50-在50％放热时的曲柄角)结束。这可能是由于使用无源预燃室产生的燃烧火焰喷射造成的喷射加速。

预燃室是无源预燃室，或者可能被称为半无源预燃室，因为-不像经典燃料供给预燃室(又名清除预燃室)-燃料不直接喷入预燃室，而是与预燃室并联并相邻。燃料主要进入主燃烧室，在摄入预燃室之前，在主燃烧室它与空气部分混合。这允许独立于主燃烧室燃料供应而控制预燃室中的燃料量。在某些情况下，燃料在上死点喷射，而不会使预燃室过度富含燃料。

相对于经典燃料供给预燃室-其中点火燃料被喷射到预燃室中，火花塞处于相同的预燃室中，并且主燃烧室的燃料不穿过预燃室，在本文的系统中，燃料不是直接喷射入预燃室，而是通过平行通道喷射，但将燃料导入主燃烧室(不直接喷射到预燃室)。在某些情况下，燃料喷射器可以与预燃室集成在同一装置中。或者，喷射器可采用“并联”加燃料，其中当主喷射路径被引导进入主燃烧室时，可调泄放孔能够进入预燃室的泄漏路径，以在主室正在加燃料的同时为预燃室提供一些直接燃料加入。可以优化相对于主燃烧室泄漏到预燃室的比率。

相对于具有燃料供给预燃室的系统而言，其中燃料喷射端口和火花塞位于预燃室内，并且主燃烧室的总燃料不通过预燃室喷射-此处的系统负责输送到主燃烧室的总燃料，但燃料管线平行于预燃室-不直接连接到预燃室。

图1示出了示例性内燃发动机系统100的一部分的横截面。示例性发动机系统100包括内燃发动机101，内燃发动机101是往复式发动机并且包括缸盖102、缸体122和活塞104。活塞104位于在缸体122内限定的缸内。活塞104被承载以在发动机运转期间在缸内往复运动，并且其运动驱动曲柄(未示出)并且曲柄的运动驱动活塞104。主燃烧室106是位于缸盖102与活塞104之间的缸内部的体积，并且由缸体122界定。图1是气缸中的一个活塞104的横截面。然而，发动机101可以在气缸中包括连接到曲柄的一个、两个或更多个类似的活塞104。

示例性内燃发动机101包括具有进气阀110的进气通道108和具有排气阀114的排气通道112。通道108、112位于与主燃烧室106相邻的缸盖102中，并且阀110、114形成主燃烧室106的壁的一部分。进气阀110打开以允许空气进入主燃烧室106。在燃烧之后，排气阀114打开以将燃烧残余物排出主燃烧室106并且进入排气通道112。虽然关于往复式内燃发动机描述了本文的构思，但是这些构思可以应用于其他内燃发动机构造。

示例性内燃机101包括示例性发动机燃料喷射器-点火器组件116。发动机燃料喷射器-点火器组件116包括燃料喷射器125和示例性点火塞124。燃料喷射器125被布置用于直接喷射，这意味着喷射器125将燃料直接喷射到主燃烧室106中，而不是进入进气通道108或进入进气通道108的上游。在某些情况下，发动机101可另外包括喷射器或不布置成直接喷射的其他加燃料装置，其联接到气态燃料源，以将燃料引入进气通道108中或其上游。

示例性的喷射器-点火器组件116是大致细长的外壳，其位于缸盖102中并且螺纹地和/或以其他方式联接到缸盖102。在一些情况下，喷射器-点火器组件116可以延伸到主燃烧室106并与燃烧室106的壁齐平，或者从主燃烧室106的壁凹入。示例性点火塞124被接纳在示例性喷射器-点火器组件116内并且与喷射器-点火器组件116螺纹联接和/或以其他方式联接。喷射器-点火器组件116限定围绕点火塞124和燃料喷射器125的外壳。

预燃室120包围点火器124并且被喷射器125的出口围绕。图1示出了预燃室120作为邻近主燃烧室106但与主燃烧室106分离的喷射器-点火器组件116内的外室。然而，在一些情况下，预燃室120可形成在缸盖102本身中并且可以省略喷射器-点火器组件116或者可以将预燃室120与点火塞124集成(例如，在共同的或联合的壳体或外壳中)。示出的预燃室120具有围绕喷射器-点火器组件116的中心线的大致对称的圆柱形形状，但是在其他情况下，预燃室120可以是不对称的形状。在一些情况下，预燃室120的中心线与喷射器-点火器组件116的中心线重合，但是在其他情况下，预燃室相对于喷射器-点火器组件116的中心线偏移或成非平行的角度。

示例性喷射器-点火器组件116包括射流孔口118a-c。射流孔口118a-c在预燃室120的内部与预燃室120的外部之间流体连通。在该横截面中可见三个射流孔口118a-c，但可以提供更少或更多。射流孔口118a-c会聚到通向预燃室(即，“预燃室”)120的中央通道126。中央通道126是轴向内部通道，其从射流孔口118a-c沿喷射器-点火器组件116的中心线延伸到预燃室120。中央通道126沿着喷射器-点火器组件116的中心线引导流动，且如图所示，通道126的最大横向尺寸小于预燃室120的其余部分的最大横向尺寸。射流孔口118a-c的数量可以是一个或多个，包括一个或多个横向取向的(例如，射流孔口118a-b)和/或一个或多个轴向取向的(例如，射流孔口118c)，并且可以以对称或不对称的模式位于喷射器-点火器组件116上。射流孔口118a-c允许电荷、火焰和残余物在喷射器-点火器组件120与主燃烧室106之间流动。如下面更详细地讨论的，来自燃烧室106的空气/燃料混合物通过射流孔口118a-c被摄入到预燃室120中，且中央通道126操作以沿喷射器-点火器组件116的中心线引导流动至点火塞124。在某些情况下，中央通道126引导空气/燃料混合物直接流入点火塞124的点火间隙中和/或通过围绕点火塞124的点火间隙的外壳的中心射流孔口。然后，在预燃室120中的空气/燃料混合物被点燃之后，射流孔口118a-c和中央通道126作为射流通道操作，以将来自预燃室120的燃烧空气/燃料混合物喷射到深深地进入主燃烧室106中的发散火焰喷射中，并且点燃主燃烧室106中的燃料。

燃料喷射器125联接到一种或多种气态燃料(例如，气态甲烷、天然气、沼气、填埋气体、丙烷或其他气态燃料或称为燃料气体的短链烃)的燃料源(未示出)并且构造成将气态燃料直接喷射到燃烧室106中。

点火塞124是构造为启动焰心以点燃燃烧室106中的空气/燃料混合物的装置，例如火花塞、热表面点火器、激光点火器和/或其他类型的点火器。在一些实施方式中，点火塞124包括独立于预燃室120的附加外壳，其形成封闭点火位置的腔室。名称为“静止室热气体点火器(Quiescent Chamber Hot Gas Igniter)”的US2014/0190437和名称为“受控火花点火的焰心流(Controlled Spark Ignited Flame Kernel Flow)”的US8,584,648描述了可以用作点火塞124的点火塞的一些示例。点火器的其他构造也是在本文的构思内。

示例性发动机系统100还包括控制器150，其通信地联接到喷射器-点火器组件116。控制器150可以将信号发送到喷射器-点火器组件116，以通过燃料喷射器125将燃料喷射到预燃室120。在一些实施方式中，控制器150发送信号通知喷射器-点火器组件116多次喷射燃料作为多个单独的燃料喷射事件。控制器150可以对信号进行计时，使得燃料被喷射特定的持续时间。控制器150还可以向点火塞124发信号以点燃预燃室120中的混合燃料和空气。控制器150可以以任何顺序发送不同类型的信号。例如，控制器150可以发送一个或多个信号来喷射燃料并发送一个或多个信号来操作点火器。在一些实施方式中，控制器150同时发送信号以喷射燃料和发送信号以点火。控制器150可以被包括作为发动机系统100的一部分或作为喷射器-点火器组件116的一部分或作为另一系统的一部分。

在一些情况下，火花塞124可由任何点火器代替，所述点火器包括例如纳米引燃(即，小滴柴油燃料或发动机油)、激光火花斑、电晕或等离子点火。

在一些情况下，电热塞用于加热火花室-这也可以通过向火花室添加气体供给来实现–显著减少了气体的量。

图2示出了通信地联接到示例性发动机101的控制器150的示意图。控制器150可以将信号发送到发动机101以触发燃料喷射和/或点火事件。控制器150包括存储器252和处理器254。存储器252是存储指令的计算机可读介质，诸如用于执行在此描述的方法的指令，其可操作以由处理器254执行。处理器254，例如，可以是计算机、电路、微处理器或其他类型的数据处理装置。在一些实施方式中，控制器150的一些或全部与发动机系统100集成。

图3是示出示例预燃室310和喷射器320组件300的图示，其示出了燃料喷射到燃烧室106中的计算结果。如阴影所示，图3还覆盖了燃烧室106中燃料浓度的2D计算模拟。在所示的计算模拟中，燃料从喷射器320经由喷射通道(阴影化以指示100％的燃料浓度)喷射到主燃烧室106中。燃料喷射器320通道经由多个水平布置的燃料喷嘴321和四个会聚的燃料喷嘴与主燃烧室106流体连通(在图4中更清楚地示出)。燃料喷嘴321在与预燃室310流体连通的射流孔口311的紧邻附近将燃料射流397、398排入主燃烧室106。在一些情况下，燃料喷嘴321可以是燃料孔、孔口或开口。随后，在发动机100的活塞104的压缩冲程期间，燃料397、398与主燃烧室106中的空气混合并且通过孔口311被摄入到预燃室310中。在摄入之后，在预燃室310中发生点火并且通过从射流孔口311快速排出燃烧气体而扩散到主燃烧室106中。在一些情况下，预燃室310中的火花塞124的电极325点燃预燃室310中的空气燃料混合物以启动点火。在一些情况下，因为预燃室310没有完全填充燃料，所以在预燃室310的前方产生富含燃料的混合物，使得预燃室310在点燃时包含正确的整体AFR。

在一些情况下，无源预燃室310的填充意味着在预燃室310的入口前方形成低速的富燃料区且压缩冲程(即，活塞沿朝向预燃室310的方向的运动)无源地使燃料从富燃料区流入预燃室310。

在一些情况下，用于燃烧循环的所有燃料被直接喷射到主燃烧室106中。

图4是图3的示例性预燃室310和喷射器320组件300的图示，示出会聚燃料喷嘴422。如上所述，燃料喷射器喷嘴321、422向主燃烧室106填充燃料射流397、398。在一些情况下，燃料射流397、398被引导以在与进入预燃室的孔口311相邻的区域使混合最大化，并且在一些情况下还被引导至主燃烧室106的目标顶部缸套区域，以冷却暴露的部件，例如缸盖102、阀门110、114或缸套(未示出)。周边燃料喷射器喷嘴321构造成用燃烧所需的燃料填充主燃烧室106，并且在一些情况下，布置为使燃料397、398在主燃烧室106中的混合最大化。另外，燃料射流397、398与暴露在主燃烧室106中的发动机部件热相互作用，并且通过吸收热能进入燃料397、398而帮助消散在暴露表面上形成的任何热斑。以这种方式，通过引导气态燃料397向缸套顶部附近的气缸套喷射时，燃料397能够冷却缸套并降低或消除否则可能发生的自动点燃反应速率，所述自动点燃反应速率会对缸套(或其他部件)的温度产生反应而引起在主燃烧室106中的自动点燃。

图5A-C是包括本文构思的方面的示例喷射器-点火器组件500的截面图。图5A示出了包括设置在内燃机100的缸盖102中的壳体501的喷射器-点火器组件500，该喷射器-点火器组件500在一些情况下形成围绕喷射器-点火器组件500的壳体501的外部的水冷套509。壳体501包括从缸盖102延伸并进入内燃发动机100的主燃烧室106(图5A-5C中未示出)的末端。燃料喷射器520和火花塞124保持在组件500的壳体501中。壳体501包含构造成将燃料从燃料喷射器520引导至通向主燃烧室106的燃料出口喷嘴的燃料通道528(在图5B中示出)。在一些情况下，壳体501被集成到发动机的缸盖102中。

图5B示出了喷射器-点火器组件500的壳体501的放大视图，示出了燃料喷射器520的燃料通道528、预燃室510和阀组527。燃料通道528在预燃室510的外部并接收来自燃料喷射器520的阀组527的燃料。燃料通道528将燃料喷射器520与设置在壳体501的末端502处的多个燃料喷嘴529流体联接，这在图7A和7B中更详细地示出。继续参考图5B，来自燃料喷射器520的燃料通道528与限定射流孔口511与预燃室510之间的中心通道519的壳体501形成一体。还如图5B所示，预燃室510在一端处接纳火花塞124的电极525，以启动预燃室中的燃烧。预燃室510经由中央通道519与主燃烧室106流体连通，中央通道519从预燃室510延伸至外壳501的末端502处的末端射流孔口511。在该构造中，预燃室510通过火花塞124的电极525启动的点火事件引起遍布预燃室510的燃烧事件，并且预燃室510中的燃烧事件迫使燃烧气体通过中心通道519并流出射流孔口511以遍布整个主燃烧室106。

图5C是在图5B所示通过平面A处截取的图5B的组件501的横截面。图5C示出了气体燃料喷射器520的壳体501与阀组527之间的密封部件。在阀组527与本体之间存在垫圈密封件541。在第一密封件和燃烧气体密封件544之间存在界面542密封件。在阀组527内部是动态气体/空气密封件543，并且燃料入口526向燃料喷射器520提供燃料。在一些实施例中，且如在图6中更详细地示出的，气体燃料喷射器可以与壳体501集成在一起。

图6是具有设置在组件600的壳体601中的一体式气体喷射器620的并联无源喷射器-点火器组件600的横截面图。壳体601的末端602包括两个并联的流体通路、燃料通路628和到预燃室610的中心通道619。气体喷射器620(其在某些情况下为11A1气态燃料喷射器)包括插入外壳501中的喷射器套筒624。在一些情况下，喷射器套筒624的远端630用密封垫密封到壳体501，该密封垫密封气体喷射器620和燃料通道628之间到主燃烧室601的流体联接。壳体601还包括限定空隙640的点火器室641(即，容座)，其中诸如火花塞124的点火器被插入到壳体501中，其远端封闭预燃室610。在一些情况下，点火器是激光点火器或电热塞。

图7A和图7B分别是图5A-C的喷射器-点火器组件500的壳体501的末端502的截面图和立体图，示出了燃料出口喷嘴721、722从燃料通道528相对于射流孔口711、718的位置。图7A示出了预燃室中央通道719，其延伸到末端502并分成中央射流孔口718和四个周边射流孔口711。在一些情况下，燃料通道528(未示出)将燃料提供到围绕预燃室中央通道719的环形歧管729，并且环形歧管729向一系列径向燃料出口喷嘴721和四个中央燃料出口喷嘴722提供燃料。在一些情况下，径向或接近径向方向的燃料出口喷嘴721倾向于引起主燃烧室106中的湍流以改善混合和燃烧。在一些情况下，中央燃料出口喷嘴722在中央射流孔口718附近产生燃料云，以促进在发动机100的压缩冲程期间预燃室510内无源摄入富含燃料的空气混合物。在一些情况下，燃料出口喷嘴721、721的取向在一些情况下通过影响被摄入预燃室的混合物的燃料-空气比而改变预燃室510的填充率。在图8A-8C中详细示出该结果。在高水平时，燃料直接喷射在主燃烧室106中，并且预燃室在主燃烧室106的压缩期间以无源方式摄入一部分喷射的燃料。

图7B是燃料出口喷嘴721、722和射流孔口711、718的外部位置的立体图。一些燃料出口喷嘴721、722径向(即，径向燃料出口喷嘴721)或接近径向地(例如，与径向成锐角)引导燃料，并且一些(即，中央燃料出口喷嘴722)引导燃料在中央射流孔口722的上游会聚。如图7B所示，径向燃料出口喷嘴722通过一系列缺口或锯齿750离开，这些缺口或锯齿750增加径向燃料流397中的湍流，以引起燃料流397与主燃烧室106中的空气更快地混合。在一些情况下，燃料出口喷嘴721、722包括涡流产生或湍流产生表面或结构，以促进主燃烧室106中气态燃料与空气的快速混合。

图8A-8C是对于用来自燃料喷射器820的燃料供应的不同定向的燃料出口喷嘴821、822、823、824在主燃烧室106中和预燃室810中的空气/燃料比在TDC之前大约90度喷射开始之后的计算结果。所示的三个不同的燃料出口喷嘴821、822、823、824定向导致主燃烧室106中的不同混合模式以及由预燃室810摄入的不同浓度的燃料890。预燃室810中的空气/燃料比受喷嘴821、822、823、824的角度影响，并且具体地，随着燃料出口喷嘴823、824收敛增加，预燃室810中的空气/燃料比减小(即更浓)。图8A示出轴向定向的(即，竖直向下)燃料出口喷嘴822，其在平行于中央射流孔口818的轴向方向上将燃料喷射到主燃烧室106中。注意，预燃室810中存在的燃料浓度类似于远离直燃料流897的主燃烧室106的浓度，这表明在计算模拟的这一时刻，与所示喷入主燃烧室106的量相比，经过预燃室810的燃料非常少。

图8B示出了收敛的燃料出口喷嘴823，该会聚的燃料出口喷嘴823沿着在中央射流孔口818正下方的点上会聚的方向将燃料喷射到主燃烧室106中。由于会聚燃料出口喷嘴823产生邻近中央射流孔口818的富燃料区并且主燃烧室的压缩驱动无源流891，燃料流891通过中央射流孔口818进入预燃室810。

图8C示出轴向定向的燃料出口喷嘴821，其沿平行于中央射流孔口818的轴向方向将燃料喷射到主燃烧室106中。与图8B的流891相比，示出了燃料的更大流892通过中央射流孔口818进入预燃室810。与图8B的区域相比，这种更大量的燃料流892是会聚的燃料出口喷嘴824沿着与中央射流孔口818更接近地相互作用的轨迹排出燃料，由此增加了围绕中央射流孔口818的富燃料区中的燃料含量。

另外，在图8B和8C中，径向燃料出口喷嘴821沿着缸盖102引导水平燃料流897，经过阀门110、114上并且朝向缸套，从而冷却在一些情况下主要负责提供启动自动点火事件且因此爆震所必需的热量的区域。图8A-8C中所示的3种不同的孔结构确定预燃室中的燃料量。在一些情况下，在没有会聚孔构造的情况下，可能无法用足够量的燃料无源填充预燃室810以用于在预燃室810中发生燃烧并且以足够的压力和速度喷射燃料以充满主燃烧室106。

图9是发动机100的压缩冲程期间图8A-8C的每个预燃室810中的空燃比901、902、903的曲线图904。图9示出取决于喷嘴孔类型(即，图8A-8C的燃料出口喷嘴822、823、824)且作为定时(-100至-50CA)的函数的预燃室810中的AFR(λ)的变化。图9示出了对应于每种喷嘴类型的预燃室810中的空气/燃料比受到燃料出口喷嘴822、823、824的角度的影响，并且特别是预燃室801中的空气/燃料比901、902、903随着喷嘴822、823、824会聚增加而变得更浓(即，更低)。直孔901几乎没有燃料到达预燃室。会聚01孔901导致燃料从喷射开始971直到喷射结束972被摄入预燃室801中，其中一些燃料在火花时间973之前离开预燃室。会聚02孔901导致与会聚01孔901相比，从喷射开始971直到喷射结束972增加的燃料摄入预燃室801中并且在点火时间973之前离开预燃室的燃料更少。会聚02孔的增加的会聚通过增加中央射流孔口818的开口处的燃料浓度来增加由预燃室摄取的燃料。直孔901的结果说明，在没有会聚燃料出口喷嘴823、824的情况下，预燃室810在每次燃烧循环期间保持非常稀薄。

因此，图9示出了能够喷射燃料直到TDC并几何控制预燃室810中的A/F比率。给定该控制，预燃室810能够实现更快的燃烧。也就是说，可以在TDC附近或之后开始燃烧，以避免压缩冲程期间压力和温度的增加，这可能导致爆震。通常，本系统的示例能够独立于喷射时间971、972控制预燃室810内的AFR，并且因此允许终止接近TDC的燃料喷射。通常，所示出的是，可以通过(a)喷射射流模式和(b)喷射正时来优化预燃室810中的有效AFR，以在预燃室810外部产生将要摄入预燃室810的燃料/空气混合物云。

图10是燃烧压力曲线1001的曲线图1000，示出了在保持喷射压力要求低的同时避免爆震所需的正时窗口1002、1003。例如，如果燃料喷射开始得太早，例如在第一窗口1002之前，则自动点火反应开始得太早并且起作用以增强发动机的爆震趋势。如果燃料喷射太迟，例如在第二窗口1003之后，则随后压缩曲线1001的增加增加了将燃料喷射到主燃烧室106中所需的燃料喷射压力。通过控制这两个参数，“爆震极限”窗口和“高压窗口”之间喷射，可以在狭窄的时间窗口内(即1002和1003之间)输送所需的燃料并避免爆震，同时保持压力要求低。因为在压缩冲程期间而非之后喷射燃料，所以在某些情况下，直接气态燃料喷射的压力通常处于30巴和100巴之间的中压范围内，并且通常小于峰值电动压缩压力。

在一些情况下，发动机100具有高压缩比。在某些情况下，压缩比大于13.5。本系统的各实施例与各种气态燃料分配方法一起工作，包括例如分层、脉冲和直接喷射。在一些情况下，例如迟于5BTDC至5ATDC的燃烧的延迟开始，结合本文所述的快速燃烧示例，导致TDC之后10度处或附近的CA50无爆震且具有高压缩比，例如，13.5：1的压缩比。典型的燃气发动机压缩比可以是约11.5:1，具有正常的气门正时和12.5的米勒循环，其中柴油可能具有非常高的CR(例如，高于16.5:1)。燃气发动机的如此高压缩比将在12.5：1至16.0：1的范围内。

在一些情况下，如果发生爆震，则喷射燃料的喷射正时或燃料量被延迟以减少最终气体的压缩加热时间。实施本系统所产生的快速燃烧能够满足最佳的C50位置，即使在延迟燃油喷射启动时也是如此。在一些情况下，燃烧在小于12度的曲柄角度内完成。在某些情况下，控制燃油喷射的开始会启动自动点火过程开始的时间。通过精确地控制燃料喷射的开始和结束，由于延迟喷射气体的滞留时间，所以实现了良好的混合，同时抑制了爆震趋势。

图11A是点火前的预燃室1110和主燃烧室106中的空燃比1190的计算结果。绿色表示λ1.0或化学计量，其适合于良好的燃烧启动，并且特别地使火花塞电极之间对齐以确保在电极之间的火花之后良好的火焰传播。图11A示出了向主燃烧室106提供燃料流1199的燃料喷射器1120，并且该燃料1199的一部分1198通过中央射流孔口1118和中央通道1119被摄入预燃室1110中。

图11B是点火后预燃室和主燃烧室中温度的计算结果。图11B例示了在点火之后的即刻图11A的计算设置。请注意，图11B的横截面与图11A不同，并且不再看到径向燃料喷嘴1121，但周边射流孔口1111是可见的。描绘了主燃烧室和预燃室1110中的温度1191。可见的是从中心射流孔口1118和周边射流孔口1111向外膨胀的高温射流1189。在发动机100的活塞104的压缩冲程(见图11A)期间在由预燃室1110摄入的空气-燃料混合物点火之后，高温射流1189从射流孔口1111、1118通过预燃室1110内可见的高温(即高压)燃烧而被驱动。

图12是燃烧事件期间图11A和图11B的预燃室1210中的压力和主燃烧室1206中的压力的曲线图1200。图12示出了预燃室1110压力1210中的大的压力峰值，在活塞104的TDC位置(即，曲柄角0)达到峰值。该压力峰值对应于预燃室1110中的峰值点火压力，图12示出了在TDC之前大约6度处发生的点火事件，如由预燃室压力1210增加至主燃烧室压力1206以上所指示的。由于预燃室1110中的燃烧驱动燃烧空气-燃料混合物(即，图11B的高温射流1189)进入主燃烧室106，随着主燃烧室106内的燃料-空气混合物被点火且主燃烧事件被驱动，预燃室1110内的压力减小且主燃烧室106内的压力1206增加。

图13是在燃烧事件期间图11A和图11B的预燃室1110的放热率1310和主燃烧室106中的放热率1306曲线图。预燃室1110中的放热率1310在点火开始时(即，在TDC之前大约6度)增加并且被驱动到主燃烧室106中的燃烧空气-燃料混合物对应于预燃室106内放热率1306增加的陡峭斜率。即，主燃烧室106中的高温射流1189的传播速度通过比火焰前沿的速度更快地扩散燃烧事件来加速初始放热率1306。

本发明的某些方面包括一种在内燃发动机的主燃烧室中燃烧气态燃料的方法。该方法包括通过喷射器孔将气态燃料接收到主燃烧室中以与主燃烧室中的空气混合，内燃发动机包括预燃室和主燃烧室，该预燃室具有在预燃室的内部与主燃烧室之间流体连通的射流孔口，气态燃料沿穿过射流孔口的轨迹被接纳在主燃烧室内、流动，在主燃烧室的压缩过程中，混合的气态燃料和空气通过射流孔口流入预燃室，压缩使混合的气态燃料和空气无源地流动，在预燃室中点燃从主燃烧室摄入预燃室的混合气态燃料和空气，并将点燃的气态燃料和空气从预燃室通过射流孔口排出并进入主燃烧室作为火焰射流。

某些实例中，泄放端口将主燃料喷射通道连接至预燃室，使得燃料能够发生一些泄漏，从而同时对主燃烧室和预燃室的一部分填充燃料。

某些实例中，喷射器孔包括多个喷射器孔，多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

某些实例中，通过喷射器孔将气态燃料喷射到内燃发动机中以与主燃烧室中的空气混合包括在射流孔口周围形成气体云并且其中气体云形成富含燃料的气态混合物，其中压缩无源地使富含燃料的气态混合物流入预燃室。

某些实例中，射流孔口包括沿着纵向轴线定向的轴向射流孔口和远离纵向轴线定向的多个周边射流孔口。

某些实例中，预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入预燃室中的燃料源。

某些实例中，通过喷射器孔将气态燃料喷射到内燃发动机中包括使气态燃料流过形成在喷射器孔中的一个或多个锯齿。

某些实例中，通过喷射器孔将气态燃料喷射到内燃发动机中包括在30巴和100巴之间的压力下喷射燃料。

某些实例中，通过喷射器孔将气态燃料喷射到内燃发动机中在TDC之前70度处或之后开始，并且所射在TDC之前40度处或之前结束。

一些示例包括以小于12度的曲柄角完成主燃烧室中的燃烧。

另一个示例是用于点燃内燃发动机的主燃烧室中的混合物的系统，该系统包括：载体，该载体适于联接到内燃发动机，并且包括预燃室，该预燃室限定构造为接收点火器的开放端以及射流通道，预燃室适于通过射流通道接收来自主燃烧室的燃料；燃料阀容座，构造成接纳燃料阀并且包括燃料通道。末端限定与射流通道流体连通的射流孔口，并且射流孔口构造成在内燃发动机的压缩冲程期间从主燃烧室摄入燃料-空气混合物，并且在通过点火器点燃所摄入的燃料-空气混合物之后将点燃的气态燃料和空气从预燃室通过射流孔口排出并作为火焰射流进入主燃烧室。末端还限定与燃料通路流体连通的喷射器孔，喷射器孔构造成将燃料从设置在燃料阀容座中的燃料阀以及穿过射流孔口的轨迹喷射到主燃烧室中。

某些实例中，预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入预燃室中的燃料源。

某些实例中，喷射器孔包括多个喷射器孔，多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

某些实例中，射流孔口包括沿着塞体的纵向轴线定向的轴向射流孔口，并且其中末端还限定远离塞体的纵向轴线定向的多个周边射流孔口，周边射流孔口与射流通道流体连通。

某些实例中，喷射器孔构造成在射流孔口周围形成富燃料区，并且其中射流孔口构造成在发动机的压缩冲程期间从富燃料区摄入燃料-空气混合物。

本系统的又一示例是内燃发动机的部件，该部件包括预燃室，该预燃室限定构造成接纳点火器的开口端和流体地联接至内燃发动机的主燃烧室的射流通道，预燃室适于通过射流通道接收来自主燃烧室的燃料。该部件包括构造成接收燃料阀并且包括燃料通路的燃料阀容座以及限定主燃烧室的一部分的区段。该节段包括与射流通道流体连通的射流孔口，射流孔口构造成在内燃压缩机的压缩冲程期间从主燃烧室摄入燃料-空气混合物，并且在通过点火器点燃所摄入的燃料-空气混合物之后将点燃的气态燃料和空气通过射流孔口从预燃室排出并作为火焰射流进入主燃烧室，以及与燃料通道流体连通的喷射器孔，多个喷射器孔构造成将燃料从设置在燃料喷射器容座内的燃料喷射器并沿着穿过射流孔口的轨迹喷射到主燃烧室内。

某些实例中，预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入预燃室中的燃料源。

某些实例中，喷射器孔包括多个喷射器孔，多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

某些实例中，射流孔口包括沿着塞体的纵向轴线定向的轴向射流孔口，并且其中末端还限定远离塞体的纵向轴线定向的多个周边射流孔口，周边射流孔口与射流通道流体连通。

某些实例中，多个喷射器孔中的一个或多个喷射器孔构造成在射流孔口周围形成富燃料区域，并且其中射流孔口构造成在发动机的压缩冲程期间从富燃料区摄入燃料-空气混合物。

已描述了一些实施方式。然而，应该理解，可进行各种改变。因而，其它实施方式也在以下权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种在内燃发动机的主燃烧室中燃烧气态燃料的方法，所述方法包括：

通过喷射器孔将气态燃料接收到所述主燃烧室中以与所述主燃烧室中的空气混合，所述内燃发动机包括预燃室，所述预燃室具有在所述预燃室的内部与所述主燃烧室之间流体连通的射流孔口，所述气态燃料沿穿过所述射流孔口的轨迹接收在所述主燃烧室中，其中，泄放端口将主燃料喷射通道连接至所述预燃室，使得所述气态燃料能够发生一些泄漏，从而同时对所述主燃烧室和所述预燃室的一部分填充燃料；

在所述主燃烧室压缩过程中，使混合气态燃料和空气通过所述射流孔口流入所述预燃室，压缩使所述混合气态燃料和空气无源地流动；

在所述预燃室中点燃从所述主燃烧室摄入所述预燃室的混合气态燃料和空气；以及

将点燃的气态燃料和空气从所述预燃室通过所述射流孔口排出并作为火焰射流进入所述主燃烧室。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷射器孔包括多个喷射器孔，所述多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

3.如权利要求1-2中的任何一项所述的方法，其特征在于，通过所述喷射器孔将气态燃料喷射到所述内燃发动机以与所述主燃烧室内的空气混合包括在所述射流孔口周围形成气体云，并且所述气体云形成富含燃料的气态混合物，其中所述压缩无源地使富含燃料的气态混合物流入所述预燃室。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射流孔口包括沿着纵向轴线定向的轴向射流孔口和远离所述纵向轴线定向的多个周边射流孔口。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入所述预燃室中的燃料源。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述喷射器孔将气态燃料喷射到所述内燃发动机中包括使所述气态燃料流过形成在所述喷射器孔中的一个或多个锯齿。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述喷射器孔将气态燃料喷射到所述内燃发动机中包括在30巴和100巴之间的压力下喷射所述燃料。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述喷射器孔将气态燃料喷射到所述内燃发动机中在TDC之前70度处或之后开始，并且所述喷射在TDC之前40度处或之前结束。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在小于12度的曲柄角内完成所述主燃烧室中的燃烧。

10.一种在内燃发动机的主燃烧室中对混合物点火的系统，所述系统包括：

载体，所述载体适于联接到所述内燃发动机并且包括：

预燃室，所述预燃室限定构造成接纳点火器的开口端和射流通道，所述预燃室适于通过所述射流通道接收来自所述主燃烧室的燃料，

燃料阀容座，所述燃料阀容座构造成接纳燃料阀并包括燃料通道，以及

末端，所述末端限定：

射流孔口，所述射流孔口与所述射流通道流体连通，所述射流孔口构造成在所述内燃发动机的压缩冲程期间从所述主燃烧室摄入燃料-空气混合物并在由所述点火器点燃所述摄入的燃料-空气混合物之后通过所述射流孔口从所述预燃室排出点燃的气态燃料和空气并作为火焰射流进入所述主燃烧室，以及

喷射器孔，所述喷射器孔与所述燃料通道流体连通，所述喷射器孔构造成从所述燃料阀容座内设置的所述燃料阀并沿穿过所述射流孔口的轨迹将燃料喷射到所述主燃烧室内，其中，泄放端口将所述燃料通道连接至所述预燃室，使得燃料能够发生一些泄漏，从而同时对所述主燃烧室和所述预燃室的一部分填充燃料。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入所述预燃室中的燃料源。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述喷射器孔包括多个喷射器孔，所述多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述射流孔口包括沿着塞体的纵向轴线定向的轴向射流孔口，并且其中末端还限定远离所述塞体的纵向轴线定向的多个周边射流孔口，所述周边射流孔口与所述射流通道流体连通。

14.如权利要求10-13中的任何一项所述的系统，其特征在于，所述喷射器孔构造成在所述射流孔口周围形成富燃料区，并且其中所述射流孔口构造成在所述发动机的压缩冲程期间从所述富燃料区摄入燃料-空气混合物。

15.一种内燃发动机的部件，所述部件包括：

预燃室，所述预燃室限定开口端和射流通道，所述开口端构造成接纳点火器，所述射流通道流体联接到所述内燃发动机的主燃烧室，所述预燃室适于通过所述射流通道从所述主燃烧室接收燃料，

燃料阀容座，所述燃料阀容座构造成接纳燃料阀并包括燃料通道，以及

节段，所述节段限定所述主燃烧室的一部分，所述节段包括：

射流孔口，所述射流孔口与所述射流通道流体连通，所述射流孔口构造成在所述内燃发动机的压缩冲程期间从所述主燃烧室摄入燃料-空气混合物并在由所述点火器点燃所述摄入的燃料-空气混合物之后通过所述射流孔口从所述预燃室排出点燃的气态燃料和空气并作为火焰射流进入所述主燃烧室，以及

喷射器孔，所述喷射器孔与所述燃料通道流体连通，所述喷射器孔构造成从所述燃料阀容座内设置的所述燃料阀并沿穿过所述射流孔口的轨迹将燃料喷射到所述主燃烧室内，其中，泄放端口将所述燃料通道连接至所述预燃室，使得燃料能够发生一些泄漏，从而同时对所述主燃烧室和所述预燃室的一部分填充燃料。

16.如权利要求15所述的部件，其特征在于，所述预燃室是无源加燃料的腔室，不具有直接进入所述预燃室中的燃料源。

17.如权利要求15所述的部件，其特征在于，所述喷射器孔包括多个喷射器孔，所述多个喷射器孔包括被定向成沿会聚轨迹引导燃料的第一子集以及被定向成沿径向引导燃料的第二子集。

18.如权利要求15所述的部件，其特征在于，所述射流孔口包括沿着塞体的纵向轴线定向的轴向射流孔口，并且其中所述节段还限定远离所述塞体的纵向轴线定向的多个周边射流孔口，所述周边射流孔口与所述射流通道流体连通。

19.如权利要求17所述的部件，其特征在于，所述多个喷射器孔中的一个或多个喷射器孔构造成在所述射流孔口周围形成富燃料区域，并且其中所述射流孔口构造成在发动机的压缩冲程期间从所述富燃料区域摄入燃料-空气混合物。

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