CN108291518B - 具有不对称径向分布的碰撞射流雾化器的喷雾靶向和羽流成形 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于内燃机以引导和成形流体流的喷射器喷嘴。该喷射器喷嘴具有设置在喷嘴主体的出口处的流体流引导件。流体流引导件具有用于产生多个射流的多个流体通道。每个通道具有孔口，相应的射流通过该孔口从相应的通道排出。多个通道的假想延伸部会聚产生至少一个焦点，这样使得多个射流彼此撞击而形成喷射羽流。流体通道的多个孔口布置在流体流引导件的外表面上的假想圆上。多个孔口相对于假想圆的中心轴线径向不对称地分布在假想圆上。

Description

具有不对称径向分布的碰撞射流雾化器的喷雾靶向和羽流 成形

技术领域

本公开涉及一种用于从碰撞射流产生定向流体喷雾羽流的结构。更具体地，本公开涉及一种用于内燃机以使多个流体射流令人满意地碰撞的机构。

背景技术

将燃料喷雾引导到内燃机中是火花点火或压缩点火发动机的设计和操作的重要方面。在操作中，燃料羽流可被引导到燃烧室、发动机的进气道或各个气缸进气流道中，以使表面撞击最小化、改善汽化和混合物形成，从而使参与挥发性和/或非挥发性液体(例如燃料和/或水)的预期目的(例如燃烧)的液体的体积最大化。在具有直接燃料喷射或进气口燃料喷射的内燃机(火花或压缩点火)中，对燃料喷雾的引导是特别重要的。

无论是在直接喷射、进气口燃料喷射还是在多缸进气口喷射中，实现有效的喷雾靶向都是内燃机的设计和操作的重要方面，并且为内燃机提供了显著的优点。

液体燃料和水通常都被喷射到发动机中。燃料可以是柴油型燃料、汽油、醇类及其混合物。醇类包括乙醇和甲醇，它们通常与汽油混合。还经常将水喷射到发动机中以提供内部冷却效果和爆震或NOx还原；并且由于水提供的大的膨胀系数，所以水在燃烧期间转换成蒸汽。

现代发动机通常使用燃料喷射将燃料引入发动机。这种燃料喷射可以通过进气口喷射或直接喷射。在进气口喷射发动机中，燃料喷射器位于气缸之前的进气系统中的某个点处，并且燃料被引入空气流中，对于正常吸气操作而言，空气流通常接近大气压，对于增压进气应用而言，空气流最高可达2-3大气压。喷射到发动机中的燃料和其它液体的雾化很重要，因为只有燃料蒸汽可以参与燃烧。最佳地，任何喷射液体在喷射液体流与发动机的任何内表面接触之前被雾化。如果液体接触表面，其会洗去润滑剂并聚集，从而导致次优燃烧。聚集的燃料在燃烧过程中会导致碳沉积、排放增加和发动机功率降低。

常规燃料喷射器或雾化器中的喷雾构造通常由从喷射器指向外的一个或多个射流或流组成。然而，这种构造导致液体撞击进气歧管和进气口壁，这会导致形成膜。在瞬态加燃料计算中需要考虑该膜。

在具有分层直接喷射燃料系统的内燃机中，燃料以喷雾羽流的形式被直接喷射到燃烧室中，该喷雾羽流最常沿着燃烧室向下指向活塞，其也被称为壁引导喷射系统。如图1所示，最常见的喷射器位置是在燃烧室的进气侧，与燃烧室汽缸的中心纵向轴线成60度至90度之间的锐角，并且在燃烧室的顶部(通常在燃烧室的顶部圆顶边缘或顶边缘)。许多燃烧系统利用具有定向喷雾羽流的常规多孔喷射器，该羽流以与喷射器的中心纵向轴线成非平面的角度从喷射器喷嘴上的孔口发射并且与喷雾羽流的中心纵向轴线对准，其中每个孔口产生特定的射流或羽流。孔口成球形定向以提供朝着活塞指向外且指向下的喷雾图案，如图2所示。

在具有均质进气口喷射燃料系统的内燃机中，燃料在进入燃烧室之前通过位于空气计量装置之前的单个喷射器或者通过紧接在进入燃烧室之前且位于空气计量装置下游的多个喷射器被喷射到进气空气流中，如图A和图3B所示，常见的是引导喷雾羽流以使对进气道内壁、进气阀或气缸盖中的进气道壁的表面撞击最小化。此外，在多阀气缸盖的情况下，常见的是，单个燃烧室存在两个或多个进气阀，以便除了引导一个或多个羽流之外还成形燃料喷雾羽流，包括成形两个或多个羽流，包括窄羽流、宽羽流、弯曲羽流和分裂羽流，如图4所示。

因此，需要一种改进的喷雾靶向和羽流成形方法，该方法能够使射流碰撞以产生雾化液体的细喷雾羽流。

发明内容

根据本公开的一个示例性方面，提供了一种用于内燃机以引导和成形流体流的的喷射器喷嘴。喷射器喷嘴包括喷嘴主体，该喷嘴主体包括用于允许流体流进入的入口并且包括出口。喷射器喷嘴还包括与喷嘴主体的出口流体连通的流体流引导件。流体流引导件包括用于产生多个射流的多个流体通道。每个通道具有孔口，相应射流通过孔口从相应通道排出。多个通道的假想延伸部会聚产生至少一个焦点，这样使得多个射流彼此撞击形成喷雾羽流。流体通道的多个孔口布置在流体流引导件的外表面上的假想圆上。多个孔口相对于假想圆的中心轴线径向不对称地分布在假想圆上。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种用于内燃机以引导和成形流体流的喷射器喷嘴。喷射器喷嘴包括喷嘴主体，该喷嘴主体包括用于允许流体流进入的入口并且包括出口。喷射器喷嘴还包括与喷嘴主体的出口流体连通的流体流引导件。流体流引导件包括用于产生多个射流的多个流体通道。每个通道具有孔口，相应射流通过孔口从相应通道排出。多个流体通道包括：第一组流体通道和分别对应于第一组流体通道的第一组孔口；以及第二组流体通道和分别对应于第二组流体通道的第二组孔口。第一组通道的假想延伸部会聚产生至少一个第一焦点，这样使得穿过第一组通道的多个射流彼此撞击形成第一喷雾羽流。第二组通道的假想延伸部会聚产生至少一个第二焦点，这样使得穿过第二组通道的多个射流彼此撞击形成第二喷雾羽流。第一组孔口布置在流体流引导件的外表面上的第一假想圆上。第一组孔相对于第一假想圆的中心轴线径向不对称地分布在第一假想圆上。第二组孔口布置在流体流引导件的外表面上的第二假想圆上。第二组孔口相对于第二假想圆的中心轴线径向不对称地分布在第二假想圆上。

根据本发明的又一示例性方面，提供了一种用于内燃机以引导和成形流体流的喷射器喷嘴。喷射器喷嘴包括喷嘴主体，该喷嘴主体包括用于允许流体流进入的入口并且包括出口。喷射器喷嘴还包括与喷嘴主体的出口流体连通的流体流引导件。流体流引导件包括用于产生多个射流的多个流体通道。每个通道具有孔口，相应射流通过孔口从相应通道排出。多个流体通道包括第一组流体通道。第一组流体通道包括第一子组通道和分别对应于第一子组流体通道的第一子组孔口。第一子组孔口布置在流体流引导件的外表面上的第一假想圆上。第一子组孔相对于第一假想圆的中心轴线径向不对称地分布在第一假想圆上。第一组流体通道还包括第二子组通道和分别对应于第二子组通道的第二子组孔口。第二子组孔口布置在流体流引导件的外表面上的第二假想圆上。第二子组孔口相对于第二假想圆的中心轴线径向不对称地分布在第二假想圆上。第一组流体通道还包括至少有一个通道的第三子组通道和分别与至少有一个通道的第三子组通道对应的至少有一个孔口的第三子组孔口。至少有一个孔口的第三子组孔口布置在流体流引导件的外表面上的第三假想圆上。至少有一个孔口的第三子组孔口相对于第三假想圆的中心轴线径向不对称地分布在第三假想圆上。第一假想圆、第二假想圆和第三假想圆是同心的。第一组流体通道还包括穿过第一假想圆至第三假想圆的中心轴线的第一中心通道和对应于第一中心通道的第一中心孔口。第一子组通道的假想延伸部、第二子组通道的假想延伸部、至少有一个通道的第三子组通道的假想延伸部和第一中心通道的假想延伸部会聚产生至少一个第一焦点，这样使得穿过第一组通道的多个射流彼此撞击形成第一喷雾羽流。

附图说明

图1是示出现有技术已知的汽油直喷式内燃机中喷射器的位置和定向的示意图；

图2是示出现有技术已知的汽油直喷式内燃机的喷射图案的示意图；

图3A和图3B是示出现有技术已知的进气口燃料喷射内燃机中喷射器的位置的示意图；

图4是示出现有技术已知的进气口燃料喷射内燃机的喷射图案的示意图；

图5是根据本公开的示例性实施方式的喷射器喷嘴的侧视图；

图6是沿着图5中的线6-6截取的喷射器喷嘴的剖面图；

图7A至图7C示出了根据本公开的实施方式的孔口板；

图8示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板；

图9A至图9C示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图10示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图11示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图12示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图13示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图14示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板；

图15示出了由本公开的实施方式产生的喷雾羽流的图像；

图16从不同的角度示出了图15的张开羽流的图像；

图17A至图17D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板；

图18A至图18D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板；

图19A至图19D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板；

图20A至图20D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板；

图21示出了具有分裂喷雾不对称几何形状的孔口板的图像；以及

图22示出了具有分裂喷雾不对称几何形状的另一个孔口板的图像。

具体实施方式

本文描述了本公开的详细实施方式；然而，应当理解，所公开的实施方式仅说明了可以以各种形式体现的本公开的组成、结构和方法。此外，结合各种实施方式给出的每个实例旨在说明而非限制。此外，附图不必按比例绘制；一些特征部可能被放大以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本文所公开的组合、结构和方法的代表性基础。说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“实例性实施方式”等的引用表示所描述的实施方式可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施方式可以不必包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指相同的实施方式。

本发明的一个方面提供了一种用于将液体喷射到往复式或旋转式内燃机中的喷射器或喷嘴。这种液体包括但不限于燃料、水或水溶液。当使用喷射器时，两个或更多个液体射流在压力下对准撞击点。射流在撞击点处的碰撞有效地雾化了液体。

图5是根据本公开的示例性实施方式的喷射器喷嘴100的侧视图。喷射器喷嘴100设置在喷射器(未示出整个喷射器)的液体出口处。喷射器还具有液体入口，加压液体通过该液体入口被供给到喷射器中。喷射器喷嘴100设计成在流体流离开喷射器时控制流体流的方向或特性(例如，增大流体流的速度)。喷射器喷嘴100包括具有入口和出口的大致为圆柱形的喷嘴主体200。流体流通过入口进入喷射器喷嘴。出口与盘状孔口板300流体连通以引导和排出流体流。喷嘴主体200和孔口板300都相对于中心轴线Z-Z’基本对称地延伸。喷嘴主体200和孔口板300可以一体地形成、组装在一起或可改装地固定在一起。喷射器喷嘴100可与球枢轴(ball pintle)一起使用以允许计量流体流。枢轴可以是螺线管控制的枢轴或压电解除控制的枢轴。

尽管将针对具有喷嘴主体和与喷嘴主体相关联的孔口板的喷射器喷嘴描述根据本公开的喷雾羽流成形方法，但是应当理解，喷雾羽流成形方法同样适用于其它类型的喷射器喷嘴，包括但不限于具有集成通道的喷射器喷嘴。另外，喷射器喷嘴的用于引导和排出流体流的结构和机构不限于孔口板。

孔口板300具有外表面302和相反的内表面304。考虑到液体射流的流动方向，外表面302相对于内表面304处于下游。外表面302和内表面304基本上为平面并且彼此平行，从而限定孔口板300的厚度A，该厚度可以基本均匀。在一个实施方式中，孔口板300的厚度A可以在约0.25mm至约4.0mm的范围内，而在另一个实施方式中，厚度A可以在约0.25mm至约2.5mm的范围内，并且在又一个实施方式中，厚度A可以在约0.25mm至约0.95mm的范围内。例如，厚度A可以是0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、3.0mm或4.0mm。孔口板300具有直径B，直径B的范围可以为约4.0mm到约14.0mm；在另一个实施方式中，直径B为约5mm至约10mm；该直径可以是4.0mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.6mm、4.7mm、4.8mm、4.9mm、5.0mm、5.1mm、5.2mm、5.3mm、5.4mm、5.45mm、5.5mm、5.6mm、5.7mm、5.8mm、5.9mm、6.0mm、6.1mm、6.2mm、6.3mm、6.4mm、6.5mm,6.6mm、6.7mm、6.8mm、6.9mm、7.0mm、7.1mm、7.2mm、7.3mm、7.4mm、7.5mm、7.6mm、7.7mm、7.8mm、7.9mm、8.0mm、8.1mm、8.2mm、8.3mm、8.4mm、8.5mm、8.6mm、8.7mm、8.8mm、8.9mm、9.0mm、9.1mm、9.2mm、9.3mm、9.4mm、9.5mm、9.6mm、9.7mm、9.8mm、9.9mm、10.0mm、10.1mm、10.2mm、10.3mm、10.4mm、10.5mm、10.6mm、10.7mm、10.8mm、10.9mm、11.0mm、11.1mm、11.2mm、11.3mm、11.4mm、11.5mm、11.6mm、11.7mm、11.8mm、11.9mm、12.0mm、12.1mm、12.2mm、12.25mm、12.3mm、12.4mm、12.5mm、12.6mm、12.7mm、12.8mm、12.9mm、13.0mm或14.0mm。

图6是沿着图5中的线6-6截取的喷射器喷嘴100的剖面图。在剖面图中，仅示出了孔口板300的第一流体通道312，其相对于中心轴线Z-Z’从内表面304向内且成角度地延伸到外表面302。

在所示实施方式中，第一流体通道312形成沿轴线I-I’延伸的假想圆柱体的一部分。第一流体通道312可沿其轴线径向一致且具有恒定直径D。例如，直径D可在约80μm至约1000μm的范围内，在另一个实施方式中，直径D为约200μm至约350μm。例如，每个通道的直径D可以是80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm。

图7A至图7C示意性地示出了孔口板300的详细结构。图7A是当从内表面302观察孔口板300时孔口板300的端视图，其中内表面302处于由轴线X-X’和轴线Y-Y’限定的平面内。根据本实施方式的孔口板300包括第一流体通道312、第二流体通道314、第三流体通道316和第四通道318。所有流体通道均可具有基本相同的直径，然而个别地，每个流体通道的直径可以相同或不同。第一流体通道312在内表面304上具有第一孔口322。第二流体通道314在内表面304上具有第二孔口324。第三流体通道316在内表面304上具有第三孔口326。第四流体通道318在内表面304上具有第四孔口328。第一孔口至第四孔口沿着共享孔口板300的中心纵向轴线Z-Z’的假想圆径向分布，并且具有小于孔口板300的直径B的直径C。第一孔口322和第四孔口328关于轴线X-X’对称。第二孔口324和第三孔口326也相对于轴线X-X’对称。第一孔口322和第二孔口324彼此成角度地间隔角度α，角度α约为72°。类似地，角度α形成于第二孔口324与第三孔口326之间，并且也形成于第三孔口326与第四孔口328之间。然而，由上述两个相邻孔口形成的角度α可以相同或不同，即使在本实施方式中它们都约为72°。第四孔口328和第一孔口322彼此成角度地间隔角度β，角度β为约144°。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且这些孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口与第二孔口之间的角度、第二孔口与第三孔口之间的角度，以及第三孔口与第四孔口之间的角度可以独立地在约62°至约82°的范围内；并且第四孔口与第一孔口之间的角度可以是约114°至约174°。这些孔口的这种构造可称为“五减一”孔口布置。在上述每个实施方式中，这些孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，这些孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。

流体通道312-318布置成使得来自每个通道的流体射流在焦点F处基本上彼此撞击，如图7B和7C所示。受引导通过流体通道的流体射流的撞击产生雾化流体的喷雾羽流P。沿着中心轴线Z-Z’从焦点F到孔口板300的外表面302之间的垂直距离在约0.5mm至约6.0mm的范围内。

如图7B所示，从撞击焦点发射的所得喷雾羽流相对于中心轴线Z-Z’沿着X-X’平面不对称地定向。具体而言，喷雾羽流偏向缺少相应孔口的象限或方向。如图7C所示，所得喷雾羽流沿着Y-Y’平面相对于中心轴线Z-Z’对称。在图15和16中分别从不同的角度示出了由该实施方式产生的样品喷雾羽流的图像。

图8示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板400。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板400具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板400包括五个流体通道401-405和分别与五个流体通道相关联的五个孔口411-415。所有流体通道具有基本相同的直径，但是每个流体通道的实际直径可以相同或不同。根据该实施方式，第一孔口到第五孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口411与第二孔412之间、第二孔口412与第三孔口413之间、第三孔口413与第四孔口414之间，以及第四孔口414与第五孔口415之间形成约60°的角度。然而，在一个实施方式中，各种角度可以相同或不同，即使它们都是约60°。第一孔口411与第五孔口415之间形成约120°的角度。孔口的这种构造可称为“六减一”孔口布置。尽管在一个实施方式中，这些角度在度数上可以基本相同；然而，在一些实施方式中，所有角度都是相同的，而在其他实施方式中，一些角度或所有角度的度数是不同的，尽管每个角度的度数基本相同。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且这些孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口411与第二孔口412之间、第二孔口412与第三孔口413之间、第三孔口413与第四孔口414之间，以及第四孔口414与第五孔口415之间独立地形成约50°至70°的角度。第一孔口411与第五孔口415之间形成约80°到约160°的角度。在上述每个实施方式中，这些孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，这些孔可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。

从孔口板400的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称的碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于横向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔口411与第五孔口415之间的一侧。

图9A至图9C示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板500。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板500具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板500包括四个流体通道501-504和分别与四个流体通道相关联的四个孔511-514。所有的流体通道具有基本相同的直径，但是每个流体通道的实际直径可以相同或不同。根据该实施方式，第一孔口至第四孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口511与第二孔口512之间、第二孔口512与第三孔口513之间，以及第三孔口513与第四孔口514之间形成约60°的角度。然而，在一个实施方式中，各种角度可以相同或不同，即使它们都是约60°。第一孔口511与第四孔口514之间形成约180°的角度。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且这些孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口511与第二孔口512之间形成约50°到约70°的角度，第二孔口512与第三孔口513之间形成约50°到约70°的角度，并且第三孔口513与第四孔口514之间形成约50°到约70°的角度，其中上述角度中的每一个可以相同或不同；并且第四孔口514与第一孔口511之间可以形成约150°到约210°的角度。这些孔口的这种构造可称为“六减二”孔口布置。在上述每个实施方式中，孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板500的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称的碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于横向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔511与第四孔514之间的一侧。

图10示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板600。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板600具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板600包括五个流体通道601-605和分别与五个流体通道相关联的五个孔口611-615。所有的流体通道具有基本上相同的直径，但是各个流体通道可以具有相同或不同的直径。根据该实施方式，第一孔口至第五孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口611与第二孔口612之间以及第四孔口614与第五孔口615之间形成约20°的角度α1。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第二孔口612与第三孔口613之间以及第三孔口613与第四孔口614之间形成约70°的角度β1。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第一孔口611与第五孔口615之间形成约180°的角度θ1。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且这些孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口611与第二孔口612之间形成约10°至约30°的角度α1，并且第四孔口614与第五孔口615之间形成约10°至约30°的角度。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第二孔口612与第三孔口613之间以及第三孔口613与第四孔口614之间形成约60°到约80°的角度β1。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第一孔口611与第五孔口615之间形成约140°到约220°的角度θ1。在上述每个实施方式中，这些孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，这些孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板600的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于横向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔口611与第五孔口615之间的一侧。

图11示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板700。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板700具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板700包括四个流体通道701-704和分别与四个流体通道相关联的四个孔口711-714。所有的流体通道具有基本相同的直径；然而，个别地，这些流体通道的直径可以相同或不同。根据该实施方式，第一孔口至第四孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口711与第二孔口712之间以及第三孔口713与第四孔口714之间形成约75°的角度α2。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第二孔口712与第三孔口713之间形成约20°的角度β2。第一孔口711与第四孔口714之间形成约190°的角度θ2。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口711与第二孔口712之间形成约65°至约85°的角度，并且第三孔口713与第四孔口714之间形成约65°至约85°的角度。然而，个别地，上述角度的测量值可以相同或不同。第二孔口712与第三孔口713之间形成约10°至约30°的角度β2。第一孔口711与第四孔口714之间形成约160°至约220°的角度θ2。在上述每个实施方式中，孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板700的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向，并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于横向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔711与第四孔714之间的一侧。

图12示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板800。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板800具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板800包括四个流体通道801-804和分别与四个流体通道相关联的四个孔811-814。所有的流体通道具有基本相同的直径，尽管个别地，每个上述流体通道可以具有相同或不同的直径。根据该实施方式，第一孔口至第四孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口811与第二孔口812之间形成约80°的角度α3。第二孔口812与第三孔口813之间形成约52°的角度β3。第三孔口813与第四孔口814之间形成约48°的角度γ3。第一孔口811与第四孔口814之间形成约180°的角度θ3。然而，只要角度之和是360°，上述四个角度各自的组合可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称分布。例如，在一个实施方式中，角度α3可以在约70°至约90°的范围内；角度β3可以在约42°至约62°的范围内；角度γ3可以在约38°至约58°范围内；并且角度θ3可以在从约150°到约210°的范围内。在上述每个实施方式中，孔口径向地布置在单个虚拟圆中。然而，孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板800的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于侧向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔口811与第四孔口814之间的一侧。

图13示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板900。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板900具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板900包括五个流体通道901-905和分别与五个流体通道相关联的五个孔911-915。所有的流体通道具有基本相同的直径，尽管个别地，每个上述流体通道可以具有相同或不同的直径。根据该实施方式，第一孔口至第五孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口911与第二孔口912之间、第二孔口912与第三孔口913之间以及第三孔口913与第四孔口914之间形成约45°的角度α4；然而，上述角度中的每一个的测量值可以相同或不同。第四孔口914与第五孔口915之间形成约90°的角度β4。第一孔口911与第五孔口915之间形成约135°的角度θ4。然而，只要角度之和是360°，上述角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口911与第二孔口912之间形成约35°至约55°的角度，第二孔口912与第三孔口913之间形成约35°至约55°的角度，并且第三孔口913与第四孔口914之间形成约35°至约55°的角度；然而，上述角度中的每一个的测量值可以相同或不同。第四孔口914与第五孔口915之间形成约80°至约100°的角度β4。第一孔口911与第五孔口915之间形成约95°至约175°的角度θ4。在上述每个实施方式中，孔口径向地布置在单个虚拟圆中。在一个实施方式中，孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板900的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于横向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向孔口板的位于第一孔口911与第五孔口915之间的一侧。根据该实施方式，第五孔口915可以有效地偏置由其它四个孔的碰撞组发射的喷雾羽流，以便进行喷雾靶向。此外，第五孔口915还可提供使喷雾羽流成形的能力，以便产生不规则的凹多边形或凸多边形或特定应用所需的任何手绘形状的羽流部分。

图14示出了根据本公开的又一实施方式的孔口板1000。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板1000具有与孔口板300相同或相似的结构。孔口板1000包括四个流体通道1001-1004和分别与四个流体通道相关联的四个孔口1011-1014。所有的流体通道具有基本相同的直径，尽管个别地，上述流体通道的每一个的直径可以相同或不同。根据该实施方式，第一孔口至第三孔口布置在直径小于孔口板直径的假想圆上；第四孔口设置在假想圆的中心上。来自每个通道的流体射流基本上在公共焦点处彼此撞击产生雾化流体的喷雾羽流。从焦点到板的外部孔口的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

第一孔口1011与第二孔口1012之间以及第二孔口1012与第三孔口1013之间形成约30°的角度α5。然而，个别地，上述角度中的每一个的测量值可以相同或不同。第一孔口1011与第三孔口1013之间形成约300°的角度β5。然而，只要角度之和是360°，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称地分布。例如，第一孔口1011与第二孔口1012之间形成约20°到约40°的角度α5，并且第二孔口1012与第三孔口1013之间形成约20°到约40°的角度α5。然而，个别地，上述角度中的每一个的测量值可以相同或不同。第一孔口1011与第三孔口1013之间形成约280°到约320°的角度β5。在上述每个实施方式中，第一孔口至第三孔口径向布置在单个虚拟圆中。然而，这些孔口可以径向地布置在多个虚拟圆中，这些虚拟圆同心并且共享孔口板的相同中心轴线Z-Z’。从孔口板1000的撞击焦点发射的所得喷雾羽流不对称地定向，并偏向缺少相应孔口的象限或方向。不对称碰撞组导致偏置喷雾，该偏置喷雾从焦点向外发射，并且由于侧向液体动量不平衡，偏置喷雾偏向无孔口的孔口板的一侧。根据该实施方式，第四中心孔口1014可以有效地偏置由其它三个孔口的碰撞组发射的喷雾羽流，以便进行喷雾靶向。此外，第四中心孔口1014还可以提供使喷雾羽流成形的能力，以便产生不规则的凹多边形或凸多边形或特定应用所需的任何手绘形状的羽流部分。

图17A至图17D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板1100。除了流体通道和孔口的结构之外，其中孔口布置成具有不同中心轴线的两个不对称的组，孔口板1100具有与孔口板500相似的结构。孔口板1100包括十个流体通道1101-1110和分别与十个流体通道相关联的十个孔口1121-1130。所有流体通道均具有基本相同的直径，尽管个别地，上述流体通道的每一个的直径可以相同或不同。根据本实施方式，第一孔口至第五孔口1121-1125布置在假想圆1111上，而第六孔口至第十孔口1126-1130布置在另一假想圆1112上，两个假想圆的直径都小于孔口板1100的直径。假想圆1111和1112不共享相同的中心线，并且不是在孔口板1100上纵向居中。具体而言，假想圆1111的中心线和假想圆1112的中心线均从板1100的中心线等距偏移。每组五个孔形成一个碰撞组，每个组各自具有不对称图案。这两个五孔组是彼此的对称镜像。在每个不对称的组内，来自每个通道的流体射流在相对于每个组的公共焦点处基本上彼此撞击，使得为在假想圆1111中对准的第一组五个射流和在假想圆1112中对准的第二组五个射流分别形成了两个焦点1113和1114。从焦点到孔口板的远侧表面的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

在假想圆1111上的第一碰撞组中，第一孔口1121与第二孔口1122之间、第二孔口1122与第三孔口1123之间、第三孔口1123与第四孔口1124之间，以及第四孔口1124与第五孔口1125之间形成约45度的角度。第五孔口1125与第一孔口1121之间形成约180度的角度。在假想圆1112上的第二碰撞组中，第六孔口1126与第七孔口1127之间、第七孔口1127与第八孔口1128之间、第八孔口1128与第九孔口1129之间以及第九孔口1129与第十孔口1130之间形成约45度的角度。第十孔口1130与第六孔口1126之间形成约180度的角度。然而，只要角度之和是360度，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称分布。孔口的这种构造可称为“分裂伽马八减三”孔口布置。术语“分裂伽马”指的是两个分开的假想圆中的孔口的两个构造。每个构造限定了其自身的焦点，并且在五孔不对称组中单独地进行调整。每个不对称组分别产生从撞击焦点1113和1114发射的喷雾羽流。每个喷雾羽流偏向缺少相应孔口的象限或方向，从而导致两个偏置喷雾，每个偏置喷雾从每个焦点向外发射。由于侧向液体动量不平衡，每个喷雾羽流偏向每个碰撞组的位于第一孔口1121与第五孔口1125之间或第六孔口1126与第十孔口1130之间的侧面，从而产生了分裂伽马或分裂喷雾构造的两个羽流。

图18A至图18D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板1200。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板1200具有与孔口板1100相似的结构。孔口板1200包括十二个流体通道1201-1212和分别与十二个流体通道相关联的十二个孔口1221-1232。所有流体通道均具有基本相同的直径，尽管个别地，上述流体通道的每一个的直径可以相同或不同。根据本实施方式，第一孔口至第五孔口1221-1225布置在假想圆1213上，而第六孔口至第十孔口1226-1230布置在另一假想圆1214上，两个假想圆的直径都小于孔口板1200的直径。附加孔口1231位于假想圆1213的中心。附加孔口1232位于假想圆1214的中心。假想圆1213和1214不共享相同的中心线，并且不是在孔口板1200上纵向居中。假想圆1213和1214的中心线从板1200的中心线等距偏移。每组六个孔形成一个碰撞组，每个碰撞组各自具有不对称图案。这两个六孔组是彼此的对称镜像。在每个不对称组内，来自每个通道的流体射流在相对于每个组的公共焦点处基本上彼此撞击。具体地，分别为在假想圆1213和1214中对准的碰撞组限定了两个焦点1215和1216。第一碰撞组构造成具有沿着假想圆的五个射流和位于假想圆中心的一个射流。第二碰撞组构造成具有沿着假想圆的五个射流和位于假想圆中心的一个射流。根据该实施方式，第六孔口和第十二孔口垂直于板，每个孔口分别位于每个假想圆的中心。从孔口1231发射的第六射流撞击到从孔口1221-1225发射的第一射流至第五射流上。从孔口1232发射的第十二射流撞击到从孔口1226-1230发射的第七射流至第十一射流上。从焦点到孔口板的远侧表面的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。

在假想圆1213上的第一碰撞组中，第一孔口1221与第二孔口1222之间、第二孔口1222与第三孔口1223之间、第三孔口1223与第四孔口1224之间以及第四孔口1224与第五孔口1225之间形成约36度的角度。第六孔口1231位于假想圆1213上的第一碰撞组的中心。第五孔口1225与第一孔口1221之间形成约216度的角度。在假想圆1214上的第二碰撞组中，第七孔口1226与第八孔口1227之间、第八孔口1227与第九孔口1228之间、第九孔口1228与第十孔口1229之间以及第十孔口1229与第十一孔口1230之间形成约36度的角度。第十二孔口1232位于假想圆1214上的第二碰撞组的中心。第十一孔口1230与第七孔口1226之间形成约216度的角度。然而，只要角度之和是360度，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称分布。孔口的这种构造可称为“分裂伽马十减五加一”孔口布置。该表达中使用的术语“分裂伽马”是指两个分开的假想圆中的孔口的两个构造，每一个具有其各自的焦点。此外，每个组分别构造成五孔不对称组，并且在假想圆的中心具有附加孔。每个不对称组产生从每个相应的撞击焦点1215和1216发射的喷雾羽流。每个喷雾羽流偏向缺少相应孔口的象限或方向，从而导致两个偏置喷雾，每个偏置喷雾从每个焦点向外发射。由于侧向液体动量不平衡，喷雾羽流偏向每个碰撞组的位于第一孔口1221与第五孔口1225之间以及第七孔口1226与第十一孔口1230之间的侧面，从而产生了分裂伽马或分裂喷雾构造的两个羽流。

图19A至图19D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板1300。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板1300具有与孔口板1100相似的结构，在孔口板1300中，孔口布置成具有不同中心轴线的两个不对称组，并且在每组孔口内沿着与每组孔口的中心轴线对准的三个内切假想圆布置，并且每组孔口具有中心孔口。孔口板1300包括十四个流体通道1301-1314和分别与十四个流体通道相关联的十四个孔口1321-1334。所有流体通道均具有基本相同的直径，尽管个别地，上述流体通道的每一个的直径可以相同或不同。根据本实施方式，第一不对称组包括：布置在假想圆1315上的第一孔口到第三孔口1321-1323；第四孔口1324和第五孔口1325，它们布置在与圆1315同心的假想圆1316上；第六孔口1326，布置在第三假想圆1317上，第三假想圆1317与假想圆1315和1316同心，两个假想圆的直径均小于孔口板1300的直径；位于假想圆1315-1317的中心的第七孔口1327。第二不对称组包括：布置在假想圆1318上的第八孔口至第十孔口1328-1330；第十一孔口1331和第十二孔口1332，它们布置在与圆1318同心的假想圆1319上；第十三孔口1333，布置在第三假想圆1320上，第三假想圆1320与假想圆1318和1319同心，两个假想圆的直径均小于孔口板1300的直径；和位于假想圆1318-1320中心的第十四孔口1334。假想圆1315-1317和假想圆1318-1320不共享相同的中心线，并且不是在孔口板1300上纵向居中。假想圆1315-1317的中心线和假想圆1318-1320的中心线从板1300的中心线等距地偏离。第一组七个孔口1321-1327形成第一碰撞组。第二组七个孔口1328-1334形成第二碰撞组。每个碰撞组具有各自的不对称图案。第一组和第二组是彼此的对称镜像。在每个不对称组内，来自每个通道的流体射流在相对于每个组的公共焦点处基本上彼此撞击。根据该实施方式，为第一组七个碰撞射流限定了第一焦点1335，并且为第二组七个碰撞射流限定了第二焦点1336。具体地，在假想圆1315-1317中对准的第一组七个碰撞射流包括：沿着假想圆1315的三个射流；沿着假想圆1316的两个射流；沿着假想圆1317的一个射流；和位于假想圆中心的一个射流。在假想圆1318-1320中对准的第二组七个碰撞射流包括：沿着假想圆1318的三个射流；沿着假想圆1319的两个射流；沿着假想圆1320的一个射流；和位于假想圆中心的一个射流。第七孔口1327和第十四孔口1334垂直于板，分别位于由假想圆1315-1317和1318-1320形成的每组的中心。从孔口1327发射的第七射流分别撞击到从孔口1321-1326发射的第一射流到第六射流上。从孔口1334发射的第十四射流分别撞击到从孔口1328-1333发射的第八射流至第十三射流上。从焦点到孔口板的远侧表面的距离可以在与孔口板300的距离相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。由与板1300相交的每个孔口沿着每组内的每个假想圆形成的角度是不同的。因此，可以为每个碰撞孔口组设置单个焦点。

在第一碰撞组中，在假想圆1315上，第一孔口1321与第二孔口1322之间以及第二孔口1322与第三孔口1323之间形成约30度的角度；并且第三孔口1323与第一孔口1321之间形成约300度的角度。在假想圆1316上，第四孔口1324与第五孔口1325之间形成约40度的角度，并且第五孔口1325与第四孔口1324之间形成约320度的角度。在假想圆1317上，单个第六孔口1326与假想圆1315的第二孔口1322对准。假想圆1315-1317上的第一碰撞组的中心处设置有第七孔口1327。在假想圆1315与1317上对准的孔口的中心线相对于假想圆1316上的孔口的中心线以约20度的角度径向对准。在第二碰撞组中，在假想圆1318上，第八孔口1328与第九孔口1329之间以及第九孔口1329与第十孔口1330之间形成约30度的角度；第十孔口1330与第八孔口1328之间形成约300度的角度。在假想圆1319上，第十一孔口1331与第十二孔口1332之间形成约40度的角度；并且第十二孔口1332与第十一孔口1331之间形成约320度的角度。在假想圆1320上，单个第十三孔口1333与假想圆1318的第九孔口1329对准。设置在假想圆1318-1320上的第二碰撞组的中心处设置有第十四孔口1334。在假想圆1318和1320中对准的孔口的中心线相对于假想圆1319上的孔口的中心线以约20度的角度径向对准。然而，只要角度之和是360度，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称分布。孔口的这种构造可称为“分裂伽马、单焦点、十二减9、九减7、六减5、加1”孔口布置。该表达中使用的术语“分离伽马”是指两个分开的碰撞组中的孔口的两个构造，每一个各自具有其焦点，并且每个组分别构造成沿着三个同心假想圆的六孔不对称组，其中在假想圆的中心处具有附加孔。第一不对称组产生从第一撞击焦点1335发射的喷雾羽流。第二不对称组产生从第二撞击焦点1336发射的喷雾羽流。每个喷雾羽流都偏向缺少相应孔口的象限或方向。结果，产生了两个分开的偏置喷雾，每个偏置喷雾从各自的焦点向外发射。由于横向液体动量不平衡，每个喷雾羽流偏向每个碰撞组的与孔口1321-1326的集群或孔口1328-1333的集群直接相对的一侧。结果，产生了分裂伽马形式的两个羽流或从板1300的中心向外的两个分裂喷雾，两者都具有向下弯曲角度。

图20A至图20D示出了根据本公开的另一实施方式的孔口板1400。除了流体通道和孔口的结构之外，孔口板1400具有与孔口板1300相似的结构，在孔口板1400中，孔口布置成具有不同中心轴线的两个不对称组。每组孔口沿着与每组中心轴线对准的三个内切假想圆布置。每组孔口具有中心孔口。孔口板1400包括14个流体通道1401-1414和分别与14个流体通道相关联的14个孔口1421-1434。所有流体通道均具有基本相同的直径，尽管个别地，上述流体通道的每一个的直径可以相同或不同。根据该实施方式，第一不对称组包括：布置在假想圆1415上的第一孔口到第三孔口1421-1423；第四孔口1424和第五孔口1425，其布置在与假想圆1415同心的假想圆1416上；第六孔口1426，其布置在与假想圆1415和1416同心的第三假想圆1417上，所有假想圆的直径均小于孔口板1400的直径；和位于假想圆1415-1417中心的第七孔口1427。第二不对称组包括：布置在假想圆1418上的第八孔口至第十孔口1428-1430；第十一孔口1431和第十二孔口1432，其布置在与假想圆1418同心的假想圆1419上；第十三孔口1433，其布置在与假想圆1418和1419同心的第三假想圆1420上，所有假想圆的直径均小于孔口板1400的直径；和位于假想圆1418-1420中心的第十四孔口1434。假想圆1415-1417和假想圆1418-1420不共享相同的中心线，并且不是在孔口板1400上纵向居中。假想圆1415-1417的中心线和假想圆1418-1420的中心线从板1400的中心线等距偏移。第一组七个孔口1421-1427形成具有其自身不对称图案的第一碰撞组。第二组七个孔口1428-1434形成具有其自身不对称图案的第二碰撞组。第一组孔口和第二组孔口是彼此的对称镜像。在第一不对称碰撞组内，来自每个通道的流体射流相对于该组在第一焦点到第三焦点1435-1437处基本上彼此撞击。在第二不对称碰撞组内，来自每个通道的流体射流在第四焦点至第六焦点1438-1440处基本上彼此撞击。对于在假想圆1415-1417中对准的七个射流的第一碰撞组，来自沿着假想圆1415的孔口1421-1423的三个射流在第一焦点1435处彼此撞击并且碰撞来自孔口1427的射流；来自沿着假想圆1416的孔口1424-1425的两个射流在第二焦点1436处彼此撞击并撞击来自孔口1427的射流；来自沿着假想圆1417的孔口1426的一个射流在第三焦点1437处撞击来自孔口1427的射流。对于在假想圆1418-1420中对准的七个射流的第二碰撞组，来自沿着假想圆1418的孔口1428-1430的三个射流在第四焦点1438处彼此撞击并且碰撞来自孔口1434的射流；来自沿着假想圆1419的孔口1431-1432的两个射流在第五焦点1439处彼此撞击并撞击来自孔口1434的射流；并且来自沿着假想圆1420的孔口1433的一个射流在第六焦点1440处撞击来自孔口1434的射流。这些得到的焦点被称为“堆叠焦点”，其中沿着由每组孔口的假想同心圆形成的中心轴线形成的三个或更多个焦点都位于同心假想圆中心的纵向轴线上。从焦点到孔口板远侧面的距离可以在与孔口板300相同的范围内。每两个相邻的流体射流之间形成夹角。由与板1400相交的每个孔口沿着每组内的每个假想圆形成的角度是相同的。结果，为每个碰撞孔口组设置了三个焦点，并且每个焦点对应于每个假想圆的孔口。

在假想圆1415上的第一碰撞组中，第一孔口1421与第二孔口1422之间以及第二孔口1422与第三孔口1423之间形成约30度的角度；第三孔口1423与第一孔口1421之间形成约300度的角度。在假想圆1416上，第四孔口1424与第五孔口1425之间形成约40度的角度；并且第五孔口1425与第四孔口1424之间形成约320度的角度。在假想圆1417上，单个第六孔口1426与假想圆1415的第二孔口1422对准。假想圆1415-1417上的第一碰撞组的中心处设置有第七孔口1427。在假想圆1415与1417中对准的孔口的中心线相对于假想圆1416上的孔口的中心线以约20度的角度径向对准。在第二碰撞组内，在假想圆1418上，第八孔口1428与第九孔口1429之间以及第九孔口1429与第十孔口1430之间形成约30度的角度；第十孔口1430与第八孔口1428之间形成约300度的角度。在假想圆1419上，第十一孔口1431与第十二孔口1432之间形成约40度的角度；第十二孔口1432与第十一孔口1431之间形成约320度的角度。在假想圆1420上，单个第十三孔口1433与假想圆1418的第九孔口1429对准。假想圆1418-1420上的第二碰撞组的中心处设置有第十四孔口1334。在假想圆1418和1420中对准的孔口的中心线相对于假想圆1419上的孔口的中心线以约20度的角度径向对准。然而，只要角度之和是360度，角度可以是任何合适的组合，并且孔口沿着假想圆不对称分布。孔口的这种构造可称为“分裂伽马、堆叠焦点、十二减9、九减7、六减5、加1”孔口布置。术语“分裂伽马”指的是两个分开的碰撞组中的孔口的两个构造，每一个具有三个堆叠的焦点，并且每个组分别构造成沿着三个同心假想圆的六孔不对称组，其中在假想圆的中心具有附加孔。每个不对称组分别产生从每个相应的撞击焦点1435-1437和1338-1440发射的喷雾羽流。每个喷雾羽流都偏向缺少相应孔口的象限或方向。结果，产生两个分开的偏置喷雾，每个偏置喷雾从每个焦点向外发射。由于横向液体动量不平衡，每个喷雾羽流均偏向每个碰撞组的直接与孔口1421-1426的集群以及孔口1428-1433的集群直接相对的一侧。结果产生了分裂伽马形式的两个羽流或从板1400的中心向外的两个分裂喷雾，两者都具有向下弯曲角度。

图21是孔口板1300的远侧的图像。图22是孔口板1300的近侧的图像。

尽管上述孔口板1100-1400均具有用于产生两个喷雾羽流的两组碰撞孔口，但是本公开包括具有更多组碰撞孔口的孔口板。例如，孔口板可以具有三组碰撞孔口，以产生三个喷雾羽流，每一个均具有中心轴线；每个碰撞组可以具有在一至六个假想圆上对准的孔口，这些圆可以与另一个圆同心或不同心；每个碰撞组可具有两个至二十六个孔；并且每个碰撞组可以具有一至六个焦点，这些焦点可以沿着或不沿着相同的轴线。例如，孔口板可以具有四组碰撞孔口，以产生三个喷雾羽流，每一个均具有中心轴线；每个碰撞组可以具有在一至六个假想圆上对准的孔口，这些圆可以与另一个圆同心或不同心；每个碰撞组可具有两个至二十六个孔；并且每个碰撞组可以具有一至六个焦点，这些焦点可以沿着或不沿着相同的轴线。

孔口板可用于各种流体，例如液体燃料、氧化剂、燃料-醇混合物(包括E0至E100范围内的乙醇混合物)、水、盐、尿素、粘合剂、面漆、涂料、润滑剂或其中的任何溶液或混合物。例如，流体可以是任何汽油-醇混合物的挥发性燃料，包括E0、E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E15、E20、E25、E30、E40、E50、E60、E70、E75、E85、E90、E95、E97、E98、E99、E100。流体可以是水和醇及其任何混合物。流体可以是水和盐及其任何混合物。流体可以是水和尿素及其任何混合物。

因此，孔口板可由任何等级的钢、铝、黄铜、铜、其合金、复合材料(包括石墨、陶瓷、碳或纤维混合物)或多种塑料化学物质构成。

尽管已经参照图1-图14的示例性实施方式描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于这些实施方式。相反，本公开包括为与内燃机的燃料喷射器结合使用的孔口板提供两个或更多个(最多十九个)孔口的发明构思。例如，孔口的数量可以在2至19的范围内。

此外，关于前面段落中提到的这些附加实施方式，这些相邻孔口中的各孔口之间的角度可以在约18度到约342度的范围内，并且角度可以相同或不同。此外，在实施方式中，上述角度中的每一个可以相同或不同。每个孔口相对于另一个孔口或其它孔口可以是等角的。可选地，每个孔口相对于另一个孔口或其它孔口也可以是非等角的。或者，孔口可以是等角孔口和非等角孔口的组合。例如，上述角度可以是约18.00°、18.95°、19.00°、20.00°、21.00°、21.18°、22.00°、22.50°、23.00°、24.00°、25.00°、25.71°、26.00°、27.00°、27.69°、28.00°、29.00°、30.00°、31.00°、32.00°、32.73°、33.00°、34.00°、35.00°、36.00°、37.00°、37.89°、38.00°、39.00°、40.00°、42.35°、45.00°、48.00°、50.00°、51.43°、52.00°、53.00°、54.00°、55.38°、56.84°、60.00°、62.00°、63.53°、65.45°、67.50°、72.00°、75.00°、75.79°、77.14°、80.00°、83.08°、84.71°、90.00°、94.74°、96.00°、98.18°、100.00°、102.86°、105.88°、108.00°、110.77°、112.50°、113.68°、120.00°、126.00°、127.06°、128.57°、130.91°、132.63°、135.00°、138.46°、140.00°、144.00°、148.24°、150.00°、151.58°、154.29°、157.50°、160.00°、162.00°、163.64°、166.15°、168.00°、169.41°、170.53°、180.00°、190.00°、190.59°、192.00°、193.85°、196.36°、200.00°、202.50°、205.71°、210.00°、216.00°、221.54°、225.00°、229.09°、231.43°、240.00°、249.23°、252.00°、257.14°、261.82°、270.00°、280.00°、288.00°、294.55°、300.00°、308.57°、315.00°、320.00°、324.00°、325.00°、330.00°、335.00°、340.00°和342.00°。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于碰撞射流的喷雾靶向和羽流成形的方法。碰撞射流穿过孔口板(例如，如前所述的孔口板300-1000)并由孔口板引导，使得碰撞射流沿着孔口板的中心轴线径向不对称。碰撞射流的不对称分布导致喷雾羽流中心线发生中心线偏置。因此，中心线不平行于中心纵向轴线。提供了多个孔口以产生流体射流。这些流体射流彼此撞击形成焦点，该焦点远离孔口板的出口面并且沿着孔口板的中心轴线定位。碰撞射流的不对称布置导致横向动量分量不平衡。碰撞射流的不对称布置还导致从焦点发射的相应喷雾羽流，该喷雾羽流径向地偏向最小横向动量的区域，或者相反地，远离具有最大横向动量的一侧。

因此，根据本公开的另一方面，提供了一种用于碰撞射流的喷雾靶向和羽流成形的方法。碰撞射流穿过孔口板(例如，如前所述的孔口板1100-1400)并由孔口板引导，使得碰撞射流聚集成不对称碰撞组，所述碰撞组沿着孔口板的中心轴线不对准。可以在多个同心假想圆内进行并且在每个碰撞组中对准的不对称分布导致喷雾羽流的中心线的复合偏置。因此，每两个或更多个喷雾羽流的中心线不平行于板的中心纵向轴线；相反，中心线可以与板复合，其中两个或更多个羽流被定向远离中心轴线并且彼此远离。

因此，喷雾羽流可以选择性地成形为一个或多个羽流部分，所述一个或多个羽流部分不是圆锥形部分。所述羽流部分可以垂直于喷雾羽流中心线，并且可以具有线性、椭圆形、凹多边形、凸多边形、规则或不规则的剖面，或者特定应用所需的大量手绘形状。

因此，喷雾羽流可被选择性地成形以产生分裂伽马或分裂喷雾图案，该羽流以复合角度从板喷发，该复合角度具有：弯曲角度，或在与另一个方向相同的方向上偏置，以及伽马角度，或使两个或更多个羽流彼此分离的角度。

该方法可应用于与喷嘴、孔口板和/或用于流体适配和导通的插入件一起使用的碰撞射流。该方法还可以应用于具有计量装置的喷射器，该计量装置在精确的开始和停止时间提供精确量的液体流。

该方法可用于多种流体，包括但不限于液体燃料、氧化剂、燃料-醇混合物(包括E0至E100的乙醇混合物)、水、盐、尿素、粘合剂、面漆、涂料、润滑剂或其任何溶液或混合物。

虽然已经示出、描述和指出了本公开的应用于其各种具体实施方式的基本新颖特征，但是还应当理解，在不脱离本公开的精神的情况下，本领域技术人员可以对所示装置的形式和细节以及其操作进行各种省略、替换和改变。例如，明确地说，以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合均落入本公开的范围。此外，应当认识到，结合本公开的任何公开形式或实施方式示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以并入任何其它公开或描述或建议的形式或实施方式中，作为一般的设计选择。因此，本公开旨在仅由所附权利要求的范围限定。

Claims (11)

1.一种用于内燃机以引导和成形流体流的喷射器喷嘴，包括：

喷嘴主体，包括用于允许所述流体流进入的入口并且包括出口；以及

流体流引导件，与所述喷嘴主体的所述出口流体连通，其中所述流体流引导件包括用于产生多个射流的多个流体通道，其中每个流体通道具有孔口，相应的射流通过该孔口从相应的流体通道排出，其中所述流体流引导件具有中心轴线，

其中所述多个流体通道包括：第一组流体通道和分别对应于所述第一组流体通道的第一组孔口；以及第二组流体通道和分别对应于所述第二组流体通道的和第二组孔口；

其中所述第一组流体通道的假想延伸部会聚产生至少一个第一焦点，这样使得穿过所述第一组流体通道的多个射流彼此撞击而形成第一喷射羽流，

其中所述第二组流体通道的假想延伸部会聚产生至少一个第二焦点，这样使得穿过所述第二组流体通道的多个射流彼此撞击而形成第二喷射羽流，

其中所述第一组孔口布置在所述流体流引导件的外表面上的第一假想圆上，其中所述第一组孔口相对于所述第一假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第一假想圆上，

其中所述第二组孔口布置在所述流体流引导件的所述外表面上的第二假想圆上，其中所述第二组孔口相对于所述第二假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第二假想圆上，并且

所述第一假想圆的中心轴线和所述第二假想圆的中心轴线均从所述流体流引导件的中心轴线偏移。

2.根据权利要求1所述的喷射器喷嘴，

其中所述第一组孔口包括第一孔口至第五孔口，

其中所述第一组孔口中的第一孔口与第二孔口、第二孔口与第三孔口、第三孔口与第四孔口以及第四孔口与第五孔口彼此成角度地间隔45°，并且

其中所述第一组孔口中的第一孔口与第五孔口彼此成角度地间隔180°。

3.根据权利要求2所述的喷射器喷嘴，

其中所述第二组孔口包括第一孔口至第五孔口，

其中所述第二组孔口中的第一孔口与第二孔口、第二孔口与第三孔口、第三孔口与第四孔口以及第四孔口与第五孔口彼此成角度地间隔45°，并且

其中所述第二组孔口中的第一孔口与第五孔口彼此成角度地间隔180°。

4.根据权利要求1所述的喷射器喷嘴，

其中所述第一组孔口包括第一孔口至第五孔口，

其中所述第一组孔口中的第一孔口与第二孔口、第二孔口与第三孔口、第三孔口与第四孔口以及第四孔口与第五孔口彼此成角度地间隔36°，

其中所述第一组孔口中的第一孔口与第五孔口彼此成角度地间隔216°，

其中，所述流体流引导件还包括穿过所述第一假想圆的中心轴线的第一中心流体通道，并且所述第一中心流体通道在所述流体流引导件的所述外表面上具有第一中心孔口，并且

其中所述第一中心流体通道的假想延伸部与所述第一组流体通道的假想延伸部在所述至少一个第一焦点处会聚，这样使得穿过所述第一中心流体通道的射流撞击穿过所述第一组流体通道的射流以形成所述第一喷射羽流。

5.根据权利要求1所述的喷射器喷嘴，

其中所述第二组孔口包括第一孔口至第五孔口，

其中所述第二组孔口中的第一孔口与第二孔口、第二孔口与第三孔口、第三孔口与第四孔口以及第四孔口与第五孔口彼此成角度地间隔36°，

其中所述第二组孔口中的第一孔口和第五孔口彼此成角度地间隔216°，

其中，所述流体流引导件还包括穿过所述第二假想圆的中心轴线的第二中心流体通道，并且所述第二中心流体通道在所述流体流引导件的所述外表面上具有第二中心孔口，并且

其中所述第二中心流体通道的假想延伸部与所述第二组流体通道的假想延伸部在所述至少一个第二焦点处会聚，这样使得通过所述第二中心流体通道的射流撞击通过所述第二组流体通道的射流以形成所述第二喷射羽流。

6.一种用于内燃机以引导和成形流体流的喷射器喷嘴，包括：

喷嘴主体，包括用于允许所述流体流进入的入口并且包括出口；以及

流体流引导件，与所述喷嘴主体的所述出口流体连通，其中所述流体流引导件包括用于产生多个射流的多个流体通道，其中每个流体通道具有孔口，相应的射流通过该孔口从相应的流体通道排出，

其中所述多个流体通道包括第一组流体通道；

其中所述第一组流体通道包括：

第一子组流体通道和分别对应于所述第一子组流体通道的第一子组孔口，其中所述第一子组孔口布置在所述流体流引导件的外表面上的第一假想圆上，其中所述第一子组孔口相对于所述第一假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第一假想圆上；

第二子组流体通道和分别对应于所述第二子组流体通道的第二子组孔口，其中所述第二子组孔口布置在所述流体流引导件的所述外表面上的第二假想圆上，其中所述第二子组孔口相对于所述第二假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第二假想圆上；

至少有一个流体通道的第三子组流体通道和与至少有一个流体通道的所述第三子组流体通道对应的至少有一个孔口的第三子组孔口，其中至少有一个孔口的所述第三子组孔口布置在所述流体流引导件的所述外表面上的第三假想圆上，其中至少有一个孔口的所述第三子组孔口相对于所述第三假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第三假想圆上；

其中所述第一假想圆、所述第二假想圆和所述第三假想圆是同心的；以及

穿过所述第一假想圆至所述第三假想圆的中心轴线的第一中心流体通道和对应于所述第一中心流体通道的第一中心孔口，

其中所述第一子组流体通道的假想延伸部、所述第二子组流体通道的假想延伸部、至少有一个流体通道的所述第三子组流体通道的假想延伸部和所述第一中心流体通道的假想延伸部会聚产生至少一个第一焦点，这样使得穿过所述第一组流体通道的多个射流彼此撞击形成第一喷射羽流。

7.根据权利要求6所述的喷射器喷嘴，

其中所述多个流体通道还包括第二组流体通道；

其中所述第二组流体通道包括：

第四子组流体通道和分别对应于所述第四子组流体通道的第四子组孔口，其中所述第四子组孔口布置在所述流体流引导件的外表面上的第四假想圆上，其中所述第四子组孔口相对于所述第四假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第四假想圆上；

第五子组流体通道和分别对应于所述第五子组流体通道的第五子组孔口，其中所述第五子组孔口布置在所述流体流引导件的所述外表面上的第五假想圆上，其中所述第五子组孔口相对于所述第五假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第五假想圆上；

至少有一个流体通道的第六子组流体通道和与至少有一个流体通道的所述第六子组流体通道对应的至少有一个孔口的第六子组孔口，其中至少有一个孔口的所述第六子组孔口布置在所述流体流引导件的所述外表面上的第六假想圆上，其中至少有一个孔口的所述第六子组孔口相对于所述第六假想圆的中心轴线径向不对称地分布在所述第六假想圆上；

其中所述第四假想圆、所述第五假想圆和所述第六假想圆是同心的；以及

穿过所述第四假想圆至所述第六假想圆的中心轴线的第二中心流体通道和对应于所述第二中心流体通道的第二中心孔口，

其中所述第四子组流体通道的假想延伸部、所述第五子组流体通道的假想延伸部、至少有一个流体通道的所述第六子组流体通道的假想延伸部和所述第二中心流体通道的假想延伸部会聚产生至少一个第二焦点，这样使得穿过所述第二组流体通道的多个射流彼此撞击形成第二喷射羽流。

8.根据权利要求7所述的喷射器喷嘴，

其中所述第四子组孔口包括第六孔口、第七孔口与第八孔口，其中所述第六孔口与所述第七孔口彼此成角度地间隔30°，其中所述第七孔口与所述第八孔口彼此成角度地间隔30°，并且其中所述第六孔口与所述第八孔口彼此成角度地间隔300°；且

其中所述第五子组孔口包括彼此成角度间隔40°的第九孔口与第十孔口。

9.根据权利要求6所述的喷射器喷嘴，

其中所述第一子组孔口包括第一孔口、第二孔口与第三孔口，其中所述第一孔口与所述第二孔口彼此成角度地间隔30°，其中所述第二孔口与所述第三孔口彼此成角度地间隔30°，并且其中所述第一孔口与所述第三孔口彼此成角度地间隔300°；且

其中所述第二子组孔口包括彼此成角度间隔40°的第四孔口与第五孔口。

10.根据权利要求6所述的喷射器喷嘴，

其中所述至少一个第一焦点包括第一组三个焦点；

其中所述第一组三个焦点中的第一个焦点由所述第一子组流体通道的假想延伸部和所述第一中心流体通道的假想延伸部会聚形成；

其中所述第一组三个焦点中的第二个焦点由所述第二子组流体通道的假想延伸部和所述第一中心流体通道的假想延伸部会聚形成；并且

其中所述第一组三个焦点中的第三个焦点由所述第三子组流体通道的假想延伸部和所述第一中心流体通道的假想延伸部会聚形成。

11.根据权利要求7所述的喷射器喷嘴，

其中所述至少一个第二焦点包括第二组三个焦点；

其中所述第二组三个焦点中的第一个焦点由所述第四子组流体通道的假想延伸部和所述第二中心流体通道的假想延伸部会聚形成；

其中所述第二组三个焦点中的第二个焦点由所述第五子组流体通道的假想延伸部和所述第二中心流体通道的假想延伸部会聚形成；并且

其中所述第二组三个焦点中的第三个焦点由所述第六子组流体通道的假想延伸部和所述第二中心流体通道的假想延伸部会聚形成。

Images