CN110735748A - 燃料喷射器及其喷嘴通道 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的燃料喷射器。燃料喷射器具有组装时彼此相互关联的针和喷嘴。针和喷嘴之间的相对运动使得在使用燃料喷射器时燃料喷射器处于关闭操作状态或打开操作状态。喷嘴具有一个或多个通道，燃料通过通道排出。

Description

燃料喷射器及其喷嘴通道
引言
本公开涉及装备在汽车内燃机中的燃料喷射器，更具体地，涉及用于在燃料喷射器中排出燃料流的喷嘴通道。
燃料输送会影响汽车中内燃机的性能。例如，直接燃料喷射器通常安装在燃烧室中并用于将燃料直接喷射到燃烧室中。当燃料被迫通过燃料喷射器的喷嘴内的通道时，燃料被雾化。过去的燃料喷射器的喷嘴通道通常是圆柱形的，并且有时可以具有沉孔结构，其中单个喷嘴通道具有较小直径的初始圆柱形部分和较大直径的连续圆柱形部分。
发明内容
在一个实施例中，燃料喷射器包括针和喷嘴。喷嘴容纳针形成组件。喷嘴具有先进制造部分。喷嘴还具有一个或多个通道，用于在使用燃料喷射器时排出燃料流。通道限定在先进制造部分中。
在一个实施例中，通道具有通道壁。通道壁限定在先进制造部分中。
在一个实施例中，通道具有入口端和出口端。入口端和出口端限定在先进制造部分中。
在一个实施例中，通道具有通道壁。通道壁具有非线性纵向延伸部。通道部分地或更多地由通道壁的非线性纵向延伸部限定。
在一个实施例中，通道壁的非线性纵向延伸部构成通道壁的大部分纵向延伸部。
在一个实施例中，通道具有横截面轮廓。横截面轮廓对于构成通道的主要纵向延伸部的通道的纵向延伸在形状上连续变化。
在一个实施例中，通道的横截面轮廓在通道的整个纵向延伸部内形状连续变化。
在一个实施例中，通道具有入口端和出口端。通道由入口端和出口端之间的通道壁限定。通道具有横截面轮廓，该横截面轮廓具有从入口端到出口端的扭转纵向延伸部。
在一个实施例中，具有扭转纵向延伸部的横截面轮廓具有大致三叶形的形状。
在一个实施例中，具有扭转纵向延伸部的横截面轮廓具有大致圆形的形状。圆形形状具有一个或多个凹陷形状，其位于大致圆形形状的圆周处。
在一个实施例中，通道具有入口端和出口端。通道由入口端和出口端之间的通道壁限定。通道具有横截面轮廓，该横截面轮廓在通道的整个纵向延伸部的第一部分上具有会聚的纵向延伸部。横截面轮廓还在通道的整个纵向延伸部的第二部分上具有发散的纵向延伸部。
在一个实施例中，会聚纵向延伸部位于发散纵向延伸部的上游。上游指的是排出的燃料流过通道的方向。
在一个实施例中，会聚纵向延伸部位于发散纵向延伸部的下游。下游指的是排出的燃料流过通道的方向。
在一个实施例中，通道具有入口孔口边缘。入口孔口边缘限定在先进制造部分中具有预定几何形状。
在一个实施例中，通道具有通道壁。通道壁限定在先进制造部分中。通道壁限定通道。通道壁具有不光滑的表面，该表面在其上排出的燃料流中引起湍流。
在一个实施例中，通道具有不对称的横截面轮廓。围绕通道的纵向轴线呈现不对称。
在一个实施例中，通道具有入口端和出口端。入口端具有第一形状的横截面轮廓。出口端具有第二形状的横截面轮廓。第一形状和第二形状彼此不同。
在一个实施例中，第一形状在入口端处的横截面轮廓过渡到第二形状在出口端处的横截面轮廓。过渡发生在入口端和出口端之间的通道的纵向延伸部上。
在一个实施例中，燃料喷射器包括针和喷嘴。喷嘴容纳针形成组件。喷嘴具有一个或多个通道。通道由通道壁限定。通道壁具有非线性纵向延伸部。非线性纵向延伸部构成通道壁的整个纵向延伸部的大部分或绝大部分。通道壁的整个纵向延伸部限定在通道的入口端和通道的出口端之间。
附图说明
后文将结合附图描述本公开的一个或多个方面，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：
图1是具有直接燃料喷射器的内燃机的示例燃烧室的图示；
图2是可与图1的内燃机一起使用的直接燃料喷射器的示意图；
图3是图2的直接燃料喷射器的放大视图；
图4示出了先前已知的直接燃料喷射器的针和喷嘴的截面图；
图5是喷嘴通道的一个实施例的放大截面图；
图6是图5的喷嘴通道的示意图；
图7是沿图5中的箭头7-7截取的图5的喷嘴通道的横向轮廓；
图8是喷嘴通道的另一实施例的放大剖视图；
图9是沿图8中的箭头9-9截取的图8的喷嘴通道的横向轮廓；
图10是喷嘴通道的另一实施例的示意图；
图11是喷嘴通道的又一实施例的示意图；
图12是喷嘴通道的另一实施例的示意图；
图13是喷嘴通道的另一实施例的示意图；
图14是喷嘴通道的又一实施例的示意图；
图15是喷嘴通道的另一实施例的放大剖视图；
图16示出了由具有均匀直径的气缸喷嘴通道产生的模拟燃料羽流；
图17示出了由图8的实施例的喷嘴通道产生的模拟燃料羽流；
图18示出了由图5的实施例的喷嘴通道产生的模拟燃料羽流；并且
图19是比较图16、图17和图18的模拟燃料羽流的速度与Y轴上绘制的以米/秒(m/s)为单位的速度大小以及X轴上绘制的以微米(微米)为单位的距离的曲线图。
具体实施方式
参考附图，阐述了燃料喷射器的喷嘴通道的各种实施例，其提供了对燃料喷射特性的增强控制，并且最终可以提供更清洁且更有效和更有效的伴随内燃机。先进制造部分被引入到燃料喷射器喷嘴的至少一些实施例的设计和构造中，以便提供喷嘴通道实施例并带来这些改进。喷嘴通道的精确构造已经显示出强烈地影响燃料喷雾控制特性，例如燃料喷雾雾化，空气-燃料混合和燃料喷雾渗透，以及其它特性。附图所示的喷嘴通道实施例与先前已知的喷嘴通道实施例相比提升了这些特性中的一个或多个，如下面更详细描述的。虽然在本说明书中在汽车应用的上下文中进行了描述，但是喷嘴通道实施例及其伴随的燃料喷射器也可以用于非汽车应用中。
现在参见图1，出于解释的目的示出了用于汽车的示范性内燃机(ICE)10的截面。通常，ICE10包括活塞12，燃烧室14，火花塞16，进气门18，排气门20，气缸体22和直接燃料喷射器24。活塞12通过连杆28驱动曲轴26，并且进气门18和排气门20由凸轮轴30及其凸轮32驱动动。燃料喷射器24用于将燃料直接喷射到燃烧室14中。在适当的时间，火花塞16启动火花以点燃燃烧室14中的空气-燃料混合物。进气歧管34使空气进入燃烧室14，排气歧管36使废气从燃烧室14排出。
参见图2，出于解释的目的呈现了燃料喷射器24的示例；本领域的技术人员将了解，燃料喷射器的其它实施例可具有不同于本文所陈述的设计，构造和组件的设计和/或其它设计，构造和组件。在该示例中，并且通常，燃料喷射器24包括具有空腔39的主体38，燃料可以在空腔39中从燃料入口40连通到喷嘴44，并且最终从通道56中排出。燃料入口40位于主体38的第一端42，喷嘴44位于主体38的第二端46。燃料入口40从燃料管线48供给高压燃料。阀组件容纳在主体38中，并且包括弹簧驱动动柱塞50和针52，两者都围绕中心纵向轴线51定位。喷嘴44具有通道56，当燃料喷射器24处于燃料喷射器24操作的打开和激活状态时，燃料通过通道56排出。此外，燃料喷射器24包括电磁线圈58，电磁线圈58构造成磁性地接合引导部60。当电磁线圈58停用时，阀弹簧62将针52推向并抵靠喷嘴44以防止燃料流过通道56，这种情况形成燃料喷射器24的关闭和停用操作状态。当处于关闭状态时，针52与喷嘴44邻接以在其间形成密封座63(图4)。密封座63围绕针52和喷嘴44邻接界面周向连续，并阻碍燃料在该处流动。当电磁线圈58被激活时，电磁力作用在引导部60上并克服由阀弹簧62施加的弹簧力，并推动燃料喷射器24至其呈打开状态，使针52缩回远离喷嘴44并允许燃料流过通道56。
此外，仍参见图2，燃料喷射器24可包括止动器64，其在针52缩回时停止针52的运动。可以包括压力传感器66以监测燃料管线48中的燃料压力，并且控制模块68可以接收来自压力传感器66的信号输出。控制模块68还可以用于调节电磁线圈58的激活和去激活。现在参见图3，燃料喷射器24和燃烧室14大致相关的示出。当燃料喷射器24通过喷嘴44的通道56喷射燃料72时，产生喷射图案70。喷射图案70在其排放时形成羽流角θ。现在参见图4，示出了燃料喷射器24的先前已知的针52和喷嘴44。示出了燃料喷射器24处于关闭操作状态。喷嘴通道56具有沉孔结构，其具有较小直径的初始圆柱形部分55和较大直径的连续圆柱形部分57。
已经确定，喷嘴通道的精确构造--其形状，尺寸，纵向延伸部，横向轮廓以及其它属性--决定燃料喷雾控制特性，例如但不限于燃料喷雾雾化，空气-燃料混合和燃料喷雾渗透。寻求对这些燃料喷雾特性进行改进的管理以获得更清洁且更有效和更有效的内燃机。因此，图5-15的喷嘴通道实施例被设计和构造成对这些燃料喷射特性施加一定程度的控制。在至少一些设计和结构中，先进制造部分设置在各个喷嘴通道处。先进制造部分可通过各种先进制造技术和工艺来制造。一个实例涉及增材制造技术和工艺；另一个实例涉及激光加工技术和工艺；其它实例包括放电加工(EDM)技术和工艺，以及LIGA(光刻，电镀和模制)技术和工艺；还有，其它先进的制造技术和工艺也是可能的。在增材制造示例中，在一个实施例中，附加制造部分通过三维(3D)印刷工艺逐层构成，或者可以通过直接数字制造工艺构成。该方法还可以包括电镀技术。另外，在其它实施例中，其它类型的增材制造工艺也是可能的。可以实施增材制造技术和工艺以仅制造特定的添加剂制造部分，或者可以实施增材制造技术和工艺以制造较大的部件，增材制造部分从该较大的部件延伸。增材制造工艺中使用的材料可包括某些金属和用于燃料喷射器喷嘴和/或针的其它合适材料。
图5，6和7表示燃料喷射器124的针152和喷嘴144的第一实施例。喷嘴144具有多个通道156，当燃料喷射器124处于其打开操作状态时，排出的燃料通过通道156行进。具体参考图5，每个通道156从入口端176到出口端178在全长上跨越。排出的燃料在入口端176进入通道156，通过通道156的长度，并在出口端178离开通道156到达伴随的燃烧室。通道156围绕纵向轴线180横跨入口端176和出口端178之间的长度。纵向轴线180位于通道156的中心。通道156由在入口端176和出口端178之间延伸的通道壁182限定。通道壁182在某种意义上是喷嘴144的内表面。在该实施例中，通道156，入口端176和出口端178以及通道壁182都限定在喷嘴144的先进制造部分174中并位于其中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图5-7的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图5-7的实施例中，通道156的设计和构造改善了燃料喷雾穿透并且在离开出口端178时在横向于纵向轴线180的方向上激发燃料流动动量；此外，该实施例可以产生其它增强。这里，通道156具有带有扭转纵向延伸部的横截面轮廓。通道156的横截面轮廓特别地在图7中示出，并且是垂直于纵向轴线180截取的横截面视图。扭转纵向延伸部指的是沿着纵向轴线180连续改变其角位置的横截面轮廓的形状，换句话说，该形状在不同的纵向位置旋转。在图5-7的实施例中，横截面轮廓具有三角形的大致三叶形形状，其具有三个边184和三个圆角186。当三叶形跨越纵轴180从入口端176到出口端178的方向时，三叶形围绕纵轴180在单个旋转方向上连续扭曲。在不同的实施例中，三叶形形状从入口端176到出口端178的扭曲度或角位移可以变化。在附图的示例中，其角位移大约为120度。此外，通道156和通道壁182在它们从入口端176到出口端178的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。在其它实施例中，显示该扭转纵向延伸部的横截面轮廓的形状可以变化，并且可以具有非圆形形状，例如矩形，正方形，多边形或其它形状。
图8和9示出了燃料喷射器224的针252和喷嘴244的第二实施例。喷嘴244具有多个通道256，当燃料喷射器224处于其打开操作状态时，排出的燃料通过该通道行进。每个通道256在全长上从入口端276跨越到出口端278。如前所述，通道256跨越纵轴280并由通道壁282限定。通道256，入口和出口端276，278以及通道壁282都限定在喷嘴244的先进制造部分274中并位于其中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图8和9的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图8和9的实施例中，通道256的设计和构造改善了燃料喷雾穿透并且在离开出口端278时在横向于纵向轴线280的方向上激发燃料流动动量；此外，该实施例可以产生其它增强。这里，通道256具有带有扭转纵向延伸部的横截面轮廓。在图9中特别地示出了通道256的横截面轮廓。扭转纵向延伸部指的是沿着纵向轴线280连续改变其角位置的横截面轮廓的形状，换句话说，该形状在不同的纵向位置旋转。在图8和9的实施例中，横截面轮廓具有大致圆形的形状，凹槽285位于圆形的圆周上；在其它实施例中，可以有更多或更少的凹槽，并且它们可以具有不同的形状。凹部285以相等的周向距离彼此分开设置。当凹槽285在纵轴280上从入口端276到出口端278定向跨越时，凹槽285围绕纵轴280在单个旋转方向上连续扭转。在不同的实施例中，凹槽285从入口端276到出口端278的扭曲或角位移的程度可以变化。此外，通道256和通道壁282在它们从入口端276到出口端278的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。
图10示出了燃料喷射器的针和喷嘴的第三实施例。为了简明起见，附图的示意图没有以与前面附图中相同的方式示出伴随的针和喷嘴，而是主要示出单个通道356。但是应当理解，通道356可以如前面在其它实施例中描述的那样实现在燃料喷射器喷嘴中，因此在其它地方的这种描述也适用于此。当燃料喷射器处于打开操作状态时，排出的燃料行进通过通道356。通道356在全长上从入口端376跨越到出口端378。通道356围绕纵向轴线380跨越并由通道壁382限定。如前所述，通道356，入口端376和出口端378以及通道壁382都限定在并位于伴随喷嘴的先进制造部分中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图10的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图10的实施例中，通道356的设计和构造改善了对刚离开出口端378时产生的燃料喷射图案的烟羽角度的控制，并且改善了对排出燃料的过度夹带的控制；此外，该实施例可以产生其它增强。目前认为，通过加速然后减速通过通道356排出燃料流来实现增强。在该实施例中，通道356具有横截面轮廓，该横截面轮廓具有最初会聚的纵向延伸部，随后是连续发散的纵向延伸部。通道356的横截面轮廓沿其整个纵向延伸部为圆形，如图10中入口端376和出口端378的圆形图示所示。通道356的第一部分357或初始部分具有收缩的纵向延伸部，其中圆形横截面轮廓的直径从入口端376朝向通道356的中点逐渐变细。通道壁382通常在第一部分357上径向向内倾斜。通道356的第二部分359或连续部分具有发散的纵向延伸部，其中圆形横截面轮廓的直径从通道的中点向出口端378增长。通道壁382通常径向向外指向第二部分359。第一部分357相对于流经通道356的排出燃料流的方向位于第二部分359的上游，第二部分359相应地位于第一部分357的下游。第一部分357和第二部分359一起构成通道356的整个纵向延伸部。当排出的燃料行进通过通道356时，它由于经历的会聚而加速通过第一部分357，然后由于经历的发散而减速通过第二部分359。与具有增大的压力的减速排出燃料相比，加速排出燃料具有减小的压力。此外，通道356和通道壁382在它们从入口端376到出口端378的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。
图11示出了燃料喷射器的针和喷嘴的第四实施例。为了简明起见，附图的示意图没有以与前述附图中相同的方式示出伴随的针和喷嘴，而是主要示出单个通道456。但是应当理解，通道456可以如前面在其它实施例中描述的那样实现在燃料喷射器喷嘴中，因此在其它地方也可以应用这样的描述。当燃料喷射器处于其打开操作状态时，排出的燃料行进通过通道456。通道456在全长上从入口端476跨越到出口端478。通道456围绕纵向轴线480跨越并且由通道壁482限定。如前所述，通道456，入口端476和出口端478以及通道壁482都限定在并位于所附喷嘴的先进制造部分中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图11的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图11的实施例中，通道456的设计和构造改善了对排出燃料在其行进通过通道456的全长时的压力分布的控制，并且改善了对气穴现象的控制；另外，该实施例可以产生其它增强，例如促进喷雾雾化和更大的羽流角度控制。目前认为，通过使通过通道456的排出燃料流减速然后加速来实现增强。在该实施例中，通道456具有横截面轮廓，该横截面轮廓具有最初发散的纵向延伸部，随后是连续会聚的纵向延伸部。通道456的横截面轮廓沿其整个纵向延伸部为圆形，如图11中入口端476和出口端478的圆形图示所示。通道456的第一部分457或初始部分具有发散的纵向延伸部，其中圆形横截面轮廓的直径从入口端476朝着通道456的中点增长。通道壁482通常径向向外指向第一部分457。通道456的第二部分459或连续部分具有会聚的纵向延伸部，其中圆形横截面轮廓的直径从通道的中点朝向出口端478逐渐变细。通道壁482通常在第二部分459上径向向内倾斜。第一部分457相对于流经通道456的排出燃料流的方向位于第二部分459的上游，第二部分459相应地位于第一部分457的下游。第一和第二部分457，459一起构成通道456的整个纵向延伸部。当排出的燃料行进通过通道456时，它由于经历的发散而减速通过第一段457，然后由于经历的会聚而加速通过第二段459。与具有减小的压力的加速排出燃料相比，减速排出燃料具有增加的压力。此外，通道456和通道壁482在它们从入口端476到出口端478的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。
图12示出了燃料喷射器的针和喷嘴的第五实施例。为了简明起见，该图的示意图没有以与先前图中相同的方式示出伴随的针和喷嘴，而是主要示出单个通道556。但是应当理解，通道556可以如前面在其它实施例中描述的那样实现在燃料喷射器喷嘴中，因此在其它地方的这种描述也适用于此。当燃料喷射器处于其打开操作状态时，排出的燃料行进通过通道556。通道556在全长上从入口端576跨越到出口端578。通道556围绕纵向轴线580跨越并且由通道壁582限定。如前所述，通道556，入口端576和出口端578以及通道壁582都限定在并位于伴随喷嘴的先进制造部分中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图12的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图12的实施例中，通道556的设计和构造改善了对排出燃料在其行进通过通道556的全长时的质量分布的控制，并且更具体地，改善了所得燃料喷射图案的非对称质量分布，例如在燃料喷射图案的一个区域处相对于具有减小的质量分布的另一区域的增加的质量分布；此外，该实施例可以产生其它增强。这里，通道556具有关于纵向轴线580呈现不对称的横截面轮廓。横向截面轮廓可具有各种形状，其不具有关于纵向轴线580的对称性，或不具有关于穿过纵向轴线580且并排穿过横向截面轮廓的线/表面的对称性。在图12的例子中，横截面轮廓具有不对称的形状，具有三个稍微球状的和波状的且不匹配的侧面587，589，591。无论不对称形状是什么样的，其跨越从入口端576到出口端578的通道556的整个纵向长度。此外，通道556和通道壁582在它们从入口端576到出口端578的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。
图13示出了燃料喷射器的针和喷嘴的第六实施例。为了简明起见，附图的示意图没有以与前述附图中相同的方式示出伴随的针和喷嘴，而是主要示出单个通道656。但是应当理解，通道656可以如前面在其它实施例中描述的那样实现在燃料喷射器喷嘴中，因此在其它地方的这种描述也适用于此。当燃料喷射器处于打开操作状态时，排出的燃料行进通过通道656。.通道656的全长从入口端676跨越到出口端678。通道656围绕纵向轴线680跨越并且由通道壁682限定。如前所述，通道656，入口端676和出口端678以及通道壁682都限定在伴随的喷嘴的先进制造部分中并位于其中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图13的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图13的实施例中，通道656的设计和构造改善了对排出燃料在其行进通过通道656的全长时的质量分布的控制，并且增强了伴随的燃料喷射器喷嘴的结构完整性；此外，该实施例可以产生其它增强。特别地，通过使通道656的入口端部分与出口端部分相比具有减小的和/或不同的尺寸和/或形状，可以保持结构完整性。因此，燃料喷射器喷嘴在入口端部分处具有比其它情况下更加强化和更大强度的结构。在该实施例中，入口端676具有第一形状的横截面轮廓，而出口端678具有第二形状的横截面轮廓。第一形状和第二形状彼此不同，并且可以具有各种几何形状。在图13的示例中，入口端676具有圆形形状，出口端678具有矩形形状。在通道656从入口端676到出口端678的整个纵向延伸部上，第一形状在形状上稳定地过渡为第二形状。该过渡可以发生在相应的入口端676和出口端678的第一形状和第二形状的其他几何形状中。此外，通道656和通道壁682在它们从入口端676到出口端678的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。此外，在该实施例中，通道656和通道壁682可以在它们从入口端676到出口端678的整个纵向长度上连续地改变形状和尺寸。
图14和15示出了燃料喷射器724的针752和喷嘴744的第七实施例。喷嘴744具有多个通道756，当燃料喷射器724处于其打开操作状态时，排出的燃料行进通过所述通道756。每个通道756在全长上从入口端776跨越到出口端778。如前所述，通道756跨越纵轴780并由通道壁782限定。通道756，入口端776和出口端778以及通道壁782都限定在喷嘴744的先进制造部分774中并位于其中。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造类似于图14和15的喷嘴通道，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。
在图14和图15的实施例中，通道756的设计和构造被认为在排出的燃料行进通过通道756的全长时促进排出的燃料的喷雾雾化；此外，该实施例可以产生其它增强。目前认为，通过在受影响的排出燃料内引起湍流动力学来实现增强。在该实施例中，通道壁782具有不光滑表面783，其暴露于在其上行进的排出燃料。不光滑表面783可以采取表面粗糙度，表面纹理化，表面不均匀性，粗糙表面，表面凹坑，表面不规则性，微小表面突起等形式。不光滑表面783可以构成从入口端776到出口端778的通道756的整个纵向长度，或者可以仅位于通道756的一个或多个部分上，例如初始部分和/或中间部分和/或连续部分。当排出燃料行进通过通道756时，不光滑表面783在燃料流中引发或放大湍流。此外，通道756和通道壁782可在其从入口端776到出口端778的整个纵向长度上具有非线性且不均匀的纵向延伸部。此外，在该实施例中，通道756和通道壁782可以在形状和尺寸上连续变化，然而这种微小的变化可以是在它们从入口端776到出口端778的整个纵向长度上。
在第八实施例中，前述各种喷嘴通道实施例中的任一个的入口孔口边缘可以设计和构造成具有预定的几何形状，例如预定的半径，尺寸和形状。据认为，该喷嘴通道属性改善了对排出燃料在其行进通过相关联的入口端时的分离的控制，并且改善了对气穴现象的控制；此外，该实施例可以产生其它增强。特别参考图15用于说明的目的，入口端776的入口孔口边缘877设置有预定的几何形状，例如预定的半径和/或尺寸和/或形状。例如，入口孔口边缘877可以预先限定和控制成具有比先前可能的更圆的和更不尖锐的几何形状。已经发现，某些先进的制造技术和工艺容易适用于制造具有预定几何形状的入口孔口边缘，并且不同于先前已知的喷嘴通道，而更传统的制造工艺由于现在要求的精度而不能总是容易地这样做。更传统的制造工艺已经显示出产生入口孔口边缘通常是默认地更尖锐而不是被主动控制，虽然这在某些情况下是合适的；例如，过去的入口孔口边缘可以具有大约1微米(微米)量级的尖锐边界和/或不规则的尖锐边界，导致在那里的流体压力的减小比期望的更陡。
在未由附图具体描绘的另外的实施例中，以上示出和描述的喷嘴通道构型可以被组合和混合。例如，扭转纵向延伸部可具有不光滑的表面，过渡的入口端和出口端形状可具有会聚和发散的延伸部等。
图16-18表示不同喷嘴通道构造的模拟燃料羽流，图19是比较图16-18的模拟燃料羽流的速度的曲线图。图16的模拟燃料羽流1010由圆柱形喷嘴通道的排出燃料产生，该喷嘴通道在大约650微米的整个纵向延伸部内具有大约200微米(微米)的均匀且恒定的直径。图17的模拟燃料羽流1020由图8和9的喷嘴通道256的排出燃料产生。并且图18的模拟燃料羽流1030由图5-7的喷嘴通道156的排出燃料产生。设定用于制备图16-18中的模拟燃料羽流1010，1020，1030的参数，包括：15兆帕(MPa)的喷射压力，100千帕斯卡(kPa)的环境压力，25摄氏度的燃料温度(℃)和20的环境温度℃。在模拟的燃料羽流1010，1020，1030中，较暗的颜色表示较高的速度幅度，较亮的颜色表示较低的速度幅度。例如，燃料羽流1010的区域1011具有比燃料羽流1020的区域1021更暗的颜色并且因此具有更高的速度量值，并且具有比燃料羽流1030的区域1031更暗的颜色并且因此具有更高的速度量值。此外，燃料羽流1020和1030的侧面1025和1027之间的横向延伸部比燃料羽流1010的横向延伸部宽。目前认为，这是由于在离开相关出口端时在横向于伴随纵轴的方向上激发的燃料流动量的改善。在图19的曲线图中，以微米为单位的距离绘制在X轴1200上，以米每秒(m/s)为单位的速度幅度绘制在Y轴1300上。X轴1200上的距离取自相关的出口端。线1400表示图16的模拟燃料羽流1010。线1500表示图17的模拟燃料羽流1020。线1600表示图18的模拟燃料羽流1030。如图19的曲线图所示，线1500和1600的峰值速度幅度与线1400的峰值速度幅度相比减小了大约10m/s。已经确定，这种减少在某些实施例中是期望的，因为其通常导致燃料喷雾渗透的减少，并因此减少燃料喷雾撞击燃烧室表面。而且，降低的峰值速度已经表现为导致更宽的燃料羽流。
应当理解，前述是本公开的一个或多个方面的描述。本公开不限于本文公开的(多个)特定实施例，而是仅由下面的权利要求限定。此外，前面的描述中包含的陈述涉及特定实施例，且不应被解释为对本公开的范围或对权利要求中使用的术语的限定的限制，除非上文明确限定术语或短语。各种其它实施例以及对所公开的(多个)实施例的各种改变和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。所有这样的其它实施例，变化和修改都旨在落入所附权利要求的范围内。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，术语例“例如”、“比如”、“譬如”、“诸如”和“如”以及动词“包含”、“具有”、“包括”以及它们的其他动词形式在与一个或多个组件或其他项目的列表一起使用时各自被解释为开放式的，这意味着该列表不被认为排除其他的、附加的组件或项目。除非在需要不同解释的上下文中使用，否则其它术语将使用其最广泛的合理含义来解释。

Claims (10)

1.一种燃料喷射器，包括：
针；以及
容纳所述针的喷嘴，所述喷嘴具有先进制造部并且具有至少一个通道用于排出燃料流，所述至少一个通道限定在所述先进制造部中。
2.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道具有限定在所述先进制造部中的通道壁。
3.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道具有入口端和出口端，所述入口端和出口端限定在所述先进制造部中。
4.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道具有通道壁，所述通道壁具有非线性纵向延伸部，所述至少一个通道至少部分地由所述通道壁的非线性纵向延伸部限定。
5.如权利要求4所述的燃料喷射器，其中，所述通道壁的非线性纵向延伸部构成所述通道壁的大部分纵向延伸部。
6.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道具有横截面轮廓，所述横截面轮廓对于所述至少一个通道的纵向延伸部在形状上连续变化，所述至少一个通道的纵向延伸部构成所述至少一个通道的大部分纵向延伸部。
7.如权利要求6所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道的横截面轮廓在所述至少一个通道的整个纵向延伸部内形状连续变化。
8.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个通道具有入口端和出口端，并且所述至少一个通道由所述入口端和所述出口端之间的通道壁限定，所述至少一个通道具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有从所述入口端到所述出口端的扭转纵向延伸部。
9.如权利要求8所述的燃料喷射器，其中，所述具有扭转纵向延伸部的横截面轮廓具有大致三叶形的形状。
10.如权利要求8所述的燃料喷射器，其中，所述具有扭转纵向延伸部的横截面轮廓具有大致圆形形状，并且至少一个凹入形状位于所述大致圆形形状的圆周处。
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