CN111819356B - 燃料喷射装置和操作活塞发动机的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于四冲程活塞发动机的汽缸(33)的燃料喷射装置，该燃料喷射装置包括第一燃料喷射喷嘴(3)和第二燃料喷射喷嘴(4)，第二喷嘴(4)的喷嘴孔(4a)的总横截面面积大于第一喷嘴(3)的喷嘴孔(3a)的总横截面面积，并且第二喷嘴(4)的喷嘴孔(4a)被布置成使得，与朝向汽缸(33)的排气阀侧(26)喷射相比，通过第二喷嘴(4)喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向进气阀侧(25)喷射。

Description

燃料喷射装置和操作活塞发动机的方法
技术领域
本发明涉及用于四冲程活塞发动机的汽缸的燃料喷射装置。本发明还涉及操作活塞发动机的方法。
背景技术
活塞发动机发展的共同趋势是输出功率与汽缸容积之间的比率不断增长。这有助于提高发动机的热效率。然而，这种发展的结果是现代的四冲程发动机需要承受很高的热负荷。在一些情况下，燃烧室的部件的热负荷可能成为限制因素，其阻止了发动机的输出功率的增加。另选地，可能需要对发动机设计进行实质性修改，例如，以更有效的冷却系统的形式进行，或者一些部件的材料需要由具有良好耐热性的材料代替。这自然增加了制造成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于四冲程活塞发动机的汽缸的改进的燃料喷射装置，该汽缸设置有两个进气阀和两个排气阀，所述两个进气阀被布置在与汽缸的轴向方向平行并且将汽缸分成两个部分的假想平面的进气阀侧，所述两个排气阀被布置在所述假想平面的排气阀侧。
根据本发明的燃料喷射装置包括：第一燃料喷射喷嘴，该第一燃料喷射喷嘴包括多个喷嘴孔；第二燃料喷射喷嘴，该第二燃料喷射喷嘴包括多个喷嘴孔；第一喷射器针，该第一喷射器针用于控制通过第一喷嘴的燃料喷射；以及第二喷射器针，该第二喷射器针用于控制通过第二喷嘴的燃料喷射。第二喷嘴的喷嘴孔的总横截面面积大于第一喷嘴的喷嘴孔的总横截面面积，并且第二喷嘴的喷嘴孔被布置成使得与朝向汽缸的排气阀侧相比，通过第二喷嘴喷射的燃料中的更大部分燃料被朝向进气阀侧喷射。
在根据本发明的方法中，当发动机负荷低于预定极限值时，仅使用所述第一喷嘴将燃料喷射到汽缸中，并且当发动机负荷高于预定极限值时，使用至少第二喷嘴将燃料喷射到汽缸中。
排气阀周围的有限区域通常会经历峰值温度。借助于根据本发明的燃料喷射装置和方法，可以减少排气阀周围的热负荷。通常燃烧室的其余部分的热负荷远低于它们的设计极限，并且因此，燃料喷射器的设计的相对较小变化可以允许增加输出功率，而无需重新设计其它部件。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的喷嘴孔被配置成使得通过第二喷嘴喷射的燃料的至少55％被朝向汽缸的进气阀侧喷射。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的喷嘴孔被配置成使得通过第二喷嘴喷射的燃料的至少60％被朝向汽缸的进气阀侧喷射。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的喷嘴孔被配置成使得通过第二喷嘴喷射的燃料的至少65％被朝向汽缸的进气阀侧喷射。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的喷嘴孔被配置成使得通过第二喷嘴喷射的燃料的至多75％被朝向汽缸的进气阀侧喷射。通过朝向排气阀侧喷射燃料中的一部分燃料，可以减小第二喷嘴的结构应力。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的喷嘴孔被配置成使得通过第二喷嘴喷射的燃料的至多70％被朝向汽缸的进气阀侧喷射。
根据本发明的实施方式，通过第二喷嘴喷射的燃料的喷射图案相对于假想平面不对称。
根据本发明的实施方式，通过第二喷嘴喷射的燃料的喷雾图案相对于第二喷嘴的中心平面不对称，该中心平面平行于将汽缸分成两个部分的假想平面。
根据本发明的实施方式，第一喷嘴位于排气阀侧，并且第二喷嘴位于假想平面的进气阀侧。由于来自第二喷嘴的主燃料喷射方向朝向进气阀侧，因此当第一喷嘴位于排气阀侧时，燃料喷射受到的干扰较小。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的面向汽缸的进气阀侧的喷嘴孔的数量比面向排气阀侧的喷嘴孔的数量多。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的面向进气阀侧的那些喷嘴孔中的各个喷嘴孔具有比第二喷嘴的面向汽缸的排气阀侧的那些喷嘴孔中的任何喷嘴孔更大的横截面面积。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴的面向排气阀侧的那些喷嘴孔的各个横截面面积比第二喷嘴的面向汽缸的进气阀侧的那些喷嘴孔的各个横截面面积小5％至20％。
根据本发明的实施方式，假想平面将汽缸分成相等大小的两半。
根据本发明的实施方式，汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的排气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的所述角度不同于汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的进气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的角度。
根据本发明的实施方式，汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的排气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的所述角度大于汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的进气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的角度。这有助于进一步降低排气阀侧的峰值温度。
根据本发明的实施方式，汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的排气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的所述角度比汽缸的径向方向与第二喷嘴的面向汽缸的进气阀侧的那些喷嘴孔的喷射方向之间的角度大至少2度。
根据本发明的实施方式，进气阀侧的喷射方向和排气阀侧的喷射方向的角度的差在2度至10度的范围中。
根据本发明的实施方式，第一喷嘴的喷嘴孔被布置成使得，与朝向汽缸的进气阀侧相比，通过第一喷嘴喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向排气阀侧喷射。这有助于在低发动机负载下提高废气温度，这促进涡轮增压器和选择性催化还原系统的操作。
根据本发明的实施方式，第一喷嘴的喷嘴孔被配置成使得燃料的至少60％被朝向排气阀侧喷射。根据本发明的实施方式，所述第一喷嘴的喷嘴孔被配置成使得所述燃料的至少75％被朝向排气阀侧喷射。
在根据本发明的实施方式的方法中，当发动机负荷高于预定极限值时，仅使用第二喷嘴将燃料喷射到汽缸中。
根据本发明的实施方式，预定极限值在发动机的额定输出功率的30％至60％的范围中。如果第一燃料喷射喷嘴被优化以用于部分负荷，则在高于发动机的额定功率的60％的负载下，燃料喷射持续时间会变得太长，这导致不完全燃烧和过高的废气温度。
根据本发明的实施方式，预定极限值在发动机的额定输出功率的50％至60％的范围中。通过仅使用第一燃料喷射喷嘴达到50％至60％的负荷，可以有效地减少部分负荷下的NOx排放。另外，第二燃料喷射喷嘴可以被更好地优化以用于更高的负载。
附图说明
下面参照附图更详细地描述本发明的实施方式，在附图中：
图1示出了活塞发动机的燃料喷射单元的剖视图，
图2示出了图1的燃料喷射单元的另一剖视图，
图3示出了与活塞发动机的汽缸连接的图1的燃料喷射单元，
图4示出了燃料喷射器的喷嘴的简化剖视图，
图5示出了燃料喷射器的喷嘴的另一剖视图，
图6示出了燃料喷射器的燃料喷射图案的示例，以及
图7示出了燃料喷射器的燃料喷射图案的另一示例。
具体实施方式
图1和图2示出了用于大型内燃发动机(诸如，用于船舶或发电厂中的发动机)的燃料喷射单元1。发动机的汽缸孔至少为150mm。该发动机是多缸四冲程活塞发动机。可以使用直接喷射到发动机的汽缸中的液体燃料来操作发动机。发动机的各个汽缸设置有活塞，该活塞被布置成在汽缸内以往复的方式运动。
发动机的各个汽缸设置有类似的燃料喷射单元1。在图3中，图1和图2的燃料喷射单元1被示为与内燃发动机的汽缸盖21连接。图1至图3的燃料喷射单元1被布置成直接从燃料喷射泵22接收加压燃料。燃料喷射单元1包括喷射器部分20、中间部分30、控制阀9和气动致动器11。燃料喷射单元1借助于燃料输送管道23连接到燃料喷射泵22。发动机的各个汽缸33设置有自己的燃料喷射泵22。燃料喷射泵22是高压泵，其包括用于控制喷射定时和喷射燃料的量的设备。
燃料喷射单元1包括主体29，该主体29可以由几个部分组成。两个燃料喷射喷嘴3、4被布置在燃料喷射单元1的喷射器部分20中。第一燃料喷射喷嘴3旨在用于喷射少量的燃料，并且第二燃料喷射喷嘴4旨在用于将大量的燃料喷射到发动机的汽缸33中。通过两个燃料喷射喷嘴3、4喷射同一种类的燃料。两个燃料喷射喷嘴3、4都被配置成喷射液体燃料，诸如，轻燃料油或重燃料油。例如，当发动机负荷为发动机最大负荷的50％或更小时，可以使用第一燃料喷射喷嘴3，并且当发动机负荷大于最大负荷的50％时，可以使用第二燃料喷射喷嘴4。在高发动机负荷下也可以使用两个喷嘴3、4。常规地，燃料喷射喷嘴已经被优化以用于全负荷，这导致了更高的燃料消耗和部分负荷下的烟雾形成。此外，NOx、CO和碳氢化合物排放也更高。利用两个不同的燃料喷射喷嘴3、4，可以优化各个喷嘴以用于不同的发动机负荷。因此，可以在低负荷下实现高发动机效率和低排放，同时避免在高负荷下过长的燃料喷射持续时间。
第一燃料通道31被布置在燃料喷射单元1的主体29的内部位于第一燃料喷射喷嘴3的上游，并且第二燃料通道32被布置在第二燃料喷射喷嘴4的上游。燃料通道31、32用于在喷射之前存储燃料。燃料喷射单元1进一步包括第一喷射器针7和第二喷射器针8。第一喷射器针7打开和关闭第一燃料通道31与第一燃料喷射喷嘴3之间的流动连通。第二喷射器针8打开和关闭第二燃料通道32与第二燃料喷射喷嘴4之间的流动连通。第一喷射器针7的直径小于第二喷射器针8的直径。因此，通过第一喷射器针7的流动面积也小于通过第二喷射器针8的流动面积。喷射器针7、8被弹簧27、28朝向其关闭位置推动。喷射器针7、8通过由燃料喷射泵22供应到燃料喷射单元1的燃料的压力致动。燃料喷射单元1进一步包括泄漏孔5，用于将泄漏物排放到喷射单元1之外。
为了选择通过哪个燃料喷射喷嘴3、4将燃料喷射到汽缸33中，燃料喷射单元1设置有控制阀9。控制阀9包括与燃料喷射单元1的燃料入口2流体连通的入口端口。来自燃料喷射泵22的燃料输送管道23连接到燃料喷射单元1的燃料入口2。控制阀9进一步包括两个出口端口。第一出口端口连接到将控制阀9连接到第一燃料通道31的第一燃料管道，并且第二出口端口连接到将控制阀9连接到第二燃料通道32的第二燃料管道。控制阀9包括具有至少两个不同位置的阀构件10。在阀构件10的第一位置，允许燃料从入口端口通过第一出口端口流动到第一燃料管道。防止了燃料从入口端口流动到第二出口端口。在阀构件10的第二位置，允许燃料从入口端口通过第二燃料端口流动到第二燃料管道。防止了燃料从入口端口流动到第一出口端口。阀构件10还可以具有第三位置，在该第三位置中，允许流动到第一燃料管道和第二燃料管道二者。控制阀9包括弹簧17，该弹簧17将阀构件10朝向第二位置推动。因此，控制阀9被偏置到允许通过第二燃料喷射喷嘴4进行燃料喷射的位置。
代替被集成到燃料喷射单元1中，控制阀9也可以集成到燃料喷射泵22中。在那种情况下，第一燃料喷射喷嘴3和第二燃料喷射喷嘴4将需要单独的燃料输送管道。来自控制阀9的第一出口端口的第一燃料输送管道将被连接到燃料喷射单元1的第一燃料管道，并且来自第二出口端口的第二燃料输送管道将被连接到第二燃料管道。
为了选择控制阀9的位置，燃料喷射单元1设置有致动器。在附图的实施方式中，致动器是气动致动器11。然而，也可以使用其它类型的致动器，例如，机械致动器、液压致动器或电动致动器。在附图的实施方式中，致动器11包括第一活塞18，该第一活塞被布置在圆柱形腔室24中。第二活塞12被布置在第一活塞18内部。第二活塞12设置有与控制阀9的阀构件10接触的杆19。当气动致动器11没有被致动时，控制阀9的弹簧17经由控制阀9的阀构件10将第二活塞12的杆19向上推动。第二活塞12也向上推动第一活塞18。弹簧13被布置在第一活塞18上方，用于向下按压第一活塞18。即使当气动致动器11没有被致动时，弹簧13也保持第一活塞18与第二活塞12接触并且保持第二活塞12的杆19与控制阀9的阀构件10接触。当加压空气被引入第一活塞18与第二活塞12之间时，第二活塞12被向下(即，朝向控制阀9)推动。第二活塞12的杆19将控制阀9的阀构件10推动到第一位置。当发动机在低负荷(例如，在发动机最大功率的50％或更小的负荷)下工作时，将使用此位置。
当加压空气被引入位于第一活塞18上方的腔室24中时，第一活塞18被向下(即，朝向控制阀9)推动。第一活塞18也向下推动第二活塞12，并且第二活塞12的杆19将控制阀9的阀构件10推动到第三位置。可以偶尔使用第三位置以防止喷射器针7、8粘住。例如，当发动机在高负荷下长时间段工作时，控制阀9可以在短时间段内切换到第三位置，以允许也通过第一喷嘴3进行燃料喷射。该冲洗(flushing)可以根据预定时间表进行。
图4示出了从汽缸盖21的方向看的第二喷嘴4的简化剖视图。图5示出了第二喷嘴4的剖视侧视图。第二喷嘴4包括多个喷嘴孔4a。优选地，第二喷嘴4包括至少四个喷嘴孔4a。在图4的示例中，第二喷嘴4包括十个喷嘴孔4a。通过喷嘴孔4a，燃料被直接喷射到发动机的燃烧室中。喷嘴孔4a沿着第二喷嘴4的外缘分布，使得各个喷嘴孔4a将燃料喷射到在垂直于汽缸33的轴向方向的平面中看到的不同方向。燃料通过喷嘴孔4a朝向汽缸33的壁喷射。各个喷嘴孔4a相对于垂直于汽缸33的轴向方向35的平面34以角度α布置。喷嘴孔4a朝向活塞倾斜。因此，燃料被远离汽缸盖21喷射。对于各个喷嘴孔4a，燃料喷射方向与径向平面34之间的角度α不必相同，而是喷嘴孔4a可以相对于汽缸33的径向方向处于不同角度。
第一喷嘴3类似于第二喷嘴4。然而，第一喷嘴3的喷嘴孔3a的总横截面面积小于第二喷嘴4的喷嘴孔4a的总横截面面积。第二喷嘴4可以包括比第一喷嘴3更多的喷嘴孔4a并且/或者第二喷嘴4的喷嘴孔4a可以大于第一喷嘴3的喷嘴孔3a。因此，第二喷嘴4被配置成比第一喷嘴3喷射更大量的燃料。
图6示出了第二燃料喷射喷嘴4的喷雾图案的示例。来自喷嘴孔4a的射流36由带有虚线的形式36例示。发动机的各个汽缸33设置有两个进气阀15和两个排气阀16。平行于汽缸33的轴向方向的假想平面27将汽缸33分成两个部分25、26。进气阀15位于假想平面27的进气阀侧25，并且排气阀16位于假想平面27的排气阀侧26。在附图的实施方式中，假想平面27将汽缸33分成相等大小的两半。然而，假想平面27不必是汽缸33的中心平面。例如，进气阀15的直径可以大于排气阀16的直径。进气阀侧25因此可以大于排气阀侧26。因此，假想平面27可以偏离汽缸33的中心平面。
根据本发明，第二喷嘴4的喷嘴孔4a被布置成使得，与朝向汽缸33的排气阀侧26相比，通过第二喷嘴4喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向进气阀侧25喷射。热废气通过排气阀16排出，而较冷的进气通过进气阀15引入汽缸33中。因此，汽缸33的排气阀侧26通常经历比进气阀侧25更高的温度。通过朝向进气阀侧25比朝向排气阀侧26喷射更多的燃料，可以减小温度差，并且在排气阀侧26上经历较低的峰值温度。利用燃料喷射系统的构造的相对简单的改变，可以因此减少发动机的部件的热负荷，而无需重新设计发动机的冷却系统。
根据本发明的实施方式，第二喷嘴4的喷嘴孔4a被配置成使得通过第二喷嘴4喷射的燃料的至少55％被朝向汽缸33的进气阀侧25喷射。根据本发明的另一实施方式，燃料的至少60％被朝向进气阀侧25喷射。根据本发明的又一实施方式，燃料的至少65％被朝向进气阀侧25喷射。然而，优选地，燃料的一部分被喷射到排气阀侧26。这有助于减小燃料喷射器的结构应力。根据本发明的实施方式，第二喷嘴4的喷嘴孔4a被配置成使得通过第二喷嘴4喷射的燃料的至多75％被朝向汽缸33的进气阀侧25喷射。根据本发明的另一实施方式，燃料的至多70％被朝向进气阀侧25喷射。
可以以许多不同的方式实现进气阀侧25的更大的燃料喷射量。例如，如图6所示，第二喷嘴4的面向汽缸33的进气阀侧25的喷嘴孔4a的数量可以比面向排气阀侧26的喷嘴孔4a的数量多。图4示出了对应的喷嘴4。在图6的实施方式中，六个燃料射流36指向进气阀侧25。四个燃料射流36指向汽缸33的排气阀侧26。另选地或附加地，面向进气阀侧25的喷嘴孔4a可以大于面向排气阀侧26的喷嘴孔4a。第二喷嘴4的面向进气阀侧25的那些喷嘴孔4a中的各个喷嘴孔可以具有比第二喷嘴4的面向汽缸33的排气阀侧26的那些喷嘴孔4a中的任何喷嘴孔更大的横截面面积。例如，第二喷嘴4的面向排气阀侧26的那些喷嘴孔4a的各个横截面面积可以比第二喷嘴4的面向汽缸33的进气阀侧25的那些喷嘴孔4a的各个横截面面积小5％至20％。
在图6和图7的实施方式中，第一燃料喷射喷嘴3位于汽缸33的排气阀侧26，并且第二燃料喷射喷嘴4位于汽缸33的进气阀侧25。从第二喷嘴4朝向进气阀侧25喷射更多的燃料，并且通过将第一喷嘴3布置在排气阀侧26，通过第二喷嘴4的燃料喷射受到的干扰较小。
为了进一步减小排气阀16周围的热负荷，与进气阀侧25的活塞相比，来自第二燃料喷射喷嘴4的燃料射流36可以更指向排气阀侧26的活塞。径向平面34与喷嘴孔4a的喷射方向之间的角度α对于面向汽缸33的排气阀侧26的那些喷嘴孔4a可以比对于面对进气阀侧25的那些喷嘴孔4a更大。因此，面向排气阀侧26的喷嘴孔4a比面向进气阀侧25的喷嘴孔4a更指向活塞。这进一步减少了排气阀16附近的燃料量。喷射方向是指通过喷嘴孔4a喷射的喷雾的中心轴线的方向。喷雾可以是例如锥形的，并且喷射方向是圆锥的中心轴线的方向。例如，径向平面34与第二喷嘴4的面向汽缸33的排气阀侧26的那些喷嘴孔4a的喷射方向之间的角度α可以比径向平面34与第二喷嘴4的面向汽缸33的进气阀侧25的那些喷嘴孔4a的喷射方向之间的角度α大至少2度。进气阀侧25喷射方向的和排气阀侧26的喷射方向的角度α的差可以例如在2度至10度的范围中。角度的合适的差主要取决于活塞顶部的形状。也可以考虑喷嘴3、4的位置。如果第二喷嘴4远离假想平面27定位，则角度α可以较小。在一些应用中，与排气阀侧26的活塞相比，来自第二燃料喷射喷嘴4的燃料射流36可以更指向进气阀侧25的活塞。因此，径向平面34与喷嘴孔4a的喷射方向之间的角度α对于面向汽缸33的进气阀侧25的那些喷嘴孔4a可以比对于面对排气阀侧26的那些喷嘴孔4a更大。例如，当第二喷嘴4远离排气阀侧26定位时，可能是这种情况。
根据本发明的实施方式，第一喷嘴3的喷嘴孔3a被布置成使得，与朝向汽缸33的进气阀侧25相比，通过第一喷嘴3喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向排气阀侧26喷射。因此，较小的燃料喷射喷嘴3朝向排气阀16喷射更多的燃料。在低负荷下，这会增加废气温度，这促进涡轮增压器和选择性催化还原系统的操作。图7示出了第一燃料喷射喷嘴3的喷雾图案的示例。同样在第一喷嘴3的情况下，可以以许多不同的方式实现在进气阀侧25和排气阀侧的不同燃料喷射量。例如，与面向进气阀侧25相比，更多的喷嘴孔3a可以面向排气阀侧26，并且/或者面向排气阀侧26的喷嘴孔3a可以比面向进气阀侧25的喷嘴孔3a更大。根据本发明的实施方式，第一喷嘴3被配置成将燃料的至少60％朝向排气阀侧26喷射。根据本发明的实施方式，第一喷嘴3被配置成将燃料的至少75％朝向排气阀侧26喷射。
在包括上述燃料喷射装置的活塞发动机的操作方法中，当发动机负荷低于预定极限值时，使用仅第一喷嘴3将燃料喷射到汽缸33中。当发动机负荷高于预定极限值时，使用至少第二喷嘴4将燃料喷射到汽缸33中。当发动机负载高于预定极限值时，可以仅使用第二喷嘴4将燃料喷射到汽缸33中。极限值可以在发动机额定输出功率的30％至60％的范围中。如果第一燃料喷射喷嘴3被优化以用于部分负荷，则在高于发动机的额定功率的60％的负载下，燃料喷射持续时间会变得太长，这导致不完全燃烧和过高的废气温度。极限值可以在发动机额定输出功率的50％至60％的范围中。通过仅使用第一燃料喷射喷嘴3达到50％至60％的负荷，可以有效地减少部分负荷下的NOx排放。另外，第二燃料喷射喷嘴4可以被更好地优化以用于更高的发动机负载。
本发明的不同变化是可能的。例如，第一燃料喷射喷嘴3和第二燃料喷射喷嘴4不必被布置在相同的燃料喷射单元中，而是发动机的各个汽缸33可以设置有两个单独的燃料喷射器。本发明还可以应用于具有共轨燃料喷射系统的发动机。因此，发动机的各个汽缸33不必设置有自己的燃料喷射泵22，而一个高压泵可以将燃料供应给几个汽缸33的燃料喷射器。喷射器针7、8可以例如通过电气控制。
本领域技术人员将认识到，本发明不限于上述实施方式，而是可以在所附权利要求的范围内变化。

Claims (25)

1.一种用于四冲程活塞发动机的汽缸（33）的燃料喷射装置，所述汽缸（33）设置有两个进气阀（15）和两个排气阀（16），所述两个进气阀（15）被布置在与所述汽缸（33）的轴向方向平行且将所述汽缸（33）分成两个部分的假想平面（27）的进气阀侧（25），所述两个排气阀（16）被布置在所述假想平面（27）的排气阀侧（26），所述装置包括：
- 第一燃料喷射喷嘴（3），所述第一燃料喷射喷嘴（3）包括多个喷嘴孔（3a），
- 第二燃料喷射喷嘴（4），所述第二燃料喷射喷嘴（4）包括多个喷嘴孔（4a），
- 第一喷射器针（7），所述第一喷射器针（7）用于控制通过所述第一燃料喷射喷嘴（3）的燃料喷射，以及
- 第二喷射器针（8），所述第二喷射器针（8）用于控制通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）的燃料喷射，
其中
- 所述第一燃料喷射喷嘴（3）和所述第二燃料喷射喷嘴（4）二者被配置为将液体燃料直接喷射到所述汽缸（33）中，
- 所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）的总横截面面积大于所述第一燃料喷射喷嘴（3）的所述喷嘴孔（3a）的总横截面面积，并且
- 所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被布置成使得，与朝向所述汽缸（33）的所述排气阀侧（26）喷射相比，通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向所述进气阀侧（25）喷射，其中，当所述发动机负荷高于预定极限值时，使用至少所述第二燃料喷射喷嘴（4）将燃料喷射到所述汽缸（33）中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被配置成使得通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的至少55%被朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被配置成使得通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的至少60%被朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被配置成使得通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的至少65%被朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被配置成使得通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的至多75%被朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的所述喷嘴孔（4a）被配置成使得通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的至多70%被朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的喷射图案相对于所述假想平面（27）不对称。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，通过所述第二燃料喷射喷嘴（4）喷射的所述燃料的喷雾图案相对于所述第二燃料喷射喷嘴（4）的中心平面不对称，所述中心平面平行于将所述汽缸（33）分成两个部分的所述假想平面（27）。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第一燃料喷射喷嘴（3）位于所述假想平面（27）的所述排气阀侧（26），并且所述第二燃料喷射喷嘴（4）位于所述假想平面（27）的所述进气阀侧（25）。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）的喷嘴孔（4a）的数量比面向所述排气阀侧（26）的喷嘴孔（4a）的数量多。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述进气阀侧（25）的那些喷嘴孔（4a）中的各个喷嘴孔具有比所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述排气阀侧（26）的那些喷嘴孔（4a）中的任何喷嘴孔更大的横截面面积。
12.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述排气阀侧（26）的那些喷嘴孔（4a）的各个横截面面积比所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）的那些喷嘴孔（4a）的各个横截面面积小5%至20%。
13.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述假想平面（27）将所述汽缸（33）分成相等大小的两个部分。
14.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述汽缸（33）的径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述排气阀侧（26）的那些喷嘴孔（4a）的喷射方向之间的角度（α）不同于所述汽缸（33）的所述径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）的那些喷嘴孔（4a）的喷射方向之间的角度。
15.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述汽缸（33）的径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述排气阀侧（26）的那些喷嘴孔（4a）的喷射方向之间的角度（α）大于所述汽缸（33）的所述径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）的那些喷嘴孔（4a）的喷射方向之间的角度。
16.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述汽缸（33）的径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述排气阀侧（26）的那些喷嘴孔（4a）的喷射方向之间的角度（α）比所述汽缸（33）的径向方向与所述第二燃料喷射喷嘴（4）的面向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）的那些喷嘴孔（4a）的所述喷射方向之间的角度（α）大至少2度。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述进气阀侧（25）的所述喷射方向的所述角度（α）与所述排气阀侧（26）的所述喷射方向的所述角度（α）的差在2度至10度的范围中。
18.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述第一燃料喷射喷嘴（3）的所述喷嘴孔（3a）被布置成使得，与朝向所述汽缸（33）的所述进气阀侧（25）喷射相比，通过所述第一燃料喷射喷嘴（3）喷射的燃料中的较大部分燃料被朝向所述排气阀侧（26）喷射。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一燃料喷射喷嘴（3）的所述喷嘴孔（3a）被配置成使得所述燃料的至少60%被朝向所述排气阀侧（26）喷射。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述第一燃料喷射喷嘴（3）的所述喷嘴孔（3a）被配置成使得所述燃料的至少75%被朝向所述排气阀侧（26）喷射。
21.一种四冲程活塞发动机，其中，所述发动机包括根据前述权利要求中的任一项所述的燃料喷射装置。
22.一种操作包括根据权利要求1至20中的任一项所述的燃料喷射装置的活塞发动机的方法，其中，当发动机负荷低于预定极限值时，仅使用所述第一燃料喷射喷嘴（3）将燃料喷射到所述汽缸（33）中，并且当所述发动机负荷高于所述预定极限值时，使用至少所述第二燃料喷射喷嘴（4）将燃料喷射到所述汽缸（33）中。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，当所述发动机负荷高于所述预定极限值时，仅使用所述第二燃料喷射喷嘴（4）将所述燃料喷射到所述汽缸（33）中。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，所述预定极限值在所述发动机的额定输出功率的30%至60%的范围中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述预定极限值在所述发动机的所述额定输出功率的50%至60%的范围中。
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