CN1823213A - 燃料喷射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料喷射系统(1)，它具有：一个带有多个喷射口(13)的燃料喷射阀(2)，它将燃料喷射到一个内燃机的燃烧室(6)中；及一个伸到该燃烧室(6)中的带有至少一个第一极(16)及一个第二极(17)的点火装置(8)。从这些喷射口(13)喷射出的燃料射束(20)在点火装置(8)的区域的下方撑开一个基本上锥面形式的燃料扇(11)。所述至少一个第一极(16)的端部被设置在第二极(17)的伸到燃烧室(6)中的端部的侧面附近，并且这两个端部位于点火装置(8)的纵向轴线的大致相同的高度上。

Description

燃料喷射系统
现有技术
本发明涉及一种根据独立权利要求所述类型的燃料喷射系统。
例如由DE 100 26 321 A1公开了一种具有一个燃料喷射阀及一个伸到燃烧室中的点火装置的燃料喷射系统。由燃料喷射阀喷射出的燃料射束撑开一个燃料锥。在此情况下，该燃料锥在火花塞的区域中具有一个角区段，该火花塞相对近地设置在燃料喷射阀的旁边。通过该角区段，两个燃料射束可在精确确定的距离上经过点火装置，由此可保证燃料的可靠的点火。
由上述文献公知的燃料喷射系统的缺点尤其在于：燃料喷射阀必须耗费高的成本来装配，以便使所述角区段相对火花塞精确地定位。同样地，点火装置，或者极或电极的结构必需这样装配，使得它必须相对燃料喷射阀占据一个精确确定的位置。一个点火装置的点火火花的位置及燃料喷射阀的射束图形的几何形状应在燃料喷射系统的整个工作寿命期间仅有很小的改变，以避免例如点火间断。
本发明的优点
相比之下，根据本发明的具有独立权利要求特征部分的特征的燃料喷射阀具有其优点，即尤其是显著地简化了燃料喷射系统的装配。
尤其是，点火装置，或者极或电极的结构在装配时不必相对燃料喷射阀费事地定向。并且燃料喷射阀也不必通过绕纵向轴线转动而费事地定向。
点火装置伸入到燃烧室中的深度被减小，由此例如减小了点火装置的、尤其是所述极的热负荷。点火装置的尺寸可按比例地标定且射束锥在外表面上被点火。
通过从属权利要求中所述的措施可实现独立权利要求中给出的燃料喷射系统的有利的进一步改进。
有利的是，第一极的端部及第二极的端部至少部分地由一种贵金属、尤其由铂合金组成。由此，点火火花以可靠的方式仅形成在这两个端部之间，而不会由极或电极的区域携带。因此燃料能更可靠地被点火，因为很少的能量以热的形式输出给电极，例如在不期望的所谓表面放电火花(Gleitfunken)的情况下就是如此。
此外有利的是，第一极的及第二极的端部的直径小于1毫米和/或第一极的端部离第二极的端部的距离小于1毫米。由此也保证了：火花形成在极之间的始终相同的位置上并且在点火过程期间保持在那里。
在根据本发明的燃料喷射阀的另一个进一步构型中，第二极离锥面的距离在0.5mm与3mm之间。由此保证了可靠的点火，并且点火装置的热负荷通过点火装置的由此得到的结构而根本地减小，这就导致长的使用寿命及更换间隔。
通过有台阶地朝着燃烧室扩宽的喷射口而减小或防止了沉积物的形成，这些沉积物可对喷射出的燃料的几何形状产生不期望的不利影响。
通过使用在其中设置有喷射口的多孔盘可使燃料喷射阀及由此使燃料喷射系统显著简化地构造。
附图说明
附图中简化地示出了本发明的实施例，在以下的描述中对其进行详细的说明。附图表示：
图1一个根据本发明构造的燃料喷射系统的实施例的示意性截面图，
图2根据本发明的燃料喷射系统的实施例沿图1中的线II-II的示意性截面图，
图3根据本发明的燃料喷射系统的燃料喷射阀的喷射侧端部的示意性截面图，
图4根据本发明的燃料喷射系统的点火装置的伸到燃烧室中的端部的示意图，
图5根据本发明的燃料喷射系统的一个产生锥面的燃料喷射阀的示意性射束图形，
图6根据本发明构造的燃料喷射系统的另一个实施例的示意性截面图，及
图7根据本发明的燃料喷射系统的一个产生部分锥面的燃料喷射阀的示意性射束图形。
实施例的说明
下面举例说明本发明的实施例。这里相同的部件在各个附图中用相同的参考标号来标示。
根据本发明的燃料喷射系统1的、图1中所示的实施例在所示出的形式中被实施为用于具有内部混合气形成及燃烧以及射束控制的燃烧方法的、混合气压缩、强迫点火的内燃机。
在该实施例中，燃料喷射系统1包括缸21，活塞3在所述缸中被导向。活塞3一方面与一个连杆4相连接，另一方面与燃烧室6邻接。此外，该燃烧室6通过缸21及一个缸盖5构成边界，该缸盖设置在缸21的背离连杆4的侧上。缸盖5具有一个锥形的、朝着缸21扩宽的空腔12，后者形成了燃烧室6的一部分。一个以其喷射侧端部伸到燃烧室6中的燃料喷射阀2被同轴心地设置在空腔12中。由燃料喷射阀2的喷射侧端部射出的如图5中所示的燃料射束20撑开一个具有表面张角α的、锥面形式的燃料扇11，该表面张角优选取值70至110度。一个点火装置8相对于燃料喷射阀2的喷射侧端部相对近地、侧向错开一点地以这种程度伸入到燃烧室6中或空腔12中，使得它相对于构成锥面18的燃料扇11留有一个距离，该距离优选为0.5mm至3mm。在燃烧室6中形成的燃料/空气混合物由该点火装置8点火。
此外，在缸盖5中还设置有至少一个排气阀10及至少一个进气阀9。
图2示出了根据本发明的燃料喷射系统1的实施例沿图1中的线II-II的示意性截面图。可明显地看到燃料喷射阀2在空腔12中的中央的位置及点火装置8的相对它以短的距离错开的位置。在该视图中，第一极16位于第二极17的背对燃料喷射阀2的一侧。但由于本发明的措施，第一极16的位置是不重要的，由此简化了点火装置8的装入。如果点火装置8例如被旋入到缸盖5中，则该点火装置8的或第一极16的位置在安装时无须费事地被控制，并且在缸盖5及点火装置8上的螺纹无须用高精的制造公差来制造。此外，极16在点火装置8上不需要确定的固定位置。
图3示出了根据本发明的燃料喷射系统1的燃料喷射阀2的喷射侧端部的一个示意性截面图，该燃料喷射阀具有一个阀座体15、一个阀针14及一些喷射口13，图中仅示出了这些喷射口中的一个。这些喷射口13有台阶地朝着燃烧室6扩宽。由此防止或减小在喷射口13的区域中形成沉积。
图4示出了根据本发明的燃料喷射系统1的点火装置8的伸到燃烧室6中的端部的示意图。至少一个第一极16的端部被设置在第二极17的伸到燃烧室6的端部的侧面旁边，其中这两个端部位于点火装置8的纵向轴线的大致相同的高度上。这两个端部优选由铂合金组成，以便在整个点火过程期间在极16、17的端部之间保持点火火花。优选这些端部的直径及它们彼此的距离小于1mm。
图5示出了根据本发明的燃料喷射系统1的一个产生锥面的燃料喷射阀2的示意性的射束图形。朝着一个锥面18均匀地撑开的燃料扇11的这些燃料射束20各相对一个相邻的燃料射束20具有一个约25度的张角β。在其它实施例中该张角β可优选处于25与45度之间，其中优选4至12个、各通过一个喷射口13产生的燃料射束20的各个张角β彼此可有偏差。
在所示的实施例中，点火装置8相对燃料喷射阀2的喷射侧端部的位置大约位于两个燃料射束20之间，其中通过根据本发明的措施，燃料射束20相对点火装置8的位置可以是任意的，例如燃料射束20因此也可正好延伸经过点火装置8。比如在装配点火装置8时，燃料喷射阀2的安装由此显著地简化。如果燃料喷射阀2例如被旋入到缸盖5中，则燃料喷射阀2的位置在装配时无须费事地被控制，并且在缸盖5及燃料喷射阀2上的螺纹无需用高精的制造公差来制造。由每一个喷射口13产生的燃料射束20的数目优选在4与12之间。
图6示出了根据本发明构造的燃料喷射系统1的另一个实施例的示意性截面图，它与图1的实施例相似。但点火装置8与空腔12同轴心地设置或设置在该空腔12的最高点上。因此在该实施例中，点火装置8也相对燃烧室6同轴心地设置。燃料喷射阀2的喷射侧端部相对于点火装置8相对近地、侧向错开一点地以这种程度伸到空腔12中，使得相对于锥面18留有一个优选为0.5至3mm的距离。
图7示出了根据本发明的燃料喷射系统的一个产生部分锥面的燃料喷射阀的示意性射束图形。不是同轴心地由燃料喷射阀2射出的燃料扇11或锥面18——它在该实施例中仅部分地构成，即被构造成一个部分锥面——具有7个燃料射束20，这些燃料射束彼此间各具有40度的相等的张角β。在其它实施例中，视在燃烧室6中运行的过程而定，这些张角β也可被不同地选择。燃料喷射阀2的伸到燃烧室6中的喷射侧端部的位置在燃烧室6的横截面平面的中点以外，点火装置8的喷射侧端部的位置同样是如此。
本发明并不限制在所述的实施例上，并且例如可应用于具有燃料喷射装置的任何内燃机。

Claims (13)

1.燃料喷射系统(1)，它具有：一个带有多个喷射口(13)的燃料喷射阀(2)，它将燃料喷射到一个内燃机的燃烧室(6)中；及一个伸到该燃烧室(6)中的带有至少一个第一极(16)及一个第二极(17)的点火装置(8)，其中从这些喷射口(13)喷射出的燃料射束(20)在点火装置(8)的区域的下方撑开一个基本上锥面形式的或部分锥面形式的燃料扇(11)，其特征在于：所述至少一个第一极(16)的端部被设置在第二极(17)的端部的侧面附近，并且这两个端部位于点火装置(8)的纵向轴线的大致相同的高度上。
2.根据权利要求1的燃料喷射系统，其特征在于：第一极(16)的及第二极(17)的端部至少部分地由贵金属、尤其由铂合金组成。
3.根据权利要求1或2的燃料喷射系统，其特征在于：第一极(16)的及第二极(17)的端部的直径小于1毫米。
4.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：第一极(16)的端部离第二极(17)的端部的距离小于1毫米。
5.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：第二极(17)离由这些燃料射束(20)构成的锥面(18)的距离在0.5mm与3mm之间。
6.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：这些燃料射束(20)均匀地撑开成燃料扇(11)，其中这些燃料射束(20)彼此间尤其具有相等的张角(β)。
7.根据权利要求6的燃料喷射系统，其特征在于：该张角(β)在25度与45度之间。
8.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：这些喷射口(13)有台阶地朝着燃烧室(6)扩宽。
9.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：这些喷射(13)的数目至少为4个并且至多为12个。
10.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：这些喷射口(13)被设置在燃料喷射阀(2)的一个多孔盘中。
11.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：该燃料扇(11)具有一个从70度至110度的表面张角(α)。
12.根据以上权利要求中一项的燃料喷射系统，其特征在于：该燃料扇(11)相对燃料喷射阀(2)的纵向轴线同轴心地延伸。
13.根据权利要求1至11中一项的燃料喷射系统，其特征在于：该燃料扇(11)的纵向轴线与燃料喷射阀(2)的纵向轴线夹有一个不同于零度的角度。
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