專利名稱：用于二甲醚燃料的燃料噴嘴和包括該燃料噴嘴的柴油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用DME(二甲醚)作為燃料的柴油機(jī)中的用于二甲醚燃料的燃料噴嘴。
背景技術(shù)：
用輕油作為燃料的柴油機(jī)的傳統(tǒng)燃料噴嘴例如包括如圖9中所示的針閥2。如圖10中所示，在針閥2的頂端部21的外周面就座在閥座部33上的狀態(tài)下，輕油燃料向噴嘴體3的燃料噴射部31的連通被阻塞，燃料噴嘴1進(jìn)入閥關(guān)閉狀態(tài)(例如，看JP-A-11-13576)。針閥2的頂端部21具有這樣的形狀，即軸徑L1與接觸閥座部33的座部211的座徑L2之比變成L2/L1＝0.60到0.75。此外，它具有這樣的形狀，即座徑L2與用來在針閥2的完全升起處調(diào)節(jié)最小流路面積的頂尖徑L3之比變成L3/L2＝0.35到0.60。如圖11中所示，針閥2在附圖標(biāo)記B所示的方向上升起，通過針閥2的頂端部21從閥座部33分離所產(chǎn)生的空間構(gòu)成流路，燃料噴嘴1進(jìn)入閥打開狀態(tài)。針閥2被如此調(diào)節(jié)，即當(dāng)使針閥升起由附圖標(biāo)記D所示的升起量并進(jìn)入完全升起狀態(tài)時，最小流路面積d變成由頂尖徑L3導(dǎo)致的最佳流路面積。
從未示出的噴射泵、共軌等等供給的高壓輕油燃料流入閥座33內(nèi)部，并從燃料噴射孔31噴射到柴油機(jī)的燃燒室中，如附圖標(biāo)記C所示。噴射到燃燒室中的高壓輕油燃料通過自燃而燃燒，該自燃由與高溫高壓空氣的混合所引起。
如上所述，柴油機(jī)的燃燒以這樣一種方式執(zhí)行，即將燃料噴入高溫高壓空氣中，通過空氣與燃料的混合引起自燃。然而近年來，柴油機(jī)的大氣污染變成一個問題，作為防備大氣污染的措施，用DME代替輕油作為燃料受到了關(guān)注，DME的排氣是干凈的。由于DME燃料具有高十六烷值，并且能進(jìn)行壓燃，所以它能被用作柴油機(jī)的燃料。此外，由于在廢氣中根本不包含煙和硫氧化物，所以它對人無害，并且對臭氧層的破壞和溫室效應(yīng)沒有影響。而且，由于它能較容易地從除了油之外的各種原料合成，所以與輕油相比，它能以低成本進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
因而，根據(jù)社會要求，例如由廢氣引起的環(huán)境問題、油資源枯竭，和防備突然的油危機(jī)的燃料多樣化必然性，很可能在不久的未來實(shí)現(xiàn)這樣一種情況，即通過用輕油作為燃料的現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)行旅行和擁有現(xiàn)有柴油機(jī)被規(guī)章所禁止。此外，如今，除了DME之外，沒有比DME更有價值的東西代替輕油作為柴油機(jī)的候備燃料，并且DME燃料的柴油機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前處于發(fā)展的先進(jìn)階段，因而可以說，在不久以后，DME會替換輕油作為柴油機(jī)的燃料。
然而，如上所述，雖然DME作為柴油機(jī)的燃料具有許多優(yōu)點(diǎn)，但與輕油相比，從同樣數(shù)量的燃料獲得的能量較低，因而，當(dāng)燃料噴射量與使用輕油的情況相同時，發(fā)動機(jī)輸出功率低于使用輕油的情況，這樣，用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)不能直接用作使用DME作為燃料的柴油機(jī)。在從頭設(shè)計和制造用DME作為燃料的柴油機(jī)的情況下，如果燃料噴射量設(shè)定成使得能通過DME燃料獲得特定的發(fā)動機(jī)輸出功率，則就足夠了。然而，在用輕油作為燃料的現(xiàn)有柴油機(jī)車輛中，如果安裝的整個柴油機(jī)必須用DME燃料柴油機(jī)替換，則它會花費(fèi)非常高的成本、勞動和時間，這是不現(xiàn)實(shí)的。因而，即使DME燃料柴油機(jī)車輛投入實(shí)際使用，現(xiàn)有輕油燃料柴油機(jī)車輛的更換也不會平穩(wěn)地完成，由于這一點(diǎn)，DME燃料柴油機(jī)的普及被很大地耽擱，并且存在一種擔(dān)心，即防備令人擔(dān)心的環(huán)境破壞和全球變暖的措施受到耽擱，并加速了油資源的耗盡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種情況而作出，其目標(biāo)是在不更換整個柴油機(jī)的情況下，使現(xiàn)有輕油燃料柴油機(jī)車輛作為用DME作為燃料的柴油機(jī)車輛運(yùn)行，并且成本很低且容易實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明第一方面，一種用于DME燃料的燃料噴嘴，其安裝在輕油燃料柴油機(jī)的每個燃燒室中，并用來通過使用DME燃料來驅(qū)動輕油燃料柴油機(jī)，該燃料噴嘴包括噴嘴體和針閥，噴嘴體具有燃料噴射孔，燃料噴射孔具有一總噴射孔面積，以獲得一DME燃料噴射量，該DME燃料噴射量使比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率能被獲得，針閥設(shè)置成能朝著燃料噴射孔往復(fù)運(yùn)動，其特征在于使針閥從針閥的頂端部就座在燃料噴射孔的閥座部上的狀態(tài)和從燃料噴射孔關(guān)閉的狀態(tài)升起，使針閥的頂端部從閥座分離，以便構(gòu)造從噴嘴體內(nèi)部到燃料噴射孔的DME燃料的燃料流路，和將所述燃料流路構(gòu)造成具有一流路面積，使得能通過DME燃料獲得相對于針閥升起量比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率特性。
為了獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率，必需相對于針閥升起量增加燃料噴射量。于是，首先，形成于噴嘴體中的燃料噴射孔的總噴射孔面積增加，噴嘴體是用來將DME燃料噴入燃燒室的噴射部。即，使得燃料噴射孔的總噴射孔面積具有這樣的尺寸，即來自燃料噴射孔的DME燃料噴射量使比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率能被獲得。由于這一點(diǎn)，能將DME燃料噴入燃燒室中，該DME燃料的數(shù)量使比得上輕油的發(fā)動機(jī)輸出功率能被獲得。順便提及，為了通過用DME燃料來獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率，需要大約兩倍的燃料噴射量，因而，必需在噴嘴體中形成具有大約兩倍或更大的總噴射孔面積的燃料噴射孔。
從噴嘴體內(nèi)部到燃料噴射孔的DME燃料的燃料流路以這樣一種方式構(gòu)造，即針閥升起，針閥的頂端部從閥座部分離，該燃料流路具有流路面積，該流路面積使得能通過使用DME燃料獲得相對于針閥升起量比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率特性。這樣，在設(shè)計成用輕油作為燃料的柴油機(jī)中，能在不改變?nèi)剂蠂娮焱庑巍⑨橀y外徑等等的情況下，通過使用DME燃料獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率。因而，當(dāng)設(shè)計成用輕油作為燃料的現(xiàn)有柴油機(jī)的燃料噴嘴被用于DME燃料的燃料噴嘴更換時，現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)能作為將DME用作燃料的柴油機(jī)直接被驅(qū)動。
這時，根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于DME燃料的燃料噴嘴，當(dāng)設(shè)計成用輕油作為燃料的現(xiàn)有柴油機(jī)的燃料噴嘴被用于DME燃料的燃料噴嘴更換時，現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)能作為將DME用作燃料的柴油機(jī)直接被驅(qū)動。因而，能獲得這樣的作用和效果，即在不更換整個柴油機(jī)的情況下，使現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)車輛作為用DME作為燃料的柴油機(jī)車輛運(yùn)行，并且成本很低且容易實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，在第一方面中，用于DME燃料的燃料噴嘴特征在于針閥的頂端部具有一種形狀，即用來調(diào)節(jié)最小流路面積的頂尖徑L3與就座在閥座部上的座部的座徑L2之比是L3/L2＝0.70或更高。
頂尖徑與座徑之比L3/L2設(shè)定成0.70或更高，而其在用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)中設(shè)定成大約0.35到0.6。即，頂尖徑和座徑之間的差別變小，由于頂尖徑/座徑的值接近1，所以頂尖徑的尺寸接近座徑，接觸閥座部的座部與頂尖徑之間的間隔變短。因而，由于頂尖徑不可避免地變得大于常規(guī)針閥，所以在座部就座在閥座部上的狀態(tài)下，頂尖徑在閥座部中的位置位于閥座部的一內(nèi)周面處，該內(nèi)周面的內(nèi)徑大于傳統(tǒng)針閥的情況。因而，閥座部內(nèi)周面的內(nèi)徑變大，該內(nèi)徑與頂尖徑一起構(gòu)成了完全升起處的最小流路面積，由于這一點(diǎn)，在完全升起處由頂尖徑調(diào)節(jié)的最小流路面積能增大。
這時，根據(jù)本發(fā)明第二方面的用于DME燃料的燃料噴嘴，由于頂尖徑與座徑之比L3/L2設(shè)定成0.70或更高，所以由頂尖徑調(diào)節(jié)的完全升起處最小流路面積能增大，由于這一點(diǎn)，能獲得前述本發(fā)明第一方面的作用和效果。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，在第二方面中，用于DME燃料的燃料噴嘴特征在于針閥的頂端部具有這樣的形狀，即針閥的軸徑L1與座徑L2之比是L2/L1＝0.85或更高。
軸徑與座徑之比L2/L1在本發(fā)明中設(shè)定成0.85或更高，而其在用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)中設(shè)定成大約0.60到0.70。即，軸徑和座徑之間的差別變小，由于座徑/軸徑的值接近1，所以座徑的尺寸接近軸徑。因而，座徑變得大于傳統(tǒng)針閥的座徑，與其相稱，頂尖徑也不可避免地變大。因而，在座部就座在閥座部上的狀態(tài)下，頂尖徑在閥座部中的位置位于具有更大內(nèi)徑的閥座部的內(nèi)周面處。因而，閥座部內(nèi)周面的內(nèi)徑進(jìn)一步變大，該內(nèi)徑與頂尖徑一起構(gòu)成了完全升起處的最小流路面積，由于這一點(diǎn)，在完全升起處由頂尖徑調(diào)節(jié)的最小流路面積能進(jìn)一步增大。
這時，根據(jù)本發(fā)明第三方面的用于DME燃料的燃料噴嘴，由于軸徑與座徑之比L2/L1被設(shè)定成0.85或更高，所以由頂尖徑調(diào)節(jié)的完全升起處最小流通面積能進(jìn)一步增大，由于這一點(diǎn)，能獲得前述根據(jù)本發(fā)明第二方面的作用和效果。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，在第一到第三方面的任一個中，用于DME燃料的燃料噴嘴特征在于燃料噴射孔具有一種形狀，即總噴射孔面積是0.6平方毫米或更大。
由于用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料噴嘴的總噴射孔面積被設(shè)定成大約0.3平方毫米或更小，所以當(dāng)使總噴射面積為0.6平方毫米或更大時，流過燃料噴射孔的燃料能增大兩倍或更多。因而，通過使用DME燃料，可能獲得比得上或高于輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率，其中與傳統(tǒng)輕油燃料相比，當(dāng)燃料量相同時，僅僅獲得大約一半的發(fā)動機(jī)輸出功率。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，一種柴油機(jī)包括根據(jù)第一到第四方面中任一個的用于DME燃料的燃料噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的柴油機(jī)，在該柴油機(jī)中，特別是在設(shè)計成用輕油作為燃料的現(xiàn)有柴油機(jī)中，能獲得前述本發(fā)明第一到第四方面中任一個的作用和效果。


圖1是剖視圖，表示一噴嘴座的大致結(jié)構(gòu)，該噴嘴座包括根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴；圖2是剖視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的大致結(jié)構(gòu)；圖3是透視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的針閥和噴嘴體的外觀；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的針閥，其中圖4(a)是針閥的前視圖，圖4(b)是一個前視圖，其中針閥的頂端部被放大；圖5是剖視圖，其中根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的一部分被放大并示出；圖6是剖視圖，其中根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的那個部分被放大并示出，并表示了一種狀態(tài)，其中針閥從圖5中所示的閥關(guān)閉狀態(tài)升起；圖7是一個圖，示意性地表示相對于根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的針閥升起量的流路面積特性；
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的另一個實(shí)施方式，其中圖8(a)是針閥的前視圖，圖8(b)是一個前視圖，其中針閥的頂端部被放大；圖9表示用輕油作為燃料的傳統(tǒng)燃料噴嘴的針閥，其中圖9(a)是針閥的前視圖，圖9(b)是一個前視圖，其中針閥的頂端部被放大；圖10是剖視圖，其中用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴的一部分被放大并示出；圖11是剖視圖，其中用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴的那個部分被放大并示出，并表示了一種狀態(tài)，其中針閥從圖10中所示的閥關(guān)閉狀態(tài)升起。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考

本發(fā)明的實(shí)施方式，同時與用輕油作為燃料的柴油機(jī)的傳統(tǒng)燃料噴嘴進(jìn)行比較。
圖1是剖視圖，表示一噴嘴座的大致結(jié)構(gòu)，該噴嘴座包括根據(jù)本發(fā)明的作為“用于DME燃料的燃料噴嘴”的燃料噴嘴。
燃料噴嘴1是長桿型孔式噴嘴，其通過噴嘴座50布置在柴油機(jī)的每個燃燒室中。增壓到高壓的DME燃料被從進(jìn)口接頭53通過過濾器531引入(附圖標(biāo)記A)燃料噴嘴1的噴嘴體3。推桿51上部的噴嘴彈簧52調(diào)節(jié)燃料噴嘴1的噴射起始壓力，其調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)螺釘54進(jìn)行。燃料噴嘴1的滑動部的潤滑由DME燃料的一部分進(jìn)行，進(jìn)行潤滑的DME燃料充滿噴嘴彈簧52的容納空間，并從溢流部55返回到未示出的燃料箱。
圖2是剖視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的燃料噴嘴1的大致結(jié)構(gòu)，圖3是透視圖，表示燃料噴嘴1的針閥2和噴嘴體3的外觀。
如附圖標(biāo)記A的箭頭所示，通過過濾器531從進(jìn)口接頭53引入到燃料噴嘴1內(nèi)部的高壓DME燃料通過油儲存室32充滿噴嘴體3的內(nèi)部，在由附圖標(biāo)記B所示的方向上，針閥2通過噴嘴體3內(nèi)部中的DME燃料的壓力進(jìn)行移動以打開閥，DME燃料從燃料噴射孔31噴入燃燒室中，如附圖標(biāo)記C的箭頭所示。
圖4表示本發(fā)明的燃料噴嘴1的針閥2，其中圖4(a)是針閥2的前視圖，圖4(b)是一個前視圖，其中針閥2的頂端部21被放大。圖5是剖視圖，其中燃料噴嘴1的一部分被放大并示出。
針閥2具有大致圓柱形的形狀，頂端部21大致具有直立圓錐的形狀。頂端部21的形狀由頂尖徑L3、座部211的座徑L2和軸徑L1規(guī)定，頂尖徑L3用來調(diào)節(jié)在完全升起處的燃料噴嘴1的最小流路面積，座部211接觸閥座部33并阻塞與燃料噴射孔31的連通，頂端部角度接近92度。頂尖徑L3設(shè)定成φ2.5毫米，座徑L2設(shè)定成φ3.0毫米，軸徑L1設(shè)定成φ3.25毫米。頂尖徑L3與座徑L2之比是L3/L2＝2.5毫米/3.0毫米＝大約0.833，座徑L2與軸徑L1之比是L2/L1＝3.0毫米/3.25毫米＝大約0.92。
在閥關(guān)閉狀態(tài)的燃料噴嘴1中，針閥2的頂端部21的外周面就座在作為燃料噴射孔31入口的噴嘴體3的閥座部33上，如圖中所示，其中針閥2在一種狀態(tài)中被推動，即噴射起始壓力由噴嘴彈簧52的彈簧力進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，通過從噴射泵等等送出的預(yù)定量高壓DME燃料的壓力使針閥2升起，以便針閥2的頂端部21從閥座部33分離，形成閥打開狀態(tài)，DME燃料被從針閥2的頂端部21和閥座部33之間送到燃料噴射孔31。
作為信息，在圖9中所示的用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴1的針閥2中，頂尖徑L3設(shè)定成φ1.1毫米，座徑L2設(shè)定成φ2.2毫米，軸徑L1設(shè)定成φ3.25毫米。頂尖徑L3與座徑L2之比是L3/L2＝1.1毫米/2.2毫米＝0.50，座徑L2與軸徑L1之比是L2/L1＝2.2毫米/3.25毫米＝大約0.68。此外，如圖10中所示，由于當(dāng)使用同樣數(shù)量的燃料噴射時，輕油燃料能產(chǎn)生比DME燃料更大的發(fā)動機(jī)輸出功率，所以形成于噴嘴體3中的燃料噴射孔31的總噴射孔面積被設(shè)定成小于根據(jù)本發(fā)明的燃料噴嘴1的燃料噴射孔31的總噴射孔面積。
圖6是剖視圖，其中本發(fā)明的燃料噴嘴1的一部分被放大并示出，并表示了一種狀態(tài)，其中針閥2從圖5中所示的閥關(guān)閉狀態(tài)升起。
針閥2在由附圖標(biāo)記B所示箭頭的方向上移動，并升起到最大升起量D的位置，在完全升起狀態(tài)出現(xiàn)的時間點(diǎn)，針閥2的頂端部21和閥座部33之間的間隔成為最小的部分的面積是最小流路面積d。因而，由頂端部21的外周面與閥座部33之間的最小流路面積d形成的流路面積是最小流路面積。此外，燃料噴射量的最大值由燃料噴射孔31的總噴射孔面積確定。順便提及，在本實(shí)施方式中，燃料噴嘴1在完全升起處的最大升起量D被設(shè)定成大約0.25毫米。
這里，與圖11中所示的用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴1的情況相比，首先，根據(jù)本發(fā)明的燃料噴嘴1的噴嘴體3的燃料噴射孔31的尺寸形成得更大，由于這一點(diǎn)，總噴射孔面積設(shè)定成大約兩倍那么大。這是因?yàn)椋缜八?，為了通過使用DME燃料獲得與輕油燃料相同的發(fā)動機(jī)輸出功率，大于輕油燃料的燃料噴射量變成必需的。因而，通過將燃料噴射孔31的總噴射孔面積設(shè)定成大于使用輕油燃料時的總噴射孔面積，能通過DME燃料獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率。
此外，在本發(fā)明的燃料噴嘴1中，在針閥2的頂端部21中，頂尖徑L3與座徑L2之比L3/L2設(shè)定成大約0.833那么大，而在用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料噴嘴1中，它設(shè)定成0.50。此外，在本發(fā)明的燃料噴嘴1中，座徑L2與軸徑L1之比L2/L1設(shè)定成大約0.92那么大，而在用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料噴嘴1中，它設(shè)定成大約0.68。由于這一點(diǎn)，本發(fā)明的燃料噴嘴1在完全升起處的最小流路面積d大約是用輕油作為燃料的傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料噴嘴1的兩倍那么大。
如上所述，為了獲得DME燃料所必需的燃料噴射量，使得頂尖徑L3與座徑L2之比L3/L2為0.7或更高，在本實(shí)施方式中大約為0.833，使得座徑L2與軸徑L1之比L2/L1為0.85或更高，在本實(shí)施方式中大約為0.92，以便在完全升起處的最小流路面積d能成為大約兩倍那么大的面積。此外，通過設(shè)定每個燃料噴射孔31的孔徑以使得總噴射孔面積成為大約兩倍那么大，能將燃料噴嘴1的燃料噴射量設(shè)定成大約兩倍那么大。由于這一點(diǎn)，能獲得DME燃料的燃料噴射量，其使得能獲得比得上輕油的發(fā)動機(jī)輸出功率。
圖7是一個圖，示意性地表示相對于本發(fā)明燃料噴嘴1的針閥2的升起量的流路面積特性。
由實(shí)線表示的圖是本發(fā)明燃料噴嘴1的圖，由另一個長短劃線表示的圖是用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴1的圖。由附圖標(biāo)記E1表示的面積是用輕油作為燃料的柴油機(jī)的燃料噴嘴1的總噴射孔面積，由附圖標(biāo)記E2表示的面積是本發(fā)明的燃料噴嘴1的總噴射孔面積。流路面積(圖的縱軸)如圖中所示與針閥2的升起量(圖的橫軸)成比例地增加，針閥2相對于升起量的流路面積特性由頂端部21的頂尖徑L3與座徑L2之比L3/L2、座徑L2與軸徑L1之比L2/L1以及燃料噴射孔31的總噴射孔面積確定。從圖中很明顯，在本發(fā)明的燃料噴嘴1中，相對于針閥2的升起量的流路面積以基本上恒定的比率大于輕油燃料的燃料噴嘴1的流路面積。
在本實(shí)施方式中，本發(fā)明的燃料噴嘴1的總噴射孔面積E2設(shè)定成用輕油作為燃料的柴油機(jī)燃料噴嘴的總噴射孔面積E1的大約兩倍那么大，以便能通過DME燃料獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率特性。相對于針閥2升起量的流路面積也如此設(shè)定以便能獲得大約兩倍那么大的流路面積。因而，相對于針閥2升起量的大約兩倍于輕油的DME燃料能被供給到柴油機(jī)的燃燒室，根據(jù)這一點(diǎn)，燃料噴射孔31的總噴射孔面積也設(shè)定成大約兩倍那么大，以便燃料噴射孔31的總噴射孔面積不會成為瓶頸。
這樣，在設(shè)計成用輕油作為燃料的柴油機(jī)中，僅僅當(dāng)燃料噴嘴變成本發(fā)明的燃料噴嘴1時，就能在不改變?nèi)剂蠂娮焱庑巍⑨橀y2的軸徑等等的情況下，通過DME燃料獲得比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率特性，因而，能以很低的成本且容易使現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)車輛作為用DME作為燃料的柴油機(jī)車輛運(yùn)行。
此外，除了第一實(shí)施方式之外，作為另一個實(shí)施方式，能引用一個實(shí)施方式，其中DME燃料的燃料噴射量進(jìn)一步增加。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的用于DME燃料的燃料噴嘴的另一個實(shí)施方式，其中圖8A是針閥2的前視圖，圖8B是一個前視圖，其中針閥2的頂端部被放大。
由于針閥2的軸的一部分(由附圖標(biāo)記2a表示的部分)小于軸徑L1，并具有與座徑L2相同的直徑，所以到噴嘴體3的間隔變寬，由于這一點(diǎn)，DME燃料的流量能增大。因而，能預(yù)期一個效果，即通過使用DME燃料，能以比得上或高于輕油的發(fā)動機(jī)輸出功率驅(qū)動設(shè)計成用輕油作為燃料的柴油機(jī)。
順便提及，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能作出各種變化，本發(fā)明在權(quán)利要求中敘述。例如，本發(fā)明也能在不是長桿型的孔式噴嘴中實(shí)現(xiàn)，不用說那些也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，能在不更換整個柴油機(jī)的情況下，使現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)車輛作為將DME燃料用作燃料的柴油機(jī)車輛運(yùn)行，并且成本很低且容易實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明能用作在用DME(二甲醚)作為燃料的柴油機(jī)中的用于DME燃料的燃料噴嘴。
權(quán)利要求
1.一種用于DME燃料的燃料噴嘴，其安裝在輕油燃料柴油機(jī)的每個燃燒室中，并用來通過使用DME燃料來驅(qū)動所述輕油燃料柴油機(jī)，包括具有燃料噴射孔的噴嘴體，所述燃料噴射孔具有一總噴射孔面積，以獲得一DME燃料噴射量，該DME燃料噴射量使比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率能被獲得；和針閥，其設(shè)置成能朝著所述燃料噴射孔往復(fù)運(yùn)動，其特征在于使針閥從針閥的頂端部就座在所述燃料噴射孔的閥座部上的狀態(tài)和從燃料噴射孔關(guān)閉的狀態(tài)升起，使所述針閥的頂端部從閥座分離，以便構(gòu)造從噴嘴體內(nèi)部到所述燃料噴射孔的DME燃料的燃料流路，和將所述燃料流路構(gòu)造成具有一流路面積，使得能通過DME燃料獲得相對于針閥升起量比得上輕油燃料的發(fā)動機(jī)輸出功率特性。
2.如權(quán)利要求1所述的用于DME燃料的燃料噴嘴，其特征在于所述針閥的頂端部具有一種形狀，即用來調(diào)節(jié)最小流路面積的頂尖徑L3與就座在所述閥座部上的座部的座徑L2之比是L3/L2＝0.70或更高。
3.如權(quán)利要求2所述的用于DME燃料的燃料噴嘴，其特征在于所述針閥的頂端部具有這樣的形狀，即所述針閥的軸徑L1與座徑L2之比是L2/L1＝0.85或更高。
4.如權(quán)利要求3所述的用于DME燃料的燃料噴嘴，其特征在于所述燃料噴射孔具有一種形狀，即總噴射孔面積是0.6平方毫米或更大。
5.一種柴油機(jī)，其包括如權(quán)利要求3或4所述的用于DME燃料的燃料噴嘴。
全文摘要
在不更換整個柴油機(jī)的情況下，使現(xiàn)有的輕油燃料柴油機(jī)車輛能作為用DME作為燃料的柴油機(jī)車輛運(yùn)行，并且成本很低且容易實(shí)現(xiàn)。針閥2的頂端部21的形狀由頂尖徑L3、座部211的座徑L2和軸徑L1而設(shè)定，頂尖徑L3用來調(diào)節(jié)燃料噴嘴1在完全升起處的最小流路面積，座部211接觸閥座部33并阻塞與燃料噴射孔31的連通，頂端角度大約是92度。頂尖徑L3設(shè)定成φ2.5毫米，座徑L2設(shè)定成φ3.0毫米，軸徑L1設(shè)定成φ3.25毫米。頂尖徑L3與座徑L2之比是L3/L2＝2.5毫米/3.0毫米＝大約0.833，座徑L2與軸徑L1之比是L2/L1＝3.0毫米/3.25毫米＝大約0.92。
文檔編號F02M21/08GK1682029SQ03822059
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
發(fā)明者野崎真哉, 野田俊郁, 牛山大丈, 早坂行広 申請人:株式會社博世汽車系統(tǒng)