噴射閥的制作方法
【專利摘要】一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的噴射閥包含，閥座、閥元件、至少一個(gè)噴射開口、催化劑涂層、和至少一個(gè)突起，其中至少一個(gè)噴射開口被形成在閥座中并通向燃燒室，通過閥元件的行程運(yùn)動(dòng)打開或關(guān)閉所述至少一個(gè)噴射開口，催化劑涂層被提供在噴射閥的面向燃燒室的區(qū)域中，至少一個(gè)突起沿燃燒室的方向伸長(zhǎng)并突入到燃燒室內(nèi)。
【專利說明】噴射閥
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年8月15日提交的德國專利申請(qǐng)N0.102012214522.2的優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)內(nèi)容為所有目的通過引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒室的噴射閥。
【背景技術(shù)】
[0004]在將燃料直接噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)的情況下，產(chǎn)生如下問題，燃料沉積物或碳煙微粒形式的沉積物出現(xiàn)在突入到燃燒室內(nèi)的噴射閥尖端的區(qū)域中。一方面，這些可能對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性有負(fù)面影響，另一方面，也可能對(duì)噴射閥的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)有負(fù)面影響。
[0005]為了克服這個(gè)問題，例如，DE19951014A1公開了在噴射閥的燃燒室末端的涂層的申請(qǐng)，所述涂層用于實(shí)現(xiàn)不想要的沉積物的催化轉(zhuǎn)化或燃燒。
[0006]然而，即使在噴射閥的燃燒室末端使用這種催化劑涂層時(shí)，在其運(yùn)轉(zhuǎn)期間也存在如下另外的問題，正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間在催化劑涂層的區(qū)域中發(fā)生的溫度通常不足以確保期望的催化反應(yīng)的有效進(jìn)行，并且具體的是，通常不會(huì)到達(dá)催化活性層的“起燃溫度”。因此，可能發(fā)生使用的特殊催化劑涂層未實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，并且作為結(jié)果，閥運(yùn)轉(zhuǎn)的損害以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物的增加可由于殘留的燃料和碳煙微粒沉積物而發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]考慮到上述背景狀況，發(fā)明人在此提出了用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的噴射閥，其允許增強(qiáng)噴射閥的燃燒室末端段上的不想要的沉積物的消除，并且因此改善內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間的噴射閥的運(yùn)轉(zhuǎn)性能以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性。
[0008]因此，用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的噴射閥包含，閥座、閥元件、至少一個(gè)噴射開口、催化劑涂層、和一個(gè)至少突起，其中至少一個(gè)噴射開口被形成在閥座中并通向燃燒室，所述至少一個(gè)噴射開口通過閥元件的行程運(yùn)動(dòng)被打開或關(guān)閉，催化劑涂層被提供在面向燃燒室的噴射閥的區(qū)域中，至少一個(gè)突起沿燃燒室的方向伸長(zhǎng)并突入到燃燒室內(nèi)。
[0009]以此方式，本公開的噴射閥允許改善突入到燃燒室內(nèi)的的噴射閥噴嘴的區(qū)域中的沉積物(例如，燃料)的消除，并且因此通過更有效地使用現(xiàn)有的催化劑涂層也更有利于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性。
[0010]當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖參照以下【具體實(shí)施方式】時(shí)，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將是顯而易見的。
[0011]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
以便以簡(jiǎn)化的形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的選擇性概念。這并不意味著指明要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍被緊隨【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地確定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的噴射閥的示意圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴射閥的示意圖；以及
[0014]圖3示出了包括圖1的噴射閥的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)將燃料和/或燃燒產(chǎn)物的沉積物堆積在燃料噴射器上。這些沉積物會(huì)負(fù)面地影響排放。噴射器尖端上的催化劑涂層能夠通過在催化劑涂層與沉積物之間發(fā)生的放熱反應(yīng)去除沉積物層，但在正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間不大可能到達(dá)放熱反應(yīng)發(fā)生的起燃溫度。根據(jù)在本文中所描述的實(shí)施例，噴射器尖端可以包括突到燃燒室內(nèi)的突起，其提供了給予燃燒室更大表面的噴射器尖端的形狀，由于來自燃燒過程的更高的熱輸入從而升高噴射器尖端溫度?？梢砸圆幌拗茋娚淦鲊姙⒌姆绞皆O(shè)計(jì)突起或凸起。
[0016]在一個(gè)示例中，突起可以具體相對(duì)于噴射閥的縱向軸線具有軸向范圍，其在垂直于噴射閥的縱向軸線的方向上至少為所述突起的范圍的50%，特別是至少為75%。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，噴射閥具有突到燃燒室內(nèi)的至少兩個(gè)突起。
[0017]根據(jù)另一方法，根據(jù)本公開的用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)的噴射閥具有閥座和閥元件，其中形成在閥座中且通向燃燒室的至少一個(gè)噴射開口通過閥元件的行程運(yùn)動(dòng)能夠被打開或關(guān)閉，其中催化劑涂層被提供在噴射閥面向燃燒室的區(qū)域中，并且其中噴射閥具有突到燃燒室內(nèi)的至少兩個(gè)突起。
[0018]在上述的兩個(gè)方法中，本公開具體地基于這樣的想法，以如下方式配置面向燃燒室的噴射閥段，在其形狀或幾何形狀方面，通過提供鄰近燃燒室的段的更大表面，發(fā)生來自燃燒室的熱能的吸收的增加，以及因此向催化劑涂層區(qū)域的熱供應(yīng)的增加，這樣導(dǎo)致更迅速地和/或更頻繁地到達(dá)發(fā)生去除不想要的沉積物所需的催化過程的溫度范圍。具體地，增加來自燃燒室的熱能的吸收具有更迅速地并更頻繁地超過催化劑涂層的起燃溫度的效果O
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，噴射閥具有第一突起和第二突起，第一突起相對(duì)于噴射閥的縱向軸線徑向地布置在內(nèi)側(cè)，第二突起相對(duì)于噴射閥的縱向軸線徑向地布置在外側(cè)。具體地，第一突起可以具有沿燃燒室的方向漸縮的基本圓錐形的幾何形狀。第二突起可以被設(shè)計(jì)為具體相對(duì)于噴射閥的縱向軸線的圓形環(huán)。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，噴射閥具有相對(duì)于噴射閥的縱向軸線傾斜地布置的多個(gè)噴射開口。在這種情況下，噴射開口可以具體沿徑向方向布置在第一突起與第二突起之間。根據(jù)本公開提供在噴射閥上的突起在其位置和幾何形狀方面以不損害經(jīng)由通向燃燒室的噴射開口的燃料噴射的形式配置。
[0021]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)突起被形成在閥座上。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，催化劑涂層被形成在至少一個(gè)突起上。
[0023]根據(jù)本公開，催化劑涂層可以具體地圍繞噴射開口形成，以便盡可能好地減少這個(gè)區(qū)域中的沉積物，或完全避免這些沉積物。突起用于將更多的熱引導(dǎo)至表面，并且因此使催化過程開始。然而，突起同樣還可以盡可能擺脫沉積物，并且因此同樣可以被催化地覆
至JHL ο
[0024]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，閥元件具有閥針和被布置閥針的一端的閥球。
[0025]首先，在下面參考圖2解釋了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴射閥I的典型結(jié)構(gòu)。
[0026]根據(jù)圖2，噴射閥I具有閥座3和閥元件4，閥座3 (例如，通過焊接)被固定在閥殼體2上，閥元件4由閥針5和閥球6形成，閥針5沿噴射閥I的縱向軸線“A”延伸并且被布置為以便能夠沿所述縱向軸線A執(zhí)行行程運(yùn)動(dòng)，閥球6被布置在所述閥針5的末端段。通過閥元件4和相關(guān)聯(lián)的閥球6的行程運(yùn)動(dòng)，形成在閥座3內(nèi)且通向燃燒室9的噴射開口 7、8能夠被打開或關(guān)閉，其中，當(dāng)噴射開口 7、8被打開時(shí)，含有燃料的燃料霧或噴灑霧從位于閥座3與閥元件4之間的流體空間以根據(jù)對(duì)準(zhǔn)噴射開口 7、8的合適角度進(jìn)入燃燒室9。
[0027]根據(jù)圖2，閥座3與燃燒室9接觸的表面區(qū)域由“3a”和“3b”表示。至少在這些表面區(qū)域3a、3b的部分區(qū)域中提供在開始已經(jīng)闡述的催化劑涂層，如果溫度非常高(具體是超過起燃溫度)，則通過所述催化劑涂層完成不想要的(具體是燃料或碳煙)沉積物的催化轉(zhuǎn)化。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員來根據(jù)DE19951014A1知道這種催化劑涂層的合適材料，并且例如可以包含鈷(Co)、鎳(Ni)、鈷的氧化物或鎳的氧化物、鈷或鎳合金的氧化物或者甚至貴金屬(例如，Ru、Rh、Pd、Os、Ir 或 Pt)。
[0028]圖1示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的噴射閥的示意圖10(也被稱為燃料噴射器10)，其允許更有效地使用上面描述的催化劑涂層。這里，與圖2中的那些相似的或以相同的方式運(yùn)轉(zhuǎn)的部件由以對(duì)應(yīng)的參考數(shù)字加“ 10”來表示。
[0029]根據(jù)圖1，根據(jù)本公開的噴射閥10不同于圖2中的傳統(tǒng)噴射閥1，區(qū)別在于閥座13具有突入到燃燒室19內(nèi)的兩個(gè)突起(或凸起)20,21 (通過在關(guān)于鄰近燃燒室19的區(qū)域中使用額外的材料)。而且，催化劑涂層20a、21a被提供在圖1中的說明性實(shí)施例中的所述突起20、21的表面上。
[0030]在所示出的圖示說明的實(shí)施例中(但本公開不限于此)，噴射閥10具體具有第一突起20和第二突起21，第一突起20相對(duì)于其縱向軸線(由“A”表示)徑向地布置在內(nèi)側(cè)，第二突起21相對(duì)于噴射閥10的縱向軸線A徑向地布置在外側(cè)。因此，第一突起20可以在噴射閥10的中心縱向軸線A處從噴射閥10 (例如，從閥座13)伸出。在一些示例中，閥座13還可以包括伸入到燃燒室內(nèi)的突起。第一突起20可以與閥座的突起分開，但它可以具有相似的形狀。在這種情況下，第一突起20具有基本圓錐體或截頭圓錐體(frustoconical)的幾何形狀，其沿燃燒室的中部方向漸縮。
[0031]第二突起21可以是相對(duì)于噴射閥10的縱向軸線A的圓形環(huán)。即，第二突起21可以是被設(shè)置在噴射閥10外側(cè)上的圓環(huán)。因此，第一突起20可以靠近中心縱向軸線A而第二突起21環(huán)繞第一突起20和中心縱向軸線A并遠(yuǎn)離第一突起20和中心縱向軸線A。
[0032]在一些示例中，第一突起20的長(zhǎng)度至少可以是第二突起21的兩倍。第一突起20的長(zhǎng)度可以大于或等于第一突起20的寬度。第一突起20的長(zhǎng)度可以被設(shè)定使得當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，第一突起20不接觸燃燒室的活塞。盡管第一突起20被示為具有帶有中心位于縱向軸線A上的遠(yuǎn)端的圓錐體或截頭圓錐體的的幾何形狀，但其他結(jié)構(gòu)是可能的。例如，第一突起20可以是方形的、圓形的、圓柱形的、拋物面狀的或其他形狀。第一突起20可以具有中心位于縱向軸線A上或偏離縱向軸線A的一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)端。第一突起20可以具有這樣的形狀，其被最優(yōu)化為從燃燒室吸收熱并且引導(dǎo)熱至噴射閥10的其他區(qū)域。
[0033]類似地，第二突起21可以具有其他合適的形狀。例如，除了連續(xù)的圓環(huán)外，第二突起21可以包括被布置在圍繞第一突起20的圓形中的多個(gè)突起。第二突起21被示為具有從閥座的外壁延伸的第一基本直的外側(cè)和第二錐形的內(nèi)側(cè)。然而，在一些實(shí)施例中，第一側(cè)可以是錐形的和/或第二側(cè)可以是直的。第二突起的第一側(cè)可以與閥座的外壁對(duì)齊，或其可以偏離所述外壁。第二突起21的寬度可以等于或大于第二突起21的長(zhǎng)度。
[0034]第一突起20和第二突起21可以包含與閥座材料相似的材料。在其他實(shí)施例中，第一突起20和第二突起21可以包含不同于閥座材料的具有更高熱容量或?qū)嵯禂?shù)的材料。
[0035]第一突起20和第二突起21可以與閥座13共面(face-sharing)接觸。在其他實(shí)施例中，第一突起20和/或第二突起21可以被間接聯(lián)接至閥座13。
[0036]正如同樣可以從圖1中看出的，噴射開口 17、18在相對(duì)于噴射閥10的縱向軸線A的徑向方向上布置在第一突起20與第二突起21之間。所選的幾何形狀確保突起20、21不會(huì)導(dǎo)致經(jīng)由噴射開口 17、18進(jìn)入燃燒室19的噴灑霧的削弱或限制。因此，第二突起21可以比第一突起20更短，以允許噴灑霧在不被第二突起21干擾的情況下進(jìn)入燃燒室。然而，本公開不限于噴射開口 17、18的特定布置，并且具體地，還可提供更多個(gè)噴射開口或甚至僅一個(gè)噴射開口。
[0037]盡管在說明性的實(shí)施例中催化劑涂層20a、21a被直接形成在突起20、21上，但本公開不限于此。在其他實(shí)施例中，催化劑涂層還可以被部分或完全地提供在沒有突出的表面區(qū)域中(例如，在第一突起20與第二突起21之間的閥座的表面上)，在噴射閥10和閥座13的面向燃燒室19的那一側(cè)上，因?yàn)樵谶@樣的布置中，通過突起從燃燒室19吸收的熱能經(jīng)由噴射閥10和閥座13的材料導(dǎo)向各自的催化劑涂層，并且能夠同樣有助于其效率的增加。
[0038]本公開不限于特定的在圖1中示出的噴射閥10的幾何形狀，特別是在鄰近燃燒室19的區(qū)域中。因此，本公開還可考慮包括如下另外的實(shí)施例，在所述實(shí)施例中以增加吸收來自燃燒室的熱能并且因此在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間實(shí)現(xiàn)更迅速地和/或更頻繁地超過催化劑涂層的起燃溫度的方式提供至少一個(gè)突起。
[0039]圖3示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)100的一個(gè)汽缸的示意圖，例如，其可被包括在車輛的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)100可以至少部分地由包括控制器120的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130的來自車輛操作者132的輸入控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)100的燃燒室(即汽缸)30可以包括燃燒室壁32，活塞36被設(shè)置在其中?；钊?6可以被聯(lián)接至曲軸40，這樣活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)聯(lián)接至車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。此外，啟動(dòng)馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪聯(lián)接至曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)100的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0040]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣歧管42從進(jìn)氣通道44接收進(jìn)氣，并且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣通道44和排氣通道48可以經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門。
[0041]進(jìn)氣門52可以由控制器120通過電氣門驅(qū)動(dòng)器(EVA) 51控制。類似地，排氣門54由控制器120通過EVA53控制。在一些情況下，控制器120可以改變提供給驅(qū)動(dòng)器51和53的信號(hào)，從而控制各個(gè)進(jìn)氣和排氣門的打開和關(guān)閉。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以分別由氣門位置傳感器55和57確定。在可替代的實(shí)施例中，進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)或更多個(gè)可以由一個(gè)或更多個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)，并且可以使用凸輪輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)，以改變氣門運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，汽缸30可以可替代地包括通過電子氣門致動(dòng)控制的進(jìn)氣門和通過包括CPS和/或VCT的凸輪致動(dòng)控制的排氣門。
[0042]燃料噴射器66被顯示為直接聯(lián)接至燃燒室30，以便通過電子驅(qū)動(dòng)器68與從控制器120接收的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射進(jìn)其中。以此方式，燃料噴射器66提供所謂的燃料直接噴射到燃燒室30內(nèi)。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側(cè)部或燃燒室的頂部。燃料可以通過包括燃料箱和燃料泵的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器66。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以可替代地或額外地包括以如下構(gòu)造布置在進(jìn)氣通道44中的燃料噴射器，所述構(gòu)造提供了到燃燒室30上游的進(jìn)氣口的所謂的燃料進(jìn)氣道噴射。例如，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以采用直接噴射式燃料噴射器(DI)，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以采用進(jìn)氣道燃料噴射器(PFI)將燃料輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行燃燒。燃料噴射器66是圖2的燃料噴射器10的一個(gè)非限制性示例。因此，燃料噴射器66可以包括突入到燃燒室30內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)突起，如在上面關(guān)于圖2所描述的。
[0043]進(jìn)氣歧管42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個(gè)具體的示例中，節(jié)流板64的位置可以由控制器120通過提供給被包括在節(jié)氣門62內(nèi)的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器改變，這種配置通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)。以此方式，節(jié)氣門62可以被運(yùn)轉(zhuǎn)為改變提供給在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之中的燃燒室30的進(jìn)氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號(hào)TP提供給控制器120。進(jìn)氣歧管42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器121和歧管空氣質(zhì)量傳感器122，用于向控制器120提供各自的信號(hào)MAF和MAP。
[0044]在選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，響應(yīng)于來自控制器120的火花提前信號(hào)SA，點(diǎn)火系統(tǒng)88可以經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。在一些實(shí)施例中，盡管示出了火花點(diǎn)火部件，但在有或沒有點(diǎn)火火花的情況下，同樣可以以壓縮點(diǎn)火模式使發(fā)動(dòng)機(jī)100的燃燒室30或一個(gè)或更多個(gè)其他燃燒室運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0045]排氣氧傳感器126被顯示為聯(lián)接至排放控制裝置70上游的排氣通道48。傳感器126可以是用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、NOx, HC或CO傳感器。排放控制裝置70被顯示為沿排氣氧傳感器126下游的排氣通道48布置。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、N0x捕集器、各種其他排放控制系統(tǒng)或其組合。在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，排放控制裝置70可以通過使發(fā)動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)汽缸在特定空燃比內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)而周期性地重置。
[0046]控制器120在圖3中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/O) 104、在這個(gè)具體示例中作為只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM) 106示出的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)數(shù)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲嫒∑?KAM) 110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?20可以接收來自聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)100的傳感器的各種信號(hào)，除了之前所討論的那些信號(hào)外，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量計(jì)(MAF)的測(cè)量；來自聯(lián)接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT);來自聯(lián)接至曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器122的歧管絕對(duì)壓力信號(hào)MAP。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可以由控制器120根據(jù)信號(hào)PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可以被用來提供進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空或壓力的指示。注意，可以使用上述傳感器的各種組合，諸如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器，或反之亦然。在化學(xué)計(jì)量比運(yùn)轉(zhuǎn)期間，MAP傳感器可以給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。另外，這個(gè)傳感器連同所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以提供被吸入氣缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，還用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可以在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖。
[0047]注意，圖3僅示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)汽缸，并且每個(gè)汽缸可以類似地包括其自己的一組進(jìn)氣/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸可以以特定的預(yù)定點(diǎn)火順序運(yùn)轉(zhuǎn)，如通過氣門正時(shí)確定的。
[0048]因此，本文中描述的系統(tǒng)提供燃料噴射器，其包含:閥機(jī)構(gòu)和閥座；第一突起，其在燃料噴射器的中心縱向軸線從閥座伸出；第二突起，其在圍繞第一突起的徑向方向上從閥座伸出；至少一個(gè)噴射器開口，其被布置在第一突起與第二突起之間；以及催化劑涂層，其被形成在至少第一突起上。
[0049]在一個(gè)示例中，另外或可替代地，催化劑涂層被形成在第二突起上。在另一示例，另外或可替代地，催化劑涂層圍繞至少一個(gè)噴射器開口形成。
[0050]第一突起可以具有至少為第一突起寬度的50%的長(zhǎng)度，而第二突起可以具有至少為第二突起寬度的50%的長(zhǎng)度。
[0051]至少一個(gè)噴射器開口可以包含多個(gè)噴射器開口，其相對(duì)噴射器的縱向軸線傾斜地布置。閥機(jī)構(gòu)可以包含閥針和布置在閥針的一端的閥球。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括燃燒室；以及直接燃料噴射器，其用于將燃料噴射到燃燒室內(nèi)。燃料噴射器包含閥機(jī)構(gòu)和閥機(jī)構(gòu)座；第一突起，其在燃料噴射器的中心縱向軸線從閥機(jī)構(gòu)座伸入燃燒室；第二突起，其沿圍繞第一突起的徑向方向從閥機(jī)構(gòu)座伸入燃燒室；至少一個(gè)噴射器開口，其被形成在閥機(jī)構(gòu)座中，并且被布置在第一突起與第二突起之間；以及催化劑涂層，其至少被形成第一突起和第二突起上，其中第一突起具有至少為第一突起寬度的50%的長(zhǎng)度，并且其中第二突起具有至少為第二突起寬度的50%的長(zhǎng)度。
[0053]注意，本文中包括的示例控制和估算程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等。因此，所描述的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣地，實(shí)現(xiàn)本文中所描述的本發(fā)明的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖示和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略，所示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)可以被重復(fù)執(zhí)行。此外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)性存儲(chǔ)器。
[0054]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文中所公開的構(gòu)造和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本發(fā)明的主題包括本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0055]所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括納入一個(gè)或更多個(gè)這樣的元件，既不必也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這樣的元件。在這個(gè)或相關(guān)的申請(qǐng)中，通過修改本權(quán)利要求或提出新權(quán)利要求，所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合可以被要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無論是比原權(quán)利要求范圍寬、窄、等同或不同，均被認(rèn)為包含在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的噴射閥，其包含: 閥座； 閥元件； 至少一個(gè)噴射開口，其被形成在所述閥座中并通向所述燃燒室，所述至少一個(gè)噴射開口通過所述閥元件的行程運(yùn)動(dòng)被打開或關(guān)閉； 催化劑涂層，其被提供在所述噴射閥面向所述燃燒室的區(qū)域中；以及 至少一個(gè)突起，其沿所述燃燒室的方向伸長(zhǎng)并突入到所述燃燒室內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中相對(duì)于所述噴射閥的縱向軸線，所述突起在垂直于所述噴射閥的所述縱向軸線的方向上具有至少為所述突起的范圍50%的軸向范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中所述至少一個(gè)突起包含至少兩個(gè)突入到所述燃燒室內(nèi)的突起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中所述至少一個(gè)突起包含第一突起和第二突起，所述第一突起相對(duì)于所述噴射閥的縱向軸線徑向地布置在內(nèi)側(cè)，所述第二突起相對(duì)于所述噴射閥的所述縱向軸線徑向地布置在外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射閥，其中所述第一突起具有沿所述燃燒室的方向漸縮的基本圓錐形的幾何形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射閥，其中所述第二突起是相對(duì)于所述噴射閥的所述縱向軸線的圓形環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴·射閥，其中所述至少一個(gè)噴射開口包含相對(duì)于所述噴射閥的縱向軸線傾斜地布置的多個(gè)噴射開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴射閥，其中所述多個(gè)噴射開口沿所述徑向方向布置在所述第一突起與所述第二突起之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，至少一個(gè)突起被形成在所述閥座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中所述催化劑涂層被形成在所述至少一個(gè)突起上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中所述催化劑涂層圍繞所述至少一個(gè)噴射開口形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥，其中所述閥元件包含閥針和布置在所述閥針的一端的閥球。
13.一種燃料噴射器，其包含: 閥機(jī)構(gòu)和閥座； 第一突起，其在所述燃料噴射器的中心縱向軸線從所述閥座伸出； 第二突起，其在圍繞所述第一突起的徑向方向上從所述閥座伸出； 至少一個(gè)噴射器開口，其被布置在所述第一突起與所述第二突起之間；以及 催化劑涂層，其至少被形成在所述第一突起上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其中所述催化劑涂層被形成在所述第二突起上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其中所述催化劑涂層圍繞所述至少一個(gè)噴射器開口形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其中所述第一突起具有至少為所述第一突起寬度的50%的長(zhǎng)度，并且其中所述第二突起具有至少為所述第二突起寬度的50%的長(zhǎng)度。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其中所述至少一個(gè)噴射器開口包含相對(duì)于所述噴射器的縱向軸線傾斜地布置的多個(gè)噴射器開口。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其中所述閥機(jī)構(gòu)包含閥針和布置在所述閥針的一端的閥球。
19.一種系統(tǒng),其包含: 發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括燃燒室；以及 直接燃料噴射器，其用于將燃料噴射到所述燃燒室內(nèi)，所述燃料噴射器包含: 閥機(jī)構(gòu)和閥機(jī)構(gòu)座； 第一突起，其在所述燃料噴射器的中心縱向軸線從所述閥機(jī)構(gòu)座延伸出并且進(jìn)入所述燃燒室； 第二突起，其沿圍繞所述第一突起的徑向方向從所述閥機(jī)構(gòu)座伸入所述燃燒室； 至少一個(gè)噴射器開口，其被形成在所述閥機(jī)構(gòu)座中，并且被布置在所述第一突起與所述第二突起之間；以及 催化劑涂層，其至少被形成在所述第一突起和所述第二突起上，其中所述第一突起具有至少為所述第 一突起寬度的50%的長(zhǎng)度，并且其中所述第二突起具有至少為所述第二突起寬度的50%的長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】F02M61/18GK103590954SQ201310356022
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】K·格萊瑟, O·貝克邁爾, J·沃杰恩, J·林澤爾, K·霍恩博肯 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司