專利名稱：內(nèi)燃機(jī)及其控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用直接缸內(nèi)噴射(DI)燃料噴射系統(tǒng)(direct in-cylinderfuel injection system)的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)，尤其是涉及噴射導(dǎo)向系統(tǒng)(spary guided system)和雙流體噴射系統(tǒng)(dual fluid injection system)，它們通常被稱為空氣輔助噴射(AADI)系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及該內(nèi)燃機(jī)的控制，尤其是涉及使用AADI汽油燃料噴射系統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
由于在功率密度和成本方面幾乎不會(huì)使目前的汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)受到損失，還具有減少燃料消耗的潛力，所以直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)變得日益普及。為了更好地理解下面所述的本發(fā)明，適當(dāng)介紹一些關(guān)于不同類型的燃料燃料噴射和燃燒系統(tǒng)的背景技術(shù)。
在普通燃料噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了使燃料汽化，將燃料噴入緊接在燃燒室進(jìn)氣門后面的進(jìn)氣歧管內(nèi)，與普通燃料噴射(FI)發(fā)動(dòng)機(jī)(也稱為歧管噴射或PFI發(fā)動(dòng)機(jī))相比較而言，直噴(DI)發(fā)動(dòng)機(jī)使用直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(即燃燒室)內(nèi)的燃料。
“高壓直噴”(HPDI)燃料系統(tǒng)一般是那些在高壓下(通常50至120巴)噴射單一燃料的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)與所謂的“空氣(或氣體)輔助直噴”(AADI)燃料系統(tǒng)不同，在該“空氣(或氣體)輔助直噴”系統(tǒng)中，燃料通過(guò)計(jì)量進(jìn)入一般為恒壓的傳送噴射器的混合室中，以便與空氣混合。然后，該“雙流體”以較低壓力(通常6至8巴)噴入氣缸燃燒室中。
通常，對(duì)于DI發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料噴射或傳送裝置穿過(guò)氣缸蓋而穿透到燃燒室中。具有穿過(guò)氣缸蓋而穿透到燃燒室中，并且燃料傳送方向相對(duì)于燃燒室軸線為大致為軸向的噴射裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以稱為中央直噴發(fā)動(dòng)機(jī)(central direct injection engine)。具有為了使燃料流沿著大致徑向方向傳送，而從側(cè)部透入燃燒室的噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)通常稱為側(cè)面直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。
燃燒室中的燃料噴射器出口相對(duì)于燃料點(diǎn)火源(例如，火花塞)的位置，以及所用的燃料噴射系統(tǒng)的類型，HPDI或AADI，都會(huì)影響對(duì)特定進(jìn)氣傳送機(jī)構(gòu)的選擇，以便確保燃料與通過(guò)進(jìn)入口供入的燃燒空氣恰當(dāng)混合，以及燃料-空氣混合物在燃燒室內(nèi)的點(diǎn)火。
附

圖1以高度簡(jiǎn)化和示意的方式，示出了在四沖程內(nèi)燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)5的氣缸中的三種不同進(jìn)氣(即，燃料或燃料-空氣混合物)引導(dǎo)(chargeguidance)機(jī)構(gòu)，其中氣缸(氣缸蓋和缸體)用附圖標(biāo)記10來(lái)表示。在15處的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞界定了內(nèi)部燃燒室20。為了清楚起見(jiàn)，圖1中省略了進(jìn)口閥和出口閥，但是對(duì)于四閥氣缸蓋的類型來(lái)說(shuō)，該進(jìn)口閥和出口閥在氣缸蓋10內(nèi)的相對(duì)設(shè)置，以及它們從燃燒室20看時(shí)的位置都是公知的，并在圖6中示出。應(yīng)當(dāng)注意到，火花塞30設(shè)置成使得點(diǎn)火間隙靠近氣缸10的中心軸線。在不同位置的直接燃料噴射器，即在中央或側(cè)面噴射發(fā)動(dòng)機(jī)裝置中，都是由25來(lái)表示。
在“噴霧引導(dǎo)(spray guided)”(直噴)燃燒系統(tǒng)中，噴射器通常設(shè)置成將燃料噴霧引向火花塞間隙，從而對(duì)將燃料傳送給火花塞間隙的輔助機(jī)構(gòu)的依賴減至最小。在圖1中，該系統(tǒng)裝置就屬于中心噴霧引導(dǎo)類型。另一方面，所謂的“壁引導(dǎo)(wall guided)”燃燒系統(tǒng)設(shè)置用于通過(guò)輔助機(jī)構(gòu)，例如噴射的燃料與活塞的碗狀部分和/或氣缸內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)相互作用，將噴射的燃料傳送到火花塞間隙。在所謂的“進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)或空氣引導(dǎo)”系統(tǒng)中，從進(jìn)入口進(jìn)入燃燒室的空氣的運(yùn)動(dòng)，通常用于通過(guò)渦旋和/或翻滾運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)將燃料向點(diǎn)火區(qū)域的所述傳送。
進(jìn)氣引導(dǎo)和壁引導(dǎo)傳送方法都導(dǎo)致燃料有較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間，以便產(chǎn)生汽化進(jìn)氣。與AADI噴射系統(tǒng)相比，這是單流體噴射系統(tǒng)的通常情況。由于在HPDI系統(tǒng)中噴射流體只是燃料，而且需要在氣缸內(nèi)產(chǎn)生燃料-空氣“云”，即汽化的進(jìn)氣，所以該較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間也是特別重要的。
現(xiàn)代汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)通常試圖在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生不均勻的燃料分布。該不均勻分布通常稱為分層進(jìn)氣，其意思是在某些負(fù)載情況期間，在燃燒室的一個(gè)區(qū)域中的燃料濃度通常比燃燒室其它區(qū)域更大。適于這樣工作的發(fā)動(dòng)機(jī)通常也稱為分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)。分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)理論上不存在均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣燃料比限制(例如，歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)就是典型的均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī))，在該均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，其目的是在所有負(fù)載狀態(tài)下點(diǎn)火之前，在整個(gè)燃燒室中獲得空氣和燃料的均勻混合物。相反，典型的分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)在低速和低負(fù)載狀態(tài)下以分層進(jìn)氣方式工作，而在高速和較高負(fù)載狀態(tài)下以均質(zhì)進(jìn)氣方式工作。
為了在帶有中心噴射燃料傳送系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生分層進(jìn)氣，噴射裝置通常將燃料噴射到燃燒室中的時(shí)間在燃燒循環(huán)中設(shè)定得遲于需要產(chǎn)生均質(zhì)進(jìn)氣時(shí)的噴射時(shí)間。通過(guò)在循環(huán)中更晚進(jìn)行噴射，燃料噴霧只有有限的時(shí)間在燃燒室中與吸入空氣相混合，從而導(dǎo)致空氣和燃料的分層進(jìn)氣。另一方面，通過(guò)在燃燒循環(huán)中相對(duì)較早地進(jìn)行噴射，可以產(chǎn)生均質(zhì)進(jìn)氣，從而由噴射裝置所噴射的燃料噴霧有足夠的時(shí)間與吸入空氣混合，因而在燃燒室中形成空氣和燃料(即，汽化燃料)的均勻混合物。
如上所述，直噴(DI)發(fā)動(dòng)機(jī)的附屬設(shè)備包括“噴霧引導(dǎo)”直噴燃料燃燒系統(tǒng)。在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，噴射裝置出口設(shè)置成使得燃料噴霧流出，從而透入到燃燒室中靠近燃料點(diǎn)火裝置處，該點(diǎn)火裝置通常為火花塞。噴霧引導(dǎo)直噴燃料燃燒系統(tǒng)可以是中央噴射類型。因此，當(dāng)中心噴射噴霧引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生分層進(jìn)氣時(shí)，隨著從位于中心的噴射裝置噴出的噴霧經(jīng)過(guò)點(diǎn)火裝置，該分層進(jìn)氣通?？梢杂牲c(diǎn)火裝置點(diǎn)燃。通常，點(diǎn)火的時(shí)間定在噴霧噴射的尾段，從而發(fā)生燃燒時(shí)，噴射裝置的出口關(guān)閉。也就是，如通常在“壁引導(dǎo)”和“進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)/空氣引導(dǎo)”系統(tǒng)中的情況那樣，噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)并不會(huì)利用輔助裝置將燃料噴霧從噴射裝置傳送給點(diǎn)火裝置。因此，點(diǎn)火在由噴射裝置停止傳送燃料噴霧之后立刻進(jìn)行。不過(guò)，與噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)的單流體裝置相關(guān)的兩個(gè)主要問(wèn)題是，火花塞的使用壽命和不合理的空氣/燃料比梯度，該空氣/燃料比梯度會(huì)導(dǎo)致燃燒穩(wěn)定性較差。使用AADI燃燒系統(tǒng)可以大大避免這些缺陷，該AADI燃燒系統(tǒng)能夠用于噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)。不過(guò)，即使采用AADI噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)出氣中所表現(xiàn)出的排放水平還是說(shuō)明噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)仍然可能使燃料中的烴產(chǎn)生不完全和/或部分燃燒。因此，隨著排放規(guī)定的日益嚴(yán)格，還是需要減小發(fā)動(dòng)機(jī)外排放，以避免采用昂貴或不經(jīng)濟(jì)的催化劑方法。這也是對(duì)通過(guò)改進(jìn)燃燒來(lái)提高燃料經(jīng)濟(jì)性的需求。
通常，分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗要優(yōu)于均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)。不過(guò)，由于當(dāng)把整個(gè)燃燒室作為整體來(lái)考慮時(shí)，分層進(jìn)氣具有變稀(lean)空氣燃料比，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)工作點(diǎn)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)，分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的氧化氮(NOx)排放水平要高于類似的均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，噴霧引導(dǎo)直噴燃料系統(tǒng)以分層方式工作，還具有進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)外排放的潛力。
分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)通常在稱為“噴油優(yōu)先(fuel-led)”的控制策略下工作，在該控制策略中，傳送到燃燒室的燃料量與由進(jìn)氣歧管傳送到燃燒室的空氣量無(wú)關(guān)。這就使得發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和負(fù)載直接與傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量成比例。相反，在普通均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，能夠傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量由節(jié)氣門角度來(lái)控制，因此由流向燃燒室的空氣來(lái)控制。因此，這種控制策略方法被稱為“空氣優(yōu)先”控制策略。
通常，“燃料優(yōu)先”控制策略向燃燒室提供足夠的燃料，從而從總體來(lái)看，該燃燒室具有變稀的空氣和燃料混合物。然而，隨著燃料定位在燃燒室的特定區(qū)域中，該區(qū)域通?？梢宰陨睃c(diǎn)火，因此，與在均質(zhì)進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中過(guò)度變稀的空氣燃料混合物的點(diǎn)火和燃燒相關(guān)的某些問(wèn)題，或者可以減小，盡管并不很顯著，或者消除。
考慮到多種影響高效燃燒的變量和上述噴射和燃燒系統(tǒng)的不同類型，盡管它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)工作/負(fù)載的某些方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是仍然難以對(duì)系統(tǒng)作出選擇。相對(duì)于HPDI和AADI系統(tǒng)，繼續(xù)對(duì)壁或進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)，以及噴射或噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行研究。例如Niefer.HG等的“TheDI Gasoline EngineQuo Vadis-where Does the road lead？”、ViennaMotor Symposium，1999，以及Fraidl，GK等的“Gasoline DirectInjection-The Low Fuel Consumption for EURO4”，Vienna MotorSymposium，1993等近期研究都認(rèn)為噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)可能是直噴汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中最有潛力的。不過(guò)，出于同樣原因，后兩篇文獻(xiàn)已經(jīng)確定了關(guān)于排放控制的某些領(lǐng)域，如上所述。通過(guò)簡(jiǎn)單地交叉引用，這兩篇文獻(xiàn)被本文參引。
本發(fā)明已經(jīng)考慮到進(jìn)一步改進(jìn)直噴式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的要求，尤其是具有提升閥類型的進(jìn)口閥和出口閥的汽油四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，該汽油四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)采用噴霧引導(dǎo)燃料噴射系統(tǒng)，特別是AADI噴霧引導(dǎo)燃料噴射系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及這樣的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠影響分層進(jìn)氣在噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)的氣缸燃燒室中的運(yùn)動(dòng)和/或容積，從而間接影響四沖程的火花點(diǎn)火分層工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗和排放水平。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種內(nèi)燃機(jī)，它包括至少一個(gè)具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞的氣缸，從而使所述內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)燃燒室，所述燃燒室還包括傳送噴射器，用于直接將燃料噴射到所述燃燒室內(nèi)，所述內(nèi)燃機(jī)還包括至少一個(gè)帶閥的空氣進(jìn)入管，用于將燃燒空氣傳送到所述燃燒室中，其中至少所述空氣進(jìn)入管和/或它的氣門設(shè)置成，為所述至少一個(gè)燃燒室提供低縱滾流進(jìn)入口，所述燃燒室在使用時(shí)，具有所述燃燒空氣的缸內(nèi)低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)；所述燃燒空氣的所述缸內(nèi)低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)，減小了所述燃燒室的尾氣區(qū)域中燃料的過(guò)度變稀。
優(yōu)選地是，在進(jìn)入口終止的空氣進(jìn)入管設(shè)置成，在緊接著提升閥頭部之后產(chǎn)生一種氣流圈(air flow pattern)，借此在燃燒室中產(chǎn)生所述低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)，該提升閥能夠可選擇地關(guān)閉所述孔。
優(yōu)選地是，所述空氣進(jìn)入管設(shè)置成，在緊靠進(jìn)入口閥座的上游附近，避免形成小曲率半徑的空氣進(jìn)入管，否則的話將有助于在從所述進(jìn)入口送入燃燒室的燃燒室空氣中產(chǎn)生氣流矢量，該氣流矢量將引起所述燃燒室內(nèi)的縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)。人們相信，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)型發(fā)動(dòng)機(jī)中，相對(duì)于氣缸軸線基本成徑向方向的氣流矢量，將明顯有助于使氣缸內(nèi)的氣流產(chǎn)生這樣的縱滾流。經(jīng)過(guò)閥座進(jìn)入燃燒室的氣流將受到影響，以致于在經(jīng)過(guò)提升閥頭部的背面后產(chǎn)生更均勻分布的軸向氣流，該提升閥頭部調(diào)節(jié)流過(guò)進(jìn)入口的氣流。
進(jìn)氣的這種低缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)將獲得靜態(tài)氣缸或靜態(tài)燃燒室。
優(yōu)選地是，該燃料噴射器設(shè)置為噴霧引導(dǎo)、中心噴射的直接燃料噴射器。
有利的是，所述燃料傳送噴射器適用于將夾帶于氣體中的燃料傳送到燃燒室中，例如氣體輔助直噴燃料傳送系統(tǒng)。夾帶在所述氣體中的燃料在所述燃燒室中為分層的混合物。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置成通過(guò)空氣輔助類型的噴霧引導(dǎo)直噴燃料燃料傳送系統(tǒng)工作。
由于該低缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)減小了夾帶于噴射空氣中的燃料分層進(jìn)氣和吸入空氣之間的混合程度，所以進(jìn)氣的低缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)尤其適合于四沖程內(nèi)燃機(jī)的分層工作。燃料與吸入空氣之間的混合可能使得燃燒室內(nèi)區(qū)域中的燃料過(guò)于變稀，以至于不能點(diǎn)燃，導(dǎo)致更高的烴排放。
用這種方式，采用本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)更低的排放和更好的燃燒穩(wěn)定性。
還驚奇地發(fā)現(xiàn)，與由H.G.Niefer等和H.Enres等提出的前述模式相背離，該模型在內(nèi)燃火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中設(shè)置有“低縱滾流”進(jìn)入口/進(jìn)入口管道裝置，該火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)使用噴霧引導(dǎo)的、中央噴射型的直接缸內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，該“低縱滾流”進(jìn)入口/進(jìn)入口管道裝置比“高”縱滾流進(jìn)入口裝置具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。而且，本發(fā)明的燃燒能夠采用相對(duì)延遲的點(diǎn)火時(shí)間窗口，這會(huì)提高燃燒過(guò)程的熱效率(即，燃料消耗更少)，并可能降低排放水平。
因此，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在具有噴霧引導(dǎo)、中心直噴燃料傳送系統(tǒng)的所謂分層進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的優(yōu)選使用方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)有從發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管通向燃燒室的“低縱滾流進(jìn)入口”。
“縱滾流”是對(duì)IC發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)速度的一種量度，并用該旋轉(zhuǎn)速度與平均氣缸空氣速度之比來(lái)表示。這里所用的參數(shù)縱滾流比是根據(jù)Endres.H.等的“Influence of Swirl and Tumble on Economy andEmissions of Multi Valve SI Engines”，SAE Technical Series PaperNo.920516中所述的方法測(cè)量的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，縱滾流比小于2.0的“低縱滾流”特別有利于減小通過(guò)AADI以中央噴霧引導(dǎo)模式噴射的分層進(jìn)氣的過(guò)度變稀。根據(jù)上下文的縱滾流比，必須把詞語(yǔ)“低縱滾流”在此提及，縱滾流比是例如Ford“Zetec”發(fā)動(dòng)機(jī)之類的先進(jìn)PFI發(fā)動(dòng)機(jī)的典型產(chǎn)物。在后一種情況下，在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)氣門升高9mm時(shí)所測(cè)得的最大縱滾流比在3和4之間。當(dāng)與采用壁引導(dǎo)、直噴燃料燃料傳送系統(tǒng)的產(chǎn)品和原型發(fā)動(dòng)機(jī)比較時(shí)，PFI發(fā)動(dòng)機(jī)的這些值也可稱為“低”，在該原型發(fā)動(dòng)機(jī)中，所測(cè)得的縱滾流比超過(guò)4.0。
根據(jù)本發(fā)明，向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸供給進(jìn)氣空氣的進(jìn)氣歧管管路和/或進(jìn)氣門座，最好設(shè)計(jì)成在進(jìn)入口閥的整個(gè)升高范圍內(nèi)都保證缸內(nèi)縱滾流比為大約2.0或更小。與縱滾流比為大約4.0或更大的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這樣的縱滾流比應(yīng)當(dāng)使發(fā)動(dòng)機(jī)噴射器組合在燃料消耗和Nox值的降低方面獲得明顯改進(jìn)。
根據(jù)氣缸蓋的幾何形狀限制，例如可用于改變?cè)谶M(jìn)入口/閥座附近的空氣進(jìn)入管彎曲半徑的空間，以及發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)載下工作時(shí)的其它限制，優(yōu)選的是在整個(gè)氣門升程范圍內(nèi)，該低縱滾流進(jìn)入口的平均縱滾流比小于1.50，更為優(yōu)選的是，在進(jìn)氣氣門升程的主要部分上為大約1.0。
如前所述，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式在于，發(fā)動(dòng)機(jī)具有與噴霧引導(dǎo)、分層進(jìn)氣的直接燃料噴射器相結(jié)合的低縱滾流進(jìn)入口結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種組合至少在分層條件下能夠改變點(diǎn)火正時(shí)，所以與具有高縱滾流進(jìn)入口的相同發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相比，它可以在壓縮沖程中“更早”進(jìn)行點(diǎn)火，即以到達(dá)上死點(diǎn)前(BTDC)的減小(曲軸的)角度進(jìn)行。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管在400RPM至3600RPM的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)，點(diǎn)火正時(shí)的通常范圍是10°至35°BTDC，但是分層進(jìn)氣、中心噴射且噴霧引導(dǎo)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和速度整個(gè)范圍中，以點(diǎn)火正時(shí)在5°至40°BTDC范圍內(nèi)的方式工作。還發(fā)現(xiàn)，10°至35°BTDC的點(diǎn)火正時(shí)也可用于1巴IMEP至6巴IMEP(此處，IMEP用于表示平均有效壓力)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載范圍。備選實(shí)施例可以在發(fā)動(dòng)機(jī)速度為400RPM至3600RPM，負(fù)載為1巴IMEP至6巴IMEP的整個(gè)范圍中，采用10°至35°BTDC的點(diǎn)火正時(shí)。
在本發(fā)明的第二方面中，提供一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括至少一個(gè)燃燒室，該燃燒室有一進(jìn)入口，該進(jìn)入口有相應(yīng)的進(jìn)氣門，用于使燃燒空氣大致沿第一軸線進(jìn)入所述燃燒室；一點(diǎn)火裝置；以及至少一個(gè)燃料傳送裝置，該燃料傳送裝置沿大致平行于所述第一軸線的方向?qū)⑷剂现苯虞斔偷剿鋈紵?，并輸送到所述點(diǎn)火裝置附近，其中，所述進(jìn)氣和所述燃料的所述大致平行方向減小了燃料在所述燃燒室的尾氣區(qū)域的過(guò)度變稀，所述大致平行的方向是通向所述燃燒室的軸向。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括至少一個(gè)燃燒室，該燃燒室?guī)в腥剂蟼魉蛧娚淦骱忘c(diǎn)火裝置，并布置成使燃料噴霧引導(dǎo)噴射到所述燃燒室中，所述內(nèi)燃機(jī)還包括至少一個(gè)帶閥的空氣進(jìn)入管，用于將燃燒空氣傳送到所述燃燒室內(nèi)，其中至少所述空氣進(jìn)入管和/或它的閥布置成使所述燃燒室內(nèi)產(chǎn)生低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)，從而減小燃料在所述噴霧引導(dǎo)燃料的尾氣區(qū)域的過(guò)度變稀。
還可以知道，低縱滾流帶閥空氣進(jìn)入管和AADI燃料噴射器的上述組合也可以組合到具有提高燃料燃燒和/或減小廢氣排放水平的其它措施的發(fā)動(dòng)機(jī)中，這些其它措施例如廢氣再循環(huán)(EGR)；在某些發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件下雙流體噴射器的噴射壓力控制；在特定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀態(tài)下，使提供給AADI噴射器的空氣具有選定的氣體量，該氣體例如氧氣和氮?dú)猓灰约斑@里沒(méi)有清楚提出的其它措施。例如，SAE的論文980153“Combustion and Emission Characteristics of Orbital’sCombustion Process Applied to Multi-Cylinder Automotive DirectInjected 4-stroke Engines”概述了一些可能的機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)可將噴射器中的空氣壓力調(diào)節(jié)成燃料壓力的函數(shù)，或者調(diào)節(jié)成表示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀態(tài)的變量的函數(shù)。美國(guó)專利US 5,207,204(日本Electronic Control Co)涉及一種空氣輔助燃料噴射系統(tǒng)，其中根據(jù)燃燒室的壓力變化來(lái)控制空氣壓力，從而在噴射循環(huán)過(guò)程中保持(最佳)壓力差水平。類似的，GeoffreyCathcart和Christian Zavier的SAE論文OOP-245“FundamentalCharacteristics of an Air-Assisted Direct Injection Combustion System asApplied to 4-stroke Automotive Gasoline Engines”概述了噴射壓力、噴射氣體成分和EGR水平也可以用于影響進(jìn)氣分層和燃燒性能。
尤其是，在后面所述的SAE論文中介紹的措施，與進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合可以作為能夠共同獲得更好的發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)的互補(bǔ)技術(shù)，該進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)控制通過(guò)將低縱滾流空氣進(jìn)入管/進(jìn)氣門與本發(fā)明所述的使用AADI噴射器的中央噴射進(jìn)氣結(jié)合使用來(lái)提供，該SAE論文的內(nèi)容在此通過(guò)交叉引用合并到本發(fā)明中。
通過(guò)下面參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它優(yōu)選特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明確。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖1示意性說(shuō)明了在內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣(燃料-空氣)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，該內(nèi)燃機(jī)采用三種已知類型的直接缸內(nèi)噴射燃燒系統(tǒng)，即“噴霧/噴射引導(dǎo)”、“壁引導(dǎo)”和“進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)/空氣引導(dǎo)”；附圖2示意性說(shuō)明了典型的空氣輔助直接燃料噴射器，它能夠用于本發(fā)明的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中；附圖3是顯示在利用附圖2的噴射器，將燃料供給發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)直噴事件期間的燃料質(zhì)量流量曲線圖表；附圖4是利用附圖2的噴射器，噴入燃燒室的進(jìn)氣的穿透速度曲線圖；附圖5是顯示當(dāng)采用附圖2的空氣輔助燃料噴射器時(shí)，典型低負(fù)載加油事件的液滴大小分布的曲線圖；附圖6是四閥單氣缸蓋10的示意平面仰視圖，即當(dāng)從燃燒室內(nèi)部觀察時(shí)的視圖，說(shuō)明了中央噴射系統(tǒng)的進(jìn)入口、出氣口、火花塞和直接缸內(nèi)燃料噴射器的設(shè)置；附圖7a和7b是沿附圖6的線VII-VII的示意縱剖圖，在附圖7a中示出了低縱滾流進(jìn)口孔/進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)，而在附圖7b中說(shuō)明了相對(duì)于高縱滾流進(jìn)口孔的結(jié)構(gòu)；
附圖8是表示低縱滾流和高縱滾流進(jìn)口孔的縱滾流測(cè)量值的圖表；附圖9是說(shuō)明縱滾流運(yùn)動(dòng)在燃料消耗和HC排放方面的效果的圖表；附圖10是表示對(duì)于不同水平的縱滾流運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)火正時(shí)和燃燒過(guò)程的圖表；附圖11是表示對(duì)于不同水平的縱滾流運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)在1500rpm、2.0巴IMEP狀態(tài)下的質(zhì)量分率燃燒曲線視圖；附圖12是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃料消耗和排放隨點(diǎn)火正時(shí)變化的圖表；附圖13是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃燒穩(wěn)定性和煙霧水平與點(diǎn)火正時(shí)的關(guān)系曲線圖表；附圖14是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，質(zhì)量分率對(duì)于不同點(diǎn)火正時(shí)的燃燒曲線的圖表；附圖15是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃料消耗和排放隨點(diǎn)火正時(shí)變化的圖表；附圖16是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃燒穩(wěn)定性和煙霧水平與點(diǎn)火正時(shí)的關(guān)系曲線圖表；附圖17是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，質(zhì)量分率對(duì)于不同點(diǎn)火正時(shí)的燃燒曲線的圖表；附圖18是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃料消耗和排放隨EGR水平變化的圖表(點(diǎn)火和噴射正時(shí)不變)；以及附圖19是表示在2000rpm、3.0巴IMEP狀態(tài)下，燃燒穩(wěn)定性和煙霧水平與EGR水平的關(guān)系曲線圖表(點(diǎn)火和噴射正時(shí)不變)。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明認(rèn)為，當(dāng)在四沖程火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中采用中央直接燃料噴射系統(tǒng)時(shí)，尤其是采用噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，保持特定的進(jìn)入口流動(dòng)特性能夠確實(shí)影響燃燒過(guò)程。下面將對(duì)一個(gè)試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)例進(jìn)行描述，該發(fā)動(dòng)機(jī)體現(xiàn)和證實(shí)了本發(fā)明所述的低縱滾流進(jìn)入口發(fā)動(dòng)機(jī)和中央噴霧引導(dǎo)燃料噴射系統(tǒng)的組合所具有的潛在優(yōu)點(diǎn)。
直接缸內(nèi)噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)可以采用空氣輔助直噴燃料系統(tǒng)，以便使噴射的燃料很好地燃燒。與目前的基于在高壓下對(duì)燃料進(jìn)行傳送的單流體直噴系統(tǒng)相比而言，空氣輔助直噴燃料系統(tǒng)在很多方面是非常獨(dú)特的。燃料也許最明顯的區(qū)別是燃料添加了除了燃料之外的第二流體(即空氣)，該第二流體直接噴射進(jìn)該燃燒室中。該第二流體的壓力、成分和數(shù)量都影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)帶閥的進(jìn)入口流入燃燒室的燃燒空氣對(duì)燃料云的分層和容積會(huì)產(chǎn)生影響，該燃料云由雙流體(空氣-燃料)噴射導(dǎo)引燃料系統(tǒng)噴射到火花塞的點(diǎn)火帶附近燃料。
圖2說(shuō)明了典型的空氣輔助直接燃料油噴射器。它示出了一種向外開口的直接噴射器(或進(jìn)氣噴射器)，該噴射器將一個(gè)普通類型的多點(diǎn)孔燃料噴射器和一個(gè)空氣噴射器組合到一起，其中界面區(qū)提供了在空氣和燃料回路和噴射器之間的通路。普通的孔噴射器提供了燃料計(jì)量功能，并在通常為8巴的恒定壓差下工作。經(jīng)計(jì)量的燃料與空氣在界面區(qū)混合，并且包括燃料和空氣的進(jìn)氣隨后由直接噴射器在通常6.5巴表壓下噴射到由發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸形成的燃燒室中。因?yàn)槿剂嫌?jì)量與直噴過(guò)程分離，燃料直噴過(guò)程的持續(xù)時(shí)間和時(shí)間選擇基本與噴射到氣缸內(nèi)的燃料數(shù)量無(wú)關(guān)。因此，增加直噴持續(xù)時(shí)間不會(huì)增大噴射的燃料數(shù)量，從而使所噴射燃料的整體稀釋度隨著所噴射空氣的增加而增加燃料。單獨(dú)的燃料計(jì)量還導(dǎo)致所噴射燃料的質(zhì)量流量在整個(gè)直噴過(guò)程中變化，也就是，通過(guò)直接噴射器所噴射的燃料質(zhì)量流量相對(duì)于時(shí)間并不恒定。
通過(guò)改變?cè)谌剂嫌?jì)量時(shí)間的結(jié)束和直噴過(guò)程的開始之間的延時(shí)時(shí)間，以及整個(gè)噴射的持續(xù)時(shí)間，可以改變?cè)谥眹娺^(guò)程期間所傳送的燃料的速率。圖3示出了在整個(gè)直噴過(guò)程持續(xù)期間中，燃料的質(zhì)量流量曲線。這種類型的曲線在空氣輔助燃料燃料系統(tǒng)中是非常典型的，并導(dǎo)致在接近噴射過(guò)程結(jié)束時(shí)產(chǎn)生相對(duì)變稀的噴射混合物。正是空氣輔助噴射系統(tǒng)的這一特性曲線，在鄰近點(diǎn)火正時(shí)時(shí)顯著降低了空氣/燃料比梯度，從而導(dǎo)致穩(wěn)定性提高。
與在60至200巴之間的壓力下工作的目前和將來(lái)單流體系統(tǒng)相比，空氣輔助燃料系統(tǒng)在標(biāo)稱壓力為6.5巴表壓的相對(duì)低壓下工作。該較低噴射壓力意味著，穿透速度受到燃料所噴入的氣缸壓力的很大影響。如圖4所示，隨著氣缸壓力增大，該穿透速度減小。在較高氣缸壓力下的該較低穿透速度使得，壓縮沖程后期進(jìn)行的噴射能夠具有良好的分層進(jìn)氣容積。在該較低噴射壓力下，空氣輔助噴射器使得該噴射器系統(tǒng)產(chǎn)生很好的小液滴尺寸特性，這主要通過(guò)燃料液滴剪切。圖5示出了典型低負(fù)載加油過(guò)程的液滴分布，其中SMD大約為10μm。在Houston，R等的“Combustion and Emissions Characteristics of Orbital’s CombustionProcess Applied to Multi-Cylinder Automotive Direct Injected 4-StrokeEngines”，SAE 980153中更詳細(xì)地介紹了空氣輔助燃料噴射系統(tǒng)的工作，其內(nèi)容在此通過(guò)引用合并進(jìn)來(lái)。
應(yīng)當(dāng)知道，主要的缸內(nèi)流場(chǎng)對(duì)燃料噴霧流的狀態(tài)和隨后通過(guò)直噴燃燒系統(tǒng)供入的進(jìn)氣的可點(diǎn)火性具有影響。通過(guò)低壓空氣輔助直噴系統(tǒng)，并與噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)組合，噴射進(jìn)氣對(duì)準(zhǔn)火花塞間隙位置。通過(guò)低穿透速度和活塞的碗狀設(shè)計(jì)，該噴霧流被容納在火花塞間隙附近。本發(fā)明考慮到，由于用于進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)直噴燃燒，所以噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)可能不需要較高的平均流速結(jié)構(gòu)，例如縱滾流或渦旋。并認(rèn)為存在過(guò)量的缸內(nèi)平均流動(dòng)實(shí)際上可能有害，并使得噴霧引導(dǎo)系統(tǒng)中的噴射燃料云，尤其是霧化良好的噴射燃料混合物過(guò)度混合，因此降低了通過(guò)中心噴霧引導(dǎo)噴射器系統(tǒng)提供的分層進(jìn)氣的完全燃燒性。
為了證明中央直噴噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)和具有進(jìn)氣歧管的四沖程火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)組合的優(yōu)點(diǎn)，利用單缸試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，該進(jìn)氣歧管改進(jìn)成能夠使傳送給燃燒室的空氣有助于在燃燒室內(nèi)獲得“低縱滾流”。在該測(cè)試中，空氣輔助噴霧引導(dǎo)直噴燃燒系統(tǒng)合并到基于Ford Zetec發(fā)動(dòng)機(jī)的4V DOHC氣缸蓋中。由于對(duì)這種類型的氣缸蓋結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，向前的縱滾流被認(rèn)為是主要進(jìn)口的誘導(dǎo)流，所以對(duì)空氣進(jìn)入管/口作出了各種修改，并進(jìn)行了測(cè)試，以便產(chǎn)生不同程度的縱滾流。
在下面的表1中列出了基本的發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格。至于下面所給出的所有結(jié)果，是該發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格，除非另外進(jìn)行說(shuō)明。
表1.單缸發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格所采用的燃燒室?guī)缀纬叽缡怯糜诿繗飧?閥的燃燒室的典型值，該燃燒室采用雙流體噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)，同時(shí)火花塞和噴射器位于燃燒室中心附近，在4個(gè)閥之間，直接噴射器的軸線平行于氣缸孔軸線?；鸹ㄈg隙設(shè)置在靠近直接噴射器噴嘴出口的位置處，從而提供有當(dāng)燃料空氣混合物經(jīng)過(guò)火花塞間隙時(shí)直接對(duì)其點(diǎn)火的裝置。該結(jié)構(gòu)尤其如附圖1以及附圖6和7可見(jiàn)。
附圖6是四閥、單缸氣缸蓋10的示意平面仰視圖，即從燃燒室內(nèi)部觀察時(shí)的視圖，其中附圖標(biāo)記35表示由相應(yīng)提升閥關(guān)閉的兩個(gè)出氣口，40表示進(jìn)入口，而25和30分別表示燃料噴射器25和火花塞位置。附圖7a和7b是沿附圖6的線VII-VII的示意縱剖圖，示出了其中一個(gè)進(jìn)入口提升閥42，其頭部43離開由44所表示的其閥座，進(jìn)氣歧管管路46與燃燒室20在該孔開口40處連通。
圖7a表示了低縱滾流進(jìn)入口/進(jìn)氣歧管管路46的形狀及其結(jié)構(gòu)，而圖7b示出了高縱滾流進(jìn)入口結(jié)構(gòu)。通過(guò)不同結(jié)構(gòu)(布置)措施，可以獲得低縱滾流結(jié)構(gòu)，該措施可以單獨(dú)或組合影響氣流在燃燒室20內(nèi)的滾動(dòng)。如當(dāng)前所知，這些措施包括在空氣進(jìn)入管46中緊接進(jìn)入口40的上游處提供低紊流度氣流；保證氣流在經(jīng)過(guò)提升閥頭43背面后均勻分布；減小在閥頭43和閥座44處的流動(dòng)擾動(dòng)；干擾氣流經(jīng)過(guò)閥座44后的方向；改變空氣進(jìn)入管46和其它部件的形狀。
為了進(jìn)行測(cè)試，對(duì)空氣進(jìn)入管的幾何形狀進(jìn)行了改變。在圖7a和7b中，箭頭“l(fā)”和“h”用于表示經(jīng)過(guò)進(jìn)入口40后，低縱滾流和高縱滾流的結(jié)構(gòu)的典型氣流流道。圖7a的低縱滾流結(jié)構(gòu)上的箭頭“l(fā)”表示，經(jīng)過(guò)閥部件42的閥頭43之后，希望在燃燒室20中出現(xiàn)的近乎均勻并且軸向向下的氣流。還發(fā)現(xiàn)，減小進(jìn)氣中的徑向流動(dòng)分量將獲得與相應(yīng)燃燒室中低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的均勻氣流。通過(guò)將空氣進(jìn)入管46在進(jìn)入口A1上游處的內(nèi)徑ri和外徑ra增加到超過(guò)和大于“普通”空氣進(jìn)入管軌線的相應(yīng)內(nèi)徑ri(h)和半徑ra(h)，可以獲得這種均勻氣流，該“普通”空氣進(jìn)入管軌線的相應(yīng)內(nèi)半徑ri(h)和外半徑ra(h)將另外由僅在氣缸蓋內(nèi)的空間限制來(lái)表示。與在典型的較小半徑和相應(yīng)高縱滾流孔結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的分離相比，該更大的半徑ri和ra選擇成具有足夠的尺寸，以防止或基本減小在靠近其彎曲部分的氣道壁處的氣流分離。該氣流分離由圖7b中的氣流箭頭“hi”來(lái)表示。由于氣道壁在空氣經(jīng)過(guò)孔開口排出之前缺乏引導(dǎo)能力，因此氣流在靠近孔位置40的小內(nèi)半徑處“不能”進(jìn)行一致的方向變化，這就導(dǎo)致橫過(guò)閥頭43的背面有不均勻的氣流分布。換句話說(shuō)，經(jīng)過(guò)孔40的主氣流向量仍然包含足夠的徑向成分，以便在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生縱滾流效果。
因此，對(duì)于低縱滾流進(jìn)入口結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，最好在其末端的孔40(或座44)的上游處具有直的空氣進(jìn)入管部分，從而保證流過(guò)該孔的氣流的方向主要為軸流向量，該軸流向量有助于在閥頭處于打開位置時(shí)提供經(jīng)過(guò)閥頭43的均勻氣流。
顯然，也可以采用其它措施來(lái)幫助獲得在燃燒室內(nèi)的低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)，以便(盡可能)防止破壞由AADI噴射器噴射到燃燒室內(nèi)的分層進(jìn)氣。
附圖8示出了在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)工作臺(tái)上進(jìn)行的縱滾流流動(dòng)對(duì)比?！暗涂v滾流孔”結(jié)構(gòu)顯示出在閥的整個(gè)提升范圍內(nèi)都減小了氣缸內(nèi)的縱滾流流動(dòng)。“高縱滾流”孔類似于很多目前的FI發(fā)動(dòng)機(jī)，并沒(méi)有表現(xiàn)出比該P(yáng)FI發(fā)動(dòng)機(jī)特別高的縱滾流。如上所述，為了將更多流體引向閥頭背面，通過(guò)增加空氣進(jìn)入管在靠近進(jìn)氣門孔座處的半徑，來(lái)對(duì)該測(cè)試的低縱滾流孔進(jìn)行機(jī)械加工。
為了定量表示在不同缸內(nèi)流態(tài)下的燃料消耗和排放效果，對(duì)每個(gè)進(jìn)入口結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了部分負(fù)載測(cè)試。在每個(gè)點(diǎn)處，對(duì)于給定的NOx排放水平，標(biāo)定的目標(biāo)是使燃料消耗最低。表2概括了帶有相應(yīng)NOx和COV限制的測(cè)試點(diǎn)。
表2.用于縱滾流對(duì)比的NOx和COV限制附圖9示出了兩種進(jìn)入口結(jié)構(gòu)的燃料消耗和HC排放。結(jié)果顯示，低縱滾流進(jìn)入口在各個(gè)部分負(fù)載點(diǎn)都能減小燃料消耗，而HC排放也能保持或減小。燃料消耗的減小可能是由于減小了燃料在尾氣區(qū)域的過(guò)度變稀。它的一個(gè)最佳標(biāo)志是最佳扭矩的點(diǎn)火正時(shí)延遲，這對(duì)于低縱滾流孔結(jié)構(gòu)是很明顯的。
附圖10對(duì)高縱滾流孔和低縱滾流孔在三個(gè)部分負(fù)載測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行了點(diǎn)火正時(shí)和燃燒持續(xù)時(shí)間的比較。在所有情況下，低縱滾流孔的結(jié)果都是，延遲了最佳扭矩(最小燃料消耗)的點(diǎn)火正時(shí)。
點(diǎn)火正時(shí)的延遲是因?yàn)槿鐖D所示減小了燃燒持續(xù)時(shí)間，從而提高了燃燒速度。這與均勻工作經(jīng)驗(yàn)不同，在均勻工作經(jīng)驗(yàn)中，對(duì)于較高的缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通常表現(xiàn)出較高的燃燒速度。對(duì)于空氣輔助噴霧引導(dǎo)分層進(jìn)氣燃燒系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，減小噴霧末端的燃料過(guò)度混合將導(dǎo)致燃燒過(guò)程后期的燃燒速度提高。實(shí)際上，當(dāng)對(duì)高縱滾流和低縱滾流的質(zhì)量分率燃燒曲線進(jìn)行比較時(shí)，低縱滾流孔的總?cè)紵掷m(xù)時(shí)間的減小，主要是由于在燃料燃燒持續(xù)時(shí)間的80至100％之間的減小。過(guò)度混合的減小也可以由HC排放的減小表現(xiàn)出來(lái)。不過(guò)，HC排放的減小并不是在所有結(jié)果中都很明顯；而是在兩個(gè)部分負(fù)載點(diǎn)處，HC排放都保持相對(duì)恒定。
為了對(duì)這種情況進(jìn)行解釋，應(yīng)當(dāng)記住在低縱滾流孔的結(jié)果中延遲了點(diǎn)火正時(shí)，而這將導(dǎo)致增加烴的排放(如下面所述)。因此，為了在延遲點(diǎn)火正時(shí)的情況下保持相同的HC排放水平，需要減小燃料的過(guò)度變稀。
附圖11表示了低縱滾流和高縱滾流在1500rpm，2.0巴IMEP狀態(tài)下的質(zhì)量分率燃燒曲線。它清楚顯示，對(duì)于低縱滾流孔，在燃燒過(guò)程的后期燃燒速度增大。這形成了燃燒曲線的高出部分，其中主要燃燒部分能夠延遲。
通過(guò)對(duì)典型的部分負(fù)載標(biāo)定點(diǎn)，即2000rpm，3.0巴IMEP進(jìn)行參數(shù)掃描，也可以對(duì)雙流體直接缸內(nèi)噴射燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。對(duì)該點(diǎn)的基線標(biāo)定獲得小于1.5g/kWh的具體NOx排放水平。這一低NOx水平是在該速度/負(fù)載點(diǎn)獲得的多缸車輛標(biāo)定的典型值，以便滿足綜合驅(qū)動(dòng)循環(huán)排放的目標(biāo)。表3示出了標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定設(shè)置，并且基線由該設(shè)置得出。下面所述的穩(wěn)定性測(cè)試通過(guò)與前面所述的噴射器稍微不同的直接噴射器來(lái)進(jìn)行。在使低NOx排放優(yōu)化的同時(shí)，該噴射器還在燃料經(jīng)濟(jì)性方面有很多優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)該噴射器，可以在凈具體燃料消耗為225g/kWh的情況下獲得小于1.5g/kWh的NOx排放水平。
表3.基線標(biāo)定和排放結(jié)果
表4.基線標(biāo)定和排放結(jié)果三個(gè)參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)掃描，即點(diǎn)火正時(shí)，噴射正時(shí)(固定噴射持續(xù)時(shí)間)和EGR比例。包括燃料供給量在內(nèi)的所有其它參數(shù)保持恒定，從而能在測(cè)試過(guò)程中感測(cè)到負(fù)載的波動(dòng)。
附圖12表示了具體燃料消耗和絕對(duì)排放隨點(diǎn)火正時(shí)的變化。圖中示出了在15度區(qū)域的點(diǎn)火正時(shí)(BTDC活塞運(yùn)動(dòng)的上死點(diǎn)之前)區(qū)域中，對(duì)燃料消耗影響很小。當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)為32度BTDC時(shí)，燃料消耗少量降低，這說(shuō)明當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)為34度BTDC時(shí)的基線標(biāo)定稍微靠上。正如所預(yù)計(jì)的，HC和NOx的排放看起來(lái)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)更敏感。隨著點(diǎn)火提前從基線開始提高，由于燃燒溫度峰值的增大，NOx排放增加。當(dāng)點(diǎn)火提前大約6度時(shí)，HC排放減小。點(diǎn)火從該結(jié)果進(jìn)一步提前將導(dǎo)致HC排放逐漸增大。這是因?yàn)楫?dāng)點(diǎn)火點(diǎn)相對(duì)于噴射正時(shí)不再是最佳點(diǎn)時(shí)，將降低燃燒的穩(wěn)定性。
相反，當(dāng)點(diǎn)火延遲時(shí)，NOx排放減小，而HC排放相應(yīng)增加。HC排放增加是因?yàn)闇p小了燃燒接近結(jié)束時(shí)的火焰溫度，從而減小了能夠順利燃燒的變稀極限A/F比率。這還使得燃料噴霧有更多時(shí)間擴(kuò)散，從而導(dǎo)致增大燃料云末端變稀。這些效果都增加了火焰實(shí)際熄滅時(shí)的燃料量，增加了未燃燒烴的排量。
附圖13示出了對(duì)于不同點(diǎn)火正時(shí)的IMEP的COV。由該圖可見(jiàn)，在大約14度曲柄角區(qū)域中，COV明顯小于4％，這與小于0.12巴的IMEP的標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)應(yīng)。
附圖14示出了與點(diǎn)火正時(shí)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分率的燃燒曲線。隨著點(diǎn)火正時(shí)延遲，燃燒速度減小，在80至100％的燃料燃燒的區(qū)域最顯著。
通過(guò)提前最佳扭矩的點(diǎn)火正時(shí)，90％燃燒也將提前，表示充分混合。由于減小了在火焰鋒到達(dá)之前的混合時(shí)間，所以當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)提前超過(guò)40度BTDC時(shí)，煙霧水平增加。隨著點(diǎn)火提前在燃料經(jīng)濟(jì)性方面的損失是因?yàn)槿紵€變得太提前，對(duì)于最提前的點(diǎn)火正時(shí)，超過(guò)90％的燃料在TDC之前燃燒?；€質(zhì)量分率燃燒曲線顯示與典型均勻進(jìn)氣曲線和MBT正時(shí)相比提前，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，50％燃燒的位置大約在10度ATDC。對(duì)于直噴、分層進(jìn)氣的所述結(jié)果，當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)在30和34度BTDC之前，IMEP的變化很小。不過(guò)，將點(diǎn)火正時(shí)從34度延遲到30度BTDC將導(dǎo)致在TDC之前更少燃料燃燒，最后20％燃燒燃料的燃燒速度減小。這兩個(gè)效果之間的凈結(jié)果導(dǎo)致單位燃料消耗的變化非常小。隨著點(diǎn)火提前減小到30度BTDC之下，在不會(huì)明顯損失燃燒穩(wěn)定性的情況下，將減小IMEP。這說(shuō)明基線標(biāo)定點(diǎn)的點(diǎn)火正時(shí)設(shè)置成接近最佳扭矩，不會(huì)抑制燃燒的穩(wěn)定性，因此認(rèn)為，僅需要使50％燃燒位置處于大約10度ATDC，可能并不是最佳燃燒相位的最佳指標(biāo)。隨著點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)一步減小到低于23度BTDC(從基線標(biāo)定延遲10度)，燃燒穩(wěn)定性降低到偶然點(diǎn)不著火的狀態(tài)。
附圖15示出了具體的燃料消耗和排放與固定點(diǎn)火正時(shí)情況下噴射(SOI)正時(shí)的開始之間的關(guān)系曲線圖。燃料消耗也顯示在一定正時(shí)范圍內(nèi)對(duì)開始噴射正時(shí)的變化并不敏感，只是隨著點(diǎn)火正時(shí)偏離基線標(biāo)定值而逐漸增加。隨著SOI的延遲，HC排放相對(duì)沒(méi)有變化，然而卻隨著SOI的提前而增加。
HC排放增加是因?yàn)槿剂先莘e損失的增加，和燃料云末端的變稀的增加。在SOI正時(shí)改變的情況下，NOx排放保持在幾乎恒定的水平。
附圖16示出了對(duì)于SOI掃描的穩(wěn)定性和煙霧水平。在大致以SOI正時(shí)的基線標(biāo)定為中心的20度區(qū)域內(nèi)，IMEP的COV小于4％。不過(guò)，隨著噴射正時(shí)的延遲，煙霧水平提高。該延遲的噴射正時(shí)減小了噴射燃料的準(zhǔn)備時(shí)間，從而導(dǎo)致更高的煙霧水平。隨著噴射正時(shí)的延遲，整個(gè)直接噴射器的壓力差也減小，從而導(dǎo)致在噴射過(guò)程接近結(jié)束時(shí)噴射的液滴較大。減小準(zhǔn)備時(shí)間和增大在噴射事件接近結(jié)束時(shí)的噴射燃料液滴大小，共同使得一旦噴射延遲到基線標(biāo)定正時(shí)之后進(jìn)行的話，煙霧水平就會(huì)對(duì)SOI具有相當(dāng)高的敏感性。
通過(guò)質(zhì)量分率的燃燒比較(圖17)可知，因?yàn)榍€幾乎沒(méi)有變化，所以對(duì)于大部分正時(shí)，燃料消耗對(duì)SOI并不敏感。在所測(cè)試的SOI的極限值處，燃燒曲線相對(duì)于基線標(biāo)定延遲，并導(dǎo)致具體燃料消耗增加。對(duì)于提前的SOI來(lái)說(shuō)，分層變?nèi)?，?dǎo)致在整個(gè)燃燒過(guò)程中燃燒速度較低，尤其是所燒燃料的最后50％。如前所述，在所觀察到的HC排放增加的情況下，該過(guò)度混合非常明顯。對(duì)于過(guò)度延遲的SOI，將使得噴射的燃料在點(diǎn)火正時(shí)之前的混合時(shí)間不夠長(zhǎng)。這增加了火焰中心發(fā)展的時(shí)間。雖然由于點(diǎn)火延遲的增加而使時(shí)間延遲，但是燃燒過(guò)程的大部分時(shí)間內(nèi)的燃燒速度保持與基線點(diǎn)處的燃燒速度相同。這說(shuō)明在SOI正時(shí)延遲的情況下，燃料噴霧會(huì)具有你所希望的良好容積。
點(diǎn)火和噴射正時(shí)掃描所得的結(jié)果證明，空氣輔助噴霧引導(dǎo)直噴燃燒系統(tǒng)有很高的穩(wěn)定性。這與很多已公開的單流體系統(tǒng)不同，正如在M.Grigo等的論文“Charge Motion Controlled Combustion System for DirectInjection SI Engine”，先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能，GPC’98以及在C.Preussner等的“GDIInteraction Between Mixture Preparation，Combustion System and Injector Performance”，SAE論文no.980498中所述，這實(shí)際上是這些噴射系統(tǒng)朝壁或進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)移動(dòng)的一個(gè)原因。
據(jù)認(rèn)為，雙流體系統(tǒng)的穩(wěn)定特性的一個(gè)主要原因是由于在典型點(diǎn)火正時(shí)中提高了靠近火花位置處的弱分層梯度。這可通過(guò)將空氣與噴射燃料一起噴入，以及使燃料計(jì)量和直噴過(guò)程分離來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，從直接噴射器噴射的燃料質(zhì)量流量并不恒定。隨著燃料流量減小，噴射的空氣流量通常增加。這導(dǎo)致與在整個(gè)噴射期間的平均情況相比，在噴射過(guò)程快結(jié)束時(shí)噴射出變稀燃料混合物。正是該噴射的混合物形成了較低部分負(fù)載分層工作的可點(diǎn)火混合物的基礎(chǔ)。結(jié)果是在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，可點(diǎn)火混合物保持在點(diǎn)火源位置，從而形成能使燃燒保持穩(wěn)定的更大噴射和點(diǎn)火窗口?？諝廨o助噴霧引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)的該特性對(duì)于使它很容易轉(zhuǎn)用到車輛上是必不可少的。
在進(jìn)氣歧管壓力恒定且其它參數(shù)保持在基線值水平的情況下，還進(jìn)行了EGR(再循環(huán)廢氣)的掃描。隨著EGR水平從基線水平增加或減小，流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流分別減小或增加。附圖18示出了EGR水平的改變對(duì)具體燃料消耗和排放的影響。當(dāng)EGR水平從基線標(biāo)定變化大約40％時(shí)，具體燃料消耗稍微增加。這是因?yàn)槿紵^(guò)程中的燃燒速度受到了截留進(jìn)氣中的EGR濃度的影響。為了增加EGR的水平，減小了燃燒速度，從而導(dǎo)致點(diǎn)火正時(shí)延遲太多，反之亦然。圖中顯示，HC排放對(duì)EGR水平的變化相對(duì)并不敏感，直到EGR水平增加到超過(guò)45％。這一增加與燃燒穩(wěn)定性的減小(圖19)相符。NOx的排放看起來(lái)對(duì)EGR水平非常敏感，增加EGR水平將減小NOx排放，減小EGR水平將導(dǎo)致NOx排放很快增加。該高敏感性是由幾個(gè)組合因素所造成的。如前所述，隨著EGR水平的改變，噴射和點(diǎn)火正時(shí)保持在基線標(biāo)定值。增加EGR水平導(dǎo)致燃燒速度減小，從而使得燃燒曲線更加延遲，這降低了NOx排放。隨著EGR水平降低，燃燒速度增加，導(dǎo)致燃燒曲線提前，這增加了氣缸溫度峰值，從而增加了NOx排放。如果考慮到燃燒速度的變化而對(duì)各EGR水平的點(diǎn)火正時(shí)重新優(yōu)化，那么NOx的排放對(duì)EGR水平變化的敏感程度將小得多。
另一組合效果是由于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的再循環(huán)廢氣的成分變化。進(jìn)行EGR掃描，也就是保持進(jìn)氣歧管壓力恒定的方式，說(shuō)明隨著EGR水平的降低，A/F比率增大。這意味著不僅EGR的質(zhì)量減小，而且EGR中的燃燒產(chǎn)物如二氧化碳的濃度將減小，而未燃燒的氧的濃度將增加。氧濃度的增加將進(jìn)一步增加NOx排放產(chǎn)物。其凈效應(yīng)導(dǎo)致對(duì)EGR水平高度敏感，如圖18所示。通過(guò)當(dāng)EGR水平變化時(shí)，使A/F比保持恒定并對(duì)點(diǎn)火正時(shí)重新優(yōu)化，可以顯著降低NOx排放對(duì)EGR水平的敏感性。例如，在相同的硬件結(jié)構(gòu)下以該方式進(jìn)行的EGR掃描，表明為了EGR從40％到35％減小5％，NOx排放只是從1.5g/kWh增加到1.9g/kWh，比較而言，前面所給出的數(shù)據(jù)是增加到4.8g/kWh。
如附圖19所示，當(dāng)EGR水平減至零時(shí)，燃燒的穩(wěn)定性將保持。由于燃燒穩(wěn)定性保持在可接受的水平，所以EGR水平的增加還存在5％的邊界余量。EGR水平增加到超過(guò)該水平將導(dǎo)致穩(wěn)定性的損失，會(huì)出現(xiàn)部分燃燒和偶然有點(diǎn)不著火的現(xiàn)象。
對(duì)于EGR水平的變化，煙霧水平保持相對(duì)穩(wěn)定在大約為0.06FSN的標(biāo)稱水平上或者更小。煙霧水平隨著EGR水平的減小而增加的趨勢(shì)很小，但是一旦EGR水平減小到10％以下，便會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較大的增加。盡管A/F比隨著EGR比例降低而增加，也還是可以看出該效果。這樣增加的原因是因?yàn)槠渌鼧?biāo)定參數(shù)，尤其是點(diǎn)火正時(shí)在掃描時(shí)保持恒定。如前所述，當(dāng)EGR水平減小時(shí)，燃燒速度增加，導(dǎo)致在燃料噴射和火焰鋒到達(dá)之間的時(shí)間更少。準(zhǔn)備時(shí)間的這種減小導(dǎo)致所記錄的煙霧水平增加。通過(guò)對(duì)各個(gè)特定EGR水平優(yōu)化點(diǎn)火正時(shí)，可以消除該效果。通過(guò)所進(jìn)行的前述EGR掃描，在優(yōu)化了點(diǎn)火和噴射正時(shí)的情況下，煙霧水平可以在整個(gè)范圍內(nèi)保持在0.1FSN以下。
讀過(guò)本說(shuō)明書的技術(shù)人員能夠知道本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)的修改和變化。這些修改和變化也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，其包括至少一個(gè)燃燒室，該燃燒室具有一進(jìn)入口，該進(jìn)入口有相應(yīng)的進(jìn)氣閥，用于使燃燒空氣大致沿第一軸線進(jìn)入所述燃燒室，還具有一點(diǎn)火裝置以及至少一個(gè)燃料傳送裝置，該燃料傳送裝置沿大致平行于所述第一軸線的方向?qū)⑷剂现苯虞斔徒o所述燃燒室，并輸送到所述點(diǎn)火裝置附近，其中，所述進(jìn)入的燃燒空氣和所述燃料的所述大致平行方向減小了燃料在所述燃燒室尾氣區(qū)域的過(guò)度變稀；所述大致平行的方向相對(duì)于所述燃燒室為軸向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中傳送所述燃料，使其在具有所述尾氣區(qū)域的所述燃燒室中產(chǎn)生分層進(jìn)氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)氣相對(duì)于所述大致平行方向具有狹窄的徑向流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃燒室還設(shè)置成，在所述燃燒室內(nèi)產(chǎn)生所述低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，用于將燃料直接傳送給所述燃燒室的所述燃料傳送裝置，適合以在燃料傳送過(guò)程中不恒定的質(zhì)量流量傳送燃料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述質(zhì)量流量在所述燃料傳送過(guò)程的初始階段提供了富混合料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述質(zhì)量流量在所述燃料傳送過(guò)程的后期階段提供了變稀混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至7中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)以指示平均有效壓力的協(xié)方差小于4％的方式工作，從而使點(diǎn)火正時(shí)處于上死點(diǎn)中心前至少30度至上死點(diǎn)中心前40度的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，指示平均有效壓力的所述協(xié)方差小于4％至少出現(xiàn)在部分負(fù)載工作點(diǎn)上，例如在2000轉(zhuǎn)每分和3.0巴指示平均有效壓力下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至9中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)以ISNOx小于2.0g/kWh的方式工作，從而使燃料傳送過(guò)程的開始正時(shí)在至少上死點(diǎn)中心前75度至至少上死點(diǎn)中心前95度范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃料傳送過(guò)程的所述開始正時(shí)至少在部分負(fù)載工作點(diǎn)處，例如內(nèi)燃機(jī)負(fù)載為3.0巴指示平均有效壓力，和每分2000轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度處有效。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至11中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)以指示平均有效壓力的協(xié)方差為大約4％或更少的方式工作，其中在燃燒進(jìn)氣中的再循環(huán)廢氣的質(zhì)量小于大約40％。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述再循環(huán)廢氣的質(zhì)量保持在大約15％以上，從而使燃燒煙霧保持在大約0.07FSN以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述EGR的質(zhì)量至少在部分負(fù)載工作點(diǎn)上有效，例如2000轉(zhuǎn)每分和3.0巴指示平均有效壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至14中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，從所述傳送裝置輸出的燃料噴霧以燃料噴霧穿透速度基本為45米每秒或更小的方式工作，從而使燃燒室壓力大于約0.0巴表壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或權(quán)利要求5至14中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，從所述傳送裝置輸出的燃料噴霧以燃料噴霧穿透速度基本為15米每秒或更小的方式工作，從而使燃燒室壓力基本大于3.0巴表壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至14中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃燒室包括一個(gè)火花塞，該火花塞位于所述燃料傳送裝置的出口下游，從而在工作時(shí)，從所述燃料傳送裝置中輸出的燃料噴霧的至少一部分引導(dǎo)到所述火花塞的火花間隙中；所述燃料噴霧有較低的穿透速度，從而所述燃料噴霧的至少一部分在點(diǎn)火時(shí)保持在所述火花塞附近。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述低穿透速度基本小于45米每秒，從而使燃燒室壓力大于約0.0表壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述低穿透速度基本為15米每秒或更小，從而使燃燒室壓力基本為3.0表壓或更大。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求，或者權(quán)利要求5至19中的任一權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃料傳送噴射器適合將夾帶在氣體中的燃料傳送到所述燃燒室內(nèi)，特別是，所述燃料傳送噴射器是氣體輔助直接缸內(nèi)燃料噴射器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，夾帶在所述氣體中的所述燃料以不恒定的質(zhì)量流量傳送。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述噴射器是氣體輔助直接缸內(nèi)燃料噴射器；燃料單獨(dú)定量供應(yīng)給所述噴射器，以將該燃料夾帶于氣體中從所述噴射器傳送給所述燃燒室，從而以不恒定的質(zhì)量流量傳送所述燃料。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括至少一個(gè)具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞的氣缸，從而使所述內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)燃燒室，所述燃燒室還包括傳送噴射器，用于將燃料直接噴射到所述燃燒室內(nèi)，所述內(nèi)燃機(jī)還包括至少一個(gè)帶閥的空氣進(jìn)入管，用于將燃燒空氣傳送到所述燃燒室內(nèi)，其中至少所述空氣進(jìn)入管和/或它的閥設(shè)置成為所述至少一個(gè)燃燒室提供低縱滾流進(jìn)入口，所述燃燒室在使用時(shí)具有所述燃燒空氣的缸內(nèi)低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)；其中所述燃燒空氣的缸內(nèi)低縱滾流氣體運(yùn)動(dòng)減小了燃料在所述燃燒室的尾氣區(qū)域的過(guò)度變稀。
文檔編號(hào)F02F1/42GK1800604SQ200510126910
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2001年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者杰弗里·P·卡斯卡特, 克里斯琴·C·薩維爾, 唐納德·A·雷爾頓, 約翰·R·麥克格雷斯 申請(qǐng)人:軌道工程有限公司