本发明专利技术涉及一种用于压缩点火直接喷射内燃机的燃料喷射方法，该内燃机包括至少一个汽缸(10)、具有燃料喷射装置(14)的汽缸盖(12)、在该汽缸中滑动的活塞(16)、由活塞的上面(44)在一侧上限定的燃烧室(34)，该燃烧室包括在汽缸盖的方向上上升并布置在带有至少两个混合区(Z1、Z2)的凹形凹陷部的中心中的凸缘(48)，所述喷射装置根据带有不同的层角(A1、A2)的至少两个燃料喷射层(36、38)中喷射燃料，其特征在于，该方法包括在与另一层的燃料喷射(42)的径向方向(C2)形成非零角(b2)的径向方向上将层中的一个(36)的燃料喷射(40)喷射到燃烧室中，且准许氧化剂以不大于1.5的旋流数进入旋涡运动中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制直接喷射内燃机(尤其是压缩点火引擎)的燃料喷射的方法，并涉及使用这种方法的引擎。本专利技术尤其涉及用于在航空运输或公路行业中，或在诸如引擎发电机等固定设备的领域中可使用的引擎的方法。该类型的引擎通常包括至少一个汽缸、设置有布置在凹形凹陷部中的凸缘并以往复直线运动在该汽缸中滑动的活塞、用于氧化剂的进气装置、燃烧气体排放装置、燃烧室以及用于喷射燃料到燃烧室中的喷射装置。如普遍承认的那样，在设计引擎时，燃烧室的性能、污染物排放以及机械强度约束越来越高，而用于满足它们的装置恰恰相反。由此，性能增加通常导致排放增加并导致较高的机械应力。因此，有必要克服这些应力以保证在引擎的整个操作范围内有限的污染物排放和令人满意的机械强度，特别是在非常高的负荷处。特别是对于污染物排放，使用出现在燃烧室中的所有氧化剂，例如包括环境压力处的空气、增压空气或空气(增压的或未增压的)的混合物和再循环的燃烧气体的混合物的氧化剂，是非常重要的。的确，燃烧室中的燃料混合物(氧化剂/燃料)需要尽可能地均匀。在实践中，燃料仍然被限制在凹陷部中且其不可与尤其在挤气面积(即，在位于通过汽缸壁和与活塞相对的汽缸该的面限定的燃烧室的上部中的体积中)中所含的氧化剂混合。这涉及在燃烧室中创建高丰富性面积，在燃烧该燃料混合物时生成高产量的烟灰、氧化碳(CO)和未燃的碳氢化合物(HC)的缺点。另外，回到机械强度问题，热负荷集中在活塞的凹入面上，即，标志着活塞凹陷部和涵盖挤气面积的上区之间的转换的凹陷部的颈或直径限制，其在非常高的负荷处的机械强度方面为限制性的。
技术介绍
为了克服这些缺点，且如申请人提交的法国专利申请No.13/60,426中更好地描述，提供了内燃机，该内燃机包括燃料喷射装置，其带有具有至少两个片角的喷射，以及包括凹陷部的活塞，所述凹陷部设置有带有两个燃烧区体积和大幅改善燃烧质量的内琳气动力学的凸缘。相比常规引擎，这允许使用较大数量的氧化剂，且允许在燃烧室的较大表面面积上分布热负荷。在这种类型的引擎中，被准许进入燃烧室的喷射的燃料的混合和氧化剂的混合，诸如环境压力处的空气或增压空气或空气(增压的或未增压的)的混合物和再循环的废气的混合物，发生在两个阶段中。首先，在燃料喷射时，位于燃料喷射的外围上的氧化剂通过该喷射带走。由于由该雾沫生成的湍流，小规模的混合然后发生。为了改善该燃料/氧化剂混合，提供未混合燃料的大规模的“搅动”的氧化剂的旋涡运动(称为旋涡)在第二阶段中使用。该旋涡可被视为氧化剂围绕基本平行于燃烧室的轴或与燃烧室的轴合并的轴的旋转运动。该旋涡可凭借特定的氧化剂入口(诸如，具体的入口管线几何结构)获得。然而，在该配置中，应该注意的是，虽然在气态喷射中实行的小规模的混合是非常快的，但与旋涡运动关联的大规模的混合更缓慢地发生。引擎的性能，其燃料消耗或污染物(诸如烟灰、一氧化碳或未燃的碳氢化合物)的排放很大程度上取决于带有被准许进入的氧化剂的燃料的快速混合的能力。因此通常实行喷射系统的优化和旋涡水平的优化以便优化引擎性能。一个方案包括使用相对较高的2到3量级的旋流数Ns，该数等于氧化剂的旋涡运动的旋转速度与曲轴的旋转速度的比。该方案的一个缺点是对于一些引擎操作点，特别是当燃料喷射压力不足够高时，或当喷射大量的燃料时，燃料喷射可过度周向转移，从而引起各种喷射之间的相互作用或甚至重合。该现象可显著增加烟灰和未燃的碳氢化合物排放，同时降低燃烧效率且因此降低功率和消耗。本专利技术旨在凭借允许获得氧化剂(气态液体)的更好混合同时能够使用带有至少两个片角的燃料喷射系统和活塞的方法克服上述缺点，活塞的轮廓允许燃烧室包括至少两个燃烧区。
技术实现思路
本专利技术因此涉及用于压缩点火直接喷射内燃机的燃料喷射方法，所述内燃机包括至少一个汽缸、携带燃料喷射装置的汽缸盖、在该汽缸中滑动的活塞、由活塞的上面在一侧上限定的燃烧室，所述活塞包括在汽缸盖的方向上延伸并布置在带有至少两个混合区的凹形凹陷部的中心中的凸缘，所述喷射装置在带有不同的片角的至少两个燃料喷射片中注入燃料，所述两个燃料喷射片为用于区Z1的喷射轴C1的下片和用于区Z2的喷射轴C2的上片，其特征在于，所述方法包括在与另一片的燃料喷射的径向方向C2形成非零角b2的径向方向C1上将片中的一个的燃料喷射喷射到燃烧室中，且准许氧化剂以小于或等于1.5的旋流数进入旋涡运动。所述方法包括以属于不同片的两个邻近的喷射之间的角偏置b2喷射燃料喷射，所述角偏置基本等于相同的片的两个喷射之间的半角。所述方法包括在通过关联：-4.Ns+16≤n≤-4.Ns+18与旋流数Ns相关的n数量的喷射中喷射燃料。所述方法包括在上下轴向安置的至少两个燃料喷射片中喷射燃料，每个燃料喷射片带有不同的片角。所述方法包括在每个片中以不同的燃料流速喷射燃料。本专利技术也涉及压缩点火直接喷射内燃机，包括至少一个汽缸、携带燃料喷射装置的汽缸盖、在该汽缸中滑动的活塞、由活塞的上面在一侧上限定的燃烧室，所述活塞包括在汽缸盖的方向上延伸并布置在凹形凹陷部的中心中的凸缘，所述方法包括在带有不同的片角的至少两个喷射片中喷射燃料，所述两个喷射片为喷射轴C1的下片(36)和喷射轴C2的上片，其特征在于所述内燃机包括燃料喷射装置，其用于在与另一片的燃料喷射的径向方向形成非零角的径向方向上喷射片中的一个的燃料喷射，和用于准许氧化剂以小于或等于1.5的旋流数进入旋涡运动中的装置。附图说明参考附图，阅读以下以非限制性实例的方式给出的描述，本专利技术的其它特征和优点将变得清楚，其中：图1示出根据本专利技术的内燃机。图2是图1所示引擎的活塞凹陷部轮廓的半截面的部分放大图，图3是在初始的燃料喷射阶段期间凹陷部的局部横截面图，图3A和图3B是沿图3中的线AA和BB的截面图，图4是在最后的燃料喷射阶段期间凹陷部的另一局部横截面图，且图4A和图4B是沿图4中的线AA和BB的截面图。具体实施方式参考图1，压缩点火直接喷射内燃机包括至少一个汽缸10，关闭上部中的汽缸的汽缸盖12，由汽缸盖携带的燃料喷射装置14，以及轴XX’在汽缸中以往复直线运动滑动的活塞16。燃料被理解为液体燃料，诸如柴油燃料、煤油或带有理化特性的任何其它燃料，该理化特性允许包括用于该燃料的直接喷射系统的压缩点火类型的引擎的操作。该引擎还包括带有至少一个排气管20的燃烧气体排气装置18，所述排气管20的开口可通过诸如例如排气阀22等任何装置控制，以及用于氧化剂的带有至少一个进气管26的进气装置24，所述进气管26的开口可通过诸如例如进气阀28等任何装置控制。进气装置被设计用于准许带有预定的旋流比的氧化剂进入。进气装置因此可以包括至少一个节流装置且引擎可以包括至少一个控制装置以用于致动节流装置以便获得预定的旋流比。这些进气装置也可以包括进气管26的具体的几何结构。喷射装置包括至少一个燃料喷射器30，优选沿活塞的轴XX’布置，其喷嘴32包括多个孔口33，燃料通过所述孔口33在引擎的燃烧室34的方向上喷射并注入。注入的燃料是从这些喷射装置形成至少两个燃料喷射片，这里为燃料喷射40和42的两个片36和38，其在所示实例中具有与活塞16的轴合并的一般轴，同时上下轴向安置。更精确地说，在以下的描述中更接近活塞16的片36本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于压缩点火直接喷射内燃机的燃料喷射方法，所述内燃机包括至少一个汽缸(10)、携带燃料喷射装置(14)的汽缸盖(12)、在该汽缸中滑动的活塞(16)、由所述活塞的上面(44)在一侧上限定的燃烧室(34)，所述活塞包括在所述汽缸盖的方向上延伸并布置在带有至少两个混合区(Z1、Z2)的凹形凹陷部(46)的中心中的凸缘(48)，所述喷射装置在带有不同的片角(A1、A2)的至少两个燃料喷射片(36、38)中注入燃料，所述两个燃料喷射片为用于区(Z1)的喷射轴C1的下片(36)和用于区(Z2)的喷射轴C2的上片(38)，其特征在于所述方法包括在与另一片的所述燃料喷射(42)的径向方向(C2)形成非零角(b2)的径向方向(C1)上将所述片中的一个(36)的所述燃料喷射(40)喷射到所述燃烧室中，且准许氧化剂以小于或等于1.5的旋流数进入旋涡运动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.14 FR 14521191.一种用于压缩点火直接喷射内燃机的燃料喷射方法，所述内燃机包括至少一个汽缸(10)、携带燃料喷射装置(14)的汽缸盖(12)、在该汽缸中滑动的活塞(16)、由所述活塞的上面(44)在一侧上限定的燃烧室(34)，所述活塞包括在所述汽缸盖的方向上延伸并布置在带有至少两个混合区(Z1、Z2)的凹形凹陷部(46)的中心中的凸缘(48)，所述喷射装置在带有不同的片角(A1、A2)的至少两个燃料喷射片(36、38)中注入燃料，所述两个燃料喷射片为用于区(Z1)的喷射轴C1的下片(36)和用于区(Z2)的喷射轴C2的上片(38)，其特征在于所述方法包括在与另一片的所述燃料喷射(42)的径向方向(C2)形成非零角(b2)的径向方向(C1)上将所述片中的一个(36)的所述燃料喷射(40)喷射到所述燃烧室中，且准许氧化剂以小于或等于1.5的旋流数进入旋涡运动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以属于不同片的两个邻近的喷射(40、42)之间的角偏置(b2)喷射所述燃料喷射，所述角偏置基本等于相同的片的两个喷射之间的半角。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·马丁内斯，S·理查德，O·拉吉特，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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