具有改善的燃料排放系数的燃料喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明整体涉及适合在内燃机的燃料喷射器中使用的喷嘴。本发明还适用于结合 了此类喷嘴的燃料喷射器。本发明还涉及此类喷嘴的制造方法，以及结合了此类喷嘴的燃 料喷射器的制造方法。本发明还涉及在车辆中使用喷嘴和燃料喷射器的方法。
【背景技术】
[0002] 存在三种基本类型的燃料喷射器系统。这些系统采用进气道燃料喷射（PFI)方 式、汽油直接喷射（GDI)方式和直接喷射（DI)方式。PFI和GDI使用汽油作为燃料，而DI 使用柴油燃料。人们仍在继续进一步研制燃料喷射器喷嘴和包含燃料喷射器喷嘴的燃料喷 射系统，以便潜在地提高燃料效率、减少内燃机的危害性排放物，以及降低包含内燃机的车 辆的总体能量要求。
【发明内容】
[0003] 本发明涉及燃料喷射器喷嘴。在一个示例性实施例中，燃料喷射器喷嘴包括：入口 面；与入口面相背对的出口面；和一个或多个喷嘴通孔，其中一个或多个喷嘴通孔中的每 个喷嘴通孔包括位于入口面上的至少一个入口开口，该至少一个入口开口通过由内表面限 定的腔连接至位于出口面上的至少一个出口开口，每个入口开口具有入口开口尺寸或直径 D，每个出口开口具有出口开口尺寸或直径d，并且至少一个喷嘴通孔表现出大于约0.50的 排放系数CD，该排放系数Cd通过下式计算：
[0004]
【主权项】
1. 一种燃料喷射器喷嘴，包括： 入口面；与所述入口面相背对的出口面；和一个或多个喷嘴通孔，其中所述一个或多 个喷嘴通孔中的每个喷嘴通孔包括位于所述入口面上的至少一个入口开口，所述至少一个 入口开口通过由内表面限定的腔连接至位于所述出口面上的至少一个出口开口，每个所述 入口开口具有入口开口直径D，每个所述出口开口具有出口开口直径d，并且至少一个所述 喷嘴通孔表现出如通过下式计算的大于约0. 50的排放系数CD:
其中： QtiiPl表示从所述至少一个出口开口排出的流体的体积流量； Aaa表不所述至少一个出口开口的出口面积； Αλα表不所述至少一个入口开口的入口面积； ?:表示沿所述至少一个入口开口的第一压力； 己表示沿所述至少一个出口开口的第二压力；并且 P表示从所述至少一个出口开口排出的流体的密度，并且其中最大的出口开口直径为 约 200 μ m〇
2. 根据权利要求1所述的燃料喷射器喷嘴，其中所述入口面表面积包括（i)所述一个 或多个喷嘴通孔的组合的入口开口面积和（ii)入口着陆面积，并且所述入口着陆面积限 定所述入口面表面积的约26 %至约74%。
3. 根据权利要求2所述的喷嘴，其中每个所述出口开口具有出口开口面积，所述出口 面具有出口表面积，所述出口表面积包括（i)所述喷嘴通孔的组合的出口开口面积和（ii) 出口着陆面积，并且所述组合的出口开口面积小于所述组合的入口开口面积的约6. 80%。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的喷嘴，其中每个喷嘴通孔具有至少约0. 90的排 放系数Cd。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的喷嘴，其中至少一个喷嘴通孔具有多边形形状 的入口开口，所述多边形形状的入口开口具有沿所述入口表面延伸的至少三条侧边。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的喷嘴，其中在任何两个相邻的入口开口之间没 有入口着陆区域。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的喷嘴，其中所述喷嘴包括多个喷嘴通孔，每个喷 嘴通孔具有六边形形状的带侧边的入口开口和圆形形状的出口开口，并且每个入口开口的 至少三条侧边中的每条侧边限定用于两个入口开口的侧边。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的喷嘴，其中所述入口面的一部分和所述出口面 的一部分基本上彼此平行。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的喷嘴，其中所述喷嘴为具有基本上平坦的构型 的喷嘴板。
10. -种燃料喷射器，包括根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴。
11. 一种燃料喷射器系统，包括根据权利要求10所述的燃料喷射器。
12. -种降低车辆的总体能量需求的方法，所述方法包括： 将根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴结合到所述车辆的燃料喷射器系统中。
13. -种提高车辆的总体燃料效率的方法，所述方法包括： 将根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴结合到所述车辆的燃料喷射器系统中。
14. 一种在利用燃料喷射器系统内的减小的压力的同时维持穿过车辆的所述燃料喷射 器系统的流体的质量流速的方法，所述方法包括： 将根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴结合到所述车辆的所述燃料喷射器系统 中。
15. -种制造根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴的方法。
【专利摘要】本发明公开了喷嘴及其制造方法。本发明所公开的喷嘴在其中具有至少一个喷嘴通孔，其中所述至少一个喷嘴通孔表现出大于约0.50的排放系数CD。本发明还公开了包含所述喷嘴的燃料喷射器。本发明还公开了喷嘴和燃料喷射器的制造和使用方法。
【IPC分类】F02M61-18
【公开号】CN104736836
【申请号】CN201380049927
【发明人】斯科特·M·施诺布里克, 巴里·S·卡彭特, 芭芭拉·A·菲平, 詹姆斯·C·诺瓦克, 大卫·H·雷丁杰, 里安·C·舍克
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年8月1日
【公告号】EP2880299A1, US20150204291, WO2014022631A1