体燃料； 将所述气体燃料射流分叉成至少第一燃料羽流和第二燃料羽流； 朝邻近气缸盖的第一混合区重新引导所述第一燃料羽流；以及 朝邻近活塞碗的第二混合区重新引导所述第二燃料羽流。2. 如权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料射流的喷射角包括矫正角，所述矫正角 用来补偿所述气体燃料射流与所述燃烧室的防火甲板之间的边界层流的流体动力效应，使 得所述气体燃料射流在预定公差范围内撞击分叉特征。3. 如权利要求1所述的方法，其还包括将引燃燃料射流直接引入所述燃烧室中，由此所 述引燃燃料射流压缩点火从而点燃所述气体燃料。4. 如权利要求3所述的方法，其中所述引燃燃料射流在所述气体燃料射流之前被引入。5. 如权利要求3所述的方法，其中引燃燃料喷射角小于气体燃料喷射角。6. 如权利要求1所述的方法，其还包括操作模式，所述操作模式包括： 仅通过引燃燃料给所述内燃机装料； 将引燃燃料射流直接引入所述燃烧室中； 将所述引燃燃料射流分叉成至少第一引燃燃料羽流和第二引燃燃料羽流； 朝所述第一混合区重新引导所述第一引燃燃料羽流； 朝所述第二混合区重新引导所述第二燃料羽流；以及 压缩点燃所述第一和第二引燃燃料羽流。7. 如权利要求1所述的方法，其中强制点火源点燃所述气体燃料。8. 如权利要求1所述的方法，其中所述燃烧室包括小于180mm的孔径。9. 如权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料射流在所述活塞处于压缩冲程期间的 上止点之前15°与做功冲程期间的上止点之后15°范围之间时分叉。10. 如权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料射流在所述活塞处于压缩冲程期间的 上止点之前30°与做功冲程期间的上止点之后30°范围之间时分叉。11. 如权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料射流在高负荷条件下引入时分叉并且 被朝所述第一和第二混合区重新引导，所述方法还包括 在轻负荷条件下引入所述气体燃料射流；以及 朝所述第二混合区引导所述气体燃料。12. 如权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料选自包含沼气、丁烷、乙烷、氢气、甲 烷、丙烷、天然气以及这些燃料的混合物的列表。13. 如权利要求1所述的方法，其还包括在高装料条件下执行以下各项： 执行第一气体燃料喷射，使得气体燃料被主要朝所述第一混合区引导；以及 执行第二气体燃料喷射，使得气体燃料被主要朝所述第二混合区引导。14. 一种用于内燃机的燃烧系统，其包括： 燃烧室，所述燃烧室部分由气缸壁和气缸盖限定； 活塞，其进一步限定所述燃烧室并且包括在所述气缸壁内往复的凹腔活塞碗，所述凹 腔活塞碗包括外边缘以及起始于所述外边缘的隆起物； 进气口； 进气门，所述进气门允许从所述进气口到所述燃烧室的进气的选择性连通，所述进气 口、所述进气门和所述活塞协作来静态地将所述进气引入具有0至0.5范围内的涡流数的所 述燃烧室中； 燃料喷射器，所述燃料喷射器被配置来将气体燃料直接引入所述燃烧室中； 用于点燃所述气体燃料的点火源；以及 控制器，所述控制器操作性地与所述燃料喷射器连接并且被编程来致动所述燃料喷射 器来将所述气体燃料引入所述燃烧室中； 其中起始于所述燃料喷射器的气体燃料射流点燃并且被朝所述隆起物引导并且一旦 撞击所述隆起物就分叉，从而形成至少第一燃料羽流和第二燃料羽流，所述第一燃料羽流 朝邻近所述气缸盖的第一混合区重新引导并且所述第二燃料羽流朝邻近所述活塞碗的第 二混合区重新引导。15. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述燃料喷射器被配置来在喷射角下引入所 述气体燃料射流，所述喷射角包括矫正角，所述矫正角用来补偿所述气体燃料射流与所述 燃烧室的防火甲板之间的边界层流的流体动力效应，使得所述气体燃料射流在预定公差范 围内撞击分叉特征。16. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述气体燃料射流在高负荷条件下引入时分 叉并且被朝所述第一和第二混合区重新引导，所述控制器还被编程来在轻负荷条件下引入 所述气体燃料射流，使得所述气体燃料射流通过所述隆起物被朝所述第二混合区引导。17. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述气体燃料射流在所述活塞处于压缩冲程 期间的上止点之前15°与做功冲程期间的上止点之后15°的范围之间时分叉。18. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述气体燃料射流在所述活塞处于压缩冲程 期间的上止点之前30°与做功冲程期间的上止点之后30°的范围之间时分叉。19. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述燃料喷射器是被配置来引入所述气体燃 料和引燃燃料的同心针燃料喷射器。20. 如权利要求19所述的燃烧系统，其中所述引燃燃料的喷射正时的开始早于所述气 体燃料的喷射正时的开始。21. 如权利要求19所述的燃烧系统，其中气体燃料射流喷射角大于引燃燃料射流喷射 角。22. 如权利要求19所述的燃烧系统，所述控制器还被编程来当（1)所述气体燃料压降低 于预定值以及(2)气体燃料液滴的数量低于预定值中的至少一个时仅将所述引燃燃料引入 所述燃烧室中，使得所述内燃机仅利用所述引燃燃料来装料，并且其中起始于所述燃料喷 射器的引燃燃料射流一旦撞击所述隆起物就分叉，从而形成至少第一引燃燃料羽流和第二 引燃燃料羽流，所述第一引燃燃料羽流被朝所述第一混合区重新引导并且所述第二引燃燃 料羽流被朝所述第二混合区重新引导。23. 如权利要求14所述的燃烧系统，其还包括被配置来将引燃燃料引入所述燃烧室中 的第二燃料喷射器。24. 如权利要求23所述的燃烧系统，起始于所述第二燃料喷射器的引燃燃料射流一旦 撞击所述隆起物就分叉，从而形成至少第一引燃燃料羽流和第二引燃燃料羽流，所述第一 引燃燃料羽流被朝所述第一混合区重新引导并且所述第二引燃燃料羽流被朝所述第二混 合区重新引导。25. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述点火源是强制点火源。26. 如权利要求25所述的燃烧系统，其中所述强制点火源是火花点火器、微波点火设备 以及激光点火器中的一个。27. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述燃烧室包括小于180_的孔径。28. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中所述气体燃料选自包含沼气、丁烷、乙烷、氢 气、甲烷、丙烷、天然气以及这些燃料的混合物的列表。29. 如权利要求14所述的燃烧系统，其中在高装料条件期间，所述控制器还被编程来： 执行第一气体燃料喷射，使得气体燃料被主要朝所述第一混合区引导;并且 执行第二气体燃料喷射，使得气体燃料被主要朝所述第二混合区引导。
【专利摘要】气体燃料喷射压力通常小于液体燃料喷射压力，从而造成减小的气体燃料射流冲力和混合。一种用于内燃机的燃烧系统包括进气口和进气门、气缸和活塞，它们协作来提供静态燃烧室。所述活塞包括凹腔式活塞碗，所述凹腔式活塞碗包括外边缘以及起始于所述外边缘的隆起物。燃料喷射器被配置来将气体燃料直接引入所述燃烧室中，并且点火源被提供用于点燃所述气体燃料。控制器致动所述燃料喷射器，使得气体燃料射流被朝隆起物引导并且一旦撞击所述隆起物就分叉，从而形成第一和第二燃料羽流。所述第一燃料羽流被朝邻近气缸盖的第一混合区重新引导，并且所述第二燃料羽流被朝邻近所述活塞碗的第二混合区重新引导。
【IPC分类】F02F3/26, F02D19/02, F02B23/06, F02B43/00
【公开号】CN105518274
【申请号】CN201480048526
【发明人】J·黄, D·W·歌戴
【申请人】西港电力公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】CA2826435A1, CA2826435C, WO2015031991A1