专利名称：发动机用时域可控燃油喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域。
技术背景发动机燃油喷射装置及其技术对于发动机的效率和环保性是十分重要的， 因此，在该领域的研究和产品也有很多。但是，燃油喷射的根本问题是如果提 高燃油和空气混合程度以及实现喷射正时关系及喷油量的可调整性。迄今为止 的燃油喷射技术都是采用固定式燃油喷射技术，由于燃油喷射时会形成扇形空 白空间(所谓扇形空白空间就是空气和燃料混合不好或不混合的空间)，从而影 响燃油和空气的混合。通常为了减少和消除此扇形空白空间，多采用高雾化喷 射技术和改善空气缸内流动技术，但是这些技术很难完全消除扇形空白空间， 而且传统的喷射器不能对燃油在不同方位采用时间差喷射，因此，需要发明一 种新型燃油喷射技术使得空气和燃料在燃烧室全域内都能得到良好的混合，且 可在不同方位上差吋混合。发明内容本发明通过喷射器转动驱动装置和喷射器转动驱动结构使燃油喷射器可按 其轴心摆动、往复转动或旋转，同时采用动态供油结构无论燃油喷射器摆动、 往复转动或旋转时都可对燃油喷射器供油，从而形成在燃油喷射时燃油喷射器 摆动、往复转动或旋转，这样可以使燃油束在发动机气缸内全域与空气混合。 动态供油可采用径向式或轴向式，也可采用两者混合式。通过燃油喷射器的转 动和/或通道结构体的转动，可以形成燃油通道的断通，从而实现喷油正吋，在 这种结构中，燃油源设为压力燃油源；在燃油喷射器转动和/或通道结构体转动 不能形成燃油通道的断通的结构中，需将燃油源设为正时脉冲燃油源。为了调 整燃油喷射的相位，可以调整通道结构体、径向正时通道结构体或轴向正时通 道结构体的摆角。燃油喷射器的转速可根据燃油喷射器上设置的喷射孔在圆周 方向上的个数来设定，力争达到燃油喷射器在燃油喷射吋间段内能使燃油束与 气缸全域内的空气混合，在燃油喷射器上所设置的燃油喷射孔不但可以在径向多个排列也可在轴向多个排列，还可设定不同角度。通过提高燃油喷射器的转速实现在燃油喷射吋间内燃油束不止一次的覆盖 气缸全域，通过调整燃油喷射器的转速和喷射孔的排列方式，可以使燃油束在 某一时刻仅覆盖一个或多个气缸燃烧室空间，从而有利于层燃防止爆燃。为克服传统发动机燃油喷射器的不足，本发明公开了一种发动机用时域可 控燃油喷射装置，本发明的目的是这样实现的一种发动机用时域可控燃油喷射装置，包括燃油喷射器，喷射器转动驱动 装置，所述燃油喷射器的一部分设为与发动机燃烧室外壁和/或与发动机进气道 外壁密封转动接触，在所述燃油喷射器上设喷射器转动驱动结构，所述燃油喷 射器经所述喷射器转动驱动结构受所述喷射器转动驱动装置驱动按所述燃油喷 射器的中心轴线转动，所述燃油喷射器的喷射孔直接或间接设在发动机燃烧室 内和/或直接或间接设在所述发动机进气道内。所述发动机设为各类内燃机和各类外燃机，例如汽油机、柴油机、喷气式 发动机、燃气轮机和蒸汽轮机，且单缸和多缸均可。所谓吋域可控燃油喷射装置是指喷油相位、喷油吋间和在燃烧室内的喷 油方位随发动机的不同工况可以自动控制。所述燃油喷射器的一部分设为与发动机气缸盖或与发动机进气道密封转动 接触，形成气压密封转动接触面，在所述燃油喷射器的外侧设通道结构体，所 述燃油喷射器的另一部分设为与所述通道结构体动态密封接触形成喷射器动态 密封接触面，在所述燃油喷射器上设一个或多个喷射供油通道，所述喷射供油 通道与所述喷射器动态密封接触面连通，在所述通道结构体上设一个或多个供 油通道，所述供油通道的A端与所述喷射器动态密封接触面连通，所述供油通 道的B端直接或间接与供油管道连通，所述供油管道直接或间接与燃油源连通， 在所述燃油喷射器上设喷射器转动驱动结构，所述燃油喷射器经所述喷射器转 动驱动结构受所述喷射器转动驱动装置驱动，所述燃油喷射器的喷射孔设在发 动机燃烧室内或设在所述发动机进气道内，在所述气压密封转动接触面设或不 设机油润滑冷却通道。所述喷射供油通道设为喷射供油径向通道，所述通道结构体设为径向通道结构体，所述供油通道设为径向供油通道，所述径向通道结构体与所述燃油喷 射器动态密封接触形成喷射器径向动态密封接触面，所述喷射器转动驱动装置 设为喷射器转动正时驱动装置，所述燃油源设为压力燃油源，或所述喷射器转 动驱动装置设为喷射器转动非正时驱动装置，所述燃油源设为正时脉冲燃油源， 在所述喷射器径向动态密封接触面上设全时域环形供油通道，所谓全时域环形 供油通道是指在燃油喷射器上或在径向通道结构体上开设一环形通道使得无论 燃油喷射器转到何种角度均可对其供油；或所述喷射供油通道设为喷射供油轴 向通道，所述通道结构体设为轴向通道结构体，所述供油通道设为轴向供油通 道，所述轴向通道结构体与所述燃油喷射器动态密封接触形成喷射器轴向动态 密封接触面，所述喷射器转动驱动装置设为喷射器转动正吋驱动装置，所述燃 油源设为压力燃油源，或所述喷射器转动驱动装置设为喷射器转动非正吋驱动 装置，所述燃油源设为正时脉冲燃油源，于所述喷射器轴向动态密封接触面上 所述喷射供油轴向通道和所述轴向供油通道设为全时域轴向供油通道。所谓全时域轴向供油通道是指喷射供油轴向通道和轴向供油通道之间的连 通不受燃油喷射器转动的影响，例如，可设为此两通道在一条轴线上或其中一 个通道的断面包含着另外一个通道以及在此两通道相接触的端面上设环形槽结 构连通两通道。在所述径向通道结构体的外侧设径向正吋通道结构体，所述径向通道结构 体与所述径向正时通道结构体动态密封接触形成径向正时动态密封接触面，在 所述径向正吋通道结构体上设一个或多个径向正吋供油通道，所述径向正吋供 油通道的一端与所述径向正时动态密封接触面连通，所述径向正时供油通道的 另一端直接或间接经所述供油管道与所述压力燃油源连通，所述径向供油通道 的B端设为经所述径向正时动态密封接触面再经径向正时供油通道直接或间接 与所述供油管道连通，所述燃油喷射器经所述喷射器转动驱动结构受所述喷射 器转动驱动装置驱动，所述径向通道结构体经所述径向通道结构体驱动结构受 径向通道结构体正时驱动装置驱动；或在所述轴向通道结构体上设轴向通道结 构体驱动结构，在所述轴向通道结构体的上方设轴向正吋通道结构体，所述轴 向通道结构体与所述轴向正时通道结构体动态密封接触形成轴向正时动态密封接触面，在所述轴向正时通道结构体上设一个或多个轴向正时供油通道，所述 轴向正时供油通道的一端与所述轴向正时动态密封接触面连通，所述轴向正时 供油通道的另一端直接或间接经所述供油管道与所述压力燃油源连通，所述轴向供油通道的B端设为经所述轴向正时动态密封接触面再经轴向正时供油通道 直接或间接与所述供油管道连通，所述燃油喷射器经所述喷射器转动驱动结构 受所述喷射器转动驱动装置驱动，所述轴向通道结构体经所述轴向通道结构体 驱动结构受轴向通道结构体正时驱动装置驱动。所述喷射器转动驱动结构设为行星轮系中的太阳轮，所述径向通道结构体 设为所述行星轮系中的内齿轮式径向通道结构体，所述内齿轮式径向通道结构 体与所述燃油喷射器动态密封接触形成喷射器径向动态密封接触面，在所述喷 射器径向动态密封接触面上设全吋域环形供油通道，在所述内齿轮式径向通道 结构体上设所述径向通道结构体驱动结构，在所述内齿轮式径向通道结构体的 中心轴外侧设径向正时通道结构体，所述内齿轮式径向通道结构体与所述径向 正时通道结构体动态密封接触形成径向正吋动态密封接触面，在所述径向正吋 通道结构体上设一个或多个径向正吋供油通道，所述径向正时供油通道的一端 与所述径向正时动态密封接触面连通，所述径向正时供油通道的另一端直接或 间接经所述供油管道与所述压力燃油源连通，所述径向供油通道的B端设为经 所述径向正时动态密封接触面再经径向正吋供油通道直接或间接与所述供油管 道连通，所述喷射器转动驱动装置设为所述行星轮系中的行星轮，所述燃油喷 射器经所述太阳轮再经所述行星轮与所述内齿轮式径向通道结构体的内齿啮合 传动，所述径向通道结构体驱动结构受所述径向通道结构体正时驱动装置驱动； 或所述喷射供油通道设为喷射供油轴向通道，所述通道结构体设为轴向通道结 构体，所述供油通道设为轴向供油通道，所述燃油源设为压力燃油源，所述喷 射器转动驱动结构设为所述行星轮系中的太阳轮，所述轴向通道结构体设为所 述行星轮系中的内齿轮式轴向通道结构体，所述内齿轮式轴向通道结构体与所 述燃油喷射器动态密封接触形成喷射器轴向动态密封接触面，于所述喷射器轴 向动态密封接触面上所述喷射供油轴向通道和所述轴向供油通道设为全时域轴 向供油通道，在所述内齿轮式轴向通道结构体上设所述轴向通道结构体驱动结构，在所述内齿轮式轴向通道结构体的中心轴上方设轴向正吋通道结构体，所 述内齿轮式轴向通道结构体与所述轴向正吋通道结构体动态密封接触形成所述 轴向正时动态密封接触面，在所述轴向正吋通道结构体上设一个或多个轴向正 时供油通道，所述轴向正时供油通道的一端与所述轴向正时动态密封接触面连 通，所述轴向正时供油通道的另一端直接或间接经所述供油管道与所述压力燃油源连通，所述轴向供油通道的B端设为经所述轴向正时动态密封接触面再经 轴向正时供油通道直接或间接与所述供油管道连通，所述喷射器转动驱动装置 设为所述行星轮系中的行星轮，所述燃油喷射器经所述太阳轮再经所述行星轮 与所述内齿轮式轴向通道结构体的内齿啮合传动，所述轴向通道结构体驱动结 构受所述轴向通道结构体正时驱动装置驱动。所述燃油喷射器设为传统柱塞式燃油喷射器或设为壳体形变式燃油喷射器 或阀头外移式燃油喷射器或电控喷射器；在设有所述电控喷射器的结构中，在 所述电控喷射器上设非正时转动供电机构，正时脉冲电源经供电碳刷再经非正 时受电转子对所述电控喷射器供电，或在所述电控喷射器上设正时转动供电机 构，非正吋脉冲电源经供电碳刷再经正时受电转子对所述电控喷射器供电。在设有电控喷射器的结构中，为保证向电控喷射器供电，可采用两种方式。 其一是供电触点(供电碳刷等)与受电转子连续供电的非正时转动供电机构， 即供电触点与受电转子的接触面上不设非导电区域，没有断通也就没有正时功能，在这种结构中，与供电触点连接的电源就必须有正时功能(即有正时脉冲)； 其二是供电触点(供电碳刷等)与受电转子非连续供电的正时转动供电机构， 即供电触点与受电转子的接触面上设有非导电区域，有断通功能也即设有正时 功能，通过调整导体和绝缘体的弧长实现喷射正时，在这种结构中，与供电触 点连接的电源就可以没有正时功能(即无正时脉冲)。在一个所述燃油喷射器上设一个或多个喷射孔，所述喷射孔设为在一个喷 射面内均等或非均等布置，或在多个喷射面内均等或非均等布置，或在一个或 数个径向方位内按轴向布置。所述喷射器转动驱动结构设为电动马达转子，所述喷射器转动驱动装置设 为电动马达定子；或所述喷射器转动驱动结构设为流体马达转子，所述喷射器转动驱动装置设为流体马达定子。在所述燃油喷射器与所述发动机燃烧室外壁和/或与所述发动机进气道外 壁密封转动接触形成所述气压密封转动接触面处设所述机油润滑冷却通道；禾W 或在所述燃油喷射器上设弹性体，和/或在所述燃油喷射器上设压紧机构，所述 压紧机构设为静态压紧机构或动态压紧机构，所述动态压紧机构受动态压紧控 制机构控制。弹性体的设置是为了满足燃油喷射器与气缸盖或与进气道之间形成密封转 动关系并实现由于磨损或热胀冷縮的补偿；所谓静态压紧结构可设为调整垫片 或调整螺丝，以保证燃油喷射器与气缸盖或进气道之间的密封转动关系；所谓 动态压紧机构是根据燃油喷射器在发动机工况变化吋受温度和压力的影响而发 生不同程度的形变，调整对燃油喷射器的压力以改变燃油喷射器的旋转阻力。在所述通道结构体、所述径向通道结构体、所述轴向通道结构体、所述径 向正时通道结构体或所述轴向正时通道结构体上设喷射相量调整驱动结构，所 述喷射相量调整驱动结构受喷射相量控制机构控制，实现喷射时间、相位和喷 射量的调整，所谓喷射相量是指喷射相位和喷射量。在所述通道结构体、所述径向通道结构体、所述轴向通道结构体、所述径 向正时通道结构体或所述轴向正时通道结构体上设不同通径的供油通道，所述 通道结构体、所述径向通道结构体、所述轴向通道结构体、所述径向正时通道 结构体或所述轴向正时通道结构体受通道孔径调整装置控制，实现多级喷射及 喷射量的调整。所述燃油喷射器设在所述发动机燃烧室内或所述发动机进气道内的部位上 设有扇叶。所述通道结构体设为所述径向结构体时，在所述径向通道结构体与所述燃 油喷射器动态密封接触形成的所述喷射器径向动态密封接触面处设喷射器径向 回油收集结构；所述通道结构体设为所述轴向结构体时，在所述轴向通道结构 体与所述燃油喷射器动态密封接触形成的所述喷射器轴向动态密封接触面处设 喷射器轴向回油收集结构；所述径向通道结构体的外侧设径向正时通道结构体 时，在所述径向通道结构体与所述径向正吋通道结构体动态密封接触形成所述径向正时动态密封接触面处设处设径向正时回油收集结构，所述轴向通道结构 体的上方设轴向正时通道结构体时，在所述轴向通道结构体与所述轴向正时通 道结构体动态密封接触形成所述轴向正时动态密封接触面处设轴向正吋回油收 集结构。本发明有以下积极有益的效果1 、本发明可在气缸全域内实现空气燃油的混合及实现喷射正时关系和喷油 量的可调整性，从而提高发动机效率和环保性。2、本发明结构简单，可适用于任何带有发动机的设备。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明燃油喷射器旋转正时(径向密封面)结构示意图；图3为本发明燃油喷射器旋转不正时(径向密封面)结构示意图；图4为本发明燃油喷射器旋转正时(轴向密封面)结构示意图；图5为本发明燃油喷射器旋转不正时(轴向密封面)结构示意图；图6为本发明设有径向通道结构体的实施例结构示意图；图7为本发明设有轴向通道结构体的实施例结构示意图；图8为本发明燃油喷射器与径向通道结构体间设有行星齿轮结构示意图；图9为本发明燃油喷射器与轴向通道结构体间设有行星齿轮结构示意图；图10为本发明设有径向正吋通道结构体的实施例结构示意图；图11为本发明设有轴向正吋通道结构体的实施例结构示意图；图12为本发明径向通道结构体上设有多个正时供油通道结构示意图；图13为本发明轴向通道结构体上设有多个正时供油通道结构示意图；图14为本发明将燃油喷射器设为电动马达转子实施例结构示意图；图15为将燃油喷射器设为流体马达转子的实施例结构示意图；图16为径向密封面泄油处设有回油结构的第一实施例结构示意图；图17为径向密封面泄油处设有回油结构的第二实施例结构示意图；图18为轴向密封面泄油处设有回油结构的实施例结构示意图；图19为燃油喷射器上设有扇叶的实施例结构示意图； 图20为燃油喷射器设为壳体形变式的实施例结构示意图； '图21为燃油喷射器设为阀头外位移式的实施例结构示意图; 图22为本发明中非正时转动供电机构的结构示意图； 图23为本发明中正时转动供电机构的结构示意图； 图24为本发明设有静态压紧机构实施例的结构示意图； 图25为本发明设有动态压紧机构实施例的结构示意图； 图26为本发明设为内装式燃油喷射装置实施例结构示意图;附图编号1.燃油喷射器 2.喷射器转动驱动装置6.通道结构体 16.喷射器动态密封接触面5.供油管道 22.喷射器转动驱动结构 100.发动机进气道外壁4.供油通道8. 喷射孔9. 发动机燃烧室90.发动机燃烧室外壁 3.喷射供油通道 7.燃油源 10.发动机进气道 301.喷射供油径向通道601.径向通道结构体401.径向供油通道 160.喷射器径向动态密封接触面201. 喷射器转动正时驱动装置77.压力燃油源 4.供油通道202. 喷射器转动非正时驱动装置 702.正时脉冲燃油源14.全时域环形供油通道302.喷射供油轴向通道 602.轴向通道结构体161.喷射器轴向动态密封接触面 221.径向通道结构体驱动结构 17.径向正时动态密封接触面 221.径向通道结构体驱动结构 211.径向通道结构体正时驱动装置 222.轴向通道结构体驱动结构 611.轴向正时通道结构体 18.轴向正吋动态密封接触面646.轴向正时供油通道 212.轴向通道结构体正时驱动装置110.太阳轮 613.内齿轮式径向通道结构体 220.行星轮614.内齿轮式轴向通道结构体 901.机油润滑冷却通道902.弹性体 903.压紧机构 904.静态压紧机构402.轴向供油通道 15.全吋域轴向供油通道 610.径向正时通道结构体 645.径向正时供油通道905.动态压紧机构 906.动态压紧控制机构622.喷射相量调整驱动结构 623.喷射相量控制机构624.通道孔径调整装置 2211.行星轮系 81.扇叶101.传统柱塞式燃油喷射器 102.壳体形变式燃油喷射器2201 2204 1602 1604电动马达转子 2202.电动马达定子 2203.流体马达转子、、* /瓜体马达定子 1601.喷射器径向回油收集结构喷射器轴向回油收集结构 1603.径向正时回油收集结构轴向正时回油收集结构 1090.气压密封转动接触面 10001.电控喷射器10002.非正时转动供电机构10003.正时转动供电机构 10004.非正时受电转子10005.供电碳刷 10006.正吋受电转子10007.正时脉冲电源 10008.非正时脉冲电源10009.绝缘体 10010.导体具体实施方式
如图1所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，包括燃油喷射器1，喷射器 转动驱动装置2，所述燃油喷射器1的一部分设为与发动机燃烧室外壁90或与 发动机进气道外壁100密封转动接触，形成气压密封转动接触面1090，在所述 燃油喷射器1的外侧设通道结构体6，所述燃油喷射器1的另一部分设为与所述 通道结构体6动态密封接触形成喷射器动态密封接触面16，在所述燃油喷射器 1上设一个或多个喷射供油通道3，所述喷射供油通道3与所述喷射器动态密封 接触面16连通，在所述通道结构体6上设一个或多个供油通道4，所述供油通 道4的A端与所述喷射器动态密封接触面16连通，所述供油通道4的B端直接 或间接与供油管道5连通，所述供油管道5直接或间接与燃油源7连通，在所 述燃油喷射器1上设喷射器转动驱动结构22，所述燃油喷射器1经所述喷射器 转动驱动结构22受所述喷射器转动驱动装置2驱动，所述燃油喷射器1的喷射 孔8设在发动机燃烧室9内或设在所述发动机进气道10内，在所述气压密封转 动接触面1090设或不设机油润滑冷却通道901 。如图1和图2所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供油通道3设为喷射供油径向通道301，所述通道结构体6设为径向通道结构体601，所述 供油通道4设为径向供油通道401 ，所述径向通道结构体601与所述燃油喷射器 1动态密封接触形成喷射器径向动态密封接触面16.0，所述喷射器转动驱动装置 2设为喷射器转动正时驱动装置201 ，所述燃油源7设为压力燃油源77。如图3所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射器转动驱动装置2 设为喷射器转动非正吋驱动装置202，所述燃油源7设为正时脉冲燃油源702， 在所述喷射器径向动态密封接触面160上设全时域环形供油通道14。如图4所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供油通道3设为 喷射供油轴向通道302，所述通道结构体6设为轴向通道结构体602，所述供油 通道4设为轴向供油通道402，所述轴向通道结构体602与所述燃油喷射器1动 态密封接触形成喷射器轴向动态密封接触面161 ，所述喷射器转动驱动装置2设 为喷射器转动正时驱动装置201，所述燃油源7设为压力燃油源77。如图5所示的发动机用吋域可控燃油喷射装置，所述喷射器转动驱动装置2 设为喷射器转动非正时驱动装置202，所述燃油源7设为正时脉冲燃油源702， 于所述喷射器轴向动态密封接触面161上所述喷射供油轴向通道302和所述轴 向供油通道402设为全时域轴向供油通道15。如图6、图10和图12所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供 油通道3设为喷射供油径向通道301，所述通道结构体6设为径向通道结构体 601 ，所述供油通道4设为径向供油通道401 ，所述燃油源7设为压力燃油源77， 所述径向通道结构体601与所述燃油喷射器1动态密封接触形成喷射器径向动 态密封接触面160，在所述喷射器径向动态密封接触面160上设全时域环形供油 通道14，在所述径向通道结构体601上设径向通道结构体驱动结构221，在所 述径向通道结构体601的外侧设径向正时通道结构体610，所述径向通道结构体 601与所述径向正吋通道结构体610动态密封接触形成径向正时动态密封接触面 17，在所述径向正吋通道结构体610上设一个或多个径向正吋供油通道645，所 述径向正时供油通道645的一端与所述径向正时动态密封接触面17连通，所述 径向正时供油通道645的另一端直接或间接经所述供油管道5与所述压力燃油 源77连通，所述径向供油通道401的B端设为经所述径向正吋动态密封接触面直接或间接与所述供油管道5连通，所述燃油喷 射器1经所述喷射器转动驱动结构22受所述喷射器转动驱动装置2驱动，所述 径向通道结构体601经所述径向通道结构体驱动结构221受径向通道结构体正 时驱动装置211驱动。如图7、图11和图13所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供 油通道3设为喷射供油轴向通道302，所述通道结构体6设为轴向通道结构体 602，所述供油通道4设为轴向供油通道402，所述燃油源7设为压力燃油源77， 所述轴向通道结构体602与所述燃油喷射器1之间形成喷射器轴向动态密封接 触面161，于所述喷射器轴向动态密封接触面161上所述喷射供油轴向通道302 和所述轴向供油通道402设为全吋域轴向供油通道15，在所述轴向通道结构体 602上设轴向通道结构体驱动结构222，在所述轴向通道结构体602的上方设轴 向正时通道结构体611，所述轴向通道结构体602与所述轴向正时通道结构体 611动态密封接触形成轴向正时动态密封接触面18，在所述轴向正时通道结构 体611上设一个或多个轴向正时供油通道646，所述轴向正时供油通道646的一 端与所述轴向正吋动态密封接触面18连通，所述轴向正时供油通道646的另一 端直接或间接经所述供油管道5与所述压力燃油源77连通，所述轴向供油通道 402的B端设为经所述轴向正时动态密封接触面18再经轴向正时供油通道646 直接或间接与所述供油管道5连通，所述燃油喷射器1经所述喷射器转动驱动 结构22受所述喷射器转动驱动装置2驱动，所述轴向通道结构体602经所述轴 向通道结构体驱动结构222受轴向通道结构体正时驱动装置212驱动。如图8所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供油通道3设为 喷射供油径向通道301，所述通道结构体6设为径向通道结构体601，所述供油 通道4设为径向供油通道401,所述燃油源7设为压力燃油源77，所述喷射器 转动驱动结构22设为行星轮系2211中的太阳轮110，所述径向通道结构体601 设为所述行星轮系2211中的内齿轮式径向通道结构体613，所述内齿轮式径向 通道结构体613与所述燃油喷射器1动态密封接触形成喷射器径向动态密封接 触面160，在所述喷射器径向动态密封接触面160上设全时域环形供油通道14， 在所述内齿轮式径向通道结构体613上设所述径向通道结构体驱动结构221 ，在所述内齿轮式径向通道结构体613的中心轴外侧设径向正吋通道结构体610，所 述内齿轮式径向通道结构体613与所述径向正时通道结构体610动态密封接触 形成径向正时动态密封接触面17，在所述径向正时通道结构体610上设一个或 多个径向正时供油通道645，所述径向正时供油通道645的一端与所述径向正时 动态密封接触面17连通，所述径向正时供油通道645的另一端直接或间接经所 述供油管道5与所述压力燃油源77连通，所述径向供油通道401的B端设为经 所述径向正吋动态密封接触面17再经径向正时供油通道645直接或间接与所述 供油管道5连通，所述喷射器转动驱动装置2设为所述行星轮系2211中的行星 轮220，所述燃油喷射器1经所述太阳轮110再经所述行星轮220与所述内齿轮 式径向通道结构体613的内齿啮合，所述径向通道结构体驱动结构221受所述 径向通道结构体正时驱动装置211驱动。如图9所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射供油通道3设为 喷射供油轴向通道302，所述通道结构体6设为轴向通道结构体602，所述供油 通道4设为轴向供油通道402，所述燃油源7设为压力燃油源77，所述喷射器 转动驱动结构22设为所述行星轮系2211中的太阳轮110，所述轴向通道结构体 602设为所述行星轮系2211中的内齿轮式轴向通道结构体614，所述内齿轮式 轴向通道结构体614与所述燃油喷射器1动态密封接触形成喷射器轴向动态密 封接触面161 ，于所述喷射器轴向动态密封接触面161上所述喷射供油轴向通道 302和所述轴向供油通道402设为全吋域轴向供油通道15，在所述内齿轮式轴 向通道结构体614上设所述轴向通道结构体驱动结构222，在所述内齿轮式轴向 通道结构体614的中心轴上方设轴向正时通道结构体611 ，所述内齿轮式轴向通 道结构体614与所述轴向正时通道结构体611动态密封接触形成所述轴向正时 动态密封接触面18，在所述轴向正时通道结构体611上设一个或多个轴向正吋 供油通道646，所述轴向正吋供油通道646的一端与所述轴向正吋动态密封接触 面18连通，所述轴向正时供油通道646的另一端直接或间接经所述供油管道5 与所述压力燃油源77连通，所述轴向供油通道402的B端设为经所述轴向正时 动态密封接触面18再经轴向正时供油通道646直接或间接与所述供油管道5连 通，所述喷射器转动驱动装置2设为所述行星轮系2211中的行星轮220，所述燃油喷射器1经所述太阳轮110再经所述行星轮220与所述内齿轮式轴向通道 结构体614的内齿啮合，所述轴向通道结构体驱动结构222受所述轴向通道结 构体正时驱动装置212驱动。如图14所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述喷射器转动驱动结构 22设为电动马达转子2201 ，所述喷射器转动驱动装置2设为电动马达定子2202。如图15所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，或所述喷射器转动驱动结 构22设为流体马达转子2203，所述喷射器转动驱动装置2设为流体马达定子 2204。如图20所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，在所述燃油喷射器1与所 述发动机燃烧室外壁90和/或与所述发动机进气道外壁100密封转动接触形成 所述气压密封转动接触面1090处设所述机油润滑冷却通道901;和/或在所述燃 油喷射器1上设弹性体902，和/或在所述燃油喷射器1上设压紧机构903，所 述压紧机构903设为静态压紧机构904。如图24所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，在所述燃油喷射器1与所 述发动机燃烧室外壁90和/或与所述发动机进气道外壁100密封转动接触形成 所述气压密封转动接触面1090处设所述机油润滑冷却通道901;和/或在所述燃 油喷射器1上设弹性体902，和/或在所述燃油喷射器1上设压紧机构903，所 述压紧机构903设为动态压紧机构905，所述动态压紧机构905受动态压紧控制 机构906控制。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示的发 动机用吋域可控燃油喷射装置，在所述通道结构体6、所述径向通道结构体601 、 所述轴向通道结构体602、所述径向正时通道结构体610或所述轴向正吋通道结 构体611上设喷射相量调整驱动结构622，所述喷射相量调整驱动结构622受喷 射相量控制机构623控制，实现喷射起始时刻和喷射终了时刻的调整。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图12所 示的发动机用时域可控燃油喷射装置，在所述通道结构体6、所述径向通道结构 体601、所述轴向通道结构体602、所述径向正时通道结构体610或所述轴向正 时通道结构体611上设不同通径的供油通道，所述通道结构体6、所述径向通道结构体601、所述轴向通道结构体602、所述径向正时通道结构体610或所述轴 向正时通道结构体611受通道孔径调整装置624控制，实现多级喷射及喷射量 的调整。如图19所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述燃油喷射器1在所述 发动机燃烧室9内或所述发动机进气道10内的部位上设有扇叶81 。如图19、 20、图21、图22、图23和图26所示的发动机用时域可控燃油喷 射装置，所述燃油喷射器1设为传统柱塞式燃油喷射器101或设为壳体形变式 燃油喷射器102或阀头外移式燃油喷射器103或电控喷射器10001;在设有所述 电控喷射器10001的结构中，在所述电控喷射器10001上设非正时转动供电机 构10002，正时脉冲电源10007经供电碳刷10005再经非正时受电转子10004对 所述电控喷射器10001供电，或在所述电控喷射器10001上设正时转动供电机 构10003，非正时脉冲电源10008经供电碳刷10005再经正时受电转子10006对 所述电控喷射器10001供电。如图16和图17所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述通道结构体6 设为所述径向结构体601日寸，在所述径向通道结构体601与所述燃油喷射器1 动态密封接触形成的所述喷射器径向动态密封接触面160处设喷射器径向回油 收集结构1601，或所述径向通道结构体601的外侧设径向正时通道结构体610 时，在所述径向通道结构体601与所述径向正时通道结构体610动态密封接触 形成所述径向正时动态密封接触面17处设处设径向正时回油收集结构1603。如图18所示的发动机用时域可控燃油喷射装置，所述通道结构体6设为所 述轴向结构体602吋，在所述轴向通道结构体602与所述燃油喷射器1动态密 封接触形成的所述喷射器轴向动态密封接触面161处设喷射器轴向回油收集结 构1602;或所述轴向通道结构体602的上方设轴向正时通道结构体611时，在 所述轴向通道结构体602与所述轴向正时通道结构体611动态密封接触形成所 述轴向正吋动态密封接触面18处设轴向正时回油收集结构1604。
权利要求
1、一种发动机用时域可控燃油喷射装置，包括燃油喷射器(1)和喷射器转动驱动装置(2)，其特征在于所述燃油喷射器(1)的一部分设为与发动机燃烧室外壁(90)和/或与发动机进气道外壁(100)密封转动接触，在所述燃油喷射器(1)上设喷射器转动驱动结构(22)，所述燃油喷射器(1)经所述喷射器转动驱动结构(22)受所述喷射器转动驱动装置(2)驱动按所述燃油喷射器(1)的中心轴线转动，所述燃油喷射器(1)的喷射孔(8)直接或间接设在发动机燃烧室(9)内和/或直接或间接设在所述发动机进气道(10)内。
2、 如权利要求1所述发动机用时域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 燃油喷射器(1)的一部分设为与所述发动机燃烧室外壁(90)和/或与所述发 动机进气道外壁(100)密封转动接触形成气压密封转动接触面(1090)，在所 述燃油喷射器(1)的外侧设通道结构体(6)，所述燃油喷射器(1)的另一部 分设为与所述通道结构体(6)动态密封接触形成喷射器动态密封接触面(16)， 在所述燃油喷射器(1)上设一个或多个喷射供油通道(3)，所述喷射供油通道(3)与所述喷射器动态密封接触面(16)连通，在所述通道结构体(6)上设 一个或多个供油通道(4)，所述供油通道(4)的A端与所述喷射器动态密封接 触面(16)连通，所述供油通道(4)的B端直接或间接与供油管道(5)连通， 所述供油管道(5)直接或间接与燃油源(7)连通，在所述燃油喷射器(1)上 设喷射器转动驱动结构(22)，所述燃油喷射器(1)经所述喷射器转动驱动结 构(22)受所述喷射器转动驱动装置(2)驱动，所述燃油喷射器(1)的喷射 孔(8)直接或间接设在发动机燃烧室(9)内和/或直接或间接设在所述发动机 进气道(10)内。
3、 如权利要求1所述发动机用吋域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 喷射供油通道(3)设为喷射供油径向通道(301)，所述通道结构体(6)设为 径向通道结构体(601)，所述供油通道(4)设为径向供油通道(401)，所述径 向通道结构体(601)与所述燃油喷射器(1)动态密封接触形成喷射器径向动 态密封接触面(160)，所述喷射器转动驱动装置(2)设为喷射器转动正时驱动 装置(201)，所述燃油源(7)设为压力燃油源(77)，或所述喷射器转动驱动装置(2)设为喷射器转动非正时驱动装置(202)，所述燃油源(7)设为正时 脉冲燃油源(702)，在所述喷射器径向动态密封接触面(160)上设全时域环形 供油通道(14);或所述喷射供油通道(3)设为喷射供油轴向通道(302)，所 述通道结构体(6)设为轴向通道结构体(602)，所述供油通道(4)设为轴向 供油通道(402)，所述轴向通道结构体(602)与所述燃油喷射器(1)动态密 封接触形成喷射器轴向动态密封接触面(161)，所述喷射器转动驱动装置(2) 设为喷射器转动正时驱动装置(201)，所述燃油源(7)设为压力燃油源(77)， 或所述喷射器转动驱动装置(2)设为喷射器转动非正时驱动装置(202)，所述 燃油源(7)设为正吋脉冲燃油源(702)，于所述喷射器轴向动态密封接触面(161 ) 上所述喷射供油轴向通道(302)和所述轴向供油通道(402)设为全时域轴向 供油通道(15)。
4、如权利要求1所述发动机用时域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 喷射供油通道(3)设为喷射供油径向通道(301)，所述通道结构体(6)设为 径向通道结构体(601)，所述供油通道(4)设为径向供油通道(401)，所述燃 油源(7)设为压力燃油源(77)，所述径向通道结构体(601)与所述燃油喷射 器(1)动态密封接触形成喷射器径向动态密封接触面(160)，在所述喷射器径 向动态密封接触面(160)上设全时域环形供油通道(14)，在所述径向通道结 构体(601 )上设径向通道结构体驱动结构(221 )，在所述径向通道结构体(601 ) 的外侧设径向正吋通道结构体(610)，所述径向通道结构体(601)与所述径向 正时通道结构体(610)动态密封接触形成径向正时动态密封接触面(17)，在 所述径向正吋通道结构体(610)上设一个或多个径向正时供油通道(645)，所 述径向正时供油通道(645)的一端与所述径向正时动态密封接触面(17)连通， 所述径向正时供油通道(645)的另一端直接或间接经所述供油管道(5)与所 述压力燃油源(77)连通，所述径向供油通道(401)的B端设为经所述径向正 时动态密封接触面(17)再经径向正时供油通道(645)直接或间接与所述供油 管道(5)连通，所述燃油喷射器(1)经所述喷射器转动驱动结构(22)受所 述喷射器转动驱动装置(2)驱动，所述径向通道结构体(601)经所述径向通 道结构体驱动结构(221)受径向通道结构体正时驱动装置(211)驱动；或所述喷射供油通道(3)设为喷射供油轴向通道(302)，所述通道结构体(6)设 为轴向通道结构体(602)，所述供油通道(4)设为轴向供油通道(402)，所述 燃油源(7)设为压力燃油源(77)，所述轴向通道结构体(602)与所述燃油喷 射器(1)之间形成喷射器轴向动态密封接触面(161)，于所述喷射器轴向动态 密封接触面(161)上所述喷射供油轴向通道(302)和所述轴向供油通道(402) 设为全时域轴向供油通道(15)，在所述轴向通道结构体(602)上设轴向通道 结构体驱动结构(222)，在所述轴向通道结构体(602)的上方设轴向正时通道 结构体(611)，所述轴向通道结构体(602)与所述轴向正时通道结构体(611) 动态密封接触形成轴向正时动态密封接触面(18)，在所述轴向正时通道结构体 (611 )上设一个或多个轴向正时供油通道(646)，所述轴向正时供油通道(646) 的一端与所述轴向正时动态密封接触面(18)连通，所述轴向正时供油通道(646) 的另一端直接或间接经所述供油管道(5)与所述压力燃油源(77)连通，所述 轴向供油通道(402)的B端设为经所述轴向正时动态密封接触面(18)再经轴 向正时供油通道(646)直接或间接与所述供油管道(5)连通，所述燃油喷射 器(1)经所述喷射器转动驱动结构(22)受所述喷射器转动驱动装置(2)驱 动，所述轴向通道结构体(602)经所述轴向通道结构体驱动结构(222)受轴 向通道结构体正时驱动装置(212)驱动。
5、如权利要求1所述发动机用吋域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 喷射供油通道(3)设为喷射供油径向通道(301)，所述通道结构体(6)设为 径向通道结构体(601)，所述供油通道(4)设为径向供油通道(401)，所述燃 油源(7)设为压力燃油源(77)，所述喷射器转动驱动结构(22)设为行星轮 系(2211)中的太阳轮(110)，所述径向通道结构体(601)设为所述行星轮系 (2211)中的内齿轮式径向通道结构体(613)，所述内齿轮式径向通道结构体 (613)与所述燃油喷射器(1)动态密封接触形成喷射器径向动态密封接触面 (160)，在所述喷射器径向动态密封接触面(160)上设全时域环形供油通道 (14)，在所述内齿轮式径向通道结构体(613)上设所述径向通道结构体驱动 结构(221)，在所述内齿轮式径向通道结构体(613)的中心轴外侧设径向正吋 通道结构体(610)，所述内齿轮式径向通道结构体(613)与所述径向正吋通道结构体(610)动态密封接触形成径向正时动态密封接触面(17)，在所述径向 正时通道结构体(610)上设一个或多个径向正吋供油通道(645)，所述径向正 时供油通道(645)的一端与所述径向正吋动态密封接触面(17)连通，所述径 向正时供油通道(645)的另一端直接或间接经所述供油管道(5)与所述压力 燃油源(77)连通，所述径向供油通道(401)的B端设为经所述径向正时动态 密封接触面(17)再经径向正时供油通道(645)直接或间接与所述供油管道(5) 连通，所述喷射器转动驱动装置(2)设为所述行星轮系(2211 )中的行星轮(220)， 所述燃油喷射器(O经所述太阳轮(110)再经所述行星轮(220)与所述内齿 轮式径向通道结构体(613)的内齿啮合传动，所述径向通道结构体驱动结构 (221)受所述径向通道结构体正时驱动装置(211)驱动；或所述喷射供油通 道(3)设为喷射供油轴向通道(302)，所述通道结构体(6)设为轴向通道结 构体(602)，所述供油通道(4)设为轴向供油通道(402)，所述燃油源(7) 设为压力燃油源(77)，所述喷射器转动驱动结构(22)设为所述行星轮系(2211 ) 中的太阳轮(110)，所述轴向通道结构体(602)设为所述行星轮系(2211)中 的内齿轮式轴向通道结构体(614)，所述内齿轮式轴向通道结构体(614)与所 述燃油喷射器(1)动态密封接触形成喷射器轴向动态密封接触面(161)，于所 述喷射器轴向动态密封接触面(161)上所述喷射供油轴向通道(302)和所述 轴向供油通道(402)设为全时域轴向供油通道(15)，在所述内齿轮式轴向通 道结构体(614)上设所述轴向通道结构体驱动结构(222)，在所述内齿轮式轴 向通道结构体(614)的中心轴上方设轴向正时通道结构体(611)，所述内齿轮 式轴向通道结构体(614)与所述轴向正时通道结构体(611)动态密封接触形 成所述轴向正时动态密封接触面(18)，在所述轴向正时通道结构体(611)上 设一个或多个轴向正时供油通道(646)，所述轴向正吋供油通道(646)的一端 与所述轴向正吋动态密封接触面(18)连通，所述轴向正时供油通道(646)的 另一端直接或间接经所述供油管道(5)与所述压力燃油源(77)连通，所述轴 向供油通道(402)的B端设为经所述轴向正吋动态密封接触面(18)再经轴向 正时供油通道(646)直接或间接与所述供油管道(5)连通，所述喷射器转动 驱动装置(2)设为所述行星轮系(2211)中的行星轮(220)，所述燃油喷射器(1)经所述太阳轮(110)再经所述行星轮(220)与所述内齿轮式轴向通道结 构体(614)的内齿啮合传动，所述轴向通道结构体驱动结构(222)受所述轴 向通道结构体正吋驱动装置(212)驱动。
6、 如权利要求1所述发动机用时域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 燃油喷射器(1)设为传统柱塞式燃油喷射器(101)或设为壳体形变式燃油喷 射器(102)或阀头外移式燃油喷射器(103)或电控喷射器(10001);在设有 所述电控喷射器(10001)的结构中，在所述电控喷射器(10001)上设非正时 转动供电机构(10002)，正时脉冲电源(10007)经供电碳刷(10005)再经非 正时受电转子(10004)对所述电控喷射器(10001)供电，或在所述电控喷射 器(10001)上设正吋转动供电机构(10003)，非正时脉冲电源(10008)经供 电碳刷(10005)再经正时受电转子(10006)对所述电控喷射器(10001)供电。
7、 如权利要求1所述发动机用时域可控燃油喷射装置，其特征在于在一 个所述燃油喷射器(1)上设一个或多个喷射孔(8)，所述喷射孔(8)设为在 一个喷射面内均等或非均等布置，或在多个喷射面内均等或非均等布置，或在 一个或数个径向方位内按轴向布置。
8、 如权利要求1所述发动机用时域可控燃油喷射装置，其特征在于所述 喷射器转动驱动结构(22)设为电动马达转子(2201 )，所述喷射器转动驱动装 置(2)设为电动马达定子(2202);或所述喷射器转动驱动结构(22)设为流 体马达转子(2203)，所述喷射器转动驱动装置(2)设为流体马达定子(2204)。
9、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述发动机用时域可控燃油喷射 装置，其特征在于在所述燃油喷射器(1)与所述发动机燃烧室外壁(90)和 /或与所述发动机进气道外壁(100)密封转动接触形成所述气压密封转动接触 面(1090)处设所述机油润滑冷却通道(901);和/或在所述燃油喷射器(1) 上设弹性体(902)，和/或在所述燃油喷射器(1)上设压紧机构(903)，所述 压紧机构(903)设为静态压紧机构(904)或动态压紧机构(905)，所述动态 压紧机构(905)受动态压紧控制机构(906)控制。
10、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述发动机用时域可控燃油喷 射装置，其特征在于在所述通道结构体(6)、所述径向通道结构体(601)、所述轴向通道结构体(602)、所述径向正时通道结构体(610)或所述轴向正时 通道结构体(611)上设喷射相量调整驱动结构(622)，所述喷射相量调整驱动 结构(622)受喷射相量控制机构(623)控制，实现喷射时间、相位和喷射量 的调整。
11、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述发动机用时域可控燃油喷 射装置，其特征在于在所述通道结构体(6)、所述径向通道结构体(601)、 所述轴向通道结构体(602)、所述径向正时通道结构体(610)或所述轴向正时 通道结构体(611)上设不同通径的供油通道，所述通道结构体(6)、所述径向 通道结构体(601 )、所述轴向通道结构体(602)、所述径向正时通道结构体(610) 或所述轴向正吋通道结构体(611)受通道孔径调整装置(624)控制，实现多 级喷射及喷射量的调整。
12、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述发动机用时域可控燃油喷 射装置，其特征在于所述燃油喷射器(1)设在所述发动机燃烧室(9)内或 所述发动机进气道(10)内的部位上设有扇叶(81)。
13、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述发动机用时域可控燃油喷 射装置，其特征在于所述通道结构体(6)设为所述径向结构体(601)时， 在所述径向通道结构体(601)与所述燃油喷射器(1)动态密封接触形成的所 述喷射器径向动态密封接触面(160)处设喷射器径向回油收集结构(1601); 所述通道结构体(6)设为所述轴向结构体(602)吋，在所述轴向通道结构体(602)与所述燃油喷射器(1)动态密封接触形成的所述喷射器轴向动态密封 接触面(161 )处设喷射器轴向回油收集结构(1602);所述径向通道结构体(601 ) 的外侧设径向正时通道结构体(610)时，在所述径向通道结构体(601)与所 述径向正吋通道结构体(610)动态密封接触形成所述径向正吋动态密封接触面(17)处设径向正时回油收集结构(1603)，所述轴向通道结构体(602)的上 方设轴向正时通道结构体(611)时，在所述轴向通道结构体(602)与所述轴 向正时通道结构体(611 )动态密封接触形成所述轴向正时动态密封接触面(18) 处设轴向正吋回油收集结构(1604)。
全文摘要
本发明公开了一种发动机用时域可控燃油喷射装置，包括燃油喷射器和喷射器转动驱动装置，所述燃油喷射器的一部分设为与发动机燃烧室外壁和/或与发动机进气道外壁密封转动接触，在所述燃油喷射器上设喷射器转动驱动结构，所述燃油喷射器经所述喷射器转动驱动结构受所述喷射器转动驱动装置驱动按所述燃油喷射器的中心轴线转动，所述燃油喷射器的喷射孔直接或间接设在发动机燃烧室内和/或直接或间接设在所述发动机进气道内。本发明可实现在气缸全域内空气燃油的混合，从而提高发动机效率和环保性。
文档编号F02M51/06GK101619692SQ20091014284
公开日2010年1月6日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪