用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)，其具有用于冷卻所述噴射氣門(mén)的冷卻裝置。所述冷卻裝置是熱虹吸冷卻裝置，其中，所述熱虹吸冷卻裝置包括容器體積，并且其中，冷卻元件具有至所述容器體積的導(dǎo)熱連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2015年3月30日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102015205668.6的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本說(shuō)明書(shū)大體涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)(inject1nvalve)的系統(tǒng)和方法，該噴射氣門(mén)具有冷卻裝置以冷卻噴射氣門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0004]噴射氣門(mén)(噴射噴嘴)是氣門(mén)，其在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(如，火花點(diǎn)火或柴油發(fā)動(dòng)機(jī))上通過(guò)進(jìn)氣通道燃料噴射(PFI)噴射燃料到進(jìn)氣通道中，或通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的直接燃料噴射(DI)噴射燃料到燃燒室中，以驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛。在直接燃料噴射中，噴射氣門(mén)將燃料直接噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中，而在進(jìn)氣通道燃料噴射中，混合物形成不發(fā)生在燃燒室中，而是在噴射氣門(mén)的上游，例如，節(jié)氣門(mén)下游。
[0005]US 2014/0116393 Al公開(kāi)一種具有用于將燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的噴射氣門(mén)的系統(tǒng)。提供主冷卻管路，冷卻劑能夠通過(guò)該管路循環(huán)通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。還提供輔助冷卻管路，其連接主冷卻管路并且將冷卻劑送到噴射氣門(mén)。
[0006]US 8，078，386 B2公開(kāi)一種用于控制向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)燃料的方法，其能夠借助于進(jìn)氣道燃料噴射和直接燃料噴射被操作。第二類(lèi)型的燃料從第二箱供給到直接燃料噴射氣門(mén)，而第一類(lèi)型的燃料從第一箱供給到進(jìn)氣通道燃料噴射裝置。響應(yīng)于不適合的燃料，來(lái)自第一箱的第一類(lèi)型的燃料被供給到直接燃料噴射氣門(mén)。響應(yīng)于接收到不正確的供應(yīng)信號(hào)，直接燃料噴射能夠被供應(yīng)第二類(lèi)型的燃料。通過(guò)供應(yīng)至少一些另一種類(lèi)型的燃料到直接燃料噴射氣門(mén)，可以在各種條件下使用燃料來(lái)冷卻直接燃料噴射氣門(mén)。
[0007]US 6,718,954 B2公開(kāi)一種用于在燃料進(jìn)入燃料輸送部件(例如，噴射器、化油器和節(jié)氣門(mén))之前借助于熱電單元的冷側(cè)來(lái)冷卻燃料的裝置。過(guò)量的冷卻能量足以冷卻燃料輸送部件，以便當(dāng)燃料已經(jīng)被冷卻時(shí)供應(yīng)冷卻緩沖并防止再吸收熱。熱電單元的熱側(cè)由第二冷卻液體系統(tǒng)冷卻，其不同于用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的主冷卻液體系統(tǒng)并與其隔開(kāi)。過(guò)量燃料被引導(dǎo)通過(guò)燃料旁通壓力調(diào)節(jié)器到達(dá)燃料旁通管路，且過(guò)量燃料成為冷卻液體，之后返回到燃料箱。
[0008]US 2008/0196700 Al公開(kāi)一種用于具有一排汽缸、燃料箱和共軌燃料噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括也被提供用于將燃料從燃料箱輸送至汽缸的燃料分配器回路、回收未噴射燃料的燃料回收回路、用于記錄燃料溫度的溫度傳感器、用于冷卻燃料的燃料冷卻劑熱交換系統(tǒng)、冷卻劑容器、電動(dòng)冷卻劑栗和熱交換輸送器。此外，提供用于控制電動(dòng)冷卻劑栗操作的機(jī)構(gòu)和空氣冷卻劑熱交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接到用于冷卻燃料的燃料冷卻劑熱交換系統(tǒng)。為了冷卻冷卻劑，空氣冷卻劑熱交換系統(tǒng)暴露于車(chē)輛沖壓空氣。此夕卜，提供熱交換分配器和風(fēng)扇以及用于控制風(fēng)扇的機(jī)構(gòu)。
[0009]US 2010/0084489 Al公開(kāi)一種用于燃料噴射裝置的控制布置。泄漏路徑將源自入口的泄漏燃料導(dǎo)管輸送至燃料排出連接部?？刂撇贾冒▎为?dú)的箱，其供應(yīng)入口并且包括連接到多個(gè)噴射氣門(mén)的冷卻劑連接部并且從多個(gè)噴射氣門(mén)的燃料排出連接部收集燃料。
[0010]US 8，056，537 B2公開(kāi)一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，如，具有直接燃料噴射的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)US 8，056，537 B2的噴射氣門(mén)包括第一入口和第二入口以及用于氣門(mén)致動(dòng)的致動(dòng)器組件。更進(jìn)一步地，提供用于冷卻致動(dòng)器組件的冷卻系統(tǒng)，其連接到燃料系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為經(jīng)由致動(dòng)器組件的熱交換表面輸送冷卻液體以交換熱能。
[0011]DE 11 2004 000 701 T5(US 7,021,558 B2)公開(kāi)一種用于將加壓燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的噴射氣門(mén)。噴嘴氣門(mén)元件具有縱向通道，其具有用于排出冷卻液體流的外端和用于接收冷卻液體流的內(nèi)端。更進(jìn)一步地，噴嘴氣門(mén)元件具有橫向通道，其位于挨著縱向通道的內(nèi)端并且在縱向通道和噴嘴孔之間橫向延伸。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一定質(zhì)量的冷卻劑流入噴嘴孔中，通過(guò)橫向通道進(jìn)入縱向通道并且沿著縱向通道以冷卻噴嘴氣門(mén)元件。
[0012]還已知雙燃料車(chē)輛，其中，兩種不同燃料被供給到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以一種燃料運(yùn)行一段時(shí)間且以另一種燃料運(yùn)行一段時(shí)間。一方面，這可以是常規(guī)汽油燃料或柴油燃料。另一方面，這可以是氣態(tài)燃料。因此，如果氣體箱空了且不可能到達(dá)加油站，則車(chē)輛能夠以常規(guī)燃料運(yùn)行。與只由氣態(tài)燃料供應(yīng)動(dòng)力的車(chē)輛相比，該車(chē)輛的范圍因此而擴(kuò)大了。常規(guī)燃料被方便地直接噴射到燃燒室中，同時(shí)氣態(tài)燃料被引入進(jìn)氣通道中。在這方面，在柔性燃料設(shè)計(jì)或也在雙燃料設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中或在具有以至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道燃料噴射和直接燃料噴射二者操作的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，通過(guò)噴射氣門(mén)的常規(guī)燃料流不總是接著發(fā)生，使得沒(méi)有燃料流動(dòng)對(duì)噴射氣門(mén)施加冷卻效果。由于用于常規(guī)燃料的直接噴射的噴射氣門(mén)由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以氣體燃料(即，例如，CNG、LNG、甲醇、乙醇、天然氣)操作而導(dǎo)致不可操作，所以沒(méi)有燃料流通過(guò)它。如果未冷卻噴射氣門(mén)，則不僅其尖端處且在密封上的溫度也會(huì)超過(guò)限制，從而導(dǎo)致操作故障。此外，還會(huì)有燃料存在于噴射氣門(mén)中，其暴露于較大的熱負(fù)荷。因此，滯留的燃料會(huì)升溫且在熱效應(yīng)下會(huì)破裂和/或蒸發(fā)(即，揮發(fā))，這自然地取決于普遍的壓力比和溫度條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本文
【發(fā)明人】已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題并且認(rèn)定一種方法，通過(guò)該方法上面描述的問(wèn)題可至少部分被解決。本公開(kāi)的目標(biāo)是提供用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)，其包括提供改善的冷卻效果的冷卻裝置。
[0014]在一個(gè)示例中，上述問(wèn)題通過(guò)一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)至少部分解決，該噴射氣門(mén)包括:用于冷卻噴射氣門(mén)的冷卻裝置，其中，冷卻裝置是熱虹吸冷卻裝置，其包括容器體積(reservoir volume)和具有至容器體積的導(dǎo)熱連接的冷卻裝置的冷卻元件。用于將常規(guī)燃料直接噴射到燃燒室的噴射氣門(mén)包括熱虹吸冷卻裝置。
[0015]熱虹吸冷卻裝置是不需要栗的閉合冷卻系統(tǒng)。僅在重力作用下產(chǎn)生冷卻介質(zhì)的循環(huán)，在此情況下是燃料，即液體燃料，如，柴油燃料或汽油。較暖介質(zhì)的較低比密度使其輕于較冷介質(zhì)，使得較暖介質(zhì)上升到頂部且較冷介質(zhì)沉到底部。由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)正以氣體模式操作，所以在不可操作的噴射氣門(mén)中的冷卻介質(zhì)(即，汽油或柴油燃料)更暖，并且因此變輕。因此，其上升到噴射氣門(mén)的頂部。這里，冷卻介質(zhì)被冷卻，并且因此變重。其朝向噴射氣門(mén)的尖端下沉并且整個(gè)過(guò)程重復(fù)。熱虹吸冷卻裝置的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有栗的一種簡(jiǎn)單構(gòu)造。更進(jìn)一步地，即使沒(méi)有冷卻劑進(jìn)入(沒(méi)有燃料進(jìn)入)，冷卻介質(zhì)的重力循環(huán)也能夠接著發(fā)生，并且引起冷卻。因此，可能甚至冷卻不操作的噴射氣門(mén)，即，未運(yùn)行的噴射氣門(mén)，并且因此沒(méi)有冷卻燃料通過(guò)它流動(dòng)。
[0016]根據(jù)本公開(kāi)，熱虹吸冷卻裝置包括容器體積。在噴射氣門(mén)中的第一管路連接到燃料供應(yīng)。較暖的燃料能夠在容器體積中上升，同時(shí)冷卻的燃料能夠再次下沉。如果容器體積(也可稱(chēng)為環(huán)形管路)的橫截面適于允許同時(shí)上升和下降，則這是現(xiàn)實(shí)可行的。
[0017]第一管路和容器體積被彼此同心布置。這種布置提供特別好的熱耦合，尤其對(duì)于以噴射氣門(mén)的緊湊設(shè)計(jì)形式的容器體積。其同樣改善冷卻裝置的冷卻效果。容器體積具有到第一管路的運(yùn)載介質(zhì)的連接。如果在噴射氣門(mén)的尖端區(qū)域中第一管路連接到容器體積，則其是有利的。另外，可包括附加的燃料管路以增強(qiáng)(由于熱虹吸效應(yīng)導(dǎo)致的)燃料從噴射氣門(mén)的下部向上到氣門(mén)的上部的流動(dòng)，其中，容器體積位于上部中。容器體積適當(dāng)?shù)匕鼑谝还苈?，?lèi)似于夾套。
[0018]還可能在外部冷卻容器體積，針對(duì)該目的，可以使用例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑。容器體積有利地外圍地布置在噴射氣門(mén)中，其中，其外壁靠近主體的外圓周。因此，容器體積還能向外消散熱能，其改善了燃料冷卻并且因此有助于冷卻裝置的冷卻效果。
[0019]在一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)包括至少一個(gè)冷卻元件，其具有至熱虹吸冷卻裝置的導(dǎo)熱連接，該熱虹吸冷卻裝置為容器體積。這再次改善燃料冷卻并且同樣有助于冷卻裝置的冷卻效果。在另一個(gè)示例中，冷卻元件可包括翼片，其圍繞噴射氣門(mén)(圍繞其主體的圓周)布置在外部。翼片增加噴射氣門(mén)的有效表面，使得冷卻容器體積中的熱燃料的冷卻效果被進(jìn)一步改善。
[0020]在又一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)的上部區(qū)域可被冷卻劑主動(dòng)冷卻。為此，來(lái)自燃料箱的燃料可作為冷卻劑被供應(yīng)。特別地，將可以將冷卻劑從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)帶出，使得上部區(qū)域可能以及容器體積和/或還有翼片和/或噴射氣門(mén)的外部區(qū)域一起被冷卻劑冷卻。
[0021]雖然根據(jù)本公開(kāi)的發(fā)展用于將不可操作的噴射氣門(mén)中的燃料冷卻至一定程度，但是根據(jù)本公開(kāi)的發(fā)展表現(xiàn)為冷卻滯留在噴射氣門(mén)中的燃料的有成本效益的手段，該冷卻足以防止被滯留燃料的臨界值。該裝置還可明顯地在噴射氣門(mén)可操作時(shí)運(yùn)行。尤其在該情況下，g卩，自第一管路至容器體積的連接還有時(shí)(即，處于不可操作狀態(tài)和處于可操作狀態(tài)二者)被維持。因此，具有根據(jù)本公開(kāi)布置的噴射氣門(mén)還能夠在可操作狀態(tài)下被冷卻。這對(duì)于燃料消耗和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)性能具有積極效果。
[0022]本公開(kāi)在雙燃料車(chē)輛中尤其有利，其中，兩種不同燃料被供給到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以一種燃料運(yùn)行一段時(shí)間且以另一種燃料運(yùn)行一段時(shí)間。一方面，這可以是常規(guī)汽油燃料或柴油燃料。另一方面，這可以是氣態(tài)燃料。因此，如果氣體箱空了且不可能到達(dá)加油站，則車(chē)輛能夠以常規(guī)燃料運(yùn)行。與只由氣態(tài)燃料供應(yīng)動(dòng)力的車(chē)輛相比，車(chē)輛范圍因此而擴(kuò)大了。常規(guī)燃料被方便地直接噴射到燃燒室中，同時(shí)氣態(tài)燃料被弓I入進(jìn)氣通道中。在這方面，在柔性燃料設(shè)計(jì)或同樣是雙燃料設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中或在具有以到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道燃料噴射和直接燃料噴射二者操作的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，通過(guò)噴射氣門(mén)的常規(guī)燃料流不總是接著發(fā)生，在該情況下，沒(méi)有燃料流動(dòng)對(duì)噴射氣門(mén)施加冷卻效果。由于用于常規(guī)燃料的直接噴射的噴射氣門(mén)由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以氣體燃料(即，例如，CNG、LNG、甲醇、乙醇、天然氣)操作而導(dǎo)致不可操作，所以沒(méi)有燃料流通過(guò)它。然而，在本公開(kāi)的情況下，不可操作的噴射氣門(mén)(即，燃料被滯留在其中)被充分冷卻。
[0023]其可以指出在以下說(shuō)明書(shū)中單獨(dú)引用的特征和措施可以以任意技術(shù)上適當(dāng)?shù)姆绞奖舜私Y(jié)合并且可提出系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。本說(shuō)明書(shū)特別地結(jié)合附圖附加地表征并且指定本公開(kāi)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1示意性示出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的示例實(shí)施例。
[0025]圖2示出可以與圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的噴射氣門(mén)的示例實(shí)施例的截面圖。
[0026]圖3不出圖1的噴射氣門(mén)的一部分的詳細(xì)圖不。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的汽缸或燃燒室的示例。發(fā)動(dòng)機(jī)100可通過(guò)包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置132來(lái)自車(chē)輛操作者130的輸入至少部分地控制。在該示例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)100的汽缸(本文也是“燃燒室”)14可包括燃燒室壁136，其中活塞138定位在其中?；钊?38可聯(lián)接到曲軸140，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸140可經(jīng)由變速器系統(tǒng)聯(lián)接到車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步地，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)(未示出)可經(jīng)由飛輪聯(lián)接到曲軸140，以啟用發(fā)動(dòng)機(jī)100的起動(dòng)操作。
[0028]汽缸14能夠經(jīng)由一系列進(jìn)氣空氣通道142、144、146接收進(jìn)氣空氣。除汽缸14之外，進(jìn)氣空氣通道146還能夠與發(fā)動(dòng)機(jī)100的其他汽缸連通。在一些示例中，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣通道可包括升壓裝置，如，渦輪增壓器或機(jī)械增壓器。例如，圖1示出配置有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)100，渦輪增壓器包括布置在進(jìn)氣通道142和144之間的壓縮機(jī)174和沿排氣通道148布置的排氣渦輪176。壓縮機(jī)174可由排氣渦輪176經(jīng)由軸180至少部分供應(yīng)動(dòng)力，其中，升壓裝置配置為渦輪增壓器。然而，在另一些示例中，如發(fā)動(dòng)機(jī)100配備有機(jī)械增壓器的示例中，排氣渦輪176可被選擇性省略，其中壓縮機(jī)174可由來(lái)自馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸入供應(yīng)動(dòng)力。包括節(jié)流板164的節(jié)氣門(mén)162可沿發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道設(shè)置，以改變提供到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣空氣的流率和/或壓力。例如，節(jié)氣門(mén)162可布置在壓縮機(jī)174下游，如圖1中所示，或可替代地，可設(shè)置在壓縮機(jī)174上游。
[0029]除汽缸14之外，排氣通道148還能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)100的其他汽缸接收排氣。所示的排氣傳感器128耦合到排放控制裝置178上游的排氣通道148。傳感器128可以從用于提供排氣空氣/燃料比指示的任何合適的傳感器中選出，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO(如圖所示)、HEG0(加熱型EGO)、N0x、HC或CO傳感器。排放控制裝置178可以為三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。
[0030]發(fā)動(dòng)機(jī)100的每個(gè)汽缸可包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)或多個(gè)排氣門(mén)。例如，所示汽缸14包括位于汽缸14的上部區(qū)域的至少一個(gè)進(jìn)氣提升閥150和至少一個(gè)排氣提升閥156。在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)100的每個(gè)汽缸(包括汽缸14)可包括位于汽缸的上部區(qū)域的至少兩個(gè)進(jìn)氣提升閥和至少兩個(gè)排氣提升閥。
[0031]進(jìn)氣門(mén)150可經(jīng)由致動(dòng)器152由控制器12控制。類(lèi)似地，排氣門(mén)156可經(jīng)由致動(dòng)器154由控制器12控制。在一些情況期間，控制器12可改變提供給致動(dòng)器152和154的信號(hào)以控制相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉。進(jìn)氣門(mén)150和排氣門(mén)156的位置可由相應(yīng)的氣門(mén)位置傳感器(未示出)確定。氣門(mén)致動(dòng)器可以是電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)類(lèi)型或凸輪致動(dòng)類(lèi)型或其組合。進(jìn)氣門(mén)正時(shí)和排氣門(mén)正時(shí)可被同時(shí)控制，或可使用可變進(jìn)氣凸輪正時(shí)、可變排氣凸輪正時(shí)、雙獨(dú)立可變凸輪正時(shí)或固定凸輪正時(shí)的任意可能。每個(gè)凸輪致動(dòng)系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多個(gè)凸輪，并且可利用可由控制器12操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門(mén)正時(shí)(VVT)和/或可變氣門(mén)升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)以改變氣門(mén)操作。例如，汽缸14可以可替代地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)控制的進(jìn)氣門(mén)和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)控制的排氣門(mén)。在另一些示例中，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)可由共用氣門(mén)致動(dòng)器或致動(dòng)系統(tǒng)或可變氣門(mén)正時(shí)致動(dòng)器或致動(dòng)系統(tǒng)控制。
[0032]汽缸14能夠具有一定壓縮比，其是當(dāng)活塞138處于下止點(diǎn)時(shí)與處于上止點(diǎn)時(shí)的體積比。在一個(gè)示例中，壓縮比在9:1至10:1的范圍內(nèi)。然而，在使用不同燃料的一些示例中，壓縮比可以增加。例如，當(dāng)使用高辛烷值燃料或具有更高汽化潛熱的燃料時(shí)，這種情況會(huì)出現(xiàn)。如果采用直接噴射，則因其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的影響，也可增加壓縮比。
[0033]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)100的每個(gè)汽缸可以包括用于發(fā)起燃燒的火花塞192。在選擇的運(yùn)行模式下，響應(yīng)來(lái)自控制器12的火花提前信號(hào)SA，點(diǎn)火系統(tǒng)190能夠通過(guò)火花塞192向燃燒室14提供點(diǎn)火火花。然而，在一些實(shí)施例中，火花塞192可被省略，如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100可通過(guò)自動(dòng)點(diǎn)火或燃料噴射發(fā)起燃燒(如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況)時(shí)。
[0034]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)100的每個(gè)汽缸可以配置有一個(gè)或更多個(gè)噴射器以向汽缸供送燃料。作為非限制性示例，所示汽缸14包括兩個(gè)燃料噴射器(還已知為噴射氣門(mén)或噴射噴嘴)166和170。燃料噴射器166和170可以經(jīng)配置供送從燃料系統(tǒng)8接收的燃料。燃料系統(tǒng)8可包括一個(gè)或多個(gè)燃料箱、燃料栗和燃料軌。所示的燃料噴射器166直接聯(lián)接至汽缸14以與通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器168從控制器12接收的信號(hào)FPW-1脈沖寬度成比例地直接向其內(nèi)噴射燃料。用這種方式，燃料噴射器166向燃燒汽缸14內(nèi)提供燃料的所謂的直接噴射(DI)。盡管圖1示出了噴射器166定位于汽缸14的一側(cè)，不過(guò)它可以替代性地位于活塞的頂部，比如火花塞192的位置附近。由于一些醇基燃料具有較低的揮發(fā)性，所以當(dāng)采用醇基燃料運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，該位置可以改善混合和燃燒。替代性地，噴射器可以位于頂部且接近進(jìn)氣門(mén)以改善混合。燃料可經(jīng)由高壓燃料栗和燃料軌將來(lái)自燃料系統(tǒng)8的燃料箱的燃料供送至燃料噴射器166。進(jìn)一步地，燃料箱可以具有向控制器12提供信號(hào)的壓力換能器。
[0035]所示燃料噴射器170被設(shè)置在進(jìn)氣通道146內(nèi)而非汽缸14內(nèi)、處于在向汽缸14上游的進(jìn)氣道提供燃料的所謂的進(jìn)氣道噴射(PFI)的構(gòu)造。燃料噴射器170可以與通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器171從控制器12接收的信號(hào)FPW-2的脈沖寬度成比例地噴射從燃料系統(tǒng)8接收的燃料。注意，單個(gè)驅(qū)動(dòng)器168或171可以被用于兩個(gè)燃料噴射系統(tǒng)，或可以使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，例如，針對(duì)燃料噴射器166使用驅(qū)動(dòng)器168，并且針對(duì)燃料噴射器170使用驅(qū)動(dòng)器171，如圖所示。
[0036]在替代性示例中，燃料噴射器166和170中的每個(gè)可配置為直接燃料噴射器以將燃料直接噴射到汽缸14中。在又一個(gè)示例中，燃料噴射器166和170中的每個(gè)可配置為進(jìn)氣道燃料噴射器以將燃料噴射到進(jìn)氣門(mén)150的上游。在又一些示例中，汽缸14可僅包括單個(gè)燃料噴射器，其配置為從燃料系統(tǒng)接收相對(duì)量變化的不同燃料以作為燃料混合物，并且進(jìn)一步配置為將此燃料混合物或者直接噴射到汽缸中以作為直接燃料噴射器或者噴射到進(jìn)氣門(mén)上游以作為進(jìn)氣道燃料噴射器。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本文所描述的燃料系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)受通過(guò)示例在本文描述的具體燃料噴射器配置的限制。
[0037]在汽缸的單個(gè)循環(huán)期間，燃料可通過(guò)兩種噴射器被遞送至汽缸。例如，每個(gè)噴射器可遞送在汽缸14中燃燒的總?cè)剂蠂娚涞囊徊糠?。進(jìn)一步地，從每個(gè)噴射器遞送的燃料的相對(duì)量和/或分配可隨工況(如，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、爆震以及排氣溫度)而變化，如本文下面描述的。在打開(kāi)進(jìn)氣門(mén)事件、關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)事件(如，基本在進(jìn)氣沖程之前)以及在打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)操作二者期間，可遞送進(jìn)氣道噴射的燃料。類(lèi)似地，例如，在進(jìn)氣沖程期間以及部分地在之前的排氣沖程期間、在進(jìn)氣沖程期間并且部分地在壓縮沖程期間，可遞送直接噴射的燃料。因此，即使對(duì)于單次燃燒事件，噴射的燃料可以在不同正時(shí)從進(jìn)氣道噴射器和直接噴射器被噴射。更進(jìn)一步地，對(duì)于單次燃燒事件，每個(gè)周期可執(zhí)行遞送的燃料的多次噴射。在壓縮沖程、進(jìn)氣沖程或其任意組合期間，可執(zhí)行多次噴射。
[0038]燃料噴射器166和170可以具有不同的特征。這些特征包括尺寸差異，例如，一個(gè)噴射器可以比另外一個(gè)噴射器具有更大的噴射孔。其他不同包括但不限于不同的噴射角、不同的工作溫度、不同的目標(biāo)、不同的噴射正時(shí)、不同的噴射特征、不同的位置等。此外，根據(jù)噴射器166和170之間的噴射燃料的分配比不同，可實(shí)現(xiàn)不同效果。參考圖2和圖3討論燃料噴射器(噴射器166和170)的不同組件的細(xì)節(jié)。
[0039]燃料系統(tǒng)8中的燃料箱可保存不同燃料類(lèi)型的燃料，如具有不同燃料品質(zhì)和不同燃料成分的燃料。這些不同可包括不同的醇含量、不同的水含量、不同的辛烷值、不同的熱蒸發(fā)、不同的燃料混合和/或其組合等。具有不同熱蒸發(fā)的燃料的一個(gè)示例可包括作為具有較低熱蒸發(fā)的第一燃料類(lèi)型的汽油和作為具有較高熱蒸發(fā)的第二燃料類(lèi)型的乙醇。在另一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可使用作為第一燃料類(lèi)型的汽油和包含燃料混合物的作為第二燃料類(lèi)型的醇類(lèi)，如，E85(其為大約85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其為大約85%的甲醇和15%的汽油)。其他可能物質(zhì)包括水、甲醇、水和醇類(lèi)的混合物、水和甲醇的混合物、醇類(lèi)的混合物等。
[0040]在又一個(gè)示例中，兩種燃料可為具有變化醇成分的醇混合物，其中，第一燃料類(lèi)型可以是具有較低醇濃度的汽油醇混合物，如，ElO(其為近似10%的乙醇)，而第二燃料類(lèi)型可以是具有較高醇濃度的汽油醇混合物，如，E85(其為近似85%的乙醇)。此外，第一燃料和第二燃料還可在燃料品質(zhì)方面是不同的，如，溫度、粘性、辛烷值等的差異。此外，一個(gè)或兩個(gè)燃料箱的燃料特征可頻繁變化，例如，由于燃料箱再填充的日常變化導(dǎo)致的。
[0041]控制器12作為微型計(jì)算機(jī)顯示在圖1中，其包括微處理器單元(CPU)106、輸入/輸出端口(1/0)108、在本具體示例中作為用于存儲(chǔ)可執(zhí)行指令的非暫時(shí)性只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM)IlO顯示的、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)112、?；畲鎯?chǔ)器(KAMH14和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2還可以從聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)100的傳感器接收各種信號(hào)，除了先前討論的那些信號(hào)之外，還包括來(lái)自空氣質(zhì)量流量傳感器122的引入空氣質(zhì)量流量(MAF)的測(cè)量值;來(lái)自聯(lián)接至冷卻套管118的溫度傳感器116的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT);來(lái)自聯(lián)接至曲軸140的霍爾效應(yīng)傳感器120(或其他類(lèi)型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP);來(lái)自節(jié)氣門(mén)位置傳感器的節(jié)氣門(mén)位置(TP);和來(lái)自傳感器124的歧管絕對(duì)壓力信號(hào)(MAP)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可以由信號(hào)PIP通過(guò)控制器12生成。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可以被用于提供進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空或壓力的指示?？刂破?2從圖1的各種傳感器接收信號(hào)并基于接收的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令采用圖1的各種致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
[0042]如上所述，圖1示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的僅一個(gè)汽缸。因此，每個(gè)汽缸可以類(lèi)似包括其自身的一組進(jìn)氣/排氣門(mén)、(一個(gè)或更多個(gè))燃料噴射器、火花塞等。應(yīng)理解，發(fā)動(dòng)機(jī)100可以包括任何合適數(shù)量的汽缸，包括2、3、4、5、6、8、10、12或更多汽缸。此外，這些汽缸中的每一個(gè)能夠包括圖1所述以及所示的關(guān)于汽缸14的各種組件中的一些或全部。
[0043]圖2示出噴射氣門(mén)200的示例實(shí)施例的截面圖，如在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的。這種噴射氣門(mén)可用于直接噴射和進(jìn)氣道噴射二者。在一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)200是如圖1所示的燃料噴射器166。在另一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)200是如圖1所示的燃料噴射器170。噴射氣門(mén)可以包括上部210和下部240。在操作期間，經(jīng)由噴射氣門(mén)噴射的燃料可從頂部進(jìn)入氣門(mén)的上部210，如實(shí)線箭頭202所示。通道213可構(gòu)成燃料管路(也稱(chēng)作第一管路)以用于燃料穿過(guò)噴射氣門(mén)200的上部210。在噴射氣門(mén)200的操作期間，燃料通過(guò)燃料管路213的流動(dòng)可足以冷卻噴射氣門(mén)200，而不需要任何附加冷卻機(jī)構(gòu)。密封裝置211可被放置于噴射氣門(mén)200的頂端處。圍繞燃料通道213的過(guò)濾器212可經(jīng)設(shè)置以移除可能存在于燃料中的任何雜質(zhì)。
[0044]在燃料通道213的兩側(cè)上，可設(shè)置兩個(gè)容器體積215和217。裝在相應(yīng)的容器體積215和217中的燃料尤其在失活期間可用于冷卻噴射氣門(mén)。在氣門(mén)的這種失活期間，氣門(mén)的溫度可增加，從而導(dǎo)致對(duì)噴射氣門(mén)組件(如，尖端237)的潛在損害。此外，捕集在氣門(mén)中的暴露于高溫的燃料會(huì)膨脹并且導(dǎo)致對(duì)氣門(mén)組件的進(jìn)一步損害。由于熱虹吸效應(yīng)，循環(huán)通過(guò)容器體積215和217的燃料可提供對(duì)氣門(mén)的冷卻效果。由于熱虹吸效應(yīng)，熱燃料可上升到相應(yīng)的容器體積的頂部并且在熱消散到周?chē)笥捎谥亓ψ饔每稍俅蜗陆低ㄟ^(guò)相同的體積。通過(guò)使用該技術(shù)，不需要任意附加組件(栗)來(lái)獲得冷卻效果。為了增加噴射氣門(mén)200的頂部部分200的表面積，在噴射氣門(mén)200的兩個(gè)側(cè)壁上可包括多個(gè)翼片214。增加的表面積增加了從循環(huán)燃料散熱的可能性。
[0045]為了促進(jìn)燃料從噴射氣門(mén)的下部上升到氣門(mén)的上部的循環(huán)，可包括附加燃料管路222。管路222可在噴射器外殼內(nèi)或在外殼外面，如圖所示。虛線箭頭223示出由于熱虹吸效果燃料流通過(guò)燃料管路222的方向。燃料管路222可流體耦合到容器體積215和217。燃料管路可平行于入口和出口之間的噴射器中的其他通道。管路222可以(以朝向噴射器噴射尖端的方向)在翼片214下方在兩端處耦合。另外，容器體積215和217的寬度可被增加以獲得增加的冷卻效果(由于用于燃料循環(huán)和散熱的表面積增加)。例如，容器體積215和217的寬度可均寬于在這些體積下方(即，朝向噴射器尖端)的任何液體通道，以便使熱虹吸效果能提供足夠的冷卻，而不必要比所需更多地增加噴射器內(nèi)的體積。涉及通過(guò)熱虹吸效果的容器體積215和217的冷卻功能的細(xì)節(jié)參考圖3討論。
[0046]噴射氣門(mén)200可進(jìn)一步包括組件，包括調(diào)節(jié)套筒220、一對(duì)彈簧224和230、電樞228和止動(dòng)環(huán)226 ο氣門(mén)的下部240可包括針形閥232和球形閥236。在燃料噴射期間，球形閥236可(由于針形閥232的移動(dòng))先向上移動(dòng)以促進(jìn)燃料在燃料袋238中的積聚，并且然后球形閥236可向下推動(dòng)燃料袋238以經(jīng)由氣門(mén)的尖端237噴射燃料，其中，尖端可包括孔。為了與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器通信，噴射氣門(mén)200可進(jìn)一步包括接觸銷(xiāo)218，其用于與接觸塞(未示出)產(chǎn)生電氣接觸。
[0047]圖3示出用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛(如，汽車(chē))的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)I。在一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)I可以是如圖2中所示的噴射氣門(mén)200。在另一個(gè)示例中，噴射氣門(mén)I可以是如圖1中所示的噴射氣門(mén)166。在又一個(gè)不例中，噴射氣門(mén)200可以是如圖1中所不的噴射氣門(mén)170。
[0048]噴射氣門(mén)I包括主體2，其從噴射氣門(mén)I的上部區(qū)域3延伸到噴射氣門(mén)I的下部區(qū)域(尖端)4。噴射氣門(mén)I的下部區(qū)域(尖端)4可以是如圖1中所示的下部140。下部區(qū)域4的部件之前在圖2中討論過(guò)，在圖3中不再介紹。噴射氣門(mén)I包括冷卻裝置，其是熱虹吸冷卻裝置5。
[0049]冷卻元件6在外部被布置在主體2上。在此示例實(shí)施例中，冷卻元件6被設(shè)計(jì)為冷卻翼片7。在內(nèi)部，主體包括第一管路(S卩，內(nèi)部管路8)和包圍內(nèi)部管路8的容器體積9(如，圖2中的容器體積215和217)。燃料被供給或遞送通過(guò)內(nèi)部管路8到噴射氣門(mén)I的尖端。如果噴射氣門(mén)I可操作，則其可以通過(guò)燃料經(jīng)由內(nèi)部管路8流向尖端4的流動(dòng)被充分冷卻。容器體積9包圍第一管路8(內(nèi)部管路)，類(lèi)似于夾套。
[0050]所見(jiàn)的容器體積9能夠被布置地非常靠近主體2的外圓周。對(duì)于容器體積9，其外壁還可以構(gòu)成主體2的外圓周的至少部分。因此，容器體積9能經(jīng)由其外壁與環(huán)境直接接觸。
[0051]如果噴射氣門(mén)不可操作，則沒(méi)有燃料流動(dòng)通過(guò)內(nèi)部管路8。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)仍運(yùn)行的這種情況下，通過(guò)使用另一種燃料，要求未激活的噴射氣門(mén)被冷卻。
[0052]如果噴射氣門(mén)I未激活(S卩，不可操作)，則滯留在容器體積9中的燃料被來(lái)自?xún)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的熱效應(yīng)加熱，并且從噴射氣門(mén)I的尖端4朝向上部區(qū)域3(頂部區(qū)域)上升。滯留在容器體積中的燃料冷卻并且再次朝向尖端4下沉。存在于容器體積9中的加熱后的燃料向外朝向主體2耗散掉一些其吸收的熱，從而產(chǎn)生某種冷卻效果，冷卻后的燃料被引導(dǎo)朝向噴射氣門(mén)I的尖端。因此，在沒(méi)有任何脈動(dòng)(沒(méi)有栗)的情況下，形成冷卻劑回路。這里，冷卻劑是常規(guī)類(lèi)型的燃料，即，柴油燃料或汽油。
[0053]容器體積9可在其體積方面是可調(diào)節(jié)的，并且在其外表面方面是可調(diào)節(jié)的，使得能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)存在于容器體積9中的燃料的適當(dāng)?shù)睦鋮s效果?？砂ǜ郊尤剂瞎苈?如，在圖2中的燃料管路222)以增強(qiáng)燃料由于熱虹吸效果導(dǎo)致的從噴射氣門(mén)的下部上升到氣門(mén)的上部的流動(dòng)。燃料管路(圖3中未示出)可流體連接至容器體積9。容器體積9是熱虹吸冷卻裝置5的一體部分。實(shí)施作為冷卻翼片7的冷卻元件6布置在主體2的圓周表面上，其增加有效表面。因此，冷卻效果被進(jìn)一步提尚。
[0054]另外，主體2的外表面可以被冷卻，甚至可能通過(guò)來(lái)自操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑被外部冷卻。因此，能夠進(jìn)一步改善冷卻效果。容器體積9還可明顯在外部被冷卻，即，可能借助于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑，例如，為了進(jìn)一步改善冷卻效果。在圖3中還可見(jiàn)到密封裝置10，其布置在上部區(qū)域3上，并且第一管路8延伸穿過(guò)密封裝置10。第一管路8連接到燃料供應(yīng)，當(dāng)噴射氣門(mén)I可操作時(shí)，該燃料供應(yīng)將燃料遞送至噴射氣門(mén)I。
[0055]在一個(gè)示例中，一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)，包括用于冷卻所述噴射氣門(mén)的冷卻裝置，其中，所述冷卻裝置是熱虹吸冷卻裝置，其包括容器體積和具有至所述容器體積的導(dǎo)熱連接的所述冷卻裝置的冷卻元件。在前述示例中，附加地或可選地，所述熱虹吸冷卻裝置包括第一管路和所述容器體積。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述第一管路和所述容器體積彼此同心布置。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述容器體積具有至第一管路的運(yùn)載介質(zhì)的連接。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述冷卻元件被設(shè)計(jì)為翼片，所述翼片布置在所述噴射氣門(mén)的主體上。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述容器體積靠近所述噴射氣門(mén)的所述主體的外圓周被布置在所述噴射氣門(mén)的內(nèi)部。任意或所有前述示例進(jìn)一步包括，附加地或可選地，連接所述噴射氣門(mén)的下部至所述噴射氣門(mén)的上部的燃料管路，其中，所述燃料管路由于熱虹吸效果增強(qiáng)了燃料從所述噴射氣門(mén)的所述下部到所述噴射氣門(mén)的所述上部的流動(dòng)。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述燃料管路流體耦合到所述容器體積。在任意或所有前述示例中，附加地或可選地，所述燃料管路平行于所述容器體積。
[0056]在另一個(gè)示例中，一種用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)的方法，包括:在汽缸停用期間，經(jīng)由與容器體積平行的附加燃料管路使燃料從噴射氣門(mén)的下部流到噴射氣門(mén)的上部；經(jīng)由位于所述附加管路上方的所述噴射氣門(mén)的主體上的冷卻元件耗散來(lái)自所述燃料的熱，從而冷卻所述噴射氣門(mén)；并且通過(guò)熱虹吸效果使所述燃料循環(huán)通過(guò)所述容器體積。在前述示例中，附加地或可選擇地，所述冷卻元件包括在所述噴射氣門(mén)的所述主體上具有表面積的翼片。在任意或所有前述示例中，附加地或可選擇地，所述噴射器直接耦合在停用的汽缸中。在任意或所有前述示例中，附加地或可選擇地，所述熱虹吸效果包括熱燃料從所述噴射氣門(mén)的所述下部上升至所述噴射氣門(mén)的所述上部、將來(lái)自所述熱燃料的熱耗散到周?chē)牧弦约坝捎谥亓?dǎo)致的冷卻后的燃料從所述噴射氣門(mén)的所述上部下降至所述噴射氣門(mén)的所述下部。
[0057]在又一個(gè)示例中，一種噴射氣門(mén)系統(tǒng)，包括:所述噴射氣門(mén)的上部;所述噴射氣門(mén)的下部;在所述噴射氣門(mén)的所述上部?jī)?nèi)與容器體積平行的、連接所述噴射氣門(mén)的所述上部和所述噴射氣門(mén)的所述下部的燃料管路;所述噴射氣門(mén)的所述上部?jī)?nèi)的第一管路;在所述噴射氣門(mén)的所述上部的外壁上的翼片;其中，包繞(enclosing)所述第一管路的所述容器體積通過(guò)熱虹吸效果冷卻所述噴射氣門(mén)。在前述示例中，附加地或可選擇地，所述熱虹吸效果包括熱燃料上升通過(guò)所述容器體積、熱通過(guò)所述翼片耗散以及然后在重力影響下燃料下降通過(guò)所述容器體積。在任意或所有前述示例中，附加地或可選擇地，所述噴射氣門(mén)直接耦合在汽缸中，所述汽缸耦合在發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)氣道噴射器，所述進(jìn)氣道噴射器被耦合以將燃料噴射到所述汽缸的進(jìn)氣道。在任意或所有前述示例中，附加地或可選擇地，所述噴射氣門(mén)直接耦合在汽缸中，所述汽缸耦合在發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有直接噴射器，所述直接噴射器被耦合以將燃料直接噴射到所述汽缸中。在任意或所有前述示例中，附加地或可選擇地，所述進(jìn)氣道噴射器和所述直接噴射器中的至少一個(gè)能夠被選擇性停用。
[0058]這樣，通過(guò)噴射氣門(mén)的上部中包括容器體積，氣門(mén)可通過(guò)熱虹吸效果被有效冷卻。氣門(mén)的增加的表面積可有助于來(lái)自熱燃料的熱耗散，其中由于熱虹吸效果，熱燃料上升穿過(guò)容器體積。特別是在失活時(shí)間期間利用熱虹吸效果冷卻噴射氣門(mén)的技術(shù)效果是，通過(guò)利用這種物理現(xiàn)象，不需要外部組件(如，栗)或外部冷卻劑冷卻噴射氣門(mén)，從而導(dǎo)致組件和成本下降。
[0059]圖1至圖3示出具有各種部件的相對(duì)放置的示例配置。如果示出彼此直接接觸或直接耦合，則至少在一個(gè)示例中，這樣的元件可被分別稱(chēng)為直接接觸或直接耦合。類(lèi)似地，至少在一個(gè)示例中，所示彼此鄰接或鄰近的元件可分別彼此鄰接或鄰近。例如，彼此共面接觸布局的部件可稱(chēng)為共面接觸。如另一個(gè)示例，至少在一個(gè)示例中，彼此隔開(kāi)放置的且其間僅有空間而無(wú)其他部件的元件可被這樣描述。如又一個(gè)示例，示為在另一個(gè)上方/下方、在彼此的相反側(cè)處或在另一個(gè)的右面/左面的元件相對(duì)于彼此而言可被這樣描述。進(jìn)一步地，如圖所示，至少在一個(gè)示例中，最頂端的元件或元件點(diǎn)可被稱(chēng)為部件的“頂部”，而最底端的元件或元件點(diǎn)可被稱(chēng)為部件的“底部”。如本文所使用的，頂部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相對(duì)于附圖的縱軸線并且用來(lái)描述如圖的元件相對(duì)彼此的放置。因此，在一個(gè)示例中，示為在其他元件之上的元件豎直放置在所述其他元件的上方。如又一個(gè)示例，在附圖內(nèi)描述的元件的形狀可稱(chēng)為所具有的那些形狀(諸如，如圓形、直的、平面的、彎曲的、圓的、有角度的等)。進(jìn)一步地，至少在一個(gè)示例中，示為彼此交叉的元件可稱(chēng)為交叉元件或彼此交叉。更進(jìn)一步地，在一個(gè)示例中，示為在另一個(gè)元件內(nèi)或示為在另一個(gè)元件外部的元件可稱(chēng)為這種。
[0060]應(yīng)理解，本發(fā)明所述的配置和程序是示例性的并且由于可能具有各種變形，因此這些特定實(shí)施例不可被視為是一種限制。例如，上述技術(shù)可應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4和其他發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本發(fā)明的主題包括各種系統(tǒng)和配置以及本發(fā)明所述的其他特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。
[0061]所附權(quán)利要求具體指出某些新穎的且非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。這些權(quán)利要求提到“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。該權(quán)利要求應(yīng)理解為包括一個(gè)或更多個(gè)這樣的元件，既不要求也不排除兩個(gè)或更多這樣的元件。本發(fā)明的特征、功能、元件和/或?qū)傩缘慕M合和子組合可以通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中的本發(fā)明權(quán)利要求的修正或新權(quán)利要求的提出被聲明。無(wú)論在范圍上是比原權(quán)利要求更廣、更窄、相同或不同，這樣的權(quán)利要求均將被視為被包括在本發(fā)明的主題內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)，包括用于冷卻所述噴射氣門(mén)的冷卻裝置，其中， 所述冷卻裝置是熱虹吸冷卻裝置，其包括容器體積和具有至所述容器體積的導(dǎo)熱連接的所述冷卻裝置的冷卻元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射氣門(mén)，其中，所述熱虹吸冷卻裝置包括第一管路和所述容器體積。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射氣門(mén)，其中，所述第一管路和所述容器體積彼此同心布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射氣門(mén)，其中，所述容器體積具有至第一管路的運(yùn)載介質(zhì)的連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射氣門(mén)，其中，所述冷卻元件被設(shè)計(jì)為翼片，所述翼片被布置在所述噴射氣門(mén)的主體上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴射氣門(mén)，其中，所述容器體積靠近所述噴射氣門(mén)的所述主體的外圓周被布置在所述噴射氣門(mén)的內(nèi)部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射氣門(mén)，進(jìn)一步包括將所述噴射氣門(mén)的下部連接至所述噴射氣門(mén)的上部的燃料管路，其中，所述燃料管路由于熱虹吸效果增強(qiáng)燃料從所述噴射氣門(mén)的所述下部到所述噴射氣門(mén)的所述上部的流動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴射氣門(mén)，其中，所述燃料管路流體耦合到所述容器體積。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴射氣門(mén)，其中，所述燃料管路平行于所述容器體積。10.—種用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射氣門(mén)的方法，包括: 在汽缸停用期間，經(jīng)由與容器體積平行的附加燃料管路使燃料從噴射氣門(mén)的下部流到噴射氣門(mén)的上部； 經(jīng)由位于所述附加管路上方的所述噴射氣門(mén)的主體上的冷卻元件從所述燃料耗散熱，冷卻所述噴射氣門(mén)；并且 經(jīng)由熱虹吸效果使所述燃料循環(huán)通過(guò)所述容器體積。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述冷卻元件包括在所述噴射氣門(mén)的所述主體上的具有表面積的翼片。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述噴射氣門(mén)直接耦合在停用的汽缸中。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述熱虹吸效果包括熱燃料從所述噴射氣門(mén)的所述下部至所述噴射氣門(mén)的所述上部的上升、熱從所述熱燃料向周?chē)牧系暮纳⒁约坝捎谥亓?dǎo)致的冷卻后的燃料從所述噴射氣門(mén)的所述上部至所述噴射氣門(mén)的所述下部的下降。14.一種噴射氣門(mén)系統(tǒng)，包括: 所述噴射氣門(mén)的上部； 所述噴射氣門(mén)的下部； 在所述噴射氣門(mén)的所述上部?jī)?nèi)與容器體積平行的、連接所述噴射氣門(mén)的所述上部和所述噴射氣門(mén)的所述下部的燃料管路； 所述噴射氣門(mén)的所述上部?jī)?nèi)的第一管路； 在所述噴射氣門(mén)的所述上部的外壁上的翼片;其中 包繞所述第一管路的所述容器體積通過(guò)熱虹吸效果冷卻所述噴射氣門(mén)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述熱虹吸效果包括熱燃料通過(guò)所述容器體積的上升、熱通過(guò)所述翼片的耗散以及然后在重力影響下燃料通過(guò)所述容器體積的下降。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述噴射氣門(mén)直接耦合在汽缸中，所述汽缸耦合在發(fā)動(dòng)機(jī)中，具有進(jìn)氣道噴射器，所述進(jìn)氣道噴射器被耦合以將燃料噴射到所述汽缸的進(jìn)氣道。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述噴射氣門(mén)直接耦合在汽缸中，所述汽缸耦合在發(fā)動(dòng)機(jī)中，具有直接噴射器，所述直接噴射器被耦合以將燃料直接噴射到所述汽缸中。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)氣道噴射器和所述直接噴射器中的至少一個(gè)能夠被選擇性停用。
【文檔編號(hào)】F02M53/04GK106014732SQ201610181229
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】O·貝克邁爾, S·奎林, J·梅林
【申請(qǐng)人】福特環(huán)球技術(shù)公司