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CN1795328A - 用于内燃机的喷油器喷嘴 - Google Patents

用于内燃机的喷油器喷嘴 Download PDF

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CN1795328A
CN1795328A CN200480014535.9A CN200480014535A CN1795328A CN 1795328 A CN1795328 A CN 1795328A CN 200480014535 A CN200480014535 A CN 200480014535A CN 1795328 A CN1795328 A CN 1795328A
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Abstract

一种直喷式喷油器(30)包括喷头(32、60)，该喷头具有多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分(40)和外喷头表面部分(42)之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室(10)中。通道的第一组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔。通道的第二组具有基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)的内表面孔。第二组具有的通道比第一组多。

Description

用于内燃机的喷油器喷嘴
技术领域
本发明主要涉及内燃机的燃油系统，尤其涉及内燃机燃油系统的喷油器喷嘴结构。
背景技术
传统的柴油发动机的燃烧工艺是从将燃油直接喷射进含有压缩空气的燃烧室开始的。几乎在喷进高压燃烧室的同时，燃油点火，并由此产生沿喷入的燃油火舌延伸的扩散火焰或火焰头。由具有延伸进燃烧室的喷头的喷油器将燃油直接喷进燃烧室。例如，喷头可以从位于往复运动的燃烧室活塞对面的壁上稍稍伸进燃烧室。
更加苛刻的排放标准要求减少燃烧工艺所产生烟尘和氮氧化物副产品，同时又要保持或提高燃烧效率。一种达到这一苛刻的排放标准的方法包括在发动机循环中加入被称作均一充油压缩点火(HCCI)的工艺。更确切地说，HCCI工艺是指受控自动点火工艺。这种工艺的工作是通过在燃烧室达到足够自然点火的压力之前将燃油喷射进燃烧室而进行的。这种定时燃油喷射允许对较稀薄的空气和燃油混合物进行压缩，直到自然点火开始。在燃烧室体积由活塞所压缩时，这一受控自动点火工艺提供了在发动机气缸体积范围内的燃烧反应。这一类型的燃烧避免了与火焰头相关的局部高温区域，并从而减少了燃烧所副产的烟尘和氮氧化物。
传统的用于将燃油喷射进高压或相对压力较低的燃烧室中的喷油器包括喷头，该喷头具有可将燃油从喷油器喷到燃烧室中的多个通道。喷头中通道的数量、尺寸和方向会对与燃烧相关的烟尘的产生、氮氧化物的产生及燃油效率产生影响。
授予Hiraki等人的美国专利4919093揭示了一种具有喷油器喷头的直接喷射型柴油发动机，该喷头包括相对于喷油器喷嘴的纵轴同心排列成两排的喷射孔。两排喷射孔揭示为形成之字型。因此，如所示实施例所揭示的那样，两排中的每一排包括相同数量的喷射孔。此外，Hiraki等还揭示，最末一排孔与喷油器喷嘴的纵轴形成45°或更大的锐角。
Hiraki等的喷油器喷头上的孔的数量、尺寸和方向提供进入燃烧室的燃油火舌较窄的范围和扩散度。从喷头的最末一排喷射孔的方向为在这一排的喷嘴孔之间行成90°的弧度这一事实可以证明这一点。因此，在燃烧室中由90°弧度形成的主要区域并不直接接受喷入的燃油。这样的较窄的扩散范围限制了燃油同空气的混合，从而会增加燃烧室中的局部高温区域并由此产生并不想要的烟尘和氮氧化物。
本发明提供一种用于内燃机的燃油系统，它可以避免上述已有技术的一些或全部缺点。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种直喷式喷油器喷头包括外喷头表面部分和内喷头表面部分。多个通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室中。多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔和在外喷头表面部分上的外表面孔。第一组通道具有位于第一共用平面的内表面孔。第二组通道具有位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面的内表面孔，且第二组具有的通道比第一组多。
根据本发明的另一个方面，一种喷头直喷式喷油器喷头包括外喷头表面部分和内喷头表面部分。多个通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室中。多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔和在外喷头表面部分上的外表面孔。第一组通道具有位于第一共用平面的内表面孔。第二组通道具有至少位于与第一共用平面基本平行的第二共用平面的内表面孔。第一组通道各自具有与第一共用平面呈55°或更大的锐角α延伸的纵轴，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。第二组通道各自具有与第二共用平面呈27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
根据本发明的再一个方面，一种在内燃机的燃烧室中提供燃烧的方法包括：向燃烧室提供空气；以及通过多个位于喷油器的喷头上的通道将燃油喷射进燃烧室中，从而在燃烧室中形成多个燃油火舌。多个燃油火舌中的每一个与多个通道中的一个相对应，并与对应的通道拥有同一根轴。每个通道的轴在上死点前30°的活塞位置处延伸进燃烧室活塞中。该方法还包括将燃烧室中的空气和燃油压缩从而使混合物自动点火。
附图说明
图1是根据本发明的内燃机燃烧室组件的截面图；
图2是图1中的喷油器喷头的放大截面图；
图3是图2所示的喷头的放大内部视图；
图4是根据本发明的另一个喷油器喷头的截面图；
图5是图4所示的喷头的放大内部视图；
图6是由图2和3所示的喷头提供的燃油火舌的示意图；以及
图7是图6所示的燃油火舌的端部截面示意图。
具体实施方式
现在将详细参考附图。只要可能，在所有图中相同的标号表示相同的或类似的部件。
图1示出了包括燃烧室10的内燃机燃烧室组件。这种发动机可以包括例如四冲程柴油发动机。燃烧室10由气缸侧壁12、气缸端壁14和往复活塞16形成，并包括燃烧室纵轴17。活塞16可具有形成活塞凹坑20的顶面18。如同传统技术那样，吸气口22、吸气阀24、排气口26和排气阀28可位于气缸底壁14周围。
喷油器30可以包括喷头32，该喷头通过气缸底壁14中的开口33直接伸进燃烧室10中。喷油器30可与燃烧室10的纵轴17同心或平行(图1)，或与燃烧室的纵轴17呈锐角地延伸。此外，喷油器30可以是任何传统的类型。例如，喷油器30可以是机械启动、液压启动或共轨类型，并可按照单一工作模式或混合工作模式设计。
图2示出了图1中的喷油器喷头32的放大截面图。喷头32可以包括内部阀门容纳开口43，它具有延伸到位于末端的喷头凹穴38处的锥形阀座部分36。喷头凹穴38可以形成基本为凹面的形状，并包括内表面40和外表面42。喷头凹穴38还可以包括从喷头凹穴38的内表面40上的内表面孔45延伸到外表面42上的外表面孔47的多个通道44。可以理解的是，喷头32还可以形成为阀门关闭孔型喷头，其中通道44位于喷头凹穴38外面。在内表面孔45和外表面孔47之间，通道44可以具有恒定的直径，如图2所示。或者，通道44可有其它的构形，比如举例来说在外或内表面孔(45、47)处直径较大的弯曲或直线锥体，它呈圆角地位于外或内表面孔(45、47)的一边或两边，或是位于外或内表面孔(45、47)的一边或两边的埋头孔。
图3示出了图2所示的喷头32的内部视图。如图所示，喷头凹穴38可以包括所有二十四(24)个通道44，三组八(8)通道44形成在喷头凹穴38的内表面周围的三个不同的环46、48、50。通道44的内环46将在下面称作末端环46，通道44的第二环48将在下面称作中间环48，而通道44的外环50将在下面称作近端环50。如图3所示，在喷头凹穴38的内表面40中形成的环(46、48、50)都各自具有置于(或基本置于)共用平面上的内表面孔45。这三个环46、48和50的不同共用平面将在下面区分为末端共用平面49、中间共用平面51和近端共用平面53，如图2所示。末端、中间和近端共用平面49、51、53基本上互相平行，且基本上与燃烧室10的纵轴17垂直。如此处所说明的，短语“置于共用平面上”或“位于共用平面上”包括环(46、48、50)，它构造成一平面通过形成具体的环(46、48、50)的通道44的内表面孔45的任意部分延伸。可以理解的是，方向与燃烧室10的纵轴17呈锐角的喷油器还会有通道44，该通道形成与燃烧室10的纵轴17基本垂直放置的共用平面49、51、53。
通道44的中间环48可以放置得离近端环50比离末端环46要近。或者，中间环48和近端环50可以结合起来形成单个通道44的环，在这个单个环中的每一个开口44基本位于同一个平面上。如图3所示，中间环48和近端环50各自包括八(8)个通道44，加在一起一共是末端环46的通道44数量的两倍。因此，根据本发明的喷头32包括加在一起一共是末端环46的通道44数量至少两倍的中间环48和近端环50。
参见图2，末端环46的通道44各自具有与末端共用平面49呈锐角α的纵轴54。中间环48的通道44各自具有与中间共用平面51呈锐角θ的纵轴56。此外，近端环50的通道44各自具有与近端共用平面53呈锐角β的纵轴58。锐角α、θ和β是在与共用平面49、51、53垂直的平面上测量的。锐角α、θ和β可以如下：
α～≥55°
θ～≥27.5°
β～≥27.5°
例如，图2中的喷头32可以包括：与末端共用平面49呈等于大约55°的锐角α，以及与中间和近端共用平面49、51呈等于大约27.5°的锐角θ和β。进一步来说，图2中的喷头32可以包括：与末端共用平面49呈等于或大于大约65°的锐角α，以及与中间和近端共用平面49、51呈等于或大于大约45°的锐角θ和β。再进一步来说，喷头32可以包括：都与末端共用平面49呈等于大约65°的相同锐角α的末端环46的通道44，以及都与中间和近端共用平面49、51呈等于大约45°的相同锐角θ和β的中间环48和近端环50的通道44。可以理解的是，形成各个环(46、48、50)的通道44不必导向成具有同样的锐角。
本发明可以构想另一个喷头的方案。例如，喷头32可以包括总共二十四(24)个通道，与末端共用平面49呈等于或大于大约60°的基本相同锐角α、且与中间和近端共用平面51、53呈等于或大于大约37.5°的基本相同锐角θ和β。再进一步来说，具有总共二十四(24)个通道的喷头可以具有与末端共用平面49呈等于或大于大约55°的锐角α，以及与中间和近端共用平面51、53呈等于或大于大约27.5°的锐角θ和β。
锐角θ和β可以分别与中间和近端共用平面51、53呈相同或不同锐角而延伸。例如，根据本发明的一个通道44的方案，可以包括等于大约82.5°的锐角α、等于大约67.5°的锐角θ和等于大约52.5°的锐角β。此外，通道44的每一个环(46、48、50)可以形成基本相同的直径和形状，或者各环可以具有与其它环的通道44相比直径和/或形状不同的通道44。例如图2中喷头32的每一个通道44可以具有大约为0.105mm(0.0041英寸)的直径。
图4和5示出了根据本发明的另一个喷油器喷头60。喷头60包括通过喷头60延伸的多个通道62。与以上参考图2和3讨论的通道44类似，图4和5中喷头60的通道62的内表面孔63形成末端环66、中间环68和近端环70(图5)，且形状可基本为圆柱或锥形。同样，与喷头32类似，每个单个的环(66、68、70)置于(或基本置于)各个共用平面上。这三个不同的平面67、69和71互相之间基本平行，并在图4中示出。
末端环66、中间环68和近端环70的每一个通道62分别具有纵轴72、74和76(图4)。与图2和3的喷头32相反，喷头60的环(66、68、70)互相间基本等距间隔。此外，喷头60一共包括三十二(32)个通道62，六(6)个通道62在环66中，十(10)个通道62在环68中，且十六(16)个通道62在环70中。与图2和3的喷头32类似，喷头60的中间和近端环68、70一起具有的通道62一共为喷头60的末端环66上通道62的至少两倍。
参见图4，末端环66的通道62与末端共用平面67呈锐角α1，中间环68的通道62与中间共用平面69呈锐角θ1，且近端环70的通道62与近端共用平面71呈锐角β1。如同上所述对喷头32的角度测量一样，锐角α1、θ1和β1是在与共用平面(67、69、71)垂直的平面上测量的。锐角α1、θ1和β1可以如下：
α1～≥75°
θ1～≥60°
β1～≥45°
例如，图4中的喷头60可包括与末端共用平面67呈等于大约75°基本相同锐角α1的通道62、与中间共用平面69呈等于大约60°基本相同锐角θ1的通道62和与近端共用平面71呈等于大约45°基本相同锐角β1的通道62。形成各个环(66、68和70)的通道62不必都导向成相同的锐角。
喷头60的通道62的每一个环(66、68、70)可以形成基本相同的直径和形状，或者各环可以具有与其它环的通道62相比直径和/或形状不同的通道62。例如图4中的每一个通道62可以具有大约为0.075mm(0.0029英寸)的直径。
工业应用
现在将参考根据本发明的内燃机燃烧室10的喷头32(图2和图3)的工作情况。与这一举例工作说明相关的喷头32具有与末端共用平面49呈等于大约65°的基本相同锐角α、以及与中间和近端共用平面51、53呈等于大约45°的基本相同锐角θ和β。另外，该将联系受控自动点火或HCCI技术来描述工作情况，但可以理解的是，本发明的喷头也可以用于传统的高压喷射技术中。
参见图4，自动点火技术包括以下步骤：向燃烧室10提供空气；通过多个位于喷油器30的喷头32上的通道44将燃油喷射进燃烧室10中，从而在燃烧室10中形成多个燃油火舌78；以及压缩燃烧室10中的空气和燃油，从而将混合物自动点火。喷射步骤可在上死点前70°的活塞位置之前开始，且在每次活塞16的循环中喷射步骤只进行一次。可以理解的是，可向燃烧室10提供其它的气体，例如可以通过废气再循环(EGR)系统提供废气。
图6示出了在上死点前(BTDC)50°处的活塞16的压缩冲程。在燃烧循环的这个点上，输入空气进入燃烧室10中并受压缩，且与从喷头32喷射进来的燃油混合。如上所说的，在燃烧室10中可以存在其它气体，例如可以通过废气再循环(EGR)系统提供废气。喷射进的燃油(例如柴油)在燃烧室中形成燃油火舌78。随着活塞16向着上死点前进，空气/燃油混合物受压缩并最终在燃烧室10中的压力超出混合物的自动点火起始压力时自动点火。根据通道44这种排列的燃油火舌78可在活塞位于大约50°BTDC的位置时提供完全或基本完全发展成形的燃油火舌78。在活塞位于大约50°BTDC的位置时，这些完全或基本完全发展成形的燃油火舌78靠近气缸侧壁12，但基本不与之接触。可以注意到，具有这一喷头排列的喷油器30可以在活塞位于大约90°BTDC时启动。如同本发明所理解的那样，喷油器30的启动与启动喷油器以喷射燃油的电信号的传送、或与从喷油器30喷射燃油相关的喷油器30开始机械启动相对应。
图6示出了处于完全或基本完全发展状态的燃油火舌78。与气缸侧壁12的最小接触是基于燃油火舌78各自大体跟从它们所对应通道44的纵轴(54、56、58)这一事实。如图6中点划线所示，当活塞16位于50°BTDC的活塞位置时，纵轴54、56和58都伸进活塞凹坑20中。这种布置提供了不与燃烧室10的气缸侧壁12接触或接触最小的燃油火舌78。另外，喷油器通道44还提供互相间基本不重叠或相交的单个燃油火舌。燃油火舌78的这一方面情况在图7中示出，该图示出了由喷头32提供的燃油火舌78的端部截面视图。
除了提供基本上完全发展成形的、不互相重叠的、与气缸侧壁12接触最小的燃油火舌78以外，喷头32的通道44还提供在燃烧室10中的高度均匀燃油混合物。当用于受控自动点火或HCCI型燃烧技术时，高度均匀的混合物提供烟尘废气的减少、氮氧化物的减少和未燃烧的烃的减少，从而改善了排放，使燃油经济性更好。即使用于非HCCI直接喷射技术时，喷头32的通道44仍可减少燃烧室10中有害的高温区域的形成。
除了θ1和β1之间的角度差形成第三环燃油火舌以外，喷头60所提供的燃油火舌与喷头32所提供的相类似。在活塞16位于大约50°BTDC处时，由喷头60提供的具有等于大约75°的锐角α1、等于大约60°的锐角θ1和等于大约45°的锐角β1的燃油火舌完全或基本完全发展成形。在活塞16位于大约50°BTDC处时，这些完全或基本完全发展成形的燃油火舌与气缸侧壁12毗邻但基本不与之接触。另外，活塞16位于大约50°BTDC处时，由喷头60形成的通道44的纵轴最初并不与气缸侧壁12相交，而是延伸进活塞凹坑20中。可以注意到，具有这一喷头60的喷油器可在活塞位于大约90°BTDC处时启动。
再有，当活塞16位于大约40°BTDC处时，上述具有与末端共用平面49呈等于大约60°的锐角α、以及与中间和近端共用平面51、53呈等于大约37.5°的相同锐角θ和β的喷头32可提供基本完全发展成形的燃油火舌。当通道44的纵轴以这样的锐角排列时，它们最初并不与气缸侧壁12相交，而是在活塞16位于大约40°BTDC处时伸进活塞凹坑20中。具有这一喷头的喷油器30可在活塞位于大约80°BTDC的位置时启动。
最后，当活塞16位于大约30°BTDC处时，上述具有等于或大于大约55°的锐角α以及等于或大于大约27.5°的锐角θ和β的喷头可提供基本完全发展成形的燃油火舌。当通道44的纵轴以这样的角度排列时，它们最初并不与气缸侧壁12相交，而是在活塞16位于大约30°BTDC处时伸进活塞凹坑20中。具有这一喷头布置的喷油器30可在活塞位于大约70°BTDC的位置时启动。
在参考了本发明的说明和实践后，本发明的其它实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。此处的说明和实例只应认为是举例，本发明的真正范围应由所附权利要求来阐述。

Claims (105)

1、一种直喷式喷油器喷头(32、60)，包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，这些通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并使流体直接进入内燃机的燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)上的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、68)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)上的内表面孔，第二组具有的通道比第一组多。
2、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道包括通道的第三组(50、70)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
3、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组的内表面孔位于第二组的内表面孔的末端。
4、如权利要求3所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
5、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组包括至少16个通道。
6、如权利要求5所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组包括至少16个通道。
7、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组包括8个通道，第二组包括16个通道。
8、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组和第二组一起总共包括至少24个通道。
9、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
10、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
11、如权利要求10所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
12、如权利要求1所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的；且
第二组通道各自具有与第二共用平面呈45°或更大的基本相同锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
13、一种直喷式喷油器喷头(32、60)，包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、68)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的第二共用平面(51、69)的内表面孔；以及
所述通道的第三组(48、68)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第二共用平面(53、71)的内表面孔。
14、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二和第三组在一起总共包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
15、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组的内表面孔位于第二和第三组的内表面孔的末端。
16、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组包括至少6个通道。
17、如权利要求16所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二和第三组在一起总共包括至少16个通道。
18、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一、第二和第三组各自包括至少6个通道。
19、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一、第二和第三组在一起总共包括至少24个通道。
20、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
21、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
22、如权利要求21所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的；且
第三组通道各自具有与第三共用平面呈大约27.5°或更大的锐角β延伸的纵轴(58、76)，锐角β是在与第三共用平面垂直的平面上测量的。
23、如权利要求13所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的；
第二组通道各自具有与第二共用平面呈45°或更大的基本相同锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的；且
第三组通道各自具有与第三共用平面呈45°或更大的基本相同锐角β延伸的纵轴(58、76)，锐角β是在与第三共用平面垂直的平面上测量的。
24、一种直喷式喷油器喷头(32、60)，包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、50、68、70)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)的内表面孔，且第二组包括至少为第一组的通道数量两倍的通道。
25、如权利要求24所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组包括至少6个通道。
26、如权利要求24所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组包括至少16个通道。
27、如权利要求24所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组和第二组一起总共包括至少24个通道。
28、如权利要求24.所述的喷头直喷式喷油器喷头，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
29、如权利要求24所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
30、如权利要求29所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74、58、76)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
31、如权利要求24所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的；且
第二组通道各自具有与第二共用平面呈45°或更大的基本相同锐角θ延伸的纵轴(56、74、58、76)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
32、一种直喷式喷油器喷头(32、60)，包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、68)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)的内表面孔；
第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的；且
第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
33、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道都以基本相同的锐角α延伸。
34、如权利要求33所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道都以基本相同的锐角θ延伸，且锐角α与锐角θ不同。
35、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角α都与锐角θ不同。
36、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道都以基本相同的锐角θ延伸。
37、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸的纵轴(54、72)；且
第二组通道各自具有与第二共用平面呈45°或更大的基本相同锐角θ延伸的纵轴(56、74)。
38、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，通道的第二组包括通道的第三组(50、70)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
39、如权利要求38所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一共用平面的通道都以基本相同的锐角α延伸，第二共用平面的通道都以基本相同的锐角θ延伸，且第三共用平面的通道都以基本相同的锐角β延伸，其中，锐角θ和锐角β是不同的锐角。
40、如权利要求39所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角α为大约75°，锐角θ为大约60°，且锐角β为大约45°。
41、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
42、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组和第二组一起总共包括至少24个通道。
43、如权利要求32所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
44、一种直喷式喷油器喷头(32、60)，包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、68)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的第二共用平面(51、69)的内表面孔；以及
所述通道的第三组(48、68)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第二共用平面(53、71)的内表面孔；
第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的；
第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的；且
第三组通道各自具有与第三共用平面呈大约27.5°或更大的锐角β延伸的纵轴(58、76)，锐角β是在与第三共用平面垂直的平面上测量的。
45、如权利要求44所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一组通道都以基本相同的锐角α延伸。
46、如权利要求45所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二组通道都以基本相同的锐角θ延伸，且锐角α与锐角θ不同。
47、如权利要求46所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第三组通道都以基本相同的锐角β延伸，且锐角α与锐角β不同。
48、如权利要求47所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角α为大约75°，锐角θ为大约60°，且锐角β为大约45°。
49、如权利要求47所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角θ与锐角β基本相同。
50、如权利要求47所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角α为大约65°或更大，锐角θ为大约45°或更大，且锐角β为大约45°或更大。
51、如权利要求44所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，锐角α都与锐角θ不同。
52、如权利要求44所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二和第三组通道都以基本相同的锐角延伸，从而锐角θ与锐角β基本相同。
53、如权利要求44所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第二和第三组在一起总共包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
54、如权利要求53所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，第一、第二和第三组在一起总共包括至少24个通道。
55、如权利要求53所述的直喷式喷油器喷头，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
56、一种直接燃油喷射燃烧室组件，包括：
燃烧室(10)；
形成燃烧室移动端壁的活塞(16)；和
喷油器(30)，该喷油器具有与燃烧室直接连通的喷头(32)，该喷头包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入燃烧室(10)中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；且
每个通道具有在大约上死点前30°的活塞位置处延伸进活塞的纵轴(54、56、58)。
57、如权利要求56所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，每个通道具有在大约上死点前40°的活塞位置处延伸进活塞的纵轴(54、56、58)。
58、如权利要求56所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，活塞包括活塞凹坑(20)，且通道的轴(54、56、58)在大约上死点前50°的活塞位置处延伸进活塞凹坑中。
59、如权利要求56所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，每个通道具有在大约上死点前50°的活塞位置处延伸进活塞的纵轴。
60、如权利要求59所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，所述通道的第一组(46、66)包括基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；且
所述通道的第二组(48、68)包括基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)的内表面孔。
61、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第二组具有比第一组多的通道。
62、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，通道的第二组包括通道的第三组(50、70)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
63、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
64、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第二组包括至少12个通道。
65、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第一组包括8个通道，第二组包括16个通道。
66、如权利要求56所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，多个通道总共有至少24个。
67、如权利要求56所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
68、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约55°或更大的锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
69、如权利要求68所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约27.5°或更大的锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
70、如权利要求60所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，通道的第二组包括通道的第三组(50、70)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
71、如权利要求70所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，第一组通道都以基本相同的锐角α延伸，第二组通道都以基本相同的锐角θ延伸，且第三组通道都以基本相同的锐角β延伸，其中，锐角α与锐角θ和锐角β不同。
72、如权利要求71所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，锐角θ与β基本相同。
73、如权利要求72所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，锐角α为大约65°，且锐角θ和β为大约45°。
74、如权利要求71所述的直接燃油喷射燃烧室组件，其特征在于，锐角α为大约75°，锐角θ为大约60°，且锐角β为大约45°。
75、一种在内燃机的燃烧室(10)中提供燃烧的方法，包括：
向燃烧室提供空气；
通过多个位于喷油器(30)的喷头(32、60)上的通道(44、62)将燃油喷射进燃烧室中，从而在燃烧室中形成多个燃油火舌(78)，多个燃油火舌中的每一个与所述多个通道中的一个相对应，并与对应的通道拥有同一根轴，每个通道的轴(54、56、58、72、74、76)在上死点前30°的活塞位置处延伸进燃烧室活塞(16)中；以及
将燃烧室中的空气和燃油压缩从而使混合物自动点火。
76、如权利要求75所述的提供燃烧的方法，其特征在于，每个通道的纵轴在大约上死点前50°的活塞位置处延伸进燃烧室活塞。
77、如权利要求76所述的提供燃烧的方法，其特征在于，多个燃油火舌在燃烧室中基本不相交。
78、如权利要求75所述的提供燃烧的方法，其特征在于，在与活塞或燃烧室的侧壁(12)接触之前，多个燃油火舌基本上完全发展成形。
79、如权利要求75所述的提供燃烧的方法，其特征在于，在活塞位于大约上死点前90°处时，喷射步骤开始。
80、如权利要求75所述的提供燃烧的方法，其特征在于，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分(40)上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分(42)上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)包括基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；且
所述通道的第二组(48、68)包括基本位于与第一共用平面基本平行的第二共用平面(51、69)的内表面孔。
81、如权利要求80所述的提供燃烧的方法，其特征在于，通道的第二组包括所述通道的第三组(50、70)，该第三组通道具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
82、如权利要求80所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
83、如权利要求80所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第一组和第二组一起总共包括至少24个通道。
84、如权利要求80所述的提供燃烧的方法，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
85、如权利要求80所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第一组通道的纵轴(54、72)各自与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
86、如权利要求85所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组通道的纵轴(56、74)各自与第二共用平面呈大约45°或更大的基本相同锐角θ延伸，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的，且相同的锐角α与相同的锐角θ不同。
87、一种在内燃机的燃烧室(10)中提供燃烧的方法，包括：
向燃烧室提供空气；
当燃烧室的活塞(16)位于上死点前大约90o到70o的范围之间时，启动喷油器(30)，将燃油通过喷油器的喷头(32)喷射进燃烧室中；以及
将燃烧室中的空气和燃油压缩从而使混合物自动点火；
喷头包括：
外喷头表面部分(42)；
内喷头表面部分(40)；
多个通道(44、62)，该通道允许内喷头表面部分和外喷头表面部分之间有流体连通，并直接进入内燃机的燃烧室中，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)，该组具有基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；以及
所述通道的第二组(48、68)，该组具有基本位于与第一共用平面基本平行的至少一个第二共用平面(51、69)的内表面孔
88、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，还包括在燃烧室中形成多个燃油火舌(78)，多个燃油火舌中的每一个与所述多个通道中的一个相对应，并与对应的通道拥有同一根轴(54、56、58、72、74、76)，每个通道的轴在上死点前30°的活塞位置处延伸进燃烧室活塞中。
89、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，通道的第二组包括通道的第三组(50、70)，该组具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
90、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
91、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组包括至少12个通道。
92、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第一组和第二组一起总共包括至少24个通道。
93、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
94、如权利要求87所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第一组通道各自具有与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸的纵轴(54、72)，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
95、如权利要求94所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组通道各自具有与第二共用平面呈大约45°或更大的基本相同锐角θ延伸的纵轴(56、74)，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的。
96、一种在内燃机的燃烧室(10)中提供燃烧的方法，包括：
向燃烧室提供空气；
启动喷油器(30)，从而通过多个位于喷油器的喷头(32、60)上的通道(44、62)将燃油喷射进燃烧室中，从而在燃烧室中形成多个燃油火舌(78)，启动步骤在上死点前90°的活塞位置之前发生，且在每个活塞循环中只发生一次；以及
将燃烧室中的空气和燃油压缩从而使混合物自动点火。
97、如权利要求96所述的提供燃烧的方法，其特征在于，每个通道的轴(54、56、58、72、74、76)在上死点前30°的活塞位置处延伸进燃烧室活塞(16)中。
98、如权利要求97所述的提供燃烧的方法，其特征在于，多个燃油火舌在燃烧室中基本不相交。
99、如权利要求96所述的提供燃烧的方法，其特征在于，在与活塞或燃烧室的侧壁接触之前，多个燃油火舌基本上完全发展成形。
100、如权利要求96所述的提供燃烧的方法，其特征在于，多个通道中的每一个都具有在内喷头表面部分(40)上的内表面孔(45、63)和在外喷头表面部分(42)上的外表面孔(47)；
所述通道的第一组(46、66)包括基本位于第一共用平面(49、67)的内表面孔；且
所述通道的第二组(48、68)包括基本位于与第一共用平面基本平行的第二共用平面(51、69)的内表面孔。
101、如权利要求100所述的提供燃烧的方法，其特征在于，通道的第二组包括所述通道的第三组(50、70)，该第三组通道具有基本位于与第一和第二共用平面基本平行的第三共用平面(53、71)的内表面孔。
102、如权利要求100所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组包括数量至少为第一组的通道数量两倍的通道。
103、如权利要求100所述的提供燃烧的方法，其特征在于，内喷头表面部分和外喷头表面部分各自为凹圆形，从而形成喷头凹穴(38)的一部分。
104、如权利要求100所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第一组通道的纵轴(54、72)各自与第一共用平面呈大约65°或更大的基本相同锐角α延伸，锐角α是在与第一共用平面垂直的平面上测量的。
105、如权利要求104所述的提供燃烧的方法，其特征在于，第二组通道的纵轴(56、74)各自与第二共用平面呈大约45°或更大的基本相同锐角θ延伸，锐角θ是在与第二共用平面垂直的平面上测量的，且相同的锐角α与相同的锐角θ不同。
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