用于燃料喷射器的方法和系统

摘要

提供了用于燃料喷射器的方法和系统。在一个示例中，一种系统可以包括具有文氏管形状的喷射喷嘴，所述喷射喷嘴具有布置在文氏管入口中的上游扭转翼片。所述系统还可以包括布置在文氏管出口中的下游扭转翼片。

权利要求

1.一种系统，包括：

喷射器，所述喷射器具有文氏管形喷嘴，其中所述喷嘴包括布置在所述喷嘴的文氏管入口中的多个上游扭转翼片，并且其中所述多个上游扭转翼片中的上游扭转翼片的前缘垂直于所述扭转翼片的后缘。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴还包括布置在所述喷嘴的文氏管出口中的多个下游扭转翼片，并且其中所述多个下游扭转翼片在形状上与所述多个上游扭转翼片相同。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述多个下游扭转翼片中的下游扭转翼片的前缘相对于所述上游扭转翼片中的所述上游扭转翼片的所述前缘以一定角度取向。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述角度等于45°。

5.如权利要求2所述的系统，其中所述多个下游扭转翼片中的每一个的宽度等于所述文氏管出口的直径的40％，并且其中所述文氏管出口的所述直径沿下游方向增大。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴的文氏管喉部布置在所述文氏管入口与文氏管出口之间，并且其中所述上游扭转翼片并不延伸到所述文氏管喉部中。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述文氏管入口的直径沿下游方向减小，并且其中所述多个上游扭转翼片中的每一个的宽度沿所述下游方向减小，并且其中所述宽度等于所述文氏管出口的所述直径的40％。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述多个上游扭转翼片被取向成将逆时针或顺时针涡流施加到燃料混合物流上。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述文氏管形喷嘴是沿所述喷射器的顶端的表面均匀分布的多个文氏管形喷嘴中的单个喷嘴，并且其中所述表面是弯曲的。

10.一种喷射器，包括：

顶端，所述顶端包括至少一个喷射喷嘴，所述至少一个喷射喷嘴包括布置在文氏管入口与文氏管出口之间的文氏管喉部，并且其中所述文氏管入口包括至少一个上游扭转翼片并且所述文氏管出口包括与所述上游扭转翼片间隔开的至少一个下游扭转翼片；以及空气卷吸系统，所述空气卷吸系统流体联接到所述文氏管出口的最末端和所述文氏管喉部，并且其中所述空气卷吸系统完全布置在所述至少一个喷射喷嘴的外面。

11.如权利要求10所述的喷射器，其中所述空气卷吸系统包括直接流体联接到所述文氏管喉部的两个或更多个空气卷吸通道。

12.如权利要求10所述的喷射器，其中所述空气卷吸系统包括直接流体联接到腔室的两个或更多个空气卷吸通道，其中所述腔室围绕所述文氏管喉部的整个圆周延伸。

13.如权利要求12所述的喷射器，其中所述腔室包括彼此跨180°布置的两个开口，所述两个开口将所述腔室流体联接到所述文氏管喉部。

14.如权利要求12所述的喷射器，其中所述腔室包括梯形横截面，并且其中所述文氏管出口的上直径大于所述文氏管入口的下直径。

15.如权利要求10所述的喷射器，其中所述至少一个上游扭转翼片是总共四个上游扭转翼片中的一个，并且其中所述至少一个下游扭转翼片是总共四个下游扭转翼片中的一个，并且其中所述下游扭转翼片和所述上游扭转翼片彼此成角度并且径向偏离。

说明书

用于燃料喷射器的方法和系统

技术领域

[0001] 本说明书总体涉及燃料喷射器，所述燃料喷射器包括用于减少烟粒形成的一个或多个特征。

背景技术

[0002] 在发动机中，在进气冲程期间通过打开一个或多个进气门将空气汲取到燃烧室中。然后，在随后的压缩冲程期间，进气门关闭，并且燃烧室的往复活塞压缩在进气冲程期间允许进入的气体，从而提高燃烧室中的气体的温度。然后将燃料喷射到燃烧室中的热压缩气体混合物中。混合物可以经由火花或在达到阈值压力时点燃。燃烧的空气-燃料混合物推动活塞，驱动活塞的运动，然后活塞的运动转换成曲轴的旋转能量。

[0003] 然而，发明人已经认识到此类发动机的潜在问题。作为一个示例，燃料可能不会与燃烧室中的空气均匀混合，从而导致在燃烧室中形成致密的燃料袋。当燃料燃烧时，这些致密的燃料区域可能产生烟粒。这样，发动机可以包括微粒过滤器以用于减少其排放物中的烟粒和其他颗粒物的量。然而，此类微粒过滤器导致制造成本增加并且在过滤器的主动再生期间增加燃料消耗。

[0004] 用于对抗发动机烟粒输出和不良空气/燃料混合的现代技术可以包括用于在喷射之前使燃料卷吸空气的特征。这可以包括布置在喷射器主体中的通道，所述喷射器主体作为插入发动机缸盖板表面中或者集成在发动机缸盖中的插入件。环境空气与燃料混合，冷却喷射温度，之后将混合物递送到气缸中的压缩空气。通过在喷射之前使燃料卷吸冷却空气，延长了浮起长度并且延迟了燃烧的开始。这通过一系列发动机工况限制了烟粒产生，从而减少了对微粒过滤器的需要。

[0005] 然而，本文的发明人已经认识到此类喷射器的潜在问题。作为一个示例，根据日益严格的排放标准，先前描述的燃料喷射器可能不再足以防止烟粒产生以达到期望的水平。另外，先前描述的燃料喷射器可能仅限制柴油发动机中的烟粒产生，其中与火花点火发动机相比，空气/燃料在燃烧前具有更长的用于混合的持续时间。

发明内容

[0006] 在一个示例中，上述问题可以通过一种系统来解决，所述系统包括：喷射器，所述喷射器具有文氏管形喷嘴，其中所述喷嘴包括布置在所述喷嘴的文氏管入口中的多个上游扭转翼片，并且其中所述多个上游扭转翼片中的上游扭转翼片的前缘垂直于所述扭转翼片的后缘。以这种方式，可以将涡流施加到燃料混合物上，这可以改进各种燃料组分与空气和排气之间的混合。

[0007] 作为一个示例，喷射器还可以包括布置在文氏管出口中的下游扭转翼片。下游扭转翼片和上游扭转翼片可以类似地成形，然而，翼片可以相对于燃料混合物流的总体方向彼此偏离。这可能增加燃料混合物接触上游扭转翼片或下游扭转翼片中的至少一者的可能性。通过这样做，可以防止和/或在一定程度上减轻发动机的烟粒产生，使得可以从排气系统省略微粒过滤器。

[0008] 应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围是由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中所提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

[0009] 图1示出混合动力车辆的发动机。

[0010] 图2示出单个喷射器喷嘴的示例。

[0011] 图3A和图3B分别示出上游翼片和下游翼片的视图。

[0012] 图4示出与喷射器喷嘴包括在一起的空气卷吸系统的第一实施例的示例。

[0013] 图5示出与喷射器喷嘴包括在一起的空气卷吸系统的第二实施例的示例。

[0014] 图6A和图6B示出喷射器顶端的示例，所述喷射器顶端包括弯曲形状以使其喷嘴成角度，其中所述喷嘴可以包括图2、图3A、图3B、图4和图5的喷嘴。

[0015] 图2至图5是大致按比例显示的，但是如果需要的话，可以使用其他相对尺寸。

具体实施方式

[0016] 以下描述涉及一种喷射器喷嘴，其具有用于促进更完全的燃烧以减少来自发动机的烟粒产生的各种特征。发动机可以布置在混合动力车辆(诸如图1所示的混合动力车辆)中。在一个示例中，喷射器可以是燃料喷射器，然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，喷射器可以喷射其他类型的液体和/或液体混合物，其中液体可以包括水、醇、还原剂、碱、酸、催化剂等。另外，喷射器可被成形用于混合气体。喷射器可以包括文氏管形状，其中文氏管入口和文氏管出口可选地包括一个或多个特征以促进燃料混合物涡流。更具体地，文氏管入口可以包括一个或多个上游翼片，如图2和图3A所示。另外，文氏管出口可以包括一个或多个下游翼片，如图2和图3B所示。喷射器喷嘴还可以包括如图4所示的空气卷吸系统的第一实施例、或者如图5所示的空气卷吸系统的第二实施例，其中系统可以引导燃烧室气体流动到喷嘴的文氏管喉部，以进一步增加燃料混合物与燃烧室气体之间的混合，这可以将燃烧条件调整成不能产生烟粒的条件。图6A和图6B示出包括弯曲表面的喷射器顶端的示例，所述弯曲表面具有以不同直径圆形布置的多个喷嘴组。由于喷射器顶端的曲率，各组的喷嘴可以相对于喷射器的中心轴线不同地成角度。

[0017] 图1至图6B示出具有各种部件的相对定位的示例性构型。如果被示为彼此直接接触或直接联接，那么此类元件至少在一个示例中可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，被示出为彼此邻接或相邻的元件至少在一个示例中可以分别是彼此邻接或相邻的。作为一个示例，放置成彼此共面接触的部件可被称为处于共面接触。作为另一个示例，定位成彼此分离且其间仅有一定空间而无其他部件的元件可在至少一个示例中被称为如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可相对于彼此被称为如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部的元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于附图的竖直轴线，并且可用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如像，是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称为如此。应当理解，被称为“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)而彼此不同。

[0018] 注意，图3A、图3B、图4和图5示出指示存在供气体流动的空间的箭头，并且装置壁的实线示出了流动被阻挡的位置，并且由于装置壁从一点跨越到另一点所产生的流体连通的缺乏而无法进行通信。除允许所述流体连通的壁中的开口之外，壁在区域之间形成分离。

[0019] 图1描绘了车辆的发动机系统100。车辆可以是具有接触路面的驱动轮的道路车辆。发动机系统100包括发动机10，所述发动机10包括多个气缸。图1详细描述了一个这样的气缸或燃烧室。发动机10的各种部件可以由电子发动机控制器12控制。

[0020] 发动机10包括气缸体14和气缸盖16，所述气缸体14包括至少一个气缸孔20，所述气缸盖16包括进气门152和排气门154。在其他示例中，在发动机10被配置为二冲程发动机的示例中，气缸盖16可以包括一个或多个进气道和/或排气道。气缸体14包括气缸壁32，其中活塞36位于气缸壁32中并连接到曲轴40。气缸孔20可以被限定为由气缸壁32包围的体积。气缸盖16可以联接到气缸体14，以包围气缸孔20。因此，气缸盖16和气缸体14可在联接在一起时形成一个或多个燃烧室。特别地，燃烧室30可以是包括在活塞36的顶部表面17与气缸盖16的火力面19之间的体积。因此，基于活塞36的振动来调整燃烧室30的体积。燃烧室30在本文中也可以称为气缸30。燃烧室30被示出为经由相应的进气门152和排气门154与进气歧管144和排气歧管148连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。
可替代地，进气门和排气门中的一者或多者可以由机电控制的气门线圈和电枢组件操作。
进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。因此，当气门152和154关闭时，燃烧室30和气缸孔20可以流体密封，使得气体不可以进入或离开燃烧室30。

[0021] 燃烧室30可以由气缸体14的气缸壁32、活塞36和气缸盖16形成。气缸体14可以包括气缸壁32、活塞36、曲轴40等。气缸盖16可以包括一个或多个燃料喷射器(诸如燃料喷射器66)、一个或多个进气门152以及一个或多个排气门(诸如排气门154)。气缸盖16可以经由紧固件(诸如螺栓和/或螺钉)联接到气缸体14。特别地，气缸体14和气缸盖16可在联接时经由垫圈彼此密封接触，并且这样，气缸体14和气缸盖16可以密封燃烧室30，使得当进气门152打开时气体可仅经由进气歧管144流入和/或流出燃烧室30，并且/或者当排气门154打开时仅经由排气歧管148流入和/或流出燃烧室30。在一些示例中，对于每个燃烧室30，可以包括仅一个进气门和仅一个排气门。然而，在其他示例中，可以在发动机10的每个燃烧室30中包括多于一个的进气门和/或多于一个的排气门。

[0022] 因此，气缸壁32、活塞36和气缸盖16可以形成燃烧室30，其中活塞36的顶部表面17用作燃烧室30的底壁，而气缸盖16的相对表面或火力面19形成燃烧室30的顶壁。因此，燃烧室30可以是包括在活塞36的顶部表面17、气缸壁32和气缸盖16的火力面19内的体积。

[0023] 在一些示例中，发动机10的每个气缸都可以包括用于引发燃烧的火花塞192。在选定操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向气缸14提供点火火花。然而，在一些实施例中，诸如在发动机10可以通过自动点火或通过喷射燃料来引发燃烧的情况下，可以省略火花塞192，如一些柴油发动机可能出现的情况。

[0024] 燃料喷射器66可以定位成将燃料直接喷射到燃烧室30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射30。燃料喷射器66与来自控制器12的信号脉冲宽度FPW成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66。从响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应工作电流。在一些示例中，发动机10可以是汽油发动机，并且燃料箱可以包括汽油，汽油可以由喷射器66喷射到燃烧室30中。然而，在其他示例中，发动机10可以是柴油发动机，并且燃料箱可以包括柴油燃料，柴油燃料可以由喷射器66喷射到燃烧室中。此外，在发动机10被配置为柴油发动机的此类示例中，发动机10可以包括电热塞以发起燃烧室30中的燃烧。

[0025] 在一些示例中，喷射器66可以包括一个或多个特征，以降低由从喷射器66喷射的燃料卷吸的空气的温度。具体地，当燃料在燃料喷射期间离开喷射器66时，燃料可以在燃烧之前在喷嘴中行进一段距离并同时与空气混合。在本文的描述中，燃料喷雾在燃烧之前行进的距离可以称为“浮起长度”。特别地，浮起长度可以指喷射的燃料在燃烧过程开始之前行进的距离。因此，浮起长度可以是燃料由此离开喷射器66的喷射器66的孔口到燃烧室30中发生燃料燃烧的点之间的距离。

[0026] 喷射器66可以降低在燃烧室30中进行燃烧之前与燃料混合的气体的温度。此外，喷射器66可以在喷射器66的喷嘴内或喷嘴处实现更高的喷雾速度，从而以燃料喷射和燃料渗透到燃烧室30中来增加空气卷吸。以这种方式，可以增大燃料喷雾的浮起长度和/或可以增加燃料喷雾中的空气卷吸量。喷嘴可以与燃烧室30流体连通，使得燃烧室30中的气体可以进入喷嘴的一个或多个流通通道并再循环回到燃烧室30中。作为一个示例，在进气冲程期间引入燃烧室30中的进入空气和/或排气可以在压缩冲程的全部或一部分期间被推入喷嘴中。

[0027] 进气歧管144被示出为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制到发动机气缸30的气流。这可以包括控制来自进气增压室146的增压空气的气流。在一些实施例中，可以省略节气门62，并且可以经由联接到进气通道42并位于进气增压室146上游的单个进气系统节气门(AIS节气门)82来控制到发动机的气流。在又一些另外的示例中，可以省略节气门82，并且可以利用节气门62控制到发动机的气流。

[0028] 在一些实施例中，发动机10被配置为提供排气再循环(或EGR)。当包括EGR时，EGR可以被提供为高压EGR和/或低压EGR。在发动机10包括低压EGR的示例中，可以从涡轮164下游的排气系统中的某一位置经由EGR通道135和EGR气门138向位于进气系统(AIS)节气门82下游和压缩机162上游的某一位置处的发动机进气系统提供低压EGR。当存在驱动流的压差时，EGR可以从排气系统汲取到进气系统。可通过部分关闭AIS节气门82产生压差。节流板84控制压缩机162的入口处的压力。AIS可被电控，并且其位置可以基于可选的位置传感器88进行调整。

[0029] 环境空气经由进气通道42被汲取到燃烧室30中，所述进气通道42包括空气滤清器156。因此，空气首先通过空气滤清器156进入进气通道42。然后，压缩机162从进气通道42汲取空气，以经由压缩机出口管(图1中未示出)向增压室146供应压缩空气。在一些示例中，进气通道42可以包括具有过滤器的气箱(未示出)。在一个示例中，压缩机162可以是涡轮增压器，其中到压缩机162的动力从通过涡轮164的排气流汲取。具体地，排气可以使涡轮164旋转，所述涡轮164经由轴161联接到压缩机162。废气门72允许排气绕过涡轮164，使得可以在变化的工况下控制增压压力。废气门72可以响应于增加的增压要求(诸如在驾驶员踩加速器踏板期间)而关闭(或者可以减小废气门的开度)。通过关闭废气门，可以增加涡轮上游的排气压力，从而提高涡轮转速和峰值功率输出。这允许提高增压压力。另外，当压缩机再循环气门部分打开时，废气门可以朝向关闭位置移动以保持期望的增压压力。在另一个示例中，废气门72可以响应于降低的增压要求(诸如在驾驶员松加速踏板期间)而打开(或者可以增大废气门的开度)。通过打开废气门，可以降低排气压力，从而降低涡轮转速和涡轮功率。这允许降低增压压力。

[0030] 然而，在替代性实施例中，压缩机162可以是机械增压器，其中到压缩机162的动力从曲轴40汲取。因此，压缩机162可以经由诸如带的机械联动装置联接到曲轴40。这样，曲轴40输出的旋转能量的一部分可以传递到压缩机162，以便为压缩机162提供动力。

[0031] 压缩机再循环气门158(CRV)可以设置在压缩机162周围的压缩机再循环路径159中，使得空气可以从压缩机出口移动到压缩机入口，以便减小可能跨压缩机162产生的压力。增压空气冷却器157可以定位在压缩机162下游的增压室146中，以用于冷却递送到发动机进气口的增压充气。然而，在如图1所示的其他示例中，增压空气冷却器157可以定位在进气歧管144中的电子节气门62的下游。在一些示例中，增压空气冷却器157可以是空气对空气增压空气冷却器。然而，在其他示例中，增压空气冷却器157可以是液体对空气冷却器。

[0032] 在所描绘的示例中，压缩机再循环路径159被配置为将冷却的压缩空气从增压空气冷却器157的下游再循环到压缩机入口。在替代性示例中，压缩机再循环路径159可以被配置为将压缩空气从压缩机的下游和增压空气冷却器157的上游再循环到压缩机入口。CRV 158可以经由来自控制器12的电信号打开和关闭。CRV 158可以被配置为具有默认半开位置的三态气门，其可以从所述默认半开位置移动到完全打开位置或完全关闭位置。

[0033] 通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接到排放控制装置70上游的排气歧管148。排放控制装置可以是催化转化器，并且这样在本文中也可以称为催化转化器70。可替代地，可以用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用各自具有多个砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。虽然所描绘的示例示出了涡轮164上游的UEGO传感器
126，但是应当理解，在替代性实施例中，UEGO传感器可以在排气歧管中定位在涡轮164的下游和转化器70的上游。另外或可替代地，转化器70可以包括柴油氧化催化剂(DOC)和/或柴油冷起动催化剂。

[0034] 在一些示例中，微粒过滤器(PF)74可以联接在排放控制装置70的下游，以在排气流动的方向上捕集烟粒。在一些示例中，在转化器70与PF 74之间可以存在选择性催化还原装置和/或贫NOx捕集器。PF 74可以由多种材料(包括堇青石、碳化硅和其他高温氧化物陶瓷)制成。PF 74可以周期性地再生，以便减少过滤器中阻抗排气流的烟粒沉积物。过滤器再生可以通过将过滤器加热到一定温度来完成，所述温度将以比新烟粒微粒沉积更快的速率燃烧烟粒微粒，例如400℃-600℃。

[0035] 然而，在其他示例中，由于在燃料喷射器66的至少一个喷嘴中包括混合和空气卷吸特征，PF 74可以不包括在发动机10中。这样，可以减少燃烧循环期间的烟粒产生。在一些示例中，由于在混合物在燃烧室30中燃烧/点燃之前的燃料和空气的混合增加，因此烟粒水平可以降低到大约为零。这样，在一些示例中，在燃烧循环期间，发动机10可以大致不产生烟粒(例如，可以产生零烟粒)。在其他示例中，由于喷射器的特征，因此可以减少烟粒产生，并且这样，PF 74可以较不频繁地再生，从而减少燃料消耗。

[0036] 在燃烧循环期间，发动机10内的每个气缸可以经历四冲程循环，所述循环包括：进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。在进气冲程和动力冲程期间，活塞36远离气缸盖16朝向气缸的底部移动，从而增加了活塞36的顶部与火力面19之间的体积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其进气冲程和/或动力冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。相反，在压缩冲程和排气冲程期间，活塞36远离BDC朝向气缸的顶部(例如，火力面19)移动，从而减小活塞36的顶部与火力面19之间的体积。活塞36靠近气缸的顶部并且处于其压缩冲程和/或排气冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最小体积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。因此，在进气冲程和动力冲程期间，活塞36从TDC移动到BDC，并且在压缩冲程和排气冲程期间，活塞36从BDC移动到TDC。

[0037] 此外，在进气冲程期间，通常，排气门154关闭并且进气门152打开以允许进气进入燃烧室30中。在压缩冲程期间，气门152和154都可以保持关闭，因为活塞36压缩在进气冲程期间允许进入的气体混合物。在压缩冲程期间，由于活塞36在其朝向喷射器66行进时产生的正压力，燃烧室30中的气体可以被推入燃料喷射器66中。来自燃烧室30的气体可以经由传导和/或对流通过气缸盖16和环境空气中的一者或多者散热。这样，喷射器66中的气体温度可以相对于燃烧室30中的气体温度降低。

[0038] 当活塞36在压缩冲程和/或动力冲程期间靠近TDC或处于TDC时，燃料通过喷射器66喷射到燃烧室30中。在随后的动力冲程期间，气门152和154保持关闭，同时膨胀和燃烧的燃料和空气混合物将活塞36推向BDC。在一些示例中，在压缩冲程期间，燃料可以在活塞36到达TDC之前进行喷射。然而，在其他示例中，燃料可以在活塞36到达TDC时进行喷射。在又一些另外的示例中，燃料可以在活塞36到达TDC并且在动力冲程期间开始朝向BDC往回移动之后进行喷射。在又一些另外的示例中，燃料可以在压缩冲程和动力冲程期间进行喷射。

[0039] 燃料可以在一段持续时间内进行喷射。根据一个或多个线性或非线性方程，可以经由脉冲宽度调制(PWM)改变喷射的燃料量和/或喷射燃料的持续时间。此外，喷射器66可以包括多个喷射孔口，并且从每个孔口喷射出的燃料量可以根据需要改变。

[0040] 喷射的燃料在进入燃烧室30之前行进通过一定体积的喷射器66的喷嘴。换句话说，喷嘴可以包括用于卷吸空气和燃料的空气通道和燃料通道，其中所述通道位于燃烧室30内。然而，通道由喷嘴和燃料喷射器主体的表面限定，并且燃料和空气流动通过这些通道，之后流动到喷嘴外部并进入燃烧室30中以与未混合的燃烧室气体混合。下面将更详细地描述空气和燃料通过喷嘴的流动。

[0041] 在排气冲程期间，排气门154可以打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管148，并且活塞36返回到TDC。排气可以继续经由排气通道180从排气歧管148流动到涡轮164。

[0042] 排气门154和进气门152都可以在相应的关闭的第一位置与打开的第二位置之间调整。此外，气门154和152的位置可以调整到它们各自的第一位置与第二位置之间的任何位置。在进气门152的关闭的第一位置中，空气和/或空气/燃料混合物不在进气歧管144与燃烧室30之间流动。在进气门152的打开的第二位置中，空气和/或空气/燃料混合物在进气歧管144与燃烧室30之间流动。在排气门154的关闭的第二位置中，空气和/或空气燃料混合物不在燃烧室30与排气歧管148之间流动。然而，当排气门154处于打开的第二位置时，空气和/或空气燃料混合物可以在燃烧室30与排气歧管148之间流动。

[0043] 应注意，上述气门打开和关闭计划表仅作为示例描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

[0044] 控制器12在图1中被示出为微计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12还示出为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号(除了先前讨论的那些信号之外)，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到输入装置130用于感测由车辆驾驶员132调整的输入装置踏板位置(PP)的位置传感器134；用于确定端部气体点火的爆震传感器(未示出)；来自联接到进气歧管144的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自联接到增压室146的压力传感器122的增压压力的测量结果；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，火线空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量结果；以及来自传感器58的节气门位置的测量结果。还可感测(未示出的传感器)大气压力以供控制器12进行处理。在本说明书的一个优选方面，霍尔效应传感器118针对曲轴的每次旋转产生预先确定数量的等距脉冲，从中可以确定发动机转速(RPM)。输入装置130可以包括加速踏板和/或制动踏板。这样，来自位置传感器134的输出可以用于确定输入装置130的加速踏板和/或制动踏板的位置，并且因此确定期望的发动机扭矩。因此，可以基于输入装置130的踏板位置估计车辆驾驶员132所请求的期望的发动机扭矩。

[0045] 在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮59的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的传统车辆，或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机61。电机61可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴40和电机61经由变速器54连接到车轮59。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴40与电机61之间，并且第二离合器56设置在电机61与变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送使离合器接合或脱离接合的信号，以便使曲轴40与电机61和与其连接的部件连接或断开连接，和/或使电机61与变速器54和与其连接的部件连接或断开连接。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，所述方式包括并联、串联或串并联混合动力车辆。

[0046] 电机61从牵引电池58接收电力以向车轮59提供扭矩。电机61也可作为发电机操作，以例如在制动操作期间提供电力以便给电池58充电。

[0047] 控制器12从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器，以基于存储在控制器的存储器上的所接收信号和指令来调整发动机操作。例如，调整燃料喷射可包括调整喷射器66的致动器以移动到或远离喷射器66的喷嘴，使得燃料可流动到燃烧室30。

[0048] 现在转向图2，它示出了可布置在燃料喷射器(诸如图1的燃料喷射器66)中的燃料喷射器喷嘴210的实施例200。另外或可替代地，燃料喷射器喷嘴210可以布置在燃料喷射器中，所述燃料喷射器被定位成从火力面(例如，图1的火力面19)和/或从燃烧室(例如，图1的燃烧室30)的侧壁喷射。燃料喷射器喷嘴210可以是燃料喷射器的唯一喷嘴，或者可以是燃料喷射器的多个类似成形的喷嘴中的一个。另外或可替代地，如果燃料喷射器包括多个喷嘴，则其他喷嘴可以与燃料喷射器喷嘴210不同地成形。

[0049] 在本文中，燃料喷射器喷嘴210可以被限定为喷射器的通道和/或开口，其被成形为将流体从喷射器排出到不同的部件。例如，如果喷射器是燃料喷射器，则燃料喷射器喷嘴210可以用作燃料喷射器的出口，其中燃料流动通过燃料喷射器喷嘴210并流出燃料喷射器。在一个示例中，燃料喷射器喷嘴210可以限定燃料喷射器顶端的喷嘴开口。

[0050] 轴系统280被示出为包括三个轴线，即平行于水平方向的x轴、平行于竖直方向的y轴、以及垂直于x轴和y轴中的每一者的z轴。燃料混合物流的总体方向292可以基本上平行于y轴。燃料喷射器喷嘴210的中心轴线299可以平行于燃料混合物流的总体方向292和y轴中的每一者。

[0051] 燃料喷射器喷嘴210包括具有沙漏形和/或文氏管形状的主体212。更具体地，主体212包括文氏管入口220、文氏管出口230和文氏管喉部240。直径290可以等于文氏管入口
220和文氏管出口230的最大直径。

[0052] 文氏管入口220可以包括入口开口222，所述入口开口可以对应于文氏管入口的最大直径。入口开口222可以被成形用于从燃料喷射器的燃料囊或类似部分接收燃料混合物。文氏管入口220可以沿平行于燃料流的总体方向292的下游方向收缩。因此，文氏管入口220的直径随着其接近文氏管喉部240而减小。

[0053] 翼片250可以布置在文氏管入口220中。翼片250可以从入口开口222延伸到文氏管喉部240的开端(例如，短划线294)。翼片250可以相对于主体212的中心轴线299扭转。翼片250的扭转可能导致前缘252与后缘254偏离一定角度，其中该角度可基本上等于90o。因此，由于翼片250的曲率，前缘252可以垂直于后缘254。

[0054] 翼片250可以在其整个长度上物理地联接到文氏管入口220的表面。这样，第一纵向侧256可以与文氏管入口220的表面共面接触，其中第一纵向侧256可以经由焊接点、熔合物、粘合剂和紧固件中的一者或多者物理地联接到文氏管入口220的表面。第二纵向侧258可以脱离文氏管入口220的表面，使得燃料可以接触第二纵向侧并沿着第二纵向侧行进。可以从第一纵向侧256到第二纵向侧258测量翼片250的宽度251。在一些示例中，宽度251可以沿平行于燃料流的总体方向292的下游方向减小。在一个示例中，宽度251基本上等于文氏管入口220的直径的一定百分比。宽度251可以介于文氏管入口的直径的5％至50％之间。在一些示例中，另外或可替代地，宽度251可以介于文氏管入口220的直径的20％至45％之间。在一个示例中，宽度251是文氏管入口的直径的40％。

[0055] 另外或可替代地，翼片250的宽度251可以从前缘252到后缘254基本恒定。这样，即使文氏管入口220朝向文氏管喉部240变窄，翼片250也不会这样。以此方式，翼片250与中心轴线299之间的距离可以沿燃料流的总体方向292上减小。通过这样做，随着文氏管入口220中的燃料接近文氏管喉部220，燃料接触翼片250的可能性可增加。

[0056] 文氏管出口230可以与文氏管入口220类似地成形，除了文氏管出口230沿平行于燃料流的总体方向292的下游方向增大直径之外。在一些示例中，另外或可替代地，文氏管出口230的沿中心轴线299测量的长度可以等于或不同于文氏管入口220的长度。在一个示例中，文氏管出口230的长度大于文氏管入口220的长度。通过相对于文氏管入口220延长文氏管出口230，燃烧室气体和燃料混合物可以具有更大的混合距离。也就是说，在燃料喷射器喷嘴210包括将空气从燃烧室或其他空气源引导到文氏管喉部240的空气卷吸特征的情况下，如果文氏管出口230相对于文氏管入口220延长，则空气和燃料可以在喷射到燃烧室、燃料喷射器管道等中之前具有更大的混合区域。

[0057] 文氏管出口240还可以包括翼片260。在本文中，翼片250可以称为上游翼片250并且翼片260可以称为下游翼片260。下游翼片260可以与上游翼片250相同地成形。这样，下游翼片260可以包括布置在文氏管出口230的上游最末端处的前缘262以及布置在文氏管出口230的下游最末端处的后缘264，其中文氏管出口230的下游最末端包括开口232以用于将燃料喷射混合物排出到燃烧室等中。前缘262可以垂直于后缘264。另外，下游翼片260包括物理地联接到文氏管出口230的表面的第一纵向侧266。与第一纵向侧相背对的第二纵向侧
268可以与燃料喷射混合物形成接触。

[0058] 下游翼片260的宽度261可以与文氏管出口230的直径成比例。也就是说，宽度261可以随着文氏管出口230的直径朝向文氏管喉部240减小而减小。换句话说，下游翼片260的宽度261沿燃料流的总体方向292增大。在一些示例中，宽度261基本上等于宽度251。

[0059] 上游翼片250与下游翼片260之间的差异可包括它们的取向。下游翼片260可以相对于上游翼片250以一定角度布置。换句话说，上游翼片250和下游翼片260可以布置在不同的径向位置处，使得翼片的前缘和后缘不围绕y轴对准。在一些示例中，所述角度可以介于1度到90度之间。在一些示例中，另外或可替代地，所述角度可以介于10度到70度之间。在一些示例中，另外或可替代地，所述角度可以介于30度到60度之间。在一个示例中，所述角度恰好是45度。以这种方式，下游翼片260的前缘262可以相对于上游翼片250的前缘252偏离45°的角度。类似地，下游翼片260的后缘264可以相对于上游翼片250的后缘254偏离45°的角度。

[0060] 上游翼片250和下游翼片260中的每一者可以被取向成引导燃料混合物沿共同方向涡流。在图2的示例中，上游翼片250和下游翼片260被取向成引导燃料混合物沿逆时针方向涡流。然而，本领域普通技术人员应当理解，上游翼片250和下游翼片260中的每一者可以被布置成使燃料混合物沿顺时针方向涡流。在一些示例中，另外或可替代地，上游翼片250和下游翼片260可以被取向成引导燃料混合物沿相反方向涡流。因此，上游翼片250可以被取向成沿逆时针方向引导燃料混合物，并且下游翼片260可以被取向成沿顺时针方向引导燃料混合物，或者反之亦然。

[0061] 文氏管喉部240可以布置在上游翼片250的后缘254与下游翼片260的前缘262之间。文氏管喉部240可以对应于燃料喷射器喷嘴210的主体212的最小直径。文氏管喉部240可以不具有可能影响燃料空气混合物流的特征和/或开口。在一些实施例中，如图4和5所示，文氏管喉部240可以被装配有一个或多个开口以用于使空气从燃烧室流到其中，使得空气可以在流动到文氏管出口230之前与燃料混合物至少部分地混合。

[0062] 在一些示例中，短划线294(例如，文氏管喉部240的开端)处的直径可以略小于短划线296(例如，文氏管喉部240的最末端)处的直径。通过这样做，混合可以有所改进，如下面将更详细地描述的。

[0063] 现在转向图3A，它示出了文氏管入口220的俯视图300，其中燃料混合物(由箭头302示出)流动通过其中。文氏管入口220被示出为包括多个上游翼片350，其中多个上游翼片350中的每个翼片可以与上游翼片250类似地使用。这样，先前介绍的部件可以在随后的附图中类似地编号。

[0064] 多个上游翼片350的数量可以大于两个。在图3A的示例中，多个上游翼片350的数量等于四个，然而，应当理解，所述数量可以等于三个、五个、六个或更多。另外，多个上游翼片350可以根据布置在文氏管入口220中的翼片的数量来布置。例如，如果文氏管入口220中包括八个翼片，则翼片可以具有45°的扭转，使得前缘和后缘彼此成45°角。

[0065] 前缘252具有大于上游翼片250的后缘254的宽度的宽度。上游翼片250的宽度可以沿下游方向减小，以阻止燃料喷射器喷嘴收缩并且阻止每个上游翼片350之间发生碰撞。第一纵向侧256可以如图所示的那样弯曲以向上游翼片250提供90°扭转。第一纵向侧256物理地联接到文氏管入口220的表面，并且当它沿大致平行于燃料流的总体方向的方向沿文氏管入口220向下穿过时弯曲。

[0066] 如箭头302所指示的，燃料混合物可以接触与邻近前缘252的上游翼片350中的至少一者，其中燃料混合物可以沿着至少一个上游翼片的弯曲部朝向文氏管喉部(例如，文氏管喉部240)。燃料混合物302在接触上游翼片350时可以被引导沿逆时针方向流动。在一些示例中，燃料混合物可以不接触上游翼片350。如果燃料混合物在上游翼片350之间朝近侧流动到燃料喷射器喷嘴的中心轴线，则可能发生这种情况。然而，由于翼片350施加到燃料混合物上的涡流，可能不太可能的是，一部分燃料混合物保持基本上沿中心轴线的流动路径，而不接触上游翼片350或图3B所示的多个下游翼片360中的下游翼片260。

[0067] 现在转向图3B，它示出了文氏管出口230的俯视图301，其中燃料混合物(由箭头304示出)流动通过其中。文氏管出口230被示出为包括多个下游翼片360，其中多个下游翼片360中的每个翼片可以与下游翼片260类似地使用。

[0068] 下游翼片260的前缘262可以具有小于后缘264的宽度的宽度。在一个示例中，下游翼片260的前缘262和上游翼片250的后缘354基本上彼此相等。下游翼片260的宽度可以沿下游方向增大以增加其可以接触的燃料混合物的量，而不会过度地收缩文氏管出口230的横截面。第一纵向侧266可以是弯曲的以提供下游翼片260的扭转，使得前缘262和后缘264相对于彼此成90°。

[0069] 如箭头304所指示的，燃料混合物可以接触邻近前缘262的下游翼片360中的至少一者，其中燃料混合物可以沿着至少一个下游翼片的弯曲部朝向文氏管出口230的最末端，在那里燃料混合物可以离开文氏管喷嘴。

[0070] 图3A和图3B的俯视图300和301是从沿燃料喷射器喷嘴的中心轴线向下的共享视角截取的以示出上游翼片350和下游翼片360的未对准。如图所示，下游翼片360可以与上游翼片350成角度地偏离，这可以允许更大量的涡流施加到燃料混合物上。在一个示例中，角度是45°，其中角度是在上游翼片与下游翼片的对应部分之间测量的。例如，上游翼片250的前缘252与下游翼片260的前缘262偏离45°。上游翼片250的中间点与下游翼片260的中间点偏离45°。上游翼片250的后缘254与下游翼片260的后缘264偏离45°。通过这样做，可以增加进入燃烧室之前的燃料混合物湍流，这可以减少和/或防止烟粒形成。

[0071] 现在转到图4，它示出了燃料喷射器喷嘴210的实施例400，所述燃料喷射器喷嘴210包括：具有上游翼片250的文氏管入口220、包括下游翼片260的文氏管出口230、以及文氏管入口220与出口230之间的文氏管喉部240。更具体地，文氏管喉部240的边界由短划线
402和404标记。短划线402指示邻近文氏管入口220的文氏管喉部240的上游最末端。燃料混合物可以在上游最末端处进入文氏管喉部240。短划线404指示邻近文氏管出口230的文氏管喉部240的下游最末端。燃料混合物可以在下游最末端404处离开文氏管喉部240并且流动到文氏管出口230。

[0072] 实施例400还包括空气卷吸系统410，所述空气卷吸系统410包括空气卷吸通道412，所述空气卷吸通道412包括入口414和出口416。空气卷吸通道412可以从文氏管出口
230的开口232延伸到文氏管喉部240。这样，空气卷吸通道412可以联接在文氏管入口220与文氏管出口230之间。空气卷吸通道412可以完全布置在燃料喷射器喷嘴210的外部，使得燃料混合物不与空气卷吸通道412的表面形成接触。

[0073] 如图所示，空气卷吸系统410包括围绕燃料喷射器喷嘴210布置的多个空气卷吸通道412。在图4的示例中，恰好有两个空气卷吸通道。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以存在其他数量的空气卷吸通道412，包括仅一个或三个或更多个。

[0074] 邻近文氏管出口230的开口232的燃烧室气体可以经由入口414进入空气卷吸通道412。这可能由于文氏管喉部440处的低静压，这是因为流动通过其中的燃料混合物由于燃料喷射器喷嘴210的文氏管形状而被加速。这样，由于燃料喷射器喷嘴210的文氏管形状，可促进燃烧室气体流动通过空气卷吸通道412、流出出口416、并流动到文氏管喉部440。燃烧室气体(短划线箭头494)可以与文氏管喉部440和/或文氏管出口230中的燃料混合物(箭头
492)混合。由于上游翼片250和下游翼片260所施加的湍流，燃烧室气体与燃料混合物之间的混合可以相对于本领域中的其他喷射器喷嘴有所增加。

[0075] 在一些示例中，空气卷吸系统410可以另外用作燃料喷射加热系统。来自燃烧室的气体可以进入空气卷吸通道412，其中来自气体的热可以传递到燃料喷射器喷嘴210中的燃料。在气体进入燃料喷射器喷嘴210之前，热可以在气体在空气卷吸通道412中时进行传递。以这种方式，空气卷吸系统410可以包括两个功能，即加热喷射并增加气体/喷射混合。

[0076] 现在转到图5，它示出了燃料喷射器喷嘴210的实施例500，所述燃料喷射器喷嘴210包括：具有上游翼片250的文氏管入口220、包括下游翼片260的文氏管出口230、以及文氏管入口220与出口230之间的文氏管喉部240。更具体地，文氏管喉部240的边界由短划线
502和504标记。短划线502指示邻近文氏管入口220的文氏管喉部240的上游最末端。燃料混合物可以在上游最末端处进入文氏管喉部240。短划线504指示邻近文氏管出口230的文氏管喉部240的下游最末端。燃料混合物可以在下游最末端处离开文氏管喉部240并且流动到文氏管出口230。

[0077] 实施例500还包括空气卷吸系统510，其中空气卷吸系统包括至少一个空气卷吸通道512、入口514、腔室516和环形出口518。空气卷吸通道512和入口514可以基本上类似于图4的空气卷吸通道412和入口414。然而，空气卷吸通道512可以将燃烧室气体(短划线箭头
594)引导到腔室516。腔室516可以围绕文氏管喉部240的整个圆周延伸。以这种方式，腔室
516可以是环形腔室。腔室516可以是中空的并且可以允许燃烧室气体在流出一个或多个出口518并进入文氏管喉部240之前流动通过其中。

[0078] 在一些示例中，腔室516可以完全向文氏管喉部240敞开，使得燃烧室气体可以经由单个连续开口在其圆周的任何部分处流入文氏管喉部240中。另外或可替代地，腔室516可以包括将其流体地联接到文氏管喉部240的多个开口。多个开口可以沿文氏管喉部240的圆周均匀地间隔开。在一个示例中，多个开口可包括以180°分开的两个开口。无论如何，多个开口和/或单个连续开口可以被成形用于使燃烧室气体沿垂直于中心轴线299的径向向内方向流入文氏管喉部240。

[0079] 腔室516可以包括梯形横截面。这可以允许短划线502处的燃料喷射器喷嘴的直径略小于短划线504处的燃料喷射器喷嘴的直径。换句话说，文氏管喉部240的正好在腔室516上游的一部分可以具有上游直径，所述上游直径小于文氏管喉部240的正好在腔室516下游的一部分的下游直径。在一些示例中，上游直径可以比下游直径小1％至20％。另外或可替代地，上游直径可以小5％至15％。在一个示例中，上游直径可以比下游直径恰好小10％。通过这样做，与燃料混合物混合的燃烧室气体可以增加。

[0080] 现在转向图6A，它示出了包括多个喷嘴孔612的燃料喷射器顶端610的实施例600的剖视图。在一个示例中，多个喷嘴孔612中的喷嘴孔可以类似于图2、图4和图5的燃料喷射器喷嘴210。另外或可替代地，多个喷嘴孔612中的喷嘴孔可以与燃料喷射器喷嘴210不同。

[0081] 多个喷嘴孔612可以包括中心喷嘴620、多个内环喷嘴630、多个中间环喷嘴640和多个外环喷嘴650。中心喷嘴620可以沿燃料喷射器顶端的中心轴线699布置。在一些示例中，燃料喷射器顶端610的中心轴线699可以与燃料喷射器的中心轴线对准。以这种方式，中心喷嘴620可以被定位成正好沿着活塞沿其振动的轴线喷射。

[0082] 多个内环喷嘴630可以沿围绕中心轴线699间隔开的环布置。多个内环喷嘴630的环的第一直径632可以基于多个中间环喷嘴640的环的第二直径642和/或基于外环喷嘴650的环的第三直径652。第三直径652可以是最大直径，其中第二直径642小于第三直径652并且其中第一直径632小于第二直径。在一些示例中，第二直径642可以等于第三直径652的50％至90％。在一些示例中，另外或可替代地，第二直径642可以等于第三直径652的60％至
90％。在一些示例中，另外或可替代地，第二直径642可以等于第三直径652的70％至90％。
在一些示例中，另外或可替代地，第二直径642可以等于第三直径652的75％至85％。在一个示例中，第二直径642等于第三直径652的80％。

[0083] 在一些示例中，第一直径632可以等于第三直径652的10％至40％。在一些示例中，另外或可替代地，第一直径632可以等于第三直径652的10％至30％。在一些示例中，另外或可替代地，第一直径632可以等于第三直径652的15％至25％。在一个示例中，第一直径632等于第三直径652的20％。在一个示例性实施例中，第三直径652为5mm，第二直径642为4mm，并且第一直径632为2mm。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他尺寸。

[0084] 内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650中的喷嘴可以相对于中心轴线699不同地成角度。由于喷射器顶端610的曲率，喷嘴可以成角度。例如，喷射器顶端610可以是波状的和/或正弦曲线的。通过使喷射器顶端610弯曲，其封装大小可以减少并且喷嘴的取向可以被优化以减少穿透并减少冲击。

[0085] 从内喷嘴喷射轴线636到中心轴线699测量的第一角度634可以介于10度与50度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第一角度634可以介于20度与40度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第一角度634可以介于25度与35度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第一角度634可以介于27度与33度之间。在一个示例中，第一角度634等于30度。

[0086] 从中间喷嘴喷射轴线646到中心轴线699测量的第二角度644可以介于0度与30度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第二角度644可以介于5度与25度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第二角度644可以介于5度与20度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第二角度644可以介于5度与15度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第二角度644可以介于5度与10度之间。在一个示例中，第二角度644等于5度。

[0087] 从外喷嘴喷射轴线656到中心轴线699测量的第三角度654可以介于30度与70度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第三角度654可以介于35度与65度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第三角度654可以介于40度与60度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第三角度654可以介于45度与55度之间。在一些示例中，另外或可替代地，第三角度654可以介于47度与53度之间。在一个示例中，第三角度654等于50度。

[0088] 如图所示，喷射器顶端610可以关于中心轴线699对称。在一个示例中，喷射器顶端610关于中心轴线699旋转对称。另外或可替代地，喷射器顶端610还可以包括关于中心轴线
699的反射对称。

[0089] 现在转到图6B，它示出了来自燃烧室内部的喷射器顶端610的视图602。视图602还示出了内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650的布置。在图6B的示例中，内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650中的每一者可以径向对准。以这种方式，内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650可以被布置成使得它们相对于中心喷嘴620的喷射轴线(例如，图6A的中心轴线699)彼此同心。在一些示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650中的一者或多者可以与其他喷嘴径向不对准。

[0090] 内环喷嘴630可以围绕根据第一直径632设定大小的均匀圆布置。内环喷嘴630可以围绕均匀圆均匀地间隔开。另外或可替代地，内环喷嘴630中的一个或多个喷嘴可以不均匀地间隔开，使得内环喷嘴630的分布是不对称的。内环喷嘴630的数量可以大于两个。另外或可替代地，内环喷嘴630的数量可以大于6个。另外或可替代地，内环喷嘴630的数量可以大于8个。另外或可替代地，内环喷嘴630的数量可以大于10个。在一个示例中，内环喷嘴630的数量等于10个。

[0091] 中间环喷嘴640可以围绕根据第二直径642设定大小的均匀圆布置。中间环喷嘴640可以围绕均匀圆均匀地间隔开。另外或可替代地，中间环喷嘴640中的一个或多个喷嘴可以不均匀地间隔开，使得中间环喷嘴640的分布是不对称的。中间环喷嘴640的数量可以等于内环喷嘴630的数量。另外或可替代地，在不脱离本公开的范围的情况下，中间环喷嘴
640的数量可以小于或大于内环喷嘴630的数量。

[0092] 外环喷嘴650可以围绕根据第三直径652设定大小的均匀圆布置。外环喷嘴650可以围绕均匀圆均匀地间隔开。另外或可替代地，外环喷嘴650中的一个或多个喷嘴可以不均匀地间隔开，使得外环喷嘴650的分布可以是不对称的。外环喷嘴的数量可以等于内环喷嘴630和/或中间环喷嘴640的数量。另外或可替代地，外环喷嘴650的数量可以大于内环喷嘴
630和/或中间环喷嘴640的数量。在一个示例中，外环喷嘴650的数量恰好比内环喷嘴630和/或中间环喷嘴640的数量大两倍。在喷射器顶端610的一个示例中，内环喷嘴630的数量等于10个，中间环喷嘴640的数量等于10个，并且外环喷嘴的数量等于20个，其中外环喷嘴
650的第一半部与内环喷嘴630和中间环喷嘴640径向对准，并且第二半部均匀地分布在第一半部之间。

[0093] 内环喷嘴630、中间环喷嘴640和外环喷嘴650中的每个喷嘴和中心喷嘴620的大小设置可以相对于彼此成比例。例如，内环喷嘴630可以根据第一大小相等地设置大小，中心环喷嘴可以大于或等于第一大小，中间环喷嘴640可以彼此相等地设置大小并且可以大于或等于第一大小，并且外环喷嘴650可以彼此相等地设置大小并且可以大于或等于第一大小。在一些示例中，内环喷嘴630的第一大小可以介于0.01mm至0.05mm之间。另外或可替代地，内环喷嘴630的第一大小可以介于0.02mm与0.04mm之间。在一个示例中，内环喷嘴630的第一大小介于0.03mm至0.04mm之间。

[0094] 在一些示例中，中心喷嘴620的大小可以介于0.01mm至0.05mm之间。另外或可替代地，中心喷嘴620的大小可以介于0.02mm与0.04mm之间。在一个示例中，中心喷嘴620的大小为0.04mm。

[0095] 在一些示例中，中间环喷嘴640的大小可以介于0.01mm至0.08mm之间。另外或可替代地，中间环喷嘴640的大小可以介于0.02mm与0.07mm之间。另外或可替代地，中间环喷嘴640的大小可以介于0.03mm与0.06mm之间。另外或可替代地，中间环喷嘴640的大小可以介于0.04mm与0.06mm之间。在一个示例中，中间环喷嘴640的大小介于0.05mm至0.06mm之间。

[0096] 在一些示例中，外环喷嘴650的大小可以介于0.01mm至0.07mm之间。另外或可替代地，外环喷嘴650的大小可以介于0.02mm与0.07mm之间。另外或可替代地，外环喷嘴650的大小可以介于0.03mm与0.06mm之间。另外或可替代地，外环喷嘴650的大小可以介于0.04mm与0.06mm之间。在一个示例中，外环喷嘴650的大小介于0.04mm至0.05mm之间。

[0097] 这样，喷射器顶端可以弯曲以使其内环喷嘴、中间环喷嘴和外环喷嘴相对于单个中心喷嘴成角度以减少燃料喷射的穿透量。另外，喷射器顶端610的形状可以增加其表面积，由此减少喷射器封装约束。此外，喷嘴的大小设置可以用于减少喷雾相互作用并减少燃料喷雾到燃烧室和/或活塞的表面上的冲击。

[0098] 以这种方式，燃料喷射器喷嘴可以包括一个或多个特征，以增加燃料喷射混合物与燃烧室气体之间的湍流和混合。燃料喷射器喷嘴可以包括文氏管，所述文氏管被成形为具有布置在文氏管入口中的上游扭转翼片和布置在文氏管出口中的下游扭转翼片。上游翼片和下游翼片可以将涡流施加到燃料混合物上。燃料喷射器喷嘴还可以包括空气卷吸通道和/或腔室，所述空气卷吸通道和/或腔室可将燃烧室气体引导到文氏管形喷嘴孔的文氏管喉部。燃烧室气体可以沿径向向内的方向流动，这可以进一步扰动燃料混合物的流动方向，由此增加混合和湍流。燃料喷射器喷嘴可以是沿弯曲的喷射器顶端布置的多个喷嘴中的一个喷嘴。使喷射器顶端弯曲的技术效果是减少其封装大小、减少来自单独喷嘴的喷雾之间的相互作用、以及减少冲击。

[0099] 一种系统的一个实施例包括发动机，所述发动机包括喷射器，所述喷射器具有文氏管形喷嘴，其中所述喷射器包括布置在文氏管入口中的多个上游扭转翼片，并且其中所述多个上游扭转翼片中的上游扭转翼片的前缘垂直于所述扭转翼片的后缘。所述系统的第一示例还包括：其中所述喷射器还包括布置在文氏管出口中的多个下游扭转翼片，并且其中所述多个下游扭转翼片在形状上与所述多个上游扭转翼片相同。所述系统的第二示例(可选地包括所述第一示例)还包括：其中所述多个下游扭转翼片中的下游扭转翼片的前缘相对于所述上游扭转翼片中的所述上游扭转翼片的所述前缘以一定角度取向。所述系统的第三示例(可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例)还包括：其中所述角度等于45°。所述系统的第四示例(可选地包括所述第一示例至所述第三示例中的一者或多者)还包括：
其中所述多个下游扭转翼片中的每一个的宽度等于所述文氏管出口的直径的40％，并且其中所述文氏管出口的所述直径沿下游方向增大。所述系统的第五示例(可选地包括所述第一示例至所述第四示例中的一者或多者)还包括：其中文氏管喉部布置在所述文氏管入口与文氏管出口之间，并且其中所述上游扭转翼片并不延伸到所述文氏管喉部中。所述系统的第六示例(可选地包括所述第一示例至所述第五示例中的一者或多者)还包括：其中所述文氏管入口的直径沿下游方向减小，并且其中所述多个上游扭转翼片中的每一个的宽度沿所述下游方向减小，并且其中所述宽度等于所述文氏管出口的所述直径的40％。所述系统的第七示例(可选地包括所述第一示例至所述第六示例中的一者或多者)还包括：其中所述多个上游扭转翼片被取向成将逆时针或顺时针涡流施加到燃料混合物流上。所述系统的第八示例(可选地包括所述第一示例至所述第七示例中的一者或多者)还包括：其中所述文氏管形喷嘴是沿所述喷射器的顶端的表面均匀分布的多个文氏管形喷嘴中的单个喷嘴，并且其中所述表面是弯曲的。

[0100] 一种喷射器的一个实施例包括：至少一个喷射喷嘴，所述至少一个喷射喷嘴包括布置在文氏管入口与文氏管出口之间的文氏管喉部，并且其中所述文氏管入口包括至少一个上游扭转翼片并且所述文氏管出口包括与所述上游扭转翼片间隔开的至少一个下游扭转翼片；以及空气卷吸系统，所述空气卷吸系统流体联接到所述文氏管出口的最末端和所述文氏管喉部，并且其中所述空气卷吸系统完全布置在所述至少一个喷射喷嘴的外面。所述喷射器的第一示例还包括：其中所述空气卷吸系统包括直接流体联接到所述文氏管喉部的两个或更多个空气卷吸通道。所述喷射器的第二示例(可选地包括所述第一示例)还包括：其中所述空气卷吸系统包括直接流体联接到腔室的两个或更多个空气卷吸通道，其中所述腔室围绕所述文氏管喉部的整个圆周延伸。所述喷射器的第三示例(可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例)还包括：其中所述腔室包括彼此跨180°布置的两个开口，所述两个开口将所述腔室流体联接到所述文氏管喉部。所述喷射器的第四示例(可选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者)还包括：其中所述腔室包括梯形横截面，并且其中所述文氏管出口的上直径大于所述文氏管入口的下直径。所述喷射器的第五示例(可选地包括所述第一示例至所述第四示例中的一者或多者)还包括：其中所述至少一个上游扭转翼片是总共四个上游扭转翼片中的一个，并且其中所述至少一个下游扭转翼片是总共四个下游扭转翼片中的一个，并且其中所述下游扭转翼片和所述上游扭转翼片彼此成角度并且径向偏离。

[0101] 一种燃料喷射器包括弯曲的顶端，所述弯曲的顶端包括沿中心轴线布置的中心喷嘴、通过第一直径围绕中心轴线布置的多个内环喷嘴、通过第二直径围绕中心轴线布置的多个中间环喷嘴、以及通过第三直径围绕中心轴线布置的多个外环喷嘴，并且其中所述多个内环喷嘴、所述多个中间环喷嘴和所述多个外环喷嘴中的每一个相对于所述中心轴线成角度。所述燃料喷射器的第一示例还包括：其中第一直径小于第二直径，并且其中第二直径小于第三直径，并且其中内环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布，并且其中中间环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布，并且其中外环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布。所述燃料喷射器的第二示例(可选地包括所述第一示例)还包括：其中多个内环喷嘴小于中心喷嘴，并且其中中心喷嘴小于多个外环喷嘴中的每一个，并且其中多个外环喷嘴小于多个中间环喷嘴中的每一个。所述燃料喷射器的第三示例(可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例)还包括：其中多个内环喷嘴的数量等于10个，并且其中中间环喷嘴的数量等于10个，并且其中外环喷嘴的数量等于10个，并且其中多个内环喷嘴、多个中间环喷嘴和多个外环喷嘴的第一半部径向对准，并且其中多个外环喷嘴的第二半部与多个内环喷嘴和多个中间环喷嘴径向不对准。所述燃料喷射器的第四示例(可选地包括所述第一示例至所述第三示例中的一者或多者)还包括：其中中心喷嘴以及多个内环喷嘴、多个中间环喷嘴和多个外环喷嘴中的一个或多个包括布置在文氏管入口与文氏管出口之间的文氏管喉部，并且其中文氏管入口包括至少一个上游扭转翼片，并且其中文氏管出口包括至少一个下游扭转翼片，并且其中下游扭转翼片相对于燃料混合物流的总体方向与上游扭转翼片不对准。

[0102] 应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一者或多者。这样，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行，可并行地执行，或者在一些情况下可省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行所述指令来实施。

[0103] 应当了解，本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为许多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

[0104] 如本文所用，除非另外指明，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。

[0105] 以下权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当被理解成包括一个或多个此类要素的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同还是不同，此类权利要求也被视为包括在本公开的主题内。

[0106] 根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：喷射器，所述喷射器具有文氏管形喷嘴，其中所述喷嘴包括布置在所述喷嘴的文氏管入口中的多个上游扭转翼片，并且其中所述多个上游扭转翼片中的上游扭转翼片的前缘垂直于所述扭转翼片的后缘。

[0107] 根据一个实施例，所述喷嘴还包括布置在所述喷嘴的文氏管出口中的多个下游扭转翼片，并且其中所述多个下游扭转翼片在形状上与所述多个上游扭转翼片相同。

[0108] 根据一个实施例，所述多个下游扭转翼片中的下游扭转翼片的前缘相对于所述上游扭转翼片中的所述上游扭转翼片的所述前缘以一定角度取向。

[0109] 根据一个实施例，所述角度等于45°。

[0110] 根据一个实施例，所述多个下游扭转翼片中的每一个的宽度等于所述文氏管出口的直径的40％，并且其中所述文氏管出口的所述直径沿下游方向增大。

[0111] 根据一个实施例，所述喷嘴的文氏管喉部布置在所述文氏管入口与文氏管出口之间，并且其中所述上游扭转翼片并不延伸到所述文氏管喉部中。

[0112] 根据一个实施例，所述文氏管入口的直径沿下游方向减小，并且其中所述多个上游扭转翼片中的每一个的宽度沿所述下游方向减小，并且其中所述宽度等于所述文氏管出口的所述直径的40％。

[0113] 根据一个实施例，所述多个上游扭转翼片被取向成将逆时针或顺时针涡流施加到燃料混合物流上。

[0114] 根据一个实施例，所述文氏管形喷嘴是沿所述喷射器的顶端的表面均匀分布的多个文氏管形喷嘴中的单个喷嘴，并且其中所述表面是弯曲的。

[0115] 根据本发明，提供了一种喷射器，所述喷射器具有：顶端，所述顶端包括至少一个喷射喷嘴，所述至少一个喷射喷嘴包括布置在文氏管入口与文氏管出口之间的文氏管喉部，并且其中所述文氏管入口包括至少一个上游扭转翼片并且所述文氏管出口包括与所述上游扭转翼片间隔开的至少一个下游扭转翼片；以及空气卷吸系统，所述空气卷吸系统流体联接到所述文氏管出口的最末端和所述文氏管喉部，并且其中所述空气卷吸系统完全布置在所述至少一个喷射喷嘴的外面。

[0116] 根据一个实施例，所述空气卷吸系统包括直接流体联接到所述文氏管喉部的两个或更多个空气卷吸通道。

[0117] 根据一个实施例，所述空气卷吸系统包括直接流体联接到腔室的两个或更多个空气卷吸通道，其中所述腔室围绕所述文氏管喉部的整个圆周延伸。

[0118] 根据一个实施例，所述腔室包括彼此跨180°布置的两个开口，所述两个开口将所述腔室流体联接到所述文氏管喉部。

[0119] 根据一个实施例，所述腔室包括梯形横截面，并且其中所述文氏管出口的上直径大于所述文氏管入口的下直径。

[0120] 根据一个实施例，所述至少一个上游扭转翼片是总共四个上游扭转翼片中的一个，并且其中所述至少一个下游扭转翼片是总共四个下游扭转翼片中的一个，并且其中所述下游扭转翼片和所述上游扭转翼片彼此成角度并且径向偏离。

[0121] 根据本发明，提供了一种燃料喷射器，所述燃料喷射器具有弯曲的顶端，所述弯曲的顶端包括沿中心轴线布置的中心喷嘴、通过第一直径围绕中心轴线布置的多个内环喷嘴、通过第二直径围绕中心轴线布置的多个中间环喷嘴、以及通过第三直径围绕中心轴线布置的多个外环喷嘴，并且其中所述多个内环喷嘴、所述多个中间环喷嘴和所述多个外环喷嘴中的每一个相对于所述中心轴线成角度。

[0122] 根据一个实施例，第一直径小于第二直径，并且其中第二直径小于第三直径，并且其中内环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布，并且其中中间环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布，并且其中外环喷嘴被均匀设置大小且均匀分布。

[0123] 根据一个实施例，多个内环喷嘴小于中心喷嘴，并且其中中心喷嘴小于多个外环喷嘴中的每一个，并且其中多个外环喷嘴小于多个中间环喷嘴中的每一个。

[0124] 根据一个实施例，多个内环喷嘴的数量等于10个，并且其中多个中间环喷嘴的数量等于10个，并且其中多个外环喷嘴的数量等于10个，并且其中多个内环喷嘴、多个中间环喷嘴和多个外环喷嘴的第一半部径向对准，并且其中多个外环喷嘴的第二半部与多个内环喷嘴和多个中间环喷嘴径向不对准。

[0125] 根据一个实施例，中心喷嘴以及多个内环喷嘴、多个中间环喷嘴和多个外环喷嘴中的一个或多个包括布置在文氏管入口与文氏管出口之间的文氏管喉部，并且其中文氏管入口包括至少一个上游扭转翼片，并且其中文氏管出口包括至少一个下游扭转翼片，并且其中下游扭转翼片相对于燃料混合物流的总体方向与上游扭转翼片不对准。