使得噴嘴遠(yuǎn)離缸體襯套的壁指向。此外,噴嘴的指向使得它們大致沿著與由清掃端口的構(gòu)造形成的燃燒室中的清掃空氣的漩渦方向相同的方向。
[0061]噴嘴54的尖端59 (圖10)在此實(shí)施方式中是閉合的。噴嘴54的后部或基部51連接到殼體52的前端,并且噴嘴54的針閥壓力室空間55通向殼體52。在實(shí)施方式中,針閥壓力室空間55是縱向孔,其從閉合尖端延伸到基部51并且通向噴嘴的后部以與閥座69下面的細(xì)長(zhǎng)閥殼體52的前端中的開口 /出口端口 68連接。
[0062]軸向可移動(dòng)閥針61通過精確限定的間隙可滑動(dòng)地容納在細(xì)長(zhǎng)閥殼體52中的縱向孔77中。閥針61具有尖端,該尖端構(gòu)造為與形成在細(xì)長(zhǎng)閥殼體52中的座69進(jìn)入密封接合。在實(shí)施方式中,座69靠近細(xì)長(zhǎng)閥殼體52的前端布置。細(xì)長(zhǎng)閥殼體52設(shè)有用于例如經(jīng)由氣體燃料供給導(dǎo)管62、63連接到加壓氣體燃料源60的氣體燃料入口端口 53。氣體燃料入口端口 53連接到位于細(xì)長(zhǎng)閥殼體52中的燃料室58并且燃料室58圍繞閥針61的一部分。座69位于燃料室58與針閥壓力室空間55之間,從而當(dāng)閥針61被提升時(shí)氣體燃料可以從燃料室58流動(dòng)到針閥壓力室空間55。氣體燃料從針閥壓力室空間55經(jīng)由噴嘴孔56噴射到缸體I的燃燒室中。
[0063]軸向可移動(dòng)閥針61具有閉合位置與打開位置。軸向可移動(dòng)閥針61在閉合位置中放置在座69上。軸向可移動(dòng)閥針61在其閉合位置中從而防止從氣體燃料入口端口 53向噴嘴54的流動(dòng)。軸向可移動(dòng)閥針61在其打開位置中從座69提升從而允許從氣體燃料入口端口 53向噴嘴54的流動(dòng)。
[0064]預(yù)張緊螺旋彈簧66作用在軸向可移動(dòng)閥針61上并且使閥針61朝向在座69上的其閉合位置偏置。然而,應(yīng)該理解的是其它方式,可以提供諸如氣壓或油壓以使閥針61朝向其閉合位置偏置。在實(shí)施方式中,螺旋彈簧66的一端與細(xì)長(zhǎng)閥殼體52的后端接合并且螺旋彈簧66的另一端與在閥針61的后端處的加寬部分或凸緣83接合,由此通過致動(dòng)活塞64形成閥針61的后端。
[0065]氣體燃料閥50設(shè)有致動(dòng)系統(tǒng)以在軸向可移動(dòng)閥針61的閉合位置與打開位置之間可控制地移動(dòng)軸向可移動(dòng)閥針61。在此實(shí)施方式中,致動(dòng)系統(tǒng)包括可滑動(dòng)地容納在細(xì)長(zhǎng)閥殼體52的圓柱形部分中的軸向可移動(dòng)致動(dòng)活塞64。致動(dòng)活塞64與細(xì)長(zhǎng)閥殼體52 —起限定致動(dòng)室74。在此實(shí)施方式中,致動(dòng)活塞64是一體的并且是軸向可移動(dòng)閥針61的最后面部分。然而,應(yīng)該理解的是致動(dòng)活塞64可以以多種方式諸如通過螺紋連接,或者通過焊接可操作地連接到閥針61,并且優(yōu)選地致動(dòng)活塞64與閥針61共同移動(dòng),盡管這不是先決條件。
[0066]致動(dòng)室74經(jīng)由控制油導(dǎo)管70流體地連接到控制油端口 72??刂朴投丝?72連接到電子控制油閥96(圖4),電子控制油閥96繼而連接到高壓控制油源97。電子控制油閥96優(yōu)選地是開/關(guān)式并且接收來自電子控制單元ECU的電子控制信號(hào)以控制噴射事件。
[0067]在其它實(shí)施方式中(未示出),可以通過諸如螺線管或線性電機(jī)的其它致動(dòng)裝置致動(dòng)閥針。
[0068]致動(dòng)活塞64設(shè)有優(yōu)選為朝向殼體的后端開口的同心缸體以及可滑動(dòng)地容納在此缸體內(nèi)部的固走活塞87。致動(dòng)活塞64相對(duì)于固走活塞87是可移動(dòng)的。致動(dòng)活塞64內(nèi)部的缸體與固定活塞87 —起限定室80,這提供了用于致動(dòng)活塞64軸向移動(dòng)的空間。
[0069]細(xì)長(zhǎng)閥殼體52設(shè)有用于連接到點(diǎn)火液體源57的點(diǎn)火液體端口 78。點(diǎn)火液體供給導(dǎo)管76在細(xì)長(zhǎng)閥殼體中軸向地延伸并且通過固定活塞87并且將點(diǎn)火液體端口 78流體地連接到室80。
[0070]點(diǎn)火液體傳送導(dǎo)管的第二部分作為孔82共軸地延伸至閥針中。徑向通道85在軸向可移動(dòng)閥針61中由端口從孔82延伸到軸向可移動(dòng)閥針61的外表面以允許點(diǎn)火液體供給到細(xì)長(zhǎng)閥殼體52與軸向可移動(dòng)閥針61之間的間隙,以由此潤(rùn)滑與密封閥針61,從而允許點(diǎn)火液體用作密封油。點(diǎn)火液體通過間隙既向上流動(dòng)到致動(dòng)室74又向下流動(dòng)到燃料室58。流動(dòng)到致動(dòng)室74的點(diǎn)火液體的部分與控制油混合。這對(duì)控制油不造成實(shí)質(zhì)影響。如圖8中所示,當(dāng)軸向可移動(dòng)閥針61放置在閥座69上時(shí),點(diǎn)火液體的部分流動(dòng)到燃料室58并且積聚在燃料室58的底部即就在閥座69上方。
[0071]間隙的尺寸被精確地控制及選擇為使得在其中軸向可移動(dòng)閥構(gòu)件61放置在閥座69上的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間的時(shí)間中,適量的點(diǎn)火液體聚集在燃料室58的底部。適量的點(diǎn)火液體是足以形成可靠且穩(wěn)定點(diǎn)燃的量,可以例如根據(jù)例如發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸與載荷在0.2mg到200mg的范圍內(nèi)。關(guān)于諸如例如粘度的點(diǎn)火液體的特性選擇間隙的尺寸,使得當(dāng)點(diǎn)火液體源具有為高于氣體燃料源的壓力的裕度的壓力時(shí)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)規(guī)模的點(diǎn)火液體的恒定流量。
[0072]在細(xì)長(zhǎng)閥殼體52中的氣體泄漏探測(cè)通道84通向氣體泄漏探測(cè)端口 86以探測(cè)氣體泄漏。
[0073]由電子控制單元ECU通過氣體燃料閥50的打開時(shí)間的長(zhǎng)度來控制氣體燃料的噴射事件,即通過打開時(shí)間的長(zhǎng)度來確定一次噴射事件中氣體噴射的量。由此,基于來自電子控制單元ECU的信號(hào),致動(dòng)室74中的控制油壓升高并且閥針61從座69提升從其閉合位置到其打開位置的移動(dòng)。當(dāng)控制油壓升高并且致動(dòng)室74中增加的壓力推動(dòng)致動(dòng)活塞64反抗螺旋彈簧66的力沿著軸向方向遠(yuǎn)離噴嘴54與座69時(shí),閥針61將總是執(zhí)行從其閉合位置到其打開位置的完全沖程。
[0074]在燃料室58 (圖8)的底部處積聚的點(diǎn)火液體首先進(jìn)入噴嘴54中的針閥壓力室空間55,氣體燃料跟隨其后,即氣體燃料向前推動(dòng)點(diǎn)火液體并且進(jìn)入到針閥壓力室空間55中。由此,在燃燒室58中積聚的點(diǎn)火液體將正好在氣體燃料之前進(jìn)入噴嘴54中的針閥壓力室空間55。正好在燃料閥50打開之前的時(shí)刻,由于在燃燒室中清掃空氣的壓縮(噴嘴孔56允許空氣從燃燒室流動(dòng)到針閥壓力室空間55中),針閥壓力室空間55填充有壓縮熱空氣與殘余未燃燒氣體燃料的混合物。因此,在燃料閥50打開以后不久,在針閥壓力室空間55內(nèi)部有熱壓縮空氣、點(diǎn)火液體與氣體燃料。這導(dǎo)致已經(jīng)在中空噴嘴54內(nèi)部的氣體燃料點(diǎn)燃。
[0075]在噴射事件的最后,ECU將壓力從致動(dòng)室移除并且螺旋彈簧66的力致使閥針61返回到閥座69。
[0076]圖12示出了燃料閥50的另一個(gè)實(shí)施方式,其與前面附圖的實(shí)施方式基本相同,除了間隙77與密封油的粘度相關(guān),使得密封油從密封源經(jīng)由端口 178與導(dǎo)管176、軸向孔182與徑向孔185提供,實(shí)際上沒有密封油泄露到燃燒室中。替代地,單獨(dú)的燃燒液體通道99將燃料室58連接到點(diǎn)火液體端口 98。燃燒液體通道99包括例如以固定孔限制件的形式的固定限制件100,以便在軸向可移動(dòng)閥針61的閉合期間過程中節(jié)流與控制傳送到燃料室58的點(diǎn)火液體的數(shù)量。
[0077]點(diǎn)火液體端口98連接到具有氣體燃料源的壓力以上裕度的壓力的高壓點(diǎn)火液體源。根據(jù)圖12的實(shí)施方式的閥的操作與用前述附圖描述的燃料閥的操作基本相同。
[0078]在實(shí)施方式中(未示出),致動(dòng)裝置包括螺線管或線性電動(dòng)機(jī)與活塞并且不需要控制油。
[0079]通過將加壓氣體燃料以第一高壓供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料閥50操作自燃式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。點(diǎn)火液體以第二高壓供給到燃料閥50。第二高壓高于第一高壓。通過與在中空噴嘴54上方的閥座69配合的可移動(dòng)閥針61控制氣體燃料的噴射。燃料室58布置在閥座69上方。燃料室58加壓以氣體燃料。將點(diǎn)火液體的小的連續(xù)流傳送到燃料室58并且在其中閥針61放置在閥座69上時(shí)點(diǎn)火液體在閥座69上方積聚。通過從閥座69提升軸向可移動(dòng)閥針61開始?xì)怏w燃料噴射事件,由此正好在氣體燃料之前致使積聚的點(diǎn)火液體進(jìn)入中空噴射噴嘴54。氣體燃料之后在點(diǎn)火液體的協(xié)助下使噴嘴54內(nèi)部點(diǎn)燃。
[0080]發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造為在點(diǎn)火液體的協(xié)助下并且在不使用其它點(diǎn)火裝置的情況下使噴射的氣體自點(diǎn)燃。
[0081 ] 發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造為當(dāng)氣體燃料進(jìn)入噴嘴內(nèi)部的室中時(shí)點(diǎn)燃?xì)怏w燃料。
[0082]在實(shí)施方式中,貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)噴嘴54保持在300°C以上。在實(shí)施方式中,在壓縮沖程的最后中