1.本发明涉及一种燃料喷射器、燃料喷射方法和内燃机。更具体地，本发明公开了燃料喷射器、燃料喷射方法以及使用至少一个这样的燃料喷射器的发动机，该燃料喷射器可以独立地或共同地喷射以压力、分子结构或热力学相态中的至少一个参数区分的两种类型的燃料，所述发动机可以是火花点火式发动机或压缩点火式发动机。
背景技术：2.相关技术描述——传统的直接喷射式柴油发动机中的燃烧过程的特征在于利用固定喷射角的多孔燃料喷射器进行的扩散燃烧。由于其本身的燃料-空气混合物形成的非均质特性，在传统柴油发动机中同时减少碳烟和nox的形成通常是矛盾的。近年来，先进的燃烧模式取得了进展，诸如均质充量压缩点火(hcci)燃烧、反应可控压缩点火(rcci)和预混充量压缩点火(pcci)。然而，在控制各种负载和速度条件下的燃烧速率、燃烧持续时间、点火正时方面仍有许多问题需要解决。希望有一种燃料喷射器，其可以直接喷射以喷射压力、分子结构和热力学相态中的至少一个参数区分的两种燃料。此外，希望在不同的发动机负载和速度条件下以针对不同发射正时定制的不同喷射角喷射两种类型的燃料。
3.然而，尽管已经针对双燃料喷射器和具有可变孔口的喷射器公开了许多发明，但与制造复杂性、耐用性和燃料泄漏有关的问题阻碍了许多发明的大规模生产的实施。这些问题对于具有紧凑喷嘴的共轨喷射器尤是如此，在这种共轨喷射器中复杂的燃料通道的布置成为一项具有挑战性的任务。这些问题对于气体和液体双燃料喷射也是确是如此的。此外，很少有先前公开的技术能够提供选择性地以及共同地直接喷射不同燃料的喷射能力而不会在喷射不同燃料的操作之间相互干扰。因此，先前技术需要显著的控制复杂性，尤其是用于同步通常用于双燃料喷射的双针操作更是如此。
技术实现要素：4.本发明的目的是至少解决先前技术面临的一些主要问题。更具体地，本发明提供了同轴针阀设计，其既可以选择性地操作也可以共同地操作，以便基于发动机操作条件和优化燃烧的需求而按需自由喷射单一燃料、两种供应燃料中的任一燃料、或两种供应燃料的组合。这项工作可以认为是我们之前在pct/us11/56002中公开的工作的延伸。
5.本发明公开了一种能够在同一发动机动力循环中快速切换具有不同喷射角的燃料喷射模式的燃料喷射器，其能够在同一发动机动力循环中以多种喷射来喷射两种不同的燃料。
附图说明
6.图1是本发明的喷射器的第一示例性实施方式的局部剖视图，仅标记了关键部件。
7.图2除了以下方面外与图1相同：喷嘴本体上只有一组燃料喷射出口。
8.图3除了以下方面外与图1相同：标记了关键部件、关键燃料通道、关键表面和关键
压力控制室的详细符号。
9.图4是本发明的喷射器的第二示例性实施方式的另一局部剖视图，仅标记了关键部件。
10.图5除了以下方面外与图4相同：标记了关键部件、关键燃料通道、关键表面和关键压力控制室的详细符号。
11.图6是使用如图1和图3中的燃料喷射器的内燃机的喷射模式连同喷射正时的图示。
12.图7示出了通过单独地以及同时地启动液体阀与气体阀的燃料喷射状态。
13.图8示出了气体和液体燃料喷射策略。
14.图9和图10示出了燃料喷射器的梢端结构。
15.图11示出了双燃料喷射系统。
16.除特别说明外，所有图中：
17.图1～3中：1——内部的外开式针阀，101——内部针阀头,121——提升针阀1而形成的内燃料喷射出口,102——1的头部表面,103——内部针阀的密封面,104——用于1的针引导装置,122——燃料通道,124——滑动面,125——压力控制室,161——1和6之间的紧密贴合面；
18.图4～5中：1——内部的内开式针阀，101——内部针阀，121——通过将针1压入针阀2上的就位位置而形成的密封面，121’(未示出)——内部针阀的密封面，125——压力室或排放室；
19.2——外部的内开式针阀，201——2的密封面，202——2上用于针阀1的密封面，203——2(未示出)的针导引装置，204——2的推力表面，205——压力室的燃料入口，206——2的顶面，207——燃料排放出口，208——内燃料喷射出口，231——当针阀2处于就位位置时针阀2与喷嘴本体3之间的接触密封面，231’——当被提升时在2的针座之下的燃料通道，232——燃料通道，233——压力室，122——燃料通道，123——1与2之间的分段滑动配合面；
20.3——喷嘴本体，301——燃料喷射出口；302——喷嘴本体上的内锥面，303——将燃料引导向压力室233的高压燃料通道，304——滑动面，305——将燃料从燃料箱15’引导向压力控制室125的燃料通道，306——喷嘴大端，307——3的内孔，308——燃料通道，381、382——压力室；
21.4——喷射器本体盖，341——3与4之间的接触面；
22.5,5’——将针阀1和2推入就位位置的弹簧；
23.6——用以保持针阀1的夹环；
24.7——针阀2的压力控制室的紧密密封盖；
25.8——保持阀和燃料通道的阀体，801——通向阀9的燃料通道，802——通向排放阀10的压力通道，803——高压通道，804——阀体8的底部，805、806——燃料通道；
26.9——流量控制阀；
27.10——排放控制阀，其可以是单个阀或下方有节流阀的控制阀，连接到802；
28.12——高压燃料箱；
29.13——高压燃料箱；
30.12和13例如是用于容纳一种类型的燃料的一个共轨、或者是用于不同燃料或用于具有不同压力的一种燃料的两个共轨；
31.15——低压燃料槽；
32.a1——燃料喷射出口301的半倍喷射角；
33.a2——燃料喷射出口309的半倍喷射角；
具体实施方式
34.第一实施方式示出于图1至图3中。图1至图2示出外开式阀1和内开式阀2均处于就位位置而没有燃料喷射时的状态i。在状态i时，阀10关闭，阀9关闭。
35.图3中的设计与图1相同，除了其只有一组燃料喷射出口301外。
36.第一实施方式在图4至图5中示出。图4至图5示出内部的内开式阀1和外部的内开式阀2均处于就位位置而没有燃料喷射时的状态i。在状态i时，阀10关闭，阀9关闭。
37.图7示出了通过单独地以及同时地启动液体阀与气体阀的燃料喷射状态。
38.图8示出了气体及液体燃料喷射策略，其中气体燃料可以根据发动机负载选择性地从进气口、或以直接喷射方式、或既从进气口又以直接喷射方式喷射到燃烧室中。对于轻型发动机负载，气体燃料直接喷射到燃烧室中以减少排放。对于中型到重型负载，气体燃料既通过进气口又通过直接喷射式喷射器进行喷射。图9和图10示出了燃料喷射器的梢端结构。图9具有一排孔。图10具有两排带有不同喷射角和流动面积的孔。注意的是，在图10中，当较大的针处于就位位置时，上排较大的孔基本上被覆盖。
39.图11示出了双燃料喷射系统。对于两个回路中的燃料，其可以是液体燃料或气体燃料。对于气体燃料的部分进气口喷射(未示出)，系统类似于图11，除了部分气体燃料通过发动机进气口喷射以外。
40.我们已经在此示出了一个实施方式。对于本领域的技术人员来说，基于相同的操作机制很容易给出替代方案。在此所示的实施方式应被考虑为示例而不限制本发明的范围。在本发明的范围内考虑具有相同关键特征的其他实施方式。例如，第一燃料和第二燃料是相同的燃料，因此喷射器为单个燃料喷射器。以下特征被考虑为是本发明的关键特征。
41.陈述a：参见图3，可变孔口燃料喷射器包括：
42.(i)喷嘴本体(3)，该喷嘴本体包括：燃料通道；内圆柱孔(307)，用于接收两个可纵向移位的同轴针阀(1、2)(一个是外开式的针阀(1)，另一个是内开式针阀(2))；喷嘴本体中的至少一组燃料喷射出口(301、309)；至少一个弹簧(5,5’)，其将针阀(1、2)推入偏压就位位置以阻挡燃料；以及阀体(8)，用以保持控制阀并具有可以连接到两个加压燃料箱(12)的燃料入口；压力控制室(382、125)，其可以通过连接加压燃料及减压燃料来按压及释放针阀，和
43.(ii)外开式针阀(1)，该外开式针阀具有相对于喷嘴本体的大端(306)移开的打开位置，以通过环形燃料出口(121)和燃料喷射出口(301)从至少一个加压燃料箱(15’)喷射燃料，并且该外开式针阀具有阻挡燃料流动的就位位置，以及
44.(iii)完全容纳在喷嘴本体(3)内的内开式针阀(2)，该内开式针阀具有通过朝向喷嘴本体的大端(306)移动而形成的打开位置，以连接至少一个加压燃料箱(13)和燃料喷射出口(309、301)，用以喷射燃油，其中，内开式针阀(2)的提升与外开式针阀(1)的位置无
关，并且，该内开式针阀(2)具有与喷嘴本体的密封面接触的就位位置，用以阻挡燃料从燃料入口流向燃料喷射出口(309)，处于就位位置的密封面(201)位于喷射出口(309)的上游，以及
45.(iv)外开式针阀(1)部分地容纳于内开式针阀(2)内且在内开式针阀(2)上具有偏压就位位置，其中，外开式针阀(1)的提升与内开式针阀(2)的位置无关；
46.(v)选择不同的通道尺寸来围绕外开式针阀(1)和内开式针阀(2)，使得其满足在液态或气态时不同燃料密度下输送所需燃料质量的需要。其中，可变孔口燃料喷射器具有用以单独地和共同地喷射不同燃料的装置。
47.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，其包括至少两个控制阀(9、10)，以阻挡来自高压燃料箱(13、12、15’)的至少一种类型的燃料通向低压燃料箱(15)或将该燃料连接到低压燃料箱，以通过在压力控制室(382、125)中产生压力差来对内开式及外开式针阀(1、2)产生提升和关闭力。
48.注意的是，在示例性图示图3中，高压燃料箱12和15’实际上连接到单个燃料箱。燃料箱13和12可以容纳以分子结构、压力和热力学相态中的至少一个参数来区分的两种类型的燃料。在两个燃料箱中的燃料仅通过压力来区分的情况下，可以简单地考虑为在两个压力水平下的单一燃料喷射。在这种情况下，燃料喷射器只是简单地变成了具有用于不同喷射角的可变孔口的单燃料喷射器。
49.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，外开式针阀(1)可纵向移位并部分地容纳在内开式针阀(2)内，并且由可在内开式阀(2)的的内孔中纵向移位的针引导装置(104)引导，其中，外开式针阀(1)处于偏压关闭位置，或通过用脉冲压力燃料推动外开式针阀的顶面迫使外开式针阀(1)向外移动而处于打开位置，以通过一组燃料喷射出口(301)喷射燃料。
50.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，内开式针阀(2)具有用以保持弹簧(5)、外开式针阀(1)和夹(6)的圆柱形空间，其中，内开式针阀(2)还包括燃料通道(122)和限定针的提升的密封盖(7)，以及推力表面(203、204)和压力控制室(382)，用以产生提升力来提升针以便通过燃料喷射出口(301、309)以多个射流喷射燃料；
51.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，针对外开式针阀(1)和内开式针阀(2)选择不同的材料，其中针对内开式阀(2)选择较软的材料以满足气体密封的需要。
52.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，一组燃料喷射出口的半燃料喷射角(a1)和另一组燃料喷射出口的半喷射角(a2)可以相同或不同，其中，在优选实施方式中，使得a1大于a2，其中，各个燃料出口可以具有相同或不同的流动面积，即使在同一组内也是如此。
53.根据上述构造中任一项所述的燃料喷射器，其中，其具有用以相互独立地通过提升外开式针阀(1)而经燃料喷射出口(301)喷射其中一种类型的燃料以及通过提升内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)喷射另一种类型的燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射可以独立地或同时地进行。
54.根据上述构造中任一项所述的燃料喷射器，其中，其具有用以通过外开式针阀(1)所控制的燃料喷射出口(301)和内开式针阀(2)所控制的另一组燃料出口(309)以不同压力喷射相同燃料的装置，优选地，使低压燃料供给到具有较小喷射角的燃料喷射出口(309)，而高压燃料供给到具有较大喷射角的多个射流燃料出口(301)，其中，燃料箱中的加压燃料具有相同的分子结构。
55.并非在所有上述情况下，两组燃料喷射出口(301、309)都可以合并为其中使喷射角对于不同的喷射正时进行折衷的单组燃料喷射出口。
56.一种燃料喷射器，其中，其具有用以相互独立地通过提升所述外开式针阀(1)而主要经燃料喷射出口(301)喷射一种类型的液体燃料以及通过提升所述内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)和(301)喷射另一种类型的气体燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射可以独立地或同时地进行。
57.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，其具有两排带有不同喷射角和流动面积的孔口，当较大的针就位时，上排孔口基本上封闭而末排孔口打开。
58.如陈述a所述的燃料喷射器，其中，其具有两排带有不同的喷射角和流动面积的孔口，当较大的针就位时，上排孔口基本封闭，而末排孔口打开，当用于喷射气体燃料时，上排孔口明显大于末排孔口。如图9所示。
59.一种使用上述任一权利要求的至少一个燃料喷射器的内燃机，其可以是火花点火式发动机或压缩点火式发动机，其中，其具有用以在不同喷射正时以不同喷射角喷射双燃料的装置，优选地其中，使用第二种类型的燃料以较小的喷射角喷射来进行远离发动机上止点(tdc)的较早喷射，并且使用第一种类型的燃料进行至少一次燃料喷射，该第一种类型的燃料的点火质量比第二种类型的燃料的点火质量好而且在tdc附近喷射，以及使用第二种类型的燃料进行一次可选的远离tdc的后期喷射。
60.陈述b：参见图5，一种可变孔口燃料喷射器包括：
61.(i)喷嘴本体(3)，该喷嘴本体(3)包括：燃料通道；内圆柱孔(307)，其用于接收两个可纵向移位的同轴内开式针阀(1、2)，其中使内部的内开式针阀保持在外部的内开式针阀内；喷嘴本体中的至少一组燃料喷射出口(301、309)；至少一个弹簧(5、5’)，其将针阀(1、2)推入到偏压的就位位置以阻挡燃料；以及阀体(8)，其用于保持控制阀并且具有可以连接到两个加压燃料箱(13、15’)的燃料入口；压力控制室(382、125)，其可以通过施加加压燃料以及减压燃料来按压以及释放针阀，以及
62.(ii)内部的内开式针阀(1)，其具有通过朝向喷嘴本体的大端(306)移动而形成的打开位置，以经一个内燃料喷射出口(208)以及另一组外燃料喷射出口(301)从至少一个加压箱(15’)喷射燃料；并且所述内部的内开式针阀具有用以阻挡燃料流动的偏压就位位置，以及
63.(iii)外部的内开式针阀(2)，其完全容纳在喷嘴本体(3)中；具有通过朝向喷嘴本体的大端移动而形成的打开位置，以连接至少一个加压燃料箱(13)和用于喷射燃料的燃料喷射出口(309、301)；具有偏压就位位置，使其密封面(201)与喷嘴本体的密封面接触以阻挡燃料流动，处于就位位置的密封面(201)位于喷射出口(309)上游，其中，外部的内开式针阀(2)的提升与内部的内开式针阀(1)的位置无关；
64.(iv)外部的内开式针阀(2)具有用于内部的内开式针阀(1)的内座(202)，内部针阀(1)完全容纳在外部针阀(2)中，其中，内部的内开式针阀(1)的提升与外部的内开式针阀(2)的位置无关；
65.(v)选择不同的通道尺寸来围绕内开式针阀(1)和内开式针阀(2)，使得其满足在液态或气态下针对不同燃料密度输送所需燃料质量的需要。
66.其中，可变孔口燃料喷射器具有用以独立地以及共同地喷射不同燃料的装置。
67.如陈述b所述的燃料喷射器，其中，以类似于被动致动的方式进行内部的内开式针阀的启动来达到喷射状态，其中，供应到压力室(122)的脉冲式高燃料压力克服了关闭弹簧(5)的向下弹簧力，其中，内部针阀顶部的腔室处于排放压力；
68.如陈述b所述的燃料喷射器，其中，以类似于共轨喷射器的方式进行内部的内开式针阀的启动，其中，在无喷射状态期间，供应到压力室(122)的燃料压力等于供应到内部针阀的顶部上的控制室(125)的燃料压力，其中，内部针阀的顶部上的控制室(125)中的燃料压力被排放，以允许将内部针阀向上提升来进行燃料喷射；
69.陈述c：一种燃料喷射方法，其具有用以相互独立地通过提升所述外开式针阀(1)而主要经燃料喷射出口(301)直接喷射一种类型的液体燃料以及通过提升所述内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)和(301)喷射另一种类型的气体及类汽油燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射可以独立地或同时地进行。
70.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料是汽油，气体燃料是天然气。
71.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料是柴油，气体燃料是天然气。
72.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是柴油，另一种类型的燃料是汽油。
73.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是二甲醚，另一种类型的燃料是汽油。
74.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是柴油、生物柴油、二甲醚中的一种，另一种类型的燃料是汽油、乙醇、甲醇中的一种。
75.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料为汽油，气体燃料为天然气，主要用于火花点火式发动机，其中在发动机起动阶段的过程中以汽油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分通过进气口喷射。
76.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料为汽油，气体燃料为天然气，主要用于火花点火式发动机，其中在发动机起动阶段的过程中以汽油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分天然气通过进气口喷射，其中，天然气也可以在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中。
77.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料为汽油，气体燃料为天然气，主要用于火花点火式发动机，其中在发动机起动阶段的过程中以汽油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分天然气通过进气口选择性地喷射，其中，天然气也可以在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中。对于轻型发动机负载，天然气直接喷射到燃烧室中。对于中型到重型负载，天然气既通过进气口喷射也通过直接喷射来进行喷射。
78.如陈述c所述的燃料喷射方法，其中，液体燃料为柴油，气体燃料为天然气，主要用于压缩点燃式发动机，其中在发动机起动阶段的过程中以柴油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，柴油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分天然气通过进气口选择性地喷射，其中，天然气也可以在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中。对于轻型发动机负载，天然气直接喷射到燃烧室
中。对于中型到重型负载，天然气通过既通过进气口喷射也通过直接喷射来进行喷射。
79.一种燃料喷射器，其中，其具有用于经所述外开式针阀(1)所控制的燃料喷射出口(301)以及所述内开式针阀(2)所控制的另一组燃料出口(309)以不同压力喷射相同燃料的装置，优选地，使低压燃料以较小喷射角供给到所述燃料喷射出口(309)，而使高压燃料以较大喷射角供给到所述多个射流燃料出口(301)，其中，燃料箱中的加压燃料具有相同的分子结构。
技术特征：1.一种可变孔口燃料喷射器，包括：(i)喷嘴本体(3)，所述喷嘴本体包括：燃料通道；内圆柱孔(307)，所述内圆柱孔用于接收两个能够纵向移位的同轴针阀(1、2)，其中一个针阀是外开式针阀(1)、而另一个针阀是内开式针阀(2)；所述喷嘴本体内的至少一组燃料喷射出口(301、309)；至少一个弹簧(5、5’)，所述至少一个弹簧将所述针阀(1、2)推入到偏压就位位置以阻挡燃料；以及阀体(8)，所述阀体用以保持控制阀并具有能够连接到两个加压燃料箱(12、13)的燃料入口；压力控制室(382、125)，所述压力控制室能够通过连接到加压燃料和减压燃料来按压和释放针阀，和(ii)所述外开式针阀(1)，所述外开式针阀具有相对于所述喷嘴本体的大端(306)移开的打开位置，以通过环形燃料出口(121)和燃料喷射出口(301)从至少一个加压燃料箱喷射燃料，并且所述外开式针阀具有阻挡燃料流动的就位位置，以及(iii)完全容纳在所述喷嘴本体(3)内的所述内开式针阀(2)，所述内开式针阀具有通过朝向所述喷嘴本体的大端(306)移动而形成的打开位置，以连接至少一个加压燃料箱(13)和燃料喷射出口(309、301)，以便喷射燃油，其中，所述内开式针阀(2)的提升与所述外开式针阀(1)的位置无关，并且，所述内开式针阀具有与喷嘴本体的密封面接触的就位位置，用以阻挡燃料从燃料入口向燃料喷射出口(309)的流动，处于就位位置的密封面(201)位于喷射出口(309)的上游，以及(iv)所述外开式针阀(1)部分地容纳于所述内开式针阀(2)内且在所述内开式针阀(2)上具有偏压就位位置，其中，外开式针阀(1)的提升与所述内开式针阀(2)的位置无关；(v)选择不同的燃料通道尺寸来围绕所述外开式针阀(1)和所述内开式针阀(2)，使得其满足在液态或气态时不同燃料密度下输送所需燃料质量的需要，其中，所述可变孔口燃料喷射器具有用以单独地以及共同地以不同热物理状态喷射不同燃料的装置。2.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器包括至少两个控制阀(9、10)，以阻挡来自高压燃料箱(13、12、15’)的至少一种类型的燃料通向低压燃料箱(15)或将该燃料连接到该低压燃料箱(15)，以通过在压力控制室(382、125)中产生压力差来对所述内开式和外开式针阀(1、2)产生提升力和关闭力。3.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，针对所述外开式针阀(1)和所述内开式针阀(2)选择不同的材料，其中针对所述内开式阀(2)选择较软的材料以满足气体密封的需要。4.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述外开式针阀(1)能够纵向移位并部分地容纳在所述内开式针阀(2)内，并且由能够在所述内开式阀(2)的内孔中纵向移位的针引导装置(104)引导，其中，所述外开式针阀(1)处于偏压关闭位置，或通过用脉冲式加压燃料推动所述外开式针阀的顶面来迫使所述外开式针阀(1)向外移动而处于打开位置，以通过一组燃料喷射出口(301)喷射燃料。5.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述内开式针阀(2)具有用以容纳弹簧(5)、所述外开式针阀(1)和夹(6)的圆柱形空间，其中，所述内开式针阀(2)还包括燃料通道(122)和限定针的提升的密封盖(7)、以及推力表面(203、204)和压力控制室(382)，以便产生提升力以提升所述针而通过燃料喷射出口(301、309)以多个射流喷射燃料。6.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，一组燃料喷射出口的半燃料喷射角(a1)和另一组燃料喷射出口的半喷射角(a2)能够是相同的或不同的，其中，在优选实施方式中，使得
a1大于a2。7.如权利要求5所述的燃料喷射器，其中，各个燃料出口能够具有相同或不同的流动面积，即使在同一组内也是如此。8.如权利要求1至7中任一项所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器具有用以相互独立地通过提升所述外开式针阀(1)而经燃料喷射出口(301)喷射一种类型的燃料以及通过提升所述内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)和(301)喷射另一种类型的燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射能够独立地或同时地进行。9.如权利要求1至7中任一项所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器具有用以相互独立地通过提升所述外开式针阀(1)而主要经燃料喷射出口(301)喷射一种类型的液体燃料以及通过提升所述内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)和(301)喷射另一种类型的气体燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射能够独立地或同时地进行。10.一种燃料喷射方法，其中，具有用以相互独立地通过提升所述外开式针阀(1)而主要经燃料喷射出口(301)直接喷射一种类型的液体燃料以及通过提升所述内开式针阀(2)而经多个射流燃料出口(309)和(301)喷射另一种类型的气体及类汽油燃料的装置，其中，两种类型的燃料的喷射能够独立地或同时地进行。11.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料是汽油，所述气体燃料是天然气。12.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料是柴油，所述气体燃料是天然气。13.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是柴油，另一种类型的燃料是汽油。14.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是二甲醚，另一种类型的燃料是汽油。15.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料是汽油，所述气体燃料是天然气，其主要用于火花点火式发动机，其中，在发动机起动阶段的过程中以汽油作为主要燃料，起动后以天然气作为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分通过进气口喷射。16.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料为汽油，所述气体燃料为天然气，其主要用于火花点火式发动机，其中，在发动机起动阶段的过程中以汽油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分通过进气口喷射，其中，天然气还能够在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中。17.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料为汽油，所述气体燃料为天然气，其主要用于火花点火式发动机，其中，在发动机起动阶段的过程中以汽油为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，汽油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分天然气通过进气口选择性地喷射，其中，天然气还能够在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中，对于轻型发动机负载，天然气直接喷射到燃烧室中，对于中型到重型负载，天然气既通过进气口喷射也通过直接喷射来进行喷射。
18.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，所述液体燃料为柴油，所述气体燃料为天然气，其主要用于压缩点燃式发动机，其中，在发动机起动阶段的过程中以柴油燃料为主要燃料，起动后以天然气为主要燃料，柴油直接喷射到燃烧室中，其中，天然气一部分通过燃料喷射器直接喷射到燃烧室中，另一部分天然气通过进气口选择性地喷射，其中，天然气还能够在活塞上止点(tdc)之前以及之后直接喷射到燃烧室中，对于轻型发动机负载，天然气直接喷射到燃烧室中，对于中型到重型负载，天然气既通过进气口喷射也通过直接喷射来进行喷射。19.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是柴油，另一种类型的燃料是甲醇。20.如权利要求10所述的燃料喷射方法，其中，一种类型的燃料是柴油，另一种类型的燃料是乙醇。21.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器具有两排带有不同喷射角和流动面积的孔口，当较大的针就位时，上排孔口基本上封闭而末排孔口打开。22.如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器具有两排带有不同的喷射角和流动面积的孔口，当较大的针就位时，上排孔口基本封闭而末排孔口打开，当用于喷射气体燃料时，上排孔口明显大于末排孔口。23.如权利要求1至5中任一项所述的燃料喷射器，其中，所述燃料喷射器具有用于经所述外开式针阀(1)所控制的燃料喷射出口(301)以及所述内开式针阀(2)所控制的另一组燃料出口(309)以不同压力喷射相同燃料的装置，优选地，使低压燃料以较小喷射角供给到所述燃料喷射出口(309)，而使高压燃料以较大喷射角供给到所述多个射流燃料出口(301)，其中，燃料箱中的加压燃料具有相同的分子结构。24.一种使用至少一个如权利要求1至23中任一项所述的燃料喷射器的内燃机，所述内燃机能够是火花点火式发动机或压缩点火式发动机，其中，所述内燃机具有用以在不同喷射正时以不同喷射角喷射双燃料的装置，优选地，使用第二种类型的燃料以较小的喷射角喷射而进行远离发动机上止点(tdc)的较早喷射，并且使用第一种类型的燃料进行至少一次主燃料喷射，该第一种类型的燃料的点火质量比第二种类型的燃料的点火质量好而且在tdc附近喷射，以及使用第二种类型的燃料进行一次可选的远离tdc的后期喷射。25.一种可变孔口燃料喷射器，包括：(i)喷嘴本体(3)，该喷嘴本体包括：燃料通道；内圆柱孔(307)，所述内圆柱孔用于接收两个能够纵向移位的同轴内开式针阀(1、2)，其中内部的内开式针阀保持在外部的内开式针阀内；位于所述喷嘴本体中的至少一组燃料喷射出口(301、309)；至少一个弹簧(5、5’)，所述至少一个弹簧将所述针阀(1、2)推入到偏压就位位置以阻挡燃料；以及阀体(8)，所述阀体用于保持控制阀并且具有能够连接到两个加压燃料箱(13、15’)的燃料入口；压力控制室(382、125)，所述压力控制室能够通过施加加压燃料和减压燃料来按压以及释放针阀，以及(ii)所述内部的内开式针阀(1)，所述内部的内开式针阀具有通过朝向喷嘴本体的大端(306)移动而形成的打开位置，用于经一内燃料喷射出口(208)以及另一组外燃料喷射出口(301)从至少一个加压箱(15’)喷射燃料，并且所述内部的内开式针阀(1)具有用以阻挡燃料流动的偏压就位位置，以及
(iii)完全容纳在所述喷嘴本体(3)中的所述外部的内开式针阀(2)，所述外部的内开式针阀具有通过朝向喷嘴本体的大端移动而形成的打开位置，以连接至少一个加压燃料箱(13)和燃料喷射出口(309、301)来喷射燃料，所述外部的内开式针阀具有偏压就位位置，在所述偏压就位位置所述外部的内开式针阀的密封面(201)与喷嘴本体的密封面接触以阻挡燃料流动，处于就位位置的所述密封面(201)位于喷射出口(309)上游，其中，外部的内开式针阀(2)的提升与所述内部的内开式针阀(1)的位置无关；(iv)所述外部的内开式针阀(2)具有用于所述内部的内开式针阀(1)的内座(202)，所述内部针阀(1)完全容纳在所述外部针阀(2)中，其中，内部的内开式针阀(1)的提升与所述外部的内开式针阀(2)的位置无关；(v)选择不同的通道尺寸来围绕所述内开式针阀(1)和内开式针阀(2)，使得其满足在液态或气态下针对不同燃料密度输送所需燃料质量的需要，其中，所述可变孔口燃料喷射器具有用以独立地以及共同地喷射不同燃料的装置。26.如权利要求25所述的燃料喷射器，其中，以类似于被动致动的方式进行所述内部的内开式针阀的启动以达到喷射状态，其中，供应到压力室(122)的脉冲式高燃料压力克服了关闭弹簧(5)的向下弹簧力，其中，所述针阀顶部上的腔室处于排放压力。27.如权利要求25所述的燃料喷射器，其中，以类似于共轨喷射器的方式进行小的所述内部的内开式针阀的启动，其中，在无喷射状态期间，供应到压力室(122)的燃料压力等于供应到所述内部的内开式针阀的顶部上的控制室(125)的燃料压力，其中，所述内部的内开式针阀的顶部上的控制室(125)中的燃料压力被排放，以允许将所述内部的内开式针阀向上提升来进行燃料喷射。
技术总结一种可变孔口燃料喷射器具有内开式针阀和外开式针阀，并具有将两种类型的燃料独立地以及共同地直接喷射的装置。两个针阀完全容纳在喷嘴中，其中使同轴的较小针阀至少部分地容纳在较大针阀中。针阀材料各自选择成使得其提供良好的液体及气体燃料密封性。供良好的液体及气体燃料密封性。供良好的液体及气体燃料密封性。
技术研发人员：侯德洋
受保护的技术使用者：侯德洋
技术研发日：2020.12.02
技术公布日：2022/11/1
