一种共轨燃料喷射器(10)包括针阀构件(30)，其响应于针控制室(52)中的压力运动以打开和闭合用于燃料喷射事件的喷嘴出口(45)。在喷射事件之间，针控制室(52)通过包括Z孔口(66)的第一路径(61)流体地连接至燃料入口(44)，并且通过包括F孔口(68)、中间室(54)和A孔口(67)的第二路径(62)流体地连接至燃料入口(44)。在喷射事件过程中，针控制室(52)通过包括A孔口(67)、中间室(54)、E孔口(69)和缓冲室(55)的第三路径(63)流体地连接至排放出口(46)，这可以有助于在与平坦的控制阀座(23)相关联的敏感区域中避免空蚀。通过调节F、A、Z和E孔口(68，67，66，69)的各自的尺寸可以实现不同的性能特征。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种共轨燃料喷射器(10)包括针阀构件(30)，其响应于针控制室(52)中的压力运动以打开和闭合用于燃料喷射事件的喷嘴出口(45)。在喷射事件之间，针控制室(52)通过包括Z孔口(66)的第一路径(61)流体地连接至燃料入口(44)，并且通过包括F孔口(68)、中间室(54)和A孔口(67)的第二路径(62)流体地连接至燃料入口(44)。在喷射事件过程中，针控制室(52)通过包括A孔口(67)、中间室(54)、E孔口(69)和缓冲室(55)的第三路径(63)流体地连接至排放出口(46)，这可以有助于在与平坦的控制阀座(23)相关联的敏感区域中避免空蚀。通过调节F、A、Z和E孔口(68，67，66，69)的各自的尺寸可以实现不同的性能特征。【专利说明】具有包括F、A、Z和E孔口的针控制系统的燃料喷射器
本专利技术整体涉及用于燃料喷射器的直接控制针阀，并且更具体地，涉及一种包括各种尺寸的F、A、Z和E孔口的针控制系统。
技术介绍
当今的电子控制的压燃发动机典型地包括具有直接操作的止回阀的电子控制的燃料喷射器。直接操作的止回阀包括暴露于针控制室中的压力的闭合液压表面。通过致动两通或三通阀以将针控制室流体地连接至低压排放出口，针控制室中的压力释放以开始喷射事件。通过对电子控制的两通或三通阀去能以重新加压针控制室，喷射事件结束。共同拥有的美国专利7331329示出具有三通阀的这种燃料喷射器的例子，而美国专利6986474示出具有两通阀的示例性燃料喷射器。一般地，三通阀型式相对于两通阀对应件能够提供更好的性能能力，但以增加复杂性和制造难度为代价，特别是批量生产具有一致性能反应的燃料喷射器。早期的两通阀型式典型地包括经由未阻塞的Z孔口流体地连接至喷嘴供应通道的针控制室，并且两通阀允许针控制室和低压排放出口之间通过所谓的A孔口流体连通。在喷射事件过程中，喷嘴供应通道经由Z孔口、针控制室和A孔口直接流体地连接至低压排放。因此，有一个最初的动机是使A孔口和Z孔口相对小，以便减小在喷射事件过程中的损失。该动机很快导致与一般期望通过快速地升高针控制室中的压力来完成突然结束喷射事件相关的问题。小的Z孔口使针控制室中的压力在喷射事件结束时增大的速率减缓。通过增加附加孔口以利于朝着喷射事件结束在针控制室中快速再加压来解决该问题。例如，之前提及的美国专利6986474包括附加孔口 14，其有利于经由Z孔口 5以及通过附加填充或F孔口 14经过A孔口 6对其针控制室4再加压。上面提及的在共同拥有的美国专利7331329中的三通阀燃料喷射器对应件类似地包括三个孔口，其包括Z孔口 112和两个其它孔口 110和111，这两个其它孔口 110和111的性能分别最类似于用于对应的两通阀燃料喷射器的F孔口和A孔口。由于制造与批量生产的燃料喷射器一致地执行的三通阀的复杂性和难度，越来越期望利用两通控制阀来执行在用于燃料喷射器的直接控制止回阀中的压力控制功能。遗憾的是，相对于对应的三通阀控制策略，与两通阀(甚至包括F、A和Z孔口)的利用相关的当前策略导致满意度较低的性能。例如，尽管包括F孔口能够辅助加速喷射事件结束，F孔口可能不会帮助使针阀构件打开以开始喷射事件的速率减慢，其有时也是期望的燃料喷射器属性。另外，用于批量生产的燃料喷射器的控制阀间的流通面积的变化能够导致在燃料喷射器间不能接受的性能变化。本专利技术旨在上面提及的问题中的一个或多个。
技术实现思路
一方面，燃料喷射器包括喷射器主体，其限定燃料入口、至少一个喷嘴出口和排放出口，并且在其中设置有喷嘴室、针控制室、中间室和缓冲室。针控制室通过包括Z孔口的第一路径流体地连接至燃料入口，并且针控制室通过包括F孔口、中间室和A孔口的第二路径流体地连接至燃料入口。电子控制的阀附接至喷射器主体并且包括能够在与阀座接触的第一位置和与阀座脱离接触的第二位置之间运动的控制阀构件。当控制阀构件处于第二位置时，针控制室通过包括A孔口、中间室、E孔口和缓冲室的第三路径流体地连接至排放出口，但当控制阀构件处于第一位置时，针控制室与排放出口阻隔。针阀构件包括暴露于喷嘴室中的流体压力的打开液压表面和暴露于针控制室中的流体压力的闭合液压表面。另一方面，一种操作燃料喷射器的方法包括通过使燃料从针控制室经过A孔口并且从喷嘴室经过F孔口朝向中间室运动来开始喷射事件。另外，通过使燃料从中间室朝向排放出口经过E孔口和缓冲室运动来开始喷射事件。之后，喷射事件结束。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的燃料喷射器的侧剖视图；图2是图1中所示的燃料喷射器的压力控制部分的放大剖视图；图3是根据本专利技术的一个方面的座盘的俯视立体图；图4是图3的座盘的仰视立体图；图5是根据本专利技术的另一方面的孔口盘的俯视立体图；图6是用于喷射事件的一系列带状图表，分别包括有F孔口和无F孔口时致动器电流、控制阀运动、中间室压力、针控制室压力、针阀构件运动和喷射率与时间的关系；图7是类似于图6的一组带状图表，显示分别针对相对小和相对大的A孔口的不同性能反应；以及图8是类似于图6和7的一组带状图表，显示分别针对大和小的E孔口的不同性能反应。【具体实施方式】参照图1和2，燃料喷射器10包括喷射器主体，其限定燃料入口 44、至少一个喷嘴出口 45以及低压排放出口 46。燃料入口 44包括锥形座40，以利于燃料喷射器10和共轨之间经由本领域中熟知类型的套筒连接。低压排放出口 46将流体地连接至箱，以使用于控制功能和/或来自泄漏的任何燃料返回用于再循环。喷嘴出口 45将定位在压燃发动机的燃烧空间中，以利于将燃料直接喷射到发动机气缸中。燃料喷射器10包括在
技术介绍
部分中简单描述的类型的直接操作的止回件13。多个流体通路和室设置在喷射器主体11内，其包括除电气和运动部件之外的所有硬件。其中有喷嘴室50、针控制室52、中间室54和缓冲室55。如本专利技术中使用的，术语“喷射器主体”是指燃料喷射器10的各种固定部件，其限定流体通路、室等。在图示的实施方式中，喷嘴室50经由在共轨燃料喷射器中常规的未阻塞的喷嘴供应通道49流体地连接至燃料入口 44。术语“未阻塞的”是指流体通道没有改变经过通道的流通面积或者可能甚至阻挡流体流过通道的阀或类似物。虽然本专利技术在共轨燃料喷射器10的情况下图示，以下讨论的围绕直接操作的止回件13的原则可以等同地应用于其它类型的燃料喷射器，包括但不限于凸轮致动的燃料喷射器，和可能的混合共轨凸轮致动的燃料喷射器。具体地参照图2，针控制室52通过包括Z孔口 66和喷嘴供应通道49的一段的第一路径61流体地连接至燃料入口 44。如本专利技术中使用的，术语“孔口 ”是指由具有流通面积的通道限定的流动限制。虽然为易于制造孔口通常具有圆形横截面和均一直径，非圆形横截面和非均一直径(例如，锥形)也落入本专利技术的范围内。因此，本领域技术人员将理解，流动限制可以在燃料喷射器中的其它位置出现，诸如在阀构件和阀座之间的间隙处，但这种流动限制在本专利技术的情况中不被认为是孔口。针控制室52还通过包括F孔口 68、中间室54、A孔口 67以及喷嘴室50和喷嘴供应通道49的第二路径62流体地连接至燃料入口44。电子控制的阀20附接至喷射器主体11并且包括可在与阀座23接触的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料喷射器(10)，包括：喷射器主体(11)，其限定燃料入口(44)、至少一个喷嘴出口(45)和排放出口(46)，并且在其中设置有喷嘴室(50)、针控制室(52)、中间室(54)和缓冲室(55)；针控制室(52)通过包括Z孔口(66)的第一路径(61)流体地连接至燃料入口(44)，并且针控制室(52)通过包括F孔口(68)、中间室(54)和A孔口(67)的第二路径(62)流体地连接至燃料入口(44)；电子控制的阀(20)，其附接至喷射器主体(11)并且包括能够在与阀座(23)接触的第一位置和与阀座(23)脱离接触的第二位置之间运动的控制阀构件(22)；当控制阀构件(22)处于第二位置时，针控制室(52)通过包括A孔口(67)、中间室(54)、E孔口(69)和缓冲室(55)的第三路径(63)流体地连接至排放出口(46)，但当控制阀构件(22)处于第一位置时，针控制室(52)与排放出口(46)阻隔；以及针阀构件(30)，其具有暴露于喷嘴室(50)中的流体压力的打开液压表面(31)和暴露于针控制室(52)中的流体压力的闭合液压表面(32)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·马伍德，李振宇，M·C·赫尔，G·W·赫菲尔，L·A·威廉姆斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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