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共轨喷射器中的限流通道制造技术

技术编号:12800523 阅读:94 留言:0更新日期:2016-01-30 21:24
本发明专利技术涉及一种共轨喷射器中的限流通道。喷射器具有喷射器主体,该喷射器主体包括:喷射器腔体,其限定内壁和纵轴;喷射器孔口;以及柱塞,其可滑动地设置在所述喷射器腔体内。所述柱塞具有在纵向上沿着所述柱塞位于不同位置处的外部部分和内部部分。所述内部部分具有多个表面部分,所述多个表面部分包括:引导部分,其被构造成基本上与所述喷射器腔体的内壁相配合,引导所述柱塞在沿着纵轴的方向上可滑动地移动并且基本上防止所述柱塞在所述喷射器腔体内横向平移。所述多个表面部分还包括限制部分,该限制部分被构造成在轴向上沿着所述内部部分的长度在所述内部部分的外表面与所述喷射器腔体的内壁之间形成限制部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及供给共轨直接燃料喷射器。特别地,本专利技术涉及闭合喷嘴燃料喷射器。
技术介绍
内燃机通常使用共轨燃料喷射器作为直接燃料喷射系统,以将燃料脉冲栗送到燃烧室中。通常使用的燃料喷射器是包括喷嘴组件的闭合喷嘴喷射器,喷嘴组件具有针阀,针阀与喷嘴孔口相邻地设置,以在允许燃料被喷射到气缸中的同时阻止废气流回到喷射器的增压室或计量室中。针阀设置在喷嘴腔内并且被设计成被朝向闭合位置偏置,以阻挡燃料流过喷嘴孔口。持续需要一种改进的闭合喷嘴喷射器设计,相比于现有喷嘴喷射器设计,该设计提供例如更有效的制造选择和/或增强的性能特征。
技术实现思路
本专利技术的实施方式包括一种用于将高压下的燃料喷射到发动机的燃烧室中的喷射器。该喷射器具有喷射器主体,所述喷射器主体包括:喷射器腔体,其限定内壁和纵轴;喷射器孔口,其与所述喷射器腔体的一端连通,以排放燃料。所述喷射器还包括柱塞,所述柱塞可滑动地设置在所述喷射器腔体内,与所述喷射器孔口相邻。所述柱塞包括在纵向上沿着所述柱塞位于不同位置处的外部部分和内部部分。所述外部部分具有第一横截面面积。所述内部部分具有比所述第一横截面面积大的第二横截面面积和多个表面部分,所述多个表面部分包括引导部分,所述引导部分被构造成基本上与所述喷射器腔体的内壁相配合。所述引导部分引导所述柱塞在沿着纵轴的方向上可滑动地移动并且基本上防止所述柱塞在所述喷射器腔体内横向平移。所述多个表面部分还包括:限制部分,其被构造成在轴向上沿着所述内部部分的长度在所述内部部分的外表面和所述喷射器腔体的内壁之间形成限制腔体,从而沿着所述限制腔体产生压降并且将针朝向闭合位置偏置。虽然公开了多个实施方式,但根据下面示出和描述本专利技术的例示性实施方式的【具体实施方式】,对于本领域的技术人员,本专利技术的其它实施方式将变得清楚。因此,附图和【具体实施方式】将被视为本质上是例证性的,而非限制性的。【附图说明】图1是根据本专利技术的实施方式的燃料喷射器组件的示意性剖视图。图2是根据本专利技术的实施方式的燃料喷射器的替代实施方式的示意性纵向剖视图。图3和图4分别是根据本专利技术的实施方式的沿着图2的线3-3和线4_4截取的燃料喷射器的示意性横向剖视图。图5和图6是根据本专利技术的实施方式的燃料喷射器的替代实施方式的示意性纵向剖视图。图7和图8是根据本专利技术的实施方式的燃料喷射器的替代实施方式的示意性横向视图。图9和图10分别是根据本专利技术的实施方式的燃料喷射器的替代实施方式的示意性纵向剖视图。图11是根据本专利技术的实施方式的图9中的燃料喷射器的限制通过区域的示意性纵向础视图。图12是根据本专利技术的实施方式的图10的燃料喷射器的限制通过区域的示意性纵向剖视图。虽然本专利技术能被修改成各种修改形式和替代形式,但【具体实施方式】以示例方式在附图中示出并且在以下进行详细描述。然而,本专利技术将不把本专利技术限于描述的特定实施方式。相反,本专利技术旨在涵盖落入随附权利要求书限定的本专利技术范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。【具体实施方式】在整个本申请中,词语“向内”、“最靠内”、“向外”和“最靠外”将分别对应于朝向和背离燃料从喷射器实际喷射到发动机的燃烧室中的点的方向。词语“上”和“下”将是指当喷射器可操作地安装在发动机上时喷射器组件的分别最远离和最靠近发动机气缸的那些部分。图1示出根据本专利技术的实施方式的由数字10表示的燃料喷射器(也被描述为闭合喷嘴燃料喷射器,或更一般地,共轨燃料喷射器)的第一实施方式的简化剖视示意图。燃料喷射器10用于将高压下的燃料喷射到发动机的燃烧室(未示出)中。燃料喷射器10可适于与各种喷射器和燃料系统一起使用。例如,燃料喷射器10可从高压共轨接收高压燃料,或者另选地,从专用栗组件(诸如,在喷射器主体中装入例如机动柱塞的栗-线-喷嘴系统或单元喷射器系统中的专用栗组件)接收高压燃料。燃料喷射器10通常包括喷射器主体12,喷射器主体12包括喷嘴13和喷射器腔体14 (也被描述为内部区域、孔或腔),喷射器腔体14包括燃料入口 17和喷射孔口 42。喷射器腔体14限定内壁15和纵轴XI。喷射器腔体14容纳针阀16 (也被描述为柱塞)和针阀致动系统18,针阀16被安装成沿着纵轴XI在喷射器腔体14中来回运动。如图1中所示,针阀16具有设置在内端23处的阀座部分26,当针阀16处于闭合位置时,内端23密封地接合喷嘴13的阀座28。针阀16的外端22根据需要与针阀致动系统18相互作用。在一些实施方式中,通过喷射器腔体14内的偏置机构(例如,偏置弹簧32和针阀致动系统18)将针阀16偏置到闭合位置。针阀致动系统18控制进入喷射器腔体14的入口 17和外端22的燃料的流动,以有助于控制针阀16在打开位置和闭合位置之间的移动。在名称为“Closed Nozzle Fuel Injector With Improved Controllability (具有改进操控性的闭合喷嘴燃料喷射器)”的美国专利N0.6,499,467中大体描述了包括偏置弹簧32和针阀致动系统18的偏置机构,该美国专利的全文以引用方式并入本文中。根据一些实施方式,针阀16还包括针阀偏置特征20,用于增强针阀16的打开和闭合速率,以更准确地控制燃料喷射。针阀偏置特征20可选地包括针阀16的内部部分30和外部部分24,更具体地,内部部分30和外部部分24相对地确定尺寸,以在喷射事件期间在针阀16上实现理想的燃料压力偏置力。在一些实施方式中,内部部分30可包括比外部部分24的横截面面积(Ao)大的横截面面积(Ai)(还就径向长度、直径或另选的横向尺寸进行描述),以产生压降并且在针阀16上形成偏置闭合力。针偏置特征20还可选地包括形成限制通道58 (也被描述为通道、腔体、狭槽或间隙)的内部部分30。限制通道58在燃料喷射器10处于打开位置时限制燃料从外部腔体34流入内部控制体积52中,以在针阀16上形成所需的力分布。内部控制体积52是环绕阀座部分26并且包含当燃料喷射器10处于打开位置时喷射到发动机燃烧室中的燃料的区域。流动限制造成限制通道58上的小压降,从而在喷射器腔体14中形成比内部控制体积52高的压力。因此,限制通道58有助于通过在趋向闭合位置的针阀16上形成燃料压力偏置力而在喷射事件期间增大针阀16上最终力。总之,针偏置特征有助于,在针被抬离其阀座28的情况下,使用由限制通道58形成的外部腔体34和内部控制体积52之间的小压降,而在针阀16上产生显著的向下力(Fc)。通过在针阀16上产生所需闭合力(Fc)而实现的优点包括放慢针阀16的打开以及加速针阀16的闭合,以大体增强燃料喷射控制和准确度并且改善排放。图2是根据本专利技术的实施方式的由数字110表示的燃料喷射器的第二实施方式的示意性纵向剖视图。如所示出的,燃料喷射器110、10的第一实施方式和第二实施方式可选地基本类似,因此与之前讨论的燃料喷射器10关联地描述燃料喷射器110的第二实施方式的各种特征。根据一些实施方式,在图2中更详细地示出燃料喷射器110。在图2中,针阀116包括外部部分124,外部部分124具有外周长度,该外周长度的尺寸被确定并且设置成在喷射器腔体114的内壁115和外部部分之间形成流动通道。根据一些实施方式,喷射器主体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将高压下的燃料喷射到发动机的燃烧室中的喷射器,该喷射器包括:喷射器主体,该喷射器主体包括:喷射器腔体,该喷射器腔体限定内壁和纵轴;以及喷射器孔口,该喷射器孔口与所述喷射器腔体的一端连通,以排放燃料;柱塞,该柱塞以可滑动的方式设置在所述喷射器腔体内,邻近所述喷射器孔口,所述柱塞包括在纵向上沿着所述柱塞位于不同位置处的外部部分和内部部分,所述外部部分具有第一横截面面积,所述内部部分具有比所述第一横截面面积大的第二横截面面积并具有多个表面部分,所述多个表面部分包括:引导部分,该引导部分被构造成基本上与所述喷射器腔体的所述内壁相配合,引导所述柱塞在沿着所述纵轴的方向上以可滑动的方式移动并且基本上防止所述柱塞在所述喷射器腔体内横向平移;以及限制部分,该限制部分被构造成沿着所述内部部分的长度在所述内部部分的外表面与所述喷射器腔体的内壁之间形成限制腔体,以沿着所述限制腔体产生压降而将针阀朝向闭合位置偏置;以及致动系统,该致动系统用于控制所述柱塞在打开位置和闭合位置之间的移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·特罗斯基D·J·本森T·劳兹尼兹V·苏巴哈那杜瑞D·萨黑尼
申请(专利权)人:康明斯公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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