具有降低的衔铁腔压力的燃料喷射器制造技术

公开了一种用于发动机的燃料喷射器。该燃料喷射器可以具有带至少一个喷射孔口的燃料喷嘴、以及针元件，该针元件可在针元件抑制燃料流动的第一位置与基本上不抑制燃料流动的第二位置之间在燃料喷嘴内移动。该燃料喷射器还可以具有位于针元件的基端的控制腔室、体部和控制阀，该控制阀配置在体部内并且可移动以选择性地使控制腔室排泄，由此使针元件在第一位置与第二位置之间移动。该燃料喷射器还可以具有衔铁和减压装置，所述衔铁配置在体部的衔铁腔内并且选择性地通电以使控制阀移动，所述减压装置配置在体部内并且构成为降低衔铁腔的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术针对ー种燃料喷射器，且更具体地涉及ー种具有降低的衔铁腔压カ的燃料喷射器。
技术介绍
共轨燃料喷射器提供了ー种将燃料从公共供给轨道引入发动机的燃烧室内的方式。典型的共轨燃料喷射器包括打开控制阀的致动螺线管，该控制阀调节单向阀(check)的ー侧的燃料压力。随着压カ在单向阀处下降，单向阀提升并且燃料喷射开始。当单向阀处 的压カ上升时，单向阀关闭并且燃料喷射结束。因此，根据螺线管的衔铁通电的时间周期而喷射燃料。2006年3月21日公开的Puckett等人的美国专利No. 7，013，876中公开了这种燃料喷射器的ー个不例。与共轨燃料喷射器相关联的ー个普遍问题称为喷射器反弾。当控制阀快速关闭并且远离相关的阀座反弹时会发生喷射器反弾。当控制阀远离其阀座反弹时，形成了控制阀的关闭延迟，这种延迟会导致喷射结束的延迟和/或另外的燃料喷射。喷射延迟和另外的喷射会降低发动机效率并且导致不稳定的发动机运转。本专利技术的燃料喷射器解决了上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。
技术实现思路
本专利技术的ー个方面针对ー种用于与衔铁组件联用的插件(insert)。该插件可以包括上表面，其构成为与衔铁组件的空腔流体地连通；下表面，其定位成与上表面相对并且构成为接合衔铁组件的壁；以及中央孔，其从上表面通往下表面并且构成为接纳衔铁组件的销。该插件还可以包括第一通路，其至少部分地形成在下表面内并且具有泄流部(effuser portion)、颈部和扩散部；以及第ニ通路,其从颈部延伸到上表面。本专利技术的另ー个方面针对ー种衔铁组件。该衔铁组件可以包括具有衔铁腔的体部、配置在衔铁腔内的衔铁、以及配置在衔铁腔内的插件。该插件中可以形成有构成为降低衔铁腔的压カ的文丘里管(venturi)的至少一部分。本专利技术的又ー个方面针对ー种燃料喷射器。该燃料喷射器可以包括燃料喷嘴和针元件，所述燃料喷嘴具有至少ー个喷射孔ロ，所述针元件具有尖端和基端。该针元件可以在第一位置与第二位置之间在燃料喷嘴内移动，在所述第一位置，针元件的尖端抑制燃料流通过所述至少ー个喷射孔ロ，在所述第二位置，针元件的尖端基本上未抑制燃料流通过所述至少ー个喷射孔ロ。该燃料喷射器还可以包括位于针元件的基端的控制腔室、体部、以及控制阀，该控制阀配置在体部内并且可移动以选择性地使控制腔室排泄，由此使针元件在第一位置与第二位置之间移动。该燃料喷射器还可以包括衔铁和减压装置，所述衔铁配置在体部的衔铁腔内并且选择性地通电以使控制阀移动，所述减压装置配置在体部内并且构成为降低衔铁腔的压力。本专利技术的另ー个方面针对ー种喷射燃料的方法。该方法可以包括将高压燃料引入燃料喷射器的喷嘴，以及将低压冷却剂引入燃料喷射器的衔铁腔。该方法还可以包括使衔铁腔内的衔铁通电以允许高压燃料从喷嘴排放，并且使衔铁腔内的低压冷却剂的压力降低到蒸发点以下。附图说明图I是示例性公开的燃料系统的局部截面图和概略图；图2是可以与图I的燃料系统联用的示例性公开的燃料喷射器的截面图；图3是图2的燃料喷射器的一部分的截面图；图4是图2的燃料喷射器的一部分的另ー个截面图；以及图5是图2的燃料喷射器的插件的图示。 具体实施例方式图I示出了发动机10和燃料系统12的一个示例性实施例。为了本专利技术的目的，将发动机10示出并描述为四冲程柴油发动机。然而，本领域的技术人员将会理解，发动机10可以是任意其它类型的内燃发动机，例如汽油机或液化气燃料动カ发动机。发动机10可以包括限定多个气缸16的发动机气缸体14、可滑动地配置在各个气缸16内的活塞18以及与各个气缸16相联接的气缸盖20。气缸16、活塞18以及气缸盖20可以共同形成燃烧室22。在示出的实施例中，发动机10包括六个燃烧室22。然而，设想发动机10可以包括更多或更少数量的燃烧室22，并且燃烧室22可以布置为“直列”结构、“V”形结构、或另ー种适合的结构。同样如图I所示，发动机10可以包括可转动地配置在发动机气缸体14内的曲轴24。连杆26可以将各个活塞18连接到曲轴24上，从而活塞18在各个气缸16内的滑动运动引起曲轴24的转动。类似地，曲轴24的转动可以引起活塞18的滑动运动。燃料系统12可以包括配合以在曲轴24的各次转动期间将加压燃料喷射到燃烧室22中的构件。具体而言，燃料系统12可以包括构成为保持一定量的燃料的燃料箱28、以及构成为对燃料加压并且经由共轨34将加压燃料引导至多个燃料喷射器32的燃料泵送装置30。燃料泵送装置30可以包括一个或多个用于增加从燃料箱28抽吸的燃料的压カ并且将ー股或多股加压燃料流弓I导至共轨34的泵送装置。在一个示例中，燃料泵送装置30包括串联布置并且经由燃料管40流体地连接的低压源36以及高压源38。低压源36可以是构成为向高压源38以及为了冷却的目的而直接向燃料喷射器32提供低压供给的传送泵。低压源38可以经由燃料管41连接到燃料喷射器32。高压源38可以构成为接收低压供给并且使燃料的压カ增加至约30-300MPa的范围。高压源38可以经由燃料管42连接到共轨34。可以在燃料管42内配置止回阀44，以提供燃料从燃料泵送装置30向共轨34的单向流动。低压源36和高压源38中的一者或两者可以可操作地连接到发动机10上并且由曲轴24驱动。低压源36和/或高压源38可以以对本领域技术人员而言显而易见的任何方式与曲轴24连接，其中曲轴24的转动将会引起泵驱动轴相应的转动。例如，高压源38的泵驱动轴46在图I中示出为通过齿轮系48连接到曲轴24。然而，设想低压源36和高压源38中的一者或两者可以可替换地以电力、液力、气动的方式或以任何其它适当的方式驱动。燃料喷射器32可以配置在气缸盖20内并且经由多个燃料管50连接到共轨34并且经由排出管51连接到燃料箱28。每个燃料喷射器32可以以预定的正时、燃料压カ、以及燃料流动率可操作地喷射一定量的加压燃料到相关联的燃烧室22中。将燃料喷射到燃烧室22中的正时可以与活塞18的运动同歩。例如，在压缩冲程中可以在活塞18接近上止点位置时喷射出燃料，以允许所喷射燃料的压燃燃烧。或者，为进行均质充量压燃操作，可以在活塞18开始朝上止点位置进行压缩冲程时喷射出燃料。为了进行后喷射(late postinjection)以产生用于后处理再生的还原气氛，可以在活塞18在膨胀冲程期间从上止点位置向下止点位置移动时喷射出燃料。如图2所示，每个燃料喷射器32可以是封闭的喷嘴単元燃料喷射器。具体而言， 每个燃料喷射器32可以包括体部52 ;可操作地连接到喷射器体部52的喷嘴壳体54 ;以及至少部分地配置在喷嘴壳体54内的引导件56、套管58和喷嘴60。燃料喷射器32还可以包括位于喷嘴60内的针元件62、以及在喷射器32的与喷嘴60相対的一端配置在体部52内的螺线管致动器64。设想在燃料喷射器32内可以包括其它构件，例如压カ平衡通路、蓄能器、以及本领域已知的其它喷射器构件。喷射器体部52可以制成构成为用于装配在气缸盖20内并且具有ー个或多个通路的柱状部件。在所公开的实施例中，喷射器体部52包括构成为接纳螺线管致动器64的中央孔66、低压燃料进ロ 68、低压燃料出口 70以及高压燃料进ロ 72。然而，设想如果需要的话，喷射器体部52内可以包括其它、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料喷射器，包括：具有至少一个喷射孔口的燃料喷嘴；针元件，所述针元件具有尖端和基端并且可在第一位置与第二位置之间在所述燃料喷嘴内移动，在所述第一位置，所述针元件的所述尖端抑制燃料流通过所述至少一个喷射孔口，在所述第二位置，所述针元件的所述尖端基本上不抑制燃料流通过所述至少一个喷射孔口；位于所述针元件的所述基端的控制腔室；体部；控制阀，所述控制阀配置在所述体部内并且可移动以选择性地使所述控制腔室排泄，由此使所述针元件在所述第一位置与所述第二位置之间移动；衔铁，所述衔铁配置在所述体部的衔铁腔内并且选择性地通电以使所述控制阀移动；以及减压装置，所述减压装置配置在所述体部内并且构成为降低所述衔铁腔的压力。

【技术特征摘要】
2011.06.23 US 13/167,5281.一种燃料喷射器，包括具有至少一个喷射孔口的燃料喷嘴； 针元件，所述针元件具有尖端和基端并且可在第一位置与第二位置之间在所述燃料喷嘴内移动，在所述第一位置，所述针元件的所述尖端抑制燃料流通过所述至少一个喷射孔口，在所述第二位置，所述针元件的所述尖端基本上不抑制燃料流通过所述至少一个喷射孔口 ； 位于所述针元件的所述基端的控制腔室； 体部； 控制阀，所述控制阀配置在所述体部内并且可移动以选择性地使所述控制腔室排泄，由此使所述针元件在所述第一位置与所述第二位置之间移动； 衔铁，所述衔铁配置在所述体部的衔铁腔内并且选择性地通电以使所述控制阀移动；以及 减压装置，所述减压装置配置在所述体部内并且构成为降低所述衔铁腔的压力。2.根据权利要求I所述的燃料喷射器，其特征在于，所述减压装置构成为将所述衔铁腔的压力降低到所述衔铁腔内的流体的蒸发点以下。3.根据权利要求I所述的燃料喷射器，其特征在于，所述减压装置构成为在所述衔铁腔内产生气泡。4.根据权利要求I所述的燃料喷射器，其特征在于 所述燃料喷射器构成为接收用于喷射的高压燃料和用于冷却的低压燃料；并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·D·摩尔，D·R·伊布拉西姆，S·马哈茂德，A·杜雷斯基，C·D·汉桑，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：