具有改进的阀控制装置的燃料喷射器制造方法及图纸

一种用于压缩点火式内燃发动机的燃料喷射器（1），其包括燃料喷射阀，燃料喷射阀具有喷射阀构件（5），在使用中，喷射阀构件（5）在喷射阀构件控制室（25）中作用在其上的燃料压力的影响下能在关闭位置和打开位置间运动。燃料喷射器（1）还包括高压燃料供应通道（17）和致动器，高压燃料供应通道（17）通向喷射阀构件控制室（25），致动器可操作以打开和关闭连接在喷射阀构件控制室（25）和通向低压容器或排道的燃料出口通道（59）间的排出阀（61）。截止阀设置在高压燃料供应通道中，该截止阀具有截止阀构件（29），在使用中，截止阀构件（29）在截止阀构件控制室（51）中作用在其上的燃料压力的影响下能在关闭位置和打开位置间运动。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的阀控制装置的燃料喷射器
本专利技术涉及具有改进的阀控制装置的燃料喷射器，该阀控制装置用于将燃料喷射器的阀针定位在发生燃料喷射的位置以及防止燃料喷射的位置。具体地，本专利技术涉及一种阀控制装置，其采用截止阀以控制高压燃料在高压燃料供应部以及喷射阀针控制室之间的流动，以便消除从喷射器的静态泄漏，降低动态泄漏，并且改善喷射器性能，尤其是喷射器的健壮耐用性以及阀针的打开和关闭速度。
技术介绍
已知通过采用由致动器操作的排出阀来控制阀针控制室中的燃料压力从而在燃料喷射器中控制阀针的运动，以便开始和停止燃料喷射。EP1163440中描述了此类阀控制装置。在所描述的装置中，设置在阀针远离阀座的远端处的推力面可能会经受由针控制室中的加压燃料作用于其上而导致的力，设置在阀针的远端和近端之间的中间推力面可能会经受由于喷嘴主体中的相关联环形室内的加压燃料所导致的力。来自高压燃料供应源的燃料可通过入口通道中的入口孔口(INO)流入阀针控制室中。当螺线管致动器打开排出阀时，燃料可通过溢出孔口(SPO)从阀针控制室流出到低压容器或排道(drain)。燃料从高压燃料供应源流入喷嘴主体中的环形室并且从该室通过喷射口流出，该喷射口随着阀针被升高或降低而相应被打开和关闭。在操作中，为了升高阀针并因而打开喷射口，在螺线管致动器的直接控制下打开排出阀。然后，阀针控制室中的燃料能够经由SPO流出并流到低压排道。因为INO位于通向阀针控制室的高压燃料供应管路中，所以阀针控制室中的燃料压力被减少，因此施加到阀针的向下力(其作为燃料作用在远端推力面上的结果)也被减小。高压燃料仍然作用在阀针的中间推力面上，所得到的施加到阀针推力面的向上力大于施加到阀针的向下力，因此，阀针开始向上运动。当喷射口打开时，喷嘴主体中的室内的燃料流出并流到发动机汽缸(其处于相对的低压)中，因此，喷嘴主体中的环形室内的燃料压力减小。随着喷嘴主体中的环形室内的燃料压力减小，作用在阀针上的向上力减小。然而，此时，作用在推力面上的向上力仍然大于施加到阀针上的向下力，因此，阀针保持在升高的位置并且燃料继续通过喷射口喷射。为了使阀针下降，关闭喷射口并因而停止燃料喷射，使排出阀运动到关闭位置。这通过停止向螺线管供应电流并且在作用于排出阀构件的螺旋压缩弹簧的直接作用下实现。这关闭了从阀针控制室至低压排道的出口，因此，由于高压燃料仍然经由INO被供应到针控制室，所以针控制室中的燃料压力升高。施加到阀的向下力变得大于向上力，从而使阀针向下运动。该现有技术的阀控制装置采用了液压平衡的排出阀。因为小型螺线管致动器被用于控制排出阀的运动，而这种致动器不能够产生足够的力来抵抗阀针控制室中的燃料作用于阀上的高压力从而关闭非平衡阀，所以有必要使用液压平衡的排出阀。希望使用小型的螺线管致动器，因为这使得该致动器能够被放置在喷射器的主体中。此外，与使用小型致动器相关联的还包括成本的降低。液压平衡阀的缺点在于它们遭受静态泄漏。静态泄漏是跨排出阀两端从高压侧(即阀针控制室)到低压排道的泄漏，并且由于排出阀所经受的燃料高压和高温而恶化。这种静态泄漏要求更高的泵容量，并且由于加压燃料逸出至低压排道而导致能量浪费。如上所述，不可能使用非平衡阀，这是因为驱动该阀所需的力仅能由较大的螺线管致动器供应，而该较大的螺线管致动器无法装配在喷射器主体中，或者驱动该阀所需的力可由不同类型的致动器供应，例如价格可能高得惊人的压电致动器。而且，现有技术的控制装置在阀针升高时会遭受动态燃料泄漏。当排出阀打开时，该动态泄漏经由活塞控制室发生在高压燃料入口和低压容器或排道之间。由于前面关于静态泄漏所述的相同原因，所以动态泄漏也是不利的。入口孔口和溢出孔口存在于现有技术的阀控制装置中，以使得能够得到阀针的最大关闭速度(即，排出阀关闭与阀针控制室中的燃料压力达到施加于阀针的向下力大于向上施加的力的水平之间的最短延迟)，并且使得能够得到阀针的最大打开速度(即，排出阀打开与阀针控制室中的燃料压力减小到施加于阀针的向上力大于施加于针的向下力的水平之间的最短延迟)。为了得到阀针的最大关闭速度，有必要尽可能快地填充阀针控制室。理想的情况是具有不受限制的燃料入口(即，没有入口孔口)以及被严重限制的燃料出口(即，小的溢出孔口)。然而，还期望的是得到阀针的高打开速度，而这要求阀针控制室尽可能快地通过出口通道排空。在这种情况下，希望具有不受限制的燃料出口(即，没有溢出孔口)以及被严重限制的燃料入口(即，小的入口孔口)。因此，在阀针的快速打开和快速关闭的要求之间存在矛盾。所以，寻求一种折衷，从而使入口孔口和出口匹配，以产生可获得的最优操作特性。因此，由于遭受不期望程度的静态和动态泄漏以及在排出阀致动和阀针运动之间具有相对长的延迟时间，所以现有技术的控制装置受到限制。因此，需要一种阀控制装置，其使得阀针运动时间减少并且能够采用小型、低成本的不受静态泄漏问题影响的致动器。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种用于压缩点火式内燃发动机的燃料喷射器，其包括燃料喷射阀、高压燃料供应通道和致动器，燃料喷射阀具有喷射阀构件，在使用中，喷射阀构件在喷射阀构件控制室中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，高压燃料供应通道通向喷射阀构件控制室，致动器可操作以打开和关闭连接在喷射阀构件控制室和燃料出口通道之间的排出阀，燃料出口通道通向低压容器或排道，燃料喷射器的特征在于:截止阀被设置在高压燃料供应通道中，截止阀具有截止阀构件，在使用中，截止阀构件在截止阀构件控制室中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，其中，截止阀构件控制室能够经由排出阀连接到低压容器或排道，并且其中，燃料传送通道被设置在喷射阀构件控制室和低压容器或排道之间。在使用中，截止阀的操作实际上改变了燃料可被供应到喷射阀针控制室的速率和燃料可从喷射阀针控制室排出的速率之间的比率。这使得能够更加容易地优化喷射器的液压命令，从而使得能够提升喷射器的性能。不同于现有技术的控制装置，其不需要其他的特征，例如NPO或者差动部分。差动部分可以是活塞的形式，具有比阀针更大的直径。这样，控制室内的加压燃料作用在比喷嘴主体内的加压燃料所作用的更大的面积上，使得起作用以关闭针阀的净力增大。NPO是一种孔口，其在喷射期间降低喷嘴主体内的压力。该压降导致了阀针的向下面向的推力面比向上面向的推力面(即，那些处于阀针顶部的推力面)暴露于处于更低压力的燃料。同样地，这增大了起作用以关闭针阀的净力。在本专利技术中，不需要ΝΡ0、差动部分等，这是因为进入控制室的流速很高，所以这提供了所需的净关闭力。本专利技术还使得降低了动态泄漏。这是有利的，因为加压燃料的损耗越小意味着燃料喷射系统使用的能量越少。而且，由于穿过燃料出口通道的燃料的压力降低，所以排出阀可以是非平衡的，从而消除了静态泄漏，并且仍可由致动器操作，该致动器是与前面用于平衡的排出阀的致动器相当的。优选地，截止阀包括截止阀主体，在截止阀主体中，具有活塞形式的截止阀构件能够在活塞室中可滑动地运动，阀主体在第一端被流体连接到截止阀构件控制室，并且在第二端以及在位于两端之间的中间燃料室处被流体连接到高压燃料传送通道，阀主体在中间位置和第二端之间设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压缩点火式内燃发动机的燃料喷射器（1），包括燃料喷射阀、高压燃料供应通道（17）和致动器，所述燃料喷射阀具有喷射阀构件（5），在使用中，所述喷射阀构件（5）在喷射阀构件控制室（25）中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，所述高压燃料供应通道（17）通向所述喷射阀构件控制室（25），所述致动器能够操作以打开和关闭连接在所述喷射阀构件控制室（25）和燃料出口通道（59）之间的排出阀（61），所述燃料出口通道（59）通向低压容器或排道，所述燃料喷射器的特征在于：截止阀被设置在所述高压燃料供应通道（17）中，所述截止阀具有截止阀构件（29），在使用中，所述截止阀构件（29）在截止阀构件控制室（51）中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，其中，所述截止阀构件控制室（51）能够经由所述排出阀（61）连接到所述低压容器或排道，并且其中，燃料传送通道（63）设置在所述喷射阀构件控制室（25）和所述低压容器或排道之间。

【技术特征摘要】
2008.02.21 EP 08101850.91.一种用于压缩点火式内燃发动机的燃料喷射器(1)，包括燃料喷射阀、高压燃料供应通道(17)和致动器，所述燃料喷射阀具有喷射阀构件(5)，在使用中，所述喷射阀构件(5)在喷射阀构件控制室(25)中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，所述高压燃料供应通道(17)通向所述喷射阀构件控制室(25)，所述致动器能够操作以打开和关闭连接在所述喷射阀构件控制室(25)和燃料出口通道(59)之间的排出阀(61)，所述燃料出口通道(59)通向低压容器或排道，所述燃料喷射器的特征在于:截止阀被设置在所述高压燃料供应通道(17)中，所述截止阀具有截止阀构件(29)，在使用中，所述截止阀构件(29)在截止阀构件控制室(51)中的作用在其上的燃料压力的影响下能够在关闭位置和打开位置之间运动，其中，所述截止阀构件控制室(51)能够经由所述排出阀(61)连接到所述低压容器或排道，并且其中，燃料传送通道(63 )设置在所述喷射阀构件控制室(25)和所述低压容器或排道之间。2.如权利要求1所述的燃料喷射器(1)，其中，所述截止阀包括截止阀主体，在所述截止阀主体中，具有以活塞形式的所述截止阀构件(29)能够在活塞室(31)中可滑动地运动，所述阀主体在第一端流体连接到所述截止阀构件控制室(51)，并且在第二端以及在位于所述两端之间的中间燃料室(34)处流体连接到所述高压燃料传送通道(17)，所述阀主体在所述中间室(34)和所述第二端之间设置有阀座，所述活塞(29)设置有互补的阀面，当所述截止阀关闭时，所述阀面能够与所述阀座接合，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：E勒克卢斯，R恩特斯，E沙勒瓦，
申请(专利权)人：德尔福技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：