CN100432417C - 燃料喷射系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆燃料喷射系统。更具体地说，本发明涉及一种当发动机停机时防止燃料泄漏至燃烧室中的燃料喷射系统。根据本发明的一个例示性实施方案，一种燃料喷射系统包括喷射燃料的喷射器，容纳喷射器的壳体，电磁阀位于通过燃料供应管连接喷射器和喷嘴管的燃料通道中，从而供应和切断燃料。

Description

燃料喷射系统

相关申请交互引用

本申请要求2004年9月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2004-0072878的优先权和权益，其全部内容在此引用作为参考。

技术领域

本发明涉及一种车辆燃料喷射系统。更具体地说，本发明涉及一种车辆燃料喷射系统，其具有当发动机停机时防止燃料泄漏至燃烧室中的功能。

背景技术

通常，车辆发动机通过进气、压缩、燃烧，及排气冲程的循环而运转，从而活塞的往复运动带动曲轴旋转。

这样的车辆发动机根据燃料类型分为不同种类，例如汽油机、柴油机等。

现在，一种使用液化石油气(LPG)作为燃料的LPG发动机车辆，已经开始使用。LPG发动机车辆具有一个蒸发器，蒸发钢瓶(LPG燃料罐)中压缩至5bar的LPG；一个向发动机燃烧室提供在混合器中与空气混合的LPG的装置；一个通过喷射器向燃烧室提供加压至15bar(该压力为钢瓶内部压力与泵产生压力的总压力)的LPG的装置(LPG发动机)。

这里，当发动机停机时，LPG发动机中使用的喷射器处于5-15bar压力下。

如图7所示，喷射器为一个用于将燃料喷射入发动机内部的装置，且其通过插入到壳体b而安装。在喷射器一端，结合有一个带燃料供应管c的发动机混合单元d。该喷射器具有根据加速器的操作控制液体燃料量的功能，以及当发动机停机时切断燃料供应的功能。

然而，当使用该喷射器时，由于喷射器在高温、强振动环境下重复使用(为了控制燃料量)，因此燃料切断功能会变坏，且关闭部件会逐渐磨损。

尤其在LPG发动机中，由于当发动机停机时，处于预定压力下的燃料通过喷射器泄漏，因此相对于空气，将向燃烧室提供更多燃料气体。从而，发动机将无法起动，且如果起动，将产生并排放大量有害气体。

此外，由于LPG在被喷入燃烧室前在燃料喷射系统中蒸发，因此发动机的性能会变坏。

为了解决上述问题，为了防止LPG在喷射器中泄漏，以及为了防止蒸发，开发了很多种装置和方法，如公开号为2002-92051的韩国专利文献、公开号为2003-16792的韩国专利文献、公开号为2003-42380的韩国专利文献，和公开号为2003-50162的韩国专利文献中说明的装置和方法，例如，开发了一种具有旁通管的方法，从而在发动机运转时使钢瓶和喷射器的压力相等。然而，它们都不能提供根本的解决。

尽管LPG和汽油的粘度和蒸发点彼此不同，但是上述问题不仅会发生在LPG发动机中，而且会发生在汽油车中。当发动机运转时，根据加速器的操作，周期性地向燃烧室提供燃料。然而，当发动机停机时，喷射器关闭燃料通道。在这一过程中，随着车辆的使用，喷射器的关闭部件将磨损。

如果喷射器的关闭部件磨损，尽管发动机停机，燃料泄漏至燃烧室中。从而，当发动机起动时，相对于空气，将向燃烧室提供更多燃料气体，并将产生并排放大量有害气体。此外，还会损坏火花塞，且起动性能将恶化。

上述在该背景技术部分公开的信息仅为了增强对本发明的发明背景的理解，因此，其可能含有不构成在该国中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种燃料喷射系统，其具有当发动机停机时通过切断从喷射器至燃烧室的燃料从而防止燃料泄漏至燃烧室的优点。

此外，本发明还致力于提供一种燃料喷射系统，其具有改善车辆的起动性能和在发动机起动早期阶段减少有害排放气体产生的优点。

根据本发明一个实施方案的一种例示性燃料喷射系统包括一个燃料喷射系统，其包括用于喷射燃料的喷射器，用于容纳喷射器的壳体、以及位于燃料通道中的电磁阀，从而供应或切断燃料，其中燃料通道通过燃料供应管连接喷射器和喷嘴管。

可以在连至燃料供应管的壳体电磁阀容纳部分中形成一个锥形入口部分。电磁阀可以包括一个芯轴，该芯轴位于一个绕有线圈的阀芯的空心部分中，一个柱塞位于芯轴的前部，且柱塞后部具有一个弹簧容纳槽，一个由弹性材料制成的滑阀位于柱塞前部，以及一个位于弹簧容纳槽中的弹簧相对于芯轴弹性地支撑柱塞。电磁阀的滑阀可以位于电磁阀容纳部分中，从而开启或关闭锥形入口部分中的燃料通道，该锥形入口部分在壳体电磁阀容纳部分中形成。

在壳体下部可以设置一个喷射器支架，而电磁阀可以具有一个与喷射器支架相连的燃料喷射导管，从而燃料喷射导管的方向与喷射器燃料喷射方向相同。

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管可以结合成

形。

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管可以结合成r形。

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管可以结合成Y形。

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管可以结合成|形。

燃料喷射导管中可以具有喷管和阀座，且喷管和阀座通过一个阀座支撑管固定到燃料喷射导管上。

柱塞可以限定出一个内部通道，喷射器喷射的燃料穿过该通道，一个端盖可以位于柱塞底端，一个封闭凸起形成在端盖上，且多个贯通孔形成在封闭凸起周围。

可以在喷射器支架上部形成一个与壳体连接的螺纹，且在喷射器支架的底部外表面上形成一个用于连接电磁阀阀芯的阀芯连接部分。

根据本发明一个实施方案的另一种例示性燃料喷射系统包括用于喷射燃料的喷射器，一个壳体，该壳体限定了容纳喷射器的喷射器容纳部分和与喷射器容纳部分连通的燃料通道，以及一个具有柱塞的电磁阀，其中柱塞可以根据电磁阀的操作而移动，从而选择性地开启和关闭燃料通道。

与燃料通道连通的电磁阀容纳部分可以在壳体中形成，而柱塞可以位于电磁阀容纳部分中。

一个由弹性材料制成的滑阀可以位于柱塞的末端，而其中滑阀能够与暴露于电磁阀容纳部分的燃料通道的一部分接触。

燃料通道可以形成一条直线，且柱塞可以沿着燃料通道的纵向方向移动。

电磁阀可以操作成当发动机停机时使柱塞关闭燃料通道；电磁阀还可以操作成当发动机运转时使柱塞开启燃料通道。

根据本发明一个实施方案的另一种例示性燃料喷射系统包括一个壳体，具有一个形成在壳体中的喷射器容纳部分，一个喷射器容纳在喷射器容纳部分中，且一个电磁阀位于喷射器容纳部分出口处，其中电磁阀包括一个线圈，一个空心柱塞，具有一个在其内部形成的燃料通道，燃料通道与电磁阀容纳部分相通，一个在柱塞下表面下方形成的封闭凸起，及一个在封闭凸起周围形成的贯通孔，一个燃料喷射导管位于柱塞外部，且其在与封闭凸起相对应的位置上形成有喷射孔，且其中燃料喷射导管的喷射孔通过柱塞选择性地开启或关闭。

一个阀座位于柱塞下表面和燃料喷射导管之间，与喷射孔相连的喷管连接到阀座，从而封闭凸起开启或关闭喷管入口。

与柱塞下表面相对的阀座上表面可以成锥形，从而阀座上表面的直径向其底端变小。

附图说明

图1是根据本发明一个例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

图2是根据本发明另一例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

图3是根据本发明另一例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

图4是根据本发明另一例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

图5是根据本发明另一例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

图6是根据本发明的例示性实施方案沿着图5中VI-VI线的截面图。

图7是一个传统燃料喷射系统的截面图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的实施方案。

图1是根据本发明一个例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图，而图2-5是根据本发明另一例示性实施方案的燃料喷射系统的截面图。

根据本发明一个例示性实施方案，一个电磁阀位于壳体中从喷射器到喷嘴管的燃料通道中某一位置，从而切断燃料供应管的燃料供应。

下面将参考图1-4详细说明本发明的实施方案。在壳体1的上部，形成了一个容纳喷射器2的喷射器容纳部分1a。在该壳体外表面，形成了一个螺纹1b。

喷射器2位于喷射器容纳部分1a中，然后，用一个内表面上具有螺纹的螺母3固定，其中螺母3的螺纹与螺纹1b相对应。

一个喷嘴管4通过一个其上具有螺纹5a的结合装置5与壳体1的下部结合。例如，壳体1可与发动机(未表示)结合，更具体地说，通过结合装置5的螺纹5a与形成一个燃烧室的缸体结合。

壳体1内部具有一个燃料通道。燃料通道表示一个燃料通过的完整通道。燃料通道包括一个连接电磁阀容纳部分7和燃料供应管6的内部通道19，和一个在燃料供应管6内部形成的内部通道。

电磁阀容纳部分7在壳体1上喷射器出口和内部通道19连接的位置上形成。在电磁阀容纳部分7中，至少包括电磁阀16的一部分。

电磁阀16包括一个绕有线圈10a的阀芯10，一个位于阀芯10空心部分中的芯轴11，和一个位于芯轴11前部的柱塞14。

一个滑阀12位于柱塞14前面，且柱塞14后部具有一个弹簧容纳槽13。在弹簧容纳槽13中，具有一个弹簧。柱塞位于阀芯10空心部分中。

在壳体1中形成的电磁阀容纳部分7中，具有一个与容纳部分7相通的入口孔7b，和一个与内部通道7b相通的出口孔7c。在出口孔7c的周围，壳体1向电磁阀容纳部分7突出成一个锥形，且该突出部分形成一个锥形入口部分7a。电磁阀16位于电磁阀容纳部分7中，从而滑阀12与锥形入口部分7a接触。

如图1所示，如果入口孔7b和出口孔7c在电磁阀容纳部分7的同一侧壁上形成，且滑阀12同时覆盖入口孔7b和出口孔7c，则可以更有效地防止燃料泄漏。

如图1-4所示，当开启车辆点火开关，该车具有一个包括防止燃料泄漏的电磁阀的燃料喷射系统，从而运转发动机时，向喷射器2提供燃料(例如，LPG、汽油等)。从而，喷射器2喷射燃料，并且燃料进入电磁阀容纳部分7。

这时，电磁阀16也工作。阀芯10和芯轴11的磁力拉动柱塞14，且弹簧15被柱塞14向芯轴11的运动压缩。然后滑阀12从连接入口通道19和燃料供应管6的锥形入口部分7a上分离，从而出口孔开启。

当出口孔7c开启时，喷射器2喷射的燃料通过喷嘴管4向燃烧室提供，然后，发动机开始运转。这时，燃料量由加速器的操作控制。

在另一方面，当点火开关关闭时，喷射器2和电磁阀停止。这时，喷射器和燃料箱(钢瓶)之间的燃料处于高压下(如果具有一个旁通管，则压力降低至燃料箱压力)。但是，由于电磁阀关闭了出口孔7c，因此防止了燃料泄漏。

下文中，将详细说明上述出口孔7c的开启和关闭过程。首先，当点火开关关闭且磁力消失时，由于阀芯10和芯轴11的磁力而已经向后运动的柱塞14，由于弹簧15的弹力，向前运动。

当柱塞14向前运动时，结合在柱塞14前部的滑阀12，与锥形入口部分7a接触。从而，与燃料供应管6连通的出口孔7b关闭，从而防止燃料泄漏至燃烧室。

优选地滑阀12由弹性材料制成，从而滑阀12关闭在锥形入口部分7a形成的出口孔7b。如果滑阀由弹性材料制成，出口孔7b可以更有效地关闭。

当再次开启点火开关时，燃料箱中的燃料通过喷射器2、电磁阀容纳部分7、燃料供应管6、以及喷嘴管4喷射到燃烧室中。在这种情况中，在喷射前，燃烧室中没有泄漏的燃料。由于可以防止燃料过量供给(当发动机开始运转时)，因此发动机易于起动，且可以减少有害的排放气体。

如图1-4所示，本发明的燃料喷射系统可以以变化的形式构成。图1表示喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成

形。图2表示喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成r形。图3表示喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成Y形。而图4表示喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成|形。

图5表示本发明另一例示性实施方案。根据本发明的这种例示性实施方案，一个壳体1具有一个喷射器容纳部分1a和一个在其上部形成的螺纹1b。喷射器2容纳在喷射器容纳部分1a中，然后通过一个螺母3固定。

壳体1下部上形成的螺纹1c与喷射器支架20上部形成的螺纹20a结合。喷射器支架20插入到一个绕有线圈10a的阀芯10中。

在喷射器支架20的下部，具有一个空心柱塞14、以及一个位于喷射器支架20与柱塞14外部周围的接头21。这时，燃料喷射导管24插入到柱塞14外部周围和接头21内部周围之间。

在柱塞14的上部和喷射器支架20的下部，形成有一个弹簧容纳槽，一个弹簧位于该弹簧容纳槽中。

此外，柱塞限定出一个内部通道，喷射器喷射的燃料穿过该通道。

一个端盖14c位于柱塞底端。在端盖14c的下表面上，一个封闭突起14a向下凸出。如图6所示，多个贯通孔形成在封闭凸起14a的周围。图6表示了一个根据本发明的一个例示性实施方案沿着图5中VI-VI线的截面图。

燃料喷射导管24和接头21通过形成在燃料喷射导管24上的螺纹24a和形成在接头21内表面上的螺纹21a结合。

在燃料喷射导管24内部，具有一个与喷射孔24b、阀座23、以及阀座支撑管25相连的喷管22。

喷管22和阀座23位于燃料喷射导管24内部，并用阀座支撑管25来固定。在阀座支撑管25内部，具有燃料供应管6和通过作用于阀芯10中的电能来操作的柱塞14。

根据该结构，从喷射器2出口喷射的燃料通过柱塞14内部形成的燃料通道、在柱塞14末端形成的贯通孔14b、以及在喷射导管24中形成的喷射孔24b。这时，燃料通道沿着喷射器2的喷射方向形成直线。从而，通过燃料通道的燃料不与位于燃料喷射系统中的部件冲突，从而可以降低压力损失。

此外，如果与柱塞14下表面相对的阀座23上表面形成锥形，使得阀座向其底端变小，则燃料可以平滑流动。

此外，由于在喷射过程中，燃料不与燃料喷射系统的内部部件冲突，且在燃料喷射系统中平滑流动，所以可以降低喷射的压力损失。尤其在LPG发动机中，LPG在被喷入燃烧室前，可以不在燃料喷射系统中蒸发。因此，可以有效地喷射燃料，而没有压力损失，而且不会发生不完全燃烧，所以，可以减少有害排放气体。

下面将参考图5详细说明燃料喷射系统的操作。

首先，当开启点火开关且发动机运转时，从喷射器2喷射的燃料运动到燃料供应管6的末端。这时，向电磁阀16供电，从而阀芯10中产生磁力。该磁力拉动柱塞14并压缩弹簧15。从而，阀座23的燃料通道开启，提供给燃料供应管6的燃料通过在柱塞中形成的贯通孔14b和位于柱塞14末端的喷管22喷射。

当关闭点火开关时，柱塞14由于弹簧15的弹力向下移动，弹簧15位于在柱塞14后部形成的弹簧容纳槽中。在柱塞14底部外表面上向下形成的凸起14a也向下移动，从而关闭阀座23的燃料通道。从而，可以防止通过燃料供应管6和阀座23的燃料泄漏。

此外，由于防止了燃料向燃烧室中泄漏，因此发动机易于起动。此外，可以减少在发动机起动早期阶段产生的有害排放气体。

如上所述，根据本发明的例示性实施方案，在位于喷射器和燃烧室之间的燃料通道中具有一个电磁阀。因此，当关闭点火开关时，喷射器处泄漏的燃料被电磁阀切断，从而防止燃料向燃烧室中泄漏。从而，起动性能不好、产生有害排放气体和损坏火花塞的问题可以得到改善。

上述有利效果可以在各种发动机中实现，例如，LPG发动机、汽油机等。

尽管已经结合实施方案对本发明作了说明，但可以理解本发明并不局限于公开的实施方案。相反，本发明涵盖各种包括在下文所附的权利要求的精神与范围中的改进和等价的布置。

Claims (9)

1.一种燃料喷射系统，包括：

用于喷射燃料的喷射器；

壳体，该壳体限定了用于容纳喷射器的喷射器容纳部分、以及与喷射器容纳部分连通的燃料通道；及

具有柱塞的电磁阀，设置在通过燃料供应管连接喷射器和喷嘴管的燃料通道中，从而供应和切断燃料，其中柱塞可以根据电磁阀的操作而移动，从而选择性地开启和关闭燃料通道，

在连至燃料供应管的壳体的电磁阀容纳部分中形成有锥形入口部分，及

电磁阀包括芯轴，该芯轴位于绕有线圈的阀芯的空心部分中，在芯轴的前部设置所述柱塞，且柱塞后部具有弹簧容纳槽，在柱塞前部设有由弹性材料制成的滑阀，且弹簧容纳槽中设有弹簧，该弹簧相对于芯轴弹性地支撑柱塞；及

电磁阀的滑阀位于电磁阀容纳部分中，从而开启或关闭所述锥形入口部分中的燃料通道。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成

形。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成r形。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成Y形。

5.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

喷射器、电磁阀、以及喷嘴管结合成|形。

6.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

在壳体中形成有与燃料通道连通的电磁阀容纳部分，及

柱塞位于电磁阀容纳部分中。

7.根据权利要求6所述的燃料喷射系统，其中：

柱塞的一端设有由弹性材料制成的滑阀，而且其中滑阀能够与暴露于电磁阀容纳部分的燃料通道的一部分相接触。

8.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

燃料通道形成一条直线，及

柱塞布置成能够沿着燃料通道的纵向移动。

9.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，其中：

电磁阀操作成当发动机停机时使柱塞关闭燃料通道，及

电磁阀操作成当发动机运转时使柱塞开启燃料通道。

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