CN100441857C - 喷射阀上设置有侧向进料孔的燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

一种燃料喷射器(1)，其设置有：一个喷射阀(7)，所述喷射阀包括一个可移动冲杆(15)；一个喷嘴(3)，其具有多个第一通孔(24)，所述通孔从一个设置于喷射阀(7)下游的腔(25)延伸；一个管形的支撑体(4)，其包括一个供应槽道(5)；以及一个密封体(17)，其中限定了一个喷射阀(7)的阀座(16)且设置有喷嘴(3)；密封体(17)是一体的且具有一个由喷嘴(3)贯穿的盘形栓塞构件(18)，还包括有一个从栓塞构件(18)向上延伸的导引件(19)，此导引构件是管形的且在其内容置有冲杆(15)，且导引件的外径小于供应槽道(5)的内径，从而限定了一个燃料外槽道(20)；在导引件(19)的下部，设置有一系列的第二通孔(21)，所述的第二通孔通入阀座(16)中。

Description

喷射阀上设置有侧向进料孔的燃料喷射器
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射器。
下文的描述特指一种用于直接喷射燃料的电磁喷射器，而不因此失去其一般特性。
背景技术
电磁燃料喷射器包括一具有中心供应槽道的管状圆柱体，其用作燃料管道且终止处为一个喷嘴，所述的喷嘴由一个喷射阀控制，而所述的喷射阀由一电磁致动器操纵。喷射阀设置有一个刚性地连接到电磁致动器的可移动衔铁的冲杆，从而在电磁致动器作用下抵抗弹簧的作用而在喷嘴的关闭位置和打开位置之间移动，所述的弹簧倾向于将冲杆保持在关闭位置上。阀座由一个密封构件限定，所述的密封构件是盘形的，密封支撑体的中心槽道的底部，且所述的喷嘴穿过该密封构件。
已经提出了上述类型电磁燃料喷射器，其中，一导引件从密封构件向上延伸，此导引件是管形的，在其内容置有冲杆而限定所述冲杆的一个底部导引装置，且其外径小于支撑体供应槽道的内径，从而限定了一个外环形槽道，加压燃料可流经此外环形槽道。在导引件的下部，设置了四个通孔，所述的通孔通入阀座以允许加压燃料流向所述的阀座。冲杆的末端为一大致圆球形的密封头，所述的密封头可密封地搁在阀座上，且搁置成使得可在导引件的圆柱形内表面上滑动，从而当运动时受到导引。喷嘴由单个通孔限定，其设置于阀座的下游且穿过密封构件。
为了通过制造一个形状复杂的喷嘴而改善上述喷射器的性能，随之提出了一种新的喷射器类型，其中导引件的外径与支撑体供应槽道的内径大致相等；在密封头上以这种方式设置了凹部：在各凹部与导引件的内圆柱形表面之间限定槽道，所述的槽道允许燃料流向喷嘴。喷嘴属于“多孔”的类型，即，由多个通孔限定，所述的通孔从一个半球形的腔延伸，所述的腔设置于阀座的下游；由此，可通过各通孔的适当指向而获得用于各种应用中的最佳喷嘴形状。
实验测试已经证明：在使用时，上述的电磁燃料喷射器易于在喷嘴附近形成大量的粘垢。这种粘垢会部分或完全地堵塞喷嘴的通孔，明显地不利于喷射器的性能；换句话说，这种喷射器的性能易于快速地下降，不利地缩短喷射器的使用寿命。
US2004055566A1公开了一种直接把燃料喷射入内燃机燃烧室的燃料喷射器；所述的燃料喷射器具有一个阀针，所述的阀针在其喷射器端具有一个阀关闭构件，此阀关闭构件与形成于阀座构件上的一个阀座表面一起工作而形成一个阀座，且在阀座构件上形成至少一个涡流管道、以及涡流腔，还具有多个从涡流腔张开的喷射开口，具有涡流的燃料通过这些喷射开口同时地喷射。
US2003116658A1公开了一种直接把燃料喷射入内燃机燃烧室的燃料喷射器；所述的燃料喷射器包括一个用于致动阀针的致动器，所述阀针在喷射侧的一端上具有一个阀关闭构件，此阀关闭构件与形成于阀座构件上的一个阀座表面一起形成一个阀座。在一个阀针导引装置内设置有燃料槽道，所述的阀针导引装置与阀座构件相连或设计成与阀座构件成一体，所述的燃料槽道成数列地环绕位于阀针导引装置中，在燃料喷射器的静止状态，至少一列的燃料槽道设置于阀关闭构件导引线的上方。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种燃料喷射器，其并不具有上述的缺点，而且特别地，其制造简单廉价。
本发明提供了一种燃料喷射器，其包括：一个设置有用于控制燃料流的可移动冲杆的喷射阀；
一个致动器，其可在喷射阀的关闭位置和打开位置之间移动冲杆；
一个喷嘴，其具有多个第一通孔，所述通孔从一个设置于喷射阀下游的腔延伸；
一个管形的支撑体，其包括一个供应槽道；以及
一个密封体，其中限定了一个喷射阀的阀座且形成有喷嘴；其中，所述的密封体是一体的且包括一盘形栓塞构件，所述栓塞构件密封供应槽道的底部，且喷嘴贯穿栓塞构件；还包括有一从栓塞构件向上延伸的管形导引件，且在其内容置有冲杆而限定所述冲杆的一个底部导引装置；所述导引件的外径至少部分地小于供应槽道的内径，从而限定了一个燃料外槽；在导引件的下部，设置有一系列的第二通孔，所述的第二通孔通入阀座中；
所述喷射器的特征在于：每个所述的第二通孔的直径均大于各第一通孔的直径，从而把流体阻力减到最小以及改善这些部位中的冷却效果，条件是第二通孔的总面积为第一通孔总面积的至少三倍。
附图说明
现在将参照附图对本发明加以描述，附图示出了本发明的一些非限制性的实施方式，其中：
图1为依据本发明而制造的一个燃料喷射器的一个示例性的、局部剖视的侧视图；以及
图2示出了图1中喷射器的喷射阀的放大视图。
具体实施方式
在图1中，标号1指代整体的燃料喷射器，所述的燃料喷射器大致以纵向轴线2为中心呈圆柱形对称，且可操纵地从一个喷嘴3燃料喷射，所述的喷嘴直接地通向一个气缸燃烧室(未示)。喷射器1包括一截面沿纵向轴线2方向变化的、圆柱形管状的支撑体4，且具有一沿所述支撑体4整个长度延伸的供应槽道5，以把加压燃料供应到喷嘴3。支撑体4在其顶部容置有一电磁致动器6，且在其底部容置有一喷射阀7；在使用时，通过电磁致动器6而致动喷射阀7，以控制流经喷嘴3的燃料，喷嘴3形成于所述喷射阀7的高度处。
电磁致动器6包括一个容置于支撑体4内一固定位置处的电磁铁8，且电磁铁在被激励时，可抵抗弹簧10的作用而将一个铁磁材料的可移动的街铁9沿轴线2从一个喷射阀7的关闭位置移到打开位置，所述的弹簧10倾向于将街铁9保持在喷射阀7的关闭位置上。具体而言，电磁铁8包括一个由一个电子控制单元(未示)供电且位于支撑体4外侧的绕组11，还包括一个位于支撑体4内的一个固定磁衔铁12，该固定磁衔铁具有一个允许燃料流向喷嘴3的中心孔13。在固定磁衔铁12的中心孔13内，一个抵靠构件14被驱动至一个固定位置，此抵靠构件是管状圆柱形的(可选择地沿一母线开口)，以允许燃料流向喷嘴3且可保持弹簧10处于压缩状态而抵靠可移动的街铁9。
可移动街铁9是可移动组件的一部分，所述的可移动组件还包括一个提升阀或冲杆15，所述提升阀或冲杆15的顶部与可移动街铁9形成为一体，而底部与喷射阀7的阀座16(示于图2中)配合，从而以已知的方式控制燃料流经喷嘴3。
如图2所示，阀座16由一密封体17限定，所述的密封体17是一体的且包括一盘形栓塞构件18，所述栓塞构件18密封支撑体4的供应槽道5的底部，且喷嘴3贯穿栓塞构件18。一管形导引件19从栓塞构件18向上延伸，在其内容置有冲杆15从而为所述冲杆15限定了一个底部导引装置，且所述管状导引件19的外径小于支撑体4的供应槽道5的内径，从而限定了一个外环形槽道20，加压燃料可流经此外环形槽道20。管形导引件19的内径可沿纵向轴线2变化，从而其内径在顶部大于冲杆15的外径而在底部与冲杆15的外径大致相等。导引件19的总高度(平行于纵向轴线2的纵向尺寸)为5-6毫米，而横向尺寸(垂直于纵向轴线2)不小于1-1.2毫米。
在另一个未示出的实施方式中，导引件19在顶部的直径等于支撑体4供应槽道5的内径；为了把燃料供应至环形槽道20，在导引件19的顶部设置了铣削部(milled portion)(典型地设置两个或四个对称分布的铣削部)。
在导引件19的下部，设置了四个通孔21(在图2中仅示出了两个通孔)，所述的通孔通入阀座16以允许加压燃料流向所述的阀座16且朝纵向轴线2会聚。如图2所示，孔21设置成相对于纵向轴线2以70°(更一般地说，介于60°和80°之间)的角度倾斜；依据另一个未示出的实施方式，孔21相对于纵向轴线2形成一个90°的角度。
冲杆15的末端为一大致圆球形的密封头22，所述的密封头22可密封地搁在阀座16上。此外，密封头22也以滑动的方式抵靠在导引件19的圆筒状内表面23上，从而当其沿着纵向轴线2运动时得到了导引。喷嘴3由多个从半球形的腔25延伸的通孔24所限定，所述的腔25设置于阀座16的下游。
各通孔21的直径均比各通孔24的直径要大得多，从而把流体阻力减到最小以及改善这些部位中的冷却效果；具体而言，通孔21的总面积为通孔24总面积的至少三倍。
如图1所示，可移动街铁9为一个一体的本体，且包括有一环形构件26以及一扁圆形构件27，所述的扁圆构件27关闭环形构件26的底部，且具有一个可容置冲杆15顶部的中心通孔28，以及多个周围通孔29(在图1中仅显示了两个周围通孔)，所述的周围通孔可允许燃料流向喷嘴3。扁圆构件27中部的形状可容置弹簧10的下端并将其保持在位。优选地，冲杆15通过环状焊接与可移动街铁9的扁圆构件27制成一体。
可移动街铁9的环形构件26的外径大致与支撑体4的供应槽道5的相应部分的内径大致相等；由此，可移动街铁9可以沿纵向轴线2相对于支撑体4滑动，但不能相对于支撑体4横向于纵向轴线2移动。由于冲杆15与可移动街铁9刚性地连接，所以明显地，可移动街铁9也起到了冲杆15的顶部导引件的作用；从而，冲杆15在顶部通过可移动街铁9导引而在底部通过导引件19导引。依据未示出的另一个实施方式，一个防回弹(antirebound)设备连接到可移动街铁9的扁圆构件27的下表面，此反回弹设备可在冲杆15从喷射阀7的打开位置移动到关闭位置时，缓冲冲杆15的密封头22在阀座16上的回弹。
在使用时，当电磁铁8未被激励时，可移动街铁9没有被固定磁衔铁12所吸引，而弹簧10的弹力把可移动街铁9与冲杆15一起往下推压；在此情形下，冲杆15的密封头22压紧抵靠在喷射阀7的阀座16上，从而把喷嘴3与加压燃料隔离开来。当电磁铁8受激励时，可移动街铁9抵抗弹簧10的弹力而磁性地被固定磁衔铁12所吸引，且可移动街铁9与冲杆15一起往上移动至与固定磁衔铁12相接触；在此情形下，冲杆15的密封头22相对于喷射阀7的阀座16被提起，且加压燃料可流经喷嘴3。
当冲杆15的密封头22相对于阀座16被提起时，燃料通过外环形槽道20，随后通过四个通孔21而抵达喷嘴3的腔25；换句话说，当冲杆15的密封头22相对于阀座16被提起时，燃料抵达喷嘴3的腔25，润湿导引件19的整个外侧表面。由此，导引件19一直由燃料所冷却，所述燃料的温度相对较低，实际上从未超过80℃；导引件19的这个冷却效应传递至整个密封体17(其是一体的)，从而也传递至栓塞构件18，喷嘴3形成在该栓塞构件18内。换句话说，一直由燃料润湿内外的导引件19的作用就象散热器一样，耗散从外部接收到的热量以及存在于栓塞构件18内的热量。
实验测试已经证明：栓塞构件18操作温度的降低使得在栓塞构件18外表面上、从而喷嘴3的孔24附近所形成的粘垢会大量地减少。由于在此喷嘴3的孔24附近形成粘垢减少的效果，上述喷射器1的使用寿命相当地长。

Claims (9)

1.一种燃料喷射器(1)，其包括：
一个喷射阀(7)，所述喷射阀设置有一个用于控制燃料流的可移动冲杆(15)；
一个致动器(6)，其可在喷射阀(7)的一个关闭位置和一个打开位置之间移动冲杆(15)；
一个喷嘴(3)，其具有多个第一通孔(24)，所述通孔从一个设置于喷射阀(7)下游的腔(25)延伸过来；
一个管形的支撑体(4)，其包括一个供应槽道(5)；以及
一个密封体(17)，其中限定了一个喷射阀(7)的阀座(16)且所述喷嘴(3)也形成于其上；其中，所述的密封体(17)是一体的且包括一盘形栓塞构件(18)，所述栓塞构件密封供应槽道(5)的底部，且喷嘴(3)贯穿栓塞构件；和一个从栓塞构件(18)向上延伸的导引件(19)，此导引构件是管形的且在其内容置有冲杆(15)而为冲杆(15)限定了一个底部导引装置；导引件(19)至少部分的外径小于供应槽道(5)的内径，从而限定了一个燃料外槽道(20)；在导引件(19)的下部，设置有一系列的第二通孔(21)，所述的第二通孔通入阀座(16)中；
所述喷射器(1)的特征在于：每个所述的第二通孔(21)的直径均大于各第一通孔(24)的直径，且第二通孔(21)的总面积为第一通孔(24)总面积的至少三倍。
2.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述管状导引件(19)的内径可沿纵向轴线(2)变化，从而在顶部其内径大于冲杆(15)的外径且在底部其内径与冲杆(15)的外径相等。
3.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述导引件(19)的第二通孔(21)相对于喷射器(1)的纵向轴线(2)形成的角度介于60°到80°之间。
4.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述第二通孔(21)相对于喷射器(1)的纵向轴线(2)形成的角度为90°。
5.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述的第二通孔(21)朝喷射器(1)的纵向轴线(2)会聚。
6.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述的致动器(6)包括一个弹簧(10)，所述弹簧倾向于将冲杆(15)保持在关闭位置上。
7.如权利要求6所述的喷射器(1)，其中，所述的致动器(6)为一个电磁致动器且包括一个绕组(11)、一个固定磁衔铁(12)，以及一个可动衔铁(9)，所述的可动衔铁由所述的固定磁衔铁(12)磁性地吸引而抵抗弹簧(10)的力，且与冲杆(15)机械连接。
8.如权利要求7所述的喷射器(1)，其中，所述的可动衔铁(9)包括一个环形构件(26)以及一个扁圆构件(27)，所述的扁圆构件关闭环形构件(26)的底部且具有一个可容置冲杆(15)顶部的中心通孔(28)，以及具有多个周围通孔(29)，所述的周围通孔可允许燃料流向喷嘴(3)。
9.如权利要求1所述的喷射器(1)，其中，所述冲杆(15)的末端为一圆球形的密封头(22)，所述的密封头可密封地搁置抵靠在阀座(16)上。
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