CN102444518A - 用于发动机的直喷式喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发动机的直喷式喷射器，其包括本体，所述本体形成外部结构并且在其中具有空间；针状物，所述针状物插入在所述本体中以沿直线滑动，并且在其中具有孔，所述孔形成燃料通道；以及汽缸喷嘴，所述汽缸喷嘴装配在所述针状物上以与所述孔连通，并且具有用于喷射燃料的喷嘴孔，从而可以防止堵塞，以各种形状改变喷射发动机的喷洒类型，并充分地减小燃料液滴的尺寸，在上述堵塞中，喷射器的喷嘴通过烟灰而被阻塞，同时以相对较低的压力喷射燃料。

Description

用于发动机的直喷式喷射器

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月6日提交的韩国专利申请第10-2010-0097215号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的直喷式喷射器(direct injectioninjector)，并且特别地，本发明涉及一种喷射器结构，该喷射器将用于发动机燃烧的燃料直接喷射到燃烧室内。

背景技术

将燃料直接喷射到发动机燃烧室内的直喷式喷射器在喷射上可分为内向型(inward type)和外向型(outward type)，在内向型中，针状物组件在所述喷射器内侧移动，在外向型中，喷射器在外侧移动。

对于内向型喷射器，所述喷射器端部的内侧暴露到所述燃烧室中的火焰中，并且会发生堵塞，在这种堵塞中，由于所述喷射器的端部受到燃烧之后产生的烟灰的污染，而会阻塞所述喷射器的喷嘴，从而导致燃料的喷射压力增大以阻止所述喷嘴的阻塞。

同时，在图1中显示了外向型喷射器，其中由于针状物组件500在喷射器502的外侧移动，所以在喷射器502的外侧与针状物组件500之间形成具有预定空间的环，并且所述环起到喷射燃料的喷嘴的作用，从而以圆锥形状喷射燃料，并且针状物组件500向外移动，从而可以防止所述喷嘴与烟灰接触。

然而，在喷射器502中，用于燃料喷射而打开的喷嘴以相当大的圆锥形形状形成，当在外向型喷射器502中未能以较高压力喷射燃料时，就不能充分地减小燃料液滴的尺寸，从而燃料和空气就不能充分地混合。

也就是说，当未能以较高压力喷射燃料时，在内向型喷射器中会引起堵塞，而在外向型喷射器中存在燃料的喷洒类型和液滴尺寸的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明已经致力于提供一种用于发动机的直喷式喷射器，其能够防止堵塞，以各种形状改变喷射发动机的喷洒类型，并且充分地减小燃料液滴的尺寸，其中在上述堵塞中所述喷射器的喷嘴被烟灰阻塞，同时以相对较低的压力喷射燃料。

本发明的一个方面提供了一种用于发动机的直喷式喷射器，其包括本体，所述本体形成外部结构并且在其中具有空间；针状物，所述针状物被插入以在所述本体中能够直线滑动，并且在其中具有孔，所述孔为燃料通道；以及汽缸喷嘴，所述汽缸喷嘴装配在所述针状物上以与所述孔连通，并且具有用于喷射燃料的喷嘴孔。

本发明的另一方面提供了一种用于发动机的直喷式喷射器，其包括直的针状物，所述针状物在其中具有孔；本体，所述本体覆盖所述针状物的外侧，并且使所述针状物直线滑动；鼻部，所述鼻部在所述针状物的端部处形成，以便在所述针状物已经尽可能地移动到所述本体的内侧时将所述本体的内侧与外侧隔开；以及汽缸喷嘴，所述汽缸喷嘴靠近所述针状物的所述鼻部而被插入，当所述针状物移动到所述本体的外侧时，所述汽缸喷嘴经过所述针状物和所述本体之间的空间而至少部分地与外侧连通，并且所述汽缸喷嘴具有至少一个或多个与上述连接部分处的所述孔连通的喷嘴孔。

根据本发明的各个方面，可以防止堵塞，以各种形状改变喷射发动机的喷洒类型，并充分地减小燃料液滴的尺寸，其中在上述堵塞中，喷射器的喷嘴被烟灰阻塞，同时以相对较低的压力喷射燃料。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为显示根据相关技术的外向型直喷式喷射器结构的视图。

图2为显示根据本发明用于发动机的示例性直喷式喷射器的视图。

图3为具体显示图2中的针状物端部的视图。

图4为具体显示图2中的针状物结构以及汽缸喷嘴的视图。

图5为具体显示图2中的喷射器端部结构的横截面图。

图6为比较图2中喷射器的喷射燃料的操作的视图。

图7为显示根据本发明汽缸喷嘴和本体之间的示例性润滑原理的视图。

图8为具体显示图2中的压力阀的安装位置的视图。

图9为比较图2中的压力阀的操作的视图。

应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。

在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记表示本发明的相同或等效的部分。

具体实施方式

接下来将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。

参考图2至8，本发明的各个实施方案可以包括本体1、针状物3和汽缸喷嘴9，本体1形成外部结构并且在其中具有空间，针状物3被插入从而在本体1中能够直线地滑动并且在其中具有孔5，孔5为燃料通道，汽缸喷嘴9装配在针状物3上以与孔5连通，并且具有用于喷射燃料的喷嘴孔。

用于参考目的，所述喷射器的外侧是所述喷射器的端部，如图2中本体1的左侧，并且所述喷射器的内侧是相对侧，即右侧。

本体1中空间的直径至少大于汽缸喷嘴9的外径，并且在针状物3的端部处形成尺寸大于汽缸喷嘴9外径的鼻部11，从而在针状物3移动到本体1内以靠近本体1中汽缸喷嘴9所处的空间时，鼻部11接触本体1的端部。

接触本体1端部的鼻部11的接触表面形成为圆锥形状，并且当针状物3移动到本体1外侧时，汽缸喷嘴9的喷嘴孔7与在鼻部11和本体1端部之间的空间连通。

因此，燃料经过针状物3的孔5并经过汽缸喷嘴9的喷嘴孔7而充分地从所述喷射器喷射，并且是否喷射燃料取决于在鼻部11和本体1的端部之间是否由针状物3形成空间，其中该针状物3已经移动到所述喷射器外侧，如图6所示。

参考图3至5，在汽缸喷嘴9装配在针状物3的位置处形成从针状物3的外圆周凹进到内侧的凹陷部15，以便与汽缸喷嘴9的内侧一起形成中间室13，并且凹陷部15具有与孔5连通的多个凹陷凹槽17。

中间室13临时储存从孔5供应到喷嘴孔7的预定量的燃料，以便使燃料稳定地供应到喷嘴孔7。

凹陷凹槽17沿着针状物3的圆周以均匀间隔设置，并且具有沿着针状物3在纵向上延伸的同样的形状。

具体而言，如图6所示，在汽缸喷嘴9的内侧上进一步形成喷嘴凹槽19，该喷嘴凹槽19与中间室13以及喷嘴孔7连通。

因此，如图5所示，从喷嘴孔7喷射的燃料从针状物3的孔5经过凹陷凹槽17而供应到中间室13，并随后经过喷嘴凹槽19而从喷嘴孔7排出。

压力阀21设置在本体1中，通过汽缸喷嘴9和本体1之间的燃料流动而进行润滑。

本体1中的空间具有第一空间23和第二空间25，第一空间23的直径允许用于在汽缸喷嘴9和所述本体之间润滑的燃料流动，第二空间25与本体1中的第一空间23连通，第二空间25的直径大于第一空间23的直径，且第二空间23容置压力阀21，其中第二空间25具有锁定部分27，锁定部分27的直径向着所述喷射器内侧增大。

在这种结构中，如附图所示，第一空间23以同样的方式占据了针状物3基本上大部分长度，并限定了预定间隙，该预定间隙基本对应于在所述第一空间和针状物3的外圆周之间的汽缸喷嘴9厚度，并且所述间隙充满燃料，以便有效地将操作所述喷射器时产生的热量排出，从而有助于提高所述喷射器的耐久性。

压力阀21包括圆柱部分29、阀槽(valve spool)33、弹簧35和弹簧座圈37，圆柱部分29的内圆周装配在针状物3的外圆周上，从而燃料能够流动用于润滑，并且圆柱部分29的外径大于第一空间23的直径且小于第二空间25的直径，阀槽33具有凸缘31，凸缘31从圆柱部分29整体延伸并且具有扩大的直径，以便锁定到锁定部分27，弹簧35弹性地挤压阀槽33的凸缘31，使得凸缘31紧密接触到锁定部分27，弹簧座圈37使弹簧35支撑在本体1上。应当理解，所述圆柱部分和凸缘可以一体形成。

上述的本发明的各个实施方案的结构可以按照不同方式描述如下。本发明的各个实施例可以包括直的针状物3，针状物3在其中具有孔5；本体1，本体1覆盖针状物3的外侧并使针状物3直线滑动；鼻部11，鼻部11在针状物3的端部处形成，以便当针状物3已经尽可能地移动到本体1内侧时隔开本体1的内侧和外侧；以及汽缸喷嘴9，汽缸喷嘴9靠近针状物3的鼻部11而插入，当针状物3移动到本体1的外侧时，汽缸喷嘴9经过针状物3和本体1之间的空间而至少部分地与外侧连通，并且具有至少一个或多个喷嘴孔7，喷嘴孔7在上述连通部分处与孔5连通。

在本体1中设置压力阀21，以在汽缸喷嘴9和本体1之间导入燃料，以便有助于润滑，并且汽缸喷嘴9压配合在针状物3上。

在本体1中限定具有第一空间23和第二空间25的空间，第一空间23的直径允许用于在汽缸喷嘴9和所述本体之间润滑的燃料流流动，第二空间25与本体1中的第一空间23连通，第二空间25的直径大于第一空间23的直径，且第二空间23容置压力阀21，并具有锁定部分27，锁定部分27的直径向着所述喷射器内侧增大，以便通过锁定部分27对压力阀21进行锁定。

压力阀21包括阀槽33、所述弹簧和弹簧座圈37，阀槽33设置为在所述喷嘴的直线滑动方向上能够直线滑动，所述弹簧弹性地将阀槽33支撑到所述喷射器的外侧，以便锁定到锁定部分27，弹簧座圈37将弹簧支撑在本体1上。

阀槽33具有圆柱部分29和凸缘31，圆柱部分29的内径确定为使针状物3的外圆周插入并且允许燃料流动用于润滑，并且圆柱部分29的外径大于第一空间23的直径，凸缘31从圆柱部分29整体地延伸并具有扩大的外径，并且在移动到所述喷射器外侧时锁定到锁定部分27。应当理解，所述圆柱部分和所述凸缘可以一体形成。

阀槽33的凸缘31和第二空间25的锁定部分27以圆锥形状彼此表面接触。

针状物3的鼻部11以圆锥形形状形成，该圆锥形形状向着所述喷嘴的外侧逐渐增大为大于汽缸喷嘴9的外径，鼻部11以圆锥形状与本体1的端部表面接触。

在具有上述机构的直喷式喷射器中，喷射受到汽缸喷嘴9是否通过针状物3的直线滑动而暴露到鼻部11和本体1之间的空间中的控制，从而所述喷射器能够被认为是外向型喷射器，并且即使未能使燃料形成相对较高的喷射压力，也能够防止相关技术中的堵塞，在这样的堵塞中，喷嘴是由烟灰、燃烧产物而被阻塞。

可以按照各种方式调整在汽缸喷嘴9中形成的喷嘴孔7的数目、形状、尺寸和布置。

因此，可以通过使喷嘴孔7的直径适当变小以便充分地减小液滴的尺寸，从而确保空气和燃料的混合性能处于较高水平，并且还可以通过根据发动机特征而改变喷嘴孔7的数目和布置，从而实现各种类型的燃料喷射。

图7为显示汽缸喷嘴9和本体1之间的润滑原理的视图。随着针状物3在上部处的开启冲程(open stroke)中移动到所述喷射器的外侧，压配合在针状物3上的汽缸喷嘴9移动，其中由于汽缸喷嘴9的移动，在本体1和汽缸喷嘴9之间限定的压力调整空间S的体积增大ΔV从而增大到V2，而在闭合冲程(close stroke)中，随着针状物3移动到所述喷射器内，体积减小ΔV，并且在本体1和汽缸喷嘴9之间的压力调整空间S变为V1。

也即，V2-V1＝ΔV。

在开启冲程中，通过减小压力调整空间S中的压力，从而压力调整空间S的体积上的变化产生了从本体1和喷嘴9之间的空间吸取燃料的作用，所述空间与压力调整空间S连接，而在闭合冲程中，通过增大压力调整空间S中的压力，从而其产生了将预定压力之下的燃料输送到汽缸喷嘴9和本体1之间的空间内的作用，使得燃料连续地流入到汽缸喷嘴9和本体1之间，从而有助于冷却和润滑。

如上所述，压力阀21设置为用于稳定地润滑，并且参照图9，阀槽33的凸缘31锁定到锁定部分27，以便以预定压力靠近压力调整空间S的右侧，从而随着汽缸喷嘴9在上部处的开启冲程中移动，在压力调整空间S中的压力降低，并且从本体1和汽缸喷嘴9之间吸取燃料。

在下部的闭合冲程中，随着针状物3移动到所述喷射器内，并且汽缸喷嘴9在压缩燃料的同时移动，在压力调整空间S中的压力由于所述弹簧而增大预定水平，从而燃料在压力作用下被输送到汽缸喷嘴9和本体1之间。当压力增大超过上述预定水平时，所述弹簧变形，并且阀槽33的凸缘31被移动而远离锁定部分27，以便确保针状物3良好的操作性，从而防止在压力调整空间S中的压力过大。

显然，上述喷射器附加地具有使针状物3直线滑动的装置，例如螺线管。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (20)

1.一种用于发动机的直喷式喷射器，包括：

本体，所述本体形成外部结构并且在其中具有空间；

针状物，所述针状物被插入以能够在所述本体中直线地滑动，并且在其中具有孔，所述孔提供燃料通道；以及

汽缸喷嘴，所述汽缸喷嘴装配在所述针状物上以与所述孔连通，并且具有用于喷射燃料的喷嘴孔。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述本体中的空间的直径大于所述汽缸喷嘴的外径，并且

在所述针状物端部处的鼻部尺寸大于所述汽缸喷嘴的外径，从而当所述针状物移动到所述本体内以靠近所述本体中所述汽缸喷嘴所在的空间时所述鼻部接触所述本体的端部。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中接触所述本体的端部的所述鼻部的接触表面具有圆锥形状，并且

当所述针状物移动到所述本体的外侧时，所述汽缸喷嘴的所述喷嘴孔与在所述鼻部和所述本体的端部之间的空间连通。

4.根据权利要求3所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述汽缸喷嘴装配在所述针状物的位置处形成从所述针状物的外圆周凹进到内侧的凹陷部，以便与所述汽缸喷嘴的内侧一起形成中间室，并且所述凹陷部具有与所述孔连通的多个凹陷凹槽。

5.根据权利要求4所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述凹陷凹槽沿着所述针状物的圆周以均匀间隔设置，并且具有沿着所述针状物在纵向上延伸的同样的形状。

6.根据权利要求4所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述汽缸喷嘴的内侧上进一步形成喷嘴凹槽，所述喷嘴凹槽与所述中间室以及所述喷嘴孔连通。

7.根据权利要求3所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中压力阀进一步设置在所述本体中，以通过所述汽缸喷嘴和所述本体之间的燃料流动而进行润滑。

8.根据权利要求7所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述本体中的所述空间具有：

第一空间，所述第一空间的直径允许用于在所述汽缸喷嘴和所述本体之间润滑的燃料流动；以及

第二空间，所述第二空间与所述本体中的所述第一空间连通，所述第二空间的直径大于所述第一空间的直径，且所述第二空间容置所述压力阀。

9.根据权利要求8所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述第二空间具有锁定部分，所述锁定部分的直径向着所述喷射器的内侧增大，所述压力阀包括圆柱部分，所述圆柱部分的内圆周装配在所述针状物的外圆周上，从而燃料能够流动用于润滑，并且所述圆柱部分的外径大于所述第一空间的直径且小于所述第二空间的直径，以及

阀槽，所述阀槽具有凸缘，所述凸缘从所述圆柱部分一体地延伸并且具有扩大的直径，以便锁定到所述锁定部分。

10.根据权利要求9所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述压力阀进一步包括：

弹簧，所述弹簧弹性地挤压所述阀槽的所述凸缘，使得所述凸缘紧密接触到所述锁定部分；以及

弹簧座圈，所述弹簧座圈将所述弹簧支撑在所述本体上。

11.一种用于发动机的直喷式喷射器，包括：

直的针状物，所述针状物在其中具有孔；

本体，所述本体覆盖所述针状物的外侧，并且允许所述针状物沿直线滑动；

鼻部，所述鼻部在所述针状物的端部处形成，以便在所述针状物已经尽可能地移动到所述本体的内侧时将所述本体的内侧与外侧隔开；以及

汽缸喷嘴，所述汽缸喷嘴靠近所述针状物的所述鼻部而被插入，当所述针状物移动到所述本体的外侧时，所述汽缸喷嘴经过所述针状物和所述本体之间的空间而至少部分地与外侧连通，并且所述汽缸喷嘴具有至少一个或多个与上述连接部分处的所述孔连通的喷嘴孔。

12.根据权利要求11所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述本体中设置压力阀，以在所述汽缸喷嘴和所述本体之间导入燃料，以便有助于润滑。

13.根据权利要求12所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述本体中限定具有第一空间和第二空间的空间，所述第一空间的直径允许用于在所述汽缸喷嘴和所述本体之间润滑的燃料流动，所述第二空间与所述本体中的所述第一空间连通，所述第二空间的直径大于所述第一空间的直径，且所述第二空间容置所述压力阀，并具有锁定部分，所述锁定部分的直径向着所述喷射器的内侧增大，以便通过所述锁定部分对所述压力阀进行锁紧固定。

14.根据权利要求13所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述压力阀包括：

阀槽，所述阀槽设置为在所述喷嘴的直线滑动方向上能够直线滑动；

弹簧，所述弹簧弹性地将所述阀槽支撑在所述喷射器的外侧，以便锁定到所述锁定部分；以及

弹簧座圈，所述弹簧座圈将所述弹簧支撑在所述本体上。

15.根据权利要求14所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述阀槽具有圆柱部分，所述圆柱部分的内径确定为使所述针状物的外圆周插入并且允许燃料流动用于润滑，并且所述圆柱部分的外径大于所述第一空间的直径，以及

凸缘，所述凸缘从所述圆柱部分一体地延伸并具有扩大的外径，并且在移动到所述喷射器的外侧时锁定到所述锁定部分。

16.根据权利要求15所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述阀槽的所述凸缘和所述第二空间的所述锁定部分以圆锥形状彼此表面接触。

17.根据权利要求11所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述针状物的所述鼻部以圆锥形形状形成，该圆锥形形状向着所述喷嘴的外侧逐渐增大为大于所述汽缸喷嘴的外径，所述鼻部以圆锥形状与所述本体的端部表面接触。

18.根据权利要求11所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述汽缸喷嘴装配在所述针状物的位置处形成从所述针状物的外圆周凹进到内侧的凹陷部，以便与所述汽缸喷嘴的内侧一起形成中间室，并且所述凹陷部具有与所述凹陷部的所述孔连通的多个凹陷凹槽。

19.根据权利要求18所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中所述凹陷凹槽沿着所述针状物的圆周以均匀间隔设置，并且沿着所述针状物在纵向上延伸。

20.根据权利要求19所述的用于发动机的直喷式喷射器，其中在所述汽缸喷嘴的内侧上进一步形成喷嘴凹槽，所述喷嘴凹槽与所述中间室以及所述喷嘴孔连通。

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