CN102536562B - 燃料喷射装置 - Google Patents

燃料喷射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102536562B
CN102536562B CN201110434371.7A CN201110434371A CN102536562B CN 102536562 B CN102536562 B CN 102536562B CN 201110434371 A CN201110434371 A CN 201110434371A CN 102536562 B CN102536562 B CN 102536562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
fuel injection
valve body
injection system
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110434371.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102536562A (zh
Inventor
足立尚史
山下司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN102536562A publication Critical patent/CN102536562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102536562B publication Critical patent/CN102536562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8015Provisions for assembly of fuel injection apparatus in a certain orientation, e.g. markings, notches or specially shaped sleeves other than a clip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8061Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving press-fit, i.e. interference or friction fit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/001Control chambers formed by movable sleeves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/008Means for influencing the flow rate out of or into a control chamber, e.g. depending on the position of the needle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

一种燃料喷射装置(10)包括在喷嘴阀针(90)的端部部分限定压力室(34)的缸(80)。在所述缸(80)中,浮板(100)设置为燃料压力的控制构件。孔构件(50)和喷嘴本体(40)由环形定位构件(120)排齐,使用所述孔构件(50)的圆形周缘表面(57)和所述喷嘴本体(40)的圆形周缘表面(44)作为参考面。藉此限定所述喷嘴本体(40)和孔构件(50)的径向位置。而且,所述浮板(100)的位置由所述喷嘴本体(40)与喷嘴阀针(90)限定。因此,所述浮板(100)能够位于相对于所述孔构件(50)的适当位置。

Description

燃料喷射装置
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射装置,其控制施加到允许或中断燃料从喷射孔喷射的阀构件上的压力。
背景技术
专利文献1至3(EP 1656498B1、JP 06-108948A、JP 4054621B2(对应US 2003/0052198A1))描述了关于燃料喷射的装置,其具有压力室和压力控制机构。所述压力室向允许或中断燃料从喷射孔喷射的阀构件施加燃料压力。所述压力控制机构控制所述压力室的内压,以移动所述阀构件。在所述燃料喷射装置中提出使用一种压力响应类型的控制构件作为所述压力控制机构,其响应因打开和关闭电磁阀引起的压力变化而移动。在这种类型的燃料喷射装置中,为实现期望的性能,燃料喷射装置的每个部件需要精确地定位在每个适当的位置。
发明内容
鉴于前述问题,可能认为使用销来将燃料喷射装置的部件布置到适当的位置中。图7是燃料喷射装置P10的截面图,作为本发明的对比实例,燃料喷射装置P10使用对齐销。阀针P1保持在喷嘴本体P2内部以打开和关闭喷射孔。喷嘴本体P2包括喷射孔。喷射本体P2利用保持螺母P4固定到孔构件P3。缸P5设置在喷嘴本体P2的内部。阀针P1的端部部分作为活塞插入到缸P5中。缸P5被挤压到孔构件P3。压力室限定在缸P5内部。浮板P6作为控制构件设置在压力室内部。浮板P6控制燃料流入所述压力室中和从所述压力室中流出。
销P71、P72设置在喷嘴本体P2和孔构件P3之间的位置中。销P71、P72使喷嘴本体P2和孔构件P3定位在适当的位置。孔部分P81、P82布置在喷嘴本体P2中。孔部分P81保持销P71,且孔部分P82保持销P72。孔部分P91、P92布置在孔构件P3中。孔部分P91接收销P71,且孔部分P92接收销P72。
然而,使用销P71、P72的对齐结构具有可能引起误差的因素。例如因孔部分P81、P82、P91、P92的定位误差、孔部分P81、P82、P91、P92的尺寸误差和销P71、P72的尺寸误差等引起喷嘴本体P2和孔构件P3之间错位。
例如,喷嘴本体P2和孔构件P3之间的错位降低喷嘴本体P2的位置精度。上述错位可能引起燃料通路之间的连通状态变化。因此,上述错位可能引起上述燃料喷射的特性变化。另外,上述燃料喷射的特性的改变可能发生在每种产品中。这种问题可能发生在使用缸P5的燃料喷射装置和不使用缸P5的燃料喷射装置中。而且,这种问题可能发生在使用压力响应类型的控制构件的燃料喷射装置和不使用压力响应类型的控制构件的燃料喷射装置中。
在使用缸P5的燃料喷射装置中,喷嘴本体P2和孔构件P3的错位引起例如孔构件P3和缸P5径向错位。由于这种错位,可能达不到期望的燃料喷射性能。另外,所述燃料喷射的特性的改变可能发生在每种产品中。
喷嘴本体P2和孔构件P3的错位可能对包括浮板P6的燃料喷射装置引起显著影响。图8是部件之间具有间隔的对比实例的燃料喷射装置的局部放大截面图。图9是部件之间具有间隔的对比实例的燃料喷射装置的平面图。当引起喷嘴本体P2和孔构件P3错位时,孔构件P3的中心轴线AXP3和缸P5的中心轴线AXP5从它们的适当位置移动。此时,如图9所示,孔构件P3和浮板P6之间的接触部分(CS)沿其径向方向偏移。此外,偏移量不是统一的。因此引起施加到浮板P6的压力偏离。结果,浮板P6可能实现不了其期望的性能。具体地,可能实现不了期望的燃料喷射特性。而且,浮板P6的运动可能变得不稳定,因而燃料喷射特性可能不稳定。而且,浮板P6的运动可能在每种产品中改变,引起它们之间产品喷射特性的不同。
鉴于前述和其他问题,本发明的目的在于提供一种燃料喷射装置,其中,所示部件在其径向方向上精确定位。
本发明的另一目的在于提供一种燃料喷射装置,其中,所述部件利用具有高生产能力的结构在其径向方向上精确定位。
本发明的另一目的在于提供一种实现稳定的燃料喷射特性的燃料喷射装置。
本发明的又一目的在于提供一种利用保证高生产能力的结构实现稳定的燃料喷射特性的燃料喷射装置。
本发明的一个具体目的在于改进燃料喷射装置中的燃料喷射特性,所述燃料喷射装置包括限定压力室的缸。
本发明的另一具体目的在于改进燃料喷射装置的燃料喷射特性,所述喷流喷射装置包括在其中布置控制构件的缸。
根据本发明的第一方面,燃料喷射装置设有阀体、阀构件、壳体构件、控制构件和环形定位构件。所述阀体在其中具有用于高压燃料的通路并且设有喷射孔,所述喷射孔布置在所述阀体的尖端,以将高压燃料喷射到内燃机的燃烧室内部。所述阀构件在所述阀体中在其轴向方向上移动,以允许或中断高压燃料供给到所述喷射孔。所述壳体构件设置成面向所述阀体的端部并且限定压力室,所述压力室通过调整施加到所述阀体的燃料压力而控制所述阀体的移动,并且形成控制通路,燃料通过所述控制通路流动以控制所述压力室内的燃料压力。所述控制构件设置在压力室内部并且接触所述壳体构件和与所述壳体构件分离,以至少允许或中断流入通路和压力室之间的连通,其中,所述控制构件的径向位置由所述阀体限定。所述环形定位构件固定到所述阀体的圆形周缘表面,并且固定到所述壳体构件的圆形周缘表面,以设定所述阀体和壳体构件在其径向方向上的位置。
在该构造中,所述阀体和壳体构件由所述环形定位构件精确地设定在这些径向方向上的适当位置。藉此能够限制由所述阀体和壳体构件的错位引起的燃料喷射特性的不稳定性。
根据本发明的第二方面,所述阀体和壳体构件中的至少一个可以具有阶梯形面,其设定所述定位构件在轴向方向上的位置。在该构造中,所述定位构件精确地设定到在轴向方向上的适当位置。
根据本发明的第三方面,所述定位构件的轴向长度(GC)可能大于邻近所述阶梯形面的圆形周缘表面的轴向长度(RL),即GC>RL。在该构造中,将所述定位构件固定到所述阀体或壳体构件,使得所述定位构件从所述阀体或壳体构件突出。因此,将所述定位构件固定到所述阀体或壳体构件变得容易执行。
根据本发明的第四方面,复位弹簧可以设置在所述壳体构件和阀构件之间,以将所述阀构件推到阀关闭方向。所述圆形周缘表面的轴向长度(RL)和所述定位构件的轴向长度(GC)可以设定成,使得所述定位构件在轴向方向上从所述圆形周缘表面突出的突出长度(GP)大于所述复位弹簧的压缩量(SP)(GP>SP)。在该构造中,即使所述复位弹簧的长度等于自由长度,所述定位构件的突出部分可以固定到所述阀体或壳体构件。
根据本发明的第五方面,所述定位构件的厚度(GW)可以小于或等于所述阶梯形部分的宽度(RW),即GW≤RW。在该构造中,所述定位构件能够接收在其径向方向上在所述阶梯形部分的区域中。
根据本发明的第六方面,所述定位构件可以具有将阀体和壳体构件中的至少一个引导到固定部分的斜坡。在该构造中,所述斜坡将所述阀体和壳体构件中的至少一个引导到其固定部分。藉此,将所述阀体和壳体构件中的至少一个插入到所述定位构件的内部变得容易执行。
根据本发明的第七方面,所述定位构件可以固定到所述阀体的外圆形周缘表面,并且固定到所述壳体构件的外圆形周缘表面以覆盖所述阀体和壳体构件。固定构件可以设置在所述定位构件的径向外部,以在轴向方向上固定所述阀体和壳体构件。而且,所述定位构件在轴向方向上可以由所述固定构件保持。在该构造中,所述定位构件可以在轴向方向上由例如保持螺母的固定构件保持,所述固定构件在轴向方向上固定所述阀体和壳体构件。
根据本发明的第八方面,所述燃料喷射装置还可以包括缸,所述缸保持在所述阀体的端部部分布置的活塞部分,并且可以安置成推动所述壳体构件和限定所述压力室和壳体构件。而且,所述缸的径向位置可以由所述阀构件设定,并且所述阀构件的径向位置可以由所述阀体设定。在该构造中,推动壳体构件的所述缸的径向位置能够由所述喷嘴本体与阀构件设定。所述阀体和壳体构件由所述定位构件分别精确地设定到适当的位置,并且藉此,所述缸还相对于所述壳体构件精确地设定。
根据本发明的第九方面,所述控制通路可以包括流入通路和流出通路,其中,所述流入通路将燃料引入到所述压力室,所述流出通路将燃料排出所述压力室。而且,控制构件可以设置在所述压力室内部,并且接触所述壳体构件和与所述壳体构件分离,以至少允许或中断所述流入通路和流出通路之间的连通。所述控制构件的径向位置可以由所述阀体限定,所述控制构件的径向方向可以由所述缸限定。所述壳体构件和控制构件可以构造允许或中断所述流入通路和压力构件之间连通的平坦密封表面。在该构造中,所述控制构件的径向位置能够由喷嘴本体与缸和阀构件限定。也就是说,所述压力构件和壳体构件能够分别精确地设定到适当的位置。所述平坦密封表面设置在所述壳体构件和控制构件之间,以允许所述控制构件在其径向方向上错位。甚至在该结构中,所述控制构件能够设定到适当的位置。因此能够防止所述平坦密封表面的密封表面相对于所述壳体构件偏移。藉此能够限制由所述壳体构件和控制构件的错位引起的所述燃料喷射特性的不稳定性。
根据本发明的第十方面,所述控制通路可以包括共同使用的共用供给通路,用于将燃料引入到所述压力室中和将燃料排出所述压力室。在该构造中,所述阀体和壳体构件能够甚至在包括共用通路的所述燃料喷射装置中设定到适当的径向位置。
附图说明
根据结合附图做出的下面的详细描述,本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更明显。在附图中:
图1是根据本发明第一实施例的燃料供给系统的原理图;
图2是第一实施例的燃料喷射装置的截面图;
图3是第一实施例的燃料喷射装置的放大截面图;
图4是第一实施例的燃料喷射装置的放大截面图;
图5是第一实施例的适当对齐的燃料喷射装置的放大截面图;
图6是第一实施例的适当对齐的燃料喷射装置的平面图;
图7是对比实例的燃料喷射装置的截面图;
图8是部件之间具有间隔的对比实例的燃料喷射装置的放大截面图;
图9是部件之间具有间隔的对比实例的燃料喷射装置的平面图;以及
图10是根据本发明第二实施例的燃料喷射装置的放大截面图。
具体实施方式
将结合附图说明本发明的多种实施例。在下述实施例中,类似部件用相同的附图标记表示,并且不重复描述以简化描述。在每个下述实施例中,如果只描述结构的一部分,所述结构的其余部分与前述实施例的相应部分相同。在不偏离本发明的范围和精神的条件下,任何一个下述实施例的任何一个或多个部件可以与下述实施例中的其他一个实施例的部件结合。
(第一实施例)
图1是根据本发明第一实施例的燃料供给系统1的原理图。第一实施例的燃料喷射装置10使用在燃料供给系统1中。燃料供给系统1向内燃机2供给燃料。内燃机2是多缸柴油机。内燃机2的头部构件2a限定燃烧室2b。燃料供给系统1是直喷燃料供给系统。燃料喷射装置10将燃料直接喷射到燃烧室2b。燃料供给系统1包括燃料箱3、进给泵4、高压燃料泵5、共轨6、电控单元(ECU)7和燃料喷射装置10。
进给泵4是电力驱动泵。进给泵4容纳在燃料箱3中。进给泵4通过燃料管道8a连接高压燃料泵5。进给泵4向将要供给到高压燃料泵5内部的燃料箱3中的液体状态燃料施加预定进给压力。调整阀设置在燃料管道8a中,以控制燃料压力到预定值。
高压燃料泵5安装到内燃机2。高压燃料泵5由内燃机2的输出轴产生的驱动力驱动。高压燃料泵5通过燃料管道8a连接共轨6。高压燃料泵5向由进给泵4供给的燃料施加压力,以将所述燃料供给到共轨6。高压燃料泵5具有电连接ECU7的电磁阀。电磁阀的打开和关闭由ECU7控制。ECU7控制电磁阀以调整从高压燃料泵5供给到共轨6的燃料的压力到预定值。
共轨6是由例如铬钼钢的金属材料制造的管形构件。共轨6具有多个分支部件6a。分支部件6a的数量对应内燃机的每贮料器(bank)的汽缸的数量。每个分支部件6a通过供给通道8c形成的燃料管道连接燃料喷射装置10。燃料供给系统1具有多个燃料喷射装置10。燃料喷射装置10和高压燃料泵5通过形成返回通道8d的燃料管道相互连接。共轨6暂时存储由高压燃料泵5供给到其中的高压燃料。共轨6通过供给通道8c将高压燃料分布到燃料喷射装置10。共轨6在其轴向方向上在共轨6的两个端部部分中的一个端部部分装配有共轨传感器6b。共轨6在共轨6的另一端部部分装配有压力调整器6c。共轨传感器6b电连接到ECU7,以检测高压燃料的压力和温度,并输出信号到ECU7。压力调整器6c维持高压燃料的压力在一恒定值,并且减低过多燃料的压力,以将其排除共轨6。通过压力调整器6c的过多燃料通过燃料管道8e的通道返回燃料箱3,这引起共轨6与燃料箱3连通。
燃料喷射装置10是将高压燃料直接从喷射孔11喷射到燃烧室2b的燃料喷射阀。燃料喷射装置10具有基于来自ECU7的控制信号控制高压燃料从喷射孔11喷射的阀机构。所述阀机构包括允许或中断高压燃料喷射的主阀12,和控制阀13。为了驱动和控制所述阀机构,燃料喷射装置10使用由供给通道8c供给的一部分高压燃料。用于驱动和控制阀机构的燃料排放到返回通道8d中,引起燃料喷射装置10与高压燃料泵5连通,并且所述燃料然后返回高压燃料泵5。燃料喷射装置10被插入和装配到在内燃机2的头部构件2a中布置的插入孔中。燃料喷射装置10喷射高压燃料,喷射压力在160到220兆帕(MPa)的范围内。
ECU7由微型计算机等构成。ECU7电连接多个传感器。电连接ECU7的所述传感器能够包括上述共轨传感器6b、检测内燃机2的转速的转速传感器、检测节流阀打开的节流阀传感器、检测进入空气的量的空气流传感器、检测升压的升压传感器、检测冷却水温度的水温传感器、以及检测润滑油的油温的油温传感器。ECU7输出电信号到高压燃料泵5的电磁阀和到每个燃料喷射装置10,用于基于来自所述传感器的信号控制高压燃料泵5的电磁阀以及每个燃料喷射装置10的阀机构的打开和关闭。
图2是第一实施例的燃料喷射装置10的截面图。图3是第一实施例的燃料喷射装置10的放大图。在图2和图3中分别显示不同部件的横截面,以使通路的位置清晰。燃料喷射装置10包括驱动部分20、控制本体30、喷嘴阀针90和浮板100。
在图2中,驱动部分20容纳在控制本体30中。驱动部分20是导向操作类型的电磁阀。驱动部分20组成控制阀13。驱动部分20包括螺线管21、固定的构件22、可移动的构件23、弹簧24、阀座构件25和终端26。终端26是载流构件。终端26的一个端部部分暴露于控制本体30外部。终端26的另一端部部分连接螺线管21。螺线管21通过终端26从ECU7供给脉冲电流。当螺线管21被供给脉冲电流时,螺线管21产生沿其轴向方向环绕的磁场。固定的构件22是由磁性材料制成的。固定的构件22在螺线管21产生的磁场中被磁化。可移动的构件23是用磁性材料制成的,并且具有含有两个阶梯形的圆柱形的形状。可移动的构件23在固定的构件22的轴向方向上布置在尖端侧。当螺线管21被磁化时,可移动的构件23被吸引向固定的构件22。弹簧24是卷簧。弹簧24在从固定的构件22离开的方向上推动可移动的构件23。阀座构件25形成压力控制阀27与控制本体30的压力控制阀座部分52。阀座构件25在可移动的构件23的轴向方向上布置在可移动的构件23的端部部分。阀座构件25落座在控制阀座部分52上,以限制燃料的流动。当螺线管21的磁场没有产生时,阀座构件25通过弹簧24的偏压力而落座在控制阀座部分52上。当螺线管21的磁场产生时,阀座构件25从控制阀座部分52离开。
控制本体30具有喷嘴本体40、孔构件50、保持器60、保持螺母70和缸80。喷嘴本体40、孔构件50和保持器60以这样的顺序从具有喷射孔11的尖端侧布置。控制本体30限定流入通路31、流出通路32、主供给通路33和压力室34。控制本体30的孔构件50的底部表面提供暴露于压力室34的邻接表面51。流入通路31的一端与供给通道8c连通。流入通路31的另一端与向邻接表面51开口的流入端口31a连通。流出通路32的一端通过压力控制阀27连通返回通道8d。流出通路32的另一端与向邻接表面51开口的流出端口32a连通。压力室34由缸80、孔构件50和喷嘴阀针90限定。通过供给通道8c的高压燃料从流入端口31a流入到压力室34中。压力室34中的燃料能够通过流出端口32a流入到返回通道8d中。控制通路由流入通路31和流出通路32提供。所述燃料在控制通路内部流动,用于控制压力室34中的燃料压力。
喷嘴主体40由例如铬钼钢的金属材料制成,并且包括具有底部部分的圆柱形的形状。喷嘴主体40具有喷嘴阀针容纳部分41、阀座部分42和喷嘴孔11。喷嘴阀针容纳部分41沿着喷嘴本体40的轴向方向形成,构造为圆柱形孔形状并且保持喷嘴阀针90。高压燃料供给到喷嘴阀针容纳部分41中。阀座部分42布置在喷嘴阀针容纳部分41的底壁上。阀座部分42构造成接触喷嘴阀针90的尖端侧。阀座部分42适合作为允许或中断高压燃料流动的阀的固定侧阀座。喷射孔11在燃料流动方向上安置在阀座部分42的下游侧。形成多个喷嘴孔11,喷嘴孔11从喷嘴本体41的内部在径向方向上延伸到其外部。当高压燃料通过喷射孔11时,高压燃料雾化以进行散布。藉此,燃料可容易地与空气混合。喷嘴本体40也称为喷嘴构件或阀体。喷嘴本体40限定在其中的高压燃料通路。喷射孔11将高压燃料喷射到发动机的燃烧室中,布置在喷嘴本体40的尖端部。
缸80形成为由金属材料制成的圆形柱体的形状。缸80限定压力室34与孔构件50和喷嘴阀针90。缸80布置在喷嘴阀针容纳部分41中,并且与喷嘴阀针容纳部分43同轴地安置。缸80的端表面在其轴向方向上安置在孔构件50的一侧。缸80的端表面被挤压到孔构件50的邻接表面51上。结果,缸80固定到孔构件50以由孔构件50保持。缸80能够相对于孔构件50移动。然而,缸80限定压力室34与孔构件50,因而,缸80可认为属于孔构件50。另一方面,缸80在其径向方向上的位置由喷嘴本体40与喷嘴阀针90限定。因此,缸80还能够认为属于喷嘴本体40。
在图3中,孔构件50由例如铬钼钢的金属材料制成,并且具有圆柱形的形状。孔构件50布置成保持在喷嘴本体40和保持器60之间。孔构件50形成邻接表面51、控制阀座部分52、流入通路31、流出通路32和主供给通路33。邻接表面51形成在孔构件50中,位于在其径向方向上在喷嘴主体40侧的中央部分中。邻接表面51由缸80环绕,以构造成圆形形状。控制阀座部分52布置在孔构件50的两个端部表面中的一个端部表面上,位于在孔构件50的轴向方向上在保持器60侧。控制阀座部分52构成压力控制阀27与阀座构件25。流入通路31相对于孔构件50的中心轴方向倾斜。流出通路32从邻接表面51的中央部分在其径向方向上朝向控制阀座部分52延伸。流出通路32相对于孔构件50的中心轴线方向倾斜。主供给通路33引起供给通道8c与喷嘴阀针容纳部分41连通。
孔构件50在对着漂浮100的表面上形成流入凹进部分53,流出凹进部分54和双环邻接表面51。流入凹进部分53构造成与孔构件50的中心轴线AX50同轴的环槽形状。流入凹进部分53从邻接表面51的轴向端表面凹陷。流入端口31开口在流入凹进部分53。流出凹进部分54构造成环槽形,与孔构件50的中心轴线AX50同轴。流出凹进部分54限定在孔构件50的径向中央部分。流出凹进部分54从邻接表面51的尖端表面凹陷为环形形状。流入凹进部分53限定在流出凹进部分54的径向外侧。邻接表面51的内环位于流入凹进部分53和流出凹进部分54之间。流入凹进部分53和流出凹进部分54利用由邻接表面51的内环形成的平坦密封表面彼此隔离。当邻接表面51的尖端表面接触浮板100时,内环的平坦密封表面完全隔离流入凹进部分53和流出凹进部分54。邻接表面51的外环位于流入凹进部分53的径向外侧。流入凹进部分53和喷嘴阀针容纳部分41利用由邻接表面51的外环设置的平坦密封表面彼此隔离。当邻接表面51的尖端表面接触浮板100时,外环的平坦密封表面完全隔离流入凹进部分53与喷嘴阀针容纳部分41。
密封表面55布置在对着喷嘴本体40的孔构件50的端部表面上。密封表面55位于主供给通路33的径向外侧。密封表面43布置在对着孔构件50的喷嘴本体40的端部表面上。密封表面43、55设置密封部分以密封在喷嘴本体40和孔构件50之间的空间的高压燃料。
孔构件50还成为壳体构件或孔板。孔构件50形成为面对喷嘴阀针90的端部部分。孔构件50限定压力室34,压力室34调整施加到喷嘴阀针90的燃料压力以控制喷嘴阀针90的移动。另外,孔构件50限定将高压燃料引入到压力室34中的流入通路31,和将燃料排出压力室34的流出通路32。
保持器60由例如铬钼钢的金属材料制成,并且包括具有底部部分的圆柱形的形状。保持器60包括纵向孔61、62和插槽部分63。纵向孔61、62沿着保持器60的轴向方向限定。纵向孔61是引起供给通道8c与流入通路31连通的燃料通道。驱动部分20在孔构件50侧保持在纵向孔62中。插槽部分63在与孔构件50相对侧形成在纵向孔62中以阻塞纵向孔62的开口。驱动部分20的终端26的一端突出到插槽部分63的内部中。插槽部分63是可能装配有电连接ECU7的插头的连接器。当插槽部分63连接插头时,脉冲电流可能从ECU7供给驱动部分20。
保持螺母70是由金属材料制成的,并且包括具有两个阶梯形的圆柱形的形状。保持螺母70保持喷嘴本体40的一部分、孔构件50、和保持器60的一部分。保持螺母70利用螺纹旋拧在邻近孔构件50的保持器60的端部部分上。保持螺母70在其内周缘壁部分上具有阶梯形部分71。阶梯形部分71限制喷嘴本体40的移动。当保持螺母70装配到保持器60时,喷嘴本体40和孔构件50挤压向保持器60的侧部。保持器60和保持螺母70保持喷嘴本体40和孔构件50以在其轴向方向上固定。保持器60和保持螺母70是在其轴向方向上固定喷嘴本体40和孔构件50的固定构件。
喷嘴阀针90是由例如高速工具钢的金属材料制成的,并且构造成大致圆柱形的形状。喷嘴阀针90包括活塞部分91、滑动接触部分92和座部分93。活塞部分91是位于缸80内部的喷嘴阀针90的圆柱形外表面的一部分。活塞部分91布置在缸80内,以由缸80的内壁可滑动地支撑。滑动接触部分92一个接一个地等间隔地布置在喷嘴阀针90的外圆形周缘表面上。滑动接触部分92与喷嘴本体40的内表面接触。滑动接触部分92允许喷嘴阀针90沿着其轴向方向在喷嘴本体40中滑动。座部分93在其轴向方向上布置在喷嘴本体90的两个端部表面中与压力室34相对的一个上。座部分93能够落座在阀座部分42上。座部分93和阀座部分42构成主阀12,允许或中断高压燃料流到喷嘴阀针壳体部分41中的喷射孔11。圆形轴环构件96设定到喷嘴阀针90的阶梯形部分。喷嘴阀针90还称为阀构件。喷嘴阀针90在其轴向方向上在喷嘴本体40中移动,以允许或中断高压燃料流到喷射孔11。
复位弹簧97在压缩状态下设置在缸80和喷嘴阀针90之间。缸80与孔构件50接触,使得复位弹簧97设置在孔构件50和喷嘴阀针90之间。喷嘴阀针90通过复位弹簧97偏置到阀关闭侧。复位弹簧97是卷簧。复位弹簧97的一个轴向方向端部接触轴环构件96,复位弹簧97的另一端部接触缸80的端部表面。喷嘴阀针90响应施加到活塞部分91的燃料压力和流入喷嘴阀针容纳部分41的高压燃料的压力之间的压力差,沿着缸80的轴向方向往复运动。喷嘴阀针90使座93落座在阀座部分42上并且与阀座部分42间隔开,以控制主阀12的打开与关闭。
浮板100保持在缸80内。浮板100是控制被引入到压力室34中和从压力室34中排出的燃料流动的控制构件。浮板100形成控制阀13与驱动部分20和压力控制阀27。浮板100是由金属材料制成的圆柱形的构件。浮板100布置成在压力室34中可平滑地滑动。浮板100的中心轴线沿着缸80的中心轴线安置。浮板100与缸80同轴地布置。浮板100布置成能够在其轴向方向上往复运动。浮板100的对着邻接表面51的一个端部表面能够接触邻接表面51。在浮板100的外圆形周缘表面与缸80的内表面之间定义足够大的余隙以允许燃料在它们之间穿过。在浮板100的中央部分定义连通孔101以在其轴向方向上穿透浮板100。连通孔101引起压力室34与流出通路32连通。连通孔101也是节流部分。连通孔101限制流过连通孔101的燃料量。
当浮板100与邻接表面51隔离开时,燃料从流入端口31a通过浮板100和缸80之间的余隙流入到压力室34中。当浮板100与邻接表面51接触时,燃料从压力室34流过连通孔101,并且流出该流出端口32a。当浮板100与邻接表面51接触时,流入端口31a和压力室34之间的连通中断。浮板100和孔构件50提供通道转换阀,其在将高压燃料流引入到压力室34中和将燃料流排出压力室34之间转换。
浮板100是压力响应类型的控制构件,基于用压力阀27控制的压力量移动。布置在压力室34中的浮板100接触孔构件50和与孔构件50隔离开,以允许或中断流入通路31和压力室34之间的连通。另外,浮板100的轴向位置利用喷嘴本体40确定。孔构件50和浮板100形成平坦的密封表面,允许或中断流入通路31和压力室304之间的连通。
板弹簧110是卷簧。板弹簧110的轴向端部落座在浮板100的端部表面上。板弹簧110的另一端部落座在压力接收表面94上。板弹簧110在压缩状态下设置在浮板100和喷嘴阀针90之间。板弹簧110引起浮板100偏置到邻接表面51侧。
在图3中,缸80的内表面形成在控制本体30中暴露于压力室34的内壁表面81。内壁表面81形成增大的直径部分82和减小的直径部分83。增大的直径部分82位于孔构件50侧。流入端口31a和流出端口32a位于增大的直径部分82的内部。减小的直径部分83位于在缸80的轴向方向上相对于浮板100与孔构件50相对侧上。减小的直径部分83保持喷嘴阀针90的端部部分以沿着其轴向方向可滑动。减小的直径部分83形成圆柱侧滑表面。减小的直径部分83形成圆锥形钻孔。相对于缸80的内直径,减小的直径部分83的内直径小于增大的直径部分82的内直径。
缸80保持在喷嘴阀针90的端部部分上布置的活塞部分91。缸80设定成挤压向孔构件50,并且藉此,它限定压力室34与孔构件50。
活塞部分91位于减小的直径部分83的内部。活塞部分91保持成相对于减小的直径部分83可滑动。活塞部分91形成压力接收表面94和弹簧容纳部分95。压力接收表面94由喷嘴阀针90的两个轴向端部部分中位于与座部分93相对的压力室34侧的一个形成。压力接收表面94限定压力室34。压力接收表面94接收压力室34中的燃料压力。弹簧容纳部分95是与喷嘴阀针90同轴地形成在压力接收表面94的径向中央部分中的圆柱形孔。弹簧容纳部分95保持板弹簧110的一部分。
浮板100保持在增大的直径部分82中。在浮板100的外圆形周缘表面和缸80的增大的直径部分82的内表面之间限定足够大的余隙以使燃料穿过其间。
燃料供给系统1供给高压燃料到燃料喷射装置10。燃料喷射装置10基于来自ECU7的信号喷射燃料。
当ECU7不输出信号时,压力控制阀27被阻塞。高压燃料被供给到喷嘴阀针壳体容纳部分41的内部。另一方面,从流入端口31a供给到流入凹进部分53的高压燃料引起浮板100与邻接表面51隔离开。此时,由于凹进部分54和压力室34通过连通孔101连通,流出凹进部分54的内压变得等于压力室34的内压。因此,流入凹进部分53中的高压燃料向下挤压浮板100,藉此流入压力室34中。当压力室34的内压升高时,浮板100落座在邻接表面51。喷嘴阀针容纳部分41的内压和压力室34的内压之间的差异很小。因此,喷嘴阀针90落座在阀座部分42上,以阻塞从喷射孔11的燃料喷射。
当用来自ECU7的信号产生螺线管21的磁场时,压力阀27打开。当压力阀27打开时,压力室34的内部燃料通过连通孔101排出。因此,压力室34的内部燃料压力减小。此时,流出凹进部分54的内压很低,因此,浮板100保持落座在邻接表面51上。当压力室34的内部燃料压力变低时,供给到喷嘴阀针容纳部分41的高压燃料将喷嘴阀针90高速推向压力室34的侧部,抵制复位弹簧97的力。结果,喷嘴阀针90与阀座部分42隔离开,以使燃料开始从喷射孔11喷射。
当螺线管21的磁化作用基于ECU7的信号停止时,压力控制阀27关闭。因此,由于连通孔101引起的凹进部分54和压力室34之间的连通,流出凹进部分54的内压变得等于压力室34的内压。结果,从流入端口31a供给到流入凹进部分53中的高压燃料稍微向下挤压浮板100,藉此流入压力室34中。当压力室34的内压升高时,浮板100落座在邻接表面41上。当压力室34的内压升高时,喷嘴阀针90落座在阀座部分42上,以阻塞燃料从喷射孔11喷射。
在图3中将描述用于将孔构件50和浮板100精确地设定到适当位置的燃料喷射装置10的结构。缸80的增大的直径部分82引导浮板100。因此,浮板100的径向位置由增大的直径部分82设定。缸80的径向位置由喷嘴阀针90的活塞部分91设定。而且,为了相对于孔构件50精确地设定浮板100的径向位置,必需精确地设定孔构件50和喷嘴本体40的位置。
孔构件50包括大的圆形周缘表面56和小的圆形周缘表面57。大的圆形周缘表面56位于保持器60侧。小的圆形周缘表面57定位在喷嘴本体40侧。小的圆形周缘表面57的直径小于大的圆形周缘表面56的直径。阶梯形部分具有径向方向宽度RW,形成在大的圆形周缘表面56和小的圆周周缘表面57之间。所述阶梯形部分包括环形阶梯形面58。小的圆周周缘表面57是沿燃料喷射装置10的轴向方向延伸的柱的外圆形周缘表面。小的圆形周缘表面57是所述柱的外圆形周缘表面且与孔构件50同轴地形成。流入凹进部分53和流出凹进部分54限定孔构件50和浮板100之间的接触表面,与孔构件50同轴地形成。小的圆形周缘表面57位于密封表面55的径向外部。小的圆形周缘表面57用作第一圆形周缘表面57。
圆形周缘表面44布置在邻近孔构件50的喷嘴本体40的端部部分。圆形周缘表面44是沿着燃料喷射装置10的轴向方向延伸的柱的外周缘表面。圆形周缘表面44是与喷嘴本体40同轴地形成的柱的外周缘表面。喷嘴阀针容纳部分41间接限定浮板100的径向位置,与孔构件50同轴地形成。圆形周缘表面44用作第二圆形周缘表面44。第二圆形周缘表面44的直径等于第一圆形周缘表面57的直径。
环形定位构件120设置在第一圆形周缘表面57和第二圆形周缘表面44的径向外侧。定位构件120的内直径稍微大于第一圆形周缘表面57的外直径和第二圆形周缘表面44的外直径。第一圆形周缘表面57接触定位构件120的几乎整个内周缘表面。第二圆形周缘表面44接触定位构件120的几乎整个内周缘表面。定位构件120装配到喷嘴本体40的第二圆形周缘表面44,并且装配到孔构件50的第一圆形周缘表面57。定位构件120是设定喷嘴本体40和孔构件50的径向位置的定位构件。
定位构件120装配到喷嘴本体40的外圆形周缘表面44,并且装配到孔构件50的外圆形周缘表面57。定位构件120是用于设定喷嘴本体40和孔构件50的径向位置的唯一定位构件。
定位构件120允许喷嘴本体40相对于孔构件50旋转。限定在喷嘴本体40和孔构件50之间的、具有不同压力的燃料分别供给的部分,与燃料喷射装置10同轴地形成以彼此隔离开。具体地,通路31、32、33开口在孔构件50的端表面以在燃料喷射装置10的径向方向上从其中心轴线等间隔彼此间隔开。而且,流入凹进部分53、流出凹进部分54、压力室34和喷嘴阀针容纳部分41与燃料喷射装置10同轴地安置。因此,如果喷嘴本体40相对于孔构件50旋转,能够保持燃料喷射装置10的功能。
而且,用作固定构件的保持螺母70安置成覆盖喷嘴本体40和孔构件50,并且位于定位构件120的径向外部。定位构件120由保持螺母70保持在其轴向方向上。
图4是燃料喷射装置的放大截面图,显示定位构件120。定位构件120由金属材料制成,并且具有圆柱形的形状。定位构件120在两端具有两个增大的内直径部分。所述增大的内直径部分的直径朝向定位构件120的端部变得更大。定位构件120具有内圆形周缘表面121和斜坡122、123。内圆形周缘表面121是圆柱形中空体的内表面,其接触第一圆形周缘表面57和第二周圆形表面44以设定喷嘴本体40和孔构件50的位置。内圆形周缘表面121的长度GH是定位构件120的有效长度。当定位构件120保持在保持螺母70中且保持螺母70旋拧适当的位置时,第一周缘表面57和第二周缘表面44在轴向方向上安置在长度GH的范围内。定位构件120的径向宽度GW和孔构件50的阶梯形面58的宽度RW满足下述关系式:GW<RW。径向宽度GW和宽度RW能够设定成满足下述关系式:GW≤RW。
斜坡122相对于内圆形周缘表面121倾斜,以使定位构件120的宽度朝向其轴向端部变得更小。斜坡122设置增大的内直径部分,其中,直径从内圆形周缘表面121的侧部到定位构件120的端部变得更大。当斜坡122和孔构件50彼此连接时,斜坡122将第一周缘表面57引导向内圆形周缘表面121。因此,斜坡122引导孔构件50到孔构件50和定位构件120的装配位置。
斜坡123相对于内圆形周缘表面121倾斜,以使定位构件122的宽度朝向其轴向端部变得更小。斜坡123设置增大的内直径部分,其中,所述直径从内圆形周缘表面121的侧部到定位构件120的端部变得更大。当定位构件120和喷嘴本体40彼此连接时,斜坡122将第二周缘表面57引导向内圆形周缘表面121。因此,斜坡123引导喷嘴本体40到喷嘴本体40和定位构件120的装配位置。
下面将描述燃料喷射装置10的制造方法和过程。在准备过程中,例如喷嘴本体40、孔构件50和定位构件120的部件如图中所示地形成。然后,孔构件50装配到定位构件120。此时,斜坡122朝向内圆形周缘表面121引导第一周缘表面57。定位构件120布置成接触阶梯形面58。阶梯形面58用作止动器以限制定位构件120的移动。阶梯形面58设定定位构件120的轴向位置。定位构件的轴向长度GC和邻近阶梯形面58的第一周缘表面57的轴向长度RL满足下述关系式:GC>RL。因此,当定位构件120装配到孔构件50时,定位构件120的内圆形周缘表面121从孔构件50突出。定位构件120的突出长度GP包括内圆形周缘表面121和斜坡123的轴向长度。喷嘴本体40由定位构件120用内圆形周缘表面121的具有有效长度GE的部分设定在适当位置。
喷嘴阀针90、轴环构件96、复位弹簧97、缸80、板弹簧110和浮板100装配到喷嘴本体40中。此时,复位弹簧97和板弹簧110分别具有自由长度。因此,缸80和浮板100从喷嘴本体40的端部表面突出。
然后,安装有例如复位弹簧97的部件的喷嘴本体40暂时装配到孔构件50。在暂时组装过程中,第二周缘表面44通过斜坡123的侧部插入到定位构件120中。此时,第二周缘表面44接触孔构件50,逐渐压缩板弹簧110以使其插入到定位构件120中。第二周缘表面44插入到定位构件120中,直到缸80接触孔构件50。
板弹簧110比复位弹簧97更可压缩。因此,在将喷嘴本体40暂时组装到定位构件120中时,板弹簧110容易被压缩,然而,复位弹簧97难以被压缩。板弹簧110可能被喷嘴本体40和喷嘴阀针90的重量压缩。当没有重力施加到复位弹簧97上时,复位弹簧97具有自由长度SF。在如图3所示的复位弹簧97的组装状态中,复位弹簧97具有压缩的长度SC。自由长度SF和压缩的长度SC之间的差是复位弹簧97的压缩量SP。当喷嘴本体40暂时组装到孔构件50时,缸80从喷嘴本体40的端部表面突出压缩量SP。因此,在暂时组装状态中,第一周缘表面57和第二周缘表面44在其轴向方向上彼此隔离开压缩量SP。
定位构件120的突出长度GP设定成,使得喷嘴本体40和孔构件50安置在内圆形周缘表面121内以甚至在暂时组装状态中设定其径向位置。突出长度GP设定成,使得当只有缸80接触缸构件50时,第二周缘表面44达到内圆形周缘表面121。具体地,第一周缘表面57的轴向长度RL和定位构件120的轴向长度GC设定成,使得定位构件120在其轴向方向上从第一周缘表面57突出的突出长度GP大于复位弹簧97的压缩量SP,即GP>SP。更具体地,复位弹簧97的有效长度GE和压缩量SP设定成使得GE>SP。因此,在暂时组装状态下,即复位弹簧97被压缩前,孔构件50和喷嘴主体40能够分别设定到适当位置。
接着,保持螺母70旋拧到孔构件50和喷嘴本体40。在旋拧保持螺母70的过程中,复位弹簧97逐渐被压缩。当喷嘴本体40直接接触孔构件50时,保持螺母70的旋拧过程结束。定位构件120在其轴向方向上设置在孔构件50和保持螺母70之间,以被保持在二者之间。更具体地,定位构件120在其轴向方向上保持在阶梯形面58和保持螺母70之间的间隔上。
在本实施例中,燃料喷射装置10的制造方法包括上述制造过程。因此,当喷嘴本体40和孔构件50被组装时,喷嘴主体40和孔构件50在其轴向方向上精确地设定在适当位置。
图5是第一实施例的燃料喷射装置10的适当对齐的放大截面图。图6是第一实施例的燃料喷射装置10的适当对齐的平面图。在本实施例中,喷嘴本体40和孔构件50由定位构件利用参考表面排齐,参考表面即是喷嘴本体40的圆形周缘表面44和孔构件50的圆形周缘表面57。周缘表面相对于所述部件的中心轴线具有高精度地形成。定位构件120使喷嘴主体40的中心与孔构件50的中心轴线精确地同轴。因此,喷嘴本体40和孔构件50分别具有高精度地设定在适当位置。
当喷嘴主体40和孔构件50设定在适当位置时,孔构件50的中心轴线AX50与缸80的中心轴线AX80同轴。因此,浮板100具有高精度地设定在相对于孔构件50的适当位置。具体地,浮板100在邻接表面51上的位置是浮板100的适当位置。如图6所示,孔构件50与浮板100的接触表面CS同轴。接触表面CS是布置在孔构件50和浮板100之间的平坦密封表面。因此,燃料沿着周向在浮板100中流动,并且燃料压力施加到浮板100上。结果,浮板100的运动是稳定的。另外,燃料喷射特性是稳定的。而且,利用燃料喷射装置10中的高产结构能够实现高精度。
(第二实施例)
图10是根据本发明第二实施例的燃料喷射装置210的放大截面图。在下述实施例中,类似的部件用相同的附图标记表示,并且为了简化而没有重复描述。类似部件的细节参考前述实施例。燃料喷射装置210能够代替燃料喷射装置10应用于燃料供给系统1。
燃料喷射装置210包括孔构件250a、250b,代替第一实施例的孔构件50。孔构件250a、250b形成为圆柱形形状或圆盘形形状,以在轴向方向上相互叠放。孔构件250a、250b限定多个燃料通路。在孔构件250a、250b中,主供给通路33a、33b限定成引起纵向孔61与喷嘴阀针容纳部分41连通。
燃料喷射装置210不包括前述第一实施例中描述的浮板100。燃料喷射装置210装配有控制阀213。控制阀213包括压力控制阀227以代替浮板100。控制阀227由驱动部分220直接控制。驱动部分220使用压电元件作为促动器。驱动部分220在图10中的上下方向上用活塞223移动杆223a。压力控制阀227转换压力室34中的高压状态和低压状态以驱动喷嘴阀针90。压力控制阀227保持在孔构件250a、250b中。孔构件250a包括保持压力控制阀227的凹进部分238。凹进部分238包括阀体228和弹簧229。阀体228可能在凹进部分238内在燃料喷射装置210的轴向方向上移动。弹簧229在其轴向方向上挤压阀体228。阀体228能够在第一位置和第二位置之间移动,其中,第一位置在高压状态下设定在压力室34的内部,第二位置在低压状态下设定在压力室34的内部。
孔构件250b包括共用供给通路235以引起压力控制阀227与压力室34连通。共用供给通路235引起凹进部分238与压力室34在任何时间都连通。共用供给通路235是控制燃料流入和流出压力室34的燃料流所共同使用的通路。共用供给通路235包括限制燃料流的量的节流阀235a。
低压通路236限定在孔构件250a中。低压通路236引起压力控制阀227与返回通道8d连通。低压通路236在凹进部分238上开口。低压通路236能够用作流出通路。阀座250c在凹进部分238中设置在低压通路236的开口周围。阀体228能够落座在阀座250c上。阀体228和阀座250c形成允许或中断凹进部分238和低压通路236之间连通的阀构件。当阀体228位于第一位置时,阀体228落座在阀座250c上,以中断凹进部分238和低压通路236之间的连通。当阀体228位于第二位置时,阀体228与阀座250c隔离开,以允许凹进部分238和低压通路236之间连通。
流入通路237限定在孔构件250b中。流入通路237引起喷嘴阀针容纳部分41与压力控制阀227连通。流入通路237在凹进部分238上开口。阀座250d在凹进部分238中设置在流入通路237的开口周围。阀体228能够落座在阀座250d上。阀体228和阀座250d形成允许或中断凹进部分238和流入通路237之间连通的阀构件。当阀体228位于第一位置时,阀体228与阀座250d隔离开,以允许凹进部分238和流入通路237之间连通。当阀体228位于第二位置时,阀体228落座在阀座250d上,以中断凹进部分238和流入通路237之间的连通。
阀体228由驱动部分220直接控制。杆223a设置在活塞223和阀体228之间。活塞223由弹簧224朝向图10中的向下方向挤压,即将阀体228挤压向第二位置的方向。另一方面,阀体228由弹簧229朝向图10中的向上方向挤压,即将阀体228挤压向第一位置的方向。弹簧224、229设置成当高压燃料被供给在燃料喷射装置210中时,使阀体228位于第一位置中。
在本实施例中,定位构件120也使用在燃料喷射装置210中。定位构件120装配到孔构件250b的外圆形周缘表面57。而且,定位构件120装配到喷嘴本体40的外圆形周缘表面44。
定位构件120是设定喷嘴本体40和孔构件250b的径向位置的唯一定位构件。定位构件120允许喷嘴本体40相对于孔构件250b旋转。具有不同压力的燃料分别供应到的、限定在喷嘴本体40和孔构件250b之间的部分与燃料喷射装置210彼此隔离开地同轴地形成。具体地,通路33b、235在燃料喷射装置210的径向方向上从其中心轴线等间隔地彼此隔离开地开口在孔构件250b的端表面上。而且,压力室34和喷嘴阀针容纳部分41与燃料喷射装置210同轴地安置。因此,如果喷嘴本体40相对于孔构件250b旋转,能够维持燃料喷射装置210的功能。
例如销的定位构件(未显示)设置在孔构件250a和孔构件250b之间与孔构件250a和保持器60之间,以在其径向方向上和其旋转方向上定位孔构件250a和保持器60。
设置在喷嘴阀针90的端部的活塞部分91保持在缸80中。缸80设定成被朝向孔构件250b挤压,并藉此,缸80限定压力室34和孔构件250b。缸80的径向位置由喷嘴阀针90限定。而且,喷嘴阀针90的径向位置由喷嘴本体40限定。缸80的径向位置由喷嘴本体40与喷嘴阀针90限定。喷嘴本体40和孔构件250利用定位构件120精确地定位到适当位置,并藉此,缸80也相对于孔构件250b精确地定位。
在本实施例中,当驱动部分220被致动时,活塞223在图10中的向下方向上移动。因此,阀体228从第一位置移动到第二位置。结果,燃料从压力室34流到低压通路236,并藉此,喷嘴阀针90在图10中的向上方向上移动以喷射燃料。当驱动部分220没有被致动时,活塞223在图10中的向上方向上移动。因此,阀体228从第二位置移到第一位置。结果,燃料从流入通路237流到压力室34,并藉此,喷嘴阀针90在图10中的向下方向上移动以中断燃料喷射。
在本实施例中,喷嘴本体40和孔构件250b分别由定位构件120高精度地设定在适当位置。因此,所述部件相对于彼此精确地设定在其径向方向上的适当位置。而且,在本实施例中使用一个定位构件120,因而能够实现高生产率。此外,由喷嘴本体40和孔构件250b的错位所引起的燃料喷射特性的不稳定性能够在本实施例中得到限制。而且,缸80相对于孔构件250b精确地设定,因而,由喷嘴本体40和孔构件250b的错位所引起的燃料喷射特性的不稳定性能够受到限制。
(其他实施例)
已经说明了本发明的优选实施例,但是,本发明不限于前述实施例,前述实施例在不偏离本发明的精神和保护范围的情况下可以以各种方式进行修改。前述部件的构造是实例,而非限于第一实施例的构造。而且,前述实施例及其改型的部件在本发明的精神和保护范围内可以以任何适当的方式组合。
例如,定位构件120的内直径能够设定为变得小于第一周缘表面57的外直径。在这种情况下,第一周缘表面57利用压配合固定到定位构件120。而且,定位构件120的内直径能够设定成变得小于第二周缘表面44的外直径。在这种情况下,第二周缘表面44利用压配合固定到定位构件120。
类似于孔构件50的情况,阶梯形部分能够形成在喷嘴本体40中,并且圆形周缘表面44能够由喷嘴本体40的小直径部分形成。而且,所述阶梯形部分能够仅布置在喷嘴本体40上,而不是孔构件50上,以提供圆形周缘表面44。在这种情况下,定位构件120的轴向位置由喷嘴本体40设定。
第一周缘表面57的外直径和第二周缘表面44的外直径能够形成为不同的尺寸,并且能够使定位构件120的内表面具有由增大的直径部分和小的直径部分形成的、分别对应圆形周缘表面57、44的阶梯形面。而且,第一周缘表面57和第二周缘表面44能够包括键槽,以限定在其旋转方向上的安置。
第一周缘表面57和第二周缘表面44能够是部分的锥形面,具有相对于其轴向方向稍微倾斜的斜坡。例如,布置在孔构件50上的圆形周缘表面57能够是部分锥形面,其中,它的外直径朝向其端部部分逐渐变小。前述周缘表面的概念包括部分锥形面。
在前述实施例中,斜坡122、123分别布置在定位构件120的两端部上。代替前述构造,定位构件120在端部部分的一侧能够包括仅一个斜坡,即斜坡122或斜坡123。
在前述实施例中,布置在喷嘴本体40上的圆形周缘表面44是外周缘表面。代替前述构造,在喷嘴本体40的端部部分能够形成圆柱形部分,并且内圆形周缘表面则布置在圆柱形部分的内侧。在前述改型实例中,所述定位构件设置在内圆形周缘表面的内侧以固定到内圆形周缘表面。另外,在前述实施例中,布置在孔构件50上的圆形周缘表面57是外圆形周缘表面。代替前述构造,在孔构件50的端部部分能够形成圆柱形部分,内圆形周缘表面则布置在所述圆柱形部分的内侧。在前述改型实例中,所述定位构件设置在所述内圆形周缘表面的内侧以固定到所述内圆形周缘表面。
本领域技术人员将容易地得到附加的优点,做出修改。在更广的意义上,本发明因此不限于所显示和所描述的具体细节、代表性设备和例示性实例。

Claims (10)

1.一种燃料喷射装置,包括:
阀体(40),在所述阀体(40)中具有用于高压燃料的通路,所述阀体(40)设有喷射孔(11),所述喷射孔(11)布置在所述阀体(40)的尖端部以将高压燃料喷射到内燃机的燃烧室内部;
阀构件(90),所述阀构件(90)在所述阀体的轴向方向上在所述阀体内移动,以允许或中断将高压燃料供给到所述喷射孔;
壳体构件(50、250b),所述壳体构件(50、250b)设置为面向所述阀体的端部并且限定压力室(34),通过调整施加到所述阀体的燃料压力,所述压力室(34)控制所述阀体的移动,并且形成压力通路(31、32、235),燃料流过所述压力通路(31、32、235)以控制所述压力室中的燃料压力;以及
定位构件(120),所述定位构件(120)是环形的并且被固定到所述阀体(40)的圆形周缘表面(44)和所述壳体构件(50、250b)的圆形周缘表面(57)二者,以设定在径向方向上所述阀体和壳体构件的位置且覆盖所述阀体和壳体构件;
固定构件(70),所述固定构件(70)设置在所述定位构件(120)的径向外侧,以在轴向方向上固定所述阀体(40)和壳体构件(50、250b);以及
保持器(60),所述保持器(60)与所述固定构件(70)利用螺纹螺合,其中
当固定构件(70)装配到保持器(60)时,所述阀体(40)和壳体构件(50、250b)挤压向保持器(60)的侧部,并且
所述定位构件与所述固定构件不接触。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述阀体和壳体构件中的至少一个具有设定所述定位构件在轴向方向上的位置的阶梯形面(58)。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述定位构件的轴向长度(GC)大于邻近所述阶梯形面(58)的圆形周缘表面(57)的轴向长度(RL)。
4.根据权利要求3所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述燃料喷射装置还包括:
复位弹簧(97),所述复位弹簧(97)设置在所述壳体构件和阀构件之间以将所述阀构件推到阀关闭方向,其中,所述圆形周缘表面(57)的轴向长度(RL)和定位构件的轴向长度(GC)设定成,使得所述定位构件在定位构件的轴向方向上从所述圆形周缘表面(57)突出的突出长度(GP)大于所述复位弹簧(97)的压缩量(SP),即GP>SP。
5.根据权利要求2所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述定位构件的厚度(GW)小于所述阶梯形部分(58)的宽度(RW),即GW<RW。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述定位构件具有引导所述阀体(40)和壳体构件(50、250b)中的至少一个到固定位置的斜坡(122、123)。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述定位构件在轴向方向上由所述固定构件(70)保持。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述燃料喷射装置还包括
缸(80),所述缸(80)保持在所述阀体的端部部分布置的活塞部分(91),所述缸(80)安置成被推向所述壳体构件(50、250b),并且限定所述压力室(34)和壳体构件,其中,
所述缸的径向位置由所述阀构件设定,以及
所述阀构件的径向位置由所述阀体设定。
9.根据权利要求8所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述控制通路包括将燃料引入到所述压力室的流入通路(31),和将燃料排出所述压力室的流出通路(32),所述燃料喷射装置还包括
控制构件(100),所述控制构件(100)设置在所述压力室的内部,并且接触所述壳体构件和与所述壳体构件分离,以至少允许或中断所述流入通路和流出通路之间的连通,其中。
所述控制构件的径向位置由所述阀体限定,
所述控制构件(100)的径向位置由所述缸限定,以及
所述壳体构件和控制构件(100)构造允许或中断所述流入通路和压力构件之间连通的平坦的密封面。
10.根据权利要求8所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述控制通路包括共用供给通路(235),所述共用供给通路(235)共同用于将燃料引入到所述压力室中和将燃料排出所述压力室。
CN201110434371.7A 2010-12-17 2011-12-15 燃料喷射装置 Active CN102536562B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP281996/2010 2010-12-17
JP2010281996 2010-12-17
JP198460/2011 2011-09-12
JP2011198460A JP5304861B2 (ja) 2010-12-17 2011-09-12 燃料噴射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102536562A CN102536562A (zh) 2012-07-04
CN102536562B true CN102536562B (zh) 2014-10-01

Family

ID=46232694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110434371.7A Active CN102536562B (zh) 2010-12-17 2011-12-15 燃料喷射装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9109556B2 (zh)
JP (1) JP5304861B2 (zh)
CN (1) CN102536562B (zh)
DE (1) DE102011056406A1 (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012212614A1 (de) 2012-07-18 2014-01-23 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor mit hydraulisch gekoppelter Düsennadelbewegung
JP5641035B2 (ja) * 2012-11-13 2014-12-17 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE102012221624A1 (de) * 2012-11-27 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102012222509A1 (de) 2012-12-07 2014-06-12 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
DE102012223934B4 (de) 2012-12-20 2015-10-15 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor
US9719474B2 (en) * 2013-01-02 2017-08-01 Regents Of The University Of Minnesota Direct fuel injectors with variable injection flow rate
DE102013002969B3 (de) 2013-02-22 2014-05-22 L'orange Gmbh Kraftstoffinjektor
DE102013210843A1 (de) * 2013-06-11 2014-12-11 Continental Automotive Gmbh Injektor
US9856841B2 (en) * 2014-05-30 2018-01-02 Avl Powertrain Engineering, Inc. Fuel injector
DE102014222815A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor und Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffinjektors
JP6384366B2 (ja) 2015-03-09 2018-09-05 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP6406118B2 (ja) * 2015-05-07 2018-10-17 株式会社デンソー 燃料噴射装置
CN107061088B (zh) * 2016-12-12 2019-09-03 中国第一汽车股份有限公司 一种新型共轨喷油器
CN106523222A (zh) * 2017-01-18 2017-03-22 哈尔滨工程大学 一种带有刻沟的双路进油谐振孔板式电控喷油器
CN106762287B (zh) * 2017-01-18 2023-03-21 哈尔滨工程大学 一种带液力反馈的谐振孔板式电控喷油器
CN106762277A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 哈尔滨工程大学 一种带有刻沟的蓄压孔板式电控喷油器
CN106704064A (zh) * 2017-01-18 2017-05-24 哈尔滨工程大学 双路进油谐振孔板式电控喷油器
CN106593722A (zh) * 2017-01-18 2017-04-26 哈尔滨工程大学 一种带有刻沟的谐振孔板式电控喷油器
CN106640454A (zh) * 2017-01-18 2017-05-10 哈尔滨工程大学 一种带有刻沟的双路进油孔板式电控喷油器
CN106762289A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 哈尔滨工程大学 蓄压孔板式电控喷油器
CN106762288B (zh) * 2017-01-18 2023-03-17 哈尔滨工程大学 一种带液力反馈的蓄压孔板式电控喷油器
JP6834707B2 (ja) 2017-04-03 2021-02-24 株式会社デンソー アクチュエータ
JP6911529B2 (ja) 2017-05-25 2021-07-28 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP7024567B2 (ja) * 2018-04-06 2022-02-24 株式会社デンソー 燃料噴射弁
EP3935276A4 (en) * 2019-04-15 2022-10-19 Cummins, Inc. FUEL INJECTORS WITH RADIALLY ADJUSTABLE NOZZLE HOLES USING KEYWAYS
US11591995B2 (en) * 2020-09-15 2023-02-28 Caterpillar Inc. Fuel injector having valve seat orifice plate with valve seat and drain and re-pressurization orifices

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317542A (en) * 1979-02-23 1982-03-02 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel injector
US4610080A (en) * 1985-07-29 1986-09-09 Allied Corporation Method for controlling fuel injector lift
US5161743A (en) * 1986-10-24 1992-11-10 Nippondenso Co., Ltd. Electromagnetic fuel injection valve for internal combustion engine
WO2009122798A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 本田技研工業株式会社 燃料供給装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT288784B (de) * 1966-10-20 1971-03-25 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigtes Kraftstoff-Einspritzventil für Brennkraftmaschinen
EP0426205B1 (en) 1985-12-02 1993-07-21 Marco Alfredo Ganser Device for the control of electro-hydraulically actuated fuel injectors
US5328100A (en) * 1992-09-22 1994-07-12 Siemens Automotive L.P. Modified armature for low noise injector
US5487368A (en) * 1994-07-29 1996-01-30 Caterpillar Inc. Combustion gas seal assembly adapted for a fuel injector
JPH11247743A (ja) * 1998-03-02 1999-09-14 Mitsubishi Electric Corp 筒内噴射用燃料噴射弁
JP3704957B2 (ja) 1998-07-06 2005-10-12 いすゞ自動車株式会社 インジェクタ
US6092737A (en) 1999-02-02 2000-07-25 General Motors Corporation Direct acting fuel injector
JP3802702B2 (ja) * 1999-02-26 2006-07-26 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁におけるシール部材の取付け構造
DE19936668A1 (de) 1999-08-04 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Common-Rail-Injektor
DE50214476D1 (de) 2001-07-03 2010-07-15 Crt Common Rail Tech Ag Brennstoffeinspritzventil für Verbrennungskraftmaschinen
DE10133167A1 (de) * 2001-07-07 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckvorrichtung
US6634339B2 (en) * 2001-10-31 2003-10-21 Caterpillar Inc Front end rate shaping valve concept for a fuel injection system
DE10211439A1 (de) * 2002-03-15 2003-10-02 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
ATE415554T1 (de) 2003-08-22 2008-12-15 Ganser Hydromag Pilotventil gesteuertes brennstoffeinspritzventil
DE102004025079A1 (de) * 2004-05-21 2005-12-08 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US8196844B2 (en) * 2004-12-21 2012-06-12 Sturman Industries, Inc. Three-way valves and fuel injectors using the same
EP1707798B1 (en) * 2005-03-14 2010-05-19 C.R.F. Società Consortile per Azioni Adjustable metering servovalve for a fuel injector, and relative adjustment method
JP4077004B2 (ja) * 2005-10-27 2008-04-16 三菱電機株式会社 燃料噴射弁装置
EP1991773B1 (de) * 2006-03-03 2013-05-15 Ganser-Hydromag AG Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen
JP2007297962A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Denso Corp 燃料噴射ノズル
US7621469B2 (en) * 2006-11-29 2009-11-24 Continental Automotive Canada, Inc. Automotive modular LPG injector
DE102008005652A1 (de) * 2007-07-14 2009-01-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Ventil
ATE556216T1 (de) * 2007-10-18 2012-05-15 Delphi Tech Holding Sarl Kraftstoffeinspritzdüse
EP2110541B1 (en) * 2008-04-18 2012-03-28 Magneti Marelli S.p.A. Fuel injector with direct shutter actuation for internal combustion engines
US7823565B2 (en) * 2009-01-14 2010-11-02 Ford Global Technologies Fuel injection system for internal combustion engine with injector isolator ring
JP5310806B2 (ja) 2011-01-07 2013-10-09 株式会社デンソー 燃料噴射装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317542A (en) * 1979-02-23 1982-03-02 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel injector
US4610080A (en) * 1985-07-29 1986-09-09 Allied Corporation Method for controlling fuel injector lift
US5161743A (en) * 1986-10-24 1992-11-10 Nippondenso Co., Ltd. Electromagnetic fuel injection valve for internal combustion engine
WO2009122798A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 本田技研工業株式会社 燃料供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011056406A1 (de) 2012-06-21
US9109556B2 (en) 2015-08-18
CN102536562A (zh) 2012-07-04
US20120152206A1 (en) 2012-06-21
JP5304861B2 (ja) 2013-10-02
JP2012140930A (ja) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102536562B (zh) 燃料喷射装置
CN1815009B (zh) 流体喷射阀
CN100540881C (zh) 流体喷射喷嘴
US20100301143A1 (en) Fuel injection device
CN102200082B (zh) 燃料喷射装置
JP2008309015A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN103119274A (zh) 用于内燃机的燃料喷射系统
JP2001050141A (ja) 内燃機関の安全装置
CN105247198A (zh) 燃料喷射器
US6722586B2 (en) Pressurized injector with optimized injection behavior throughout the cylinder path
CN106609719B (zh) 一种用于高压共轨燃油喷射系统的喷油器
CN101251067B (zh) 挺杆式高压共轨电控喷油器
CN101925734B (zh) 燃料喷射器
CN102162416B (zh) 燃料喷射设备
US6425368B1 (en) Fuel injector
EP3183450B1 (en) Control valve arrangement
CN101688503A (zh) 具有流道插入物的燃油喷射器
CN101338720B (zh) 用于燃料喷射器的背压调节阀
WO2015172978A1 (en) Fuel injector
US6422208B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
JP5565291B2 (ja) 燃料噴射装置
JP5494453B2 (ja) 燃料噴射装置
JP2008274792A (ja) 流体噴射ノズル
EP2187034B1 (en) A fuel injector with axial sealing element
JP5760427B2 (ja) 燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant