CN103168163A - 两阶段燃料喷射阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种两阶段燃料喷射阀。本发明的所述两阶段燃料喷射阀构造成：从喷射泵传来的主燃料压力作用于在主燃料室（206）中的柱塞（400），并且随后通过柱塞（400）传到副燃料压力室（302），以至于压缩副燃料，从而使得针（400）以类似于滑阀的方式借助于副燃料的压力缩回，以至于打开副燃料喷嘴孔（204），并且喷射副燃料，并且主燃料喷嘴孔（202）在喷射副燃料之后打开，从而喷射主燃料，由此执行两阶段的燃料喷射。此外，主燃料路径（110、210）、副燃料路径（120、220、230）和喷嘴孔（202、204）布置到一个体（100a）的双结构中，以至于实现两类燃料的喷射。

Description

两阶段燃料喷射阀
技术领域
本发明涉及一种两阶段燃料喷射阀，更具体地说，涉及如下两阶段燃料喷射阀，该两阶段燃料喷射阀允许单一的机械式燃料喷射阀同时执行滑动式阀开/关功能和辅助燃料压缩功能，因此允许一种两阶段燃料喷射或两阶段的双燃料喷射，并允许两种燃料从燃烧室的中心同轴地喷射。
背景技术
作为柴油发动机的喷射装置，通常使用机械燃料喷射装置和电子控制燃料喷射装置。
机械燃料喷射装置通过机械喷射器将被喷射泵压缩的高压燃料喷射到燃烧室中。换而言之，在喷射泵中，通过与曲轴相连的燃料凸轮驱动柱塞来压缩燃料，并且在机械喷射器中，通过滑动针(或推杆)来打开或关闭喷嘴孔，以便喷射燃料或阻止燃料喷射。在机械燃料喷射装置中，喷射状况(喷射时间、喷射压力或喷射量)取决于发动机转速。这意味着压力与发动机转速成比例地增长。因此，大的负荷在每次旋转中被施加给泵。此外，因为压力不能够增大超过特定的发动机转速，因此高压喷射在低转速时不可用。进而，难以根据发动机工况或者发动机所安装到的船、车辆或发电机的运行状态来理想地控制喷射状况。此外，能以多个阶段喷射燃料，并且也能喷射双燃料。
作为克服一般机械燃料喷射装置的缺点的改进方案，提出一种使用共轨的电子控制燃料喷射装置。所述电子控制燃料喷射装置包括低压泵、高压泵、共轨和电磁阀喷射器。燃料在按顺序通过低压泵和高压泵期间被增压到超高压力，并且由发动机控制单元(ECU)在共轨处以特定的压力压缩。此外，电磁阀喷射器由ECU控制，以用于调节喷射时间和喷射量。电子控制燃料喷射装置允许在低转速时的高压喷射，因为加压和喷射分别进行。此外，因为喷射状况可根据工况自由控制，因此可提高发动机性能(例如输出功率)和燃料效率。再者，通过控制所述电磁阀喷射器，可以执行多阶段的喷射，如引燃喷射、主喷射和后喷射，这提高了燃料效率并且减少了排放气体。然而，电子控制燃料喷射装置不能喷射双燃料，进而不能用于双燃料发动机。
双燃料发动机或两种燃料的发动机具有两种燃烧模式。例如，在柴油燃料模式中，在喷射主燃料(例如重燃油、船用柴油)之前，可以喷射辅助燃料(例如船用柴油、船用轻柴油)，以用于改善燃烧室的燃烧环境，由此改进排气、NOx和燃烧性能。此外，在气体燃料模式中，只有辅助燃料可通过调节燃料喷射量调节器来喷射，以至于气体燃料经由进气阀流入，并且发动机进气口可被稳定地点燃。
为了通过使用上述机械燃料喷射装置或电子控制燃料喷射装置来喷射双燃料，应当添加另一个喷射器，其使系统复杂化并且大大提高了成本。
例如，在图17中示出的通常的燃料喷射装置使用平行双喷射器来喷射双燃料。双喷射器构造成通过将单个的通常的机械喷射器和单个的电磁阀喷射器组合起来而喷射不同种类的燃料。然而，因为双燃料喷射管路设置在单个喷射器体中，该喷射装置具有增大的尺寸并且占据更大的空间。此外，对应于双燃料的两个喷嘴孔和轴平行地安装在间隔开的位置。因此，两种燃料之一不可避免地在偏离燃烧室中心的位置喷射，这使得对燃料性能的优化困难。再者，当喷射包括大量颗粒的主燃料(重燃油)时，辅助燃料喷嘴孔可被封闭。此外，因为共轨、高压泵和电磁阀喷射器应当附加地安装以用于辅助喷射，因此该系统变得更为昂贵和复杂。
另外，如另一个例子，对于两阶段双燃料喷射，除了布置在燃烧室中心的已有的机械主喷射器，分开地提供的电子控制辅助喷射器能够围绕主喷射器以一定斜率安装。然而，在这种情况下，辅助喷射不在气缸盖中心进行，而是在旁边进行，并且喷射方向(角度)也朝一侧倾斜，这导致糟糕的燃料性能。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种两阶段燃料喷射阀，所述两阶段燃料喷射阀允许利用单一的机械喷射器进行两阶段的燃料喷射和双燃料喷射，由此改善燃烧性能并且以最低的成本减少排气。
本发明也致力于利用单一的机械燃料喷射阀来选择性地打开或关闭主喷嘴孔和辅助喷嘴孔，并且同时借助于简单的结构并且在不带有用于压缩辅助燃料的独立压缩泵的情况下执行辅助燃料压缩功能。
本发明也致力于通过允许两种燃料在燃烧室中心共轴地喷射来改善燃烧性能。
技术方案
在一个总的方面，提供一种用于将燃料喷射到气缸盖的燃烧室中两阶段燃料喷射阀，其包括：阀体，所述阀体具有基于相同的中轴线放射状地形成在在轴向上与前端部间隔开的位置处的多个主燃料喷嘴孔和多个辅助燃料喷嘴孔、形成为从主燃料入口直至与所述主燃料喷嘴孔邻近的位置处的主燃料入流通道、形成为在轴向上与所述主燃料入流通道连通的第一主燃料室、形成为从辅助燃料入口直至与所述辅助燃料喷嘴孔邻近的位置处的辅助燃料入流通道以及从与所述辅助燃料喷嘴孔邻近的另一位置处形成的辅助燃料排放通道；柱塞，所述柱塞插入到所述阀体的所述第一主燃料室中以用于轴向可滑动，使得辅助燃料增压室形成在前端部与所述阀体之间以用于与所述辅助燃料喷嘴孔连通，所述柱塞以施加到所述第一主燃料室的主燃料的压力向前推进，以用于将辅助燃料在所述辅助燃料增压室中增压，并且所述柱塞允许所述主燃料入流通道在辅助燃料喷射完成时刻之后与所述主燃料喷嘴孔连通；用于弹性地沿回退方向对柱塞增压的柱塞弹簧；针，所述针插入到柱塞中心中以用于沿轴向方向可滑动，所述针在其前端部具有用于封闭辅助燃料喷嘴孔的针端部，所述针通过辅助燃料增压室的压力增大来回退，使得辅助燃料增压室与辅助燃料喷嘴孔连通；以及插在针的后端部和柱塞之间的针弹簧以用于弹性地沿推进方向对针增压。
与主燃料入流通道连通的第二主燃料室可沿着柱塞前端部的外环周以槽形形成，当柱塞回退时，主燃料喷嘴孔可封闭，并且当柱塞向前推进时，主燃料入流通道可与主燃料喷嘴孔连通。
此外，与所述辅助燃料入流通道的末端连通的辅助燃料入流室和与所述辅助燃料排放通道的末端连通的辅助燃料排放室形成在所述柱塞的外环周处，并且，将所述辅助燃料入流室连接到所述辅助燃料增压室的第一细长槽和用于将所述辅助燃料增压室连接到所述辅助燃料排放室的第二细长槽形成在所述针的外环周上。所述第一细长槽和所述第二细长槽借助于所述柱塞的回退或推进而与所述辅助燃料增压室连通或封闭。
在这种情况下，辅助燃料入流室可具有沿着柱塞的外环周形成的槽和将槽与针的第一细长槽连通的连通孔，并且辅助燃料排放室可具有沿着柱塞的外环周形成的槽和将槽与针的第二细长槽连通的连通孔。
阀体可构造为沿轴向方向分开的多个分开的体的组件。
在这种情况下，阀体可包括：基体，所述基体具有主燃料入口、第一主燃料入流通道、辅助燃料入口和第一辅助燃料入流通道；喷嘴体，所述喷嘴体具有第一主燃料室、主燃料喷嘴孔和辅助燃料喷嘴孔，并且所述喷嘴体沿轴向方向组装到基体上，所述喷嘴体具有连接到所述第一主燃料入流通道的第二主燃料入流通道，和第二辅助燃料入流通道，所述第二辅助燃料入流通道将所述第一辅助燃料入流通道连接到辅助燃料增压室。
同时，阀体可构造为组件，其中第一体、第二体和第三体沿轴向方向从后端部朝前端部地耦联，并且保持件可耦联到所述第一体的前端部上，以包围和固定第二体和第三体。
有益效果
本发明的两阶段燃料喷射阀通过将由来自喷射泵的压力输送的主燃料的压力借助于柱塞传递到辅助燃料增压室，由此对辅助燃料进行增压。由于辅助燃料的增压，针以滑阀的方式工作，由此喷射辅助燃料。在辅助燃料被喷射之后，主燃料喷嘴孔打开，以喷射主燃料，由此形成两阶段燃料喷射。此外，通过在单一的体内双重地布置主燃料通道和辅助燃料通道以及喷嘴孔，可以同时喷射双燃料。
由此，根据本发明，可利用具有简单结构的单一的机械喷射器执行两阶段燃料喷射和双燃料喷射。
此外，主喷嘴孔和辅助喷嘴孔可利用单一的机械燃料喷射阀选择性地打开或关闭，并且辅助燃料可借助于从主燃料接收的压力来压缩。因此，辅助燃料可借助于简单的结构压缩，并且不需要独立的喷射泵来压缩辅助燃料。
再者，因为两种燃料在燃烧室的中心处在径向方向上共轴地喷射，所以燃料性能可得到改善。
附图说明
图1是根据本发明的两阶段燃料喷射阀的横截面视图。
图2是图1的底视图并且示出主喷嘴孔和辅助喷嘴孔的布置方式。
图3是示出图1的两阶段燃料喷射阀的头部部段的放大视图。
图4是沿着图3的线I-I的剖视图。
图5是沿着图3的线II-II的剖视图。
图6是沿着图3的线III-III的剖视图。
图7是沿着图4的线IV-IV的剖视图，并且示出在燃料喷射阀开始燃料喷射操作之前辅助燃料循环管路的打开状态。
图8是示出在根据本发明的两阶段燃料喷射阀开始燃料喷射操作之前的状态的图。
图9是示出在图8的状态之后，开始通过主燃料的压力压缩辅助燃料时的初始状态的图。
图10是示出在图9的状态之后，辅助燃料被喷射的状态的图。
图11是示出在图10的状态之后，辅助燃料被喷射的状态的图。
图12是示出主燃料被完全喷射的状态的图。
图13是示出根据本发明的另一实施方式的两阶段燃料喷射阀的结构的图。
图14是图13的头部部段的放大视图。
图15是沿着辅助燃料循环管路的剖视图。
图16是示出图15的头部部段的放大视图。
图17是示出常规的平行双喷射器的图。
具体实施方式
下面，参考附图详细地描述本发明的实施方式。
图1和2示出根据本发明的两阶段燃料喷射阀，其中图1是剖视图而图2是图1的底视图。
如图1和2所示，本发明的两阶段燃料喷射阀包括在其前端部(图1中的较低的端部)的喷射器体100a，在该本喷射器体100a处形成主燃料喷嘴孔202和辅助燃料喷嘴孔204。
主燃料喷嘴孔202和辅助燃料喷嘴孔204基于相同的中轴线放射状地形成在在轴向上彼此间隔开的位置。因此，两种燃料可在燃烧室的中央部段处共轴地沿径向方向喷射，以便提高燃烧性能。
在喷射器体100a处形成主燃料入口112和辅助燃料入口122。主燃料入流通道110、210形成为从主燃料入口112直至与主燃料喷嘴孔202邻近的位置。与主燃料入流通道110、210连通的第一主燃料室206在轴向上形成在主燃料入流通道110、210的中部。此外，辅助燃料入流通道120、220形成为从辅助燃料入口122直至与辅助燃料喷嘴孔204邻近的位置。辅助燃料排放通道230(参见图7)形成在与辅助燃料喷嘴孔204邻近的另一位置处。
柱塞300插入到阀体100a的第一主燃料室206中，以用于沿轴向方向可滑动。在柱塞300的后端部处的第一主燃料室206用作为所谓的“压力缸”，主燃料的压力作用于所述“压力缸”。与辅助燃料喷嘴孔204连通的辅助燃料增压室302形成在柱塞300的前端部。因此，如果施加给第一主燃料室206的主燃料压力(来自喷射泵的压力)作用于柱塞300的后端部，那么柱塞300向前推进以对容纳在辅助燃料增压室302中的辅助燃料增压。换而言之，柱塞300用作为喷射泵或燃料泵，其对辅助燃料增压。因此，不需要独立的装置来对辅助燃料增压。在增压的辅助燃料完全通过辅助燃料喷嘴孔204喷射之后，柱塞300允许主燃料入流通道110、210与主燃料喷嘴孔202连通，从而喷射主燃料。
柱塞200通过柱塞弹簧弹性地沿回退方向(向后)增压。柱塞弹簧500抵抗作用于第一主燃料室206的压力。如果作用于第一主燃烧室206的压力比柱塞弹簧500的回复力大，那么柱塞200朝前端部推进。相反地，如果柱塞弹簧500的回复力比作用于第一主燃烧室206的压力大，那么柱塞200向后端部回退。
针400插入到柱塞300中以用于沿轴向方向可滑动。柱塞300在其前端部具有针端部410，以用于封闭辅助燃料喷嘴孔204。如果针400借助于从辅助燃料增压室302中接受的压力回退，那么辅助燃料喷嘴孔204打开，从而喷射在辅助燃料增压室302中的辅助燃料。
针400通过针弹簧600沿推进方向弹性增压。换而言之，针弹簧600克服辅助燃料增压室302的压力从而对针400沿着封闭辅助燃料喷嘴孔204的方向弹性地增压。如果在辅助燃料增压室302中的辅助燃料的压力通过柱塞300增大至超过针弹簧600的弹性增压力，那么针400回退。
阀体100a可构造为沿轴向方向分开的多个分开的体的组件。这有助于更简单地加工阀体100a和更简单地组装部件。在图1所描述的实施方式中，阀体100a被分成两个体，即在轴向方向上耦联的基体100和喷嘴体200。阀体100a不一定要如图1所示分成两个体，并且阀体100a也可作为三个或更多体而分别制造，并且然后耦联在一起。此外，分开的体(例如基体100和喷嘴体200)的尺寸、长度、划分比例或诸如此类是不重要的。他们可自由地设计，只要加工、组装和机械操作得到可靠保证。
由于阀体100a被分成两个体即基体100和喷嘴体200，因此主燃料入流通道系统和辅助燃料入流通道系统也被部分地制造，并随后组装并连通。换而言之，主燃料入口112、第一主燃料流入通道110，辅助燃料入口122和第一辅助燃料流入通道120形成在基体100处。第一主燃料室206、主燃料喷嘴孔202和辅助燃料喷嘴孔204形成在喷嘴体200处，并且还形成第二主燃料入流通道210和第二辅助燃料入流通道。
图3是示出图1的两阶段燃料喷射阀的头部部段的放大视图，图4是沿着图3的线I-I的剖视图，图5是沿着图3的线II-II的剖视图，图6是沿着图3的线III-III的剖视图，图7是沿着图4的线IV-IV的剖视图。
如图3的放大视图中所示并且如上所述，主燃料喷嘴孔202和辅助燃料喷嘴孔204形成在喷嘴体200的前端部。此外，柱塞300的前端部与喷嘴体200之间的空间形成辅助燃料增压室302。针400插入到柱塞300中，并且针400的前端部部段插入到辅助燃料增压室302中并且借助于其针端部410封闭辅助燃料喷嘴孔204。针400被分成两个体，即轴向耦联的第一针体400a和第二针体400b，以用于方便地制造。
此外，与主燃料入流通道110、210的末端连通的第二主燃料室310沿着柱塞300的前端部的外环周形成。当柱塞300回退时，主燃料喷嘴孔202封闭。如果柱塞300向前推进，那么主燃料入流通道110、210和主燃料喷嘴孔202在第二主燃料室210内部彼此连接，从而喷射主燃料。
此外，与辅助燃料入流通道120、220的末端连通的辅助燃料入流室320和与辅助燃料排放通道230的末端连通的辅助燃料排放室330(参见图7)形成在柱塞300的中央部段的环周上。
再者，第一细长槽420和第二细长槽430形成在针400的外环周处。第一细长槽420用于将辅助燃料入流通道320连接到辅助燃料增压室302。第二细长槽430用于将辅助燃料增压室302连接到辅助燃料排放室330。第一细长槽420和第二细长槽430根据柱塞300的回退或推进而与辅助燃料增压室302连通或者封闭。
如图3和4所示，辅助燃料入流室320具有沿着柱塞300的外环周形成的槽320a和将槽320a连接到针400的第一细长槽420的连通孔320b。因此，经由辅助燃料入流通道120、220流入的辅助燃料填充形成在柱塞300的外环周处的槽320a，然后经由连通孔320b流入到第一细长槽420中，并且在第二细长槽420处流入到辅助燃料增压室302中。
此外，如在图3和5中所示，辅助燃料排放室330具有沿着柱塞300的外环周形成的槽330a和将槽330a连接到针400的第二细长槽430的连通孔330b。因此，流入到辅助燃料增压室302中的辅助燃料沿着第二细长槽430流出，然后流经连通孔330b和槽330a，并且通过辅助燃料排放通道230排出。
下一步，如图3和6中所示和如上所述，第二主燃料室310形成为沿着柱塞300的前端部的外环周的槽的形状。经由主燃料入流通道110、210流入的主燃料保留在第二主燃料室310的环周处，并且然后如果柱塞300向前推进，那么柱塞300遇到主燃料喷嘴孔202，从而喷射主燃料。
本发明的如上构造的两阶段燃料喷射阀通过如下方式允许两阶段的燃料喷射，即通过将由来自喷射泵的压力输送的主燃料的压力借助于柱塞传递到辅助燃料增压室302，从而对辅助燃料增压，通过对辅助燃料增压而使针400以滑阀的方式工作，从而喷射辅助燃料，并且在喷射辅助燃料之后打开主燃料喷嘴孔202，从而喷射主燃料。此外，双燃料可通过双重地布置主燃料通道和辅助燃料通道以及喷嘴孔来喷射。
下面，参考图7至12详细地描述根据本发明的燃料喷射阀的燃料喷射操作。
图7是沿着图4的线IV-IV的剖视图，并且示出在燃料喷射阀开始燃料喷射操作之前的辅助燃料循环管路的打开状态。在燃料喷射之前，辅助燃料系统借助于柱塞300和针400维持循环状态，并且主燃料系统闭锁。换而言之，针400的端部410封闭辅助燃料喷嘴孔204，并且柱塞300的前端部表面偏离针400的第一细长槽420和第二细长槽430。因此，经由辅助燃料入流通道220、辅助燃料入流室320和第一细长槽420流入辅助燃料增压室302中的辅助燃料流出到第二细长槽420并且经由辅助燃料排放室330和辅助燃料排放通道230排出。由于辅助燃料的循环，喷嘴被冷却，并且喷嘴的热负荷和碳沉积得到改善。
图8是示出在图7的两阶段燃料喷射阀开始燃料喷射操作之前的状态的图。主燃料喷嘴孔202被柱塞300封闭。因此，经由主燃料入流通道210流入的主燃料保留在第二主燃料室310中。
再次参照图1，如果主燃料在图7和图8的状态中通过来自主燃料喷射泵的压力进行输送，则主燃料充满喷射器体100a的主燃料入口112、主燃料入流通道110、210和第一主燃料室206。通过喷射泵增压的主燃料的压力在第一主燃料室206处作用于柱塞300的后端部(在图中的上部的端部表面)。此外，如果作用于柱塞300的主燃料的压力超过柱塞弹簧500的弹性力，那么柱塞300在压缩柱塞弹簧500的同时向前推进。
图9示出柱塞300通过上述程序略微推进的状态。如果柱塞300通过在第一主燃料室206施加的主燃料的压力向前推进，使得柱塞的前端部表面通过针400的第一和第二细长槽420、430，那么辅助燃料循环线路被中断，并且在辅助燃料增压室302中的辅助燃料得到增压。辅助燃料的增压力作用于针400。如果辅助燃料的由柱塞300的向前运动引起的增压力超过针弹簧600(参见图1)的弹性力，那么针400回退。
图10示出针400回退的状态。如果针400回退，那么针端部410向回移动并且打开辅助燃料喷嘴孔204，从而喷射辅助燃料。与辅助燃料喷射成比例地，辅助燃料增压室302的燃料压力降低。如果辅助燃料增压室302的压力比针弹簧600的回复力低，那么针400再次推进以封闭辅助燃料喷嘴孔204。
图11示出这种状态。换而言之，当辅助燃料增压室302的压力降低并且针400向前推进时，柱塞300也连续推进。一旦针400推进并且封闭辅助燃料喷嘴孔204，由于柱塞300的推进运动，第二主燃料室310遇到主燃料喷嘴孔202，从而将主燃料被喷射到燃烧室。
图12示出主燃料被完全喷射的状态。在喷射泵的增压行为结束的时刻，主燃料的喷射停止。如果第一主燃料室206的压力由于喷射泵的增压行为结束和主燃料喷射的终止而降低，则柱塞300返回(回退)。由于柱塞300的回退，主燃料喷嘴孔202再次关闭，并且辅助燃料增压室302再次打开，返回到在喷射开始之前的状态。
图13至16示出根据本发明的另一实施形式的两阶段燃料喷射阀，其中图13是总体构造的剖视图，图14是示出图13的头部部段的放大视图，图15是示出沿着辅助燃料循环管路的剖视图，并且图16是示出图15的头部部段的放大视图。
图13至16所示的两阶段燃料喷射阀在划分数目和喷射器体的形状、主燃料管路和辅助燃料管路的形状、柱塞和针的形状或诸如此类方面略微不同于在图1至12中图示出的燃料喷射阀。然而，该实施方式的喷射阀仅略微地更改，而不脱离上面的实施方式的喷射阀的技术精神。
如上所述，阀体可通过准备沿轴向方向分开的多个分开的体并且然后在轴向方向上组装所准备的分开的体来构成。这种实施方式示出为该技术精神的例子。
换而言之，根据本发明的阀体3000可构造为组件，其中第一体3100、第二体3200和第三体3300轴向地从后端部朝向前端部耦联，如图13和14所示。此外，保持件3700耦联于第一体3100的前端部，并且将第二体3200和第三体3300包围并固定。
主燃料入流通道具有从形成在第一体3100处的主燃料入口延伸的第一主燃料入流通道3110和第二主燃料入流通道3120，以及形成在第二体3200和第三体3300处的第三和第四主燃料入流通道3210、3310。此外，形成连接到第一主燃料入流通道3110的第一主燃料室3206。
辅助燃料入流通道具有形成在第一体3100和第二体3200处的第一和第二辅助燃料入流通道3130、3220。
主燃料喷嘴孔3302和辅助燃料喷嘴孔3304都形成在第三体3300处。柱塞3400安装在第一主燃料室3206中，经由第二体3200延伸到第三体3300，并且通过前端部限定辅助燃料增压室3306。柱塞3400通过柱塞弹簧3600朝向后端部弹性增压。
针3500安装在柱塞3400中。形成针3500的前端部的针端部3510封闭辅助燃料喷嘴孔3304。针3500通过针弹簧3650朝向前端部弹性增压。
第二主燃料室3410也形成为沿着柱塞3400的外环周的槽的形状，如上述实施方式一样。
类似地，辅助燃料入流室3420和辅助燃料排放室3430也形成为在柱塞3400的外环周上的槽和连通孔。
此外，第一细长槽3520和第二细长槽3530形成在针3500处。
图15和16是用于图示辅助燃料排放通道系统的沿不同方向截取的剖视图。辅助燃料排放通道通过分别在第一和第二体3100、3200上形成第一和第二排放通道3140、3230进行构造。第二排放通道3230与辅助燃料排放室3430连通。
如上所述，在图13至16中所示的喷射阀基于与上述实施方式的喷射阀同样的技术精神进行构造，并且也具有基本相同的燃料喷射操作，即使存在微小的区别。因此，不再详细描述该喷射阀。
虽然已经示出并描述了示例的实施方式，但本领域技术人员要理解的是，此外可做出各种在形式和细节上的各种变形，而不脱离本发明的由所附权利要求限定的范围和精神。此外，可以做出多种改型方案，以用于将具体情况或材料适应于本发明的教导，而不脱离本发明的基本范围。因此，要指出的是本发明不限制于所公开的作为预期用于实现本发明的最佳模式的具体的示例性的实施方式，而是本发明包括属于所附权利要求范围内的所有实施方式。
工业实用性
根据本发明，两阶段燃料喷射和双燃料喷射可利用单一的具有简单结构的机械喷射器来实现。
此外，主喷嘴孔和辅助喷嘴孔可利用单一的机械燃料喷射阀选择性地打开或关闭，并且辅助燃料可借助于从主燃料接受的压力来压缩。因此，辅助燃料能够借助于简单的机构压缩，并且不需要独立的喷射泵来压缩辅助燃料。
再者，因为两种燃料在燃烧室中心共轴地沿径向方向喷射，因此燃料性能可以得到改善。

Claims (7)

1.用于将燃料喷射到气缸盖的燃烧室中的两阶段燃料喷射阀，所述阀包括：
阀体，所述阀体具有基于相同的中轴线放射状地形成在在轴向上与前端部间隔开的位置处的多个主燃料喷嘴孔和多个辅助燃料喷嘴孔、形成为从主燃料入口直至与所述主燃料喷嘴孔邻近的位置处的主燃料入流通道、轴向地形成为与所述主燃料入流通道连通的第一主燃料室、形成为从辅助燃料入口直至与所述辅助燃料喷嘴孔邻近的位置处的辅助燃料入流通道以及从与所述辅助燃料喷嘴孔邻近的另一位置处形成的辅助燃料排放通道；
柱塞，所述柱塞插入到所述阀体的所述第一主燃料室中以用于轴向可滑动，使得辅助燃料增压室形成在前端部与所述阀体之间以用于与所述辅助燃料喷嘴孔连通，所述柱塞以施加到所述第一主燃料室的主燃料的压力向前推进，以用于将辅助燃料在所述辅助燃料增压室中增压，并且所述柱塞允许所述主燃料入流通道在辅助燃料喷射完成时刻之后与所述主燃料喷嘴孔连通；
柱塞弹簧，所述柱塞弹簧用于弹性地沿回退方向对所述柱塞增压；
针，所述针插入到所述柱塞中心中以用于沿轴向方向可滑动，所述针在其前端部具有针端部，以封闭所述辅助燃料喷嘴孔，所述针通过所述辅助燃料增压室的压力增大来回退，使得所述辅助燃料增压室与所述辅助燃料喷嘴孔连通；以及
针弹簧，所述针弹簧插在所述针的后端部和所述柱塞之间，以弹性地沿推进方向对所述针增压。
2.根据权利要求1所述的两阶段燃料喷射阀，其中，与所述主燃料入流通道的末端连通的第二主燃料室沿着所述柱塞的前端部的外环周形成为槽形，当所述柱塞回退时封闭所述主燃料喷嘴孔，并且当所述柱塞向前推进时，所述主燃料入流通道与所述主燃料喷嘴孔连通。
3.根据权利要求1所述的两阶段燃料喷射阀，
其中，与所述辅助燃料入流通道的末端连通的辅助燃料入流室和与所述辅助燃料排放通道的末端连通的辅助燃料排放室形成在所述柱塞的外环周处，并且
其中，将所述辅助燃料入流室连接到所述辅助燃料增压室的第一细长槽和用于将所述辅助燃料增压室连接到所述辅助燃料排放室的第二细长槽形成在所述针的外环周上，并且所述第一细长槽和所述第二细长槽借助于所述柱塞的回退或推进而与所述辅助燃料增压室连通或封闭。
4.根据权利要求3所述的两阶段燃料喷射阀，
其中，所述辅助燃料入流室具有沿着所述柱塞的外环周形成的槽和将所述槽与所述针的所述第一细长槽连通的连通孔，并且
其中，所述辅助燃料排放室具有沿着所述柱塞的外环周形成的槽和将所述槽与所述针的所述第二细长槽连通的连通孔。
5.根据权利要求1所述的两阶段燃料喷射阀，其中，所述阀体构造为沿轴向方向分开的多个分开的体的组件。
6.根据权利要求1所述的两阶段燃料喷射阀，其中所述阀体包括：
基体，所述基体具有主燃料入口、第一主燃料入流通道、辅助燃料入口和第一辅助燃料入流通道；和
喷嘴体，所述喷嘴体具有第一主燃料室、主燃料喷嘴孔和辅助燃料喷嘴孔，并且所述喷嘴体沿轴向方向组装到基体上，所述喷嘴体具有连接到所述第一主燃料入流通道的第二主燃料入流通道，和第二辅助燃料入流通道，所述第二辅助燃料入流通道将所述第一辅助燃料入流通道连接到辅助燃料增压室。
7.根据权利要求1所述的两阶段燃料喷射阀，其中，所述阀体构造为组件，其中第一体、第二体和第三体沿轴向方向从后端部朝前端部耦联，并且保持件耦联到所述第一体的前端部上，以包围和固定所述第二体和所述第三体。
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