CN106762304A - 四行程喷射阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够有信赖度地阻断未喷射的燃料向第1燃料室及燃料供应流路逆流的四行程喷射阀。其为一种能够减少喷油嘴压力室容积的同时，稳定地向喷射孔喷射燃料的四行程喷射阀。

Description

四行程喷射阀
技术领域
本发明涉及一种用于四行程燃料喷射的喷射阀。
背景技术
柴油引擎大致分为二行程引擎和四行程引擎，二行程引擎通过气缸的2次往复完成吸入、压缩、燃烧、排气的循环，四行程引擎通过气缸的4次往复完成吸入、压缩、燃烧、排气的循环。二行程引擎没有用于吸气和排气的阀门驱动系，气缸盖单纯，燃烧室只有火花塞，而燃烧效率高，但，结构上无法像四行程一样提高压缩比，因此，热效率和燃料消耗率降低。四行程引擎分别具有吸气阀和排气阀，而在吸入行程中开启吸气阀，在排气行程中开启排气阀，由此，吸入、排放混合空气和燃烧气体。四行程引擎因气缸高速进行往复运动，因此，相比二行程稍微费力，但，能够高速运行，因此，应用于小型的快艇等。
图1是表示根据以往技术的二行程引擎具有的燃料喷射用喷嘴的附图。在公开专利公报第10-2012-0074327号中公开的喷嘴，所述喷嘴从阀体(2)的端部向中心孔突出，其环状的表面(3)对于用虚线表示的气缸盖或气缸套内的对应的接触表面进行加压，具有喷嘴孔(4)的喷嘴的尖头向燃烧室(A)突出，而在开放燃料阀时能够喷射燃料。所述燃料阀形成有位于在滑块(8)的底端部图示的阀门设计的阀座(7)及具有针型阀(6)的滑动阀(5)。所述滑块在喷嘴(1)上对于上侧相对表面向下方加压。
图2为表示根据以往技术的四行程引擎所具有的燃料喷射用喷嘴的附图。韩国公开专利公报第10-2010-0002127号中图示的喷嘴，本例的柴油引擎用燃料喷射装置，包括：供应燃料的喷嘴主体(21；喷嘴体)和在其内部可移动地形成的针型阀(22)。
喷嘴主体(21)大致为末端较尖的圆筒形的块体，其基底端部的中心形成有针型阀(22)的导引孔(23)。所述导引孔(23)的前侧形成直径扩大的燃料积累部(24)，使得从外部通过燃料供应孔(25)向所述燃料积累部(24)供应燃料。并且，在燃料积累部(24)的前端形成有锥形形状的阀片部(26)。所述阀片部(26)的更前方形成有与燃料积累部(24)连接而连通的较小直径的孔(27)，所述孔(27)的壁部形成有与外部连通的喷嘴孔(28)。
针型阀(22)包括：与喷嘴主体(21)的导引孔(23)可滑动地设置的丸棒形状的基底部(30；阀针直径φD)；小于燃料积累部(24)的内径，与基底部(30)一体形成，其前端形成有与喷嘴主体(21)的阀片部(26)接触的锥形的阀片部(31)的丸棒形状的前端部(32；阀片直径φd<φD)。
针型阀(22)的阀片部(31)通过弹簧等加压部件向与喷嘴主体(21)的阀片部(26)相接的方向以荷重(W)加压，并且，在不受外力的状态下，针型阀(22)的阀片部(31)与喷嘴主体(21)的阀片部(26)接触而闭锁阀片部(26,31)之间，燃料积累部(24)与喷嘴孔(28)之间被阻断。
在燃料喷射时，从燃料供应孔(25)向燃料积累部(24)内供应既定压力的燃料，并且，通过内压的上升使得针型阀(22)受力，向导引孔(23)导引并移动至上方，阀片部(26,31)之间被开放，而能够从喷嘴孔(28)向外部喷射燃料。
以往的燃料喷射装置，在燃料喷射喷嘴的末端形成有用于多个喷射孔加工及提高流量系数的袋状的小体积部，称其为喷油嘴压力室(sac)，在喷射后，相当于sacvolume(喷油嘴压力室容积)的残留燃料油引起后喷油燃烧，而持续发生炱、未燃烧HC等燃烧室内沉积物。
如果减少sacvolume，在结束燃料喷射后，使得滴流减少，而碳氢化合物也减少，但，存在喷雾特性和喷射孔之间的偏差较大的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献0001)公开专利公报第10-2012-0074327号
(专利文献0002)公开专利公报第10-2012-0074327号
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的为提供一种能够有信赖度地阻断未喷射的燃料向第1燃料室及燃料供应流路逆流的四行程喷射阀。
并且，提供一种能够减少sacvolume的同时，稳定地向喷射孔喷射燃料的四行程喷射阀。
解决问题的技术方案
本发明提供一种四行程喷射阀，包括：冲压保持架，其包括：具有第1直径的基底滑孔；具有大于第1直径的第2直径的第1燃料室；离燃料室越远直径越小的锥形的第1开闭面；具有小于第1及第2直径的第3直径的第2燃料室；具有小于第3直径的第4直径的第2开闭面；具有大于第4直径且小于第3直径的第5直径的第3燃料室及形成放射状以使从第2开闭面向外部喷射燃料的喷射孔；及冲棒，其包括：与基底滑孔摩擦进行往复运动的基底部；开闭第1开闭面的第1开闭部；具有小于第3直径及第4直径的第6直径的燃料流入部；与第2开闭面摩擦的第2开闭部；从第2开闭面的端部至燃料流入部的既定深度形成的轴孔及与轴孔连通地形成于燃料流入部的燃料流入孔。
并且，本发明的另一例，冲压保持架还包括向第1燃料室供应燃料的燃料流入流道。
并且，本发明的另一例，冲棒在第2开闭部还形成有润滑槽。
并且，本发明的另一例，润滑槽形成于在喷嘴被闭锁时不与冲压保持架的喷射孔及第2燃料室接触的位置。
发明的效果
本发明提供的四行程喷射阀，未喷射的燃料在喷射孔周围被一次阻断，在第1燃料室周围被又一次双重阻断，从而，能够信赖地阻断向第1燃料室及燃料供应流路逆流。
并且，本发明提供的四行程喷射阀，燃料室与喷射孔之间被双重地阻断，而能够防止沉渣，并提高冲压保持架和冲棒的耐磨性。
并且，本发明提供的四行程喷射阀，能够防止逆流气体的流入，从而，能够防止冲棒和冲压保持架的脱碳，并延长摩擦面的寿命。
并且，能够减少后喷油燃烧的原因即sacvolume,减少NOx、CO、smoke、未燃烧HC及燃烧室内沉积物，而改善气缸的运转条件。
并且，在冲压保持架与冲棒之间形成有润滑槽，而减少摩擦热，使得冲压保持架与冲棒之间的公差更紧密，而防止燃料的逆流。
附图说明
图1为表示根据以往技术的二行程引擎具有的燃料喷射用喷嘴的附图；
图2为表示根据以往技术的四行程引擎具有的燃料喷射用喷嘴的附图；
图3为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀的冲压保持架的附图；
图4为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀的冲棒的附图；
图5为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀被阻断的状态的附图；
图6为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀被开放的状态的附图；
图7为根据本发明的第2实施例的四行程喷射阀的冲棒的附图。
具体实施方式
以下，参照附图更详细地说明本发明。
图3为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀的冲压保持架的附图。
根据本发明的喷射阀，包括：冲压保持架(100)，形成有用于由轴方向容纳后述的冲棒(200；参照图4)的滑动孔；冲棒(200；参照图4)，插入于滑动孔内而滑动，控制燃料的喷射。
形成于冲压保持架(100)的滑动孔从上部按顺序构成有：具有第1直径的基底滑孔(110)、具有大于第1直径的第2直径的第1燃料室(120)、离第1燃料室(120)越远直径越小的锥形的第1开闭面(140)、具有小于第1及第2直径的第3直径的第2燃料室(150)、具有小于第3直径的第4直径的第2开闭面(160)及具有大于第4直径且小于第3直径的第5直径的第3燃料室(170)。在此，上部是指在附图上在上部图示的位置。并且，用于使得燃料流入的燃料流入流道(130)与第1燃料室(120)连通地倾斜地形成。并且，冲压保持架(100)还在第2开闭面(160)由放射状形成有用于向外部喷射燃料的喷射孔(180)。
图4为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀的冲棒的附图。
冲棒(200)从上部顺次构成有：与基底滑孔(110；参照图3)摩擦而进行往复运动的基底部(210)、开闭第1开闭面(140；参照图3)的第1开闭部(240)、具有小于第3直径及第4直径的第5直径的燃料流入部(250)、与第2开闭面摩擦的第2开闭部(260)、从第2开闭面的端部至燃料流入部的既定深度形成的轴孔(270)及与轴孔(270)连通而形成于燃料流入部(250)的燃料流入孔(280)。
第1开闭部(240)为了开闭第1开闭面(140)形成与第1开闭面(140)对应的锥形。第1开闭部(240)与第1开闭面(140)紧贴而闭锁时，为了充分确保暂时存储燃料的第1燃料室(120)的空间，第1开闭部(240)的轴方向长度形成得小于第1开闭面(140)的轴方向。从而，具有与第1开闭部(240)的最大直径相同的直径的中间部(230)具有小于第1燃料室(120)的直径。由此，能够使得中间部(230)与第1燃料室(120)之间的空间用于暂时存储燃料。此时，为了能够充分确保燃料存储空间，在中间部(230)与基底部(210)之间还可形成有小于中间部(230)的直径的小径部(220)。
在第1开闭部(240)的下部形成有相比第1开闭部(240)的最小直径更小直径的燃料流入部(250)。燃料流入部(250)具有相比第2燃料室(150)及第2开闭面(160)更小的直径。在燃料流入部(250)的下部形成有与第2开闭面(160)摩擦的第2开闭部(260)。
在冲棒(200)的最下端部,即从第2开闭部(260)的下端至燃料流入部(250)的既定位置形成有轴孔(270)。并且，在燃料流入部(250)与轴孔(270)连通地形成有多个燃料流入孔(280)。
图5为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀被阻断的状态的附图，图6为表示根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀被开放的状态的附图。参照图3至图6说明根据本发明的第1实施例的四行程喷射阀的运转。
基底滑孔(110)是使得后述的冲棒的基底部(210)摩擦的部分，起到使得冲棒(200)由上下进行往复运动的作用。冲棒(200)包括在基底部(210)的上部与弹簧连接的连接轴(290)，从连接轴(290)接收动力，由上下进行往复运动而开闭喷射孔(180)。第1燃料室(120)是暂时存储通过燃料流入流道(130)流入的燃料的地方，在第1燃料室(120)积累燃料而能够稳定地喷射燃料。第1开闭面(140)形成锥形，反复地与同样形成锥形的冲棒的第1开闭部(240)接触和分离，而开闭第1燃料室(120)与第2燃料室(150)之间。当第1开闭面(140)与第1开闭部(240)分离时，第2燃料室(150)与第1燃料室(120)连通而使得在第1燃料室(120)积累的燃料流入。燃料从第2燃料室(150)通过燃料流入孔(280)及轴孔(270)向第3燃料室(170)流动，也可在第3燃料室(170)暂时积累。第3燃料室(170)是在阀被闭锁时能够暂时容纳未喷射的燃料的空间。
当冲棒(200)位于下止点时，第1开闭面(140)和第2开闭面(160)都被闭锁，通过喷射孔(180)不喷射燃料。
第2开闭面(160)形成充分长的长度，以便形成充分的面积而阻断燃料的逆流。即，如图3所示，第2开闭面(160)的长度相比第1燃料室(120)、第1开闭面(140)、第2燃料室(150)的长度更长。并且，优选地，相比冲棒(200)的行程充分地更长。第2开闭面(160)的长度和第2开闭部(260)的长度相同，第2开闭面(160)与第2开闭部(260)的接触面积能够确保充分，而能够阻断燃料从引擎通过喷射孔(180)逆流。
并且，通过第1开闭面(140)与第1开闭部(160)的接触而能够阻断燃料从第2燃料室(150)向第1燃料室(120)逆流。
如上述地，燃料流入流道(130)和喷射孔(180)双重地被阻断，从而，能够完全地阻断燃料的逆流，并且，防止燃料的泄漏。并且，因能够阻断燃料的逆流，从而，能够防止沉渣，而提高喷嘴的耐磨性。并且，能够防止因逆流气体的脱碳，而延长摩擦面的寿命。
并且，能够减少后喷油燃烧的原因即sacvolume，而减少NOx,CO,smoke,未燃烧HC及燃烧室内沉积物，改善气缸的运转条件。
参照图6，当阀被开放时，通过燃料流入流道(130)流入的燃料经过第1燃料室(120)，通过第1开闭面(140)与第1开闭部(240)之间的空间向第2燃料室(150)流入。并且，从第2燃料室(150)经过燃料流入孔(280)和轴孔(270)通过喷射孔(180)向引擎内部喷射燃料。此时，优选地，轴孔(270)的最下端部，越向下部轴孔(270)的直径形成地越宽。通过该形状使得燃料顺畅地流动，而增加通过喷射孔(180)的燃料的喷射量。
图7为表示根据本发明的第2实施例的四行程喷射阀的冲棒的附图。
根据本发明的第2实施例的四行程喷射阀除了在冲棒(200)的第2开闭部(260)形成有一个以上的润滑槽(260a)之外，其构成要素及运转原理与第1实施例相同。四行程引擎以高速运转，由此，向引擎内喷射燃料的喷嘴的冲棒(200)沿着冲压保持架(100；参照图3至图6)以高速进行往复运动。因此，冲棒(200)和冲压保持架(100)过热，而几乎所有的四行程用喷嘴都具有冷却流路。根据本发明的第2实施例的四行程喷射阀的冲棒(200)尤其为了减少冲棒(200)与冲压保持架(100)之间的摩擦面积较大的第2开闭面(160)和第2开闭部(260)的摩擦热，在第2开闭部(260)形成有用于润滑的一个以上的润滑槽(260a)。如图7所示，润滑槽(260a)形成沿着第2开闭部(260)的外周形成的环状。但，除了在图7中所示的形状之外，浅窝形状或螺旋形状等能够减少冲棒(200)与冲压保持架(100)之间的摩擦热并有助于顺利的往复运动的形状也皆可。
只是，第2开闭面(160)和第2开闭部(260)需可信赖地阻断燃料的逆流和泄露，因此，润滑槽(260a)需形成于当闭锁冲棒(200)的喷嘴时不与冲压保持架(100)的喷射孔(180)及第2燃料室(150)接触的位置。
如上述地，在冲棒(200)的第2开闭部(260)形成润滑槽(260a)，而能够在第2开闭部(260)与第2开闭面(160)之间润滑及冷却，从而，能够以更精密的公差结合，并更加提高通过第2开闭部(260)和第2开闭面(160)的逆流防止功能。

Claims (4)

1.一种四行程喷射阀，其特征在于，包括：
冲压保持架，其包括：具有第1直径的基底滑孔；具有大于第1直径的第2直径的第1燃料室；离燃料室越远直径越小的锥形的第1开闭面；具有小于第1及第2直径的第3直径的第2燃料室；具有小于第3直径的第4直径的第2开闭面；具有大于第4直径且小于第3直径的第5直径的第3燃料室及形成放射状以使从第2开闭面向外部喷射燃料的喷射孔；及
冲棒，其包括：与基底滑孔摩擦进行往复运动的基底部；开闭第1开闭面的第1开闭部；具有小于第3直径及第4直径的第6直径的燃料流入部；与第2开闭面摩擦的第2开闭部；从第2开闭面的端部至燃料流入部的既定深度形成的轴孔及与轴孔连通地形成于燃料流入部的燃料流入孔。
2.根据权利要求1所述的四行程喷射阀，其特征在于，
冲压保持架还包括向第1燃料室供应燃料的燃料流入流道。
3.根据权利要求1所述的四行程喷射阀，其特征在于，
冲棒在第2开闭部还形成有润滑槽。
4.根据权利要求3所述的四行程喷射阀，其特征在于，
润滑槽形成于在喷嘴被闭锁时不与冲压保持架的喷射孔及第2燃料室接触的位置。
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