CN108291510B - 燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃发动机的燃料喷射器(10)。该燃料喷射器(10)包括：阀针(14)，其具有针轴线(L)并且能在喷嘴壳体(18)中的孔(16)内沿着所述针轴线(L)朝向和远离针座(22)往复移动；以及针致动器(20)，其包括力施加器(32)和力转换器(34)。所述力施加器(32)被构造成在横向于所述针轴线(L)的方向上将径向力施加到所述力转换器(34)，并且所述力转换器(34)被构造成将所述径向力转换成基本平行于所述针轴线(L)的纵向力。所述针致动器(20)被构造成将所述纵向力施加到所述阀针(14)，由此实现所述阀针(14)沿着所述针轴线(L)的移动。

Description

燃料喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于将高压燃料输送到内燃发动机的燃料喷射器。

背景技术

已知间接作用式喷射器和直接作用式喷射器二者用于燃料喷射系统中。在间接作用式喷射器中，控制阀装置能操作地控制控制腔室内的燃料压力，该燃料压力作用在喷射器阀针的上端上。控制腔室内的压力水平决定针上的力的平衡，并因此控制针远离用于使阀针开始喷射的基座的精确时机。致动器(诸如电磁致动器)控制控制阀装置。致动器所施加的力并不与阀针移动直接关联，但控制该控制阀装置，控制阀装置又控制因而经由液压回路施加到阀针的力。

在直接作用式喷射器中，致动器直接联接到阀针以控制针的移动。已知压电和电磁直接作用式喷射器二者。在电磁直接作用式喷射器中，螺线管操作式致动器通过施加穿过螺线管的电流来控制具有柱塞直径的柱塞的移动。柱塞作用于布置在阀针的具有减小的第二直径的上端处的燃料腔室上。这种布置用作液压放大器装置，借此将柱塞的力传递到阀针，放大系数由柱塞直径与阀针直径之比来确定。随着柱塞被致动并被向上拉，腔室容积增加，导致控制腔室内的燃料压力降低并因此减小趋于用来安置阀针的力。如果通过去除或减小施加到螺线管的电流而去除致动力，则柱塞在弹簧力的作用下向下移动，减小控制腔室的容积并增加控制腔室中用于安置阀针的燃料压力。

期望提供一种可以承受较大力的施加的喷射器。这是因为较大的力允许针反应更快，使得系统能容纳更复杂的喷射顺序，允许使用更高压力的燃料，并且对可以在喷射系统内使用的部件加诸更少的限制。然而，可以使用常规直接作用式喷射器施加的力的量受限于燃料喷射器的几何形状。特别是，施加到针的打开力被阻力抵消；这些阻力随着柱塞的直径增加而增大。这意味着，在实践中，柱塞直径不能超过最大阈值，通常约为8mm。结果，可以施加到针的最大力通常约为110N。

本发明的目的是提供一种解决现有技术缺点的喷射器。

发明内容

在这种背景下，本发明聚焦于一种用于内燃发动机的燃料喷射器。该燃料喷射器包括：阀针，所述阀针具有针轴线并且能在喷嘴壳体中的孔内沿着所述针轴线朝向和远离针座往复移动；以及针致动器，所述针致动器包括力施加器和力转换器。所述力施加器被构造成在横向于所述针轴线的方向上将径向力施加到所述力转换器。所述力转换器被构造成将所述径向力转换成基本平行于所述针轴线的纵向力。所述针致动器被构造成将所述纵向力施加到所述阀针，由此实现所述阀针沿着所述针轴线的移动。

以这种方式，本发明提供这样的燃料喷射器，即通过施加器施加径向力来控制针的移动，由力转换器将径向力转换成纵向力。针因此可被称为“侧向致动”的。这种侧向致动是有利的，因为它允许力施加器布置在针的外侧周围，而不是布置在针的端部处，意味着致动器不需要占用纵向方向的空间。

所述力转换器可包括至少一个枢转构件，所述至少一个枢转构件被构造成围绕枢转点枢转以将所述径向力转换成所述纵向力。以这种方式使用枢转构件提供了将径向力转换成纵向力的特别简单的手段。此外，可以通过选择枢转构件的尺寸和枢转的部位来微调施加到针的力，从而允许本发明的致动器适于根据需要因不同的应用而施加许多不同的力。

所述至少一个枢转构件可包括位于所述枢转点的施加器侧的第一杆部以及位于所述枢转点的针侧的第二杆部。所述力施加器可被构造成将所述径向力施加到所述第一杆部，并且所述枢转构件可被构造成围绕所述枢转点枢转以使所述第二杆部在分量基本平行于所述针轴线的方向上移动。

所述至少一个枢转构件可包括杆臂，所述杆臂具有作为所述枢转点的弯头。以这种方式提供弯头允许枢转构件的特别紧凑的构造。

所述力转换器可包括多个枢转构件。所述枢转构件之间可具有流动路径。每个枢转构件均可至少部分地由一段大致柱形外壳限定。该布置是特别有利的，因为柱形外壳构造允许力转换器紧贴配合到孔中，而流动路径允许油流过枢转构件及其周围，并且使用多个枢转构件造成平衡力施加到针，从而促进燃料喷射器的平滑操作。

所述壳体可限定肩部，并且所述枢转构件被定位成使得所述枢转点在所述枢转构件枢转期间抵靠所述肩部。肩部提供了将力转换器的位置固定在壳体的孔内的特别牢固的手段。

所述枢转构件可包括位于所述枢转点的附近的枢转区域，并且所述枢转区域可由机械硬度比所述枢转构件的其余部分的材料硬的材料制成。使枢转区域的材料比枢转构件的其余部分硬意味着枢转区域特别耐磨，这延长了燃料喷射器的使用寿命。

所述力施加器可包括电磁线圈。在这种情况下，所述力转换器的与所述电磁线圈相邻的部分可由磁性材料制成，并且所述电磁线圈可被构造成使得激活所述电磁线圈会导致将所述径向力施加到所述力转换器。当与常规轴向致动比较时，电磁线圈和上述侧向致动的组合是特别有利的，因为系统退磁的发生比系统径向磁化而不是轴向磁化时快，这允许更好地控制燃料输送到燃烧腔室中。

还设想了施加径向力的其他致动手段。

所述力转换器可包括将所述纵向力施加到所述阀针的头部。所述头部可经由诸如液压间隙调节器(HLA)之类的第一阻尼装置联接到所述阀针。阻尼装置提供阻尼效果，并且还可用于将头部定位在期望位置中。所述头部可被夹在第一阻尼装置和第二阻尼装置之间，诸如第一HLA和第二HLA之间。

所述燃料喷射器可包括回复装置，所述回复装置被构造成将回复力施加到所述阀针以将所述阀针推向所述针座。所述回复装置可包括针弹簧和/或增压凸缘。

所述燃料喷射器可包括针引导件，所述针引导件用于引导所述阀针在所述孔内的移动。在包括增压凸缘的实施方式中，所述增压凸缘可用作所述针引导件。

上述致动器可结合液压放大器使用。在这种情况下，所述阀针包括柱塞部和针部。所述力转换器被构造成将所述纵向力施加到所述柱塞部，并且所述柱塞部经由液压放大系统联接到所述针部，使得所述柱塞部的纵向移动实现所述针部沿着所述针轴线的移动。

在本申请的范围内，明确地意图在于前面段落、权利要求书和/或以下描述和附图中阐述各个方面、实施方式、示例和另选方案，并且特别是其各个特征可独立或以任何组合取得。也就是说，任何实施方式的所有实施方式和/或特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这些特征不兼容。

附图说明

为了更容易理解本发明，现在将参考附图详细地描述本发明的示例，在图中：

图1是处于闭合位置中的本发明的一个实施方式的燃料喷射器的示意性横截面，其包括由致动器致动的阀针；

图2是沿着处于图1的闭合位置中的燃料喷射器的线A-A截取的部分横截面，图示了当喷射器处于闭合位置中时的喷射器的组成部分的相对位置；

图3是示出图1的燃料喷射器的一部分的特写的部分横截面；

图4是处于“打开”位置中的图1的燃料喷射器的示意性横截面，在打开位置中允许燃料从多个出口流向燃烧腔室；

图5是沿着处于图4的打开位置中的燃料喷射器的线B-B截取的部分横截面，图示了当喷射器处于打开位置中时的喷射器的组成部分的相对位置；

图6是根据本发明处于闭合位置中的燃料喷射器的一个另选实施方式的示意性横截面；

图7是根据本发明处于闭合位置中的燃料喷射器的第二另选实施方式的示意性横截面；

图8是根据本发明处于闭合位置中的燃料喷射器的第三另选实施方式的示意性横截面；以及

图9是根据本发明处于闭合位置中的燃料喷射器的第四另选实施方式的示意性横截面。

具体实施方式

出于以下描述的目的，将认识到，例如，对上、下、向上、向下、上面和下面的参考并非旨在是限制性的并且仅涉及如图所示的喷射器的取向。

本发明涉及图1中总体示出的类型的燃料喷射器10。喷射器10为适用于内燃发动机(特别是柴油发动机)的燃料喷射系统的直接作用式燃料喷射器，其中燃料通常以超过2000巴(通常高达3000巴)的高压水平被喷射到发动机中。

喷射器10的下端包括喷射喷嘴12，喷射喷嘴12包括阀针14。阀针14限定纵向针轴线L，并且针14能在致动器20的影响下在设置于喷射喷嘴壳体18中的盲孔16内滑动，这也形成喷射器10的一部分。高压燃料通过高压供应通道(未示出)被输送到限定在孔16内的内部喷射器容积24。阀针14能与限定在孔16的盲端24处的阀针座22接合，以控制从喷射器10向发动机(未示出)的燃烧腔室的燃料流动。

喷射喷嘴壳体18包括喷射喷嘴上壳体26和喷射喷嘴下壳体28。喷射喷嘴下壳体28、上壳体26和致动器20被容纳在盖形螺母30内，以将各部分相对于彼此牢固地保持到位。

更详细地考虑致动器20，致动器20包括力施加器32和力转换器34。力施加器32被构造成在横向于针轴线L的方向上将径向力施加到力转换器34，并且力转换器34被构造成将径向力转换成纵向力(基本上平行于针轴线L)。力转换器34被构造成将纵向力施加到针14，这导致针14沿着针轴线L移动远离阀座22。

如图3最佳所示，力转换器34包括多个枢转构件36，枢转构件36被构造成围绕枢转点38枢转以将径向力转换成纵向力。每个枢转构件36均被杆臂40限定，杆臂40包括在弯头46处结合的第一杆部42和第二杆部44。在使用中，弯头46充当枢转点38。第一杆部42被大致布置在枢转点38的施加器侧，并且第二杆部44被大致布置在枢转点38的针侧。枢转点38抵靠被壳体18限定的肩部48。

如图2最佳所示，枢转构件36环绕着针14，使得枢转构件36一起限定与阀针14同轴的大致柱形外壳。以这种方式，每个枢转构件36均至少部分地由一段大致柱形外壳限定。枢转构件36之间具有流动路径，以允许油在力转换器34的各段之间和周围通过。

返回参照图3，第一杆部42和第二杆部44基本上垂直于彼此。在第一杆部42的远离针座22的端部处，第一杆部42设置有移动止动件50，移动止动件50在使用中抵接针14以限制枢转构件36的枢转移动。在第二杆部44的最接近阀针14的端部处，第二杆部44设置有头部52，头部52在使用中将纵向力施加到针14。

力转换器34的第一杆部42的至少一部分由磁性材料制成。特别是，力转换器34的与力施加器32相邻的部分由磁性材料(诸如FeSi或FeCo)制成。力转换器34也可涂覆有非磁性材料。

枢转构件36包括枢转区域54，枢转区域54位于弯头46或枢转点38的附近。在该枢转区域54中，枢转构件36包括机械硬度比枢转构件36的其余部分的材料硬的材料。例如，枢转区域54可由碳或不锈钢制成，或者由具有适当高的机械硬度的另一材料制成。

力转换器34的枢转构件36可通过任何合适的方法(例如金属注射成型或烧结工艺)制造。不同的材料可在制造过程中集成到枢转构件中，以形成具有不同特性的区域(例如，靠近力施加器的磁性区域，或者在枢转区域中具有高机械硬度的材料)。另外或另选地，枢转构件的不同区域可在成型或烧结之后进行不同的处理，例如热处理某些区域。

力施加器32包括电磁线圈56。电磁线圈56环绕力转换器34和针14，使得线圈56、力转换器34和针14彼此同轴。在使用中，电流可以施加到线圈56，以在壳体中感应出磁场来吸引力转换器34的磁性材料。

力施加器32被容纳在凹部58中，凹部58被限定在喷射喷嘴上壳体26和喷射喷嘴下壳体28之间。非磁性的环形间隔件60设置在线圈56的内侧，位于线圈56和内部喷射器容积24之间。在操作中，间隔件60将线圈56和高压油分离，确保线圈56保持干燥。

现在转到阀针14，并且返回参照图1，阀针14包括离阀座22最近的下部末端区域62、位于远离阀座22的端部处的顶部区域64以及位于顶部区域64和末端区域62之间的中间区域66。末端区域62具有相对较小直径并且在阀闭合时抵靠阀针座22。阀针的顶部区域64被针弹簧67附接至壳体的内表面。

中间区域66与下部末端区域62比较具有增大直径。从如图1所示的中间区域66的底部朝向顶部移动，中间区域66被针引导件68包围，针引导件68采取附接至壳体18的环的形式。针引导件68设置有贯穿通道70，贯穿通道70允许油流过环。以这种方式，针引导件68用于引导针14而不干扰油在孔16内的流动。

继续向上，针14设置有增压凸缘72。增压凸缘72包括固定到阀针14的环形轴环74，并包括在轴环74的下边缘处远离轴环74朝向喷射喷嘴壳体18径向延伸的凸缘区段76。凸缘区段76被构造成与喷射喷嘴壳体18限定最小间隙，并且设置有至少一个贯穿通道78，贯穿通道78限定供流过喷射器10的高压燃料使用的流动路径。贯穿通道78被构造成使得燃料流过凸缘76存在一定的阻力。

凸缘76提供压力座80，高压油作用在压力座80上以将凸缘76并因此将附接至凸缘76的针14朝向阀针座22偏置，这将在下面更详细描述。凸缘76还提供引导功能，用于使阀针14保持与阀针座22对准。

继续沿针14进一步向上，针14设置有上轴环82，上轴环82位于力转换器34的枢转构件36之间。

第一阻尼装置84采取图3中最佳所示的第一液压间隙调节器(HLA)86的形式，并且经由推入配合安装在上轴环82上。HLA86包括由轴环90和从轴环82朝向针14延伸的内部凸缘92组成的环形HLA活塞88，并包括位于HLA活塞88的内部凸缘92和上轴环82之间的HLA弹簧94。在使用中，HLA活塞88的内部凸缘92和上轴环82之间的间隙填充有油。阀针14穿过活塞88的中心和HLA86的弹簧94。内部凸缘92的内径略微大于阀针14的直径，使得针14可以自由滑过内部凸缘92。

第二阻尼装置96采取第二液压间隙调节器(HLA)98的形式并被安装在增压凸缘72的轴环74上。第二HLA98具有与第一HLA 86基本相同的构建，具有由轴环102和从轴环102朝向针14延伸的内部凸缘104组成的环形HLA活塞100，并具有位于HLA活塞100的内部凸缘104与增压凸缘72的轴环102之间的HLA弹簧106。在使用中，HLA活塞100的内部凸缘104与轴环102之间的间隙填充有油。

第一HLA86和第二HLA 98被定位成使得枢转构件36的头部52被夹在第一HLA86和第二HLA98之间。第一HLA弹簧94和第二HLA弹簧106处于夹住枢转构件的压缩状态下。由第一HLA 86的弹簧94生成的弹簧力略大于由第二HLA 98的弹簧106生成的弹簧力，使得HLA86、98被构造成将枢转构件向下朝向肩部48偏置，由此保持枢转区域54和枢转点38之间的接触。以这种方式，HLA 86和98用于阻尼头部52的运动，还用于将头部52偏置到预定位置中。然而，由HLA施加的弹簧力小于由针弹簧67提供的弹簧力。

现在将参考图1至图5描述燃料喷射器10的操作。图1、图2和图3图示了阀针14处于闭合位置中时的燃料喷射器10。当针14处于闭合位置中时，力转换器34采用闭合构造。图3和图4图示了阀针14处于打开位置中时的燃料喷射器10。当针14处于打开位置中时，力转换器34采用打开构造。

在操作喷射器10时，通过控制施加到致动器20的线圈56的电流来控制阀针14在闭合位置和打开位置之间的移动。

参照图1、图2和图3，当阀针14处于闭合位置中时，没有电流穿过致动器20的线圈56，并由此没有磁力施加到力转换器34。

孔16中的加压燃料趋于将力施加在针14、HLA 86、98和增压凸缘72的表面上。压力同样作用于所有这些暴露表面上。然而，当针14抵靠阀座22时，末端区域62未暴露至闭合构造中的加压燃料，由此当针闭合时，没有力施加到针14的末端区域62。由此，净向下力作用于针14上，导致针朝向阀座22向下偏置。另外，针弹簧67用于进一步将针14向下朝向阀座22偏置。由此，在闭合构造中，针14在针表面上的燃料压力和针弹簧67施加的力的影响下抵靠阀座22。弹簧67的存在因此降低了燃烧腔室中的喷射器10在闲置期间泄漏的可能性。

第一HLA 86经由上轴环82附接至针14，也通过增压凸缘72上的燃料压力的作用而向下偏置。第一HLA 86作用于枢转构件36的头部52上，以将头部向下偏置，这样将枢转构件36偏置到闭合构造中。

在闭合构造中，头部52位于大致朝向针座14的向下位置处。第一杆部42大致向内并朝向针轴线L倾斜。通过抵接针14的移动止动件50来限制向内倾斜。第一杆部42的向内倾斜将燃料填充间隙110限定在枢转构件36和喷射喷嘴上壳体26之间，如图2最佳所示。

为了使针14从闭合位置移向打开位置，向线圈56施加电流。当施加电流时，在喷射喷嘴上壳体26和喷射喷嘴下壳体28二者中感应出电磁场，以在大致朝向线圈的径向方向上吸引枢转构件36的磁性部分。因此，使用线圈56感应出磁场导致在大致径向(即横向于针轴线L)的方向上将力施加到枢转构件36。特别是，线圈56感应出施加到枢转构件36的第一杆部42的径向力。

施加的径向磁力导致第一杆部42在朝向壳体18的径向向外方向上移动。第一杆部42的这种向外径向移动导致枢转构件36围绕枢转点38枢转，使得枢转点38抵靠喷射喷嘴下壳体28的肩部48。枢转运动导致第二杆部44以及头部52在纵向方向上向上移动，至少移动分量沿着针轴线L。

头部52的向上移动在沿着针轴线L的方向上提升第一HLA 86，这又将力施加在上轴环82上。第一HLA 86由此向上推动针14，抵抗针弹簧67的力和燃料施加在压力座80上的压力，导致针14在沿着针轴线L的方向上远离针座22移位。将第二HLA弹簧106压缩在其静止位置中会导致第二HLA 98在从闭合构造到打开构造的整个运动中保持与头部52接触。

一旦阀针14已抬离阀针座22，燃料就能够流过喷射器而进入燃烧腔室，并且针14现在处于打开位置中，如图4和图5所示。

在图4和图5的打开位置中，枢转构件36被布置在打开构造中。在打开构造中，将第一杆部42向外偏置，使得第一杆部42抵靠由孔16限定的内表面。头部52已向上移位，并且位于相对于打开构造远离针座22的位置中。油可以在限定于枢转构件36的各段之间的流动路径内容易地流动。

当需要终止喷射时，去除施加到线圈56的电流。去除电流会去除在径向方向上施加到枢转构件36的第一杆部42的磁力。结果，没有力导致第二杆部44向上移位，因此没有力导致头部52向上移位。

因此，当关闭电流时，去除从第一HLA 86施加到针14的力。在不存在由致动器20施加到针的任何向上力的情况下，作用于增压凸缘74的压力座80上的燃料压力与来自针弹簧67的力相结合，克服作用于阀针14的推力表面上的向上力，并且导致针14向下移动并进入闭合位置中。

第一HLA 86经由上轴环82附接至针14，并且随着针14向下移动也向下移动。第一HLA 86作用于枢转构件36的头部52上以向下推动头部52，并由此将枢转构件36移入闭合构造中，如图1至图3所示。

通过控制施加到线圈56的电流，可以因此控制喷射以准确地输送单次或多次燃料喷射。特别有利地，系统的退磁在如本发明磁场是径向时发生得比磁场是轴向时更快，因为力转换器34隔离了涡流。本发明的径向致动器因此提供更快的退磁，并因此更快地闭合阀，允许更好地控制燃料向燃烧腔室的输送。

因为力转换器34的构造，针14的纵向位移等于枢转构件36的第一杆部42的径向位移。由此，可以通过控制枢转构件36的尺寸准确地控制纵向位移。

此外，可以通过控制转换器34的尺寸来微调经由力转换器34施加到针14的力。杠杆原理可以应用于第一杆部和第二杆部，并且第一杆部42和第二杆部44的相对尺寸可以变化以增大或减小所施加的力。例如，可以增加第一杆部42的长度。这增加了距施加径向力的枢转点38的距离。此外，增加第一杆部42的长度增大了将磁力施加到其上的容积，由此增加总径向磁力。特别是，通过使用杠杆原理，可以通过改进枢转构件36的几何形状而容易实现超过200N的力。

当枢转构件36完全向外打开时，枢转构件36的外表面上的非磁性层防止与壳体18磁性粘连。此外，枢转构件36的枢转区域和壳体28之间的接触意味着枢转构件36连接到磁路，这增大了所施加的力并有助于更快地进行磁切换。

施加到针的较高的提升力意味着燃料喷射器可以在较高的燃料压力下使用。

包括第一HLA 86和第二HLA 98是为了解释在操作中经历的热和高压下下的部件膨胀。在移动期间，HLA 86和98二者也保持头部52紧靠阀针14。第二HLA 98的另一功能是抑制枢转构件36的移动。安置阀针14的速度可导致枢转构件36围绕肩部48枢转时不希望的振动，并造成不必要的磨损。在需要多个喷射模式的高性能系统中，务必使阀针14和枢转构件36之间的联接不能因磨损而受到损害，并且第二HLA 98适当地阻尼系统使得磨损被最小化。

在较低性能系统中，施加到系统的应力和组成部分的移动速度减小。图6图示了特别适用于根据本发明的第二实施方式的较低性能系统的燃料喷射器112。除省略第二HLA98之外，图6的实施方式类似于图1至图5的实施方式。在该第二实施方式中，枢转构件36的头部52抵靠第一HLA 86。以这种方式，第一HLA 86仍用于将头部52偏置到预定位置中，并且在从闭合构造转变到打开构造时阻尼头部52的运动。可以省略第二HLA 98，因为在较低性能系统中，喷射器112可以更容易地应对而没有第二HLA 98的阻尼效果。图6的实施方式因此是更易于制造和维护的更简单的燃料喷射器。

图7图示了根据本发明的第三实施方式的燃料喷射器114。图7的实施方式类似于图1至图5的实施方式，但除了在该实施方式中，增压凸缘174被整合到阀针14的顶部区域64中，由此提供了高压油作用在其上以将针14朝向阀座22偏置的压力座80，如上所述。增压凸缘74还提供引导功能，用于使阀针14保持与阀针座22对准。以这种方式，压力座80的油作用区域增加，提供了更大的向下作用力以朝向针座22偏置或在操作中推动针14。更大的力实现更复杂的喷射模式并且实现更高性能的喷射器。

虽然已关于具有单个针的直接作用式燃料喷射器描述了本发明，但是将认识到，多个不同系统可以结合关于图1至图7详述的实施方式的致动器来组合。根据这一点，图8图示根据本发明的第四实施方式的燃料喷射器116，其利用机械和液压放大方法的组合来开发本发明。在该实施方式中，针14包括柱塞部118和针部120，其中力转换器34被构造成沿着针轴线L将纵向力施加到柱塞部118。柱塞部118经由液压放大系统122联接到针部120，使得柱塞部118的纵向移动实现针部120沿着针轴线L的移动。

在常规的间接作用式燃料喷射器中，已知机械和液压放大系统的组合。然而，这些系统对提供相对较低的向上力的轴向致动器的依赖造成需要较高的放大率。特别是，这样的常规系统需要放大率介于3和4之间。通过使用径向致动，根据本发明，可以在柱塞上实现较高的初始力，使得可以利用较小的放大率(通常介于1.05和2之间)实现相同的输出力。较小的放大率是特别有利的，因为它允许更大程度的部件设计灵活性，并且允许设计对液压波较不敏感的较小部件。

图9图示根据本发明的第五实施方式的燃料喷射器124。图9的实施方式类似于图1至图5的实施方式，但除了在该实施方式中，力施加器32包括环形的磁性套筒126，这进一步增强燃料喷射器124的性能。套筒126被集成到喷射喷嘴上壳体26中，使得它包围枢转构件36的磁性区域的至少一部分。套筒126的至少一部分由磁性材料(诸如FeSi或FeCo)制造，使得套筒126增加在喷射期间施加到枢转构件36的径向磁力。

虽然在描述和图示的实施方式中，力转换器包括四个枢转臂，但是可使用任何合适数目的枢转臂。在描述的实施方式中，移动止动件设置在每个枢转臂上，以限制枢转构件的枢转。然而，设想这样的实施方式，即枢转止动件设置在针上，例如作为包围针的轴环，枢转构件抵接它以限制枢转构件的枢转。

喷射系统的任何合适部件可根据期望彼此集成。例如，轴环部件或增压凸缘可与阀针集成。根据期望，第二HLA可与增压凸缘集成。

在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (14)

1.一种用于内燃发动机的燃料喷射器(10)，该燃料喷射器(10)包括：

阀针(14)，所述阀针(14)具有针轴线(L)并且能在喷嘴壳体(18)中的孔(16)内沿着所述针轴线(L)朝向和远离针座(22)往复移动；以及

针致动器(20)，所述针致动器(20)包括力施加器(32)和力转换器(34)；

其中，所述力施加器(32)被构造成在横向于所述针轴线(L)的方向上将径向力施加到所述力转换器(34)，并且所述力转换器(34)被构造成将所述径向力转换成基本平行于所述针轴线(L)的纵向力；

其中，所述针致动器(20)被构造成将所述纵向力施加到所述阀针(14)，由此实现所述阀针(14)沿着所述针轴线(L)的移动；

其中，所述力施加器(32)包括电磁线圈(56)，所述电磁线圈(56)环绕所述力转换器(34)和所述阀针(14)，使得所述电磁线圈(56)、所述力转换器(34)和所述阀针(14)彼此同轴；并且

其中，所述力转换器(34)包括将所述纵向力施加到所述阀针(14)的头部(52)，并且其中所述头部(52)经由第一阻尼装置(84)联接到所述阀针(14)。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述力转换器(34)包括至少一个枢转构件(36)，所述至少一个枢转构件(36)被构造成围绕枢转点(38)枢转以将所述径向力转换成所述纵向力。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个枢转构件(36)包括位于所述枢转点(38)的施加器侧的第一杆部(42)以及位于所述枢转点(38)的针侧的第二杆部(44)，其中所述力施加器(32)被构造成将所述径向力施加到所述第一杆部(42)，并且所述枢转构件(36)被构造成围绕所述枢转点(38)枢转以使所述第二杆部(44)在分量基本平行于所述针轴线的方向上移动。

4.根据权利要求2或3所述的燃料喷射器，其中，所述至少一个枢转构件(36)包括杆臂(40)，所述杆臂(40)具有作为所述枢转点(38)的弯头(46)。

5.根据权利要求2或3所述的燃料喷射器，其中，所述力转换器(34)包括多个枢转构件(36)，所述多个枢转构件(36)之间具有流动路径，每个枢转构件(36)均至少部分地由一段大致柱形外壳限定。

6.根据权利要求2或3所述的燃料喷射器，其中，所述壳体(18)限定肩部(48)，并且所述枢转构件(36)被定位成使得所述枢转点(38)在所述枢转构件(36)枢转期间抵靠所述肩部(48)。

7.根据权利要求2或3所述的燃料喷射器，其中，所述枢转构件(36)包括位于所述枢转点(38)的附近的枢转区域(54)，所述枢转区域(54)由机械硬度比所述枢转构件的其余部分的材料硬的材料制成。

8.根据权利要求1、2或3所述的燃料喷射器，其中，所述力施加器(32)包括电磁线圈(56)，其中所述力转换器(34)的与所述电磁线圈(56)相邻的部分由磁性材料制成，并且其中所述电磁线圈(56)被构造成使得激活所述电磁线圈(56)会导致将所述径向力施加到所述力转换器(34)。

9.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述头部(52)被夹在第一阻尼装置(84)和第二阻尼装置(96)之间。

10.根据权利要求1、2或3所述的燃料喷射器，所述燃料喷射器包括回复装置(67，72)，所述回复装置(67，72)被构造成将回复力施加到所述阀针(14)以将所述阀针(14)推向所述针座(22)。

11.根据权利要求10所述的燃料喷射器，其中，所述回复装置包括增压凸缘(72)。

12.根据权利要求11所述的燃料喷射器，所述燃料喷射器进一步包括针引导件(68，72)，所述针引导件(68，72)用于引导所述阀针(14)在所述孔(16)内的移动。

13.根据权利要求12所述的燃料喷射器，其中，所述增压凸缘(72)用作所述针引导件。

14.一种用于内燃发动机的燃料喷射器(10)，该燃料喷射器(10)包括：

阀针(14)，所述阀针(14)具有针轴线(L)并且能在喷嘴壳体(18)中的孔(16)内沿着所述针轴线(L)朝向和远离针座(22)往复移动；以及

针致动器(20)，所述针致动器(20)包括力施加器(32)和力转换器(34)；

其中，所述力施加器(32)被构造成在横向于所述针轴线(L)的方向上将径向力施加到所述力转换器(34)，并且所述力转换器(34)被构造成将所述径向力转换成基本平行于所述针轴线(L)的纵向力；

其中，所述针致动器(20)被构造成将所述纵向力施加到所述阀针(14)，由此实现所述阀针(14)沿着所述针轴线(L)的移动；

其中，所述力施加器(32)包括电磁线圈(56)，所述电磁线圈(56)环绕所述力转换器(34)和所述阀针(14)，使得所述电磁线圈(56)、所述力转换器(34)和所述阀针(14)彼此同轴；并且

其中，所述阀针(14)包括柱塞部(118)和针部(120)，其中所述力转换器(32)被构造成将所述纵向力施加到所述柱塞部(118)，并且其中所述柱塞部(118)经由液压放大系统(122)联接到所述针部(120)，使得所述柱塞部(118)的纵向移动实现所述针部(120)沿着所述针轴线(L)的移动。

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