CN109838327A - 燃料喷射系统以及操作燃料喷射系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料喷射系统以及操作燃料喷射系统的方法，该种用于车辆发动机的燃料喷射系统可以包括安装在喷射器喷孔中的喷射嘴和定位系统，所述喷射器喷孔形成在发动机的汽缸盖中，其中，所述喷射嘴的尖端部突出地形成到燃烧室中，所述定位系统配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。本发明进一步提供一种用于操作该燃料喷射系统的方法。

Description

燃料喷射系统以及操作燃料喷射系统的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月27日提交的德国专利申请第102017221203.9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车辆的内燃机的燃料喷射系统。此外，本发明还涉及一种用于操作车辆的内燃机的燃料喷射系统的方法。
背景技术
通常，燃料喷射系统在内燃机的燃烧中起到了重要的作用。在燃烧室中，喷射嘴与活塞碗布局之间的相互关系是清洁燃烧和充分燃烧的主要驱动因素。
在直喷式发动机形态下，喷射器的底端部分与垫圈一起安装在喷射器喷孔中。喷射嘴的尖端部以固定的突出延伸到燃烧室中。通过选择限定的垫圈厚度，喷射器位置以及由此活塞碗到喷嘴的布局被限定。最终选择的喷射器位置用于最大化的动力和高转速以及低端转速和低负载，并且在发动机工作期间，喷射器位置是不可改变的。最后，所选择的喷射器位置总是折衷的方案，并不能匹配用于每个发动机工作点的最佳喷射器位置。
文献US9664160B2可以包括一种车辆高压直喷类型的喷射器，该种喷射器具有用于燃料雾化的气门座本体。喷嘴孔具有椭圆形截面，从而可以提高燃料喷射速度，由此能够使燃料雾化效果最大化。
因此，这就需要一种进一步改善的燃料喷射系统以及相应的燃料喷射方法。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的内燃机的燃料喷射系统以及一种用于操作车辆内燃机的燃料喷射系统的方法。
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆内燃机的燃料喷射系统。
该燃料喷射系统可以包括安装在喷射器喷孔中的喷射嘴，该喷射器喷孔形成在内燃机的汽缸盖中，其中所述喷射嘴的尖端部突出到燃烧室中。
所述燃料喷射系统可以进一步包括定位系统，该定位系统配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。
所述定位系统可以包括张紧设备，该张紧设备配置为将第一轴向力在喷射嘴的第一轴向方向上施加至喷射嘴。
所述定位系统可以包括调整设备，该调整设备配置为将第二轴向力施加至喷射嘴，所述第二轴向力与所述第一轴向力在相反方向上定向，并且其中，所述调整设备配置为改变施加至喷射嘴的第二轴向力，其中，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置能够调整至预定位置范围之内的预定位置。
本发明的各个方面致力于提供一种用于操作车辆内燃机的燃料喷射系统的方法。
该方法可以包括：提供安装在喷射器喷孔中的喷射嘴，所述喷射器喷孔形成在内燃机的汽缸盖中，其中，所述喷射嘴的尖端部突出到燃烧室中；以及提供用于调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置的定位系统。
该方法可以进一步包括：利用张紧设备将第一轴向力在第一轴向方向上施加至喷射嘴。
该方法还可以包括：利用调整设备将第二轴向力在第二轴向方向上施加至喷射嘴，所述第二轴向力与所述第一轴向力在相反方向上定向。
该方法可以额外地包括如下步骤：改变施加至喷射嘴的第二轴向力，其中，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置调整至预定位置范围之内的预定位置。
本发明的各个方面致力于提供一种车辆，该车辆具有上面所描述的内燃机和燃料喷射系统。
本发明的构思是致力于提供一种具有定位系统的燃料喷射系统，该定位系统配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置，因此有效地获得了最佳喷射器位置，特别是在内燃机的多种工作状态下的燃烧室中的喷射器尖端的最佳位置。因此，能够改善发动机效率和颗粒物的排放。通过根据发动机转速和负载将喷射嘴放置在最佳位置，能够获得上面所提及的有益特性。
另外，用于根据本发明的示例性的实施方案的燃料喷射系统的定位系统并不关联至具体的制造商的喷射系统，由此促进定位系统以及所有喷射系统的使用。根据本发明的示例性的实施方案的定位系统能够以简单方式整合到现有布局中，其中仅需要稍微调整汽缸盖和/或喷射器。
通过根据燃料喷射系统的构造界限(construction boundaries)来提供选择调整方法的可能性，本发明的各个方面致力于提供额外的自由度。
根据本发明的示例性的实施方案，通过张紧设备施加至喷射嘴的所述第一轴向力与通过调整设备施加至喷射嘴的第二轴向力在量级上大致相等。所具有有益效果是：在完整的发动机循环周期中施加至喷射嘴的力是大致上恒定的。由于不存在施加至喷射嘴上的力失衡，因此喷射嘴可以保持精确的燃料喷射能力，并且对燃料喷射质量没有负面影响。
根据本发明的另一示例性的实施方案，通过调整所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置，突出到燃烧室中的所述喷射嘴的尖端部的距离能够调整至预定位置范围之内的预定位置。在这种情况下，可以实现用于内燃机的所有工作点的喷射嘴的尖端部的最佳位置。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述张紧设备可以包括连接至所述喷射嘴的弹性元件，使得该弹性元件的弹性力转换成施加至定向在所述喷射嘴的第一轴向方向上的第一轴向力。通过设置弹性元件，可以有效地弹性承载喷射嘴，从而稳固地支撑在喷射器喷孔中。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述张紧设备可以进一步包括：摇臂、喷射器安装元件和喷射器夹持元件，其中，所述弹性元件与所述喷射嘴大致平行布置并且将弹性力施加至所述摇臂的第一侧；所述摇臂支撑在设置于该摇臂第二侧的喷射器安装元件之间；所述喷射器安装元件安装至汽缸盖；所述喷射器夹持元件设置在毗邻弹性元件的摇臂的第一侧，该喷射器夹持元件在预定的轴向位置处紧固所述喷射嘴。
通过设置喷射器安装元件，可以提供喷射嘴的移动上限，其中通过喷射器安装元件来有利地支撑摇臂，使得摇臂能够在喷射器夹持元件上施加在其第一轴向方向(即朝向燃烧室的下方)上定向的力。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述弹性元件配置为使所述摇臂倾斜，从而使该摇臂将轴向力施加至喷射器夹持元件，所述喷射器夹持元件配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。由于摇臂支撑在喷射器安装元件和喷射器夹持元件之间，因此通过摇臂将力施加至喷射器夹持元件，从而施加至摇臂的弹性力能够有效地转换成喷射嘴的轴向移动。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述调整设备可以包括第一柔性衬垫，该第一柔性衬垫设置在毗邻燃烧室的喷射器喷孔的轴向端部，其中，该第一柔性衬垫流体连通流体供应部，并且其中，所述第一柔性衬垫配置为，通过调整供应至第一柔性衬垫的流体压力，从而能够调整在喷射嘴的轴向方向上的所述第一柔性衬垫的厚度。
所述第一柔性衬垫由此被配置为调整其厚度以响应于从流体供应部供应至该第一柔性衬垫的流体压力的变化，因此该第一柔性衬垫配置为根据在内燃机工作期间的需求而获得对喷射嘴的位置的快速调整。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述第一柔性衬垫配置为改变施加至喷射嘴的第二轴向力，其中，根据第一柔性衬垫的厚度并且利用第一柔性衬垫，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置能够调整至预定位置范围之内的预定位置。通过第一柔性衬垫改变第二轴向力(该第二轴向力是弹性元件提供的第一轴向力的反作用力)能够被精确地调整，从而能够设置喷射嘴的各个位置。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述张紧设备可以包括第二柔性衬垫，该第二柔性衬垫设置在毗邻燃烧室的喷射器喷孔的轴向端部，其中，该第二柔性衬垫填充有流体，并且其中，该第二柔性衬垫配置为将第二轴向力在喷射嘴的第二轴向方向上施加至喷射嘴。由于第二柔性衬垫填充有流体并同时保持了一定的柔性度，从而能够将第二轴向力在与第一轴向力(其由活塞装置提供)相反的第二轴向方向上施加至喷射嘴。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述第二柔性衬垫配置为，根据在喷射嘴的轴向方向上的第二柔性衬垫的厚度，在第二轴向方向上施加所述第二轴向力。因此需要增加通过活塞装置提供的第一轴向力，以减少柔性衬垫的厚度，也就是说，随着柔性衬垫的厚度减少，该柔性衬垫所提供的反作用力增加。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述调整设备可以包括连接至所述喷射嘴的活塞装置，使得该活塞装置的活塞移动转换成在第一轴向方向上定向的施加至所述喷射嘴的第一轴向力。通过设置活塞装置，可以有效地设置喷射嘴上的轴向力，从而稳固地支撑在喷射器喷孔中。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述调整设备的活塞装置可以包括活塞杆，该活塞杆的第一轴向端部连接至设置在腔室中的活塞，所述腔室流体连通流体供应部，所述活塞杆的第二轴向端部邻接摇臂，其中，所述活塞杆与所述喷射嘴大致平行布置，并且配置为将力施加至所述摇臂的第一侧；所述摇臂支撑在设置于该摇臂第二侧的喷射器安装元件之间；所述喷射器安装元件安装至汽缸盖；并且所述喷射器夹持元件设置在毗邻活塞杆的摇臂的第一侧，该喷射器夹持元件在预定的轴向位置处紧固所述喷射嘴。
通过设置喷射器安装元件，可以提供喷射嘴的移动上限，其中通过喷射器安装元件来有利地支撑摇臂，使得摇臂能够在喷射器夹持元件上施加在其第一轴向方向(即朝向燃烧室的下方)上定向的力。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述活塞杆配置为使所述摇臂倾斜，从而使该摇臂将轴向力施加至喷射器夹持元件，所述喷射器夹持元件配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。由于摇臂支撑在喷射器安装元件和喷射器夹持元件之间，因此通过摇臂将力施加至喷射器夹持元件，由活塞装置施加至摇臂的力能够有效地转换成喷射嘴的轴向移动。
根据本发明的另一示例性的实施方案，所述调整设备配置为根据内燃机的预定工作参数来持续地调整喷射器喷孔中的喷射嘴，所述内燃机的预定工作参数包括发动机转速、发动机扭矩和燃料喷射量中的至少一种。通过能够持续地调整喷射器喷孔中的喷射嘴，可以获得所有发动机工作点处的最大化的效率。
本文所描述的燃料喷射系统的特性也包括在用于操作车辆内燃机的燃料喷射系统的方法中以及包括在车辆中，反之亦然。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1A示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的截面示意图；
图1B示出了图1A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的A部的放大截面示意图；
图1C示出了图1A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的B部的放大截面示意图；
图2示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图；
图3示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的柔性衬垫的截面示意图；
图4A示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的截面示意图；
图4B示出了图4A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的C部的放大截面示意图；
图4C示出了图4A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的D部的放大截面示意图；
图5示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图；
图6示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图；
图7示出了图6中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的E部的放大示意图；
图8示出了操作根据本发明的示例性实施方案的燃料喷射系统的方法的流程图；以及
图9示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆。
除非另有说明，附图中相似的附图标记或符号表示相似的部件。
应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所包括的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图中的多幅图中的相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将更详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性的实施方案。在另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，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选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图1示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的截面示意图。
该种用于车辆内燃机的燃料喷射系统10包括安装在喷射器喷孔14中的喷射嘴12，该喷射器喷孔14形成在内燃机的汽缸盖16中，其中喷射嘴12的尖端部12a突出到燃烧室18中。
定位系统20配置为调整喷射器喷孔14中的喷射嘴12的轴向位置，其中该定位系统20包括张紧设备22，该张紧设备22配置为在第一轴向方向D1上将第一轴向力F1施加至喷射嘴12。
所述定位系统进一步包括调整设备24，该调整设备24配置为将第二轴向力F2施加至喷射嘴12，所述第二轴向力F2与第一轴向力F1方向相反，并且其中所述调整设备24配置为改变施加至喷射嘴12的第二轴向力F2。
在喷射器喷孔中的喷射嘴12的轴向位置由此可以在预定位置范围内被调整至预定位置。
通过张紧设备22而施加至喷射嘴12的第一轴向力F1与通过调整设备24而施加至喷射嘴12的第二轴向力F2在量级上大致相等。
所述位置可以被测量为从燃烧室18的顶壁的喷射嘴的尖端部12a的距离，即，喷射嘴12的尖端部12a突出到燃烧室18中的距离。示例性的距离可以为例如具有1.0mm、1.5mm和2.0mm的突出，其中选择具有1.0mm的突出，以作为用于对低燃料消耗和低颗粒物排放进行妥协的高发动机转速的最有利的位置。此外，所示出的1.5mm的突出在中发动机转速(例如大约2000RPM)下是最有利的，其中，与其他突出值相比较，同样可以获得低燃料消耗和低颗粒物排放。
另外，所示出的2.0mm的突出是在低发动机转速(例如大约1000RPM)下的最有利的，其中，与在燃烧室18中的喷射嘴12的尖端部12a的其他突出位置相比，可以获得低燃料消耗率和低颗粒物排放。
上面所提及的突出值仅仅是示例性的并且可以根据参数来改变，所述参数包括：发动机的排量、燃烧室的尺寸(例如几何结构)以及活塞碗的几何机构。
另外，所述调整设备24配置为根据内燃机的预定工作参数来持续地调整喷射器喷孔14中的喷射嘴12，所述内燃机的预定工作参数包括发动机转速、发动机扭矩和燃料喷射量中的至少一种。
通过持续地调整喷射器喷孔中的喷射嘴，燃烧室18中的喷射嘴的尖端部12a的突出也会被持续地调整。就燃料消耗率和颗粒物排放而言，本发明能够获得最佳结果。可替选地，如前面所述的，可以将进入到燃烧室中的喷射嘴12的尖端部12a的具体突出指定到具体的发动机转速，例如，用于低发动机转速的第一突出值、用于中发动机转速的第二突出值以及用于高发动机转速的第三突出值。具体的突出值的数量也当然可以包括额外的值。
通过调整喷射器喷孔14中的喷射嘴12的轴向位置，突出到燃烧室18中的喷射嘴12的尖端部12a的距离26可因此在预定位置范围内被调整至预定位置。
所述张紧设备22包括连接至喷射嘴12的弹性元件28，使得弹性元件28的弹性力F3转换成在第一轴向方向D1上定向的施加至喷射嘴12的第一轴向力F1。
以这种通过设置弹性元件28的方式，由于第一轴向力F1在第一轴向方向D1上作用于喷射嘴12，因此能够压紧(即预加载)喷射器喷孔14中的喷射嘴12，从而使喷射嘴12稳固地支撑在喷射器喷孔14中。
图1B示出了图1A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的A部的放大截面示意图。
所述张紧设备22进一步包括：摇臂30、喷射器安装元件32和喷射器夹持元件34。所述弹性元件28设置为与喷射嘴12大致平行并且将弹性力F3施加至摇臂30的第一侧30a。摇臂30支撑在喷射器安装元件32之间，该喷射器安装元件32设置在摇臂30的第二侧30b。喷射器安装元件32本身被安装至汽缸盖16。
另外，所述喷射器夹持元件34设置在与弹性元件28毗邻的摇臂30的第一侧30a，该喷射器夹持元件34在预定轴向位置处紧固喷射嘴12。因此喷射器夹持元件34在设置位置处稳定地固定喷射嘴12。
所述弹性元件28配置为使摇臂30倾斜，使得摇臂30将轴向力施加至喷射器夹持元件34。所述喷射器夹持元件34配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴12的轴向位置。
这是通过摇臂30将轴向力F1施加至喷射器夹持元件34，以及喷射器夹持元件34固定至喷射嘴12并由此将由摇臂30施加至喷射器夹持元件34的力F1传递到喷射嘴12的轴向移动中来实现的。
所述摇臂30进一步包括限位元件30c，该限位元件30c在第一轴向方向D1上从摇臂30的第一侧30a延伸，并且以预定角度朝向喷射嘴12至少部分地弯曲至喷射嘴12的轴向方向X。该限位元件30c配置为下部止动件，以限制喷射器喷孔14中的喷射嘴12的移动。
另外，通过摇臂30的几何形状而定义有另一个止动件，该摇臂30大致垂直地延伸至喷射嘴的轴向方向X，使得摇臂30的端部非常接近喷射嘴12。
在当前实施方案中，所述止动件(即通过摇臂30的几何形状来设置的上部止动件和下部止动件)形成为完全包括所述喷射器夹持元件34，由此只允许喷射器夹持元件34进行这样的移动：在从上止动件到下止动件之间的预定范围内，喷射器夹持元件34伴随喷射嘴12的移动而移动，从而防止喷射器喷孔中的喷射嘴的过度移动情况(例如，压力流体的压力波动将压力施加至喷射嘴12)。
通过在密封侧的集中动作，用于紧固喷射嘴12的反作用力通过张紧设备22而由此被补偿。
图1C示出了图1A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的B部的放大截面示意图。
所述调整设备24包括第一柔性衬垫36，该第一柔性衬垫36设置在毗邻燃烧室18的喷射器喷孔14的轴向端部14a。
该第一柔性衬垫36流体连通流体供应部38。第一柔性衬垫36被额外地配置为，通过调整由流体供应部38供应至第一柔性衬垫36的流体压力P，从而可以调整在喷射嘴12的轴向方向上的第一柔性衬垫36的厚度。
所述第一柔性衬垫36由此被配置为改变施加至喷射嘴12的第二轴向力F2，其中，根据第一柔性衬垫36的厚度通过第一柔性衬垫36可以使喷射器喷孔14中的喷射嘴12的轴向位置调整至预定位置范围内的预定位置。
图2示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图。
所述弹性元件28通过螺旋形弹簧而形成。可替选地，具有其他几何形状的其他类型的弹簧能够配置为代替螺旋形弹簧。
所述摇臂30具有大致板型的形状并且设置在与喷射嘴12的轴向方向X大致垂直的平面上。
同样地，所述喷射器安装元件32设置为与喷射嘴12的轴向方向X大致垂直，其中，该喷射器安装元件32完全围绕喷射嘴12并且支撑在汽缸盖16的表面上。
图3示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的柔性衬垫的截面示意图。
该第一柔性衬垫36由金属网状物形成，并且具有充满流体的中空内部体积。该第一柔性衬垫36具有开口(图3中未示出)，从而通过改变由流体供应部供应的流体压力P，而可以改变第一柔性衬垫36中的流体的流体压力。
可替选地，除了第一柔性衬垫36，还可以设置波纹管作为弹性元件。该波纹管可以连接也可以不连接至流体供应部。
第一柔性衬垫36中的流体的流体压力的变化可由此改变第一柔性衬垫36的厚度40。高流体压力由此导致了厚度40的增加，其中，当喷射嘴(图3中未示出)在第一柔性衬垫36的上表面施加压力时，流体压力导致了填充到第一柔性衬垫36中的流体移动到设置在第一柔性衬垫36的各个侧部的膨胀腔室36a中。
图4A示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的截面示意图。
根据本发明的各个示例性的实施方案，使用活塞装置44来代替在各个示例性的实施方案中所使用的弹性元件。所述活塞装置44连接至喷射嘴12，使得活塞装置44的活塞移动转换成在第一轴向方向D1上定向的施加至喷射嘴12的第一轴向力F1。
所述张紧设备22包括第二柔性衬垫42，该第二柔性衬垫42设置在毗邻燃烧室18的喷射器喷孔14的轴向端部14a。所述第二柔性衬垫42填充有流体，其中，该第二柔性衬垫42配置为将第二轴向力F2在第二轴向方向D2上施加至喷射嘴12。
图4B示出了图4A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的C部的放大截面示意图。
所述调整设备24的活塞装置44包括活塞杆46和第一轴向端部46a，该第一轴向端部46a连接至设置在腔室50中的活塞48，腔室50流体连通流体供应部138。
所述活塞杆46的第二轴向端部46b邻接摇臂30。该活塞杆46设置为与喷射嘴12大致平行。可替选地，所述活塞装置44可以设置为相对于喷射嘴12以任何其他合适的角度进行设置。
所述活塞杆46配置为将作用力F3施加至摇臂30的第一侧30a。摇臂30支撑在喷射器安装元件32之间，该喷射器安装元件32设置在摇臂30的第二侧30b。喷射器安装元件32被安装至汽缸盖16。喷射器夹持元件34设置在毗邻活塞杆46的摇臂30的第一侧30a。
该喷射器夹持元件34在预定轴向位置处稳固地紧固至喷射嘴12，使得喷射器夹持元件34的移动引起喷射嘴12的移动。
所述活塞杆46配置为使摇臂30倾斜，从而摇臂30将轴向力在第一轴向方向D1上施加至喷射器夹持元件34。所述喷射器夹持元件34被由此配置为调整喷射器喷孔14中的喷射嘴12的轴向位置。
通过借助于活塞杆46的喷射嘴12的动作，流体压力将喷射嘴12压迫深入到第二柔性衬垫42中。由此第二柔性衬垫42以确定的方式变形，以保持第二柔性衬垫42内部容积的大致恒定。因此第二柔性衬垫42中的流体压力也大致恒定。
图4C示出了图4A中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的D部的放大截面示意图。
所述第二柔性衬垫42配置为，根据在喷射嘴12的轴向方向X上的第二柔性衬垫42的厚度，在第二轴向方向D2上施加第二轴向力F2。
在本发明的各个示例性的实施方案中，由于第二柔性衬垫用作张紧喷射嘴以克服由活塞装置施加至喷射嘴的作用力，因此该第二柔性衬垫并不需要与流体供应部进行流体连通，也就是说，其配置为提供抵抗由活塞装置产生的作用力的反作用力，由此能够有效地张紧(即预加载)喷射嘴。
图5示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图。
根据具体的封装需求，所述活塞装置44的活塞杆46形成为具有预定的长度。所述活塞杆46的长度可以可选择地根据所示出的各个示例性的实施方案而不同。
所述摇臂30具有大致板型的形状并且设置在与喷射嘴12的轴向方向X大致垂直的平面上。
同样地，所述喷射器安装元件32设置为与喷射嘴12的轴向方向X大致垂直，其中，该喷射器安装元件32完全围绕喷射嘴12并且支撑在汽缸盖16的表面上。
图6示出了根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的示意图。
根据各个示例性的实施方案所述摇臂30部分地围绕喷射嘴，也即，在俯视图中该摇臂形成为半圆形状，使得其围绕喷射嘴12的至少半个圆周。
通过本发明的设计，摇臂30位于喷射器夹持元件的顶部，也即，位于喷射器夹持元件34的上表面，由此很好地传递由活塞装置44在第一轴向方向D1上产生的轴向力。
图7示出了图6中示出的根据本发明的各个示例性实施方案的燃料喷射系统的E部的放大示意图。
所述摇臂30具有枢轴点31，该枢轴点31大致设置在摇臂30的中心点。根据本发明的示例性的实施方案，摇臂30在其第二侧30b并不是由喷射器安装元件支撑，而是邻接喷射嘴12的径向突出13。
以这种形式，摇臂30能够将通过活塞装置44产生的力F3有效地转换成在第一轴向方向D1上定向的第一轴向力F1，由此通过移动喷射器夹持元件34而产生喷射嘴12的向下的移动。
所述摇臂30进一步包括限位元件30c，该限位元件30c在第一轴向方向D1上从摇臂30的第一侧30a延伸，并且以预定角度朝向喷射嘴12至少部分地弯曲至喷射嘴12的轴向方向X。该限位元件30c配置为下部止动件，以限制喷射器喷孔14中的喷射嘴12的移动。
图8示出了操作根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的内燃机的燃料喷射系统的方法的流程图。
该方法包括：步骤S1：提供安装在喷射器喷孔中的喷射嘴，所述喷射器喷孔形成在内燃机的汽缸盖中，其中，所述喷射嘴的尖端部突出到燃烧室中；步骤S2：提供用于调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置的定位系统。
该方法进一步包括：步骤S3：利用张紧设备将第一轴向力在第一轴向方向上施加至喷射嘴。
该方法还包括：步骤S4：利用调整设备将第二轴向力在第二轴向方向上施加至喷射嘴，所述第二轴向力与所述第一轴向力在相反方向上定向。
该方法还额外地包括：步骤S5：改变施加至喷射嘴的第二轴向力，其中，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置调整至预定位置范围之内的预定位置。
该方法进一步包括如下步骤：通过张紧设备施加至喷射嘴的第一轴向力与通过调整设备施加至喷射嘴的第二轴向力在量级上大致相等。
图9示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆。
根据本发明的第一以及各个示例性实施方案，该车辆1包括内燃机5和燃料喷射系统10。
虽然上面所提及并描述的燃料喷射系统是关于车辆的，但是本领域技术人员可以意识到的事实是，本文所描述的燃料喷射系统也当然可以应用到包括有内燃机的其他物体中。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“向上的”、“向下的”、“前”、“后”、“后部”、“内”、“外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性的实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了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示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。

Claims (17)

1.一种用于车辆发动机的燃料喷射系统，该系统包括：
喷射嘴，其安装在形成于发动机汽缸盖的喷射器喷孔中，其中所述喷射嘴的尖端部突出形成在发动机燃烧室中；以及
定位系统，其配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置；
其中，所述定位系统包括张紧设备，该张紧设备配置为在喷射嘴的第一轴向方向上将第一轴向力施加至喷射嘴；
其中，所述定位系统包括调整设备，该调整设备配置为将第二轴向力施加至喷射嘴，所述第二轴向力与所述第一轴向力在相反方向上定位，所述调整设备配置为改变施加至喷射嘴的第二轴向力，并且所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置能够调整至预定位置范围之内的预定位置。
2.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，通过张紧设备施加至喷射嘴的所述第一轴向力与通过调整设备施加至喷射嘴的所述第二轴向力在量级上相等。
3.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，通过调整所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置，从而突出到燃烧室中的所述喷射嘴的尖端部的距离能够调整至预定位置范围之内的预定位置。
4.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述张紧设备包括连接至所述喷射嘴的弹性部件，使得该弹性部件的弹性力转换成在第一轴向方向上定向的施加至所述喷射嘴的第一轴向力。
5.根据权利要求4所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述张紧设备进一步包括：摇臂、喷射器安装元件和喷射器夹持元件，其中，所述弹性部件与所述喷射嘴平行布置并且将弹性力施加至所述摇臂的第一侧；所述摇臂支撑在设置于该摇臂第二侧的喷射器安装元件之间；所述喷射器安装元件安装至汽缸盖；所述喷射器夹持元件设置在毗邻弹性部件的摇臂的第一侧，该喷射器夹持元件在预定的轴向位置处紧固所述喷射嘴。
6.根据权利要求5所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述弹性部件配置为使所述摇臂倾斜，从而使该摇臂将轴向力施加至喷射器夹持元件；所述喷射器夹持元件配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。
7.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述调整设备包括第一柔性衬垫，该第一柔性衬垫设置在毗邻燃烧室的喷射器喷孔的轴向端部，其中，该第一柔性衬垫与流体供应部流体连通，并且该第一柔性衬垫配置为，通过调整供应至第一柔性衬垫的流体压力，从而能够调整在喷射嘴的轴向方向上的该第一柔性衬垫的厚度。
8.根据权利要求7所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述第一柔性衬垫配置为改变施加至喷射嘴的第二轴向力，其中，根据第一柔性衬垫的厚度并且利用第一柔性衬垫，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置能够调整至预定位置范围之内的预定位置。
9.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述张紧设备包括第二柔性衬垫，该第二柔性衬垫设置在毗邻燃烧室的喷射器喷孔的轴向端部，其中，该第二柔性衬垫填充有流体，并且该第二柔性衬垫配置为将第二轴向力在喷射嘴的第二轴向方向上施加至喷射嘴。
10.根据权利要求9所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述第二柔性衬垫配置为，根据在喷射嘴的轴向方向上的第二柔性衬垫的厚度，在第二轴向方向上施加所述第二轴向力。
11.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述调整设备包括连接至所述喷射嘴的活塞装置，使得该活塞装置的活塞移动转换成在第一轴向方向上定向的施加至所述喷射嘴的第一轴向力。
12.根据权利要求11所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述调整设备的活塞装置包括活塞杆，该活塞杆的第一轴向端部连接至设置在腔室中的活塞，所述腔室流体连通流体供应部，所述活塞杆的第二轴向端部邻接摇臂，其中，所述活塞杆与所述喷射嘴平行布置并且配置为将力施加至所述摇臂的第一侧；所述摇臂支撑在设置于该摇臂第二侧的喷射器安装元件之间；所述喷射器安装元件安装至汽缸盖；所述喷射器夹持元件设置在毗邻活塞杆的摇臂的第一侧，该喷射器夹持元件在预定的轴向位置处紧固所述喷射嘴。
13.根据权利要求12所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其中，所述活塞杆配置为使所述摇臂倾斜，从而使该摇臂将轴向力施加至喷射器夹持元件；所述喷射器夹持元件配置为调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置。
14.根据权利要求1所述的用于车辆发动机的燃料喷射系统，其特征在于，所述调整设备配置为根据发动机的预定工作参数来持续地调整喷射器喷孔中的喷射嘴，所述发动机的预定工作参数包括发动机转速、发动机扭矩和燃料喷射量中的至少一种。
15.一种用于操作车辆发动机的燃料喷射系统的方法，该方法包括如下步骤：
提供安装在喷射器喷孔中的喷射嘴，所述喷射器喷孔形成在发动机的汽缸盖中，其中，所述喷射嘴的尖端部突出地形成到发动机的燃烧室中，以及提供用于调整喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置的定位系统；
利用张紧设备将第一轴向力在喷射嘴的第一轴向方向上施加至喷射嘴；
利用调整设备将第二轴向力在喷射嘴的第二轴向方向上施加至喷射嘴，所述第二轴向力与所述第一轴向力在相反方向上定向；
改变施加至所喷射嘴的第二轴向力，其中，所述喷射器喷孔中的喷射嘴的轴向位置调整至预定位置范围之内的预定位置。
16.一种车辆，其具有根据权利要求1所述的发动机和燃料喷射系统。
17.一种车辆，其具有根据权利要求15所述的发动机和燃料喷射系统。
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