CN110594064A - 带有组合的校准管、燃料过滤器和压力脉动阻尼孔的燃料喷射器 - Google Patents

带有组合的校准管、燃料过滤器和压力脉动阻尼孔的燃料喷射器 Download PDF

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Abstract

具有入口和排出端(16,18)的燃料喷射器(10)包括燃料管(12)，燃料被允许通过该燃料管(12)进入延伸到排出端(18)的燃料通道(15)。阀元件(52)抵靠和远离阀座(60)往复运动，以防止或允许燃料排放。校准管(74)包括第一和第二端(86,80)并限定燃料通道(15)的一部分，燃料必须通过该部分传递到排出端(18)，第二端(80)限定接合弹簧(56)并将弹簧(56)偏压在阀元件(52)上的弹簧座(82)。燃料过滤器(76)过滤通向排出端(18)的所有燃料，并提供第一量值的限制。校准管(74)包括在燃料过滤器(76)和排出端(18)之间流体流动的压力脉动阻尼孔(101)，燃料必须通过该压力脉动阻尼孔(101)到达排出端(18)，压力脉动阻尼孔(101)提供大于第一量值的第二量值的限制。

Description

带有组合的校准管、燃料过滤器和压力脉动阻尼孔的燃料喷 射器
技术领域
本发明涉及用于将燃料喷射到燃料消耗装置的燃料喷射器,更具体地说，这种燃料喷射器包括用于设定偏置弹簧上的负载的校准组件；甚至更具体地说，这种燃料喷射器的校准组件包括固定在其上的燃料过滤器和压力脉动阻尼孔。
背景技术
众所周知，燃料喷射器用于精确计量到燃料消耗装置(例如内燃机)的所需燃料量。在一种已知的布置中，电力被施加到螺线管上以打开燃料喷射器的阀构件以便喷射燃料。相反，为了停止喷射，向螺线管的供电被停止，并且偏置弹簧关闭了阀构件。为了确保阀构件有正确的闭合特性，必须在制造期间调节由偏置弹簧施加到阀构件的力。这通常通过校准管实现，偏置弹簧作用于该校准管。在制造期间，监测燃料喷射器的流动特性并且调节校准管的位置以便影响偏置弹簧作用在阀构件上的力。调节校准管的位置直到实现期望的流动特性。在Haltiner，Jr.等人的美国专利No.6,328,232中说明了这种校准管的一个例子。Haltiner，Jr.等人的校准管设置在具有燃料过滤器的组件中，所述燃料过滤器过滤通过燃料喷射器的所有燃料。虽然Haltiner，Jr.等人的布置可能有效，在一些燃料喷射器中可能希望具有抑制在燃料喷射器运行期间可能产生的压力脉动的特征。还已知在燃料喷射器内提供减小压力脉动的孔，然而，这些孔通常在校准之后安装并且在燃料过滤器的上游。因此，在安装孔口之后可以改变燃料喷射器的最终流动特性，此外，由于孔口位于燃料过滤器的上游，所以孔口可能易于被来自燃料的污染物堵塞。
所需要的是一种燃料喷射器，所述燃料喷射器最小化或消除了如上所述的一个或多个缺点。
发明内容
简而言之，具有入口端和排出端的燃料喷射器包括位于入口端的燃料管，燃料被允许通过该燃料管进入延伸到排出端的燃料通道；排放端的阀门，具有一个可以抵靠和远离阀座往复运动的阀元件(52)，以防止或允许燃料通过阀座排出；具有第一端和第二端并限定燃料通道的一部分的校准管，燃料必须通过该部分传递到排出端，第二端限定弹簧座，弹簧座可操作地接合偏置弹簧，并利用控制燃料喷射器的燃料排放的设定力将偏置弹簧偏压在阀元件(52)上，校准管可在燃料喷射器内调节，用于校准偏压弹簧以建立设定力；以及燃料过滤器，该燃料过滤器过滤通过校准管到排出端的所有燃料，燃料过滤器提供第一量值的限制，燃料过滤器固定到校准管，使得燃料过滤器与校准管一起移动调整校准管以校准偏置弹簧。校准管包括在燃料过滤器和排出端之间可流通的一个或多个压力脉动阻尼孔，燃料必须通过所述压力脉动阻尼孔传递到排出端，所述一个或多个压力脉动阻尼孔共同提供大于第一量值的第二量值的限制。具有如本文所述的校准管和过滤器的燃料喷射器允许精确设定燃料喷射器的流动特性，并且还提供对在燃料喷射器的操作期间产生的压力脉动的阻尼，而不易受燃料内的污染物堵塞的影响。
附图说明
将参考附图来进一步描述本发明，其中：
图1是根据本发明的燃料喷射器的剖视图；并且
图2是图1的燃料喷射器的校准管、过滤器和脉动阻尼孔的剖视图；
图3是图1的燃料喷射器的另一校准管、过滤器和脉动阻尼孔的剖视图；并且
图4是图1的燃料喷射器的另一校准管、过滤器和脉动阻尼孔的剖视图。
具体实施方式
首先参见说明书附图中图1的详细，示出了根据本发明用于将燃料喷射到诸如内燃机(未示出)的燃料消耗装置的燃料喷射器10。如图所示，燃料喷射器10可以是螺线管致动的燃料喷射器，并且可以是端口燃料喷射器，如本领域普通技术人员能容易认识到的，其将燃料喷射到内燃机的进气歧管中，在那里燃料与空气混合以形成空气和燃料混合物，随后在进气冲程期间将其吸入内燃机的燃烧室。然而，这里描述的燃料喷射器仅作为非限制性示例，并且特别地还可以应用于这样的燃料喷射器，该燃料喷射器用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中，在那里燃料与燃烧室内的空气混合以形成空气和燃料混合物。
燃料喷射器10包括连续的燃料管12，其以中心轴线14为中心并且包围从燃料管12的入口端16到排出端18通过喷射器的连续燃料通道15。优选地，除了入口端16和排出端18之外，燃料管12没有开口，并且限定了连续的无孔通道，其中燃料被传导并保持与安装在燃料管12外部的燃料喷射器10的所有部件分离。这些外部的部件包括线圈组件20，线圈组件20具有围绕燃料管12并紧邻燃料管12延伸的螺线管线圈22。磁线圈主体24围绕螺线管线圈22并且具有固定到燃料管12的外表面的上部26和下部28。
盖子30形成为两件式管状构件，其组装在燃料管12上并围绕磁性线圈主体24。盖子30包括用于接收固定夹(未示出)的槽32，该固定夹将入口端16保持在相关联的燃料轨(未示出)的杯34内。盖子30还提供用于约束传统O形环类型的密封环36的支撑表面。推进式密封保持器38摩擦地或以其他方式保持在燃料管12的入口端16上，以与其他部件形成环形凹槽，密封环36保持在该环形凹槽中。盖子30的下端还支撑由下密封保持器42保持的O形环密封件40，该密封保持器42位于燃料管12的下端处的扩展直径部分44上。
在燃料管12内，管状磁极46被固定成与燃料管12的内表面接合。磁极46从磁线圈主体24的相邻上部26延伸到螺线管线圈22的轴向范围内的位置。喷射阀50可在燃料管12内往复运动，并包括球形端52，球形端52与在燃料管12内滑动的中空电枢54连接。偏置弹簧56接合电枢54的上端，并通过组装在图1中的燃料喷射器10中的校准组件58以预定力压缩，并且该校准组件在随后将被进一步描述的图2中单独示出。
在燃料管12的扩展直径部分44内，阀座60和下引导件62通过压接在排出端18的与座垫圈64接合的部分上而被保持。下引导件62是引导喷射阀50的球端52的盘，并且包括开口66，开口66允许燃料通过下导向件62流到阀座60的锥形表面68，球端52位于阀关闭位置。阀座60的中心排放开口通过保持器72与保持在阀座60的凹部中的多孔喷射导向器70连接。
为了适当地控制燃料喷射器10中阀动作的速度和效率，将阀行程设定为期望的预定值是很重要的。这可以通过提供调节阀座60的位置来实现。然而，在本实施例中，优选地，通过使磁极46在燃料管12内轴向可调节来设定阀行程，以在阀关闭位置中在磁极46和电枢54之间建立所需的间隙。这是通过在燃料管12内滑动磁极46以获得适当的间隙来完成的，之后，磁极46可以在经调整的位置通过过盈配合产生的摩擦或通过压接或将燃料管12固定到磁极46的其他手段固定在燃料管12内。
校准组件58包括优选地金属校准管74，燃料过滤器76固定到该金属校准管74。校准管74包括大致管状的主体78，其尺寸设计成可伸缩地容纳在燃料喷射器10的磁极46内。在下端80处，管状主体78被阶梯形成较小直径，形成环形座82和环形延伸弹簧引导件54，偏置弹簧56抵靠该环形座82，环形延伸弹簧引导件84延伸到偏置弹簧56中以引导其上端。
在其上端86处，管状主体78具有径向扩大或扩展的部分88，其尺寸被设计成过盈配合在燃料管12内，在那里燃料管12朝向燃料喷射器10的入口端16被接纳。燃料过滤器76包括塑料框架90，塑料框架90通过两个或更多个纵向肋94与实心的帽部96相连接，形成多个间隔开的窗口，燃料可以通过这些窗口。管状过滤网98模制到塑料框架90中并且在纵向肋94旁边在环形基部92和实心帽部96之间延伸。管状过滤网98覆盖所有窗口并且需要燃料通过其穿过管状过滤网98以筛出所需尺寸的固体颗粒。在本实例中，通过过滤网98分离出燃料中携带的大于30微米的颗粒。此外，燃料过滤器76对从入口端16到排出端18的燃料提供第一量值的限制。
燃料过滤器76具有紧密配合在管状主体78的扩展部分88内的环形基部92，其中上端86在100处被卷曲或翻转以将燃料过滤器76紧紧地固定在校准管74内。安装燃料过滤器76以使得过滤网98和实心帽96在校准管74的管状主体78内向下延伸。该设计允许燃料自由流入校准管74的上端86并通过过滤网98和管状体78的内部，通过一个或多个压力脉动阻尼孔101穿过校准管74，阻尼孔101流体地位于燃料过滤器76和排出端18之间，即燃料过滤器76的下游和排出端18的上游。通过燃料过滤器76的所有燃料随后必须通过压力脉动阻尼孔101中的一个，以便到达排出端18。此外，压力脉动阻尼孔101共同提供第二量值的限制，该限制大于由燃料过滤器76/滤网98提供的第一量值的限制。由压力脉动阻尼孔101共同提供的第二量值的限制大于由燃料过滤器76/过滤网98提供的第一量值的限制，由此提供了压力降，这有助于减轻在燃料喷射器10的操作期间产生的压力脉动。虽然图1和图2示出了两个压力脉动阻尼孔101，但是一个压力脉动阻尼孔101在下端80处轴向地通过校准管74设置，并且一个压力脉动阻尼孔101通过校准管74径向地设置，应该理解的是，可以提供更多数量的压力脉动阻尼孔101或者可以提供单个压力脉动阻尼孔101，如图3和4所示,图3的实施例仅包括在下端80处的压力脉动阻尼孔101。如图4所示，在图3中位于下端80处的压力脉动阻尼孔101可以被省略，并且径向延伸通过校准管74的压力脉动阻尼孔101可以设置为单个压力脉动阻尼孔101。在图4所示的该替代布置中，压力脉动阻尼孔101与校准管74的下端80轴向间隔开，这样，污染阱可以在校准管74内轴向地形成在下端80和压力脉动阻尼孔101之间，其中污染阱可以用于捕获当燃料过滤器76安装在校准管74内时产生的任何污染。此外，可以定制调节由压力脉动阻尼孔101共同提供的第二量值的限制与由燃料过滤器76/滤网98提供的第一量值的限制之间的差异，例如，通过改变由压力脉动阻尼孔101提供的限制，以在所需频率范围内抑制压力脉动。这可以通过经验测试来实现，例如，通过提供压力脉动阻尼孔101的特定限制并观察在燃料喷射器10的操作中由压力脉动产生的噪声水平。
如图1所示，校准组件58被插入到燃料管12中，其上端处的扩展部分88被迫进入燃料管12的入口端16。这些部件的尺寸适合于过盈配合，形成足够的限制以防止校准管74内的燃料过滤器76周围的燃料有任何明显的旁路。过盈配合也足以防止燃料过滤器76周围大于30微米的颗粒通过，燃料过滤器76被设计成从通过其中的燃料中除去这些大于30微米的颗粒。校准管74的下端80被定位成具有抵靠偏置弹簧56的环形座82，并且弹簧引导件84在偏置弹簧56的上端内延伸。
为了校准偏置弹簧56以获得抵靠喷射阀50的适当弹簧力，使用校准工具102，如图1中的虚线所示。在组装燃料喷射器10期间，在插入杯34之前，校准工具102通过燃料管12的入口端16插入，以与校准组件58的卷压部分100接合，并且力可以高达40至80磅，该力足以使校准管74向下滑动抵靠偏置弹簧56，直到达到燃料喷射器10所需的弹簧力或燃料流量。应当注意，由于燃料过滤器76被固定到校准管74，所以当校准管74被调节以校准偏置弹簧56时，燃料过滤器76与校准管74一起移动。然后移除校准工具102，并通过校准管74的扩展部分88与燃料管12内部之间的牢固的干涉配合将校准组件58保持在燃料喷射器10内的固定位置。如果需要，校准管74的管状主体78也可以用足够的力装配到磁极46中，以补充施加到燃料管12内的校准管74的固定力。
包括如本文所述的校准组件58的燃料喷射器10允许在将力设定在偏置弹簧56上之前完全组装燃料喷射器10，包括燃料过滤器76和压力脉动阻尼孔101。因此，设置在偏置弹簧56上的力可以考虑燃料过滤器76和压力脉动阻尼孔101的流动特性。此外，压力脉动阻尼孔101不再设置提供压力脉动阻尼的附加部件，并且由于压力脉动阻尼孔101在燃料过滤器76和排出端18之间流体地提供，那些足够大会阻塞压力脉动阻尼孔101的颗粒由燃料过滤器76捕获，从而允许燃料喷射器10的不间断操作。重要的是要注意，校准管74、燃料过滤器76和压力脉动阻尼孔101被设置在单个组件中，该单个组件在校准偏置弹簧56之前安装在燃料喷射器10内。
尽管就本发明的实施例对本发明进行了说明，但本发明不意在被如此限制，而是意在下面权利要求书中阐释的范围。

Claims (4)

1.一种燃料喷射器(10)，具有入口端(16)和排出端(18)，所述燃料喷射器(10)包括：
在所述入口端(16)处的燃料管(12)，燃料被允许通过所述燃料管(12)进入延伸到所述排出端(18)的燃料通道(15)；
阀门(50)，所述阀门位于所述排放端(18)处，并具有一个可往复地抵靠和远离阀座(60)往复运动的阀元件(52)，以防止或允许燃料通过所述阀座(60)排出；
偏置弹簧(56)，所述偏置弹簧具有的第一端可操作地接合所述阀元件(52)；
校准管(74)，所述校准管具有第一端(86)和第二端(80)并限定所述燃料通道(15)的一部分(100)，燃料必须通过该部分(100)到达所述排出端(18)，所述第二端(80)限定弹簧座(82)，所述弹簧座可操作地接合所述偏置弹簧(56)并用控制所述燃料喷射器(10)的燃料排出的设定力将所述偏置弹簧(56)偏压在所述阀元件(52)上，校准管(74)能在所述燃料喷射器(10)内调节，用于校准所述偏置弹簧(56)以建立所述设定力；并且
燃料过滤器(76)，所述燃料过滤器过滤通过所述校准管(74)到所述排放端(18)的所有燃料，所述燃料过滤器(76)提供第一量值的限制，所述燃料过滤器(76)固定到所述校准管(74)使得当调节所述校准管(74)以校准所述偏置弹簧(56)时，所述燃料过滤器(76)与所述校准管(74)一起移动；
其中所述校准管(74)在所述燃料过滤器(76)和所述排出端(18)之间可流通地包括一个或多个压力脉动阻尼孔(101)，燃料必须通过所述阻尼孔传递到所述排出端(18)，所述一个或多个压力脉动阻尼孔(101)共同提供大于所述第一量值的第二量值的限制。
2.如权利要求1所述的燃料喷射器(10)，其特征在于，所述一个或多个压力脉动阻尼孔(101)是单个压力脉动阻尼孔(101)，燃料必须通过所述单个压力脉动阻尼孔(101)到达所述排出端(18)，所述单个压力脉动阻尼孔(101)提供大于所述第一量值的所述第二量值的限制。
3.如权利要求2所述的燃料喷射器(10)，其特征在于，所述校准管(74)沿轴线(14)从所述校准管(74)的所述第一端(86)延伸到所述校准管的所述第二端(80),并且所述单个压力脉动阻尼孔(101)径向延伸通过所述校准管(74)。
4.如权利要求3所述的燃料喷射器(10)，其特征在于，所述单个压力脉动阻尼孔(101)与所述校准管(74)的所述第二端(80)轴向间隔开，这样，在所述校准管(74)内，在所述校准管(74)的所述第二端(80)和所述单压力脉动阻尼孔(101)之间轴向形成污染阱。
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