CN1141391A - 内燃机燃料喷射方法及其装置和燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种多气缸内燃机燃料喷射方法及其装置和燃料喷射阀，利用在可动阀流体流向下流一侧具有进行计量和沿三方向喷射的喷孔的燃料喷射阀向三气缸分配燃料。将所述位于中央的喷孔直径形成小于位于两侧喷孔直径。并且靠近喷射阀安装压力调节器，具有能用1个燃料喷射阀向多个气缸均匀分配供给燃料，提高发动机运转性能、减少有毒性气体排放以及降低成本等效果。

Description

内燃机燃料喷射方法及其装置和燃料喷射阀

本发明涉及用1个前端设有多个燃料喷射口的燃料喷射阀的燃料喷射阀向多个气缸供给燃料的多气缸内燃机的燃料喷射方法及其装置，以及该装置所用的喷射阀。

作为传统的多气缸内燃机的燃料喷射方法可采用例如有分别在各个气缸上设置燃料喷射阀汽化器等，但因喷射阀本身的成本很高，在各个气缸上安装和使用喷射阀会使整个装置的成本费用增加。此外，由于在存在吸气管的集合部条件下进行燃料雾化，因所述吸气管形状以及内燃机运转状态的不同，存在难以使燃料均匀分配给各个吸气管的问题。

对此，如特公昭53-25889号公报中记载的考虑用1个使其喷射方向与吸气支管对应固定的喷射阀向多个气缸喷射燃料。

然而，在上述结构的燃料喷射装置中，仍存在因燃料喷射阀的安装位置、空气的流向、燃料的喷射方向以及燃料的喷射定时间的关系等的影响不能向各个气缸均等供给燃料的问题。其结果，产生气缸间分配情况恶化的问题。

此外，采用这种结构时，需要更加精确控制燃料供给压力，在使压力调节器的控制负压通过长管子的场合因管子内的压力损耗会使压力调节器的控制负压变化，妨碍正确的燃料喷射。因此必须尽可能缩短此管子。

因此本发明目的在于对于用1个燃料喷射阀向至少两个气缸供给燃料的多气缸内燃机的燃料喷射装置，提供一种尽可能向各个气缸均匀分配燃料的方法及其装置。

本发明另一目的在于提供用于上述结构的多气缸内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀。

此外，本发明目的还在于尽量使结构简化，降低整个装置的生产成本。

为实现上述目的的本发明，是在集箱入口安装节流阀装置，在集箱出口处形成的进气支管的分叉部上一体地装有喷射阀。

此外，在集箱的支管始端位置上设有安装喷射阀的安装座，安装在此的喷射阀将燃料沿切线方向向支管的弯曲部供给。

将燃料压力调节器与所述喷射阀一起一体地安装在集箱内，从集箱引出压力调节器的控制压力。

依靠将喷射阀安装在集箱上的固定力一起将燃料压力调节器固定在集箱上。

根据上述结构的本发明，由于将调节空气量的节流阀和调整燃料的喷射阀一起安装在集箱内，且使两者的位置相互邻近，使空气量的变化迅速反映在燃气分配上。据此，能使向各气缸的燃料分配及时跟随空气量的变化，从而可提高发动机的运转性能以及减少有毒性气体的排放。

由于采用另一种结构，使向压力调节器导入控制压力的管子长度缩短，不存在因此管子造成的压力损耗，能使集箱的压力变化迅速传递到压力调节器，燃料压力的调整灵敏地跟随压力变化，从而提高燃料控制精度。

同于采用了另一种结构，能使安装在集箱内的节流阀、喷射阀以及压力调节器集约化，从而使整体紧凑，这特别适用作轻型汽车的燃料喷射装置。

对附图的简单说明。

图1为表示本发明喷射阀一实施例的带局部剖面的图，

图2为表示采用本发明电磁阀的燃料喷射系统结构一实施例的图，

图3为表示本发明喷射阀的喷嘴孔部一例的纵剖面图及其外形图，

图4为表示本发明喷射阀另一实施例、将喷嘴和喷孔按分体设置时的剖面图及其外形图，

图5表示本发明喷射阀另一实施例，将图4的喷孔数设定为6的例子，

图6表示本发明喷射阀又一实施例、将图4的喷孔数设定为4个的例子，

图7为表示本发明喷射阀其它实施例的剖面图及其外形图，

图8为表示本发明喷射阀其它安装状态的图，

图9为本发明喷射阀又一安装状态的图，

图10为表示使喷孔直径同一的燃料喷射量分配特性和使这些直径不同时的燃料喷射量分配特性结果的图，

图11为表示本发明燃料喷射系统整体组成图，

图12为对本发明燃料喷射阀安装部的详细说明图，

图13为表示本发明的其它燃料喷射系统的部分组成的图，

图14为对本发明燃料喷射阀安装部作详细说明的侧视剖面图，

图15为对本发明燃料喷射阀安装部相对空气流的燃料分配机构的说明图，

图16为对本发明燃料喷射阀安装部相对空气流的燃料分配机构的说明图，

图17为对用于说明本发明燃料喷射装置于机器起动时燃料喷射定时进行说明的定时图，

图18为对本发明燃料喷射装置于机器起动后燃料喷射定时进行说明的定时图，

图19为对本发明燃料喷射装置于机器加速时燃料喷射定时进行说明的定时图。

下面，参照图1至图3对本发明的一实施例进行说明。燃料喷射阀1的本体为从喷射阀本体头部导入燃料的顶部导入式，燃料从未图示的燃料软管进入压力调节器2，经压力调节器2调压后进入喷射阀1的内部。

用经过管子2h导入压力室2e的控制压力、且用与弹簧2c的弹力的平衡来控制控制隔膜2a，由装在控制隔膜2a上的阀2b开闭喷嘴2i的燃料出口，使燃料通路1b接通、控制供给燃料喷射阀的燃料压力。2d为燃料室、2g为返回通路、2f为燃料导入管。

通过因电磁力上下动作的可动阀3和设在喷嘴4上的3个喷孔5(5a、5b、5c)对进入该喷射阀的燃料进行计量、喷射。将喷射后的燃料分配给通向各气缸的吸气管6的开口部7。在本实施例中，为使分配给所述开口部7的燃料均匀，使设在所述燃料喷射阀1的喷嘴4上的3个喷孔5中的中央喷孔5b的直径比设于两侧的喷孔5a、5b的直径小。

此外，由于所述喷射阀1只有1个，且直接将所述压力调节器2嵌合在所述喷射阀1的头部上，故省去燃料连接管。

如上所述，由于可向各气缸均匀分配燃料，省去所述燃料连接管，且仅设置1个所述喷射阀1，故可取得低成本化的效果。

图3为表示作为本发明一实施例，在图1的燃料喷射阀1喷嘴4上设3个喷孔5的纵剖面及其外形图。

图4为表示作为本发明的其他实施例，按分体设置喷嘴4和喷孔5时的剖面及其外形图，表示在SUS制的薄板上用冲压加工冲剪成的喷孔。

图5和图6分别为与图4中的喷孔5的数目不同的实施例。

图7为相对于图4、将喷孔5制成形成SUS制的金属注入成形喷嘴的例子。

图8为表示本发明安装状态的实施例，对吸气管6来说将燃料喷射通路8设置在另外系统中的例子。

图9为表示本发明安装状态的另一实施例。

图10为表示传统的使喷孔直径相同的喷射燃料分配特性及其实施本发明时的喷射燃料分配特性结果的图。

图11表示系统图。来自大气层进入滤气器21后的空气通过节流阀本体22、集箱9、吸气管6到达发动机23的吸气阀24。另外，使燃料经泵32从燃料箱31中被吸出，经燃料配管33到达喷射阀1。该喷射阀1的所需的喷射量由基于各种传感器的输入控制单元41计算来决定。在本发明中，该系统中的所述喷射阀1不是在各气缸上分别设置1个，而是用1个这样的阀向多个气缸分配燃料。

201、202、203为可将压力导出的喷嘴，用于EGR阀门的压力控制等。在本发明中，由于将喷射阀1安装在集箱9上，使该集合部分的压力成为与燃料喷射有密切关系的压力，被用该部分压力控制的其它装置的控制就可能成为反映燃料喷射状态的控制。

图12表示本发明另一实施例且具有局部剖面。在该例子中，空气通过节流阀本体22，经过集箱9向各气缸的吸气管6分流，在本实施例中，将喷射阀1的喷射孔部设置在作为空气滞留部的集箱9的下游一侧的吸气管6部上就是构成空气流对在向所述吸气管6的各个方向整流后的处所进行了方向的喷射雾化的紊乱加以抑制。

此外，在本实施例中，虽然未对调整燃料压力的压力调节器2与所述喷射阀1是否组合为一体进行核对，然而能将兼具有将所述喷射阀1固定，将燃料通路与所述压力调节器2保持住的保持构件35制成结构非常紧凑。这里使必要量的燃料从所述夹具35的流入孔36流入喷射器，使超过规定压力的燃料通过所述压力调节器2返回燃料箱。

图13是从图12侧面看过去，且附加了传统燃料系统的图。以往，喷射阀101被装在各气缸上，还需要设置作为燃料通路的与各气缸相连接的管状燃料管道102，这除了占据空间之外，也使成本提高。

图14为沿本实施例的吸气管通路的剖面图。从该图中也可看出，在决定从集箱9至吸气管6的空气流的下流一侧进行燃料喷射。由于不需要传统式燃料系统，具有使所述吸气管6的设计自由度增大的效果。

图15为表示另一实施例的结构的简图，(a)为平面图、(b)为侧视图。在本例中，虽然进行向集箱9的喷射，但此时将空气从垂直相对于3方向的喷射平面从垂直方向导入，故对分雾分配的影响很小。

图16表示其它实施例，由于使喷入集箱9内的燃料被空气流按压，从而使空气流入一侧的气缸间的燃料分配减少，为此有必要考虑喷射方向和设定大的喷射口。

图17至图19为说明燃料喷射定时的时间图。

起动时从各吸气过程中的大致后半部分同时向各气缸喷射。起动后进入点火期，最好使喷射时间仅比空气流到来早，但从各吸气工序向后错开。加速时则与吸气工序无关，根据加速状态按所需要的定时喷射。

此外，有必要使起动时的喷射量TP1大于起动后的喷射量TP2。这是因为起动时存在着较大的负载和阻力的缘故。

根据本发明，不仅能用1个喷射阀向多个气缸喷射燃料，且能将燃料均匀向各缸分配，从而提供可使发动机的运转性提高有毒性排气量减小，并还可得成本降低的燃料喷射装置。

Claims (17)

1.一种燃料喷射装置，其特征在于包括具备控制吸入空气量的节流阀的节流阀组合件，在其入口处装有所述节流阀组合件，在其出口处形成向发动机各汽缸分路供给空气的多条分支管的集箱；由安装在该集箱上、具备需向这些多条分支管中的至少2条支管喷射燃料的多个喷射口的1个燃料喷射阀构成所述组合体。

2.一种燃料喷射装置，其特征在于包括向各汽缸分配吸入空气的分支管连接起来的集箱，在此集箱的所述分支管始端位置上形成燃料喷射阀安装座，以及安装在该安装座上、其上具有多个燃料喷口，从喷口沿切线方向对分支管的弯曲部喷射供给燃料的燃料喷射阀。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述集箱上形成有负压引出口，把从其中至少1个口中引出的压力作为对朝向所述喷射阀供给燃料压力进行调整的压力调节器的控制压力。

4.一种燃料喷射装置，其特征在于包括集箱，在其入口上安装具有节流阀的节流阀本体，在其出口部上一体地形成多条进气支管，和安装在该集箱的进气支管的分叉部上、具有向各个进气分管喷射燃料的多个喷口的燃料喷射阀，以及保持在所述集箱上、控制燃料喷射阀的燃料压力的压力调节器。

5.一种多气缸内燃机燃料喷射装置用的电子控制式燃料喷射阀，具有需向多个气缸喷射燃料的多个喷射口，其特征在于构成使所述燃料喷射阀的多个喷射口的靠近所述燃料喷射阀一侧的喷口的喷孔直径较小。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于使靠所述燃料喷射阀中心轴的喷孔直径小，而远离中心轴的喷孔直径大。

7.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于喷射孔数目为3，使位于中央的喷孔直径较小，位于两侧的较大。

8.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于所述燃料喷射阀的喷孔由冲剪加工形成。

9.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于使所述燃料喷射阀的喷孔从具有座部的喷嘴直接穿通。

10.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于使所述燃料喷射阀的喷孔从具有座部的喷嘴和其它构件中穿通。

11.根据权利要求10所述的燃料喷射阀，其特征在于所述其它构件为不锈钢制的薄板。

12.根据权利要求10所述的燃料喷射阀，其特征在于所述其它构件为不锈钢材烧结件。

13.一种多气缸内燃机燃料喷射装置，由设置在进气分管的分叉部上的1个喷射阀向多个气缸分配供给燃料，其特征在于所述喷射阀为顶部供料式，将调整燃料压力的压力调节器的燃料出口部设置成靠近该顶部。

14.一种多气缸内燃机的燃料喷射方法，是对于用具有多个喷射口的1个电子控制式燃料喷射阀向多个气缸喷射燃料的多气缸内燃机的燃料喷射装置而言，其特征在于在任一气缸的吸气过程中同时向多个气缸喷射燃料。

15.一种多气缸内燃机的燃料喷射方法，是对于用具有多个喷射口的1个电子控制式燃料喷射阀向多个气缸喷射燃料的多气缸内燃机燃料喷射装置而言，其特征在于在任一气缸的吸气过程中同时向多个气缸喷射燃料的同时，并且使起动时的1次燃料喷射量大于起动后的1次燃料喷射量。

16.一种多气缸内燃机的燃料喷射方法，是对于用具有多个喷射口的1个电子控制式燃料喷射阀向多个气缸喷射燃料的多气缸内燃机燃料喷射装置而言，其特征在于在任一气缸的吸气过程中同时向多个气缸喷射燃料的同时，并且在加速时用吸气过程以外的定时从多个喷射口向各气缸同时喷射燃料。

17.一种多气缸内燃机燃料喷射装置，是用设在进气分管的分叉部上的1个喷射阀向多个气缸分配供给燃料，其特征在于所述喷射阀为顶部供料式，将调整燃料压力用的压力调节器的燃料出口部设置成靠近该顶部，用将所述喷射阀固定在内燃机构件上的力同时将压力调节器固定。

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