CN1594869A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射阀包括：阀座，它具有阀座部分，其中阀元件安置在该阀座部分上；及喷油嘴板，它设置在阀座的下游处，并且具有若干喷孔。可变形件随着温度进行变形，以改变阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，因此改变了喷射特性。

Description

燃料喷射阀

本发明的背景技术

本发明涉及一种用来把燃料喷射到内燃机中的燃料喷射阀，更加具体地说，本发明涉及一种燃料喷射阀，该喷射阀设置有一种用来改变喷射特性的机构。

如日本文献P2000-104647A所公开的一样，典型的燃料喷射阀包括：阀元件；阀座，阀元件安置在阀座上；及喷油嘴板，它设置在阀座的下游上并且具有若干喷油嘴孔。

发明内容

在把燃料喷射到进气口时，例如借助根据发动机工作条件来改变受到喷出燃料碰撞的进气门的位置来实现把燃料喷射到进气口时，可以改善燃烧性能，因此改善了废气排放。但是，就典型的燃料喷射阀而言，从喷油嘴板的喷孔中所喷出的燃料的喷射角固定在一个给定的角度上，该角度根据喷孔的通道轴线来确定，在通常情况下，废气排放在这种角度时得到了改善。但是，这不能根据发动机的工作情况来设置最佳喷射角，以最大程度地提高废气排放。

因此，本发明的目的是提供一种燃料喷射阀，该喷射阀改变了燃料喷射阀的喷射特性、具体地说是改变了喷射阀，因此有利于改善发动机的废气排放。

通常地，本发明提供了一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括：阀元件；阀座，它包括阀座部分，其中阀元件安置在该阀座部分上；喷油嘴板，它设置在阀座的下游处，该喷油嘴板具有若干喷孔；及装置，它改变阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，以改变喷射特性。

附图说明

参照附图，下面的描述使得本发明的其它目的和特征变得更加清楚，其中：

图1是剖视图，它示出了本发明的燃料喷射阀的第一实施例；

图2是图1的燃料喷射阀的前端的局部放大剖视图；

图3是与图2相类似的视图，它示出了图1的燃料喷射阀的前端；

图4是与图3相类似的视图，它示出了本发明的第二实施例；

图5是与图4相类似的视图，它示出了本发明的第二实施例；

图6是与图5相类似的视图，它示出了本发明的第三实施例；及

图7是与图6相类似的视图，它示出了本发明的第四实施例。

具体实施方式

参照附图来描述本发明燃料喷射阀的优选实施例，其中相同的标号在所有附图中表示相同的零件。在这些优选实施例中，燃料喷射阀用来把燃料供给到内燃机(汽油机)中。

参照图1-3，它们示出了本发明的第一实施例。参照图1，燃料喷射阀包括：壳体管1，它由磁性材料形成；电磁线圈2，它固定地安装在壳体管1的外周上；及阀元件3，它沿轴向可滑动地布置成通过壳体管1，并且包括管形衔铁31和球体32，其中球体32与衔铁31借助焊接形成在一体。

燃料通道开口31a形成在衔铁31的下边缘壁上，若干平表面32a借助机械加工而设置在球体32的边缘上。通过燃料通道开口31a流向衔铁31外部的燃料通过位于平表面32a和阀座7的内壁之间的间隙流向燃料喷射阀的前端，这些后面将描述。管形弹簧壳体4固定地安装在从图1看去位于阀元件3(衔铁31)上方的、壳体1的内壁上，并且在它们之间具有预定的间隙。

管形弹簧止动器5固定地布置成通过弹簧壳体4，返回弹簧6被压缩地设置在弹簧止动器5的下端和衔铁31的台阶部分之间。在中心具有喷射孔的阀座7借助焊接连接到壳体管1的下端的内边缘上，从而安置阀元件3的球体32。具有若干喷孔8a的喷油嘴板8设置在阀座7的下端(阀座的下游)。

盖9安装在壳体管1的下端的外边缘上，用来盖住电磁线圈2外部的线圈罩10的下端借助焊接连接到壳体管1上。密封件11布置在盖9的上端法兰和线圈罩10的台阶部分之间。

燃料滤清器12固定地接合在壳体管1的上端中。

树脂外壳13由模制件来形成，除了导线2a的端部之外，该模制件还提供了从线圈罩10的上端延伸到壳体管1的上部的部分和与电磁线圈2相对应的部分。密封件14布置在外壳13的上端面和壳体管1的上端法兰之间。

外壳13形成有连接器13a，该连接器13a借助包围电磁线圈2的导线2a的端部来形成。在电磁线圈2断电期间，燃料喷射阀借助返回弹簧6的弹性压力使阀元件3落座在阀座7的座表面来关闭。当电磁线圈2通电时，阀元件3借助磁引力克服返回弹簧6的弹性偏压力来升起，以与阀座7的座表面分开，从而打开燃料喷射阀。

喷油嘴板8没有成一体地安装到阀座7中，但是作为固定端通过阀座7来可轴向移动地支撑。参照图2和3，可变形件51安装在凹槽7a中，该凹槽7a布置在阀座7的下端的外边缘上。可变形件51的一端安装到凹槽7a的端表面上，而另一端安装到喷油嘴板8的端表面上。

可变形件51由形状能复原的合金形成，该合金随着温度变化而改变它的形状，因此，该可变形件51随着温度的变化而沿着燃料喷射阀的轴向进行膨胀和收缩。在没有安装到壳体管1和阀座7中的每一个上的情况下，喷油嘴板8布置在壳体管1上，从而在与内边缘壁形成滑动接触时沿着轴向可以移动。因此，喷油嘴板8根据可变形件51的变形而沿着燃料喷射阀的轴向平行地运动，从而改变阀座7的下端和喷油嘴板8之间的距离，即改变了阀座7的阀座部分7b和喷油板8之间的空间。

当位于阀座7的下端和喷油板8之间的距离、即位于阀座7的阀座部分7b和喷油嘴板8之间的空间发生改变时，燃料流向和喷孔8a之间的相对角度发生改变，从而改变了作为一个喷射特性的喷射角，如图2和3所示。然后，燃料喷射阀可以构造成，在高温条件下，可变形件51如图2所示一样进行收缩，以使阀座7靠近喷油嘴板8，而在低温条件下，可变形件51如图3所示一样进行膨胀，以使阀座7与喷油嘴板8分开。此外，燃料喷射阀可以构造成，在高温条件下，如图3所示，阀座7与喷油嘴板8分开，而在低温条件下，如图2所示一样，阀座7靠近喷油嘴板8。

在第一实施例中，燃料喷射阀可以构造成，可变形件51随着阀的环境温度的改变而变形，而这种阀的环境温度的改变是根据例如发动机的工作条件如负荷和旋转来产生的，从而改变了喷射角度。借助例子，通过根据喷射角(在温度变得较高的发动机大负荷条件下需要该喷射角)来设定可变形件51的变形特性如热膨胀或者收缩和变形量，响应温度条件可以得到最佳喷射角。

参照图4和5，它们示出了本发明的第二实施例。在第二实施例中，返回弹簧或者弹性件52布置在壳体管1和喷油嘴板8之间，以把喷油嘴板8偏压到它的标准位置(即图4所示的位置)上。这种结构可以提高可变形件51根据温度条件的变形灵敏度。

而且，在第二实施例中，加热器55成一体地设置到盖9的内部中，以加热可变形件1。这种结构根据所需要的喷射角可以通过控制加热器44的通电而控制可变形件51的温度条件，因此可以控制喷油嘴板8的移动量或者位置，从而使喷射角以更高的适应性来进行改变。

参照图6，它示出了本发明的第三实施例。在第三实施例中，可变形件51被支撑到壳体管1中以作为固定端。与第一和第二实施例不同的是，在第三实施例中，燃料喷射阀被构造成，当可变形件51膨胀时，阀座7靠近喷油嘴板8，而当它收缩时，阀座7与喷油嘴板8分开。此外，燃料喷射阀可以构造成，当可变形件51进行膨胀时，喷油嘴板8压靠在阀座7上，以使具有喷孔8a的中心部分进行变形，从而改变喷射角。

在上面这些实施例中，可变形件51由形状能复原的合金形成，该合金随着温度的改变而改变它的形状。任选地，可变形件51包括这样的零件，该零件通过电压来进行变形，如压电元件，或者该可变形件包括这样的零件，该零件通过磁力来变形，如磁致伸缩的元件。使用压电元件或者磁致伸缩的元件作为可变形元件51，这就能够随心所欲地、连续地、精确地控制喷油嘴板8的移动。

参照图7，它示出了本发明第四实施例。在第四实施例中，喷油嘴板8本身由形状能复原的合金形成。由形状能复原的合金形成的喷油嘴板8的外部边缘连接到壳体管1的内边缘壁上。喷油嘴板8的外边缘根据温度进行变形，以使具有喷孔8a的中心部分平行地移动。

在第四实施例中，喷油嘴板8的外边缘根据温度进行变形，以改变阀座7和具有喷孔8a的喷油嘴板8的中心部分之间的距离，即改变阀座7的阀座部分7a和喷油嘴板8之间的空间，因此改变了喷射角度。

当喷油嘴板8由形状能复原的合金形成时，用来限定出喷孔8a的这些部分被构造成也可以进行变形，因此不仅改变了阀座7的阀座部分7b和喷油嘴板8之间的空间，而且还改变了喷油嘴孔8a本身的形状，因此改变了喷射特性。

而且，在第四实施例中，加热器可以布置来控制由形状能复原的合金所形成的喷油嘴板8的温度。

如上所述，根据本发明，借助改变阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，使这些喷孔相对于燃料流向的相对角度进行改变，从而改变喷射特性，尤其改变了喷射角度。因此，阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间改变使得喷射特性根据发动机的工作条件来进行改变。

此外，根据本发明，当可变形件变形时，喷油嘴板相应地移动，从而改变了阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，因此改变了喷射特性。因此，可以根据可变形件的变形条件的改变或者变形条件的控制来改变喷射特性，从而可以根据发动机的工作条件来改变喷射特性。

此外，根据本发明，借助位于阀座部分和喷油嘴板之间的空间改变和/或由喷油嘴板的变形所引起的喷孔变形来改变喷射特性。因此，喷油嘴板的变形可以根据发动机的工作情况来改变喷射特性。

此外，根据本发明，根据温度(形状可复原的合金)、电压(压电元件)或者磁力(磁致伸缩的元件)来移动喷油嘴板。

此外，根据本发明，弹性件把喷油嘴板偏压到它的标准位置上，从而当可变形件向着标准位置进行变形时提高变形响应。

此外，根据本发明，借助加热器的通电控制，使随着温度进行变形的可变形件或者喷油嘴板的温度条件可以得到有效改变，从而可以以较高的适应性来改变喷射特性。

结合所示出的实施例描述了本发明，但是应该知道，本发明不局限于此，而是在没有脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变和变形。

2003年9月12日提交的日本专利申请P2003-320623的所有内容在这里引入以作参考。

Claims (9)

1.一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括：

阀元件；

阀座，它包括阀座部分，其中阀元件安置在该阀座部分上；

喷油嘴板，它设置在阀座的下游处，该喷油嘴板具有若干喷孔；及

装置，它改变阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，以改变喷射特性。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，该装置包括可变形件，该可变形件在预定的条件下进行变形。

3.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，该装置安装在凹槽中，该凹槽布置在阀座的下端的外边缘上，其中该装置的一端安装到凹槽的端面上，而另一端安装到喷油嘴板的端面上。

4.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，可变形件由形状记忆合金、压电元件和磁致伸缩(magnetostrictive)的元件中的一个来形成。

5.如权利要求1所述的燃料喷射阀，还包括：弹性件，该弹性件布置在燃料喷射阀的壳体和喷油嘴板之间，并且把喷油嘴板偏压到它的标准位置上；及加热器，它加热可变形件。

6.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，该装置设置在阀座和喷油嘴板的下游处，该装置被支撑到作为固定端的燃料喷射阀的壳体中。

7.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，喷油嘴板由形状记忆合金形成，该合金随着温度来改变它的形状。

8.如权利要求7所述的燃料喷射阀，还包括加热器，该加热器加热喷油嘴板。

9.一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括：

阀元件；

阀座，它包括阀座部分，其中阀元件安置在该阀座部分上；

喷油嘴板，它设置在阀座的下游处，该喷油嘴板具有若干喷孔；及

装置，它改变阀座的阀座部分和喷油嘴板之间的空间，以改变喷射特性。

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