CN1853042A - 用于内燃机的燃油喷射阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃油喷射阀(1)，其中，喷油嘴(3)固定在喷油嘴保持座(2)的尖端部，以防止在包含在燃油中的蜡成分固化时喷嘴的不稳定操作，该喷油嘴(3)形成为使得插入到喷油嘴针阀体(31)内的导孔(33)中的喷油嘴针阀(32)沿该导孔(33)轴向地移动以打开/关闭喷射孔(35)。朝喷油嘴保持座(2)发散的锥形部分(33B)形成在导孔(33)的表面上。因此，当包括在燃油中的成分固化时，可以从形成在喷油嘴针阀(32)和导孔(33)之间的作为燃油泄漏通道的间隙(G)快速排放固化的物质。

Description

用于内燃机的燃油喷射阀
技术领域
本发明涉及用于向内燃机的气缸内直接喷射/提供燃油的燃油喷射阀。
背景技术
作为用于向例如燃油喷射共轨装置中的内燃机的气缸内直接喷射/供应燃油的燃油喷射阀，已知例如JP-A-7-310621中披露的燃油喷射阀类型。这种燃油喷射阀被构成为对电磁阀供能并将其打开，从而使燃油喷射阀主体内的控制腔室与低压部分相通，由此除去阀门活塞的背压，提升喷油嘴针阀，引发燃油喷射，在经过预定时间之后停止对电磁阀供能，并解除控制腔室与低压部分之间的连通状态，由此使预定的背压作用在阀门活塞上，将喷油嘴针阀推下，终止燃油喷射。
顺便说一句，在极低温度区域，将蜡混合在燃油中，以确保即使在低温也能保障前面所述的燃油喷射阀的平稳操作。因此存在一个问题，根据发动机的运行条件，在例如-20℃或更低的低温中启动发动机时，燃油中混合的蜡沉积在燃油喷射阀的各部分中，由此导致各种问题。特别是当蜡沉积在用于使得燃油从高压侧流出至低压侧的燃油泄漏通道中时，存在着燃油不能在其中穿过的倾向，并且燃油喷射阀的操作、尤其是喷油嘴针阀的操作变得不稳定。结果，产生触发障碍，使燃油喷射阀的燃油喷射操作不稳定。
本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的燃油喷射阀，它能够解决现有技术中的前述问题。
本发明的另一个目的是提供一种用于内燃机的燃油喷射阀，它在燃油中产生固化物质的时候能够快速排出该固化的物质。
发明概述
在本发明中，内燃机的燃油喷射阀内的喷油嘴针阀和/和其导孔是锥形的，从而当燃油中包括的成分固化时，能从在喷油嘴针阀和导孔之间形成的作为燃油泄漏通道的间隙中快速排出固化的物质。
根据本发明，提供一种用于内燃机的燃油喷射阀，包括固定在喷油嘴保持座的前端部的喷油嘴，该喷油嘴被构成为使得插入到喷油嘴针阀体内的导孔中的喷油嘴针阀由导孔所引导，并沿着轴向移动以打开/关闭喷射孔，其中在喷油嘴针阀和导孔之间形成的间隙的至少一部分成朝着喷油嘴保持座变宽的锥形。可以适当地确定锥形部分的角度。
喷油嘴针阀在导孔内被支撑和引导，从而喷油嘴针阀可以在导孔内沿着轴向移动。喷油嘴针阀和导孔之间的间隙非常窄，喷油嘴针阀前端的高压部分的高压燃油极少通过该间隙向喷油嘴保持座侧处的低压部分泄漏。至少部分间隙是锥形的，该间隙具有包括一个从高压部分向燃油低压部分类似裙子一样变宽的部分的形状。结果，该间隙越靠近低压部分，其宽度就变得越宽。因此，当发动机在低温运行时混合的物质例如泄漏的燃油中包括的蜡固化并沉积在该间隙中时，因为喷油嘴针阀的活塞的移动而将所述间隙中的固化的物质送至低压侧，从而固化物质不会保留在间隙内。为此，当使用其中混合有蜡的燃油并且操作燃油喷射阀的时候，即使在低温也可以期望具有稳定的操作。
附图的简要说明
图1是显示本发明的用于内燃机的燃油喷射阀的一个实施方案的剖面图。
图2是显示图1的相关部分的放大剖面图。
图3是显示用于图1所示内燃机的燃油喷射阀的改进方案的相关部分放大剖面图。
图4是图2所示喷油嘴的改进方案的相关部分放大剖面图。
具体实施方式
以下接合附图详细描述本发明。
图1是显示本发明的燃油喷射阀的一个实施方案的例子的剖面图。附图标记1表示用于燃油喷射共轨装置中的内燃机的燃油喷射阀，用于向柴油内燃机喷射/供应燃油。燃油喷射阀1连接至未显示的柴油内燃机的气缸，用于在所需的时序向气缸内直接喷射/供应从未显示的共轨提供的刚好所需量的高压燃油，并且包括固定在喷油嘴保持座2的前端的喷油嘴3以及保持螺母4。电磁阀5设置在喷油嘴保持座2的末端。
喷油嘴保持座2包括中空体22，其中沿着中空体22的轴向形成导孔21，压紧销钉23设置在导孔21内，从而压紧销钉可以沿着导孔21的轴向由导孔21移动。在中空体22的弹簧腔室24内有弹簧25，弹簧25沿着喷射孔35的方向弹性压迫后面所述的喷油嘴针阀32。附图标记26表示设置在中空体22内的通道，从而从未显示的共轨向喷油嘴3供应高压燃油。
喷油嘴3包括喷油嘴针阀体31和喷油嘴针阀32。喷油嘴针阀32由在喷油嘴针阀体31内共轴形成的导孔33支撑和引导，从而可以沿着其自身的轴向移动。喷油嘴针阀32的前端部分32A在与导孔33成一条直线的喷油嘴针阀体31内设置的气缸部分34内延伸，喷油嘴针阀32的前端移动，作为打开和关闭喷射孔35的阀元件。
因此，当喷油嘴针阀32保持在其关闭喷射孔35的位置中时，燃油不会从燃油喷射阀1中喷射。相反，当喷油嘴针阀32回缩并且保持在其打开喷射孔35的位置处的时候，从燃油喷射阀1中喷射燃油。
在喷油嘴针阀体31中形成有油池(oil pool)37，该油池用于存储通过通道36从通道26引给其的高压燃油。在喷油嘴针阀32上形成锥形部分38，该锥形部分用于使得作用力沿着由于油池37内的高压燃油的压力而使喷油嘴针阀32移动离开喷射孔35的方向作用。
在中空体22的末端部分中形成头部42，其中面朝下形成沿着中空体22的轴向与导孔21同轴延伸的排出腔室41。在头部42中形成与供应通路43沿着径向相通以及与排出通路44沿着轴向相通的控制腔室45。供应通路43与入口构件47通过中空体22内的径向通路46相通，由压紧销钉23的上端表面形成控制腔室45的底部。
作为阀元件的球52固定在电磁阀5的电枢51。电枢51被构成为使其受到未显示的阀簧的作用力而被沿着喷油嘴3的方向向下推，由此将球52推到排出通路44的打开端以堵住排出通路44。但是，当推动(urge)电磁阀5的时候，电枢51沿着与阀簧作用力相反的离开头部42的方向移动，由此球52移动离开排出通路44的打开端，排出通路44与排出腔室41连通。
因此，当没有对电磁阀5供能的时候，排出通路44的打开端被球52堵住，由此控制腔室45填充有高压燃油。因此喷油嘴针阀32由于压紧销钉23而关闭喷射孔35，不进行燃油喷射。当对电磁阀5供能的时候，球52移动离开排出通路44的打开端，控制腔室45中的高压燃油流到燃油低压部分，控制腔室45内的压力下降，由此进行燃油喷射。当对电磁阀5的供能被切断的时候，喷油嘴针阀32再次返回至它关闭喷射孔35的位置，燃油喷射结束。应当指出，因为通过如上所述控制对电磁阀5的供能来进行从喷油嘴3喷射燃油的操作是已知的，因此不再对其进行详细描述。
喷油嘴针阀体31的喷油嘴针阀32和导孔33之间的间隙G是非常小的间隙，从而其基本是不透油的。但是，存储在油池37内的燃油压力非常高，高压燃油极少通过间隙G泄漏至喷油嘴保持座2的燃油低压侧。如果在燃油中混合蜡成分，蜡成分容易沉积并固化在间隙G中，尤其是在低温操作燃油喷射阀1的时候，这会导致燃油喷射阀1容易出现操作故障。
图2是图1的相关部分的放大视图。如图2所示，在燃油喷射阀1中，在喷油嘴针阀32和导孔33之间形成的间隙G的至少一部分是朝着喷油嘴保持座方向逐渐变宽的锥形，以确保不会发生前述的故障操作。
在本实施方案中，将导孔33形成为包括从在油池37侧的一个端部33A朝着喷油嘴保持座2逐渐加宽的锥形部分33B，从而该间隙G为朝着喷油嘴保持座2逐渐加宽的锥形。结果，间隙G在一端33A处的宽度W非常窄，然后朝着导轨33的另一个端部线性增加。也就是，间隙G如裙子一样从燃油高压部分向燃油低压部分逐渐加宽。
因为导孔33是如上述构成的，因此间隙G在导孔33的一个端部33A附近的宽度W小，由此可以保持所需的油密性。另外，因为间隙G从燃油高压部分向燃油低压部分如同裙子一样逐渐加宽，例如当在低温操作燃油喷射阀1时，从油池37向导孔33少量泄漏的燃油中的蜡成分发生沉积并固化的时候，可容易沿着间隙G的另一个端部33C的方向(沿着喷油嘴保持座2的方向)移动固化的物质，并将其排出至喷油嘴保持座2的低压部分。
因此，如现有技术中所述的固化的蜡成分保留在间隙G内、阻碍喷油嘴保持座2的平稳操作并使得燃油喷射操作不稳定的这个缺点就不存在了。结果当使用混合有蜡的燃油不能够且操作燃油喷射阀的时候，即使在低温也可以期望具有稳定的操作。
图3是用于描述导孔3的锥形部分的改进方案的视图。在图2所示的实施例中，锥形部分33B设置在整个导孔33上，但是在图3所示的实施例中，锥形部分33B设置在导孔33的一部分上。结果，至少部分间隙G具有朝着喷油嘴保持座2变宽的锥形。
也就是，导孔33的一个端部33A的附近作为非锥形部分33D，在该非锥形部分处，间隙G的宽度是恒定的而且是窄的，仅在非锥形部分33D和另一个端部33C之间设置与锥形部分33B对应的锥形部分33E。
根据这种结构，通过设置非锥形部分33D，除了图2所示结构的优点之外，还可以获得提高导孔33和喷油嘴针阀32之间的油密性的优点。
需要指出，图2和图3所示的锥形部分33B和33E的锥形形式不限于线性的，也可以是任选的锥形形式，例如曲线或者是线性和曲线的混合体。
图4是喷嘴3的相关部分的放大剖面图，用于描述图2所示的间隙G的另一种改进实施方案。在图4所示的结构中，由于在喷油嘴针阀32中设置锥形部分32B，而不是使导孔33为锥形，由此使喷油嘴针阀32和导孔33之间形成的间隙G成为锥形。
关于图4需要指出，通过将锥形部分32B仅设置在部分喷油嘴针阀32上，因此仅有部分间隙G可以如图3所示成锥形。
另外，通过使导孔33和喷油嘴针阀32都成为锥形，使在喷油嘴针阀32和导孔33之间形成的至少部分间隙G为朝向喷油嘴保持座2变宽的锥形。
工业实用性
根据本发明，本发明用于改进内燃机的燃油喷射阀，在使用混合有不同种类成分的燃油并且操作内燃机燃油喷射阀的时候，该燃油喷射阀可以保持操作稳定性，而无需考虑运行工况。

Claims (6)

1.一种用于内燃机的燃油喷射阀，包括固定在喷油嘴保持座的前端部上的喷油嘴，该喷油嘴被构成为使得插入到喷油嘴针阀体内的导孔中的喷油嘴针阀由该导孔引导，并沿着轴向移动以打开/关闭喷射孔，
其中，在喷油嘴针阀和导孔之间形成的间隙的至少一部分具有朝着喷油嘴保持座变宽的锥形。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的燃油喷射阀，其中，整个所述间隙具有朝着喷油嘴保持座变宽的锥形。
3.如权利要求1所述的用于内燃机的燃油喷射阀，其中，所述间隙的锥形是线性锥形。
4.如权利要求2所述的用于内燃机的燃油喷射阀，其中，所述间隙的锥形是线性锥形。
5.如权利要求1、2、3或4所述的用于内燃机的燃油喷射阀，其中，由于锥形部分形成在至少导孔中，因此所述间隙具有锥形。
6.如权利要求1、2、3或4所述的用于内燃机的燃油喷射阀，其中，由于锥形部分形成在至少喷油嘴针阀中，因此所述间隙具有锥形。
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