CN1860291A - 燃油喷射阀 - Google Patents

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Abstract

一种燃油喷射阀(1)，它如此构成，从而通过用于控制燃油喷射的电磁阀(5)来进行对在控制腔室(45)内的高压燃油向燃油低压部分逸出的控制，所述电磁阀如此构成，从而通过电磁螺线管(68)和结合在固定套筒(61)内的电枢止动件(67)来控制电枢板(51)的提升操作，其中，在固定芯部(63)和电枢止动件(67)之间设有一间隙(G3)，在电枢止动件(67)中设有通孔(67B)，并且在给电磁阀(5)供电时排出燃油通过间隙(G3)和通孔(67B)流向燃油低压部分。因此，可以防止电枢板(51)的提升量由于包含在排出燃油中的碎屑等变得俘获在电枢板(51)和电枢止动件(67)之间而发生变化。

Description

燃油喷射阀
技术领域
本发明涉及一种燃油喷射阀，它设有一电磁促动器并且用于将燃油喷射/提供给内燃机的气缸内部。
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。这种燃油喷射阀构成为给电磁阀供能，从而使喷射阀主体内的控制腔室变得与低压燃油部分连通，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，由此终止燃油喷射。
在用在具有上述结构的燃油喷射阀中的用于控制燃油喷射的电磁促动器中，电枢板的提升量需要驱动阀门元件以便根据电源的接通和断开控制在控制腔室和燃油低压部分之间的连通状态以使之保持恒定。这原因在于，在电枢板的提升量变化时，阀门元件的提升量(行程量)也变化，这造成燃油喷射量变化，并且内燃机的性能变化，因此也造成噪声增大和废气排放恶化。
顺便说一下，这种燃油喷射阀如此构成，从而从控制腔室排出的燃油进通过孔道和电枢板表面进入圆柱形电枢止动件，并且流向后轨。
因此，包含在排出燃油中的金属微粒、微小颗粒和其它碎屑(在下面也被简称为“碎屑等”)可能俘获在电枢止动件和电枢板表面之间并且使得电枢的提升量变化。另外，存在这样一个问题，即在碎屑等变得俘获在电枢止动件和电枢板表面之间时，在电枢板表面与电枢止动件接触时在这两个部分之间的摩擦变得容易升高，这造成在电枢止动件的提升量方面出现较大的暂时变化。
本发明的一个目的在于提供一种能够解决在现有技术中的上述问题的燃油喷射阀。
本发明的另一个目的在于提供一种能够以所需要的特性长时间工作的燃油喷射阀。
本发明的再一个目的在于提供一种能够在长时间可靠地进行稳定操作的燃油喷射阀。
发明内容
根据本发明，提出了一种燃油喷射阀，其设有用于控制燃油喷射的电磁阀，该电磁阀如此构成，从而电磁螺线管和圆柱形电枢止动件共轴地结合在固定套筒内，并且通过电磁螺线管和电枢止动件来控制电枢板的提升操作，并且燃油喷射阀如此构成，从而根据电磁阀进行的控制来进行燃油喷射控制，以便让在设置在喷射阀主体内的控制腔室内的高压燃油能够穿过固定套筒的内部并且向燃油低压部分逸出，其中，设有一逸出通道，用于让从控制腔室向燃油低压部分逸出的排出燃油能够在不穿过在电枢止动件和电枢板之间的间隙的情况下流出。
本发明也可以如此构成，从而在电枢止动件的周边壁部分中设有一通孔，从而排出燃油能够从电枢止动件的外周表面穿过该通孔，进入到电枢止动件，并且到达燃油低压部分。
即使在碎屑等混入到排出燃油中的情况下，也能够有效地防止碎屑等引起电枢板的提升量变化，并且该燃油喷射阀能够稳定地工作。另外，降低了在电枢板和电枢板止动件之间由于两者之间的接触而导致的摩擦，所以可以长时间可靠地进行稳定操作，并且可以提高使用寿命。
附图的简要说明
图1为一剖视图，显示出根据本发明的燃油喷射阀的一实施方案。
图2为在图1中所示的电磁阀的剖视图。
具体实施方式
下面根据这些附图对本发明进行更详细的说明。
图1为一剖视图，显示出根据本发明的燃油喷射阀的一实施方案的一示例。由参考标号1表示的是用在用于将燃油喷射/提供给柴油内燃机的共轨系统中的燃油喷射阀。该燃油喷射阀1安装在未示出的柴油内燃机的气缸上，并且用于向气缸内部并且以所需的正时直接喷射/提供仅仅所需的从未示出的共轨提供的高压燃油量。该燃油喷射阀1包括一喷油嘴支架2，喷油嘴3通过紧固螺母4固定在该喷油嘴支架2的前端上，并且电磁阀5设置在喷油嘴支架2的后端上。
该喷油嘴支架2包括一中空主体22，在其中沿着中空主体22的轴向方向形成有一导孔21，并且一压紧销23如此设置在导孔21内，从而该压紧销23可以通过导孔31沿着导孔21的轴向方向运动。在中空主体22的弹簧腔室24中容纳有一弹簧25，并且该弹簧25沿着喷射孔35的方向弹性推压后面所述的喷油嘴针阀32。由参考标号26表示的是设置在中空主体22内的通道，用于从未示出的共轨系统将高压燃油提供给喷油嘴3。
喷油嘴3包括一喷油嘴主体31和一喷油嘴针阀32。喷油嘴针阀32如此受到支撑和引导，从而它可以通过共轴形成在喷油嘴主体31内的导孔33沿着其轴向方向运动。喷油嘴针阀32的前端部分32A在与导孔33成一直线地设置在喷油嘴主体31内的圆柱部分34内延伸，并且喷油嘴针阀32的前端随着阀门元件打开/关闭喷射孔35而运动。
因此，在喷油嘴针阀32被束缚在将喷射孔35关闭的位置中时，燃油没有从燃油喷射阀1中喷射出。相反，在喷油嘴针阀32回缩并且被束缚在将喷射孔35打开的位置中时，燃油从燃油喷射阀1中喷射出。
在喷油嘴主体31内形成有用于存储从通道26借助通道36导入到其上的高压燃油的油池(oil pool)37。在喷油嘴针阀32上形成有一锥形部分38，用于产生沿着喷油嘴针阀32由于在油池37内的高压燃油的压力而运动离开喷射孔35的方向作用的力。
在中空主体22的后端部分中形成有一头部42，其中沿着中空主体22的轴向方向的导孔21形成为面向下。在头部42中形成有与沿着径向方向的供应通道43和沿着轴向方向的排出通道44连通的控制腔室45。供应通道43通过在中空主体22内的径向方向通道46与进气构件47连通，并且控制腔室45的底部由压紧销23的上端表面形成。
用作构成用来控制在控制腔室45和燃油低压部分之间的连通状态的阀门机构的阀门元件的小球52固定在电磁阀5的电枢板51上。电枢板51如此构成，从而它在所示出的阀门弹簧的力的作用下朝着排出通道44弹性推压，由此将小球52推压在排出通道44的开口端上以切断该排出通道44。但是，在电磁阀5被推动时，电枢板51克服阀门弹簧的力沿着离开头部42的方向运动，由此该小球52运动离开排出通道44的开口端，并且该排出通道44变得与排出腔室41连通。
因此，在电磁阀5没有被供电时，排出通道44的开口端被小球52挡住，由此控制腔室45充满高压燃油。因此，喷油嘴针阀32由于压紧销23的作用而关闭喷射孔35，并且不进行燃油喷射。在电磁阀5被供电时，小球52运动离开排出通道44的开口端，并且在控制腔室45内的高压燃油向燃油低压部分逸出，并且在控制腔室45内的压力下降，由此进行燃油喷射。在切断给电磁阀5供电时，喷油嘴针阀32重新回到将喷射孔35关闭的位置，并且燃油喷射结束。
图2为电磁阀5的剖视图。该电磁阀5设有与电枢板51合作的一磁体单元6。该磁体单元6包括一回流管62和设置在固定套筒61内的一固定芯部63。励磁线圈64设置在固定芯部63中，由此构成用来电磁吸引电枢板61的电磁螺线管68。一O形环65设置在固定套筒61和回流管62之间，并且如此构成，从而燃油不会从固定套筒61和回流管62向外泄漏。
与油箱连接的排出管安装部分62A与回流管62形成为一体，并且回流管62的内部用作燃油低压部分。包括形成在一个端部分中的一通孔67A的电枢止动件67设置在沿着固定芯部63的轴向方向的孔66内。电枢止动件67安装成如此贯穿固定芯部63，从而通孔67A和排出管安装部分62A变得共轴。这样，回流管62、固定芯部63和电枢止动件67共轴设置在固定套筒61内。
电枢板51包括磁铁并且设置成面对着在磁体单元6内的固定芯部63。另外，电枢板51在所示出的阀门弹簧作用下向头部42推压，并且如此构成，从而使小球52推压在排出通道44的开口端上以阻塞排出通道44(参见图1)。
电枢止动件67包括比固定芯部63的下端部分63A更朝着电枢板51延伸的一止动件端部分67C，并且用于接收止动件端部分67C的环形沟槽51B形成在电枢板51的主表面51A中。
当给电磁螺线管58供电时，电枢板51被吸附在电磁螺线管68上，直到止动件端部分67与环形沟槽51B的底面51Ba接触，并且保持止动件端部分67C接触环形沟槽51B的底面51Ba的状态。在该接触状态中，电枢板51的主表面51A通过预定间隙G1面对着下端面63A。这时，实际上没有任何燃油在止动件端部分67C和底面51Ba之间流动，但是燃油可以流进间隙G1。
在电枢板51中设有用于让排出燃油从中通过的多个孔51C，并且在小球52与排出通道44的开口分开时，在控制腔室45内的高压燃油能够穿过这些孔51C并且作为排出燃油进入间隙G1。
为了确保进入间隙G1的排出燃油能够在不通过在止动件端部分67C和底面51Ba之间的间隙G2的情况下进入到在电枢止动件67内的空间67D，在电枢止动件67和固定芯部63之间形成有一环形间隙G3，并且在电枢止动件67中设有让间隙G3和空间67D能够连通的通孔67B。在所示的实施例中，在使间隙G1加宽的侧壁部分中设有两个通孔67B，但是这些通孔67B的数量可以为一个或多个中的任意数目。
如所述一样，因为通孔67A形成在使燃油低压侧加宽的电枢止动件67的部分中，所以在间隙G3内的燃油通过通孔67B进入电枢止动件67，并且通过通孔67A流向燃油低压侧。这样，通过通孔67A和通孔67B在电枢止动件67内形成用于将间隙G3内的燃油引导向燃油低压侧的流动路径。
因为电磁阀5如上所述一样构成，所以它按照以下方式操作。在没有向电磁螺线管68供电时，电枢板51在未示出的阀门弹簧的作用下被沿着喷油嘴支架2的方向弹簧推压，并且小球62阻塞该排出通道44。
当给电磁螺线管68供电时，通过电磁螺线管68克服阀门弹簧的力吸引电枢板51。因此，止动件端部分67C和底面51Ba相互接触，小球52运动离开排出通道44的开口，并且在控制腔室45内的高压燃油作为排出燃油排向电磁阀5的内部。因此，在止动件端部分67C和底面51Ba之间的间隙G2变得极窄。
为此，实际上所有排出燃油都通过逸出通道，即包括间隙G1和G2和通孔67B的通道、在电枢板止动件67内的空间和通孔57A，并且通过排出管安装部分62A向燃油低压侧逸出。因此，通过间隙G2并且进入空间67D的排出燃油量非常少。因此，即使在碎屑等与排出燃油混合的情况下，实际上也不会由任何碎片等保持在间隙G2内部，并且电枢止动件67可以使电枢板51的升高位置保持在预定位置处。另外，因为非常有效地防止了碎屑等进入间隙G2，所以可以有效防止由于止动件端部分67C和底面51Ba之间的接触而导致这两个构件的磨损变得非常大。
因此，即使在碎屑等与排出燃油混合的情况下，也可以防止碎屑等使得电枢板的提升量改变，并且该燃油喷射阀能够稳定地工作。另外，因为可以防止碎屑等进入间隙G2，所以可以减小电枢板和电枢止动件在这两个部分接触时的磨损，从而可以在长时间可靠地进行稳定操作，并且可以提高使用寿命。
工业实用性
根据本发明，可以可靠地使电枢板长时间稳定操作，这有利于改善燃油喷射阀。

Claims (6)

1.一种燃油喷射阀，其设有用于控制燃油喷射的电磁阀，该电磁阀如此构成，从而电磁螺线管和圆柱形电枢止动件共轴地结合在固定套筒内，并且通过电磁螺线管和电枢止动件来控制电枢板的提升操作，并且燃油喷射阀如此构成，从而根据电磁阀进行的控制来进行燃油喷射控制，以便让在设置在喷射阀主体内的控制腔室内的高压燃油能够穿过固定套筒的内部并且向燃油低压部分逸出，其中，设有一逸出通道，用于让从控制腔室向燃油低压部分逸出的排出燃油能够在不穿过在电枢止动件和电枢板之间的间隙的情况下流出。
2.如权利要求1所述的燃油喷射阀，其中，所述选出通道包括：
第一间隙，其在电枢板与电枢板止动件接触时形成在电枢板和电磁螺线管之间；以及
第二间隙，其形成在电磁螺线管和电枢止动件之间并且用于使第一间隙与燃油低压部分连通。
3.如权利要求2所述的燃油喷射阀，其中，所述电枢止动件的在电枢板侧处的端部分是敞开的，并且该端部分的开口端边缘与电枢板接触。
4.如权利要求3所述的燃油喷射阀，其中，在电枢板的面对着开口端边缘的部分中形成有一环形沟槽，所述开口端边缘与该环形沟槽的底面接触。
5.如权利要求3所述的燃油喷射阀，其中，在电枢止动件内形成有用于将燃油从第二间隙引导至燃油低压部分的流动路径。
6.如权利要求5所述的燃油喷射阀，其中，所述流动路径由设置在电枢止动件的邻接第二间隙的壁部中的第一通孔和设置在电枢止动件的邻接燃油低压侧的壁部中的第二通孔形成。
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