CN213684350U - 燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射器构造成使得当非磁性构件与盖和壳体组合时产生的轴向力使构成磁路的非磁性构件变形，从而提供不漏气接触。该燃料喷射器是通过使针升高将燃料喷射入发动机内的装置。当线圈磁化时线圈产生的磁场形成磁路，并且该磁路使针升高。该燃料喷射器包含安置于线圈内的块环、安置于块环的上端处的盖以及安置于块环的下端处的壳体。该块环由非磁性材料制成，并且构造成使磁路延伸。当盖和壳体通过拧合在一起而组合时，块环的上端和下端变形，以分别对盖和壳体提供不漏气接触。

Description

燃料喷射器

技术领域

本公开涉及一种燃料喷射器，该燃料喷射器构造成使得当非磁性构件与盖和壳体组合时产生的轴向力使构成磁路的非磁性构件变形，从而提供不漏气(airtight)接触面。

背景技术

燃料喷射器将燃料喷射到发动机内。燃料喷射器包含在供电时磁化的线圈，并且磁化的线圈使针升高，致使燃料可喷射到发动机内。

当线圈被磁化时，构成磁路。当燃料喷射器仅由磁性构件制成时，可在磁场的一部分到达衔铁之前构成磁路，导致磁力减小。这抑制了磁路达到最大效率。由于磁路没有达到最大效率，所以燃料喷射器的响应性恶化。

为了解决该问题，提供了一种非磁性构件来局部地切断磁路，致使磁场可以完全朝向衔铁。

在常规的高压燃料喷射器中，由于衔铁在高压条件下上下移动，所以需要以高同轴度和高表面均匀度来安装串联安置的磁性构件，非磁性构件和另一磁性构件。为了实现高同轴度和表面均匀性，激光焊接用来制造这种高压燃料喷射器。然而，因于包含燃料喷射器的燃料喷射系统使用增加的压力的趋势，联接零件难以暴露于高压下。非磁性构件通常通过金属注射模制(MIM)加工。然而，该方法具有尺寸精度差且需要后处理的问题。

发明内容

本公开提供一种燃料喷射器，该燃料喷射器构造成使得用作控制磁路的部件的非磁性构件与相邻构件借助轴向力紧密地组装，从而确保非磁性构件与相邻构件之间不漏气接触。

为实现上述目标，本公开的一个方面提供一种燃料喷射器，以下列方式构造该燃料喷射器：由供给线圈的电流磁化的线圈产生磁场形成磁路，并且由该磁路使针升高，致使能够将燃料喷射入喷射目标内，所述燃料喷射器包含：块环，该块环安置于线圈内、由非磁性材料制成并且构造成使磁路延伸；盖，该盖安置于块环的上端处；以及壳体，该壳体安置于块环的下端处。当盖和壳体通过拧合在一起而互相耦接时，块环的上端和下端变形，以分别对盖和壳体形成不漏气接触。

块环的上端和下端可具有各自的凸形弯曲部分，并且当盖和壳体互相耦接时，块环的上端和下端可变形，以形成不漏气接触。

挡块的上端和下端中的每一个都可具有形成于块环的内周与外周之间的凸形弯曲部分。

在挡块的上端和下端中的每一个处，与块环的内周相比，凸形弯曲部分更靠近外周。

块环的上端和盖的下端可互相对着凸出。当盖和壳体互相耦接时，块环的上端和盖的下端可变形，以在它们之间形成不漏气接触。

块环的上端处的凸形弯曲部分的高度和盖的下端的凸形弯曲部分的高度可随盖与壳体之间的耦接力确定(即，变化)，该耦接力确保燃料喷射器所需的内部压力阻力。

块环的上端处的凸形弯曲部分的高度和盖的下端的凸形弯曲部分的高度可随块环和盖的材料确定(即，变化)。

块环的上端处的凸形弯曲部分的峰值点对应于盖的下端处的凸形弯曲部分的峰值点。

块环的下端可装设有凸形弯曲部分，并且壳体的上端可装设有凸形弯曲部分。块环和壳体的凸形弯曲部分可互相对着凸出。当盖和壳体互相耦接时，块环的下端的凸形弯曲部分和壳体的上端的凸形弯曲部分可变形，以形成不漏气接触。

块环的下端处的凸形弯曲部分的高度和壳体的凸形弯曲部分的高度可随盖与壳体之间的耦接力确定(即，变化)，盖耦接力确保燃料喷射器所需的内部压力阻力。

块环的下端处的凸形弯曲部分的高度和壳体的凸形弯曲部分的高度可随块环和壳体材料确定(即，变化)。块环的下端处的凸形弯曲部分的峰值点可对应于壳体处的凸形弯曲部分的峰值点。

可拧合盖和壳体，直到块环的上端的内周和块环的下端的内周分别与盖和壳体产生接触。

在内周与外周之间，块环的上端和下端中的每一个都可装设有上升部分。

块环的上端和下端中的每一个都可装设有上升部分，与块环的外周相比，该上升部分更靠近内周，并且在轴向上，该上升部分比凸形弯曲部分更突出。

在块环的上端处，较靠近块环的内周的部分可比较靠近块环的外周的部分更向上突出。在盖的下端处，靠近盖的外周的部分可比靠近盖的内周的部分更向下突出。

在块环的下端处，较靠近块环的内周的部分比较靠近块环的外周的部分更向下突出。在壳体的上端处，靠近盖的外周的部分可比靠近壳体的内周的部分更向上突出。

在块环的上端和下端中的每一个处，块环的外周与上升部分之间的部分可以是凸形弯曲的。

该燃料喷射器可进一步包含保持螺母，该保持螺母由构造成容纳壳体的下部和构造成将与盖拧合的上部组成。

该燃料喷射器可进一步包含外环，该外环提供于该保持螺母内，其中该外环由磁性材料制成，并且与壳体和盖接触。

如上所述，本公开的燃料喷射器具有当由非磁性材料制成的块环与相邻构件组合时，轴向力使块环变形，从而与相邻构件形成不漏气接触。因此，不一定需要焊接过程来在块环与相邻构件之间形成不漏气接触。

焊接难以进行，并且焊接导致互相焊接在一起的部件的尺寸发生变化。因此，对于本公开的燃料喷射器，盖和壳体优选地通过螺纹组合，而非焊接，焊接可造成现有技术中的问题。

除此之外，由于盖和壳体组合时产生的轴向力使块环与相邻构件气密地组合，所以燃料喷射器的内部压力阻力增大。

除此之外，以通过组装块环、壳体、盖和线圈得到的模块的形式提供螺线管单元。因此，磁路作为模块提供。除此之外，容易组装螺线管单元，且该燃料喷射器的质量控制变得简化。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施例的燃料喷射器的截面图；

图2是示出作为根据本公开的一个实施例的燃料喷射器的一部分的盖、块环(block ring)和壳体的分解透视图；

图3是示出作为根据本公开的一个实施例的燃料喷射器的一部分的盖、块环(block ring)和壳体的组装结构的截面图；

图4是示出根据本公开的一个实施例的燃料喷射器的块环的附近的截面图；

图5是示出围绕根据本公开的一个实施例的燃料喷射器的块环形成的磁路的图；以及

图6是示出根据本公开的另一实施例的燃料喷射器的主要部分的放大截面图。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般来说涵括机动车辆，诸如，包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客运汽车；包含各种船和船舶的水运工具；航空器；等，并且包含混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(比如，源自石油之外的资源的燃料)。如本文所指，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。

本文中所使用的用语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包含复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。如本文中所使用的，术语"和/或"包含所列的关联项目中的一个或多个的任一组合和所有组合。在整个说明书中，除非明确相反地描述，否则词语“包括(comprise)”和诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变体将被理解为暗示涵括所陈述的元件，而不排除任何其他元件。除此之外，本说明书中描述的术语“单元”、“××器”、“××仪”和“模块”指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件部件或软件部件及它们的组合来实现。

此外，本公开的控制逻辑可具体实施为含有可由处理器，控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包含但不限于ROM、RAM、压缩光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质也可以分布在网络耦合的计算机系统中，致使计算机可读介质比如由远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行。

在下文中将参照附图详细描述本公开的优选实施例。

根据本公开的一个实施例的燃料喷射器1是通过使针21升高将燃料喷射到诸如发动机的喷射目标内的装置，具体地说，具体地，供给电流时被磁化的线圈44产生的磁场形成使针11升高的磁路。该燃料喷射器包含：块环43，其设置在线圈44的内部；盖11，其设置在块环43的上端；以及壳体12，其设置在块环43的下端。块环43由非磁性材料制成并且构造成使磁路延伸。当盖11和壳体12通过拧在一起而组合时，块环43的上端和下端变形，以对盖11和壳体12的分别提供不漏气接触。

燃料喷射器1连接到燃料供给管。燃料喷射器1构造成根据控制信号对汽缸或燃料喷射端口供给燃料。

具体地说，当安装在燃料喷射器1中上下移动的针21升高时，在针21的下端提供的球阀22打开，致使露出形成于载体14的下端处的喷孔。因此，可以通过喷孔喷出燃料。

燃料喷射器1包含螺线管单元。该螺线管单元包含当被供电时被磁化的线圈44。磁化的线圈44使燃料能够被喷射。

参照图2，该螺线管单元包含：线圈44，其在被磁化时形成磁路；以及盖11和壳体12，盖11和壳体12用于安装线圈44。具体地说，螺线管单元还包含作用为切断磁路的块环43。由于块环43由非磁性材料制成，所以块环43可以阻挡线圈产生的磁场的流动。因此，块环43防止磁场不穿过衔铁42而直接通过盖11传播。即，磁场被限制为朝向衔铁42，使得磁力被衔铁42最大地增加。这改善了燃料喷射器1的响应性。

螺线管单元的中心装设有磁芯41和衔铁42。该衔铁42与针1组合。针21的上端装设有压缩弹簧，该压缩弹簧在未对线圈供给电流时向下弹性地偏压针21。即，当未对线圈44供给电流时，压缩弹簧防止燃料喷出。压缩弹簧31的上端装设有调节管32，该调节管(32)紧固到磁芯41上并且构造成调节压缩弹簧31的弹簧力。

当未供给电流时，压缩弹簧31向下按压针21，致使安置于针21的下端的球阀22阻挡喷孔。即，当未对燃料喷射器供电时，不能将燃料喷射入发动机内。

当对燃料喷射器供电时，线圈44磁化以形成磁路。这使得衔铁42和针21向上运动。随着针21向上移动，打开喷孔，致使燃料可通过喷孔喷出。当对燃料喷射器供电时，即，将电流供给线圈44时，磁路由壳体12、盖11、磁芯41和衔铁42形成，壳体12、盖11、磁芯41和衔铁42都由磁性材料制成。如果燃料喷射器仅由磁性材料制成，则由线圈44产生的磁场的一部分可不朝向衔铁42，但可朝向盖11。因此，发生磁场的损失。

为解决这个问题，在本公开中，螺线管单元包含由非磁性材料制成的块环43。该块环使磁场能够集中在衔铁42上，从而使磁场的效率最大化。

当组装块环43，以形成螺线管单元时，将分别安置于块环43的上端和下端处的盖11和壳体12拧紧，致使在块环43的上端与盖11之间以及在块环43的下端与壳体12之间形成不漏气接触。互相面对的块环43的上端和盖11的下端互相对着凸出，并且互相面对的块环43的下端和壳体12的上端互相对着凸出。然而，当盖11和壳体12通过拧在一起而组合时，块环43与盖11之间的以及块环43与壳体12之间的接触部分变形，以提供气密结构。

将参照图2和3更详细地描述螺线管单元的构造。将盖11、块环43和壳体12组合。将当供给电流时磁化的线圈44安装成包围块环43。

将描述组装螺线管单元的顺序。首先，将盖11和块环43安置于适当位置，插入线圈44，将壳体12放置在块环43的下方，并且将盖11和壳体12互相拧在一起(见图4中的c部分)。

在燃料喷射器1中，当供给高压燃料时，可上推衔铁42。因此，需要高同轴度和表面均匀度。在该螺线管单元中，以此顺序安置盖11、块环43和壳体12，其中盖11和壳体12由磁性材料制成，而块环43由非磁性材料制成。因此，以此顺序安置磁性体、非磁性体和磁性体。在该组件中，块环43与盖11之间的接触部分以及块环43与壳体12之间的接触部分需要气密。为此，使用轴向力紧密地组装块环43、盖11和壳体12，致使在块环43与盖11之间以及块环43与壳体12之间形成气密接触。为通过使用轴向力使要组合的部件的接触部分变形来形成气密接触，块环43的上端和下端是凸形弯曲的。通过拧在一起而将盖11和壳体12组合时产生的轴向力使块环43的凸形弯曲部分变形为平坦的。为此，挡块环43的上端和下端为凹形弯曲端。除此之外，分别与挡环43的上端和下端产生接触的盖11的下端和壳体12的上端也是凹形弯曲端。

由于部件的对应端部互相对着凸出，所以在组装的早期阶段，对应的凸形弯曲部分P互相首先产生接触，并且在盖11和壳体12的组装的最后阶段因于轴向力而变得平坦。因此，形成不漏气接触表面S。连续拧合盖11和壳体12，直到块环43的上端的内周和块环43的下端的内周触及盖11和壳体12。

因于盖11和壳体12拧会在一起，由此使各自的螺纹组合，施加轴向力，并且在盖11与壳体12之间，块环43的上端和下端变形。由此，在块环43的上端和下端形成气密表面(见图4中的A和B部分)。

图3示出块环43的下端和将气密地组合的壳体12的上端。对应的端，即，块环43的下端和壳体12的上端在组装之前互相对着凸出。当开始拧合盖11和壳体12时，块环43与壳体12产生接触。随着拧的进行，互相接触的对应的凸形弯曲面变形为平坦。即，在块环43与壳体12之间形成不漏气接触S。

挡环43的上端和下端中的每一个都是凸形弯曲端。即，在块环43的上端和下端中的每一个处，内周与外周之间的端面部分地是凸形弯曲的。具体地说，在块环43的上端和下端中的每一个处，与内周相比，凸形弯曲部分更靠近外周。

块环43的上端和盖11的下端互相对着凸出。当盖11和壳体12通过拧在一起而组合时，块环43的上端和盖11的下端变形为平坦的，从而形成不漏气接触。

同样地，块环43的下端和壳体12的上端互相对着凸出。当盖11和壳体12通过拧在一起而组合时，块环43的下端和壳体12的上端变形为平坦的，从而形成不漏气接触。

当盖11和壳体12耦接以呈现燃料喷射器1所需的压力阻力时，每一个凸形弯曲部分(即，块环43的上端、盖11的下端、块环43的下端和壳体12的上端)的高度随拧盖11和壳体12的力来确定。随着拧力增大，凸形弯曲部分的高度增加。

作为另一种选择，每一个凸形弯曲部分(即，块环43的上端、盖11的下端、块环43的下端和壳体12的上端)的高度可随块环43、盖11和壳体12的材料来确定。即，随着每一种材料的刚度升高，每一个凸形弯曲部分的高度减小。相反，随着刚度降低，高度增加。

块环43的上端的凸形弯曲的峰点的高度优选地等于盖11的下端的凸形弯曲的峰点的高度。块环43的上端的凸形弯曲的峰点的高度优选地等于壳体12的上端的凸形弯曲的峰点的高度。

图4示出气密地组合的块环43的下端和壳体12的上端。块环43的下端的与壳体12的上端的凸形弯曲部分互相产生接触，并且然后，凸形弯曲部分变形为平坦的，从而在挡环43与壳体12之间提供不漏气接触。

除此之外，块环43的上端和下端中的每一个都具有上升部分，以进一步改善不漏气性。与盖11的下端结合的块环43的上端和与壳体12的上端结合的块环43的下端呈阶梯状，以改善不漏气性。具体地说，在块环43的上端和下端中的每一个处，靠近内周的部分比靠近外周的部分长。当块环43与盖和壳体组装时，此结构改善不漏气接触。即，在块环43的上端处，靠近内周的部分比靠近外周的部分更突出。相反，在盖11的作为与块环43的上端配合的部分的下端处，靠近外周的部分比靠近内周的部分突出。在块环43的下端处，靠近内周的部分比靠近外周的部分突出，并且在壳体12的上端处，靠近外周的部分比靠近内周的部分突出。

在块环43的上端和下端中的每一个处，上升部分是靠近块环43的内周的部分，并且凸形弯曲部分是靠近块环43的外周的部分。即，块环43的外周与上升部分之间的部分是凸形弯曲的。

当对线圈44供给电流时，磁场朝向壳体12或盖11的流动被阻挡且被引导到衔铁42。由此，磁场最大地集中于电枢42上(参见图5)。

与现有燃料喷射器相比，如上所述构造的燃料喷射器1具有改善的耐压能力。因此，本公开的燃料喷射器1可应用于汽油直接喷射(GDI)发动机，在该汽油直接喷射(GDI)发动机中，高压燃料被喷射到发动机内。在本申请中，燃料喷射器1将燃料喷射到发动机的汽缸内。

图6示出根据本公开的另一实施例的燃料喷射器。

根据此实施例的燃料喷射器1'的结构与燃料喷射器1的结构基本上相同。燃料喷射器1'和燃料喷射器1之间的唯一区别在于燃料喷射器1'包含壳体12和保持螺母13，代替燃料喷射器1的壳体。

保持螺母13安置于壳体12的外部，保持螺母13与壳体12结合。除此之外，外环15插入保持螺母15内。外环15安装成与保持螺母13的内表面接触。

保持螺母13的下部成形为容纳壳体12，而保持螺母13的上部加工有螺纹。由此，保持环13的上端部的内表面和盖11的上端部的外表面互相拧合(参见图6的部分D)。当保持螺母13和盖11互相拧合时，产生轴向力。因于此轴向力，块环43的上端和下端变形，以形成不漏气接触(参见图6的部分E)。块环43的上端和下端以及分别与块环43的上端和下端组合的对应物均是凸形弯曲的。当保持螺母13和盖11互相拧合时产生的轴向力使凸形弯曲部分变形，从而提供不漏气接触。

壳体12、保持螺母13和外环15由磁性材料制成。因此，形成由壳体12、保持螺母13、盖11的串联连接或壳体12、外环15和盖11的串联连接形成的磁路。作为另一种选择，因于外环15的存在，保持螺母13可由非磁性材料制成。

在图6中，由参考字符"W"表示的部分是焊接接头。

虽然已经参考特定实施例描述了本公开，但是对于本领域中的技术人员显而易见的是，可以进行各种改变和修改，而不脱离后面的权利要求限定的本公开的精神和范围。据此，应当注意，这种替换或修改落在本公开的权利要求内，并且应当基于所附权利要求解释本公开的范围。

Claims (20)

1.一种燃料喷射器，其特征是，该燃料喷射器构造成使得由供给线圈的电流磁化的线圈产生磁场，并且由所述磁场形成的磁路使针升高，致使能够喷射燃料，所述燃料喷射器包括：

块环，所述块环安置于所述线圈内并且由非磁性材料制成以使所述磁路延伸；

盖，所述盖安置于所述块环的上端处；以及

壳体，所述壳体安置于所述块环的下端处，

其中当所述盖和所述壳体通过拧合在一起而组合时，所述块环的上端和下端变形。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的上端和下端是凸形弯曲的，并且当所述盖和所述壳体组合时，所述块环的上端和下端变形，以形成不漏气接触。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征是，在所述块环的内周与外周之间，挡块的上端和下端中的每一个都装设有凸形弯曲部分。

4.根据权利要求3所述的燃料喷射器，其特征是，与所述内周相比，位于所述块环的上端和下端中的每一个处的凸形弯曲部分更靠近所述外周。

5.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的上端和所述盖的下端互相对着凸出，并且当所述盖和所述壳体组合时，所述块环的上端和所述盖的下端变形，以形成不漏气接触。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的上端处的凸形弯曲部分的高度和所述盖的下端的凸形弯曲部分的高度随所述盖与所述壳体之间的耦接力变化，所述耦接力确保所述燃料喷射器所需的内部压力阻力。

7.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的上端处的凸形弯曲部分的高度和所述盖的下端的凸形弯曲部分的高度随所述块环和所述盖的材料变化。

8.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的上端处的凸形弯曲部分的峰值点对应于所述盖的下端处的凸形弯曲部分的峰值点。

9.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的下端和所述壳体的上端互相对着凸出，并且当所述盖和所述壳体组合时，所述块环的下端的凸形弯曲部分和所述壳体的上端的凸形弯曲部分形成不漏气接触。

10.根据权利要求9所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的下端处的凸形弯曲部分的高度和所述壳体的凸形弯曲部分的高度随所述盖与所述壳体之间的耦接力变化，所述耦接力确保所述燃料喷射器所需的内部压力阻力。

11.根据权利要求9所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的下端处的凸形弯曲部分的高度和所述壳体的下端的凸形弯曲部分的高度随所述块环和所述壳体的材料变化。

12.根据权利要求9所述的燃料喷射器，其特征是，所述块环的下端处的凸形弯曲部分的峰值点对应于所述壳体处的凸形弯曲部分的峰值点。

13.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征是，拧合所述盖和所述壳体，直到所述块环的上端的内周和所述块环的下端的内周分别与所述盖和所述壳体产生接触。

14.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征是，在所述块环的内周与外周之间，所述块环的上端和下端中的每一个都装设有上升部分。

15.根据权利要求14所述的燃料喷射器，其中所述块环的上端和下端中的每一个都装设有上升部分，与所述块环的外周相比，所述上升部分更靠近所述内周，并且在轴向上，所述上升部分比所述凸形弯曲部分更突出。

16.根据权利要求15所述的燃料喷射器，其特征是，在所述块环的上端处，较靠近所述块环的内周的部分比较靠近所述块环的外周的部分更向上突出，并且在所述盖的下端处，靠近所述盖的外周的部分比靠近所述盖的内周的部分更向下突出。

17.根据权利要求15所述的燃料喷射器，其特征是，在所述块环的下端处，较靠近所述块环的内周的部分比较靠近所述块环的外周的部分更向下突出，并且在所述壳体的上端处，靠近所述盖的外周的部分比靠近所述壳体的内周的部分更向上突出。

18.根据权利要求14所述的燃料喷射器，其特征是，在所述块环的上端和下端中的每一个处，所述块环的外周与所述上升部分之间的部分是凸形弯曲的。

19.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征是，进一步包括保持螺母，所述保持螺母由构造成容纳所述壳体的下部和构造成将与所述盖拧合的上部组成。

20.根据权利要求19所述的燃料喷射器，其特征是，进一步包括外环，所述外环提供于所述保持螺母内，其中所述外环由磁性材料制成，并且与所述壳体和所述盖接触。

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