專利名稱：氣體噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體噴射器，例如用于將壓縮的天然氣供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)中的噴射器。
背景技術(shù)：
眾所周知，霧態(tài)或氣態(tài)的燃料需要通過噴射器供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)中。在氣缸的一個(gè)工作循環(huán)中，以平穩(wěn)定量的方式供應(yīng)燃料以及在設(shè)定好的精確時(shí)刻開啟和關(guān)閉噴射器內(nèi)的閥都是重要的。
一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的噴射器包括螺線管驅(qū)動且向外開啟的提升閥。燃料在壓力作用下被供應(yīng)到提升閥的本體內(nèi)，且當(dāng)相應(yīng)的螺線管通電后，燃料被釋放到發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)。提升閥包括諸如彈簧這樣的偏置裝置，以便當(dāng)螺線管不通電時(shí)抵抗液壓，從而將閥保持在關(guān)閉位置。
已經(jīng)證明，就精確供應(yīng)氣態(tài)燃料而言，向外開啟的提升閥具有局限性。特別是，提升閥的頭部剛性連接到閥桿，接著連接到螺線管銜鐵上。當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，閥頭和閥座之間出現(xiàn)相對較大的沖擊力，這在閥內(nèi)引起了共振，并且在閥頭和閥座之間的密封中產(chǎn)生“跳躍(bounce)”現(xiàn)象。跳躍或振動的程度取決于幾個(gè)易變的、通常不可控制的因素，例如，機(jī)械摩擦和閥磁滯現(xiàn)象。因此，很難精確控制和設(shè)定閥的關(guān)閉。這限制了閥的效能的有效發(fā)揮。
圖1中示出了用于氣體噴射器內(nèi)的閥的另一種類型。圖1示出了噴射器110，該噴射器具有氣體入口112和氣體出口114。近似球形的閥構(gòu)件116在從入口112供應(yīng)的氣體的壓力以及壓縮的復(fù)位彈簧120的作用下，保持在抵靠閥座118的狀態(tài)。
設(shè)置在護(hù)罩124內(nèi)的推桿122位于閥構(gòu)件116的下游。推桿122剛性連接到螺線管128的銜鐵126上。當(dāng)螺線管128通電時(shí)，推桿122作用于閥構(gòu)件116，推動閥構(gòu)件116離開閥座118，允許氣體在入口112和出口114之間流動。這就是為大家所知的螺線管的“拉入”。閥構(gòu)件116的行程由止擋件130限制。
圖1所示類型的氣體噴射器在使用中存在多種局限和問題。當(dāng)閥開啟時(shí)，噴射器內(nèi)的氣體流速很大程度上決定于最小流道的尺寸。在這種情況下，最小流道是介于推桿122和護(hù)罩124之間的環(huán)形空間。實(shí)踐中，很難將這些零件制造得足夠精確以提供精確的尺寸。此通道明顯大的面容比還易于受到污垢的影響，而且，即使表面上少量的污染物堆積也會降低流速。此外，粘度對于流動的影響或大旋度使得流動取決于表面的同心度，實(shí)踐中很難制造此同心度。
圖1中的閥也很難精確迅速地關(guān)閉。在關(guān)閉位置，閥構(gòu)件116的任一側(cè)均存在明顯的靜壓差，以保持該閥構(gòu)件處于關(guān)閉位置。然而，在開啟位置時(shí)，此靜壓差顯著降低，因此閥幾乎完全依靠復(fù)位彈簧120的作用來關(guān)閉。而彈簧的力必須抵抗銜鐵126由于螺線管128內(nèi)的剩磁而“粘”在作用位置的固有傾向，因此導(dǎo)通電流和關(guān)斷電流之間存在很大的差異，其中，導(dǎo)通電流是開啟閥所需的螺線管128內(nèi)的最小電流(典型地，大約4500毫安(ma))，關(guān)斷電流是將閥保持于開啟位置所需的螺線管內(nèi)的最小電流(典型地，大約250毫安(ma))。
圖1所示類型的閥采用具有電流傳感器的電驅(qū)動器。該傳感器感測在螺線管的致動過程中傳輸?shù)碾娏?。電?qū)動器設(shè)計(jì)有峰值電流，典型地為4安培。這意味著一旦達(dá)到峰值電流，驅(qū)動器切換到“保持”電流，典型地，大約為1安培。這表明了這樣的事實(shí)開啟螺線管比將其保持于開啟位置需要更大的電流。即使系統(tǒng)電壓發(fā)生變化，此類電驅(qū)動器仍將繼續(xù)運(yùn)行，例如在發(fā)動機(jī)啟動過程中。在到達(dá)峰值電流之前在致動過程中供應(yīng)電流的周期被稱為峰值持續(xù)時(shí)間。
此類驅(qū)動器的問題包括對螺線管的磁阻變化非常敏感以及不能對閥的壓差變化進(jìn)行調(diào)整。使用此驅(qū)動器也會導(dǎo)致在低燃料傳輸時(shí)相對較長的關(guān)閉延遲。
本發(fā)明致力于至少部分地克服先前氣體噴射器的上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；該氣體噴射器具有氣體入口和氣體出口；該閥組件包括近似球形的閥構(gòu)件，該閥構(gòu)件設(shè)置為密封地抵靠閥座，以阻止氣體在該氣體入口和該氣體出口之間流動；其中該閥組件包括第一彈性偏置裝置，該第一彈性偏置裝置提供作用于該閥構(gòu)件的力，以迫使該閥構(gòu)件與該閥座密封地接合；該致動器包括推桿，該推桿設(shè)置為克服該偏置裝置提供的力，并選擇性地使該閥構(gòu)件脫離該閥座，從而允許氣體在該氣體入口和該氣體出口之間流動，該氣體入口和該氣體出口之間的壓差沿與該推桿大致相同的方向作用于該閥構(gòu)件，并抵抗該偏置裝置提供的力。其優(yōu)點(diǎn)在于，對于給定尺寸的閥構(gòu)件，這帶來了相對很小的拉入力，且對于致動閥所需的螺線管，這帶來了導(dǎo)通電流和關(guān)斷電流之間相對很小的差。
優(yōu)選地，該閥包括設(shè)置在該氣體入口和該閥構(gòu)件之間的計(jì)量孔。其優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)閥處于開啟位置時(shí)，這帶來了固定的最小流道，該最小流道不受兩個(gè)部件配合的影響，且具有相對較小的面容比。作為另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這還帶來了經(jīng)過閥的靜壓差，這提高了工作效率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；該氣體噴射器具有氣體入口和氣體出口；該閥組件包括閥構(gòu)件和閥座；其中該氣體噴射器包括可密封的檢測端口，該檢測端口流體連接到該氣體入口和該氣體出口之間的壓縮空間。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；其中該螺線管致動器與電驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)，在致動過程中該電驅(qū)動器設(shè)置為在限定的峰值持續(xù)時(shí)間之后，從起始電流切換到保持電流，該峰值持續(xù)時(shí)間為供應(yīng)電壓的函數(shù)。


下面將參考附圖通過舉例詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1是在“背景技術(shù)”標(biāo)題之下所描述的現(xiàn)有技術(shù)中的氣體噴射器的示意性剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體噴射器的示意性剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣體噴射器的示意性剖視圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電驅(qū)動器中使用的第一校正函數(shù)的圖解表示；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的電驅(qū)動器中使用的第二校正函數(shù)的圖解表示。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，其示出了氣體噴射器10。該氣體噴射器包括閥組件12和螺線管致動器14。閥組件12包括具有中心軸線18的近似圓柱形的外殼16。外殼16包括設(shè)置在第一軸向位置21的至少一個(gè)氣體入口20、以及設(shè)置在第二軸向位置23的至少一個(gè)氣體出口22。有利的是，外殼16可以包括多個(gè)沿圓周隔開的位于第一軸向位置21的氣體入口20，以及多個(gè)沿圓周隔開的位于第二軸向位置23的氣體出口22。圖2所示的特定剖視圖示出了一個(gè)這樣的氣體入口20和兩個(gè)這樣氣體出口22。
閥座24設(shè)置在閥組件12內(nèi)的第三軸向位置25上，介于第一軸向位置21和第二軸向位置23之間。閥座24大致垂直于中心軸線18。
近似球形的閥構(gòu)件26設(shè)置為密封地抵靠閥座24。閥構(gòu)件26設(shè)置在第二軸向位置23和第三軸向位置25之間。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，閥座24包括引導(dǎo)環(huán)28，以限制閥構(gòu)件26使用中的橫向移動。
閥組件12進(jìn)一步包括形式為主彈簧30的彈性偏置裝置。主彈簧30是螺旋壓縮彈簧，具有下端32和上端34。下端32通過彈簧止擋塊36保持在理想的軸向位置，上端34固定著彈簧墊38。彈簧墊38作用于閥構(gòu)件26，提供對閥構(gòu)件26的作用力，以迫使閥構(gòu)件26與閥座24密封地配合。
閥組件12包括近似圓柱形的內(nèi)壁40，其沿軸向從閥座24離開主彈簧30延伸。內(nèi)壁40具有圓周，這樣在外殼16和內(nèi)壁40之間形成圓筒形氣隙42。圓筒形氣隙42流體連接到氣體入口20，并且作為第一壓縮空間。
內(nèi)壁40限定了近似圓柱形的內(nèi)部空間44。內(nèi)部空間44通過計(jì)量孔46流體連接到第一壓縮空間42。計(jì)量孔46呈近似圓形。可以理解的是，內(nèi)部空間44內(nèi)的靜壓由此將與第一壓縮空間42大致相等。內(nèi)部空間44因而作為第二壓縮空間。
第二壓縮空間44的下端與閥構(gòu)件26相接。第二壓縮空間44的上端與內(nèi)壁40的徑向向內(nèi)延伸的部分48相接。徑向向內(nèi)延伸的部分48具有位于中心的孔50。
螺線管致動器14包括圍繞繞線架54的線圈繞組52。繞線架54的內(nèi)徑與閥組件12的外殼16的內(nèi)徑相近似。線圈52的外側(cè)由外殼56封閉。
主磁極58的下端在繞線架54內(nèi)延伸。主磁極從其在繞線架54下方的、與內(nèi)壁40的徑向延伸部48相鄰的下端60，延伸到繞線架54內(nèi)的上端62。主磁極58沿線圈52長度的大約40％延伸?？梢岳斫獾氖?，主磁極可以沿線圈52長度的大約50％延伸；如果延伸超過約30％，則特別有效。在圖2所示的實(shí)施例中，主磁極58提供了在第一壓縮空間42的上端的外殼16和內(nèi)壁40之間的密封。
主磁極58包括與中心軸線18對齊的內(nèi)孔64。繞線架54的內(nèi)部設(shè)置有薄且近似圓筒形的套管66，該套管具有下部，該下部設(shè)置在主磁極58的上部的外面。套管66從近似圓柱狀的蓋部68向下延伸，且具有下徑向表面70。套管66內(nèi)設(shè)置有圓筒形空間72，該圓筒形空間的上邊緣與下徑向表面70相接，下邊緣與主磁極58的上端相鄰。
套管66優(yōu)選由具有高電阻率的弱鐵磁材料制成。優(yōu)選地，該材料在磁場強(qiáng)度大約為每米16千安培時(shí)測定，具有大約1.003至1.005的相對導(dǎo)磁率。優(yōu)選地，該材料還具有大約70微歐的電阻系數(shù)。
內(nèi)磁極74包括設(shè)置在緊鄰繞線架54上方的環(huán)形部76，以及在繞線架內(nèi)朝向主磁極58延伸的圓筒形部78。盡管可以預(yù)見20％至30％之間的范圍會產(chǎn)生特別有利的效果，圓筒形部78可沿線圈52長度的大約25％延伸。圓筒形部78在套管66的外側(cè)。環(huán)形部76具有下邊緣，該下邊緣與下徑向表面70處于大致相等的軸向高度。
螺線管致動器14包括設(shè)置在圓筒形空間72內(nèi)的圓筒形銜鐵80。銜鐵80的外徑略小于套管66的內(nèi)徑。
在銜鐵80的上邊緣和下徑向表面70之間存在相對較小的軸向通風(fēng)空間82。
在銜鐵80的下邊緣和主磁極58的上端62之間存在工作氣隙84。
推桿86從銜鐵80向下延伸，并且剛性連接到銜鐵80。推桿86延伸穿過主磁極58的內(nèi)孔64，并且穿過設(shè)置在內(nèi)壁40的徑向延伸部48中心的孔50。推桿86在與閥構(gòu)件26相鄰的第二壓縮空間44的下端終止。推桿86通過支承件88支撐在內(nèi)孔64內(nèi)。
銜鐵80具有設(shè)置在其上邊緣中心的凹槽90，該凹槽與設(shè)置在蓋部68的下徑向表面70中心的凹槽92相鄰并相對應(yīng)。形式為輔助壓縮彈簧94的第二彈性偏置裝置設(shè)置在凹槽90、92內(nèi)。
主磁極58進(jìn)一步包括流體通道，該流體通道介于設(shè)置在內(nèi)壁40中心的孔50、依次第二壓縮空間44及圓筒形空間72之間。在圖2中的實(shí)施例中，流體通道包括主磁極58內(nèi)的軸向通風(fēng)通道96和主磁極58內(nèi)鄰近上端62的徑向傳輸管道98。這樣，圓筒形空間72的靜壓與第一壓縮空間42以及第二壓縮空間44內(nèi)的靜壓大致相等。圓筒形空間72，包括通風(fēng)空間82，由此作為第三壓縮空間。
氣體噴射器進(jìn)一步包括設(shè)置在蓋部68內(nèi)的密封檢測端口100。檢測端口100包括與通風(fēng)空間82流體連接的通道102，以及密封該通道102的活動蓋構(gòu)件104。
使用中，閥組件12可在圖1所示的關(guān)閉構(gòu)型和開啟構(gòu)型之間活動，其中，關(guān)閉構(gòu)型中，閥構(gòu)件26密封地抵靠閥座24；開啟構(gòu)型中，閥構(gòu)件26脫離閥座24。
當(dāng)在關(guān)閉構(gòu)型中時(shí)，氣體受壓通過氣體入口20供應(yīng)到氣體噴射器。氣體可在第一壓縮空間、第二壓縮空間和第三壓縮空間之間自由活動，因而這些空間中，各個(gè)空間的氣壓基本相同。
在關(guān)閉構(gòu)型中，由主彈簧30通過彈簧墊38提供的彈力、由輔助彈簧94通過推桿86提供的彈力、以及第二壓縮空間44和氣體出口22之間的壓差作用在閥構(gòu)件上。在關(guān)閉構(gòu)型中，這些力實(shí)現(xiàn)了平衡，使閥構(gòu)件26受壓抵靠在閥座24上。
當(dāng)螺線管組件14的線圈52通電時(shí)，在內(nèi)磁極74和主磁極58之間產(chǎn)生了磁場，銜鐵80經(jīng)過工作氣隙84向主磁極58的上端62移動。螺線管組件14的幾何形狀，即內(nèi)磁極74的圓筒形部78在套管66的外部延伸至少銜鐵80的軸向長度的一半，降低了螺線管的磁阻，這意味著移動銜鐵80所需的導(dǎo)通電流低于諸如圖1的現(xiàn)有技術(shù)中的螺線管所需的電流。通過弱鐵磁套管66提供的磁通有助于降低磁阻，并且套管66的電阻系數(shù)降低了渦電流，由此提高了螺線管的效率，并且減少了螺線管內(nèi)磁場增強(qiáng)和減弱時(shí)的延遲。
推桿86受壓抵靠閥構(gòu)件26，以提供足夠的向下力來克服主彈簧30的力，移動閥組件12至開啟構(gòu)型?？梢岳斫獾氖牵赏茥U提供的力因氣體入口20和氣體出口24之間的壓差而增大。
當(dāng)閥組件12在開啟構(gòu)型時(shí)，氣體可沿通道自由流動，該通道包括氣體入口20、第一壓縮空間42、計(jì)量孔46、第二壓縮空間44、閥座24和閥構(gòu)件26之間的間隙、以及氣體出口22。沿此通道的最小流道是計(jì)量孔46，這樣，計(jì)量孔46的精確地尺寸設(shè)置提供了對通過開啟的閥的氣流速度的主要控制。值得重視的是，本發(fā)明的重大優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)量孔46的尺寸設(shè)置不象圖1中的現(xiàn)有技術(shù)那樣取決于兩個(gè)部件之間的配合。還可以理解的是，計(jì)量孔46的圓形特征提供了最適宜的面容比，降低了隨時(shí)間產(chǎn)生的污物的影響。
本發(fā)明的計(jì)量孔的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是銜鐵的行程變化不會顯著影響氣流的速度。
可以理解的是，閥組件12的開啟將導(dǎo)致第二壓縮空間44內(nèi)壓力的降低。這將進(jìn)一步促使大量氣體從第三壓縮空間72向第二壓縮空間44流動。氣流遇到閥關(guān)閉時(shí)會反轉(zhuǎn)。第三壓縮空間72內(nèi)的反轉(zhuǎn)氣流在通風(fēng)空間82內(nèi)產(chǎn)生了流體清洗作用，因此防止了污染物的堆積。
當(dāng)線圈52斷電時(shí)，主彈簧30將作用于閥構(gòu)件26，以使閥構(gòu)件26再次密封地抵靠閥座24。由于作用在閥構(gòu)件26上游的氣壓略小于在關(guān)閉時(shí)獲得的平衡壓力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的幾何形狀能對閥組件12產(chǎn)生更好的關(guān)閉作用。這種效果由于閥座24上游的計(jì)量孔的存在而得以增強(qiáng)。
因此，螺線管組件14的關(guān)斷電流遠(yuǎn)高于圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)，因而允許采用更大的閥組件26。所述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的關(guān)斷電流在1250毫安(ma)級。
當(dāng)閥構(gòu)件26作用于閥座24的時(shí)候，推桿86脫離閥構(gòu)件26，由此與現(xiàn)有技術(shù)中的典型的提升閥相比，大大地降低了對閥座的強(qiáng)大沖擊，并且降低了共振和跳躍中的任何傾向。
可以理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，主彈簧30提供的力可以通過調(diào)節(jié)彈簧止擋塊36的位置來調(diào)整。
在正常工作狀態(tài)下，閥構(gòu)件26和閥座24的最大間隙由工作氣隙84的尺寸決定。換句話說，當(dāng)銜鐵80壓緊主磁極58的上端62時(shí)，行程結(jié)束。任何由此產(chǎn)生的“粘合”力都不足以對后續(xù)施加的正關(guān)閉力造成明顯的影響。這與圖1中的此粘合力影響閥關(guān)閉的現(xiàn)有技術(shù)相反?，F(xiàn)有技術(shù)要求以止擋件130的位置確定最大間隙。在現(xiàn)有技術(shù)中，閥的開啟和關(guān)閉都會導(dǎo)致相對較大的沖擊力，引起反沖、“跳躍”和共振作用。在本發(fā)明中，動能大部分由彈簧30和94吸收，降低了對硬構(gòu)件的磨損。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在閥組件12關(guān)閉時(shí)，輔助彈簧94用于精確地定位銜鐵80和推桿86，這樣使得銜鐵80關(guān)閉時(shí)的任何過調(diào)(overshooting)能夠在閥組件12的下一次開啟之前得以校正。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖3所示，止擋件106通過鎖固件108固定在與主彈簧30相對的位置。止擋件106固定在這樣的位置該位置使得閥構(gòu)件26對止擋件106的沖擊與銜鐵80和主磁極58的沖擊基本同步。由此降低了銜鐵80和主磁極58的磨損。
在使用時(shí)，檢測端口100提供對通風(fēng)空間82的入口。這用于噴射器功能的測量，例如行程的測量。這還提供了供應(yīng)清潔液體和/或潤滑劑進(jìn)入通風(fēng)空間82、進(jìn)而通過第三壓縮空間72和第二壓縮空間44、經(jīng)過氣體出口22的機(jī)會。
在本發(fā)明的再一方面，采用電驅(qū)動器，以便在設(shè)定的峰值持續(xù)時(shí)間之后，從可變的峰值電流切換到保持電流。切換出現(xiàn)的峰值持續(xù)時(shí)間是供應(yīng)電壓的預(yù)定校正函數(shù)，如圖4所示。此外，此持續(xù)時(shí)間也可以作為其它變量的校正函數(shù)，例如在噴射器的入口和出口之間測得的壓差。圖5中示出了峰值持續(xù)時(shí)間的校正函數(shù)的一個(gè)例子?？梢砸跃€性方式組合各個(gè)校正函數(shù)，以確定正確的峰值持續(xù)時(shí)間。
在本發(fā)明的這一方面，通過選擇峰值持續(xù)時(shí)間，以提供存儲在線圈磁場內(nèi)的最適宜數(shù)量的存儲能量。這有利于減少閥的關(guān)閉延遲，該關(guān)閉延遲即為停止向螺線管供應(yīng)電流到閥完全關(guān)閉之間的時(shí)間段。這一優(yōu)點(diǎn)在如下情況時(shí)特別明顯閥開啟的時(shí)間特別短以至于當(dāng)需要關(guān)閉閥時(shí)，保持電流還沒有正確建立起來。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的改型和變化視為落入本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；該氣體噴射器具有氣體入口和氣體出口；該閥組件包括近似球形的閥構(gòu)件，該閥構(gòu)件設(shè)置為密封地抵靠閥座，以阻止氣體在該氣體入口和該氣體出口之間流動；其特征在于該閥組件包括第一彈性偏置裝置，該第一彈性偏置裝置提供作用于該閥構(gòu)件的力，以迫使該閥構(gòu)件與該閥座密封地接合；該致動器包括推桿，該推桿設(shè)置為克服該偏置裝置提供的力，并選擇性地使該閥構(gòu)件脫離該閥座，從而允許氣體在該氣體入口和該氣體出口之間流動，該氣體入口和該氣體出口之間的壓差沿與該推桿大致相同的方向作用于該閥構(gòu)件，并抵抗該偏置裝置提供的力。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其特征在于，該閥包括設(shè)置在該氣體入口和該氣體出口之間的計(jì)量孔。
3.如權(quán)利要求2所述的氣體噴射器，其特征在于，該計(jì)量孔設(shè)置在該氣體入口和該閥構(gòu)件之間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的氣體噴射器，其特征在于，當(dāng)該閥構(gòu)件脫離該閥座時(shí)，該計(jì)量孔作為該氣體入口和該氣體出口之間的最小流道。
5.如權(quán)利要求4所述的氣體噴射器，其特征在于，該計(jì)量孔包括該閥組件的內(nèi)壁上的近似圓形的孔。
6.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該氣體入口流體連接到該推桿的鄰近該閥構(gòu)件的部分周圍的壓縮空間。
7.如權(quán)利要求6所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括工作氣隙，該工作氣隙流體連接到該壓縮空間。
8.如權(quán)利要求7所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括通風(fēng)空間，該通風(fēng)空間流體連接到該工作氣隙。
9.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括圍繞繞線架的線圈繞組，該螺線管致動器包括在該繞線架內(nèi)延伸的主磁極。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體噴射器，其特征在于，該主磁極沿該線圈長度的30％至50％延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的氣體噴射器，其特征在于，該主磁極沿該線圈長度的約40％延伸。
12.如權(quán)利要求9至11中任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括與該主磁極相對的內(nèi)磁極，該內(nèi)磁極在該繞線架內(nèi)延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的氣體噴射器，其特征在于，該內(nèi)磁極沿該線圈長度的20％至30％延伸。
14.如權(quán)利要求12所述的氣體噴射器，其特征在于，該內(nèi)磁極沿該線圈長度的約25％延伸。
15.如權(quán)利要求12至14中任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括大致設(shè)置在該繞線架內(nèi)的套管，該主磁極具有在該套管內(nèi)的部分，且該內(nèi)磁極具有在該套管外的部分。
16.如權(quán)利要求15所述的氣體噴射器，其特征在于，該套管由具有高電阻率的弱鐵磁材料制成。
17.如權(quán)利要求15或16所述的氣體噴射器，其特征在于，該螺線管致動器包括設(shè)置在該繞線架內(nèi)的銜鐵，該銜鐵具有軸向長度，該螺線管致動器這樣設(shè)置該內(nèi)磁極在該套管的外部延伸至少該銜鐵的軸向長度的一半。
18.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該氣體噴射器包括第二彈性偏置裝置，其設(shè)置為向該推桿提供的力與該第一彈性偏置裝置的力相反，從而當(dāng)該閥構(gòu)件與該閥座密封地接合時(shí)，由該第一彈性偏置裝置提供的沿一個(gè)方向的力、以及由第二彈性偏置裝置和壓差提供的沿第二方向的力作用在該閥構(gòu)件上。
19.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該閥座包括引導(dǎo)環(huán)，以限制該閥構(gòu)件的橫向運(yùn)動。
20.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該氣體噴射器包括多個(gè)氣體入口，所述多個(gè)氣體入口在該閥組件的第一軸向位置附近沿圓周隔開。
21.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該氣體噴射器包括多個(gè)氣體出口，所述多個(gè)氣體出口在該閥組件的第二軸向位置附近沿圓周隔開。
22.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該第一彈性偏置裝置通過一彈簧止擋塊保持在理想的軸向位置。
23.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該推桿設(shè)置為在該閥構(gòu)件與該閥座接觸的時(shí)刻脫離該閥構(gòu)件。
24.如以上任一權(quán)利要求所述的氣體噴射器，其特征在于，該氣體噴射器包括止擋件，該止擋件固定在與該第一彈性偏置裝置相對的位置，用于防止該閥構(gòu)件的運(yùn)動超出該螺線管致動器的工作距離。
25.一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；該氣體噴射器具有氣體入口和氣體出口；該閥組件包括閥構(gòu)件和閥座；其特征在于該氣體噴射器包括可密封的檢測端口，該檢測端口流體連接到該氣體入口和該氣體出口之間的壓縮空間。
26.一種氣體噴射器，包括閥組件以及相連的螺線管致動器；其特征在于該螺線管致動器與電驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)，在致動過程中該電驅(qū)動器設(shè)置為在限定的峰值持續(xù)時(shí)間之后，從起始電流切換到保持電流，該峰值持續(xù)時(shí)間為供應(yīng)電壓的函數(shù)。
27.如權(quán)利要求26所述的氣體噴射器，其特征在于，該峰值持續(xù)時(shí)間還受其它變量的校正函數(shù)控制。
28.如權(quán)利要求27所述的氣體噴射器，其特征在于，一個(gè)校正函數(shù)是氣體入口和氣體出口之間所測的壓差的函數(shù)。
29.如權(quán)利要求27或28所述的氣體噴射器，其特征在于，所述校正函數(shù)線性組合。
30.如權(quán)利要求26至30中任一所述的氣體噴射器，其特征在于，選擇該峰值持續(xù)時(shí)間，以提供存儲在該螺線管致動器內(nèi)的最適宜數(shù)量的存儲能量。
全文摘要
一種氣體噴射器(10)包括閥組件(12)和相連的螺線管致動器(14)。該閥組件(14)包括近似球形的閥構(gòu)件(26)，該閥構(gòu)件抵靠閥座(24)。該閥構(gòu)件(26)通過彈簧(30)偏置在關(guān)閉位置，并且可根據(jù)由螺線管致動器(14)控制的推桿(86)的作用脫離該閥座(24)。該推桿(86)的作用方向與氣體入口(20)和氣體出口(22)之間的氣流方向相同，因而當(dāng)閥組件(12)處于關(guān)閉位置時(shí)，彈簧(30)抵抗氣體壓力。
文檔編號F02M21/00GK101031717SQ200580032137
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者邁克爾·倫納德·麥凱, 巴里·諾伊曼 申請人:先進(jìn)發(fā)動機(jī)部件有限公司