專利名稱：燃料噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及燃料噴射器，并且更具體地涉及在停用燃料噴射器以使燃料停止流過燃料噴射器時減少樞軸反沖情形的發(fā)生。
背景技術(shù)：
許多電磁型燃料噴射器構(gòu)造成，在電流施加于燃料噴射器內(nèi)線圈繞組時，產(chǎn)生磁場，促使樞軸/球組件遠(yuǎn)離噴嘴基座并且由此將噴射器開啟。通常，使樞軸/球組件從噴射器停用或關(guān)閉位置提升至噴射器開啟或打開位置所需的力大小與樞軸回復(fù)彈簧力加上存在于噴射器中燃料的燃料壓力的大小成比例。然而，一些直噴燃料系統(tǒng)已將燃料壓力增大至難以提供如下這樣的燃料噴射器:該燃料噴射器與設(shè)計成用于較低燃料壓力水平的噴射器具有相同物理輪廓或包裝尺寸，并且在較高的燃料壓力水平下能可靠地“死提升”樞軸/球組件。已提出附加滑動電樞，該滑動電樞也稱為去耦電樞或浮動電樞并且響應(yīng)于磁場朝向樞軸止擋件加速并類似于滑動錘那樣撞擊樞軸止擋件，以提供動能和靜力的組合來將樞軸/球組件提離噴嘴基座。然而，該電樞的附加質(zhì)量會不理想地增大燃料噴射器停用時、樞軸/球組件在噴嘴基座上的撞擊力，這會致使球回彈離開噴嘴基座，由此導(dǎo)致未計量的燃料被分散出，或者未經(jīng)適當(dāng)霧化的燃料被分散出。樞軸/球組件遠(yuǎn)離基座的此種臨時運(yùn)動可稱為樞軸回彈。消除或減少此種未計量燃料還會減小噴射器之間的流動變化。增大的撞擊力還會產(chǎn)生不希望的噪聲和/或減短噴射器使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本文所描述的本發(fā)明提供一種殼體止擋件，用以在燃料噴射器停用時吸收來自滑動電樞的動能。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，燃料噴射器包括殼體、噴嘴基座、樞軸、樞軸止擋件、殼體止擋件以及滑動電樞。殼體構(gòu)造成引導(dǎo)流體通過殼體流動。噴嘴基座固定地聯(lián)接于殼體，并且構(gòu)造成引導(dǎo)從燃料噴射器的燃料流動。樞軸設(shè)置在殼體內(nèi)。該樞軸可運(yùn)動至打開位置和關(guān)閉位置，在打開位置，樞軸與噴嘴基座隔開使得燃料能由燃料噴射器分配，而在關(guān)閉位置，樞軸與噴嘴基座接觸，使得燃料無法由燃料噴射器分配。樞軸止擋件固定地聯(lián)接于樞軸。殼體止擋件固定地聯(lián)接于殼體。該滑動電樞可響應(yīng)于磁場在樞軸止擋件和殼體止擋件之間運(yùn)動。當(dāng)存在磁場時，滑動電樞與樞軸止擋件接觸并且推動樞軸朝向打開位置。當(dāng)不存在磁場時，樞軸自由地朝向關(guān)閉位置運(yùn)動。在滑動電樞與殼體止擋件接觸時，滑動電樞與樞軸止擋件隔開。通過閱讀本發(fā)明的較佳實(shí)施例的以下具體說明，本發(fā)明的另一些特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，參照附圖并以非限制性實(shí)例方式給出該說明。


現(xiàn)在參見附圖并借助示例來描述本發(fā)明，附圖中:圖1是根據(jù)一個實(shí)施例的燃料噴射器的剖視圖；圖2是處于不同操作條件下的圖1所示燃料噴射器的細(xì)節(jié)的放大視圖；以及圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的燃料噴射器的放大視圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的一實(shí)施例，圖1-2示出燃料噴射器10。通常，噴射器10具有樞軸12，該樞軸可包括球14或構(gòu)造成與噴嘴基座16協(xié)配的其它結(jié)構(gòu)，以調(diào)節(jié)空腔中由噴射器10分配的燃料18 (下文標(biāo)為燃料18)的流動。圖2A示出在運(yùn)動到關(guān)閉位置之后的樞軸12，該樞軸將球14定位成與噴嘴基座16接觸，以防止燃料18從噴射器10流出。圖2B示出在運(yùn)動到打開位置之后的樞軸12，使得球14可與噴嘴基座16隔開，以使得燃料18能由燃料噴射器10分配。噴射器10還可包括滑動電樞20，該滑動電樞可在圖2A所示抵靠于殼體止擋件22的第一位置和圖2B所示抵靠于電樞止擋件24的第二位置之間運(yùn)動。在下文將進(jìn)行更詳細(xì)描述的是，滑動電樞20可由磁場朝向電樞止擋件24推動，該磁場大體指向或穿過滑動電樞20的至少一部分，以使滑動電樞20朝向電樞止擋件24運(yùn)動。如圖2A和2B所示，滑動電樞20能可滑動地聯(lián)接于樞軸12，其中滑動電樞20圍繞樞軸12的一部分并且沿著該部分滑動。樞軸12和滑動電樞20可構(gòu)造成，在滑動電樞20從殼體止擋件22附近的位置朝向電樞止擋件24運(yùn)動時，滑動電樞20與樞軸止擋件28接觸。如果滑動電樞20被推動朝向電樞止擋件24，則與樞軸止擋件28的接觸會用于驅(qū)動樞軸12朝向打開位置。在滑動電樞20抵靠于電樞止擋件24時，則樞軸12大體被認(rèn)為處于打開位置。滑動電樞20也能可滑動地聯(lián)接于樞軸12，從而在滑動電樞20不與電樞止擋件24或樞軸止擋件28接觸時或者在滑動電樞20處于殼體止擋件22處或附近時，樞軸12自由地運(yùn)動至關(guān)閉位置。所描述并說明的位于噴射器10內(nèi)的部件大體封裝在殼體30中，該殼體構(gòu)造成支承這些部件并且引導(dǎo)燃料通過殼體流動。噴嘴基座16以密封的方式固定地聯(lián)接于殼體30以防止燃料泄漏，并且大體構(gòu)造成以特定的噴射型式來引導(dǎo)從燃料噴射器10的燃料流動。該樞軸止擋件28可通過固定地聯(lián)接于樞軸12的單獨(dú)的部件來提供或者可與樞軸12 —體地形成。類似地，殼體止擋件22可以由例如如圖所示固定地聯(lián)接于殼體的止擋環(huán)34的單獨(dú)的部件提供，或者可以是與殼體30 —體形成的結(jié)構(gòu)。將殼體止擋件22的位置和止擋環(huán)34的構(gòu)造選定成，使得在滑動電樞朝向殼體止擋件22運(yùn)動時存儲在滑動電樞20中的動能傳遞至殼體止擋件22而非傳遞至噴嘴基座16，這將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述?；瑒与姌?0和電樞止擋件24的布置可限定空氣間隙32，該空氣間隙所具有的間隙大小取決于滑動電樞20相對于電樞止擋件24的位置。殼體30還可包括線圈40,該線圈構(gòu)造成響應(yīng)于由于施加于第一和第二連接銷42的電壓產(chǎn)生的線圈電流而產(chǎn)生磁場。雖然圖1僅僅示出了一個連接銷，應(yīng)理解的是，需要至少兩個電氣連接件來在線圈40中產(chǎn)生電流。在向線圈40施加電壓之后通過線圈40產(chǎn)生線圈電流時,會產(chǎn)生磁場,該磁場用于將滑動電樞20推向電樞止擋件24。在滑動電樞20與樞軸止擋件28相接觸時，作用在滑動電樞20上的由于磁場產(chǎn)生的靜力會作用在樞軸12上，以將該樞軸推動至打開位置。此外，在電樞20朝向電樞止擋件24運(yùn)動的同時、滑動電樞20與樞軸止擋件28相接觸時，由于滑動電樞20在與樞軸止擋件28撞擊瞬時的動能產(chǎn)生的撞擊力會與靜力協(xié)同地組合，以產(chǎn)生比單單靜力或比單單撞擊力都大的樞軸打開力。此種力的組合會有效地克服樞軸關(guān)閉力，并且由此使樞軸12從關(guān)閉位置運(yùn)動至打開位置。換言之，在向線圈40施加線圈電流之后，滑動電樞20在樞軸止擋件28上的撞擊類似于滑動錘作用來撞擊樞軸止擋件28，以助于克服將樞軸12保持在關(guān)閉位置的力。在2010年6月23日提交的Mieney等人的美國專利申請12/821,475中存在進(jìn)一步的解釋，該申請的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。在不存在磁場時，樞軸12自由地朝向關(guān)閉位置運(yùn)動，且在滑動電樞20接觸殼體止擋件22時，該滑動電樞20與樞軸止擋件隔開。在滑動電樞朝向殼體止擋件22運(yùn)動的同時，滑動電樞20所具有的動能須被耗散以停止滑動電樞的運(yùn)動。圖3示出現(xiàn)有技術(shù)的燃料噴射器結(jié)構(gòu)，該燃料噴射器借助第二樞軸止擋件36將滑動電樞的動能傳遞至樞軸12，而非將該動能傳遞到殼體止擋件22中。采用此種結(jié)構(gòu)，滑動電樞的動能最終會通過球14傳遞到噴嘴基座16中。應(yīng)注意到，由于加快了球14和噴嘴基座16之間交界部的磨損，此種結(jié)構(gòu)會降低可靠性。還應(yīng)注意到，動能向噴嘴基座16的傳遞會致使樞軸12反彈并且瞬時地提升球14，使得通過燃料噴射器10分配未計量和/或未充分霧化的燃料18。在一實(shí)施例中，樞軸關(guān)閉力可僅僅由于燃料18作用在樞軸12和/或球14上的燃料壓力產(chǎn)生，以推動樞軸朝向關(guān)閉位置。通常，在燃料壓力升高時，樞軸關(guān)閉力按比例地增大，因此使得樞軸12和/或球14遠(yuǎn)離關(guān)閉位置所需的力也會增大。在另一實(shí)施例中，樞軸關(guān)閉力還可包括由作用在樞軸上的樞軸彈簧26產(chǎn)生的彈簧力，以推動樞軸朝向關(guān)閉位置。應(yīng)理解的是，對于一些樞軸/球/基座構(gòu)造來說，樞軸彈簧26的彈簧負(fù)載也需要隨著燃料壓力的升高而增大，以防止燃料18從燃料噴射器10內(nèi)泄漏。此外，如果需要加快噴射器關(guān)閉時間或如果需要不同的噴射性能，彈性系數(shù)也會增大。通常，操作燃料壓力持續(xù)沿升高壓力的方向運(yùn)動，以改進(jìn)噴射霧化和實(shí)際流動范圍，但這會加劇樞軸反彈。在一個實(shí)施例中，燃料噴射器10可包括電樞彈簧44，該電樞彈簧構(gòu)造成推動滑動電樞20朝向殼體止擋件22。包括電樞彈簧是有利的，因?yàn)檫@確保了在向線圈40施加線圈電流時、使滑動電樞20盡可能遠(yuǎn)離樞軸止擋件28，使得滑動電樞20在接觸樞軸止擋件28之前具有盡可能大的距離來進(jìn)行加速。通過考慮期望的燃料噴射器操作特征的若干方面、例如噴射器打開速度和噴射器安裝引起的振動來選擇電樞彈簧44的彈性系數(shù)和預(yù)加載。因此，提供了一個燃料噴射器10，該燃料噴射器能夠在較高的燃料壓力下操作并且避免了在噴射器關(guān)閉事件過程中分配未計量或霧化不足的燃料。滑動電樞20使得燃料噴射器能在較高的燃料壓力下打開，而無需依賴于較大的噴射器組件和/或較高的線圈電流。在燃料噴射器10附連于諸如汽車發(fā)動機(jī)之類內(nèi)燃機(jī)時，在滑動電樞運(yùn)動以使得樞軸12運(yùn)動至關(guān)閉位置時存在于滑動電樞20中的動能通過殼體30傳遞到發(fā)動機(jī)組或安裝燃料噴射器的設(shè)備中，而非像一些現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的情形那樣傳遞至噴嘴基座16。關(guān)鍵特征類似于圖1-2所示那些關(guān)鍵特征的燃料噴射器的可靠性測試已表明:在與關(guān)鍵特征類似于圖3所示那些關(guān)系特征的燃料噴射器相比，通過可靠性測試得出的動態(tài)流動變化和靜態(tài)流動變化都減小了 50%。動態(tài)流動變化是在噴射器以與噴射器在發(fā)動機(jī)上操作時期望方式類似的方式操作時、在可靠性測試之后由噴射器輸送的燃料量變化的測量值。靜態(tài)流動變化是在噴射器保持在打開狀態(tài)時、在可靠性測試之后燃料輸送率變化的測量值。隨后拆卸下的經(jīng)測試噴射器具有與流動變化一致的磨損特性。雖然根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但其不意在作出限制，而是意在下面權(quán)利要求書中闡釋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射器，包括: 殼體，所述殼體構(gòu)造成引導(dǎo)流體通過所述殼體流動； 噴嘴基座，所述噴嘴基座固定地聯(lián)接于所述殼體，并且構(gòu)造成引導(dǎo)從所述燃料噴射器的燃料流動； 樞軸，所述樞軸設(shè)置在所述殼體內(nèi)，且所述樞軸可運(yùn)動至打開位置和關(guān)閉位置，在所述打開位置，所述樞軸與所述噴嘴基座隔開使得燃料能由所述燃料噴射器分配，而在所述關(guān)閉位置，所述樞軸與所述噴嘴基座接觸，使得燃料無法由所述燃料噴射器分配； 樞軸止擋件，所述樞軸止擋件固定地聯(lián)接于所述樞軸； 殼體止擋件，所述殼體止擋件固定地聯(lián)接于所述殼體； 滑動電樞，所述滑動電樞響應(yīng)于磁場在所述樞軸止擋件和所述殼體止擋件之間運(yùn)動，其中當(dāng)存在所述磁場時，所述滑動電樞與所述樞軸止擋件接觸并且推動所述樞軸朝向所述打開位置，而當(dāng)不存在所述磁場時，所述樞軸自由地朝向所述關(guān)閉位置運(yùn)動，且在所述滑動電樞與所述殼體止擋件接觸時，所述滑動電樞與所述樞軸止擋件隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料噴射器還包括樞軸彈簧，所述樞軸彈簧構(gòu)造成推動所述樞軸朝向所述關(guān)閉位置。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料噴射器還包括電樞彈簧，所述電樞彈簧構(gòu)造成推動所述滑動電樞朝向所述殼體止擋件。
全文摘要
一種燃料噴射器包括滑動電樞、去耦電樞或浮動電樞，該電樞可在樞軸止擋件和殼體止擋件之間運(yùn)動。浮動電樞大體用于增大施加于樞軸止擋件的合力，用以將樞軸提離噴嘴基座來打開燃料噴射器。在燃料噴射器停用時，殼體止擋件設(shè)置成吸收存在于浮動電樞中的動能，使得動能不會施加于噴嘴基座。
文檔編號F02M51/00GK103119281SQ201180045549
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者R·B·佩里, M·R·薩勒米, K·J·艾倫, K·R·基根 申請人:德爾福技術(shù)有限公司