專利名稱：兩階段燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩階段燃料噴射閥，更具體地說，涉及如下兩階段燃料噴射閥，該兩階段燃料噴射閥允許單一的機械式燃料噴射閥同時執(zhí)行滑動式閥開/關(guān)功能和輔助燃料壓縮功能，因此允許一種兩階段燃料噴射或兩階段的雙燃料噴射，并允許兩種燃料從燃燒室的中心同軸地噴射。
背景技術(shù)：
作為柴油發(fā)動機的噴射裝置，通常使用機械燃料噴射裝置和電子控制燃料噴射裝置。機械燃料噴射裝置通過機械噴射器將被噴射泵壓縮的高壓燃料噴射到燃燒室中。換而言之，在噴射泵中，通過與曲軸相連的燃料凸輪驅(qū)動柱塞來壓縮燃料，并且在機械噴射器中，通過滑動針(或推桿)來打開或關(guān)閉噴嘴孔，以便噴射燃料或阻止燃料噴射。在機械燃料噴射裝置中，噴射狀況(噴射時間、噴射壓力或噴射量)取決于發(fā)動機轉(zhuǎn)速。這意味著壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例地增長。因此，大的負荷在每次旋轉(zhuǎn)中被施加給泵。此外，因為壓力不能夠增大超過特定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，因此高壓噴射在低轉(zhuǎn)速時不可用。進而，難以根據(jù)發(fā)動機工況或者發(fā)動機所安裝到的船、車輛或發(fā)電機的運行狀態(tài)來理想地控制噴射狀況。此夕卜，能以多個階段噴射燃料，并且也能噴射雙燃料。作為克服一般機械燃料噴射裝置的缺點的改進方案，提出一種使用共軌的電子控制燃料噴射裝置。所述電子控制燃料噴射裝置包括低壓泵、高壓泵、共軌和電磁閥噴射器。燃料在按順序通過低壓泵和高壓泵期間被增壓到超高壓力，并且由發(fā)動機控制單元(ECU)在共軌處以特定的壓力壓縮。此外，電磁閥噴射器由ECU控制，以用于調(diào)節(jié)噴射時間和噴射量。電子控制燃料噴射裝置允許在低轉(zhuǎn)速時的高壓噴射，因為加壓和噴射分別進行。此外，因為噴射狀況可根據(jù)工況自由控制，因此可提高發(fā)動機性能(例如輸出功率)和燃料效率。再者，通過控制所述電磁閥噴射器，可以執(zhí)行多階段的噴射，如引燃噴射、主噴射和后噴射，這提高了燃料效率并且減少了排放氣體。然而，電子控制燃料噴射裝置不能噴射雙燃料，進而不能用于雙燃料發(fā)動機。雙燃料發(fā)動機或兩種燃料的發(fā)動機具有兩種燃燒模式。例如，在柴油燃料模式中，在噴射主燃料(例如重燃油、船用柴油)之前，可以噴射輔助燃料(例如船用柴油、船用輕柴油)，以用于改善燃燒室的燃燒環(huán)境，由此改進排氣、NOx和燃燒性能。此外，在氣體燃料模式中，只有輔助燃料可通過調(diào)節(jié)燃料噴射量調(diào)節(jié)器來噴射，以至于氣體燃料經(jīng)由進氣閥流入，并且發(fā)動機進氣口可被穩(wěn)定地點燃。為了通過使用上述機械燃料噴射裝置或電子控制燃料噴射裝置來噴射雙燃料，應(yīng)當添加另一個噴射器，其使系統(tǒng)復(fù)雜化并且大大提高了成本。例如，在圖17中示出的通常的燃料噴射裝置使用平行雙噴射器來噴射雙燃料。雙噴射器構(gòu)造成通過將單個的通常的機械噴射器和單個的電磁閥噴射器組合起來而噴射不同種類的燃料。然而，因為雙燃料噴射管路設(shè)置在單個噴射器體中，該噴射裝置具有增大的尺寸并且占據(jù)更大的空間。此外，對應(yīng)于雙燃料的兩個噴嘴孔和軸平行地安裝在間隔開的位置。因此，兩種燃料之一不可避免地在偏離燃燒室中心的位置噴射，這使得對燃料性能的優(yōu)化困難。再者，當噴射包括大量顆粒的主燃料(重燃油)時，輔助燃料噴嘴孔可被封閉。此外，因為共軌、高壓泵和電磁閥噴射器應(yīng)當附加地安裝以用于輔助噴射，因此該系統(tǒng)變得更為昂貴和復(fù)雜。另外，如另一個例子，對于兩階段雙燃料噴射，除了布置在燃燒室中心的已有的機械主噴射器，分開地提供的電子控制輔助噴射器能夠圍繞主噴射器以一定斜率安裝。然而，在這種情況下，輔助噴射不在氣缸蓋中心進行，而是在旁邊進行，并且噴射方向(角度)也朝一側(cè)傾斜，這導(dǎo)致糟糕的燃料性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明致力于提供一種兩階段燃料噴射閥，所述兩階段燃料噴射閥允許利用單一的機械噴射器進行兩階段的燃料噴射和雙燃料噴射，由此改善燃燒性能并且以最低的成本減少排氣。本發(fā)明也致力于利用單一的機械燃料噴射閥來選擇性地打開或關(guān)閉主噴嘴孔和輔助噴嘴孔，并且同時借助于簡單的結(jié)構(gòu)并且在不帶有用于壓縮輔助燃料的獨立壓縮泵的情況下執(zhí)行輔助燃料壓縮功能。本發(fā)明也致力于通過允許兩種燃料在燃燒室中心共軸地噴射來改善燃燒性能。技術(shù)方案在一個總的方面，提供一種用于將燃料噴射到氣缸蓋的燃燒室中兩階段燃料噴射閥，其包括:閥體，所述閥體具有基于相同的中軸線放射狀地形成在在軸向上與前端部間隔開的位置處的多個主燃料噴嘴孔和多個輔助燃料噴嘴孔、形成為從主燃料入口直至與所述主燃料噴嘴孔鄰近的位置處的主燃料入流通道、形成為在軸向上與所述主燃料入流通道連通的第一主燃料室、形成為從輔助燃料入口直至與所述輔助燃料噴嘴孔鄰近的位置處的輔助燃料入流通道以及從與所述輔助燃料噴嘴孔鄰近的另一位置處形成的輔助燃料排放通道；柱塞，所述柱塞插入到所述閥體的所述第一主燃料室中以用于軸向可滑動，使得輔助燃料增壓室形成在前端部與所述閥體之間以用于與所述輔助燃料噴嘴孔連通，所述柱塞以施加到所述第一主燃料室的主燃料的壓力向前推進，以用于將輔助燃料在所述輔助燃料增壓室中增壓，并且所述柱塞允許所述主燃料入流通道在輔助燃料噴射完成時刻之后與所述主燃料噴嘴孔連通；用于彈性地沿回退方向?qū)χ鰤旱闹麖椈桑会?，所述針插入到柱塞中心中以用于沿軸向方向可滑動，所述針在其前端部具有用于封閉輔助燃料噴嘴孔的針端部，所述針通過輔助燃料增壓室的壓力增大來回退，使得輔助燃料增壓室與輔助燃料噴嘴孔連通；以及插在針的后端部和柱塞之間的針彈簧以用于彈性地沿推進方向?qū)︶樤鰤?。與主燃料入流通道連通的第二主燃料室可沿著柱塞前端部的外環(huán)周以槽形形成，當柱塞回退時，主燃料噴嘴孔可封閉，并且當柱塞向前推進時，主燃料入流通道可與主燃料噴嘴孔連通。此外，與所述輔助燃料入流通道的末端連通的輔助燃料入流室和與所述輔助燃料排放通道的末端連通的輔助燃料排放室形成在所述柱塞的外環(huán)周處，并且，將所述輔助燃料入流室連接到所述輔助燃料增壓室的第一細長槽和用于將所述輔助燃料增壓室連接到所述輔助燃料排放室的第二細長槽形成在所述針的外環(huán)周上。所述第一細長槽和所述第二細長槽借助于所述柱塞的回退或推進而與所述輔助燃料增壓室連通或封閉。在這種情況下，輔助燃料入流室可具有沿著柱塞的外環(huán)周形成的槽和將槽與針的第一細長槽連通的連通孔，并且輔助燃料排放室可具有沿著柱塞的外環(huán)周形成的槽和將槽與針的第二細長槽連通的連通孔。閥體可構(gòu)造為沿軸向方向分開的多個分開的體的組件。在這種情況下，閥體可包括:基體，所述基體具有主燃料入口、第一主燃料入流通道、輔助燃料入口和第一輔助燃料入流通道；噴嘴體，所述噴嘴體具有第一主燃料室、主燃料噴嘴孔和輔助燃料噴嘴孔，并且所述噴嘴體沿軸向方向組裝到基體上，所述噴嘴體具有連接到所述第一主燃料入流通道的第二主燃料入流通道，和第二輔助燃料入流通道，所述第二輔助燃料入流通道將所述第一輔助燃料入流通道連接到輔助燃料增壓室。同時，閥體可構(gòu)造為組件，其中第一體、第二體和第三體沿軸向方向從后端部朝前端部地耦聯(lián)，并且保持件可耦聯(lián)到所述第一體的前端部上，以包圍和固定第二體和第三體。有益效果本發(fā)明的兩階段燃料噴射閥通過將由來自噴射泵的壓力輸送的主燃料的壓力借助于柱塞傳遞到輔助燃料增壓室，由此對輔助燃料進行增壓。由于輔助燃料的增壓，針以滑閥的方式工作，由此噴射輔助燃料。在輔助燃料被噴射之后，主燃料噴嘴孔打開，以噴射主燃料，由此形成兩階段燃料噴射。此外，通過在單一的體內(nèi)雙重地布置主燃料通道和輔助燃料通道以及噴嘴孔，可以同時噴射雙燃料。由此，根據(jù)本發(fā)明，可利用具有簡單結(jié)構(gòu)的單一的機械噴射器執(zhí)行兩階段燃料噴射和雙燃料噴射。此外，主噴嘴孔和輔助噴嘴孔可利用單一的機械燃料噴射閥選擇性地打開或關(guān)閉，并且輔助燃料可借助于從主燃料接收的壓力來壓縮。因此，輔助燃料可借助于簡單的結(jié)構(gòu)壓縮，并且不需要獨立的噴射泵來壓縮輔助燃料。再者，因為兩種燃料在燃燒室的中心處在徑向方向上共軸地噴射，所以燃料性能可得到改善。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的兩階段燃料噴射閥的橫截面視圖。圖2是圖1的底視圖并且示出主噴嘴孔和輔助噴嘴孔的布置方式。圖3是示出圖1的兩階段燃料噴射閥的頭部部段的放大視圖。圖4是沿著圖3的線1-1的剖視圖。圖5是沿著圖3的線I1-1I的剖視圖。圖6是沿著圖3的線II1-1II的剖視圖。圖7是沿著圖4的線IV-1V的剖視圖，并且示出在燃料噴射閥開始燃料噴射操作之前輔助燃料循環(huán)管路的打開狀態(tài)。圖8是示出在根據(jù)本發(fā)明的兩階段燃料噴射閥開始燃料噴射操作之前的狀態(tài)的圖。
圖9是示出在圖8的狀態(tài)之后，開始通過主燃料的壓力壓縮輔助燃料時的初始狀態(tài)的圖。圖10是示出在圖9的狀態(tài)之后，輔助燃料被噴射的狀態(tài)的圖。圖11是示出在圖10的狀態(tài)之后，輔助燃料被噴射的狀態(tài)的圖。圖12是示出主燃料被完全噴射的狀態(tài)的圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的兩階段燃料噴射閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖14是圖13的頭部部段的放大視圖。圖15是沿著輔助燃料循環(huán)管路的剖視圖。圖16是示出圖15的頭部部段的放大視圖。圖17是示出常規(guī)的平行雙噴射器的圖。
具體實施例方式下面，參考附圖詳細地描述本發(fā)明的實施方式。圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的兩階段燃料噴射閥，其中圖1是剖視圖而圖2是圖1的底視圖。如圖1和2所示，本發(fā)明的兩階段燃料噴射閥包括在其前端部(圖1中的較低的端部)的噴射器體100a，在該本噴射器體IOOa處形成主燃料噴嘴孔202和輔助燃料噴嘴孔204。主燃料噴嘴孔202和輔助燃料噴嘴孔204基于相同的中軸線放射狀地形成在在軸向上彼此間隔開的位置。因此，兩種燃料可在燃燒室的中央部段處共軸地沿徑向方向噴射，以便提高燃燒性能。在噴射器體IOOa處形成主燃料入口 112和輔助燃料入口 122。主燃料入流通道110、210形成為從主燃料入口 112直至與主燃料噴嘴孔202鄰近的位置。與主燃料入流通道110、210連通的第一主燃料室206在軸向上形成在主燃料入流通道110、210的中部。此夕卜，輔助燃料入流通道120、220形成為從輔助燃料入口 122直至與輔助燃料噴嘴孔204鄰近的位置。輔助燃料排放通道230 (參見圖7)形成在與輔助燃料噴嘴孔204鄰近的另一位置處。柱塞300插入到閥體IOOa的第一主燃料室206中，以用于沿軸向方向可滑動。在柱塞300的后端部處的第一主燃料室206用作為所謂的“壓力缸”，主燃料的壓力作用于所述“壓力缸”。與輔助燃料噴嘴孔204連通的輔助燃料增壓室302形成在柱塞300的前端部。因此，如果施加給第一主燃料室206的主燃料壓力(來自噴射泵的壓力)作用于柱塞300的后端部，那么柱塞300向前推進以對容納在輔助燃料增壓室302中的輔助燃料增壓。換而言之，柱塞300用作為噴射泵或燃料泵，其對輔助燃料增壓。因此，不需要獨立的裝置來對輔助燃料增壓。在增壓的輔助燃料完全通過輔助燃料噴嘴孔204噴射之后，柱塞300允許主燃料入流通道110、210與主燃料噴嘴孔202連通，從而噴射主燃料。柱塞200通過柱塞彈簧彈性地沿回退方向(向后)增壓。柱塞彈簧500抵抗作用于第一主燃料室206的壓力。如果作用于第一主燃燒室206的壓力比柱塞彈簧500的回復(fù)力大，那么柱塞200朝前端部推進。相反地，如果柱塞彈簧500的回復(fù)力比作用于第一主燃燒室206的壓力大，那么柱塞200向后端部回退。
針400插入到柱塞300中以用于沿軸向方向可滑動。柱塞300在其前端部具有針端部410，以用于封閉輔助燃料噴嘴孔204。如果針400借助于從輔助燃料增壓室302中接受的壓力回退，那么輔助燃料噴嘴孔204打開，從而噴射在輔助燃料增壓室302中的輔助燃料。針400通過針彈簧600沿推進方向彈性增壓。換而言之,針彈簧600克服輔助燃料增壓室302的壓力從而對針400沿著封閉輔助燃料噴嘴孔204的方向彈性地增壓。如果在輔助燃料增壓室302中的輔助燃料的壓力通過柱塞300增大至超過針彈簧600的彈性增壓力，那么針400回退。閥體IOOa可構(gòu)造為沿軸向方向分開的多個分開的體的組件。這有助于更簡單地加工閥體IOOa和更簡單地組裝部件。在圖1所描述的實施方式中，閥體IOOa被分成兩個體，即在軸向方向上耦聯(lián)的基體100和噴嘴體200。閥體IOOa不一定要如圖1所示分成兩個體，并且閥體IOOa也可作為三個或更多體而分別制造，并且然后耦聯(lián)在一起。此外，分開的體(例如基體100和噴嘴體200)的尺寸、長度、劃分比例或諸如此類是不重要的。他們可自由地設(shè)計，只要加工、組裝和機械操作得到可靠保證。由于閥體IOOa被分成兩個體即基體100和噴嘴體200，因此主燃料入流通道系統(tǒng)和輔助燃料入流通道系統(tǒng)也被部分地制造，并隨后組裝并連通。換而言之，主燃料入口 112、第一主燃料流入通道110，輔助燃料入口 122和第一輔助燃料流入通道120形成在基體100處。第一主燃料室206、主燃料噴嘴孔202和輔助燃料噴嘴孔204形成在噴嘴體200處，并且還形成第二主燃料入流通道210和第二輔助燃料入流通道。圖3是示出圖1的兩階段燃料噴射閥的頭部部段的放大視圖，圖4是沿著圖3的線1-1的剖視圖，圖5是沿著圖3的線I1-1I的剖視圖，圖6是沿著圖3的線II1-1II的剖視圖，圖7是沿著圖4的線IV-1V的剖視圖。如圖3的放大視圖中所示并且如上所述，主燃料噴嘴孔202和輔助燃料噴嘴孔204形成在噴嘴體200的前端部。此外，柱塞300的前端部與噴嘴體200之間的空間形成輔助燃料增壓室302。針400插入到柱塞300中，并且針400的前端部部段插入到輔助燃料增壓室302中并且借助于其針端部410封閉輔助燃料噴嘴孔204。針400被分成兩個體，即軸向耦聯(lián)的第一針體400a和第二針體400b，以用于方便地制造。此外，與主燃料入流通道110、210的末端連通的第二主燃料室310沿著柱塞300的前端部的外環(huán)周形成。當柱塞300回退時，主燃料噴嘴孔202封閉。如果柱塞300向前推進，那么主燃料入流通道110、210和主燃料噴嘴孔202在第二主燃料室210內(nèi)部彼此連接，從而噴射主燃料。此外，與輔助燃料入流通道120、220的末端連通的輔助燃料入流室320和與輔助燃料排放通道230的末端連通的輔助燃料排放室330 (參見圖7)形成在柱塞300的中央部段的環(huán)周上。再者，第一細長槽420和第二細長槽430形成在針400的外環(huán)周處。第一細長槽420用于將輔助燃料入流通道320連接到輔助燃料增壓室302。第二細長槽430用于將輔助燃料增壓室302連接到輔助燃料排放室330。第一細長槽420和第二細長槽430根據(jù)柱塞300的回退或推進而與輔助燃料增壓室302連通或者封閉。如圖3和4所示，輔助燃料入流室320具有沿著柱塞300的外環(huán)周形成的槽320a和將槽320a連接到針400的第一細長槽420的連通孔320b。因此，經(jīng)由輔助燃料入流通道120,220流入的輔助燃料填充形成在柱塞300的外環(huán)周處的槽320a，然后經(jīng)由連通孔320b流入到第一細長槽420中，并且在第二細長槽420處流入到輔助燃料增壓室302中。此外，如在圖3和5中所示，輔助燃料排放室330具有沿著柱塞300的外環(huán)周形成的槽330a和將槽330a連接到針400的第二細長槽430的連通孔330b。因此，流入到輔助燃料增壓室302中的輔助燃料沿著第二細長槽430流出，然后流經(jīng)連通孔330b和槽330a，并且通過輔助燃料排放通道230排出。下一步，如圖3和6中所示和如上所述，第二主燃料室310形成為沿著柱塞300的前端部的外環(huán)周的槽的形狀。經(jīng)由主燃料入流通道110、210流入的主燃料保留在第二主燃料室310的環(huán)周處，并且然后如果柱塞300向前推進，那么柱塞300遇到主燃料噴嘴孔202，從而噴射主燃料。本發(fā)明的如上構(gòu)造的兩階段燃料噴射閥通過如下方式允許兩階段的燃料噴射，SP通過將由來自噴射泵的壓力輸送的主燃料的壓力借助于柱塞傳遞到輔助燃料增壓室302，從而對輔助燃料增壓，通過對輔助燃料增壓而使針400以滑閥的方式工作，從而噴射輔助燃料，并且在噴射輔助燃料之后打開主燃料噴嘴孔202，從而噴射主燃料。此外，雙燃料可通過雙重地布置主燃料通道和輔助燃料通道以及噴嘴孔來噴射。下面，參考圖7至12詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥的燃料噴射操作。圖7是沿著圖4的線IV-1V的剖視圖，并且示出在燃料噴射閥開始燃料噴射操作之前的輔助燃料循環(huán)管路的打開狀態(tài)。在燃料噴射之前，輔助燃料系統(tǒng)借助于柱塞300和針400維持循環(huán)狀態(tài)，并且主燃料系統(tǒng)閉鎖。換而言之，針400的端部410封閉輔助燃料噴嘴孔204，并且柱塞300的前端部表面偏離針400的第一細長槽420和第二細長槽430。因此，經(jīng)由輔助燃料入流通道220、輔助燃料入流室320和第一細長槽420流入輔助燃料增壓室302中的輔助燃料流出到第二細長槽420并且經(jīng)由輔助燃料排放室330和輔助燃料排放通道230排出。由于輔助燃料的循環(huán)，噴嘴被冷卻，并且噴嘴的熱負荷和碳沉積得到改善。圖8是示出在圖7的兩階段燃料噴射閥開始燃料噴射操作之前的狀態(tài)的圖。主燃料噴嘴孔202被柱塞300封閉。因此，經(jīng)由主燃料入流通道210流入的主燃料保留在第二主燃料室310中。再次參照圖1，如果主燃料在圖7和圖8的狀態(tài)中通過來自主燃料噴射泵的壓力進行輸送，則主燃料充滿噴射器體IOOa的主燃料入口 112、主燃料入流通道110、210和第一主燃料室206。通過噴射泵增壓的主燃料的壓力在第一主燃料室206處作用于柱塞300的后端部(在圖中的上部的端部表面)。此外，如果作用于柱塞300的主燃料的壓力超過柱塞彈簧500的彈性力，那么柱塞300在壓縮柱塞彈簧500的同時向前推進。圖9示出柱塞300通過上述程序略微推進的狀態(tài)。如果柱塞300通過在第一主燃料室206施加的主燃料的壓力向前推進，使得柱塞的前端部表面通過針400的第一和第二細長槽420、430，那么輔助燃料循環(huán)線路被中斷，并且在輔助燃料增壓室302中的輔助燃料得到增壓。輔助燃料的增壓力作用于針400。如果輔助燃料的由柱塞300的向前運動引起的增壓力超過針彈簧600 (參見圖1)的彈性力，那么針400回退。圖10示出針400回退的狀態(tài)。如果針400回退，那么針端部410向回移動并且打開輔助燃料噴嘴孔204，從而噴射輔助燃料。與輔助燃料噴射成比例地,輔助燃料增壓室302的燃料壓力降低。如果輔助燃料增壓室302的壓力比針彈簧600的回復(fù)力低，那么針400再次推進以封閉輔助燃料噴嘴孔204。圖11示出這種狀態(tài)。換而言之，當輔助燃料增壓室302的壓力降低并且針400向前推進時，柱塞300也連續(xù)推進。一旦針400推進并且封閉輔助燃料噴嘴孔204，由于柱塞300的推進運動，第二主燃料室310遇到主燃料噴嘴孔202，從而將主燃料被噴射到燃燒室。圖12示出主燃料被完全噴射的狀態(tài)。在噴射泵的增壓行為結(jié)束的時刻，主燃料的噴射停止。如果第一主燃料室206的壓力由于噴射泵的增壓行為結(jié)束和主燃料噴射的終止而降低，則柱塞300返回(回退)。由于柱塞300的回退，主燃料噴嘴孔202再次關(guān)閉，并且輔助燃料增壓室302再次打開，返回到在噴射開始之前的狀態(tài)。圖13至16示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施形式的兩階段燃料噴射閥，其中圖13是總體構(gòu)造的剖視圖，圖14是示出圖13的頭部部段的放大視圖，圖15是示出沿著輔助燃料循環(huán)管路的剖視圖，并且圖16是示出圖15的頭部部段的放大視圖。圖13至16所示的兩階段燃料噴射閥在劃分數(shù)目和噴射器體的形狀、主燃料管路和輔助燃料管路的形狀、柱塞和針的形狀或諸如此類方面略微不同于在圖1至12中圖示出的燃料噴射閥。然而，該實施方式的噴射閥僅略微地更改，而不脫離上面的實施方式的噴射閥的技術(shù)精神。如上所述，閥體可通過準備沿軸向方向分開的多個分開的體并且然后在軸向方向上組裝所準備的分開的體來構(gòu)成。這種實施方式示出為該技術(shù)精神的例子。換而言之，根據(jù)本發(fā)明的閥體3000可構(gòu)造為組件，其中第一體3100、第二體3200和第三體3300軸向地從后端部朝向前端部耦聯(lián)，如圖13和14所示。此外，保持件3700耦聯(lián)于第一體3100的前端部，并且將第二體3200和第三體3300包圍并固定。主燃料入流通道具有從形成在第一體3100處的主燃料入口延伸的第一主燃料入流通道3110和第二主燃料入流通道3120，以及形成在第二體3200和第三體3300處的第三和第四主燃料入流通道3210、3310。此外，形成連接到第一主燃料入流通道3110的第一主燃料室3206。輔助燃料入流通道具有形成在第一體3100和第二體3200處的第一和第二輔助燃料入流通道3130、3220。主燃料噴嘴孔3302和輔助燃料噴嘴孔3304都形成在第三體3300處。柱塞3400安裝在第一主燃料室3206中，經(jīng)由第二體3200延伸到第三體3300，并且通過前端部限定輔助燃料增壓室3306。柱塞3400通過柱塞彈簧3600朝向后端部彈性增壓。針3500安裝在柱塞3400中。形成針3500的前端部的針端部3510封閉輔助燃料噴嘴孔3304。針3500通過針彈簧3650朝向前端部彈性增壓。第二主燃料室3410也形成為沿著柱塞3400的外環(huán)周的槽的形狀，如上述實施方
式一樣。類似地，輔助燃料入流室3420和輔助燃料排放室3430也形成為在柱塞3400的外環(huán)周上的槽和連通孔。此外，第一細長槽3520和第二細長槽3530形成在針3500處。圖15和16是用于圖示輔助燃料排放通道系統(tǒng)的沿不同方向截取的剖視圖。輔助燃料排放通道通過分別在第一和第二體3100、3200上形成第一和第二排放通道3140、3230進行構(gòu)造。第二排放通道3230與輔助燃料排放室3430連通。如上所述，在圖13至16中所示的噴射閥基于與上述實施方式的噴射閥同樣的技術(shù)精神進行構(gòu)造，并且也具有基本相同的燃料噴射操作，即使存在微小的區(qū)別。因此，不再詳細描述該噴射閥。雖然已經(jīng)示出并描述了示例的實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的是，此外可做出各種在形式和細節(jié)上的各種變形，而不脫離本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的范圍和精神。此外，可以做出多種改型方案，以用于將具體情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不脫離本發(fā)明的基本范圍。因此，要指出的是本發(fā)明不限制于所公開的作為預(yù)期用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的具體的示例性的實施方式，而是本發(fā)明包括屬于所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施方式。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，兩階段燃料噴射和雙燃料噴射可利用單一的具有簡單結(jié)構(gòu)的機械噴射器來實現(xiàn)。此外，主噴嘴孔和輔助噴嘴孔可利用單一的機械燃料噴射閥選擇性地打開或關(guān)閉，并且輔助燃料可借助于從主燃料接受的壓力來壓縮。因此，輔助燃料能夠借助于簡單的機構(gòu)壓縮，并且不需要獨立的噴射泵來壓縮輔助燃料。再者，因為兩種燃料在燃燒室中心共軸地沿徑向方向噴射，因此燃料性能可以得到改善。
權(quán)利要求
1.用于將燃料噴射到氣缸蓋的燃燒室中的兩階段燃料噴射閥，所述閥包括: 閥體，所述閥體具有基于相同的中軸線放射狀地形成在在軸向上與前端部間隔開的位置處的多個主燃料噴嘴孔和多個輔助燃料噴嘴孔、形成為從主燃料入口直至與所述主燃料噴嘴孔鄰近的位置處的主燃料入流通道、軸向地形成為與所述主燃料入流通道連通的第一主燃料室、形成為從輔助燃料入口直至與所述輔助燃料噴嘴孔鄰近的位置處的輔助燃料入流通道以及從與所述輔助燃料噴嘴孔鄰近的另一位置處形成的輔助燃料排放通道； 柱塞，所述柱塞插入到所述閥體的所述第一主燃料室中以用于軸向可滑動，使得輔助燃料增壓室形成在前端部與所述閥體之間以用于與所述輔助燃料噴嘴孔連通，所述柱塞以施加到所述第一主燃料室的主燃料的壓力向前推進，以用于將輔助燃料在所述輔助燃料增壓室中增壓，并且所述柱塞允許所述主燃料入流通道在輔助燃料噴射完成時刻之后與所述主燃料噴嘴孔連通； 柱塞彈簧，所述柱塞彈簧用于彈性地沿回退方向?qū)λ鲋鰤海? 針，所述針插入到所述柱塞中心中以用于沿軸向方向可滑動，所述針在其前端部具有針端部，以封閉所述輔助燃料噴嘴孔，所述針通過所述輔助燃料增壓室的壓力增大來回退，使得所述輔助燃料增壓室與所述輔助燃料噴嘴孔連通；以及 針彈簧，所述針彈簧插在所述針的后端部和所述柱塞之間，以彈性地沿推進方向?qū)λ鲠樤鰤骸?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩階段燃料噴射閥，其中，與所述主燃料入流通道的末端連通的第二主燃料室沿著所述柱塞的前端部的外環(huán)周形成為槽形，當所述柱塞回退時封閉所述主燃料噴嘴孔，并且當所述柱塞向前推進時，所述主燃料入流通道與所述主燃料噴嘴孔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要 1所述的兩階段燃料噴射閥， 其中，與所述輔助燃料入流通道的末端連通的輔助燃料入流室和與所述輔助燃料排放通道的末端連通的輔助燃料排放室形成在所述柱塞的外環(huán)周處，并且 其中，將所述輔助燃料入流室連接到所述輔助燃料增壓室的第一細長槽和用于將所述輔助燃料增壓室連接到所述輔助燃料排放室的第二細長槽形成在所述針的外環(huán)周上，并且所述第一細長槽和所述第二細長槽借助于所述柱塞的回退或推進而與所述輔助燃料增壓室連通或封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩階段燃料噴射閥， 其中，所述輔助燃料入流室具有沿著所述柱塞的外環(huán)周形成的槽和將所述槽與所述針的所述第一細長槽連通的連通孔，并且 其中，所述輔助燃料排放室具有沿著所述柱塞的外環(huán)周形成的槽和將所述槽與所述針的所述第二細長槽連通的連通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩階段燃料噴射閥，其中，所述閥體構(gòu)造為沿軸向方向分開的多個分開的體的組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩階段燃料噴射閥，其中所述閥體包括: 基體，所述基體具有主燃料入口、第一主燃料入流通道、輔助燃料入口和第一輔助燃料入流通道；和 噴嘴體，所述噴嘴體具有第一主燃料室、主燃料噴嘴孔和輔助燃料噴嘴孔，并且所述噴嘴體沿軸向方向組裝到基體上，所述噴嘴體具有連接到所述第一主燃料入流通道的第二主燃料入流通道，和第二輔助燃料入流通道，所述第二輔助燃料入流通道將所述第一輔助燃料入流通道連接到輔助燃料增壓室。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩階段燃料噴射閥，其中，所述閥體構(gòu)造為組件，其中第一體、第二體和第三體沿軸向方向從后端部朝前端部耦聯(lián)，并且保持件耦聯(lián)到所述第一體的前端部上，以包圍和固定 所述第二體和所述第三體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩階段燃料噴射閥。本發(fā)明的所述兩階段燃料噴射閥構(gòu)造成從噴射泵傳來的主燃料壓力作用于在主燃料室(206)中的柱塞(400)，并且隨后通過柱塞(400)傳到副燃料壓力室(302)，以至于壓縮副燃料，從而使得針(400)以類似于滑閥的方式借助于副燃料的壓力縮回，以至于打開副燃料噴嘴孔(204)，并且噴射副燃料，并且主燃料噴嘴孔(202)在噴射副燃料之后打開，從而噴射主燃料，由此執(zhí)行兩階段的燃料噴射。此外，主燃料路徑(110、210)、副燃料路徑(120、220、230)和噴嘴孔(202、204)布置到一個體(100a)的雙結(jié)構(gòu)中，以至于實現(xiàn)兩類燃料的噴射。
文檔編號F02M61/10GK103168163SQ201180049053
公開日2013年6月19日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者全炳炫, 金柱泰, 安光憲, 金承珍 申請人:現(xiàn)代重工業(yè)株式會社