用于機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用的高流量壓縮天然氣噴射器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】噴射器（10）包括：閥主體（16）；位于閥主體中的電樞管（20）；由電樞管支承的密封盤(pán)（24）；與所述密封盤(pán)相關(guān)聯(lián)的彈簧（30）；限定出口的座（34）。所述座包括座表面（38），當(dāng)噴射器處于關(guān)閉位置時(shí)，所述座表面與由彈簧偏壓的密封盤(pán)接合，從而防止燃料離開(kāi)出口?？梢苿?dòng)電樞（42）聯(lián)接到電樞管的端部。調(diào)節(jié)管（48）接合彈簧的端部。限定進(jìn)口的進(jìn)口管（50）具有端表面，在關(guān)閉位置中，所述端表面從電樞的周邊隔開(kāi)。電磁線(xiàn)圈（58）圍繞進(jìn)口管的一部分設(shè)置。磁通構(gòu)件（60）與線(xiàn)圈相關(guān)聯(lián)。殼體（62）覆蓋線(xiàn)圈的至少一部分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用的高流量壓縮天然氣噴射器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)，且更具體地涉及高流量壓縮天然氣(CNG)噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]用于機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用的常規(guī)CNG噴射器在近來(lái)將不會(huì)提供客戶(hù)需求的足夠流量。為了實(shí)現(xiàn)所需流量，這種噴射器需要高升程。然而，用于較高流量的較高升程也給噴射器引入耐用性問(wèn)題。常規(guī)CNG噴射器提供所需的流量的1/2- 1/3。此外，常規(guī)CNG噴射器不能具有長(zhǎng)期干燥氣體耐用性，因?yàn)榇嬖阱冦t和不銹合金的摩擦學(xué)問(wèn)題，磁性部件存在用于涂層的軟基底，沒(méi)有足夠的支承表面面積來(lái)耐受側(cè)向力，且在噴射器打開(kāi)循環(huán)期間沒(méi)有足夠的沖擊面面積。
[0003]因而，需要提供耐用的高流量氣體噴射器以提供用于未來(lái)客戶(hù)需求的合適流量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于滿(mǎn)足上面提到的需要。根據(jù)本發(fā)明的原理，該目的通過(guò)提供噴射器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述噴射器具有進(jìn)口和出口，用于將氣體燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中。所述噴射器包括:中空管形式的閥主體,所述閥主體具有內(nèi)部部分；位于所述內(nèi)部部分中的中空非金屬電樞管；由所述電樞管支承的密封盤(pán)；螺旋壓縮彈簧，所述螺旋壓縮彈簧具有設(shè)置在所述電樞管中的部分，所述彈簧具有與所述密封盤(pán)相關(guān)聯(lián)的第一端部；座，所述座具有從中穿過(guò)的孔，從而限定出口。所述座包括環(huán)狀座表面，當(dāng)噴射器處于關(guān)閉位置時(shí)，所述環(huán)狀座表面與由彈簧偏壓的密封盤(pán)接合，從而防止燃料離開(kāi)出口。可移動(dòng)鐵磁電樞聯(lián)接到電樞管的端部。所述電樞具有孔和外周邊，彈簧的第二端部接收在所述孔中。調(diào)節(jié)管具有接收在所述孔中的端部且與彈簧的第二端部接合，以調(diào)節(jié)彈簧的壓縮。中空鐵磁進(jìn)口管限定所述進(jìn)口。調(diào)節(jié)管設(shè)置在進(jìn)口管的內(nèi)部中。在噴射器的關(guān)閉位置中，進(jìn)口管的與進(jìn)口相對(duì)的端表面從電樞的周邊隔開(kāi)，從而在·所述端表面和所述周邊之間限定間隙。電磁線(xiàn)圈圍繞進(jìn)口管的一部分設(shè)置。鐵磁磁通構(gòu)件與線(xiàn)圈相關(guān)聯(lián)。殼體覆蓋線(xiàn)圈的至少一部分。當(dāng)線(xiàn)圈被激勵(lì)時(shí)，跨過(guò)間隙的磁通量將電樞與電樞管一起朝向進(jìn)口拉動(dòng)，使得電樞的周邊與進(jìn)口管的端表面接合，從而將密封盤(pán)提離座表面，同時(shí)壓縮彈簧，從而允許從進(jìn)口通過(guò)出口的氣體流。
[0005]根據(jù)下面的詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求并參考附圖(全部構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)的一部分)，本發(fā)明的其他目的、特點(diǎn)和特性，以及操作方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能，部件的組合以及制造經(jīng)濟(jì)性將會(huì)變得更加明顯。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]通過(guò)下面的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖將更好地理解本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同部件，其中:
圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的氣體噴射器。[0007]圖2是圖1的噴射器的閥組子組件的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參考圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了總體上以10表示的螺線(xiàn)管致動(dòng)噴射器，具有進(jìn)口 11和出口 12。噴射器10被構(gòu)造和設(shè)置成將氣體燃料(例如，CNG)噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中。噴射器10包括閥組子組件13和磁組子組件14。閥組子組件13執(zhí)行流體操控功能，例如限定燃料流動(dòng)路徑且抑制通過(guò)噴射器10的燃料流。磁組子組件14執(zhí)行功率功能，例如，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁性驅(qū)動(dòng)力，以允許通過(guò)噴射器10的燃料流。
[0009]參考圖2，閥組子組件13包括中空管形式的閥主體16，具有內(nèi)部部分18。閥主體16優(yōu)選被深拉(drawn)且然后被機(jī)加工。電樞管20是中空的，且設(shè)置在內(nèi)部部分18中。電樞管20優(yōu)選為插入模制的熱塑性構(gòu)件，且優(yōu)選由填充礦物質(zhì)的聚苯撐硫(PPS)形成。電樞管20包括朝向中心軸線(xiàn)A延伸的環(huán)狀凸緣22，環(huán)狀凸緣22具有面向進(jìn)口 11的表面23。表面23支承高合金密封盤(pán)24，基礎(chǔ)硬墊圈26設(shè)置在密封盤(pán)24上。密封盤(pán)24可以是合金、非磁性帶鋼，例如Sandvik 12R11或Arnavar ?。螺旋壓縮彈簧30的端部28與墊圈26接合。彈簧30具有低彈性系數(shù)。座34的下部引導(dǎo)構(gòu)件32設(shè)置在凸緣22中限定的開(kāi)口 36內(nèi)。座34具有從中穿過(guò)的孔35，孔35限定噴射器10的出口 12。座34包括延伸通過(guò)開(kāi)口36的環(huán)狀座表面38，當(dāng)噴射器10處于關(guān)閉位置時(shí)，環(huán)狀座表面38與密封盤(pán)24接合，從而防止燃料離開(kāi)孔35和因而噴射器10的出口 12。圖1和2示出了噴射器10處于關(guān)閉位置。
[0010]返回圖1，磁組子組件14包括聯(lián)接到電樞管20的端部的可移動(dòng)電樞42。電樞42具有中心孔44和大致圓錐形外周邊46。電樞42由鐵磁材料制成，例如插入模制的12% Cr的鐵素體鋼。彈黃30的另一端部47接收在孔34中。調(diào)節(jié)管48的端部也接收在孔44中且與彈簧30的端部47接合。調(diào)節(jié)管48設(shè)置在中空進(jìn)口管50的內(nèi)部中。由鐵磁材料制成的進(jìn)口管50具有開(kāi)口端部，限定噴射器10的進(jìn)口 11。調(diào)節(jié)管48優(yōu)選由熱塑性材料制成，且與進(jìn)口管50的內(nèi)表面干涉配合。調(diào)節(jié)管48可以移動(dòng)以壓縮彈簧30或釋放彈簧30上的壓縮，以調(diào)節(jié)和設(shè)定電樞42的預(yù)定動(dòng)態(tài)特性。進(jìn)口管50的與進(jìn)口 11相對(duì)的端表面54成形為圓錐形以與電樞42的圓錐形外周邊46互補(bǔ)，端部54在噴射器10的關(guān)閉位置從周邊46隔開(kāi)。因而，在噴射器10的關(guān)閉位置中，工作間隙56在周邊46和端表面54之間限定，其功能將在下文描述。
[0011]電磁線(xiàn)圈58 (纏繞線(xiàn)的形式)圍繞進(jìn)口管50的一部分設(shè)置。由鐵磁材料制成的磁通構(gòu)件或墊圈60覆蓋線(xiàn)圈58的頂部部分，且進(jìn)口管50的一部分61覆蓋線(xiàn)圈58的底部部分。優(yōu)選由帶鋼制成的殼體64覆蓋線(xiàn)圈58的外周邊部分。非磁性外殼62限定密封元件，以確保噴射器的氣體整體性，從而不“短路”或者“分流”磁通量遠(yuǎn)離電樞42。
[0012]線(xiàn)圈58經(jīng)由包覆模制連接器(未示出)連接到功率源。當(dāng)被激勵(lì)時(shí)，線(xiàn)圈58產(chǎn)生磁通量，其在包括進(jìn)口管50、進(jìn)口管50和電樞42之間的工作氣隙56、以及磁通墊圈60的回路中流動(dòng)?？邕^(guò)間隙56的磁通量將電樞42朝向進(jìn)口 11軸向地拉動(dòng)，從而電樞42的圓錐形周邊46與進(jìn)口管50 (定子)的圓錐形端表面54接合。由于電樞42聯(lián)接到電樞管20，電樞管20與電樞42 —起移動(dòng)且將密封盤(pán)24提離座表面38，同時(shí)壓縮彈簧30，從而允許從進(jìn)口 52通過(guò)出口 12的CNG流。一旦線(xiàn)圈50去激勵(lì)，彈簧將墊圈26和因而密封盤(pán)24往回推動(dòng)與座表面38接合，從而關(guān)閉出口 12。[0013]閥組子組件13的閥主體13聯(lián)接到磁組子組件14的進(jìn)口管50以組裝噴射器10，使得噴射器10為模塊化配置。
[0014]噴射器10的益處包括沒(méi)有金屬-金屬滑動(dòng)支承，而最大化支承表面面積；不需要涂層或電鍍，定子最小間隙由非磁性硬止擋件(hardstop)設(shè)定；沒(méi)有通過(guò)噴射器的金屬磁性泄漏路徑，因?yàn)楣ぷ鏖g隙56成角度；沒(méi)有彈簧30在電樞42處的側(cè)向負(fù)載，因?yàn)閺椈傻?7低于電樞的頂部且彈簧基本上設(shè)置在電樞管20中；與常規(guī)高流量CNG噴射器相比，增加了噴射器10的流率。
[0015]噴射器10的其它特征包括電樞容積針對(duì)最小移動(dòng)質(zhì)量而最優(yōu)化；密封盤(pán)24由半柔順金屬制成，用于最小泄漏，且具有高疲勞極限和高硬度。雖然噴射器10描述為與CNG一起使用，但是噴射器10可以用于任何氣體機(jī)動(dòng)車(chē)平臺(tái)中，例如氫氣。
[0016]前述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被示出并描述以便闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理以及闡述采用所述優(yōu)選實(shí)施例的方法，并且在不脫離這種原理的情況下所述實(shí)施例可以作出改變。因此，本發(fā)明包括落入到所附權(quán)利要求書(shū)的精神內(nèi)的所有修改。
【權(quán)利要求】
1.一種噴射器，具有進(jìn)口和出口，用于將氣體燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述噴射器包括: 中空管形式的閥主體,所述閥主體具有內(nèi)部部分； 位于所述內(nèi)部部分中的中空非金屬電樞管； 由所述電樞管支承的密封盤(pán)； 螺旋壓縮彈簧，所述螺旋壓縮彈簧具有設(shè)置在所述電樞管中的部分，所述彈簧具有與所述密封盤(pán)相關(guān)聯(lián)的第一端部； 座，所述座具有從中穿過(guò)的孔，從而限定出口，所述座包括環(huán)狀座表面，當(dāng)噴射器處于關(guān)閉位置時(shí)，所述環(huán)狀座表面與由彈簧偏壓的密封盤(pán)接合，從而防止燃料離開(kāi)出口 ； 聯(lián)接到電樞管的端部的可移動(dòng)鐵磁電樞，所述電樞具有孔和外周邊，彈簧的第二端部接收在所述孔中； 調(diào)節(jié)管，與彈簧的第二端部接合，以調(diào)節(jié)彈簧的壓縮； 限定所述進(jìn)口的中空鐵磁進(jìn)口管，調(diào)節(jié)管設(shè)置在進(jìn)口管的內(nèi)部中，在關(guān)閉時(shí)，進(jìn)口管的與進(jìn)口相對(duì)的端表面從電樞的周邊隔開(kāi)，從而在所述端表面和所述周邊之間限定間隙； 電磁線(xiàn)圈，圍繞進(jìn)口管的一部分設(shè)置； 與線(xiàn)圈相關(guān)聯(lián)的鐵磁磁通構(gòu)件；以及 殼體，覆蓋線(xiàn)圈的至少一部分； 其中，當(dāng)線(xiàn)圈被 激勵(lì)時(shí)，跨過(guò)間隙的磁通量將電樞與電樞管一起朝向進(jìn)口拉動(dòng)，使得電樞的周邊與進(jìn)口管的端表面接合，從而將密封盤(pán)提離座表面，同時(shí)壓縮彈簧，從而允許從進(jìn)口通過(guò)出口的氣體流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，所述電樞管包括朝向噴射器中心軸線(xiàn)延伸的環(huán)狀凸緣，所述凸緣具有面向進(jìn)口的表面，密封盤(pán)由所述表面支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器，其中，所述凸緣限定開(kāi)口，座的一部分設(shè)置在所述開(kāi)口中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴射器，其中，座表面延伸通過(guò)凸緣中的開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，電樞的周邊是圓錐形的，進(jìn)口管的端表面是圓錐形的，從而在接合時(shí)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，還包括設(shè)置在密封盤(pán)上的墊圈，彈簧的第一端部與墊圈接合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，電樞管和調(diào)節(jié)管由熱塑性材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，密封盤(pán)由合金、非磁性帶鋼制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，磁通構(gòu)件覆蓋線(xiàn)圈的頂部部分，殼體覆蓋線(xiàn)圈的外周邊部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，閥主體聯(lián)接到進(jìn)口管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其中，調(diào)節(jié)管與進(jìn)口管干涉配合。
12.—種噴射器，具有進(jìn)口和出口，用于將氣體燃料噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述噴射器包括: 中空管形式的閥主體,所述閥主體具有內(nèi)部部分； 設(shè)置于所述內(nèi)部部分中的中空非金屬電樞管，所述電樞管包括朝向噴射器中心軸線(xiàn)延伸的環(huán)狀凸緣，所述凸緣具有面向進(jìn)口的表面； 由所述凸緣的表面支承的密封盤(pán)； 設(shè)置在密封盤(pán)上的墊圈； 螺旋壓縮彈簧，所述螺旋壓縮彈簧具有設(shè)置在所述電樞管中的部分，所述彈簧具有與所述墊圈接合的第一端部； 座，所述座具有從中穿過(guò)的孔，從而限定出口，所述座包括環(huán)狀座表面，當(dāng)噴射器處于關(guān)閉位置時(shí)，所述環(huán)狀座表面與由彈簧偏壓的密封盤(pán)接合，從而防止燃料離開(kāi)出口 ； 聯(lián)接到電樞管的端部的可移動(dòng)鐵磁電樞，所述電樞具有孔和外周邊，彈簧的第二端部接收在所述孔中； 調(diào)節(jié)管，具有接收在所述孔中的端部且與彈簧的第二端部接合，以調(diào)節(jié)彈簧的壓縮；限定所述進(jìn)口的中空鐵磁進(jìn)口管，調(diào)節(jié)管設(shè)置在進(jìn)口管的內(nèi)部中，在噴射器的關(guān)閉位置中，進(jìn)口管的與進(jìn)口相對(duì)的端表面從電樞的周邊隔開(kāi)，從而在所述端表面和所述周邊之間限定間隙； 電磁線(xiàn)圈，圍繞進(jìn)口管的一部分設(shè)置； 與線(xiàn)圈相關(guān)聯(lián)的鐵磁磁通構(gòu)件；以及 殼體，覆蓋線(xiàn)圈的至少一部分； 其中，當(dāng)線(xiàn)圈被激勵(lì)時(shí)，跨過(guò)間隙的磁通量將電樞與電樞管一起朝向進(jìn)口拉動(dòng)，使得電樞的周邊與進(jìn)口管的端表面接合，從而將密封盤(pán)提離座表面，同時(shí)壓縮彈簧，從而允許從進(jìn)口通過(guò)出口的氣體流。
13.根據(jù)權(quán) 利要求12所述的噴射器，其中，所述凸緣限定開(kāi)口，座的一部分設(shè)置在所述開(kāi)口中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴射器，其中，座表面延伸通過(guò)凸緣中的開(kāi)口。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，電樞的周邊是圓錐形的，進(jìn)口管的端表面是圓錐形的，從而在接合時(shí)配合。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，電樞管和調(diào)節(jié)管由熱塑性材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，密封盤(pán)由合金、非磁性帶鋼制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，磁通構(gòu)件覆蓋線(xiàn)圈的頂部部分，殼體覆蓋線(xiàn)圈的外周邊部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，閥主體聯(lián)接到進(jìn)口管。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射器，其中，調(diào)節(jié)管與進(jìn)口管干涉配合。
【文檔編號(hào)】F02M51/06GK103857899SQ201280043802
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月9日
【發(fā)明者】P.齊梅克 申請(qǐng)人:大陸汽車(chē)系統(tǒng)公司