專利名稱：燃料噴射器的制作方法
燃料噴射器
本申請是申請日為2009年I月22日、發(fā)明名稱為“燃料噴射器及其裝配方法”的專利申請N0.200980102904.2的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器，更具體地涉及同高壓共軌燃料系統(tǒng)一起使用的燃料噴射器。
背景技術(shù)：
燃料噴射器用于向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)噴射受控量的燃料。典型的燃料噴射器包括容納有一個(gè)或多個(gè)致動器的體部或殼體，所述致動器布置成使閥運(yùn)行，所述閥使處于高壓下的燃料從噴射器噴出并進(jìn)入發(fā)動機(jī)。更具體地，典型的噴射器殼體形成有針閥腔，該針閥腔設(shè)置在噴射器的遠(yuǎn)端并在“噴嘴”處終止。對于直接噴射發(fā)動機(jī)，噴嘴一般至少部分地伸入發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)。噴嘴形成多個(gè)噴嘴開口，所述噴嘴開口構(gòu)造成將來自針閥腔的加壓燃料噴射或霧化進(jìn)入燃燒室。
燃料經(jīng)過噴嘴開口的流動由針閥或止回閥控制，所述針閥或止回閥設(shè)置成在針閥腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。典型的針閥可被選擇性地致動以在期望的時(shí)刻和在期望的持續(xù)時(shí)間內(nèi)從針閥腔供給燃料。噴射活動或針閥致動的時(shí)機(jī)可取決于諸如發(fā)動機(jī)的運(yùn)行速度之類的因素。每次噴射的持續(xù)時(shí)間通常至少部分地取決于發(fā)動機(jī)的每個(gè)燃燒沖程所期望的燃料量，或者換個(gè)方式陳述，其取決于發(fā)動機(jī)的輸出功率。
隨著更苛刻的排放要求以及更大的燃料消耗，燃料噴射器需要在更高的噴射壓力下運(yùn)行并具有更聞的精度。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種燃料噴射器及其裝配方法。所述方法包括確定各個(gè)形成于噴射器部件內(nèi)的間隙或開口的流通面積?；趪娚淦鞑考髯缘牧魍娣e對噴射器部件進(jìn)行分類，使得能夠選擇具有燃料噴射器的裝配所期望的流通面積特性的部件組。因此，這里所公開的燃料噴射器的實(shí)施方式確定形成于不同部件上并對性能有影響的各種控制間隙和孔的特征從而便于對各種部件進(jìn)行 可分離的分類。
本發(fā)明一方面描述了一種用于裝配燃料噴射器的方法。首先，確定包括布置在針閥導(dǎo)向件內(nèi)的針閥的組件的間隙流通面積，并且基于間隙流通面積對該組件進(jìn)行分類。接下來，確定形成有孔的板的孔流通面積，并且也基于孔流通面積對該板進(jìn)行分類?；诮M件的流通面積選擇組件以與板的孔流通面積相配合并產(chǎn)生一組匹配的部件。選擇各匹配的組的各自的流通面積，使得間隙面積與孔流通面積之比在預(yù)定的范圍內(nèi)。之后，使用該匹配的組構(gòu)建燃料噴射器。
另一方面，本發(fā)明描述了一種燃料噴射器，該燃料噴射器包括具有三通二位閥(3-2閥)的殼體。該3-2閥具有當(dāng)閥處于第一位置時(shí)流體連接至第二端口的第一端口，以及當(dāng)閥處于第二位置時(shí)流體連接至第一端口的第三端口。針閥導(dǎo)向件形成一導(dǎo)向開口，該導(dǎo)向開口接收該針閥的導(dǎo)向部分，在兩者之間限定出間隙。第二板形成有位于鄰近針閥導(dǎo)向件的孔口，使得該孔口與所述導(dǎo)向開口對齊。第一板形成有與3-2閥的第一端口流體連通的第一孔。第一板疊置在第二板上并環(huán)繞浸濕針閥的關(guān)閉液壓表面的控制腔。控制腔在關(guān)閉液壓表面、第二板內(nèi)的孔口以及第一板之間延伸，從而流體可通過所述第一孔和間隙進(jìn)入該控制腔。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料噴射器的截面圖2是圖1所示的燃料噴射器的詳細(xì)截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的第二實(shí)施例的一部分的截面圖4是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的第三實(shí)施例的一部分的截面圖5是根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的裝配方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機(jī)上使用的燃料噴射器。內(nèi)燃機(jī)包括多個(gè)燃燒氣缸，所述燃燒氣缸包括往復(fù)式活塞。往復(fù)式活塞循環(huán)地壓縮空氣和燃料的混合物，該空氣和燃料的混合物的燃燒在膨脹沖程期間產(chǎn)生推動各活塞的能量。活塞隨后在壓縮沖程期間被推回到燃燒氣缸內(nèi)，并且在發(fā)動機(jī)的運(yùn)行期間重復(fù)所述過程?；钊ㄟ^連桿連接至曲軸，活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動?，F(xiàn)代的發(fā)動機(jī)具有燃料噴射器，在發(fā)動機(jī)的運(yùn)行期間，所述燃料噴射器在預(yù)定的時(shí)間將燃料直接噴入各燃燒氣缸內(nèi)。這種發(fā)動機(jī)還可包括向各噴射器提供加壓燃料的燃料輸送和/或加壓系統(tǒng)。典型地，發(fā)動機(jī)的各燃燒氣缸與各自的燃料噴射器相結(jié)合，所述燃料噴射器布置成向燃燒氣缸內(nèi)噴射燃料。
這里所描述的燃料噴射器的各種實(shí)施例是在適用于高壓共軌(HPCR)燃料系統(tǒng)的燃料噴射器的情況下進(jìn)行描述的，但可以認(rèn)識到，所述的裝置和方法在任何其它類型的燃料噴射器中具有廣泛的實(shí)用性。例如，所公開的燃料噴射器可用于使用致動流體、燃料或油以增強(qiáng)被噴射的燃料的噴射壓力的混合燃料系統(tǒng)。這里所描述的實(shí)施例是說明性的，而不應(yīng)理解為限制性的。
圖1示出了燃料噴射器100的第一實(shí)施例的截面圖。燃料噴射器100的更詳細(xì)的截面圖在圖2中示出。噴射器100總體上包括包含有三通二位(3-2)閥104的殼體或控制部分102、延伸部分 106以及噴射部分108。控制部分102 出為設(shè)置在靠近噴射器100的頂部或第一遠(yuǎn)端101處。電氣連接器(未示出)可將電控制信號傳遞給致動器或螺線管110，該致動器或螺線管操縱連接至提升閥114的芯部112。提升閥桿件116和芯部112布置成當(dāng)螺線管110通電時(shí)沿軸向移動。連同提升閥114 一起運(yùn)行的提升閥桿件116使得當(dāng)芯部112處于第一或未被致動位置時(shí)，3-2閥104的動作使第一端口 118和第二端口 120流體連接，如圖2所示。提升閥桿件116和提升閥114用于通過將芯部112移動至第二或被致動位置而使第一端口 118和第三端口 122流體連接。
延伸部分106包括加壓燃料入口接口 124，該加壓燃料入口接口布置成在運(yùn)行期間與連接至共軌或貯存器(未示出)的導(dǎo)管(未示出)相連，所述共軌或貯存器容納有高壓或供給壓力下的燃料。噴射部分108包括可與延伸部分106螺紋連接的錐形螺母126以形成內(nèi)部排放廊道128。形成于錐形螺母126內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)排放開口 130 (示出兩個(gè))布置成使低壓或返回壓力下的燃料從噴射器100流出并進(jìn)入燃料貯存器(未示出)。排放開口 130經(jīng)由在延伸部分106內(nèi)形成的排放通道(未示出)流體連接至3-2閥104的第三端口 122。
錐形螺母126還在其遠(yuǎn)端形成噴嘴開口 132?；旧贤残蔚尼橀y殼體134形成從噴嘴開口 132延伸的噴嘴部分136以限定噴射器100的第二遠(yuǎn)端133。針閥殼體134的彈簧腔部分138位于錐形螺母126的內(nèi)部排放廊道128內(nèi)。噴嘴136形成有多個(gè)噴嘴開口140，所述噴嘴開口布置成在運(yùn)行期間向發(fā)動機(jī)(未示出)的燃燒室內(nèi)噴射燃料。
在運(yùn)行期間，從噴嘴開口 140噴射的燃料處于供給壓力下或接近供給壓力并占據(jù)被限定在噴嘴部分136內(nèi)部的針閥腔142。彈簧腔144被限定在彈簧腔部分138內(nèi)并與針閥腔142流體連通。針閥腔142和彈簧腔138經(jīng)由供給壓力通道146與燃料入口接口 124直接流體連通。彈簧腔144還與縱向供給壓力通道148流體連通，該縱向供給壓力通道自彈簧腔138延伸穿過延伸部分106，并延伸至3-2閥104的第二端口 120。
具有閥座部分152和導(dǎo)向部分154的針閥150至少部分地容裝在針閥殼體134內(nèi)。針閥150的閥座部分152接觸針閥殼體134的噴嘴部分136，使得當(dāng)針閥150處于關(guān)閉或未被致動位置時(shí)，噴嘴開口 140被與針閥腔142流體阻隔。彈簧156和墊圈158設(shè)置在圍繞針閥150的一段導(dǎo)向部分154的彈簧腔144內(nèi)。當(dāng)針閥150處于關(guān)閉位置時(shí)，彈簧156可在形成于針閥150上 的凸耳160和在錐形螺母126內(nèi)鄰接針閥殼體134的針閥導(dǎo)向件或針閥導(dǎo)塊162之間被部分地壓縮。針閥導(dǎo)塊162形成有縱向?qū)蜷_口 164，該導(dǎo)向開口圍繞針閥150的導(dǎo)向部分154并密封地但可滑動地與導(dǎo)向部分154接合。
形成有穿過其延伸的開孔168的第二板或隔板166疊置在導(dǎo)塊162上，使得開孔168與縱向?qū)蜷_口 164對齊。可以認(rèn)識到，隔板166形成有兩個(gè)附加的通道開口 169，通道開口 169部分地限定各供給壓力通道146和148。第一板或孔板170在錐形螺母126內(nèi)疊置在隔板166上?？装?70也形成有兩個(gè)通道開口 174，通道開口 174部分地限定各供給壓力通道146和148。
控制腔176被橫向上限定在隔板166的開孔168內(nèi)?？刂魄?76在孔板170和關(guān)閉液壓表面178之間沿軸向延伸，所述關(guān)閉液壓表面178被限定在針閥150的與其閥座部分152相對的遠(yuǎn)端。控制腔176的容積隨著針閥150在針閥殼體134內(nèi)縱向地移動而變化?？刂魄?76經(jīng)由形成在孔板170內(nèi)的第二開口或孔或者供給壓力開口或孔180與針閥腔142流體連通。第二孔180流體連接控制腔176與在供給壓力下的燃料源——在此情況下為縱向供給壓力通道148。在運(yùn)行期間，控制腔176設(shè)置成經(jīng)由第二孔180接收處于供給壓力下的燃料。在一些實(shí)施例中，限定在針閥150的導(dǎo)向部分154和針閥導(dǎo)塊162的導(dǎo)向開口 164之間的間隙182還可例如從針閥腔142向控制腔176供給處于供給壓力下的燃料。間隙182可進(jìn)一步在針閥150的導(dǎo)向部分154和隔板166的開孔168之間延伸，從而為流體在其間通過并進(jìn)入控制腔176提供了流通路徑。
第一開口或孔或者返回壓力開口或孔184形成于孔板170內(nèi)并且布置成經(jīng)由延伸穿過延伸部分106的連通通道(未示出)流體連接3-2閥104的第一端口 118與控制腔176。通過3-2閥104的動作，第一孔184布置成當(dāng)3-2閥104未被致動并且第一端口 118被連接至第二端口 120時(shí)向控制腔176供給處于供給壓力下的燃料。類似地，3-2閥104的致動通過使3-2閥104的第一端口 118和第三端口 122流體連接而使控制腔176與返回或排放壓力流體連接。在此實(shí)施例中，當(dāng)3-2閥104被致動時(shí)燃料從控制腔176排出。
在燃料噴射器100的運(yùn)行期間，使處于供給壓力(例如壓力為190MPa或更高)下的燃料進(jìn)入針閥腔142。當(dāng)3-2閥104不起作用時(shí)，控制腔176填充有處于供給壓力下的燃料，該燃料通過第二孔180、第一孔184和間隙182與控制腔176連通。在此狀態(tài)下，燃料噴射器100不從開口 140噴射燃料，因?yàn)獒橀y150被推至落座(seated)或關(guān)閉位置。彈簧156的壓緊向關(guān)閉位置推動針閥150，并且由燃料施加在閥座部分152和針閥的液壓關(guān)閉表面178上的液壓產(chǎn)生偏壓力以關(guān)閉針閥150。
當(dāng)3-2閥104被致動并且第一孔184與返回壓力相連接時(shí)，控制腔176內(nèi)的壓力下降至返回壓力或大氣壓力。此控制腔176內(nèi)的壓力降卸除一部分作用在關(guān)閉液壓表面178上的液壓力從而使針閥150上的力偏壓從關(guān)閉偏壓反轉(zhuǎn)為開啟偏壓。因此，針閥150移離其座部使得處于供給壓力下的燃料通過開口 140噴出噴射器100。從而，當(dāng)3-2閥104被致動時(shí)針閥150的離座一有時(shí)被稱為噴射開始活動一發(fā)生。
盡管處于供給壓力下的燃料可經(jīng)由第二孔180和間隙182進(jìn)入控制腔176，在噴射活動開始后控制腔176內(nèi)的壓力保持在供給壓力以下。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一孔184的尺寸以提供大于第二孔180和間隙182的流通面積之和的流通面積，來實(shí)現(xiàn)將控制腔176內(nèi)的壓力保持在供給壓力以下。例如，第一孔184的流通面積與第二孔180和間隙182的流通面積之和的比值大于I并可介于大約1.01和1.50之間?？梢哉J(rèn)識到，間隙182對第二孔180的流通面積的貢獻(xiàn)可以忽略。在這種情況下，間隙182的流通面積可認(rèn)為是零或者與第一孔184和第二孔180的流通面積相比可以忽略。
當(dāng)期望噴射活動終止時(shí)，經(jīng)由使螺線管斷電的電控信號使3-2閥104去除致動。這相應(yīng)地使第一孔184連接至供給壓力。隨著第一孔184將控制腔176暴露于供給壓力中，控制腔176內(nèi)的壓力增加并恢復(fù)施加在關(guān)閉液壓表面178上的液壓力成分以向針閥150的關(guān)閉位置推動該針閥。當(dāng)關(guān)閉針閥150時(shí)，用于填充控制腔176的孔和間隙的流通面積的相應(yīng)減小形成了緩沖效應(yīng)，因而避免了針閥150急速地落座于或撞擊針閥殼體236。
圖3示出了燃料噴射器200的第二實(shí)施例的詳細(xì)截面圖。對于第二實(shí)施例，為了簡化，其與第一實(shí)施例相 同的或相似的元件用具有“2”作為第一個(gè)數(shù)字而各相應(yīng)的元件的后兩位數(shù)字相同的參考標(biāo)記表示。在第二個(gè)實(shí)施例中，錐形螺母226包封針閥殼體236、針閥250、導(dǎo)塊262、第二板266和第一板270。針閥殼體236包封與供給壓力通道246流體連通的針閥腔242。該供給壓力通道流體連接至容納有處于供給壓力下的燃料的貯存器(未示出)，并且經(jīng)由延伸穿過延伸部分206的縱向供給壓力通道248流體連接至3-2閥(未示出)的第二端口。彈簧256和墊圈258位于彈簧腔244內(nèi)并向形成于針閥250上的凸耳260施加關(guān)閉彈黃力。
噴射器200的運(yùn)行在如下方面類似于結(jié)合第一實(shí)施例描述的噴射器的運(yùn)行，當(dāng)噴射器200未進(jìn)行噴射活動時(shí)，控制腔276產(chǎn)生跨越針閥250兩端的朝向關(guān)閉方向的偏壓力。當(dāng)期望進(jìn)行噴射時(shí)，第一孔284流體連接至返回壓力或大氣壓力，從而在控制腔276內(nèi)產(chǎn)生壓力降。所述壓力降改變施加在針閥250上的液壓力偏壓，從而允許針閥向開啟方向移動。當(dāng)噴射活動終止時(shí)，控制腔276內(nèi)恢復(fù)供給壓力以向關(guān)閉方向推動針閥250。
第二實(shí)施例的噴射器200與第一實(shí)施例的噴射器100相比結(jié)構(gòu)上的差別在于在第二實(shí)施例的第一板270上不具有在第一實(shí)施例(見圖1和圖2)中用180表不的第二孔。第一板270不包括使控制腔276與供給壓力源直接流體連接的孔。第一孔284通過3_2閥的運(yùn)行使控制腔276同存在于針閥腔242內(nèi)的供給壓力間歇地連接。在第二實(shí)施例中，控制腔276與供給壓力的流體連接通過燃料經(jīng)由針閥250與導(dǎo)塊262和/或隔板266之間的間隙282向控制腔276內(nèi)泄漏來實(shí)現(xiàn)。
圖4示出了燃料噴射器300的第三實(shí)施例的詳細(xì)截面圖。對于第三實(shí)施例，為了簡化，其與第一和第二實(shí)施例相同的或相似的元件用具有“3”作為第一個(gè)數(shù)字而各相應(yīng)的元件的后兩位數(shù)字相同的參考標(biāo)記表示。在第三實(shí)施例中，錐形螺母326包封針閥殼體336、針閥350、導(dǎo)塊362、第二板366和第一板370。針閥殼體336限定了針閥腔342，該針閥腔與供給壓力通道346流體連通，所述供給壓力通道流體連接至容納有處于供給壓力下的燃料的貯存器(未示出)，并且經(jīng)由延伸穿過延伸部分306的縱向供給壓力通道348流體連接至3-2閥(未示出)的第二端口，如上所述。彈簧356和墊圈358位于彈簧腔344內(nèi)并向形成于針閥350上的凸耳360施加關(guān)閉彈簧力。
噴射器300的運(yùn)行類似于分別結(jié)合第一和第二實(shí)施例所描述的噴射器100和200的運(yùn)行。當(dāng)噴射器300未被致動時(shí)，控制腔376產(chǎn)生具有跨越針閥350兩端的關(guān)閉偏壓的平衡力。當(dāng)期望進(jìn)行噴射時(shí)，形成于第一板370內(nèi)的控制孔或第一孔384流體連接至低壓或返回壓力或排放壓力，從而在控制 腔376內(nèi)產(chǎn)生壓力降?？刂魄?76內(nèi)的壓力降使偏壓力反轉(zhuǎn)并允許針閥350朝向開啟方向移動。當(dāng)期望噴射終止時(shí)，控制腔376內(nèi)恢復(fù)供給壓力?；謴?fù)的供給壓力使施加在針閥350上的偏壓力反轉(zhuǎn)，使得控制腔376內(nèi)的壓力將針閥350的關(guān)閉液壓表面378推至關(guān)閉位置。
第三實(shí)施例的噴射器300與第一實(shí)施例的噴射器相比結(jié)構(gòu)上的一個(gè)不同之處在于第二孔380 (也稱為平衡孔)形成于第二板366內(nèi)而不是第一板370內(nèi)。第二孔380使控制腔376流體連接至通道346內(nèi)處于供給壓力下的燃料。第一板370不具有使控制腔376與針閥腔342流體連接的孔。替代地，形成于第二板366上的第一孔384通過3-2閥(這里未示出)間歇地使控制腔376與供給壓力連接。如在第一實(shí)施例中，控制腔376與針閥腔342的連接部分地通過燃料經(jīng)由針閥350和導(dǎo)塊362之間的間隙382向控制腔376內(nèi)的泄露和部分地通過第二孔380來實(shí)現(xiàn)?？梢哉J(rèn)識到，在此實(shí)施例中，間隙382的流通面積(有時(shí)也稱為噴嘴回漏)可大約為零或可忽略。這里所使用的可忽略的情況可意味著間隙380的流通面積與第二孔380的流通面積相比很小或小大約15%。
工業(yè)實(shí)用件
本發(fā)明應(yīng)用于同內(nèi)燃機(jī)一起使用的燃料噴射器。這里所公開的燃料噴射器包括針閥，所述針閥控制燃料向發(fā)動機(jī)內(nèi)噴射的時(shí)機(jī)和流量。在噴射開始和終止活動期間，針閥的移動和加速至少部分地取決于在運(yùn)行期間燃料進(jìn)出控制腔的流動。此流體的流動取決于形成于各個(gè)板內(nèi)的孔的各自的流通面積以及針閥和導(dǎo)向件之間的間隙，所述導(dǎo)向件連接控制腔與處于供給壓力下的流體源以及3-2閥的各個(gè)端口。更具體地，在三個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)出控制腔的流體流動通過第二孔180或380 (當(dāng)存在時(shí))、間隙182、282或382以及第一孔184、284和384實(shí)現(xiàn)。噴射器的性能可取決于第一孔的流通面積以及針閥和具有第二孔(當(dāng)存在時(shí))的導(dǎo)向件之間的間隙的流通面積之和的比值。如果允許此比值由于在通常的制造工藝中形成的尺寸公差而改變，則噴射器性能的變化在一樣本總體內(nèi)可改變幾乎10%，或者在大約190MPa的供給壓力下每次噴射活動改變多達(dá)2立方毫米的燃料。因此，期望超出制造者通常的能力的對某些尺寸進(jìn)行更精密的尺寸控制，但是這種更小的公差通常導(dǎo)致制造工藝的成本和廢品率增加。
可通過對包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成各噴射器的個(gè)別部件的流量測試以確定它們各自的流通面積并據(jù)此對各部件進(jìn)行分類來有利地改善燃料噴射器的制造工藝。然后被分類的部件可分別地進(jìn)行挑選并進(jìn)行組合或與其它相配的部件相匹配。當(dāng)裝配在一起時(shí)這些部件的組合將在最終的噴射器組件中產(chǎn)生期望的流通面積比。可通過將各種孔和/或間隙結(jié)合入具有平坦表面的噴射器部件內(nèi)以使得能夠在進(jìn)行流動測試時(shí)圍繞各孔密封，來使噴射器部件的流動測試更便利。
圖5示出了具有已知的與噴射器的控制腔連通的流通面積比的噴射器的裝配方法的流程圖。盡管燃料噴射器的制造工藝包括許多工序，但這里為了簡化，僅介紹包括部件的流動測試在內(nèi)的與改進(jìn)典型的制造工藝相關(guān)的工序。為了以示例的方式進(jìn)行說明，這里所介紹的方法針對燃料噴射器的第三實(shí)施例進(jìn)行描述，但可以認(rèn)識到本方法對根據(jù)第一和第二實(shí)施例或者其等價(jià)實(shí)施方式的噴射器的實(shí)用性。
燃料噴射器的裝配工藝的一部分包括制造形成有第二孔的第二板，例如，形成有第二孔380的第二板366。在502中，將第二板通過適當(dāng)?shù)墓潭B接至流動測試機(jī)構(gòu)，該流動測試機(jī)構(gòu)能夠使流體在預(yù)定壓力下流過所述孔以測量該第二孔的等效流通面積。在504中，操作流動測試機(jī)構(gòu)以確定第二孔的流通面積。在流動測試之后，取決于流通孔的流通面積的測量，可在506中基于第二孔的流通面積對第二板進(jìn)行分類。
以類似的方式，可制造形成有第一孔的第一板，例如針對第三實(shí)施例所描述的形成有第一孔384的第一板370。在508中，可將第一板通過固定件連接至流動測試機(jī)構(gòu)。在510中可操作流動測試機(jī)構(gòu)以確定第一孔的流通面積，并且在512中基于第一孔的流通面積對第一板進(jìn)行分類。
類似地，可將針閥部分地裝入形成在導(dǎo)塊內(nèi)的開口以產(chǎn)生針閥和導(dǎo)向件組件。所述針閥可例如是針對第三實(shí)施例所描述的針閥350，而導(dǎo)向件可以是針對第三實(shí)施例所描述的導(dǎo)塊362。可在514中將該針閥和導(dǎo)向件組件適當(dāng)?shù)匮b入流動測試機(jī)構(gòu)，該流動測試機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生跨越針閥和導(dǎo)向件開口之間的間隙的兩端的壓力差，使得可以計(jì)算其間的等效流通面積。可在516中操作流動測試機(jī)構(gòu)以確定流過所述間隙的等效流通面積，并且在518中基于計(jì)算的流通面積對針閥和導(dǎo)向件組件進(jìn)行分類?？梢哉J(rèn)識到，可進(jìn)行類似的工序來計(jì)算潛在地影響噴射器性 能的其他部件的流通面積。類似地，當(dāng)認(rèn)為合適時(shí)可對較少的部件進(jìn)行測試。
在已經(jīng)對所有需要的部件進(jìn)行流動測試和分類之后，可在520中選擇部件組以形成用于裝配成燃料噴射器的部件組或部件套件。各匹配的部件組可選擇為使得如在其各自的流動測試中所測量的第一孔的流通面積的比值與第二孔的流通面積和/或針閥和導(dǎo)向件組件之間的間隙面積相匹配。有利地，通過選擇之前已經(jīng)根據(jù)它們各自的流通面積分類的部件，所選擇的匹配的部件組之間可具有已知的和可控的比值使得可選擇期望的流通面積比。在522中使用各匹配的組裝配燃料噴射器，并且重復(fù)該工序?？烧J(rèn)識到，這里列舉的各個(gè)步驟是示例性的，并且可在多個(gè)制造階段期間執(zhí)行這些步驟。例如，各第一和第二板可在被運(yùn)送至噴射器裝配廠之前在供應(yīng)商的工廠進(jìn)行流動測試以進(jìn)行分類。此外，對各部件或組件的各種分類可在為了獲得最終噴射器組件中尋求的比值所能接受的公差的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
可以認(rèn)識到，前面的描述提供了所公開的系統(tǒng)和技術(shù)的示例。但是，可以設(shè)想本發(fā)明的其它實(shí)施方式可在細(xì)節(jié)上不同于前面的示例。所有對本發(fā)明或其實(shí)施例的參考目的是參考在那點(diǎn)上所討論的具體示例，而不是意圖對本發(fā)明更寬的范圍進(jìn)行任何限制。所有關(guān)于某些特征的區(qū)別和輕視的語言目的是說明這些特征并非優(yōu)選的，而不是將這些特征從本發(fā)明的范圍中完全排除，除非另有說明。
這里對數(shù)值范圍的敘述僅用作逐個(gè)參照在該范圍內(nèi)的各獨(dú)立數(shù)值的簡略方法，除非這里另有說明，并且各獨(dú)立的數(shù)值被結(jié)合到本說明書中，就好像其被在這里逐個(gè)敘述。這里所描述的所有方法可在任何適合的順序下執(zhí)行，除非這里另有說明或者由上下文明確地否定。
因此，本發(fā)明包括所有由適用法律許可的所附權(quán)利要求中所敘述的主題的改進(jìn)和等價(jià)方式。此外，上述組成部分在所有可行的變型中的任何結(jié)合也包括在本發(fā)明中，除非這里另有說明或者由上下文 明確地否定。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射器，包括: 殼體； 設(shè)置在所述殼體中并且包括第一端口和第二端口的閥，所述閥可在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置中所述第一端口流體連接至所述第二端口，在所述第二位置中所述第一端口與所述第二端口流體阻隔； 設(shè)置在所述殼體中的針閥殼體，所述針閥殼體限定針閥腔和多個(gè)噴嘴開口 ； 形成在所述殼體中的燃料入口，所述燃料入口與所述針閥腔持續(xù)流體連通； 針閥導(dǎo)向件，所述針閥導(dǎo)向件位于所述殼體中且設(shè)置成提供導(dǎo)向開口 ； 設(shè)置在針閥腔中的針閥，所述針閥限定導(dǎo)向部分和閥座部分，所述導(dǎo)向部分設(shè)置在所述導(dǎo)向開口中，所述閥座部分在所述針閥處于關(guān)閉位置時(shí)接觸所述針閥殼體以使得所述多個(gè)噴嘴開口與所述針閥腔流體阻隔； 第一孔，所述第一孔限定在所述殼體的第一板中并且與所述閥的所述第一端口流體連通； 第二孔，所述第二孔形成在所述殼體的第二板中并且設(shè)置成將所述針閥腔流體連接至控制腔，其中所述第二板形成至少部分地限定所述控制腔的開孔； 所述針閥具有限定在其上的關(guān)閉液壓表面，所述關(guān)閉液壓表面設(shè)置在所述控制腔中； 其中所述控制腔直接流體連接至所述第一孔； 使所述針閥腔與所述控制腔流體連通的間隙； 其中所述第一孔的流通面積大于所述間隙的流通面積。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一孔的流通面積大于所述間隙的流通面積與所述第二孔的流通面積之和。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一孔的流通面積與所述間隙的流通面積與所述第二孔的流通面積之和的比值介于1.0l和1.50之間。
4.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述閥的所述第二端口流體連接至排放口。
5.一種燃料噴射器，包括: 殼體； 設(shè)置在所述殼體中并且包括第一端口和第二端口的閥，所述閥可在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置中所述第一端口流體連接至所述第二端口，在所述第二位置中所述第一端口與所述第二端口流體阻隔； 設(shè)置在所述殼體中的針閥殼體，所述針閥殼體限定針閥腔和多個(gè)噴嘴開口 ； 形成在所述殼體中的燃料入口，所述燃料入口與所述針閥腔持續(xù)流體連通； 針閥導(dǎo)向件，所述針閥導(dǎo)向件位于所述殼體中且設(shè)置成提供導(dǎo)向開口 ； 設(shè)置在針閥腔中的針閥，所述針閥限定導(dǎo)向部分和閥座部分，所述導(dǎo)向部分設(shè)置在所述導(dǎo)向開口中，所述閥座部分在所述針閥處于關(guān)閉位置時(shí)接觸所述針閥殼體以使得所述多個(gè)噴嘴開口與所述針閥腔流體阻隔； 設(shè)置在所述針閥導(dǎo)向件的近端的第二板，所述第二板設(shè)置成形成與所述導(dǎo)向開口對齊并從所述導(dǎo)向開口延伸的孔口； 疊置在所述第二板上的第一板，所述第一板形成有第一孔，所述第一孔與所述閥的所述第一端口流體連通； 所述針閥具有限定在其上的關(guān)閉液壓表面，所述關(guān)閉液壓表面設(shè)置在控制腔中； 所說控制腔限定在所述關(guān)閉液壓表面、所述第二板中的所述孔口以及所述第一板的圍繞所述第一孔一端的表面之間，使得所述控制腔直接流體連接至所述第一孔； 形成在所述第二板中的第二孔，所述第二孔將所述針閥腔流體連接至控制腔； 限定在所述針閥的導(dǎo)向部分、所述導(dǎo)向開口以及所述孔口之間的間隙，所述間隙使所述針閥腔與所述控制腔流體連通； 其中所述第一孔的流通面積大于所述間隙的流通面積。
6.如權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一孔的流通面積與所述間隙的流通面積與所述第二孔的流通面積的比值介于1.0l和1.50之間。
7.如權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一孔的流通面積大于所述間隙的流通面積與所述第二孔的流通面積之和。
8.如權(quán)利要求7所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一孔的流通面積與所述和的比值介于1.01和1.50之間。
9.如權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征在于，所述閥的所述第二端口流體連接至排放口 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料噴射器，該燃料噴射器包括具有三通二位閥(3-2閥)的殼體。該3-2閥具有當(dāng)閥處于第一位置時(shí)流體連接至第二端口的第一端口，以及當(dāng)閥處于第二位置時(shí)流體連接至第一端口的第三端口。針閥導(dǎo)向件形成一導(dǎo)向開口，該導(dǎo)向開口接收該針閥的導(dǎo)向部分，在兩者之間限定出間隙。第二板形成有位于鄰近針閥導(dǎo)向件的孔口，使得該孔口與所述導(dǎo)向開口對齊。第一板形成有與3-2閥的第一端口流體連通的第一孔。第一板疊置在第二板上并環(huán)繞浸濕針閥的關(guān)閉液壓表面的控制腔?？刂魄辉陉P(guān)閉液壓表面、第二板內(nèi)的孔口以及第一板之間延伸，從而流體可通過所述第一孔和間隙進(jìn)入該控制腔。
文檔編號F02M47/02GK103216370SQ20131012504
公開日2013年7月24日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者S·R·劉易斯, S·拉卡帕蒂, C·D·漢桑, A·馬努波魯, D·R·伊布拉西姆 申請人:卡特彼勒公司