專利名稱：噴射燃料用的噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴射燃料用的噴射器，尤其是那種在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射；當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)、由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的噴射燃料用的噴射器。
作為柴油機(jī)的燃料噴射裝置現(xiàn)在正提出用蓄壓式的燃料噴射裝置來取代爐腰型的燃料噴射泵，爐腰型的燃料噴射泵是每次噴射時(shí)由凸輪將柱塞推上，而且通過凸輪軸和機(jī)械式調(diào)節(jié)器把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)反饋給控制齒條，由這控制齒條控制1次噴射的燃料供給量。
而蓄壓式的燃料噴射裝置是由加壓泵對(duì)燃料進(jìn)行加壓，而且把被加壓的燃料在例如公用給油管里加以蓄壓，通過轉(zhuǎn)換組裝在噴射器里的三通閥而解除活塞的壓力，使噴針提起而噴射燃料；在規(guī)定的時(shí)機(jī)再把燃料壓力施加到活塞上，使噴針壓在閥座上而停止噴射。
這樣，蓄壓式的燃料噴射裝置和通常的燃料噴射裝置不同，它是靠燃料壓力使噴針進(jìn)行開關(guān)的。燃料在噴射器內(nèi)被分成兩條通路，即噴射燃料的通路和驅(qū)動(dòng)控制噴針用的向液壓油缸供給燃料用的通路。在沒噴射時(shí)，相對(duì)于通過噴射燃料的通路而加在噴針上的沿提起方向的力、提高由液壓油缸的活塞將噴針壓下的力，由此使噴針壓在閥座上而形成關(guān)閉狀態(tài)。與此相對(duì)，在噴射燃料時(shí)，將壓緊噴針的供向液壓油缸的燃料壓力解除，由燃料壓力作用、噴針將閥開啟，就噴射燃料。
另一方面，作為柴油機(jī)的燃料噴射裝置，對(duì)它所要求的特性是在開始噴射時(shí)要緩慢地增大噴射率。這種特性是為了防止柴油機(jī)爆露而將燃料溫度降低，為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和排氣中的氮的氧化物數(shù)量而要求的特性。
而且，在停止噴射時(shí)要求把燃料快速地切斷。即，燃料的噴射特性是急劇地將噴射率切斷為零的特性，由這種特性能防止排氣中產(chǎn)生碳?xì)浠衔锘蚝跓煛?br> 但是，在上述的蓄壓式燃料噴射裝置中，燃料噴射的特性和停止噴射的特性分別由從燃料油缸解除燃料壓力和向燃料油缸施加燃料壓力決定，即基本上取決于燃料壓力。因此有這問題，即必須由相同壓力的公用給油管的燃料壓力得到相反的特性。
本發(fā)明是為了解決這問題而作出的，其目的是提供一種有這樣的燃料噴射特性的噴射燃料用的噴射器，即它在開始噴射時(shí)和停止噴射時(shí)的燃料噴射率之間會(huì)特別地產(chǎn)生滯后現(xiàn)象。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于它是把多枚帶有小孔的節(jié)流孔板重合地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述小孔是相對(duì)于上述液壓油缸、外側(cè)的邊緣被倒角或形成曲面的。
一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起崦進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于它是把控制板和節(jié)流孔板重合地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述控制板是內(nèi)部形成渦流室的，上述節(jié)流孔板是中心部設(shè)有構(gòu)成上述渦流室的出入口的小孔，而且是相對(duì)于控制板、被配置在與上述油缸相反側(cè)上的。
一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于其是把中心部帶有小孔、而且外周有縱溝的節(jié)流孔板，及相對(duì)于臺(tái)階部地按壓上述節(jié)流孔板的彈簧配設(shè)在液壓油缸的入口部分的，上述臺(tái)階部分是閉塞與液壓油缸相反側(cè)的縱溝的。
發(fā)明是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射；而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的噴射燃料用的噴射器，其特征在于它是把多數(shù)具有小孔的節(jié)流孔板重合地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述小孔的外側(cè)邊緣是相對(duì)上述液壓油缸地被倒角的或形成曲面的。
在這種結(jié)構(gòu)中，借助被重合地配設(shè)在液壓油缸的入口部分上的多數(shù)節(jié)流孔板的小孔的形狀，能把解除液壓油缸的燃料壓力時(shí)的阻力增大，而且能把向液壓油缸施加燃料壓力時(shí)的阻力減少，從而使開始噴射時(shí)的特性和停止噴射時(shí)的特性之間具有滯后現(xiàn)象。
本發(fā)明是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射；而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的噴射燃料用的噴射器，其特征在于它是把控制板和節(jié)流孔板生命地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述控制板是內(nèi)部形成渦流室的，上述節(jié)流孔板是中心部設(shè)有構(gòu)成上述渦流室的出入的小孔，而且是相對(duì)于控制板、被配置在與上述油缸相反側(cè)上的。
這樣，若使用這種結(jié)構(gòu)，借助重合地配設(shè)在液壓油缸的入口部分上的控制板和節(jié)流孔板，在從液壓油缸解除燃料壓力時(shí)產(chǎn)生渦流，在其中心部發(fā)生逆流區(qū)域，從而有效地減少流路斷面積，而在施加燃料壓力時(shí)不產(chǎn)生這種渦流，由此，在從液壓油缸解除燃料壓力時(shí)的特性和向液壓油缸施加燃料壓力時(shí)的特性之間就能有一個(gè)滯后現(xiàn)象。
本發(fā)明是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的噴射燃料用的噴射器，其特征在于它是把中心部有小孔、而且外周有縱溝的節(jié)流孔板和相對(duì)于臺(tái)階部地按壓上節(jié)流孔板的彈簧配設(shè)在液壓油缸的入口部分的，上述臺(tái)階部是閉塞與液壓油缸相反側(cè)的縱溝的。
這樣，從液壓油缸解除燃料壓力是通過節(jié)流孔板的中心孔而進(jìn)行的，與此相對(duì)、對(duì)燃料油缸施加燃料壓力是通過節(jié)流孔板的中心部的小孔和外周上的縱溝而進(jìn)行，因而就可能使燃料壓力的解除和燃料壓力的施加之間產(chǎn)生速度差。這樣，就能使開始噴射燃料時(shí)的特性和停止噴射燃料時(shí)的特性之間有一個(gè)滯后象。
本發(fā)明具有以下積極的效果本發(fā)明是把多枚節(jié)流孔板重合地配置在液壓油缸的入口部分的，這些節(jié)流孔板具有外側(cè)邊緣被相對(duì)于液壓油缸地倒角的或形成曲面的小孔。
這樣，就能由這多枚節(jié)流孔板使從液壓油缸解除液壓時(shí)的特性和施加液壓時(shí)的特性之間具有滯后現(xiàn)象由此，在開始噴射燃料時(shí)能取緩慢的噴射特性，在停止噴時(shí)能快速切斷。
本發(fā)明是把控制板和節(jié)流孔板重合地配置在液壓油缸的入口部分的，其中的控制板是內(nèi)部形成渦流室的；節(jié)流孔板是在中心部具有構(gòu)成渦流室的出入口的小孔、相對(duì)于控制板被配置在與油缸相反側(cè)上的。
這樣，在從液壓油缸解除它的液壓，由發(fā)生在渦流室內(nèi)的渦流就可使有效斷面積變小，能使解除液壓時(shí)的特性比施加液壓時(shí)的特性緩慢，使開始噴射燃料時(shí)的特性和停止噴射燃料時(shí)的特性之間有滯后現(xiàn)象，能提供一種有最合適的噴射特性的燃料噴射用的噴射器。
本發(fā)明是把中心部有小孔，而且外周有縱溝的節(jié)流孔板和相對(duì)于臺(tái)階部按壓上述節(jié)流孔板的彈簧配設(shè)在液壓油缸的入口部分的，上述臺(tái)階部是閉塞與液壓油缸相反側(cè)的縱溝的。
這樣，在解除液壓油缸的液壓時(shí)，由上述臺(tái)階部閉塞上述縱溝，只靠中心孔來進(jìn)行液壓的解除，而施加液壓時(shí)，就能通過節(jié)流孔板的中心孔和外周的縱溝而施加液壓。因此，就能把開始噴射時(shí)的噴射率形成緩慢的特性，能得到停止噴射時(shí)的急劇噴射率特性。
以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明

圖1是表示本發(fā)明的蓄壓式燃料噴射裝置的整體結(jié)構(gòu)的流程方框圖。
圖2是表示本發(fā)明的噴射器的動(dòng)作的縱斷面圖。
圖3是表示本發(fā)明的噴射器的具體結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖4是表示本發(fā)明的液壓油缸入口部分的節(jié)流孔板的結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖5是表示本發(fā)明的停止噴射時(shí)的節(jié)流孔板處的燃料流主要部分的縱斷面圖。
圖6是表示本發(fā)明的噴針的提起特性的圖表。
圖7是表示本發(fā)明的燃料噴射率的變化的圖表。
圖8是表示本發(fā)明的安裝在液壓油缸入口部分上的節(jié)流孔板和控制板結(jié)構(gòu)的分流斜視圖。
圖9是圖8的縱斷面圖。
圖10是本發(fā)明的節(jié)流孔板的縱斷面圖。
圖11是本發(fā)明的把渦流室模式地表示的縱斷面圖。
圖12是本發(fā)明的上述渦流室的頂視圖。
圖13是本發(fā)明的表示外周上設(shè)有縱溝的節(jié)流孔板的頂視圖。
圖14是表示本發(fā)明的上述節(jié)流孔板的縱斷面圖。
圖15是表示本發(fā)明的上下的節(jié)流孔板的配置的縱斷面圖。
圖16是表示本發(fā)明的解除燃料壓力的動(dòng)作的縱斷面圖。
圖17是表示本發(fā)明的施加燃料壓力的動(dòng)作的縱斷面圖。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的具有噴射燃料用的噴射器的整個(gè)燃料噴射裝置結(jié)構(gòu)的流程方塊圖，這個(gè)燃料噴射裝置設(shè)有對(duì)燃料進(jìn)行加壓用的加壓泵10。加壓泵10設(shè)有柱塞11，由安裝在凸輪軸上的凸輪12將這柱塞11推上，使柱塞11的上側(cè)空間的加壓室13的燃料被加壓。
燃料缸15內(nèi)的燃料通過沉淀器16和過濾器17后、由加料泵18吸引，通過設(shè)置在加料泵18的排出側(cè)上的燃料過濾器19后、供到上述加壓泵10的柱塞11上側(cè)的加壓室13里。加壓室13借助單向閥20而使燃料回歸到燃料缸15。
上述加壓室13的排出側(cè)通過單向閥雙而和構(gòu)成蓄壓室的公用給油管23相連接。公用給油管23上安裝著單向閥24。這個(gè)單向閥24構(gòu)成壓力限制器，在公用給油管23的壓力超過設(shè)定值開啟，使燃料回歸到燃料缸15側(cè)。公用給油管23還通過流量了限制器25與噴射器26相連接。流量限制器25是當(dāng)流過噴射器26的燃料流量異常地增大時(shí)進(jìn)行切斷動(dòng)作、阻止異常噴射用的構(gòu)件。
為了對(duì)這個(gè)燃料噴射裝置進(jìn)行整體的控制，設(shè)置著含有計(jì)算機(jī)的電控制裝置30。電子控制裝置30與檢測(cè)公用給油管23內(nèi)的壓力的壓力傳感器31相連接。在加壓泵10的加壓室13與泄漏側(cè)的單向閥20之間連接著泵控制閥32，它的電磁線圈33由上述電子控制裝置30控制。
電子控制裝置30上分別連接著檢測(cè)加速板踏入量的油門傳感器35、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)傳感器36、設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)上的汽缸判別傳感器37、設(shè)置在泵上的汽缸判別傳感器38。
下面，說明通過公用給油管23和流量限制器25而連接著的噴射器26的結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2和圖3所示，在這個(gè)噴射器26的前端側(cè)安裝著噴嘴本體40。噴嘴本體40將噴針41保持成能滑動(dòng)的，這個(gè)噴針41的前端部分壓在閥座42上，由此，對(duì)從噴口43噴射的燃料進(jìn)行控制。在噴嘴本體40內(nèi)還設(shè)置著主油井44，通過燃料通路45就能將燃料壓力經(jīng)常加到這主油井44。
噴針41由推桿48向下方推壓著。由推壓彈簧49把推桿48壓向下方，而且活塞50按壓著推桿48的上端。活塞50能滑動(dòng)地支承在液壓油缸51內(nèi)，液壓油缸51是設(shè)置在噴射器26的本體內(nèi)的；還把2枚節(jié)流板52、53重合地配設(shè)成能將這液壓油缸51的入口側(cè)關(guān)閉。
下面，更詳細(xì)地說明節(jié)流孔板52、53，將活塞50保持成能滑動(dòng)地、如圖4所示地在噴嘴本體內(nèi)設(shè)置著的液壓油缸51的入口部分，將2枚節(jié)流孔板52、53特別相互重合地配設(shè)著。這些節(jié)流孔板52、53在它們的中心部分別有小孔56、57。
其中，上側(cè)的節(jié)流孔板52的小孔56具有比下側(cè)的節(jié)流孔板53的小孔57大的孔徑。而且這些小孔56、57的入口部分都倒有而構(gòu)成傾斜面58。這些傾斜面中、下側(cè)的節(jié)流孔板53的比上側(cè)的節(jié)流孔板52的大。通過把分別具有小孔56、57的節(jié)流孔板52、53這樣地重合配設(shè)，而且在它們的入口部分分別形成帶有傾斜面的倒角，在機(jī)能上就與圖1所示的單向閥54和節(jié)流孔55的等價(jià)回路相同，使燃料噴射開始時(shí)的特性和燃料噴射停止時(shí)的特性具有差異，使燃料噴射率特性具有滯后現(xiàn)象。
在噴射器26內(nèi)部的上部，組裝著如圖1-圖3所示的三通閥59。由壓縮螺旋彈簧60將三通閥59壓向下方，由螺線管61將其彈向上方。而且，在螺線管61沒有勵(lì)磁時(shí)，如圖2A所示、燃料通路62與三通閥59的孔口63相連通。與這孔口63相連通地、在三通閥59的下部形成下方開啟著的開口64。
在螺線管61沒有勵(lì)磁時(shí)，三通閥59還把燃料通路62和燃料通路65切斷。燃料通路65與逸出燃料用的孔口66相連通。
下面，說明由圖1所示系統(tǒng)形成的燃料噴射的動(dòng)作。由發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分輸出、驅(qū)動(dòng)加料泵18和加壓泵10。加料泵18通過沉淀器16和過濾器17吸引燃料缸15內(nèi)的燃料，通過燃料過濾器19而把燃料充填到加壓泵10的加壓室13內(nèi)。
由凸輪12推上的柱塞11將加壓室13的燃料加壓，而且通過單向閥22后被供到公用給油管23，由這公用給油管23進(jìn)行燃料的蓄壓。其中，在加壓泵10由凸輪12加壓時(shí)，泵控制閥32受電磁線圈33開關(guān)控制，電子控制裝置30的計(jì)算機(jī)根據(jù)目標(biāo)壓力和公用給油管23的壓力的偏差、適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算使泵控制閥32關(guān)閉著的時(shí)間，將其經(jīng)?？刂瞥赡繕?biāo)壓力。
如果更詳細(xì)地說明這動(dòng)作，即是由電磁線圈33控制著加壓泵10上所設(shè)置的泵控制閥32，在泵控制閥32被關(guān)閉時(shí)將柱塞11推上，燃料就被加壓，而且在泵控制閥32被開啟時(shí)，柱塞11被推上的場(chǎng)合下，燃料通過泵控制閥32和單向閥20而回歸到燃料缸15，由泵控制閥32逸出壓力。加壓泵10通過使泵控制閥32 ON-OFF而改變排出量，構(gòu)成加壓電子控制裝置30的計(jì)算機(jī)上的目標(biāo)值地反饋控制，公用給油管23的壓力傳感器31的信號(hào)。
由上述電子控制裝置30形成的公用給油管23內(nèi)的壓力反饋控制稍微有點(diǎn)異常就不能正確進(jìn)行，在公用油管23內(nèi)的壓力超過單向閥20的設(shè)定壓力時(shí)，構(gòu)成壓力限制器的單向閥24被開啟，燃料壓力就逸出到燃料缸15側(cè)。
這樣，在公用給油管23里蓄積一定的壓力，這壓力通過流量限制器25而被加到噴射器26上。
圖2(A)表示沒噴射時(shí)的噴射器26，螺線管61處在沒有勵(lì)磁狀態(tài)。這樣，三通閥59由壓縮螺旋彈簧60作用而壓向下方，它的前端部把燃料通路6、2、65切斷。因此，孔口66處在切斷狀態(tài)，公用給油管23的燃料壓力通過燃料通路62、三通閥59的孔口63、開口64、液壓油缸51的節(jié)流孔板52、53的小孔56、57后，作用在活塞50的上面。
上述公用給油管23內(nèi)的燃料壓力同時(shí)通過燃料通路45和主油井44而作用在噴針41上。
這時(shí)，向下方作用的力是液壓油缸51的活塞50接受由燃料壓力引起的向下方的力和推壓彈簧49把推桿48壓向下方的力之和。與此相對(duì)地，向上方的力是噴針41接受主油井44那部分、由燃料壓力引起的向上作用的力。
由于其中的液壓油缸51的活塞50的直徑比噴針41的滑動(dòng)密封部的直徑大得多，而且推壓彈簧49作用的向下方的力大得多，因而噴針41的前端部分就壓在閥座42上，在這閥座42部分，噴針41將燃料切斷，形成沒噴射狀態(tài)。
電子控制裝置30由油門傳感器35檢測(cè)加速踏板踏入量，而且由回轉(zhuǎn)傳感器36檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。還按照需要、根據(jù)別的信息運(yùn)算最合適的噴射時(shí)間和噴射時(shí)機(jī)。然后，在規(guī)定的時(shí)機(jī)使螺線管61勵(lì)磁。
隨即，三通閥59由螺線管61作用而向上方移動(dòng)、使其如圖2B所示持提升到上方。這樣，由于三通閥59離開閥座，因而液壓油缸51的上側(cè)空間部分通過燃料通路65與孔口66相連通。因此，按壓著液壓油缸51的活塞50的燃料壓力通過液壓油缸51的節(jié)流孔板52、53的小孔56、57，燃料通路65、孔口66而泄漏。由此就把由燃料壓力形成的將液壓油缸51的活塞50壓向下方的力解除。
這樣，由施加在主油井44上的燃料壓力，將噴針41壓向上方的力克服推壓彈簧49的推壓力，將噴射41向上方提起，使這噴針41的前端部分從閥座42離開。這樣，就通過噴口43進(jìn)行燃料的噴射。
由于在解除作用在上述液壓油缸51的活塞50上部的燃料壓力時(shí)，配置在液壓油缸51的入口部分上的一對(duì)節(jié)流孔板52、53的小孔56、57成節(jié)流狀態(tài)，因而燃料壓力的解除被緩慢地進(jìn)行。這樣，噴針41相對(duì)于閥座42的上升速度能被減緩。
此后，再如圖2A所示地，當(dāng)解除螺線管61的勵(lì)磁時(shí)，由壓縮螺旋彈簧60作用而使三通閥59向下方移動(dòng)，三通閥59的前端部將燃料通路62、65切斷。燃料壓力通過燃料通路62，孔口63、經(jīng)過節(jié)流板52、53的小孔56、57作用在液壓油缸51的活塞50上面，如圖2A所示地將噴針41強(qiáng)力地壓向下方。
這樣，由于如圖4和圖5所示，進(jìn)行燃料噴射的噴射器26在液壓油缸51的入口部分形成這種結(jié)構(gòu)，即把小孔56、57的孔徑大小和傾斜面58的倒角大小相互不同的2種節(jié)流孔板52、53重合的結(jié)構(gòu)，由此把燃料流動(dòng)方向上形成的流量差確保成最大、直至1.5。
即，把小孔56、57的孔徑大小和傾斜面積58的大小不同的節(jié)流孔板52、53成2級(jí)地重合，把節(jié)流孔板52、53的重合結(jié)構(gòu)做成液壓油缸51側(cè)配置具有較小孔徑的小孔57、具有較大倒角尺寸的傾斜面58的節(jié)流孔板53，在其上面配置具有較大孔徑的小孔56、有較小倒角的傾斜面58的節(jié)流孔板52。
在噴射開始時(shí)，燃料從液壓油缸51逸出。這時(shí)的燃料流動(dòng)如圖4所示。即在下側(cè)的節(jié)流孔板53的小孔57的下端邊緣部分產(chǎn)生剝離，這部分形成壓力損耗。此后，為了通過節(jié)流孔板52的小孔56而進(jìn)入這小孔56時(shí)，在這小孔56的下端邊緣部分又產(chǎn)生剝離、產(chǎn)生壓力損耗。這樣，在2個(gè)部位產(chǎn)生壓力損耗的狀態(tài)下，燃料壓力就被解除。
與此相對(duì)地、在向液壓油缸51內(nèi)施加燃料壓力、用活塞50按壓噴針41的場(chǎng)合下，燃料如圖5所示地流動(dòng)。這時(shí)，在節(jié)流孔板52的小孔56的入口部分，由傾斜面58作用，使燃料滑溜地流動(dòng)。而且在通過節(jié)流孔板53的小孔57時(shí)，由倒角傾斜面58作用，使燃料也滑溜地流動(dòng)。因此，在向液壓油缸51內(nèi)施加燃料壓力時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生剝離。
這樣，由于在從液壓油缸51解除燃料壓力時(shí)，使其在節(jié)流孔板52、53的小孔56、57的入口側(cè)的邊緣部分產(chǎn)生剝離，而且、在向這液壓油缸51內(nèi)施加燃料壓力時(shí)，借助節(jié)流也板52、53的小孔56、57的入口部分由倒角構(gòu)成的傾斜面58，使其不產(chǎn)生剝離，因而能形成如圖1所示的單代54和節(jié)流孔55的并列回路等價(jià)的結(jié)構(gòu)，能使燃料的噴射開始時(shí)的特性和噴射停止時(shí)的特性這間有滯后現(xiàn)象。
即，由這液壓油缸51的活塞50按壓的噴針41的提起形成圖6所示的，相對(duì)于噴射開始時(shí)的噴針41的緩慢地提起噴射停止時(shí)的噴針41的下降則是急劇變化的特性。圖6中，縱座標(biāo)表示噴針的提起h，橫座標(biāo)表示時(shí)間(曲柄轉(zhuǎn)角)t。因此，燃料噴射率也就如圖7所示地、在噴射開始時(shí)是漸漸地增加、而在噴射停止時(shí)則是急劇停止的。圖7中，縱座標(biāo)表示燃料的噴射率a，橫座標(biāo)表示時(shí)間(曲柄的轉(zhuǎn)角)t。
在開始噴射燃料時(shí)，如果用緩慢地使燃料噴射量增加的特性，則能減輕柴油機(jī)爆震、由此就能抑制缸內(nèi)的燃燒溫度的上升。因此能降低排氣中的氮的氧化物。又由于在停止噴射時(shí)進(jìn)行燃料的快速切斷，因而能防止燃燒后期的不完全燃燒，能降低排氣中的碳?xì)浠衔锘蚝跓煛?br> 下面，參照著圖8-圖9來說明另一個(gè)實(shí)施方式。如圖8和圖9所示，這個(gè)實(shí)施方式是在液壓油缸51的入口部分配置帶有上孔56的節(jié)流孔板52，并且重合地配置控制板68。這個(gè)控制板68上形成一對(duì)相對(duì)于它的中心部形成的中心側(cè)凹部69、相互偏心地對(duì)稱的偏心孔70，使這些偏心孔70的入口部分在下面連通，而且由與中心側(cè)凹部69相連接方向上的通路71連接這些偏心孔70。
這樣，如圖9所示，把節(jié)流孔板52和具有形成渦流室的凹部69的控制板68重合后配置在液壓油缸51的入口部分，因?yàn)閲娽?1處于壓在閥座42上的狀態(tài)下，所以在使這噴針41上升、開始噴射燃料時(shí)，就使液壓油缸51內(nèi)的燃料從圖9中的下側(cè)向上側(cè)地、通過控制板68的偏心孔70、中心側(cè)的凹部69和節(jié)流孔板52的小孔56地從下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)。
這時(shí)，當(dāng)燃料從控制板68的偏心孔70通過與中心側(cè)凹部69相連接方向的通路71流動(dòng)時(shí)，在凹部69處的液流里產(chǎn)生旋流，在節(jié)流孔板52的小孔56處被節(jié)流時(shí)，由自由渦流的性質(zhì)而被加速。由這樣的加速，使渦流室69的中心發(fā)生逆流區(qū)域，從而有效地減少流路斷面積。
這種如圖9所示的渦流只在燃料從液壓油缸51通向上方時(shí)發(fā)生，在向液壓油缸51施加燃料，由此使噴針41壓在閥座42上而停止噴射燃料時(shí)，由于節(jié)流孔板52的小孔56比控制板68的渦流室69小，在燃料的流動(dòng)中不發(fā)生旋流，流路斷面積就與節(jié)流孔板52的小孔56面積相等，在壓噴針41時(shí)，燃料向液壓油缸51內(nèi)的流動(dòng)能迅速地進(jìn)行。
如果從理論上來說明液壓油缸51內(nèi)的燃料壓力解除時(shí)的燃料流動(dòng)，則是如下所述。如圖10所示，把流體通過的直徑為d的節(jié)流孔的前后的壓差取為Δp時(shí)，由伯努利原理得到[式1]。其中，當(dāng)取[式2]時(shí)，則得到[式3]、[式4]，其中，由于Δp＝p1-p2而且Q＝AV，因而得到[式5]。
由于實(shí)際上存在著流量系數(shù)c，因而當(dāng)考慮這流量系數(shù)而將其計(jì)入時(shí)就得到[式b]。
如圖10所示，在節(jié)流孔板的小孔的入口部分的棱緣被精加工成圓弧狀的場(chǎng)合下，則得到[式7]。
接著，在把發(fā)生渦流場(chǎng)合下的各部分尺寸設(shè)置成如圖11所示時(shí)，流量系數(shù)c為[式8]，而渦流室的特性值K則由[式9]、[式10]給出，通過把rc/rc完定參數(shù)，就能從k求c。例如在上式中，把c取成0.2而求k時(shí)，k＝0.23。因此得到[式11]當(dāng)ri＝3mm、rc＝0.5mm時(shí)，Si＝1.08mm2。
即，當(dāng)取成[式12]時(shí)，通過附加上相對(duì)于0.5mm的節(jié)流孔的渦旋，就能由液流的流向?qū)⒘魉贉p小到1/5。
下面，參照著圖13-圖17來說明另一個(gè)實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式是在將活塞50能滑動(dòng)地裝在里邊的液壓油缸51的入口部分，沿上下分別配置著有中心孔56的節(jié)流孔板52和有中心孔57的節(jié)流孔板53。其中，由彈簧74的作用而將節(jié)流孔板53壓向下方，而與此相對(duì)地，由彈簧73的作用而將上側(cè)的節(jié)流孔板52壓向上方。這種方式的特征是位于上側(cè)的節(jié)流孔板52不僅有中心孔56、而且在外周側(cè)特別地設(shè)有縱溝72。
在這種結(jié)構(gòu)中，在設(shè)噴射時(shí)，由于通過液壓油缸51的活塞50而施加在噴針41上的向下方的力、比施加在噴針41上的伴隨著燃料壓力的向上方的力大，因而將噴針41壓在閥座42上。
這時(shí)，設(shè)置在液壓油缸51的入口部分的上下一對(duì)節(jié)流孔板52、53分別處在如圖15所示的狀態(tài)下，下側(cè)的節(jié)流孔板53在與液壓油缸51的上端相接的狀態(tài)下靜止著；上側(cè)的節(jié)流孔板52在與臺(tái)階部75相接的狀態(tài)下靜止著。這時(shí)，三通閥59處在如圖2A所示的狀態(tài)下，向液壓油缸51的活塞50施加燃料壓力，而且將燃料通路65切斷。
接著，在開始噴射燃料時(shí)，如圖2B所示地，三通閥59把向液壓油缸51的上側(cè)供給燃料的通路切斷，而且使通路65連通，從而使燃料泄漏。這時(shí)，由于由燃料壓力的作用而使噴針41上升，因而使活塞50也上升，使下側(cè)的節(jié)流孔板53如圖16所示地，克服彈簧74作用而上升。
但，這時(shí)，上側(cè)的節(jié)流孔板52處在與臺(tái)階部75相接觸的狀態(tài)，外周上的縱溝72由臺(tái)階部75閉塞著。因此，燃料只能通過節(jié)流孔板52的小面積的中心孔56而逸出到上方，因而使噴針41的上升速度變慢。初噴射率由此而減小，能防止柴油機(jī)爆震，從而能抑制燃料溫度，能降低排氣中的氮的氧化物之?dāng)?shù)量。
在停止噴射燃料時(shí)，如圖2A所示地將三通閥59的燃料通路65切斷，燃料壓力被施加在液壓油缸51的活塞50上，使噴針41下降。這時(shí)，使上側(cè)的節(jié)流孔板52如圖17所示地下降，將外周上的縱溝72的上緣開放，從而使充分?jǐn)?shù)量的燃料壓節(jié)流孔板53，而且通過這節(jié)流孔板53的中心孔57，使充分?jǐn)?shù)量的燃料流到液壓油缸51內(nèi)。因此，能迅速地向液壓油缸51的活塞50施加燃料壓力，能將燃料快速切斷。因此，噴射結(jié)束時(shí)燃料能良好地切斷，能改善燃料費(fèi)，能使排氣中的碳?xì)浠衔锘蚝跓熥兩佟式1]v122g+P1ρg=v222g+P2ρg]]>[式2]v10[式3]v22=(P1ρg-P2ρg)2g]]>[式4]v2=ΔPρ×2]]>[式5]Q=π4d2ΔPρ×2]]>[式6]Q=C×π4d2Pρ×2]]>[式7]C1[式8]C={1-(rcre)2}0.5-(rcre)21n[rerc+{(rerc)2-1}0.5]]]>[式9]K=(Siπre2)(reri)]]>[式10]K={(rerc)2-1}0.5-(rcre)1n[rerc÷{(rerc)2-1}0.5]]]>[式11]K=(Siπre×ri)=0.23]]>[式12]Si1.08mm權(quán)利要求
1.一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于它是把多枚帶有小孔的節(jié)流孔板重合地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述小孔是相對(duì)于上述液壓油缸、外側(cè)的邊緣被倒角或形成曲面的。
2.一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于它是把控制板和節(jié)流孔板重合地配設(shè)在上述液壓油缸的入口部分上的，上述控制板是內(nèi)部形成渦流室的，上述節(jié)流孔板是中心部設(shè)有構(gòu)成上述渦流室的出入口的小孔，而且是相對(duì)于控制板、被配置在與上述油缸相反側(cè)上的。
3.一種噴射燃料用的噴射器，它是在噴嘴本體內(nèi)設(shè)有液壓油缸，由這液壓油缸的活塞把噴針壓在閥座上而切斷燃料的噴射，而且當(dāng)解除上述液壓油缸的液壓時(shí)，由燃料壓力將上述噴針提起而進(jìn)行燃料噴射的，其特征在于其是把中心部帶有小孔、而且外周有縱溝的節(jié)流孔板，及相對(duì)于臺(tái)階部地按壓上述節(jié)流孔板的彈簧配設(shè)在液壓油缸的入口部分的，上述臺(tái)階部分是閉塞與液壓油缸相反側(cè)的縱溝的。
全文摘要
本發(fā)明公開一種噴射燃料用的噴射器,在開始噴射和停止噴射的特性之間有一個(gè)滯后現(xiàn)象的、即具有在開始噴射燃料時(shí)漸漸地增加噴射率,而在停止噴射時(shí)使其急劇地切斷為零的特性其是把2枚節(jié)流孔板重合地配設(shè)在液壓油缸的入口部分上,把具有較小孔徑的小孔、傾斜面的倒角大的節(jié)流孔板配置在下邊,在其上邊配設(shè)具較大孔徑的小孔傾斜面的倒角小的節(jié)流孔板。
文檔編號(hào)F02M47/02GK1185525SQ9611406
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1996年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者工藤有吾, 舩山悅弘, 足立祐輔, 扇元克司 申請(qǐng)人:日野汽車工業(yè)株式會(huì)社