[发明专利]具有主动针控制器的多级增强型喷射器的喷射方法

说明书

本申请是申请日为2008年5月9日，申请号为200880015290.X，名称为“具有主动针控制器的多级增强型喷射器和喷射方法”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年5月9日提交的美国临时专利申请No.60/928,578的优先权。

技术领域

本发明涉及燃料喷射器领域。

背景技术

在现有技术中，增强型燃料喷射器是众所周知的。这种喷射器利用由加压工作流体驱动的较大的第一活塞来驱动较小的活塞，从而加压用于喷射的燃料。通常为10至1的活塞面积比(因此增强比通常为10至1)允许仅通过适度压力的工作流体来获得高的喷射压力。在可应用的压力下柴油机燃料能够得到适当的压缩。例如，每施加1000磅/平方英尺(psi)的压力，柴油机燃料大概压缩1％。在30000磅/平方英尺以及30000磅/平方英尺以上的喷射压力下，可以充分压缩燃料。不用于喷射的燃料压缩所需要的能量通常通过使工作流体经过增强器的较大的活塞排放到低压贮存器而浪费掉。因此，当发动机基本上以小于全功率的功率运行时，用于压缩全部喷射燃料的相当一部分能量被浪费掉。

并且，在柴油机燃料喷射器中，实现喷射的急剧开始和停止非常重要。例如由缓慢地降低喷射压力引起的较慢的喷射终止将导致雾化效果较差，或者甚至在喷射结束也没有实现真正的雾化，从而导致燃料的不完全燃烧以及不能接受的未燃烧碳氢化合物排放。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式的截面图。

图2是图1所示实施方式的截面图，表示以90度分开的半截面。

图3是本发明的另一实施方式的截面图。

具体实施方式

图1和图2表示根据本发明的一种喷射器。这些图表示在喷射过程中处于喷射针打开位置的喷射器。图1是具有两个增强器的喷射器的截面图，而图2是相同喷射器的截面图，该图的右侧表示相同的截面，该图的左侧表示从右侧的截面翻转90度的截面。在该喷射器中设置有喷射针20，喷射针20几乎是压力平衡的，从而当处于喷射压力的燃料出现在环绕喷射针20的针室中时，将在喷射针上存在相对适度的向上的力。

燃料从增强器室28和29中的任意一个或两个通过端口24和凹槽26提供给喷射器喷头22中的针室21。增强器活塞30和32具有回复弹簧34和36，并且在增强器活塞30和32通过止回阀38和40返回到上部位置时被供以燃料。所述增强器由分别由控制阀46和48控制的活塞42和44驱动，控制阀46和48优选为螺线管驱动的滑阀(spool valve)。如果燃料仅由一个增强器通过由止回阀控制的通道和通道24提供给针室21，则止回阀50和52中的另一个将关闭，从而防止增强的压力与没有运行的增强器结合。

使用从喷射器的中心向外径向间隔开的两个增强器具有允许通过喷射器的轴线对喷射针进行直接控制的优点。具体地，可能包括一个或多个部分(表示出了一个以上的部分)的部件54从喷射针20的顶部一直延伸到位于喷射器顶部的压力室56。因此，当启动流体控制阀58，从而向压力室56施加压力时，部件54被向下液力推动，从而通过作用于部件54的顶部活塞区域的流体压力来关闭喷射针，优选实施方式中，各个部件成比例分布，以确保能够克服针室中的增强的压力将喷射针主动关闭。

对于初始的喷射针关闭过程，使用加速系统，从而确保了迅速的喷射针关闭过程。具体地，室56中的液压也作用于部件60的顶部，加速活塞(可以从图2的左侧看到)向下推动销62(图2中仅显示了其中一个销62，这是因为另一半截面是从该截面翻转90度后得到的)。销62则推动销64，销64推动部件66，部件66则朝向关闭位置推动喷射针20。然而，在喷射针最后关闭之前，部件66的底部将撞击部件26的顶部，这充分降低了喷射针关闭过程的冲击，从而允许非常迅速地将喷射针关闭，而不存在喷头从针室脱落的风险。值得注意的是，加速组件的止挡相当靠近喷射针，从而最大限度地降低了不均匀膨胀的影响，使得在喷射针关闭之前加速组件可以反复地工作。然而，控制阀58位于喷射器的顶部，从而简化了到控制阀的电连接。此外，由于优选为螺线管驱动的滑阀的所有控制阀相似地定位，所以用于三个阀的驱动线圈可以印制在多层印刷电路板上，从而进一步地简化了部件相互之间的电连接。而且，由于使用了两个增强器组件，因此允许使用较小(较快)的控制阀。