直接螺線管操作的燃料噴射器的制造方法
【專利摘要】本文涉及直接螺線管操作的燃料噴射器，更具體地，本文的各種實施例提供用于內(nèi)燃機的燃料噴射器100、200。燃料噴射器100、200包括噴射器本體128，其包括至少一個入口路徑108、至少一個返回路徑132和至少一個噴射噴嘴122。至少一個螺線管102連同第一彈簧104一起位于噴射器本體128的一個端部處?？蓜訕?gòu)件106插入在中心軸向孔中?？蓜訕?gòu)件106包括第一切口110和第二切口112。同樣，第二彈簧118容納在燃料室116中。燃料室116存在于中心軸向孔下方并且與所述至少一個入口路徑108流體連通。在噴射室124中的針閥120基于由第二彈簧118和燃料施加的力來操作。
【專利說明】
直接螺線管操作的燃料噴射器[0001]以下申請文件描述和確定了本發(fā)明的性質(zhì)以及其執(zhí)行的方式。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及用于內(nèi)燃機(ICE)的燃料噴射器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]直接控制的螺線管具有的通常問題是其消耗高功率并且因此需要從屬ECU以處理高功率需求。液壓(間接)控制的噴射器需要低功率但是噴射器是昂貴的，并且在螺線管和燃料噴射的激發(fā)之間存在時滯。與液壓控制的噴射器相比，直接控制的螺線管是簡單的。功率需求是主要挑戰(zhàn)。在另一方面，傳統(tǒng)螺線管噴射器是在操作中通常具有時滯的實際上間接控制的噴射器。而且，由于液壓回路的復(fù)雜性，故對于這些噴射器而言制造成本是不低的。由于針不能立即就位，螺線管操作的噴射器的另一挑戰(zhàn)方面是停止噴射的時滯，因此浪費一些燃料。在另一方面，為彌補這些延遲，在發(fā)展控制邏輯方面必須做出一些接近。【附圖說明】
[0004]本發(fā)明的實施例通過參考以下附圖來描述，圖1示出根據(jù)本公開的實施例的處于預(yù)噴射階段的燃料噴射器，圖2示出根據(jù)本公開的實施例的在噴射階段期間的燃料噴射器，圖3示出根據(jù)本公開的實施例的處于預(yù)噴射階段的修改的燃料噴射器，以及圖4示出根據(jù)本公開的實施例的在噴射階段期間的修改的燃料噴射器。【具體實施方式】
[0005]圖1示出根據(jù)本公開的實施例的處于預(yù)噴射階段的燃料噴射器。提供用于內(nèi)燃機 (ICE)的燃料噴射器100。燃料噴射器100包括噴射器本體128,其包括至少一個入口路徑 108、至少一個返回路徑132和至少一個噴射噴嘴122。至少一個螺線管102位于噴射器本體 128的一個端部處。第一彈簧104中心地位于至少一個螺線管102內(nèi)。中心軸向孔存在于第一彈簧104下方，并且與至少一個入口路徑108、至少一個返回路徑132和噴射室124流體連通。 可動構(gòu)件106插入/組裝在中心軸向孔中?？蓜訕?gòu)件106包括第一切口(cut-out) 110和第二切口 112。在通過功率連接器134供應(yīng)能量時可動構(gòu)件106被朝向至少一個螺線管102吸引。 同樣，第二彈簧118容納在燃料室116中。燃料室116存在于中心軸向孔下方并且通過第一流動路徑114與至少一個入口路徑108流體連通。第一流動路徑114還將燃料室116連接到返回路徑132。中心軸向孔和燃料室116通過壁分立。在噴射室124中的針閥120設(shè)置在第二彈簧 118下方。針閥120基于由第二彈簧118施加的力、和在至少一個入口路徑108存在的燃料的壓力、以及燃料室116和噴射室124的壓力來操作。
[0006]根據(jù)本公開，當(dāng)至少一個螺線管102在切斷能量供應(yīng)的狀態(tài)時，第二切口 112將至少一個入口路徑108與燃料室116連接。當(dāng)至少一個螺線管102在供應(yīng)能量的狀態(tài)時，第一切口 110將燃料室116連接到至少一個返回路徑132，并且同時第二切口 112將入口路徑108與噴射室124連接用于燃料噴射。
[0007]根據(jù)本公開，至少一個螺線管102和第一彈簧104組裝在可動構(gòu)件106上方。第一彈簧104倚靠在可動構(gòu)件106的頭部上方。換句話說，可動構(gòu)件106放置在至少一個螺線管102 下方，并且第一彈簧104倚靠在可動構(gòu)件106的頭部上方。
[0008]根據(jù)本公開的實施例，提供一個在另一個下方的兩個螺線管102,其中在中間有中間空間?？蓜訕?gòu)件106組裝成使得可動構(gòu)件106的頭部布置在兩個螺線管102之間的中間空間中。換句話說，可動構(gòu)件106的頭部放置在兩個螺線管102之間。交替地控制兩個螺線管 102中的每個以致動可動構(gòu)件106并且實施燃料噴射。在該實施例中第一彈簧104是可選的。
[0009]根據(jù)本公開，在初始位置中，可動構(gòu)件106離至少一個螺線管102最遠(yuǎn)，S卩，當(dāng)至少一個螺線管102沒有供應(yīng)能量時，可動構(gòu)件106在初始位置處。當(dāng)為至少一個螺線管102供應(yīng)能量時，可動構(gòu)件106朝著已供應(yīng)能量的螺線管102被吸引。
[0010]根據(jù)本公開，當(dāng)至少一個入口路徑108連接到燃料室116時，來自入口路徑108的燃料與第二彈簧118—起施加力到針閥120以關(guān)閉至少一個噴射噴嘴122。[0011 ]根據(jù)本公開，當(dāng)至少一個入口路徑108連接到噴射室124時，來自入口路徑108的燃料施加力到針閥120的肩部，從而將針閥120從至少一個噴射噴嘴122抬起用于燃料噴射。
[0012]根據(jù)本公開，至少一個入口路徑108和至少一個返回路徑132采用第一流動路徑 114被連接到燃料室116。
[0013]根據(jù)本公開，其中第二流動路徑130從中心軸向孔存在，以在可動構(gòu)件106的操作期間收集燃料的滲出物/泄露物。第二流動路徑130將間隙126連接到返回路徑132。
[0014]關(guān)于圖1，燃料噴射器100示出為具有失效的螺線管102。第一彈簧104處于擴展?fàn)顟B(tài)，其將可動構(gòu)件106保持成遠(yuǎn)離至少一個螺線管102。可動構(gòu)件106的頭部倚靠在圍繞中心軸向孔形成的支撐件上方。入口路徑108通過可動構(gòu)件106的第二切口 112與燃料室116連接。圖中的虛線對應(yīng)于在入口路徑108后方的流動路徑?；诼菥€管102的狀態(tài)，燃料室116 通過第一流動路徑114選擇性地連接到返回路徑132或入口路徑108。在中心軸向孔的端部和可動構(gòu)件106之間形成的小間隙126存儲在可動構(gòu)件106的運動期間泄露的燃料。間隙126 還通過以虛線示出的第二流動路徑130連接到返回路徑132。第二流動路徑130再次在入口路徑108到噴射室124之間的流動路徑的后方。該流動路徑以單虛線表示。
[0015]在螺線管102的失效狀態(tài)時，可動構(gòu)件106將入口路徑108與燃料室116連接。燃料流動通過入口路徑108并且填充燃料室116。燃料還示出為在其他流動路徑中存在。在入口路徑108后方的第一流動路徑114也得以充滿燃料。入口路徑108仍然由可動構(gòu)件106從噴射室124斷開。在該狀態(tài)時，入口路徑108還保持從返回路徑132斷開。
[0016]圖2示出根據(jù)本公開的實施例的在噴射階段期間的燃料噴射器。當(dāng)螺線管102通過由功率連接器134提供功率而被激活時，可動構(gòu)件106充當(dāng)電樞/卷軸并且朝著已供應(yīng)能量的螺線管102被吸引。當(dāng)可動構(gòu)件106朝著已供應(yīng)能量的螺線管102運動時，第一切口 110將燃料返回路徑132連接到燃料室116。在第一流動路徑114中存在的和存儲在燃料室116中的燃料的一部分由于燃料的高壓而被轉(zhuǎn)移返回到燃料箱的容器，并且壓力得以釋放。[0〇17] 當(dāng)?shù)谝磺锌?11〇將返回路徑132連接到燃料室116時，第二切口 112也將入口路徑 108連接到噴射室124。在噴射室124中燃料的壓力施加力到針閥120的肩部。施加到肩部的力抵靠在針閥120的頂部處的第二彈簧118的力起作用。由燃料施加的力大于第二彈簧118 的力并且因此打開噴射噴嘴122。噴射噴嘴122保持打開的直到入口路徑108連接到噴射室 124,并且燃料以特定的/需要的壓力來穩(wěn)定地供應(yīng)。[〇〇18] 一旦使螺線管102切斷能量供應(yīng)，可動構(gòu)件106就由第一彈簧104朝著開始/初始位置遠(yuǎn)離。當(dāng)可動構(gòu)件106到達(dá)初始位置時，第一切口 110和第二切口 112也一起運動并且分別將返回路徑132從燃料室116和將入口路徑108從噴射室124斷開。該斷開伴隨著噴射室124 中燃料壓力的減小，從而引起第二彈簧118向下推針閥120和關(guān)閉至少一個噴射噴嘴122。
[0019]圖3示出根據(jù)本公開的實施例的處于預(yù)噴射階段的修改的燃料噴射器。燃料噴射器200示出為在螺線管102的切斷能量供應(yīng)的狀態(tài)下?？蓜訕?gòu)件106插入通過至少一個螺線管102,并且可動構(gòu)件106的頭部倚靠在至少一個螺線管102內(nèi)側(cè)的第一彈簧104上方。與圖1 和圖2相比，第一流動路徑114和第二流動路徑130示出為在相同側(cè)中，然而在入口路徑108 和噴射室124之間的連接在另一側(cè)上。在圖3中，燃料噴射器200示出為具有被切斷能量供應(yīng)的螺線管102。入口路徑108通過第二切口 112與燃料室116連接。
[0020]圖4示出根據(jù)本公開的實施例的在噴射階段期間的修改的燃料噴射器。當(dāng)給螺線管102供應(yīng)能量時，可動構(gòu)件106抵靠第一彈簧104的力向下拉。當(dāng)可動構(gòu)件106向下運動時， 第一切口 110通過第一流動路徑114將燃料室116連接到返回路徑132。同時，第二切口 112將入口路徑108連接到噴射室124。此刻，由于燃料的壓力，力被施加到針閥120的肩部。來自燃料的力抵靠來自噴射噴嘴122的第二彈簧118的力引起針閥120抬起。燃料在氣缸中噴射用于燃燒。[〇〇21]在使螺線管102切斷能量供應(yīng)時，可動構(gòu)件106由擴展的第一彈簧104從螺線管102 推離?？蓜訕?gòu)件106的運動引起噴射路徑的阻塞，從而引起燃料噴射的停止。螺線管102由控制器或處理器比如電子控制單元(E⑶)控制成使得獲得希望的噴射。[〇〇22]根據(jù)本公開，提供直接控制的螺線管102操作的高壓燃料噴射器100、200,其與傳統(tǒng)燃料噴射器相比在打開或關(guān)閉噴射時具有非常小的時滯。燃料噴射器1〇〇、200的長度也是短的。噴射控制由螺線管102通過操作可動構(gòu)件106來直接完成以轉(zhuǎn)移高壓燃料，從而抬高或下壓針閥120并且相應(yīng)地立即開始或停止噴射。由于液壓力是軸向平衡的，用于操作可動構(gòu)件106的螺線管102的功率需求是低的。燃料噴射器100、200包括可動構(gòu)件106,其取決于待被控制的孔口的數(shù)量而在直徑上具有很少變化。由于具體設(shè)計，作用在可動構(gòu)件106上的軸向液壓力是平衡的，并且螺線管102能夠抵靠彈簧力使可動構(gòu)件106快速向上或向下運動。在加壓燃料正好由可動構(gòu)件106的來回運動轉(zhuǎn)移時，加壓燃料抬高或下壓針閥120以便快速控制噴射。因此，本公開提供簡單的并且不具有時滯的直接控制的螺線管102。由于針閥120立即就位，停止噴射的時滯被最小化或不存在，從而節(jié)省一些燃料。[〇〇23]應(yīng)當(dāng)理解在上文的說明書中解釋的實施例僅作例證且不限制本發(fā)明的范圍。許多這種實施例和在說明書中解釋的實施例中的其他修改和改變可被預(yù)見到。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書的范圍限制。
【主權(quán)項】
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射器(100、200 )，所述燃料噴射器(100、200 )包括:噴射器本體(128)，其包括至少一個入口路徑(108)、至少一個返回路徑(132)和至少一 個噴射噴嘴(122);至少一個螺線管(102)，其位于所述噴射器本體(128)的一個端部處；第一彈簧(104)，其位于所述至少一個螺線管(102)的中心內(nèi)；中心軸向孔，其存在于所述第一彈簧(104)下方，所述中心軸向孔與所述至少一個入口 路徑(108 )、所述至少一個返回路徑(132 )和噴射室(124 )流體連通；可動構(gòu)件(106)，其插入在所述中心軸向孔中，所述可動構(gòu)件(106)包括第一切口(110) 和第二切口(112)，并且在為所述至少一個螺線管(102)供應(yīng)能量時所述可動構(gòu)件(106)被 吸引朝向所述至少一個螺線管(102);第二彈簧(118)，其容納在燃料室(116)中，所述燃料室(116)存在于所述中心軸向孔下 方并且與所述至少一個入口路徑(108)流體連通；在所述噴射室(124)中的針閥(120)，所述針閥(120)被設(shè)置在所述第二彈簧(118)下 方，所述針閥(120)基于由所述第二彈簧(118)和所述燃料施加的力來操作;并且當(dāng)所述至少一個螺線管(102)處于被切斷能量供應(yīng)的狀態(tài)時，所述第二切口(112)將所 述至少一個入口路徑(108)與所述燃料室(116)連接，并且當(dāng)所述至少一個螺線管(102)處 于供應(yīng)能量的狀態(tài)時，所述第一切口(110)將所述燃料室(116)連接到所述至少一個返回路 徑(132)并且同時所述第二切口(112)將所述入口路徑(108)與所述噴射室(124)連接以用 于燃料噴射。2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100)，其中，所述至少一個螺線管(102)和所述第一 彈簧(104)組裝在所述可動構(gòu)件(106)上方，其中，所述第一彈簧(104)倚靠在所述可動構(gòu)件 (106)的頭部上方。3.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100、200)，其中，使用兩個螺線管(102)并且所述可 動構(gòu)件(106)被組裝成使得所述可動構(gòu)件(106)的頭部布置在所述兩個螺線管(102)之間。4.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100、200)，其中，所述至少一個入口路徑(108)連接 到所述燃料室(116)，來自所述入口路徑(108)的所述燃料連同所述第二彈簧(118)—起施 加力到所述針閥(120)以關(guān)閉所述至少一個噴射噴嘴(122)。5.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100、200)，其中，所述至少一個入口路徑(108)連接 到所述噴射室(124)，來自所述入口路徑(108)的所述燃料施加力到所述針閥(120)的肩部， 從而從所述至少一個噴射噴嘴(122)抬高所述針閥(120)用于燃料噴射。6.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100、200)，其中，所述至少一個入口路徑(108)和所 述至少一個返回路徑(132)采用第一流動路徑(114)被連接到所述燃料室(116)。7.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射器(100、200)，其中，第二流動路徑(130)從所述中心軸 向孔存在以在所述可動構(gòu)件(106)的操作期間收集燃料的滲出物并且連接到返回路徑 (132)〇
【文檔編號】F02M47/02GK106014728SQ201610171686
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】N.博拉
【申請人】羅伯特·博世工程和商業(yè)方案私人有限公司, 羅伯特·博世有限公司