[發(fā)明專(zhuān)利]用于直接噴射的噴射閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910129014.2
• 申請(qǐng)日: 2009-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101532455A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·廷希曼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 曼柴油機(jī)歐洲股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02M61/18
• 分類(lèi)號(hào): F02M61/18
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李永波;梁 冰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于向自點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室直接噴射燃料的噴 射閥，它具有可沿軸向移動(dòng)的閥針。閥針可以密封地安裝在針座上并具有 針尖，所述針尖在閥針處于針座區(qū)域內(nèi)的位置中遮蓋通往燃燒室的噴孔。

背景技術(shù)

在直噴式內(nèi)燃機(jī)中，噴射閥結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)以及噴射過(guò)程的時(shí)間變化影 響到燃燒流程，因而也影響到效率和排放特性。

DE?28?37?606公開(kāi)了一種上述類(lèi)型的多束流噴射閥。這種噴射閥的 優(yōu)點(diǎn)在于盲孔體積很小或沒(méi)有。碳?xì)浠衔锱欧帕肯鄬?duì)普通噴射閥而言顯 著減少。通過(guò)上述構(gòu)造大大降低了燃料從盲孔蒸發(fā)和因閥針躍升引起的漏 流。

在上面提到的分級(jí)式噴射閥中，根據(jù)先后要或多或少裝入的噴射量的 情況，有多個(gè)噴孔相繼被閥針?lè)謩e完全釋出。在被釋出的噴孔的數(shù)量較少 時(shí)，在設(shè)置在閥門(mén)內(nèi)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中會(huì)堵住較高的噴射壓力。這種存儲(chǔ)系統(tǒng) 使得可以根據(jù)噴射持續(xù)時(shí)間而自動(dòng)步進(jìn)式地釋出多個(gè)噴射鉆孔。沒(méi)有設(shè)置 附加的閥門(mén)升程控制裝置。

DE?197?15?505建議了一種噴油嘴，它的鉆孔中設(shè)置有轉(zhuǎn)閥。其中， 噴孔的面積可根據(jù)轉(zhuǎn)閥的角位置變化。然而，為轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)閥，需要附加的裝 置來(lái)檢測(cè)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)閥的位置。針對(duì)轉(zhuǎn)閥還記載了霧化和燃料噴射角的控制 裝置，然而該控制裝置基于閥門(mén)結(jié)構(gòu)而需要很高的構(gòu)造費(fèi)用和很高的轉(zhuǎn)閥 定位精度。

其它公開(kāi)的噴射閥使用例如兩個(gè)閥門(mén)彈簧，其中，第一壓力彈簧將閥 針升程限制在用于預(yù)噴射的預(yù)升程內(nèi)。當(dāng)超過(guò)通過(guò)第二壓力彈簧調(diào)節(jié)的壓 力時(shí)，閥針為了主噴射而進(jìn)一步上升至最大升程。在此不利的是，靈活性 不夠，因?yàn)殚y針的升程僅通過(guò)噴嘴前室內(nèi)的壓力進(jìn)行控制。噴嘴前室中的 高壓和子升程無(wú)法結(jié)合起來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種噴射閥，它避免了現(xiàn)有技術(shù) 的缺陷，實(shí)現(xiàn)了可變的燃料噴射。

按本發(fā)明，該技術(shù)問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求1的內(nèi)容解決。從屬權(quán)利要求的 內(nèi)容是有利的改型。

按本發(fā)明的用于向自點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室直接噴射燃料的噴射閥 具有可沿軸向活動(dòng)的閥針，所述閥針密封地安置在針座上。閥針在此包括 針尖，它在閥針處于針座區(qū)域內(nèi)的位置中基本上完全遮蓋通往燃燒室的噴 孔。此外噴射閥還具有用于調(diào)節(jié)閥針軸向升程的可變的升程控制裝置，其 中，針尖在升程運(yùn)動(dòng)時(shí)將噴孔部分遮蓋。噴孔可根據(jù)要求的載荷在最大升 程位置上被閥針部分遮蓋或完全釋放。其中，將噴射閥的內(nèi)室與燃燒室連 接的區(qū)域被看作是噴孔。該區(qū)域可由一個(gè)或多個(gè)連接孔組成，所述連接孔 優(yōu)選沿徑向和/或軸向分布地設(shè)置在噴射閥的圓周上。

閥針的可變的軸向升程運(yùn)動(dòng)優(yōu)選借助控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制裝 置優(yōu)選與用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器連接，控制器處理內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)運(yùn) 行參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)特征曲線(xiàn)優(yōu)選儲(chǔ)存在控制器中，由該發(fā)動(dòng)機(jī)特征曲線(xiàn)可以 確定為發(fā)動(dòng)機(jī)的特定的負(fù)荷范圍所需的噴射量。從需要的噴射量出發(fā)可知 噴射閥內(nèi)閥針的相關(guān)軸向升程。

用于噴射閥的控制裝置優(yōu)選包括調(diào)節(jié)元件，通過(guò)操縱調(diào)節(jié)元件可以將 閥針帶到所期望的升程位置并讓閥針優(yōu)選地保持在那里，且閥門(mén)可通過(guò)預(yù) 定的閥針的軸向運(yùn)動(dòng)再次關(guān)閉。該調(diào)節(jié)元件優(yōu)選按電子機(jī)械工作原理工 作。調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)因而優(yōu)選借助電磁件、伺服電機(jī)或壓電執(zhí)行器完成。但調(diào)節(jié) 元件也可液壓地或借助于其它工作原理進(jìn)行操縱。

升程運(yùn)動(dòng)以及最大閥針升程優(yōu)選通過(guò)調(diào)節(jié)元件的切換位置和接近的 燃料壓力間的共同配合進(jìn)行控制。在另一種實(shí)施形式中，閥針的最大升程 借助升程限制元件限制，其定位優(yōu)選同樣借助調(diào)節(jié)元件完成。

優(yōu)選在閥針經(jīng)過(guò)一定的升程后才實(shí)現(xiàn)噴孔第一區(qū)域的釋放，這標(biāo)志著 噴射的開(kāi)始。如果內(nèi)燃機(jī)在局部負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行，那么噴射只通過(guò)噴孔相 對(duì)較小的孔橫截面進(jìn)行。閥針的升程因而也相應(yīng)較小。尤其在傳統(tǒng)的噴射系統(tǒng)中，小的噴射橫截面引起噴射燃料的高壓和良好的霧化。與普通噴射 閥相比，以此方式可在燃燒時(shí)達(dá)到很低的煙氣排放量，因?yàn)槿剂显谀抢锘? 本上作為緊密的液束排出。氣霧狀燃料成分相對(duì)較小。通過(guò)噴射閥按本發(fā) 明的構(gòu)造，優(yōu)選實(shí)現(xiàn)的是，孔橫截面上氣穴增加、射束的內(nèi)部應(yīng)力提高以 及射束表層上外部波紋的形成有所改進(jìn)，這些都有助于結(jié)合燃燒室環(huán)境形 成氣霧狀燃料。燃料噴射的這種特性改進(jìn)了混合物的形成，因而獲得高燃 燒效率，且燃燒產(chǎn)生的有害物較少。