[發明專利]燃料噴射器

有效

• 申請號: 201480028952.2
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN105247198B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: G·A·米克;L·潘奈薩
• 申請（專利權）人: 西港電力公司;德爾福國際運營盧森堡公司
• 主分類號: F02M43/04
• 分類號: F02M43/04;F02D19/08;F02D41/38;F02M25/00;F02M43/00;F02M61/04
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 孟銳

本文公開用于內燃機的燃料噴射器(100)。該燃料噴射器特別適用于用作雙燃料噴射器，并且包括基本管狀的外閥針(130)、可滑動接收在外閥針(130)中的內閥針(140)，和噴嘴主體總成(112)，噴嘴主體總成(112)包括尖端部分(120)與導針器部分(118)。尖端部分(120)限定用于外閥針(130)的嵌坐區域(120f)，并且導針器部分(118)包括用于可滑動接收外閥針(130)的引導孔(118e)。在一個實施方案中，尖端部分(120)和導針器部分(118)由不同的材料制成，并且用于外閥針(130)的偏置彈簧(148)容納于噴嘴主體總成(112)中。

發明領域

本發明涉及適用于控制進入內燃機的兩種不同燃料的輸送的燃料噴射器。具體地但不排它地，本發明涉及適用于噴射氣體燃料和液體燃料的燃料噴射器。

發明背景

用于重載和工業應用的內燃機通常以柴油為燃料。然而，使用天然氣作為柴油替代燃料越來越受到關注。天然氣相對充足且相對廉價，且主要是可以提供與柴油相似水平的功率，同時產生較低的顆粒和氮氧化物(NOx)排放。

天然氣可用于替代柴油給壓燃發動機提供燃料，其中燃料燃燒是作為氣缸中空氣-燃料混合物壓縮結果發生的。然而，因為天然氣具有比柴油更高的自動點火溫度，所以需要在引入天然氣到燃燒室之前用柴油燃料的引燃噴射來引發燃燒。

在被稱為高壓直接噴射(HPDI)發動機的一類天然氣-驅動發動機中，將天然氣和柴油都直接噴射到燃燒室中。由于發動機氣缸蓋中的空間限制，每個氣缸都使用一個燃料噴射器噴射兩種燃料是理想的。這需要燃料噴射器特別適合在噴射器內保持兩種燃料分開，并在適當時間獨立輸送各燃料。

一種此類“雙燃料”噴射器在國際專利申請公開第WO 00/15956號中描述。在此實例中，提供了具有同心雙噴嘴結構的燃料噴射器。內閥針和外閥針在其下端與各閥門底座嚙合，以控制燃料分別流經內組出口和外組出口。外閥針控制天然氣的噴射通過外組出口，而內閥針控制柴油的噴射通過內組出口。外閥針是管狀的以容納內閥針，而內組出口在外閥針的尖端處形成。

內閥針和外閥針通過兩個電磁控制閥獨立控制，其經配置控制用于內閥針和外閥針的各控制腔室內的控制流體(通常為柴油燃料)的壓力。控制腔室接收相應針的上端，因此改變每個控制腔室中控制流體的壓力可改變相應閥針上的向下(關閉)力。氣體燃料或柴油燃料壓力作用于各閥針朝下的推力面，以發生作用于閥針的向上(打開)的力。當控制腔室中控制流體的壓力相對較高時，向下力大于向上力，且各閥針保持在閥門底座中，且當控制流體的壓力相對較低時，向上力克服向下力，且各閥針打開以允許燃料噴射通過各組出口。

每個控制腔室在相對高的壓力下連接到控制液體源。每個控制閥可操連接各控制腔室到控制液體的低壓排放口。以此方式，每個控制閥的打開引起相應控制腔室中控制流體壓力的減小，從而導致相應閥針的打開。

閥針通常容納于噴射器的噴嘴主體中，其中燃料出口設置在噴嘴主體的尖端。噴嘴主體通過鎖緊螺母附接到噴嘴座或噴射器主體。在使用中，噴射器安裝在發動機氣缸蓋的鏜孔中。噴射器延伸穿過該孔，使得噴嘴主體的尖端伸入到各燃燒室中。氣缸蓋鏜孔的最大直徑，并且因此鎖緊螺母的最大直徑，和噴射器的噴嘴主體與噴射器主體受限于氣缸蓋中有限的可用空間。

在雙燃料噴射器的設計中，受限的噴嘴主體的最大直徑可以是特別限制的。噴嘴主體必須容納供給通路以輸送兩種燃料到尖端區域用于噴射，并且還可容納維修通路以與控制腔室中的一個或兩個連接。相應地，可期望盡量增大在噴嘴主體內的可用空間量。

噴嘴主體通常限定用于外閥針的嵌坐區域和導針器區域兩者。為減輕由于外閥針的閉合影響對嵌坐區域造成的磨損或其他損害，噴嘴主體通常由高強度鋼制成，諸如工具鋼。工具鋼相對昂貴并且難加工，這是的噴嘴主體的部件成本相對高。因此可期望降低噴嘴主體的成本。

發明概要