[发明专利]燃料喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将燃料喷射到内燃机内的燃料喷射阀。

背景技术

在US6,420,817B1所描述的燃料喷射阀中，当压电叠堆组件充电以具有高电压时，在喷嘴针上完成阀闭合操作(也就是喷嘴针关闭着喷嘴孔)，并且当电荷被放电由此使压电叠堆组件具有低电压时，在喷嘴针上完成阀打开操作。在这种情况下，尽管内燃机处于操作中，但压电叠堆组件处于高电压的时间比压电叠堆组件处于低电压的时间更长。因而，就压电叠堆组件的可靠性(例如耐用性)来说，上述燃料喷射阀是不合乎要求的。

这样，例如在JP-T-2007-500304(与US2007/0152084A1相对应)中提出了一种燃料喷射阀，其被构造成使得，在压电叠堆组件处于高电压时在喷嘴针上完成阀打开操作，并且在压电叠堆组件处于低电压时在喷嘴针上完成阀闭合操作。

如图9所示，在JP-T-2007-500304的燃料喷射阀中，当压电叠堆组件900具有高电压并由此得到伸长时，第一传递活塞910得到驱动，因而不透油腔920中的燃料压力增加。不透油腔920中的燃料压力被施加在与喷嘴针930一体形成的第二传递活塞940的环形表面941上，由此喷嘴针930开启喷嘴孔。

然而，在JP-T-2007-500304的燃料喷射阀中，在高压燃料流过的高压燃料通道950与不透油腔920之间存在三个滑动部分间隙。因此，当燃料喷射阀处于阀打开操作过程中时，从不透油腔920穿过上述间隙泄漏到高压燃料通道950的燃料量增大。另外，三个滑动部分间隙是第一传递活塞910与第二传递活塞940之间的间隙、第一传递活塞910与套筒960之间的间隙、以及喷嘴针930与导向部分970之间的间隙。

当从不透油腔920泄漏到高压燃料通道950的燃料量增大时，驱动传动效率降低。在本说明书中，驱动传动效率的降低意味着实际位移放大系数(＝喷嘴针的升程量/压电致动器的伸展量)的减小。

当从不透油腔920泄漏到高压燃料通道950的燃料量增加时，喷嘴升程减小，由此在长期燃料喷射的情况下因不透油腔920的压降而导致在喷射后期的喷射状态变差。

此外，难以使第二传递活塞940的环形表面941的面积变得很大。因此，为了使喷嘴针930开启喷嘴孔，需要使不透油腔920与高压燃料通道950之间的压差变得更大。

当不透油腔920与高压燃料通道950之间的压差变得更大时，从不透油腔920泄漏到高压燃料通道950的燃料量增加。因而，例如驱动传动效率降低以及喷射状态变差等问题会变得更加突出。

另外，为了使不透油腔920与高压燃料通道950之间的压差较大，对于足够高的不透油腔920的燃料压力需要增加压电叠堆组件900的伸长量。为此，向压电叠堆组件(piezo stack)900供给的充电能量增大。

发明内容

本发明解决了上述问题。因而，本发明的目的是提高在燃料喷射阀处于阀打开操作过程中的驱动传动效率，同时减少向压电叠堆组件供给的充电能量。在上述燃料喷射阀中，在压电叠堆组件具有高电压时，操作喷嘴针以开启喷嘴孔。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种燃料喷射阀，其包括：主体、喷嘴针、压电叠堆组件、缸体、固定活塞、不透油腔以及喷嘴弹簧。主体具有高压燃料所流经过的高压燃料通道，以及与高压燃料通道相连的喷嘴孔。喷嘴针被布置成用于打开和闭合喷嘴孔，并具有针形活塞部分。压电叠堆组件被构造成在压电叠堆组件充电时伸长，并被构造成在压电叠堆组件放电时收缩。喷嘴针的针形活塞部分可滑动地插入缸体中，并且所述缸体由压电叠堆组件驱动。固定活塞被固定在主体上，并具有可滑动地插入缸体中的固定活塞部分。所述固定活塞部分的直径大于针形活塞部分的直径。不透油腔由针形活塞部分和固定活塞部分限定，并在缸体中位于针形活塞部分与固定活塞部分之间。喷嘴弹簧被布置成沿着喷嘴针闭合喷嘴孔的方向推压喷嘴针。所述缸体由于压电叠堆组件的伸长而发生位移，以使得不透油腔的容积增加，并由此使喷嘴针开启喷嘴孔。并且，所述缸体由于压电叠堆组件的收缩而发生位移，以使得不透油腔的容积减小，并由此使喷嘴针闭合喷嘴孔。

附图说明

从以下描述、附加权利要求和附图中，将会最清楚地了解到本发明及其另外的目的、特征和优点，其中：

图1是表示根据本发明第一实施方式的燃料喷射阀构造的纵向剖视图；

图2是表示从方向A观察到的图1所示固定活塞的示意图；

图3A是表示图1所示推板的主视图；

图3B是表示推板的仰视图；

图4A是表示推板的改进实例的主视图；

图4B是表示推板的改进实例的仰视图；