[发明专利]用于喷嘴组件的高压容纳套筒以及使用其的燃料喷射器

说明书

技术领域

本发明整体涉及燃料喷射器中的喷嘴组件，特别地涉及包括压强容纳系统的喷嘴组件。

背景技术

燃料喷射器的制造商不断地致力于提高燃料的喷射压强以降低发动机中不希望的排放以及提高燃料效率。但是，由于更小的燃料喷射器中的几何限制和空间约束，结构问题可能使得燃料喷射器不能够承受高于200MPa的压强。目前，燃料喷射器的喷嘴组件限定形成于金属末端中的心形空腔，以容纳喷嘴组件中的压强。

美国专利7331329(’329专利)讨论通过将弹簧室连接到共轨而非低压排出口来降低静态泄漏，从而改进燃料效率。’329专利的图4示出喷嘴组件的一种实施方式，其中燃料喷射器中不具有现有技术中通常具有的心形空腔。

本发明旨在克服上述一种或多种问题。

发明内容

在一个方面，一种喷嘴组件包括限定喷嘴出口的末端部件。高压容纳套筒设置在喷射器主体壳体内。所述高压容纳套筒和所述末端部件部分地限定喷嘴室。针阀构件能够在关闭所述喷嘴出口的第一位置与打开所述喷嘴出口的第二位置之间运动。所述针阀构件包括暴露于所述喷嘴室中的流体压强的打开液压表面。所述针阀构件不与所述高压容纳套筒接触。

在另一个方面，一种燃料喷射器包括喷射器主体，其包括限定喷嘴出口的末端部件和设置在喷射器主体壳体中的高压容纳套筒。所述高压容纳套筒和所述末端部件部分地限定喷嘴室。所述燃料喷射器还包括针阀构件，其设置在所述喷射器主体内，能够在关闭所述喷嘴出口的第一位置和打开所述喷嘴出口的第二位置之间运动。所述针阀构件包括暴露于所述喷嘴室中的流体压强的打开液压表面。所述针阀构件还包括暴露于针阀控制室中的流体压强的关闭液压表面。所述针阀构件不与所述高压容纳套筒接触；且控制阀组件流体连接至所述针阀控制室。

在又一个方面，一种操作燃料喷射器的方法包括在高压容纳套筒中形成喷嘴室的步骤。该方法还包括通过所述高压容纳套筒的壁厚将压强容纳在所述喷嘴室中的步骤。该方法还包括通过分别将位于所述高压容纳套筒和末端部件之间以及所述高压容纳套筒和喷射器堆叠部件之间的环形密封面的尺寸形成为具有比所述高压容纳套筒的所述壁厚更小的径向宽度来密封所述喷嘴室。该方法还包括将针阀构件的打开液压表面暴露于所述喷嘴室中的流体压强，并且保持所述高压容纳套筒不与所述针阀构件接触。

附图说明

图1示出燃料喷射器的剖视前视图；

图2示出图1中的燃料喷射器的喷嘴组件的放大剖视前视图；且

图3示出根据本发明的另一种实施方式的燃料喷射器的喷嘴组件的放大剖视图。

具体实施方式

本发明涉及包含部分地限定喷嘴室的高压容纳套筒的任何燃料喷射器的喷嘴组件。过去，喷嘴组件包括由末端部件的金属壁围绕的心形的空腔。随着燃料喷射器内的压强升高以实现更好的排放和燃料效率，喷嘴组件的心形空腔的金属壁可能形成裂缝和应力破裂。心形空腔可能仅在小型喷射器中会出现问题，在更高的压强下小型喷射器的壁厚是不够的。更大的燃料喷射器的心形空腔的壁则不会经历裂缝形成和应力破裂，因为燃料喷射器中有足够的空间以增加限定心形空腔的金属壁的壁厚。本发明通过引入高压容纳套筒来取代心形空腔，高压容纳套筒使得较小的燃料喷射器能够承受超过200MPa的燃料压强，而不会经历应力破裂。此外，本发明适用于所有类型的燃料喷射器，包括共轨、液压和凸轮致动的燃料喷射器以及不同尺寸的燃料喷射器。为了简化，对共轨燃料喷射器进行说明。但是，包含这里所说明的喷嘴组件的各种燃料喷射器都落在本发明的范围内。本发明对用高压容纳套筒取代心形空腔设计的喷嘴组件进行说明。

参照图1和图2，燃料喷射器10包括具有喷射器主体壳体52的喷射器主体50、喷嘴组件60、控制阀组件30和在螺线管线圈25的作用下运动的衔铁组件20。喷嘴组件60包括高压容纳套筒70，其设置在喷射器主体壳体52中并且与喷射器堆叠部件85和末端部件65密封接触。高压容纳套筒70、喷射器堆叠部件85和末端部件65限定喷嘴室61，针阀构件78可动地定位在喷嘴室61中。在一种实施方式中，喷嘴弹簧59使针阀构件78偏置至关闭位置。喷嘴弹簧垫片96可以在喷嘴弹簧59上设置预载荷。