[发明专利]具有液压线路的压电直动式燃料喷射器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及燃料喷射系统，并且更具体地涉及一种用于改进的压电燃料喷射的燃料喷射器和方法。

背景技术

在能够应用于内燃机的许多燃料供应系统中，使用燃料喷射器将燃料脉冲喷射到发动机燃烧室中。常规使用的喷射器是喷嘴关闭式喷射器，该喷射器包括具有位于喷嘴口附近的弹簧偏压喷嘴阀元件的喷嘴组件，用于允许将燃料喷射到汽缸中。所述喷嘴阀元件还用于提供用于燃料喷射的有意设置的陡峭端部，由此防止会造成排气中未燃烧的碳氢化合物的二次喷射。喷嘴阀位于喷嘴腔中并且由喷嘴弹簧偏压，使得当致动力超过喷嘴弹簧的偏压力时，喷嘴阀元件移动以允许燃料穿过喷嘴口，因此表明喷射事件开始。

内燃机设计者日渐认识到需要显著改善的燃料供应系统以满足不断提高的行政和制度上的减排要求和增长的燃料经济性。由此，已成为设计者的关注点的燃料供应系统的一个方面是在燃料喷射器中使用压电致动器。

大体上，压电致动器曾长时间被认为高度期望地用于需要响应于电控信号而极快地机械操作的系统中。鉴于此，压电致动器已引起用于内燃机的燃料供应系统的设计者的极大关注。这样的设计者继续探索以获得对向内燃机的燃烧室中连续燃料喷射的时机和数量的较快、较精确、可靠且可预测的控制，从而有助于满足经济上和行政上制定的提高燃料经济性并降低空气污染的要求。如果要达到这些目的，则必须设计燃料控制阀来提供极快且可靠的响应时间。

发明内容

通过提供一种压电致动的燃料喷射器可以实现示例性实施方式的各种优点，该燃料喷射器用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中，该燃料喷射器包括喷射器主体，该喷射器主体包括筒、具有喷嘴腔的喷嘴壳体、将所述筒和所述喷嘴壳体连接的保持件以及喷射器口，该喷射器口与所述喷嘴腔的一端连通以将燃料排到所述燃烧室中。将喷嘴阀元件在所述喷嘴腔中定位成与所述喷射器口相邻，并且该喷嘴阀元件能够在打开位置与关闭位置之间运动，在所述打开位置，燃料通过所述喷射器口流入所述燃烧室中，在所述关闭位置，燃料通过所述喷射器口的流动被阻止。设置压电致动器，该压电致动器包括压电元件的叠层，所述压电元件的叠层能够运动成沿第一方向伸展并且能够运动成在与所述第一方向相反的第二方向上收缩。在所述喷嘴腔内定位有液压线路(hydraulic link)组件，该液压线路组件包括：具有内孔的液压线路壳体；液压线路插塞，该液压线路插塞定位成能够在所述内孔中滑动地移动并且能够操作连接至所述压电致动器；以及液压线路，该液压线路操作连接所述液压线路插塞和所述喷嘴阀元件。

另一个示例性实施方式包括一种压电致动的燃料喷射器，该燃料喷射器用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中，该燃料喷射器包括喷射器主体，该喷射器主体包括：具有喷嘴腔的喷嘴壳体；与所述喷嘴腔的一端连通以将燃料排到所述燃烧室中的喷射器口；以及位于所述喷嘴腔中并且与所述喷射器口相邻的喷嘴阀元件。所述喷嘴阀能够在打开位置与关闭位置之间移动，在所述打开位置，燃料通过所述喷射器口流入所述燃烧室中，在所述关闭位置，燃料通过所述喷射器口的流动被阻止。压电致动器包括压电元件的叠层，所述压电元件的叠层能够运动成沿第一方向伸展并且能够运动成沿与所述第一方向相反的第二方向收缩。在所述喷嘴腔内定位液压线路组件，该液压线路组件包括：液压线路壳体；液压线路插塞，该液压线路插塞能够滑动地安装在所述液压线路壳体中并且能够操作连接至所述压电致动器；以及液压线路，该液压线路将所述液压线路插塞和所述喷嘴阀元件操作连接。提供液压线路加注阀，该液压线路加注阀允许燃料流入所述液压线路室中同时防止燃料从所述液压线路室流动。致动器电源装置操作成用于提高所述压电致动器的电压，以使所述喷嘴阀元件响应于所述压电元件的叠层沿所述第一方向的运动而移入所述打开位置，并且该致动器电源装置用于降低所述压电致动器的电压，以使所述喷嘴阀元件响应于所述压电元件的叠层沿所述第二方向的运动移入所述关闭位置。所述喷嘴阀元件的所述打开和所述关闭限定喷射脉冲，并且当所述电压达到预定下限时所述液压线路加注阀能够移入打开位置以加注所述液压线路室。所述致动器电源装置还能够操作以改变所述电压从而引发多个喷射脉冲，并且用于在喷射脉冲之间将所述电压选择性地维持高于所述预定下限，以将所述加注阀维持在关闭位置，从而防止加注所述液压线路室。

附图说明

图1是根据公开的示例性实施方式的关闭喷嘴的喷射器的剖视图；

图2是图1的喷射器的下部的放大图，示出了液压线路组件；

图3是根据本发明的压电致动燃料喷射器的另一个实施方式的下部的放大图；