[发明专利]具有电磁阀和梭阀的柴油发动机用二段燃料喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有电磁阀和梭阀的柴油发动机用二段燃料喷射阀，尤其涉及在大型船用发动机和重型发动机中，根据燃料泵排出的燃料的压力，变化向汽缸喷射燃料的燃料喷射阀的喷孔个数，能动地应对低压及高压，减少喷射后的喷射流路中存留的残余燃料量，能够获得更好燃烧性能和更高燃耗油比的柴油机用燃料喷射阀。

背景技术

一般而言，以往的柴油发动机具有一个，进入的燃料压力如果大于开阀压力(Opening pressure)则打开、小于开阀压力(Opening pressure)则关闭的针阀和弹簧。因此，当在燃料泵中形成的高压燃料进入燃料阀时，在燃料阀内形成高于开阀压力的压力后，通过燃料油的压力克服弹簧按压针阀的力，抬起针阀，通过位于喷嘴末端的多个喷孔，使燃料向汽缸内喷射。

如上所述的以往方法是由，所有喷孔按照既定的一个开阀压力而开放的一种机制构成，因此，在开阀压力形成后，即使有更高的压力进入燃料阀，也只是通过既定个数的喷孔持续喷射。

因此，在发动机保持低速或低负载运转的时不喷射，在高于开阀压力的压力下，与压力的大小无关，会通过所有喷孔喷射，所以，随压力不同的喷射形态不够均匀，无法随压力而能动地调节喷射量。

此外，由于加工的多个喷孔同时打开、关闭，所以喷射结束后，残留在关闭的针阀和喷嘴之间的残余燃料通过喷孔流入汽缸内，而引起黑烟问题及耗油比问题。

在图8中，显示了以往燃料阀的代表性形态的Wartsila-Sulzer方式、MAN-B&W方式和重型发动机。

首先，就Wartsila-Sulzer方式而言，在超过开阀压力但未形成更高压时，燃料不是通过加工在喷嘴上的多个喷孔(箭头部分)向汽缸内喷雾，而是采取燃料流入汽缸的形态。而且，即使在燃料喷射全部结束后，由于关闭的针阀与喷孔之间的空间(SAC volume)大，残留在该空间中的残余燃料会流入汽缸，而引起上述所提到的问题。

此外，就MAN-B&W方式而言，虽然为减小针阀与喷孔之间的空间(SAC volume)而采用了滑动方式的针阀，但对于超过开阀压力的压力，存在无法能动地应对的局限。即，针阀与喷孔之间的空间(SAC volume)是被固定的形态。

就重型发动机方式而言，为完善上述提到的Man方式和Wartsila方式，减小SAC Volumn，使阀针最大限度靠近燃烧室一侧，制作喷射孔，但在阀针的开闭过程中，存在喷嘴部分的耐久性下降的问题。

即，如图8所示，在构成上，为实现在既定压力下开放而提高了弹簧压力，在燃料阀以外的装置(不在燃料阀本身提高压力，在燃料阀入口前，追加使用泵来提高压力)中，人为地提高了燃料压力来调整开阀压力。

此外，如图8所示的以往技术而言，燃料阀本身无法决定喷射时机(Timing)，而是借助于之前流入的燃料压力，根据既定压力而喷射。即，燃料流的喷射时间点与最高压力是在燃料流之前的时间点，通过燃料泵或其他介质来调整。

发明内容

（要解决的技术问题）

为解决如上问题，本发明的目的在于提供一种柴油发动机用二段燃料喷射阀，可以以进入燃料阀的大于开阀压力的压力进行喷射，以大于进入燃料阀的压力和内部弹簧开阀压力分级地打开喷嘴的喷孔，以便能在阀门自身内调整开阀压力的喷射时间点，从而在低速运转或低负载下，也可以以高压进行喷射，从而实现更好的气化；在高速运转或高负载下，同时开放低压/高压的针阀，从而从多个喷孔快速地喷射大量的燃料，改善发动机的燃烧性能。

本发明的另一目的在于提供一种柴油发动机用二段燃料喷射阀，喷孔根据压力分级地、依次地开放，使喷射后关闭的针阀与喷孔之间的空间(SAC volume)最小化，防止燃料浪费，减少有害气体(Smoke,NOx)。

（解决问题的手段）

为达成如上所述目的，解决以往的缺陷，根据本发明的具有电磁阀和梭阀的柴油发动机用二段燃料喷射阀，在柴油机中向汽缸喷射燃料，其特征在于，包括：燃料阀体，其内部形成供既定压力的燃料流通过燃料油注入孔注入的流路；

喷嘴，形成使通过燃料阀体的流路供应的燃料流进行喷射的低压喷孔及高压喷孔；

针阀，安装于所述喷嘴内部，根据相互压力差进行依次分级开放低压喷孔和高压喷孔；

升压器主轴及阀针弹簧，所述升压器主轴分多段形成，对所述针阀施压，使低负载的燃料油升压为高压，所述阀针弹簧向升压器主轴提供弹力；

梭阀，把对应于向针阀供应的燃料流注入压力的相对压供应给所述升压器主轴，提高燃料流的压力；