[发明专利]用于气体燃料喷射器的阀座

说明书

技术领域

本发明总地涉及用于将燃料供应至燃料消耗装置的燃料喷射器；并更具体地涉及用于将气体燃料供应至内燃机的燃料喷射器；并具体涉及用于这种燃料喷射器的阀座。

背景技术

用于为内燃机及其他燃料消耗装置提供动力的燃料的一种类型是气体燃料，例如压缩天然气(CNG)或者液化石油气(LPG)形式的天然气。用于提供计量的气体燃料到诸如内燃机的燃料消耗装置的燃料喷射器已为人们熟知。在一般的燃料喷射器中，阀位于燃料喷射器的燃料通道中，并且与阀座轴向往复地接触与脱离接触以控制燃料流通过燃料喷射器。有一些已知的在阀与相应的阀座之间的接口的构造。

美国专利号6405947中示出了一种阀以及阀座的构造。在这种构造中，球状的阀与其中具有单个孔的阀座往复地接触与脱开接触。阀座限定了锥形的阀座表面，球状的阀连接该表面以停止或者启动燃料流进入阀座。虽然这种构造对液体燃料可令人满意地运行，其对气体燃料常常不符合要求，因为气体燃料需要更高的流量。使用气体燃料时，当阀最初从阀座提升时，由于在孔的周边的燃料的可用数量有限，孔亟需燃料。为了增加这种结构的流量，可增大贯穿阀座的孔的直径或者可增大阀的行程，即阀从阀座提升的距离。然而，增加通过阀座的流动通道的直径也增加了阀上的液压负载，因此燃料喷射器要求增大容量的致动器以克服增加的液压负载。这增加了燃料喷射器的成本以及封装尺寸。增加施加于阀的提升量也是不期望的，因为增加提升也会增加打开和关闭阀所需要的时间从而导致燃料喷射器性能不符合要求。增加施加到阀的提升量也要求增大容量的致动器，其增加了燃料喷射器的成本以及封装尺寸。

美国专利申请公布号2007/0029413中示出了另一种阀以及阀座的构造。在这种构造中，平的阀座设有单个的中心孔。具有圆形构造的阀与平的阀座往复接触与脱开接触，以停止或者启动燃料流进入阀座。在较早的美国专利号6405947中讨论了这种构造的缺陷。

美国专利号5,348,233中示出了第三种阀以及阀座的构造。在这种构造中，阀座设有三个贯穿阀座的弧形孔以及在所述阀座的主体部分上突出并围绕所述弧形通道的阀座表面。该突出的阀座表面由不连续壁部限定，该不连续壁部包围各个所述弧形通道，即，所述壁部具有与内径不连续的外径。具有中心燃料流动通道的平的阀与突出的阀座表面往复地接触以及脱离接触以停止或者启动燃料流进入阀座。当平的阀落座在阀座上时，由于壁部的外径与内径不连续，所述壁部不与阀下面的整个壁部连续的流体联通。阀内的中心流动通道向限定突出的阀座表面的壁部的内径提供燃料。由于这种构造包括贯穿阀的中心流动路径，在不增加液压负载的情况下增大了流量。这是由于，在贯通阀座的通道的周长较长时，一旦阀脱开与阀座的接触即可获得燃料。然而，为了对壁部的内径供应燃料而将中心燃料流动通道增加至阀，会增加燃料喷射器的复杂性及成本。这种设置的另一个缺点在于，阀座的弧形通道会难于使用金属注模(MIM)以及粉末金属工艺来形成。

美国专利申请公布号2011/0186654中示出了第四种阀以及阀座的构造。在这种构造中，阀座设有四个贯通阀座的孔。四个孔布置成正方形图案并且每个孔由相应的限定了突出的阀座表面的壁部包围。平的阀与突出的阀座表面往复地接触以及脱开接触以停止或者启动燃料流进入阀座。这种构造的阀座不需要如上文所述的美国专利号5348233中所需的阀内中心流动通道的设置，但是，孔的方形图案或不能使流动最大化并且会在使用金属注模(MIM)以及粉末金属工艺形成阀座时存在困难。

需要的是一种将上述缺点中的一个或多个减到最少或消除的气体燃料喷射器。

发明内容

简而言之，本发明提供了一种用于供应气体燃料至燃料消耗装置的气体燃料喷射器。该燃料喷射器包括用于接收气体燃料的燃料入口、用于从燃料喷射器排出气体燃料的燃料出口、用于从燃料入口到燃料出口联通气体燃料的燃料通道以及用于选择地阻止与允许气体燃料从燃料入口通到燃料出口的阀组件。阀组件包括具有多个用于提供贯通阀座的流体联通的孔的阀座。阀组件还包括阀，该阀沿着阀轴线延伸，并具有用于通过选择地配合与脱开阀座而选择地阻止与允许气体燃料流通过阀座的密封面。多个孔中的每一个都是径向延伸的槽并且多个孔以绕阀轴线定中心的环形阵列布置。

本发明的其它特征和优点在阅读本发明的较佳实施例的以下详细描述上会更清楚地明了，描述仅以非限制实例的方式和参照附图给出。

附图说明

本发明将参考附图来进一步描述，附图中：

图1是根据本发明的燃料喷射器的一部分的剖视图；