[发明专利]用于喷射器控制阀的防空蚀节流器

说明书

一种针型燃料喷射器，具有控制阀室中的控制阀经受压力下的针控制室，在打开阶段中，其控制阀被抬离其支座以将控制阀室、连接性流道和针控制室暴露于低压排流部，并且在关闭阶段中，其被推向顶着支座，以将控制阀室、连接性流道和针控制室与排流部隔开。通过当控制阀打开时节流经过控制阀座的燃料流从而维持控制阀室和上游连接性流道中的充分的回压，以降低高燃料喷射压力下的空蚀的潜在性。

技术领域

本发明涉及柴油发动机燃料喷射器，其中电磁阀控制腔室中的压力作用于针喷射阀上。

背景技术

在这些类型的喷射器中，控制阀充当控制室中的常闭阀，以从低压区分离针控制室中的燃料和高压下相关流道。螺线管衔铁或轴杆上的弹簧或类似组件使有形状的销或类似组件推顶着相应形状的控制室支座。喷射活动始于螺线管通电，其将控制阀抬离支座，从而使针控制室中的高压燃料与通向低压区或油箱的流道联通，并且以已知的方式抬起喷射器指针离开喷射器体的底部的支座。抬起的针使位于体尖端的喷射孔暴露于高压燃料，并开始喷射活动。

如果控制阀中出现变化，例如阀冲程改变或支座泄漏，则向发动机进行的燃料递送将发生变化。燃料递送的变化导致发动机功率和排气的变化。这种不期望的影响可使发动机由过量燃料而变得过载，不符合排放法规。在喷射器的使用寿命期间，所有喷射器控制阀支座都表现出一定程度的磨损。当控制阀顶着控制阀支座关闭时，控制阀支座暴露于高速流体和高接触应力下。

为了在与共轨式燃料系统关联的非常高的喷射压力下进行操作，必须通过足够高的弹簧负载将喷射器控制阀的销推入其支座中，以确保其密封。这样的弹簧负载使控制阀加速进入支座中。当阀于支座上关闭时，所引起的接触应力可能非常高。更高的喷射器支座应力产生加速的磨损，导致支座泄漏增加，这最终需要更换整个喷射器。

高喷射器压力还将提高对阀座和在控制支座的喷射器上游的其他流道中的空蚀损坏的风险。当控制阀打开时，上游流体压力快速降低，导致气泡产生。控制阀关闭后紧接着重新增压时，这些气泡溃灭。溃灭的气泡将燃料流聚集于喷射器的金属表面上，其带有足以在该金属表面内爆而导致损坏的能量。

本发明克服了高燃料喷射压力下的空蚀问题。

发明内容

改进包括提供控制阀座下游的限制部，从而足以防止当所述控制阀打开时所述控制阀座上游发生的空蚀。

这样的工具阻止在所述控制阀打开时燃料流以关闭的方向通过所述控制阀座流向所述引流道，从而维持所述控制阀支座上游的更高的压力。这防止当所述控制阀打开时形成蒸汽泡，从而使得当所述控制阀关闭时没有气泡可基于重增压溃灭并引起损坏。

可调整环状流领部等以达到当所述控制阀打开时足够的节流，从而避免上游蒸汽泡形成，但是节流程度不多到使喷射端的时间间隔过于减缓。

在所述控制阀座的所述控制阀销下游的延伸部或鼻部上设置领部是一种为了在所述控制阀的使用寿命期间实现可预测的并且恒定的节流效果的技术。这将流体引导并节制通过所述领部与所述周围的流道壁之间的环状的流道。这样的技术是被动式的，意思是除了所述控制阀的正常的往复运动之外不存在移动的部件。

虽然提供所述控制阀下游的压力调节体积以减缓所述控制阀关闭速率也可帮助降低所述控制阀座上游的空蚀，并且提供节流器以在所述控制阀打开时维持所述控制阀座上游的回压也可帮助减缓所述阀的关闭速率，但是通过组合使用这两项技术能够得到最优性能。

然而在所有的燃料压力操作条件下调节所述控制阀座下游的压力以减缓所述阀的关闭速率都是有益的，在低燃料系统压力下空蚀不是问题，因此可针对在高燃料系统压力下的操作来对通过所述控制阀座的流进行节流。

通过使所述节流器的设计主要针对于对减缓阀关闭具有二次影响的空蚀控制，并且可选地包括主要针对于对空蚀控制具有二次影响的减缓阀关闭，在所述控制阀的鼻部上添加节流特征促进了优化。

附图说明