[发明专利]燃料喷嘴

说明书

发明的领域

本发明涉及一种给诸如柴油发动机的内燃式发动机供给燃料的喷嘴。更特指地，它涉及能通过改变针阀的提升量和起喷射作用的喷嘴孔的总开口面积而获得各种喷射模式的燃料喷嘴。

相关技术的说明

内燃式发动机中所用的燃料喷嘴包括例如日本未审查专利公开文件NO.S59-200063中所公开的一种喷嘴，它通过一个形成于喷嘴本体的前端部的喷嘴孔喷出燃料，在一个以可滑动方式封装于喷嘴本体内的针阀处设有一楔形的压力承接表面，并且是通过将燃料压力施加到压力承接表面而使针阀打开的。

另外，更近期的例子包括日本未审查专利公开文件NO.H4-76266中所公开的燃料喷嘴，其特点是一项能实现促进燃烧、提高动力和燃料效率、降低燃烧噪音和减少NOx排放的技术，它是通过形成一个将加压燃料导至喷嘴本体1的前端部分的通道，形成多个与此通道连通的喷嘴孔2，穿过一个对燃料至该通道的间歇流入量进行控制的针阀插入一回转阀(转动轴)17，并改变回转阀(转动轴)17的转动位置，以增大/减小起燃料喷射作用的喷嘴孔的张开面积，从而可以改变喷射压力、喷射时间和喷射量。

但是，在第一个燃料喷嘴中，它采用了这样的结构，喷射压力、喷射量、喷射时间和类似参数由一向燃料喷嘴输送燃料的喷射泵决定，喷嘴孔的数目是固定的，随之而来的是要增大/减小起喷射作用的喷嘴孔的总面积从结构上讲是不可能的。这出现一个问题，即难于保持良好的燃烧状态，因为在发动机低速旋转时喷射压力将降低，且在发动机的低负载状态下喷射时间将缩短。

另外，在第二个燃料喷嘴中，它采用了这样的系统，喷嘴本体内的喷嘴孔由转动轴从内部堵住(如图26所示)，由于喷嘴孔仅从内部进行制约，因此在喷嘴本体的表面喷嘴孔的张开面积实际没有改变。这样就有一个问题，所喷射的燃料没有实实在在地微细雾化。再者，如图1所示，在日本未审查专利公开文件NO.S4-76266中，对于喷嘴本体中的喷嘴孔是从内部堵住的系统，需要多个导槽18，不能减少吸入量，且随之而来则存在喷射后发生残余燃料流溢的可能，增加HC的排放量。再进一步，在这样一种结构中，需要提高针阀3和转动轴17的轴向对准精度。

另外，在现有技术的结构中还存在另一个问题，即由于该结构不允许有目的地改变针阀的提升量，所以通过调节该提升量改变压力损失和使喷射量增加或减少，用改变喷射压力和喷射速度或类似参数来有目的地改变喷射状态是不可能的。

针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种燃料喷嘴，它能通过有目的地改变针阀的提升量或通过改变起喷射作用的喷嘴孔的总面积来获得所需的喷射模式，因此喷射压力、喷射时间、喷射量和其它类似的与发动机负载和转速相适应的参数最终均可获得，从而实现减少NOx、提高燃料效率等目的。

本发明的另一个目的是提供一种考虑了以下需要的燃料喷嘴，它包括使所喷燃料微细雾化、防止吸入量增加、允许改变喷嘴孔的有效面积的转动件和针阀的轴向对准精度不十分严格。

本发明概要

相应地，根据本发明的燃料喷嘴包括，一个带有在其前端部形成的用于喷出加压燃料的喷嘴孔的喷嘴本体，一个以可滑动方式插入喷嘴本体用以打开/关闭喷嘴孔的针阀，一个向针阀施加一个沿喷嘴孔关闭的方向的力的弹簧，一个设置在针阀的轴线的延长线上的可随针阀一起移动的转子，一个设置在针阀的轴线的延长线上的面对转子的定子，当电流通过时它抵消弹簧力以电磁作用吸引转子，一个由一外部信号驱动和控制的第一微电机和一提升量改变机构，它利用第一微电机实现定子在针阀的轴线的延长线上的位移，最终使改变针阀的最大提升量成为可能。

该提升量改变机构可如此构成：以使其可螺旋状前进或后退的方式将定子在针阀的轴线方向上紧固住，使定子在针阀的轴线方向上随着一个与定子的外圆周表面上形成的齿相啮合的且其转动源于第一微电机的齿轮位移；通过提供一可在针阀的轴线方向上滑动的定子，且使定子随着一个与在定子的外圆周表面的一部分上形成的一个齿条部分相啮合的且其转动源于第一微电机的筒形蜗轮在针阀的轴线方向上位移；或者通过在定子的一侧提供一个在定子轴线方向延伸、其上形成有阴螺纹的悬臂部分，并通过一阳螺纹部分使定子在针阀的轴线方向上位移，该阳螺纹部分由于第一微电机而转动，从而在悬臂部分的阴螺纹上螺旋前进或后退。