[发明专利]燃料喷射器

说明书

本发明涉及一种用于往复式发动机的燃料喷射器。

在柴油发动机中，燃料以细雾的形式从燃料喷射器喷射到气缸的燃烧空间中，从而借助空气涡流实现燃料和燃烧空气的良好混合以及尽可能完美的燃烧。当在短暂的点火延迟之后开始燃烧时，由燃料喷射器以细小的雾滴形式喷入的燃料迅速蒸发。弹簧加载式喷射器针通常用作燃料喷射器中的关断件。该喷射器针一般在燃料或其他液压流体的压力作用下被液压引导。

由于排放标准越来越严格，必须减少柴油发动机所产生的废气。但是，与此同时人们期望发动机的性能仍保持同一水准或者甚至提高。实现这些目标的一种方式是更精确地调节燃料喷射量和在喷射事件期间的喷射时间点和时长。燃料喷射的调节精确度可以通过由压电致动器引导燃料喷射器的喷射器针来提高。

本发明的目标是提供一种用于往复式发动机的改进的燃料喷射器。

根据本发明，可以通过根据第一方面的燃料喷射器来实现该目标。根据本发明的燃料喷射器包括喷射器主体，该喷射器主体具有用于存储喷射前的燃料的燃料室；喷嘴开口，燃料穿过该喷嘴开口被喷射到发动机气缸中；喷射器针，该喷射器针用于打开和关闭燃料室和喷嘴开口之间的流通；燃料入口，该燃料入口用于将压缩燃料供给燃料室；燃料出口，该燃料出口用于将燃料从燃料喷射器排出；以及可移动的控制活塞，该控制活塞和喷射器针界定燃料空间，其中燃料空间中的燃料压力被布置为将喷射器针压向关闭位置。根据本发明的燃料喷射器还包括用于将燃料空间连接至燃料出口的第一出口流动路径、用于将燃料空间连接至燃料出口的第二出口流动路径以及用于打开和关闭经过第一出口流动路径的流动连通的压电致动器。所述控制活塞具有：第一位置，在该第一位置，燃料空间与燃料入口流动连通，并且燃料空间与燃料出口之间的流动连通关闭；以及第二位置，在该第二位置燃料空间与燃料出口18经过第一出口流动路径和第二出口流动路径流动连通。

通过本发明可以获得相当大的优势。根据本发明的燃料喷射器包括两个通道，当压电致动器打开经过其他通道的流动连通时，燃料空间中的压力通过这些通道得以释放。通过这种方式，压电致动器的运动可以被快速传递给喷射器针。这就使得快速且精确的喷射控制成为可能。压电致动器的冲程通常非常有限。在根据本发明的燃料喷射器中，可以通过燃料空间的合适尺寸来使压电致动器的行程倍增。因此，喷射器针的行程是压电致动器的行程的数倍。

根据本发明的一个实施方式，界定燃料空间的控制活塞表面包括突出部，燃料空间设置在该突出部的内侧。第二流动路径包括环绕所述突出部的收集空间。当控制活塞位于其第一位置时，突出部抵靠喷射器主体，并由此关闭燃料空间和收集空间之间的流动连通。当控制活塞向第二位置移动时，燃料空间和收集空间之间经过突出部和喷射器主体之间的间隙开启流动连通。当突出部和喷射器主体之间的间隙具有相对较大的流动横截面面积时，燃料空间中的燃料压力可以被快速释放。这提高了喷射器针的打开速度。

在下文中本发明将通过示例和附图来进行说明，其中：

图1示出了处于关闭位置的根据本发明的一个实施方式的燃料喷射器。

图2是图1中所示的部分A的局部放大视图。

图3示出了处于其打开位置的图1的燃料喷射器。

图4是图3中所示的部分B的局部放大视图。

图5示出了根据本发明的另外一个实施方式的燃料喷射器。

这些附图公开了一种用于柴油发动机的燃料喷射器1。该发动机可以是大型柴油发动机，大型柴油发动机在这里是指例如能够用作船舶中的或者热电动力设备中的主发动机和辅助发动机。该发动机设置有共轨燃料喷射系统，其中燃料通过高压泵被供供给蓄压器，从该蓄压器中再被引入到燃料喷射器1中。燃料从燃料喷射器1喷射到发动机的气缸4中。

燃料喷射器1包括燃料喷射器主体2，该燃料喷射器主体具有在喷射到气缸4中之前用于存储燃料的燃料室3。该燃料室3被布置用于接收来自于蓄压器中的压缩燃料。该燃料喷射器1包括用于将压缩燃料供给燃料室3中的燃料入口5。燃料入口5与蓄压器流动连通。燃料入口5与燃料室3通过入口导管6连续流动连通。该燃料喷射器1还包括用于将燃料从喷射器1排出的燃料出口18。燃料出口18处的燃料压力低于燃料入口5处的燃料压力。