燃料噴射器致動器組件及使用和制造的相關方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年7月21日申請號為201080048892. 2 (PCT/ US2010/002077)名稱為"燃料噴射器致動器組件及使用和制造的相關方法"的中國申請的 分案申請。
[0002] 相關申請的奪叉引用
[0003] 本申請要求以下申請的優先權和受益權：2009年8月27日提交的名稱為 "OXYGENATEDFUELPRODUCTION" 的美國臨時申請No. 61/237, 425 ;2009 年 8 月 27 日提 交的名稱為"MULTIFUELMULTIBURST"的美國臨時申請No. 61/237,466 ;2009年8月27 日提交的名稱為"FULLSPECTRUMENERGY"的美國臨時申請No. 61/237,479 ;2009年10 月 19 日提交的名稱為"MULTIFUELSTORAGE,METERINGANDIGNITIONSYSTEM" 的美國專 利申請No. 12/581，825 ;2009 年 12 月 7 日提交的名稱為"INTEGRATEDFUELINJECTORS ANDIGNITERSANDASSOCIATEDMETHODSOFUSEANDMANUFACTURE" 的美國專利申請 No. 12/653, 085 ;2009 年 12 月 7 日提交的名稱為"INTEGRATEDFUELINJECTORSAND IGNITERSANDASSOCIATEDMETHODSOFUSEANDMANUFACTURE" 的PCT申請No.PCT/ US09/67044;2010年 2 月 13 日提交的名稱為"FULLSPECTRUMENERGYANDRESOURCE INDEPENDENCE"的美國臨時申請No. 61/304, 403 ;以及2010年3月9日提交的名稱為 ^SYSTEMANDMETHODFORPROVIDINGHIGHVOLTAGERFSHIELDING,FOREXAMPLE,FORUSE WITHAFUELINJECTOR"的美國臨時申請No. 61/312,100。這些申請中的每一個均以其全 部內容通過引證結合在本文中。
技術領域
[0004] 以下公開大致涉及集成的燃料噴射器和點火器以及用于在燃燒室中直接噴射和 點燃各種燃料的相關部件。
【背景技術】
[0005] 燃料噴射系統一般用于將燃料噴霧噴射到發動機的進氣歧管或燃燒室內。自從 1980年代后期，燃料噴射系統已經幾乎完全替代化油器成為用于汽車發動機的主要燃料 輸送系統。用于這些燃料噴射系統中的燃料噴射器通常能夠實現兩個基本功能。第一，它 們輸送計量量的燃料用于發動機的每個吸入沖程，使得能夠保持用于燃料燃燒的適當的空 氣-燃料比。第二，它們分散燃料以提高燃燒過程的效率。傳統燃料噴射系統通常連接至 加壓燃料供給裝置，可以通過改變噴射器打開的時間將燃料計量地輸入燃燒室內。還可以 通過迫使燃料通過噴射器中的小孔將燃料分散到燃燒室內。
【附圖說明】
[0006] 圖IA是根據本公開的實施例構造的噴射器的示意性截面側視圖。
[0007] 圖IB是根據本公開的另一個實施例構造的噴射器的截面側視圖。
[0008] 圖2是根據本公開的另一個實施例構造的噴射器的局部截面側視圖。
[0009] 圖3A是圖IB和圖2的噴射器的部件的立體圖。
[0010] 圖3B是基本沿圖3A的線3B-3B截取的截面側視圖，圖3C是基本沿圖3A的線 3C-3C截取的截面側視圖。
[0011] 圖4是根據本公開的又一個實施例構造的噴射器的噴嘴部分的局部截面側視圖。
[0012] 圖5A和圖5B是根據本公開的另外的實施例構造的閥組件和噴嘴組件的示意圖。
[0013] 圖6A和圖6B分別是根據本公開的又一個實施例構造的噴射器的截面側視圖和局 部分解的截面側視圖。
[0014] 圖6C和圖6D是示出圖6A和圖6B的噴射器的部件的多個特征的截面側視圖。
[0015] 圖6E和圖6F分別是圖6A和圖6B的噴射器的導電夾持組件的俯視平面圖和側視 圖。
[0016] 圖6G是圖6A和圖6B的噴射器的噴嘴部分的局部截面側視圖。
[0017] 圖7A是根據本公開的還一個實施例構造的噴射器的截面側視圖。
[0018] 圖7B是閥組件的放大的局部截面側視圖，圖7C是圖7A的噴射器的閥引導件的側 視圖。
[0019] 圖7D是基本沿圖7A的線7D-7D截取的截面側視圖。
[0020] 圖8A是根據本公開的又一個實施例構造的噴射器的截面側視圖。
[0021] 圖8B是圖8A的噴射器的致動器張緊器的主視平面圖。
[0022] 圖9A是根據本公開的再一個實施例構造的用于噴射器的閥致動組件的局部截面 側視圖，圖9B是圖9A的組件的一部分的放大的詳圖。
【具體實施方式】
[0023] 本申請將 2008 年 1 月 7 日提交的名稱為"MULTIFUELSTORAGE,METERINGAND IGNITIONSYSTEM"的美國專利申請No. 12/006, 774(現在為美國專利No. 7, 628, 137)的 主題的全部內容通過引證結合在本文中。本申請通過引證結合于2010年7月21日同時 提交的以下美國專利申請中的每一個的主題的全部內容，其名稱為'INTEGRATEDFUEL INJECTORSANDIGNITERSANDASSOCIATEDMETHODSOFUSEANDMANUFACTURE"（代理檔 案號No. 69545-8031US)INTEGRATEDFUELINJECTORSANDIGNITERSWITHCONDUCTIVE CABLEASSEMBLIES"（代理檔案號No. 69545-8033US);"SHAPINGAFUELCHARGEINA COMBUSTIONCHAMBERWITHMULTIPLEDRIVERSAND/ORIONIZATIONCONTROL"（代理檔 案號No. 69545-8034US);"CERAMICINSULATORANDMETHODSOFUSEANDMANUFACTURE THEREOF"（代理檔案號No. 69545-8036US);"METHODANDSYSTEMOFTHERMOCHEMICAL REGENERATIONTOPROVIDEOXYGENATEDFUEL,FOREXAMPLE,WITHFUEL-⑶OLEDFUEL INJECTORS"（代理檔案號No. 69545-8037US);以及"METHODSANDSYSTEMSFORREDUCING THEFORMATIONOFOXIDESOFNITROGENDURINGCOMBUSTIONINENGINES"（代理檔案號 No. 69545-8038US)。
[0024] 攝述
[0025] 本公開描述了用于提供構造成用于多種燃料并包括集成的點火器的燃料噴射器 的裝置、系統和方法。本公開還描述了用于內燃機的集成的燃料噴射和點火裝置，以及與其 有關的相關系統、組件、部件和方法。例如，如下所述實施例中的幾個大致涉及能夠基于燃 燒室狀態優化各種燃料的噴射和燃燒的可適應的燃料噴射器/點火器。某些細節在以下說 明中和圖IA至圖9中做出闡述以提供對本公開的各個實施例的全面理解。但是，下面對描 述通常與內燃機、噴射器、點火器和/或燃燒系統的其它方面有關的眾所周知的結構和系 統的其它細節不做闡述，以免不必要地弱化對本公開的各個實施例的說明。因此，可以理 解，以下闡述的細節中的多個提供用于說明以下實施例，以便足以使得本領域技術人員能 夠制造和使用所公開的實施例。但是，如下所述的細節和優勢中的多個未必是實施本公開 的某些實施例所必需的。
[0026]附圖中示出的許多細節、尺寸、角度、形狀及其它特征僅是對本公開的具體實施例 的例示。因此，其它的實施例在不脫離本公開的精神或范圍的情況下可以具有其它的細節、 尺寸、角度和特征。另外，本領域普通技術人員將會理解，本公開的另外的實施例可以在不 具有如下所述細節中的多個的情況下實施。
[0027] 在整個說明書中對"一個實施例"或"實施例"的參照指的是與該實施例相關地描 述的特定特征、結構或特性包括在本公開的至少一個實施例中。因此，在整個本說明書中的 不同位置中出現的詞語"在一個實施例中"或"在實施例中"并不一定總是指代同一實施例。 此外，特定的特征、結構或特性可以在一個或更多個實施例中以任意適當的方式組合。本文 中提供的標題僅為了方便，并不解釋所要求保護的公開的范圍或意義。
[0028] 圖IA是根據本公開的實施例構造的集成的噴射器/點火器110a("噴射器110a"） 的示意性截面側視圖。圖IA中所示的噴射器IlOa構造成將不同的燃料噴射到燃燒室104a 內并被控制成基于燃燒室l〇4a中的燃燒特性和狀態適應性地調整燃料噴射或爆炸的模式 和/或頻率。如以下詳細地說明的，噴射器IlOa和本文中描述的其它噴射器能夠優化用于 快速點火和完全燃燒的噴射的燃料。除噴射燃料之外，噴射器IlOa包括構造成點燃噴射的 燃料的一個或更多個集成的點火特征。這樣，噴射器IlOa可被用于將傳統內燃機轉換成能 在多種不同的燃料下操作。盡管所示噴射器IlOa的多個特征示意性地示出用于例示目的， 但是以下參照本公開的實施例的各個特征詳細地描述這些示意性地示出的特征中的多個。 因此，圖IA中噴射器的示意性地示出的部件的相對定位、位置、尺寸、定向等等并非旨在限 制本公開。
[0029] 在所示實施例中，噴射器IIOa包括具有中間部分116a的外殼或本體112a，中間部 分116a在基部部分114a與噴嘴部分118a之間延伸。噴嘴部分118a延伸以至少部分地通 過發動機頭部l〇7a中的端口，以將噴嘴部分118a的端部部分119a定位在與燃燒室104a的 界面處。噴射器IlOa還包括燃料通路或通道123a，燃料通路或通道123a從基部部分114a 通過本體112a延伸至噴嘴部分118a。通道123a構造成使得燃料流過本體112a。通道123a 還構造成使得噴射器IlOa的例如為致動器122a、儀表部件和/或能源部件的其它部件穿 過本體112a。在某些實施例中，致動器122a可以是線纜或桿，線纜或桿具有操作地聯接至 由噴嘴部分118a的端部部分119a承載的流量控制裝置或閥120a的第一端部部分。致動 器122a可以與閥120a或附連至閥120a的獨立的部件是一體的。這樣，流量閥120a靠近 與燃燒室l〇4a的界面定位。盡管未在圖IA中示出，但是在某些實施例中，噴射器IlOa可 以在位于燃燒室104a附近、以及在本體112a上的其它位置處包括多于一個的流量閥、以及 一個或更多個止回閥。
[0030] 根據所示實施例的另一個特征，致動器122a還包括操作地聯接至柱塞或驅動器 124a的第二端部部分。第二端部部分還可聯接至控制器或處理器126a。控制器或處理器 126a可以定位在噴射器IlOa上或者遠離噴射器110a。如以下參照本公開的各個實施例詳 細地說明的，控制器126a和/或驅動器124a構造成快速和準確地致動致動器122a，以經由 流量閥120a向燃燒室104a內噴射燃料。例如，在某些實施例中，流量閥120a可以向外運 動（例如，朝向燃燒室l