08在撞擊致動器112的止動件116之前 獲得動量。例如，第一距離〇 :是驅動器108經由致動器112使流量閥114運動從而打開流 量閥114所前進的總距離。更具體地，第一距離D1至少近似地等于第二距離D2加上使得流 量閥114與閥座122充分地間隔開從而將燃料噴射到燃燒室內時流量閥114運動的距尚。 在一個實施例中，第二距離D2可以在第一距離Di的大約10%至40%之間。但是，在其它實 施例中，第二距離D2可以小于第一距離D:的10%或大于第一距離D:的40%。在仍然的另 外的實施例中，第二距離D2可以從噴射器100消除，使得當閥處于關閉位置中時驅動器108 接觸致動器止動件116。
[0046] 操作中，燃料管道136通過燃料過濾器142將燃料引入噴射器100的基部部分104 內。當燃料流過噴射器100時，控制器能夠準確地為力發生器106提供動力以致動驅動器 108,驅動器108接著使致動器112運動以從閥座122提升流量閥114 (S卩，使流量閥114向 內運動）。被致動的驅動器108因此能夠克服偏置構件130和/或吸引元件124的偏置力 以運動遠離噴嘴部分102。此外，所示實施例通過使驅動器1308能夠在沖擊致動器止動件 116以使閥114運動之前在運動第二距離D2的同時獲得相當大的動量和相關的動能，來允 許流量閥114在相對較高的壓差下的操作。這樣，驅動器108能夠克服相當大的壓力梯度以 使流量閥114運動。在消除第二距離D2的實施例中，驅動器108能夠響應于力發生器106 中的電流直接或瞬間地使致動器112移動。
[0047] 力發生器106響應于控制器的電流中斷使得燃料流和所產生的壓力、偏置構件 130和/或吸引元件124能夠將驅動器108推動或迫動至常閉位置，接著使得流量閥114返 回至常閉位置。例如，驅動器108的遠端部分能夠接觸流量閥114或另外地使流量閥114 運動至閥座122上的關閉位置。隨后向力發生器106施加電流，能夠使驅動器108運動以 接觸致動器112,并再次使閥114運動或從閥座122提升閥114以將燃料噴射到燃燒室內。
[0048] 除從燃料過濾顆粒和碎肩之外，基部部分104處的過濾器142還可以作用為催化 處理器，用于防止任何氫單原子或氫離子進一步通入噴射器100內，包括通入容置偏置構 件130的燃料通道128內。該目的通過以下發現而得到支持，盡管暴露于氫單原子和氫離 子（如同可能在焊接操作期間、在酸性環境中以及在金屬電鍍操作期間遇到的）使合金鋼 老化和脆變，但是這些合金不會由雙原子氫氣（H2)而變得脆化。因此，過濾器142能夠防 止偏置構件130由于氫脆導致的不利老化。以下反應式Fl和F2概括了通過過濾器142的 催化作用消除氫離子和氫原子。
[0049] 2H++2e--H2 反應式Fl
[0050] 2H-H2 反應式F2
[0051] 在反應式Fl的過程中，通過經由金屬燃料管道136使噴射器100接地至電子源來 提供電子。還可以通過將力發生器106的一端接地至導電殼體109來提供電子用于實現反 應式Fl的過程。能夠通過包括例如氧化物（例如氧化鋅、氧化錫、氧化鉻（chromia)、氧化 鋁和氧化硅）的各種作用劑和化合物來保證從氫單原子成核為氫雙原子，氧化物可以作為 包括基質（例如鋁和/或鋁-硅合金）的表面的纖維和/或顆粒結合在過濾器142中。這 些纖維、顆粒和/或由例如為鋁、鎂或鋅的金屬和/或合金制成的其它適當的形式也可以用 作過濾器142中的催化劑。在各種基質上進行類似的化學氣相沉積和/或濺鍍沉積并隨后 被部分氧化的這些金屬可被定位在過濾器142中，以提供由反應式Fl和F2概括的催化過 程。提供氧化電勢的燃料，例如包含使得這些金屬氧化物能夠自恢復的水蒸汽的"氧化"燃 料，如在2009年8月27日提交的名稱為"OXYGENATEDFUELPRODUCTION"的美國臨時專利 申請No. 61/237,425中所描述的。在例如為琴用鋼絲、彈簧鋼、沉淀硬化（PH)鋼或鉻硅鋼 合金的高強度合金材料被選擇用于偏置構件130的實施例中，還可以通過使偏置構件130 鍍有例如為鋁的保護性金屬來提供額外的保護。例如，可以利用包括例如熱鍍、電解、化學 蒸汽和/或濺鍍過程的任何適當的電鍍法對偏置構件130進行電鍍。
[0052] 所示實施例的噴射器100還能夠分送超高壓燃料，包括以氫為特征的燃料，以氫 為特征的燃料產生為甲烷和氫氣的混合物，其中甲烷來自厭氧消化、熱解或天然氣資源，氫 氣通過選定的碳氫化合物的電解、高溫分解重整而產生。例如為10,OOOpsi的氫氣、甲烷、 氨或其它以氫為特征的混合物的這些加壓燃料可被供給至噴射器100,并通過噴射器100 準確地計量以獲得所需的燃料爆炸。
[0053] 根據所示實施例的另一個特征，驅動器108是噴射器100中比例相對較長的部件。 更具體地，驅動器108的縱向長度和力發生器106的對應的縱向長度可比驅動器108的直 徑大數倍。這能夠允許或另外地便于由流過噴射器100的燃料冷卻這些部件。更具體地， 流過噴射器100的燃料可以冷卻驅動器108和/或力發生器106。例如，當燃料沿著燃料 通道或通路（沿噴射器100縱向地延伸）113流動時、以及在燃料孔或腔126中流過驅動器 108時、和/或在驅動器腔118中的第二燃料孔或通路（大致包圍驅動器108) 150內圍繞驅 動器108流動時，燃料能夠從驅動器108吸收熱。這在現代頂置氣門發動機的許多應用中 是有利的，由于發動機的閥蓋周圍和/或下面的環境的溫度通常接近使力發生器106中的 電磁線絕緣的聚合物的操作極限，因此現代頂置氣門發動機實質上排除了將熱排出至噴射 器的外部環境的機會。
[0054] 圖2是根據本公開的另一個實施例構造的噴射器200的局部截面側視圖。噴射器 200包括在結構和功能方面與圖IB中示出的噴射器100以及本文中公開的其它噴射器的 對應的特征大致相似的若干特征。例如，圖2中示出的噴射器200包括燃料管道136、力發 生器106、驅動器108和對應的致動器112以及相關的流量閥114。所示噴射器200還包括 偏置或吸引元件212 (例如，環形磁鐵或永久性環形磁鐵），以吸引或迫使驅動器108到達 常閉位置。閥114還可以包括例如為環狀彈性密封件或0形圈的密封件218,用于在閥114 處需要無氣泡密封和當利用可以使固體顆粒沉淀或另外地獲得固體顆粒的燃料時的應用。
[0055] 在所示實施例中，噴射器200還包括多個另外的燃料流動路徑或通道，另外的燃 料流動路徑或通道將燃料引導通過噴射器200的各個部件，以使燃料能夠接觸這些部件的 表面并冷卻這些部件或將來自這些部件的熱傳導至燃料。更具體地，對于冷卻所示實施例 中的力發生器106 (可以包括多個螺線管繞組），噴射器200包括聯接在燃料管道136與力 發生器106處的入口分配器204 (例如，環形或環狀分配器）之間的第一燃料冷卻通路202。 入口分配器204通過多個入口開孔206將燃料分散到圍繞力發生器106的殼體109內。噴 射器200還包括多個出口開孔208,以使得燃料能夠排出力發生器106并收集在出口分配器 或收集器210(例如，環形或環狀分配器）處。第二燃料冷卻通路212從出口分配器210延 伸至燃料通道214。當閥114打開時，能夠通過從燃料通道214通過到達燃料排出通路103 而將燃料排出噴射器200。
[0056] 根據所述實施例的另一個特征，噴射器200還包括另外的燃料通路216,燃料通路 216徑向地向外延伸以使得燃料能夠在力發生器106與驅動器108之間通過。例如，這些燃 料通路216使驅動器腔118中的燃料孔150與環繞力發生器106的殼體109流體地聯接。 這樣，在操作期間，燃料還可以徑向向外和/或徑向向內地通過，以傳導來自噴射器200的 部件的熱，例如來自力發生器106和驅動器108的熱。
[0057] 在某些實施例中，例如在四沖程發動機應用中，期間發生燃料噴射的時間段的范 圍一般為完整周期（例如720° )的每隔一個曲軸旋轉的大約30°至120°。縱向燃料腔 126和113 (圖1)因此能夠設置用于驅動器108的快速冷卻，特別是在曲軸旋轉的大約30° 至120°的范圍的時間段。這樣，驅動器108可以用作內部散熱器，以接收從螺線管線圈或 力發生器106放出的熱。另外的熱還可以從力發生器106排出至循環通過各個燃料分配器 和通路204、206、208和216的燃料。因此，在驅動器108和閥114處于常閉位置時的曲軸 旋轉的690°至720°的時間段，力發生器106可以提供優良的散熱能力以確保有效的快速 動作和長壽命。
[0058] 從噴射器100、200的部件傳導的這些熱可被有利地增加至輸送到燃燒室的燃料， 而非損失至環境中。類似地，通過傳導至經過具有這種散熱能力的這些噴射器實施例的燃 料的這些熱，便于由熱電、光電、振動和壓力壓電發生器獲得能量。這種熱傳導對于長壽命、 摩擦的最小化和快速操作也是有益的，以便充分地冷卻力發生器106和驅動器108。將熱傳 導至流過力發生器106的部件和相關特征的燃料能夠實現低成本的模數化部件組件，包括 結合在絕熱玻璃或聚合物內的力發生器106。
[0059] 圖3A是驅動器108的立體圖，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，示出驅動器108的多個特征。共同參照 圖3A至圖3C，驅動器108包括具有致動器開口 120的本體301，致動器開口 120在中心并 縱向地延伸貫穿本體301。致動器開口 120構造成可運動地接收圖IB的致動器112。本體 301還包括初始燃料通道128,初始燃料通道128流體地聯接至與致動器開口 120徑向地間 隔開的一個或更多個燃料腔126 (例如，圖3C中所示的第一至第六燃料腔126a至126f)。燃 料腔126縱向地延伸通過驅動器108,以使得燃料在接觸本體301的同時流過驅動器108。 盡管在所示實施例中驅動器108包括對稱地間隔開的六個燃料腔126,但在其它實施例中， 驅動器可以具有以對稱或不對稱分布模式定位的更多或更少的燃料腔126。本體301的外 表面還包括多個脊304 (圖3C)，以使得燃料能夠在驅動器腔118 (圖1B)內圍繞驅動器108 流動。
[0060] 根據所示實施例的又一個特征，驅動器108的本體301包括從燃料腔128中的一 個徑向向外延伸的槽或縫302。在某些實施例中，縫302可以是從致動器開口 120徑向向 外延伸的大致直的縫或槽。但是，在其它實施例中，縫302可以具有大致彎曲或螺旋形狀。 縫302構造成為驅動器108的本體301的至少一部分中的材料不連續性，以防止操作期間 在驅動器108中形成渦電流。還可以通過由具有高電阻的鐵磁合金形成驅動器108來防止 這種渦電流。
[0061] 圖4是根據本公開的另一個實施例構造的噴射器的噴嘴部分402的局部截面側視 圖。噴嘴部分402包括在結構和功能上與如上所述的噴射器的對應的特征大致相似的多個 特征。但是，如以下詳細地說明的，噴嘴部分402構造成當達到燃燒室的預定或所需壓力梯 度時致動或者另外地將燃料噴射到燃燒室內。這種壓力梯度可以被稱作，例如，足以打開 通常朝向關閉位置偏置的流量閥的開啟壓力。在所示實施例中，例如，噴嘴部分402包括 當流量閥441位于關閉位置時接觸閥座422的向外打開流量閥441。閥441聯接至致動器 412 (例如，線纜、桿等等），致動器4