燃料噴射器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及用于內燃機的燃料噴射器，且具體而言，涉及用于柴油機的燃料噴射器。
【背景技術】
[0002]燃料在發動機的燃燒室內燃燒可以產生諸如煙灰以及NOx排放物之類的顆粒物。當前關注的是在使廢氣中NOx排放物最小化且使留存在燃燒室中以及通過廢氣釋放的顆粒物的量最小化的同時產生足夠的發動機動力。包括催化劑和顆粒過濾器的廢氣后處理裝置已經被普遍采用以減少廢氣中的NOx和顆粒物排放。
[0003]顆粒物及NOx排放可以取決于與發動機設計和操作相關的因素。這些因素可包括發動機壓縮比、燃燒室結構以及燃料噴射噴流樣式。可以利用這些因素進一步降低NOx及顆粒物排放的水平。
[0004]屬于卡特彼勒公司的發明專利EP1705360公開了一種帶有具有中心線并限定多個噴嘴出口的噴嘴主體的噴嘴組件。第一組噴嘴出口相對于中心線以第一角度取向。第二組噴嘴出口相對于中心線以第二角度取向。針閥設置在鄰近所述多個噴嘴出口的位置。
[0005]本發明至少部分地涉及改善或克服現有技術系統的一個或多個方面。
【發明內容】
[0006]在第一方面，本發明描述了一種用于將燃料蒸汽噴射進入內燃機燃燒室的燃料噴射器，所述燃料噴射器包括:具有中心軸線并可以安裝到燃燒室的噴射器主體；具有尖端的噴射噴嘴，該噴射噴嘴從噴射器主體縱向延伸；以及多個形成在尖端上的噴射排出孔，所述多個噴射排出孔配置成以750-795cc/min的流速排放燃料蒸汽。
【附圖說明】
[0007]當結合附圖閱讀時，根據各種實施例的說明將更加全面地理解本發明的上述及其他特征和優點，其中:
[0008]圖1是根據本發明的燃料噴射器的側視圖；
[0009]圖2是組裝到圖1所示的燃料噴射器中的噴射噴嘴的側視圖；
[0010]圖3是未組裝的噴射噴嘴的側視圖；
[0011 ] 圖4是沿著圖3所示的噴射噴嘴的尖端的方向A的視圖；
[0012]圖5是圖1所示的燃料噴射器上的燃燒墊圈的平面圖；以及
[0013]圖6是根據本發明的安裝到燃燒室的燃料噴射器的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本發明總體涉及一種用于減少內燃機中顆粒物產生的燃料噴射器10。燃料噴射器10可以組裝到內燃機的燃燒室。燃料噴射器10可以直接將燃料噴射進發動機汽缸，具體而言，噴射進發動機汽缸的燃燒室。
[0015]圖1示出了具有噴射器主體12和噴射噴嘴14的燃料噴射器10。噴射器主體12可以包括控制燃料蒸汽噴射的定時和持續時間的電致動器。電致動器可以包括可以附接到閥門構件(未示出)的偏置彈簧(未示出)、線圈(未示出)以及電樞(未示出)。致動器可以是任何適合的電致動器，例如但不限于壓電致動器或步進馬達。致動器可以是電磁致動器。閥門構件可以是針閥構件或提升閥構件。本領域的技術人員將理解的是，諸如滑閥或球閥構件之類的其他適合的閥門構件可以被替代。
[0016]噴射器主體12可以具有中心軸線P。噴射器主體12可以至少沿著其長度的一部分圍繞中心軸線P徑向大致對稱。噴射器主體12可以安裝到內燃機的燃燒室。
[0017]噴射噴嘴14可以從噴射器主體12縱向延伸。噴射噴嘴14可以在沿著中心軸線P的方向上從噴射器主體12延伸。噴射噴嘴14可以連接到噴射器主體12。噴射噴嘴14可以具有與中心軸線P相重合的中心軸線。噴射噴嘴14和噴射器主體12可以將中心軸線P作為共用軸線。
[0018]噴射噴嘴14的橫截面可以呈圓形。噴射噴嘴14可以具有7.2mm的直徑。噴射噴嘴14可以圍繞中心軸線P徑向對稱。
[0019]噴射噴嘴14可以具有主體15和尖端16。主體15可以是圓柱形。尖端16可以從主體15縱向延伸。噴射噴嘴14可以在沿著中心軸線P的方向上從噴射噴嘴14延伸。尖端I6可以具有與中心軸線P重合的中心軸線。噴射噴嘴14、噴射器主體12以及尖端16可以將中心軸線P作為共用軸線。尖端16可以圍繞中心軸線P徑向對稱。
[0020]在燃料噴射器10中可以提供燃料通道(未示出)用于加壓燃料的流動。燃料通道可以從噴射器主體12通向噴射噴嘴14和尖端16。針閥構件(未示出)可以定位在燃料通道中以控制燃料流動。針閥構件可以抵靠設置在噴射噴嘴14中的閥座(未示出)。
[0021]參考圖2，噴射器主體12可以進一步包括噴嘴緊帽26。噴射噴嘴14可以通過噴嘴緊帽26安裝到噴射器主體12，該噴嘴緊帽可以將燃料通道卡接到噴射噴嘴14中的燃料通道。噴射噴嘴14可以從噴嘴緊帽26延伸。噴射噴嘴14可以沿著中心軸線P從噴嘴緊帽26軸向延伸。噴嘴緊帽26可以共軸地與噴射噴嘴14對齊。
[0022]噴嘴緊帽26可具有與噴射器主體12相對定位的支承表面28。支承表面28可表示為垂直于中心軸線P的平面。噴射噴嘴14可從支承表面28沿中心軸線P軸向延伸。噴射噴嘴14可具有噴嘴長度，該噴嘴長度為從支承表面28到尖端16的軸向距離。噴嘴長度可以為約21.3mm至21.7mm。噴嘴長度可以為約21.5mm。
[0023]參照圖2，尖端16可為圓錐形。尖端16的基部18可連接至主體15，并且尖端的頂點20可與基部18和主體15相對布置。頂點20可與中心軸線P共線。尖端16可具有可形成于基部18與頂點20之間的側面22。側面22可以傾斜。在一個實施例中，側面22可以凹陷地傾斜。側面22可以在尖端16的外表面上凹陷地彎曲。
[0024]尖端16可包括形成于側面22的內表面上的閥座。針閥構件可抵靠在閥座上以防止來自燃料通道的燃料流至燃料通道在閥座下游的部分。針閥構件可延伸入尖端16的內部區段中。針閥構件可被包圍于尖端16的內部區段中。針閥構件可相對于閥座具有0.34mm至0.37mm的針閥升程。
[0025]燃料噴射器10可包括多個形成在尖端16上的噴射排放孔24。噴射器主體12中的燃料可從多個噴射排放孔24中排出。燃料可以以750cc/min至795cc/min的流速從多個噴射排放孔24排出。燃料可以以770cc/min的流速從多個噴射排放孔24排出。
[0026]多個噴射排放孔24的尺寸可設計為以750cc/min至795cc/min的流速將燃料蒸汽噴入燃燒室中。多個噴射排放孔24的尺寸可設計為以770cc/min的流速將燃料蒸汽噴入燃燒室中。
[0027]在一個實施例中。每個噴射排放孔24可為圓形。多個噴射排放孔24可具有相同的直徑。噴射排放孔24可各自具有0.156mm的直徑。
[0028]噴射排放孔24是通過噴射排放通道(未示出)的開口，所述噴射排放通道延伸穿過尖端16。每個噴射排放孔24延伸穿過側面22并且具有與燃料通道連通的入口(未示出)。入口繞中心軸線P徑向設置。每個噴射排放孔24的入口可布置于閥座的下游。
[0029]在一個實施例中，每個入口可為圓形。多個入口可具有相同的直徑。每個入口可具有與相應的噴射排放孔24相同的直徑。經過每個入口的平面可以與經過相應的噴射排放孔24的平面平行。
[0030]每個噴射排放孔24通過噴射排放通道連接至相應的入口。噴射排放通道可從中心軸線P徑向延伸。在一個實施例中，多個噴射排放通道可具有相同的長度。
[0031]燃料通道中的燃料可以進行加壓。燃料可由外部高壓栗(未示出)進行加壓。燃料可加壓至9.8MPa的壓力。從多個噴射排放孔24排出的燃料的壓力可為9.8MPa。來自多個噴射排放孔24的燃料可以在9.8MPa的壓力下噴入燃燒室中。
[0032]汽缸側背壓可以為50bar。泄漏背壓可為lOKPa。當汽缸側背壓為5Mpa時，燃料蒸汽可以以770cc/min的流速進行噴射。當泄漏背壓為1Kpa時，燃料蒸汽可以以770cc/min的流速進行噴射。
[0033]參照圖3，噴射噴嘴14的主體15可延伸至噴嘴基部27。主體15可具有26.45mm至26.55mm的長度。主體15可具有26.5mm的長度。噴嘴基部27可布置于噴油嘴緊帽26和噴射器主體12中。
[0034]每個噴射排放孔24可具有中心軸線Q。中心軸線Q可通過每個噴射排放孔24的中心點。在一個實施例中，每個中心軸線Q可以橫切于延伸穿過每個相應噴射排放孔24的平面。在一個實施例中，每個噴射排放通道具有縱向軸線，該縱向軸線與相應的噴射排放孔24的中心軸線Q重合。每個相應噴射排放通道可沿中心軸線Q延伸。在一個實施例中，每個中心軸線Q可與延伸穿過每個相應入口的平面垂直。
[0035]每個中心軸線Q可相對于中心軸線P具有角度α。每個中心軸線Q可相對于中心軸線P具有約65.5°至69.5°的角度α。每個中心軸線Q相對于中心軸線P具有約67.5°的角度α。
[0036]燃料噴射器10可具有由角度α限定的噴射錐角。燃料蒸汽可相對于中心軸線P以65.5°至69.5°的噴射錐角排出。排出的燃料蒸汽的覆蓋程度可由多個噴射排放孔24和相對于中心軸線P的相應角度α來確定。來自多個噴射排放孔24的燃料蒸汽可以以約135°至140°的噴射錐角排出。
[0037]圖4示出了在噴射噴嘴14的中心軸線P的方向A上觀察的尖端16上的噴射排放孔24。多個噴射排放孔24可以繞中心軸線P設置。多個噴射排放孔24可以繞中心軸線P徑向設置。噴射排放孔24與中心軸線P的距離可以是相等的。多個噴射排放孔24可以相互成角度地繞中心軸線P間隔設置。
[0038]多個噴射排放孔2