减少颗粒排放物的高压汽油喷射器座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆的汽油直喷，并且更具体地涉及提供一种具有暴露给热燃烧气体的增大表面面积的喷射器座，以提高该座的温度并且因此减少颗粒排放物。
【背景技术】
[0002]汽油发动机的颗粒排放物在欧洲在2014年将以新的方式控制，引入6X 112颗粒/km的EU6a规定，并且在2017年引入EU6c，进一步减少到6 X 111颗粒/km。类似地，美国规定引入LEVIII，将强加类似挑战性的标准。标准在2014年被设定为10mg/mi，在2018年为3mg/mi，以及在2025年为lmg/mi。颗粒排放物的主要来源已知是来自扩散火焰，其由蒸发自在燃料喷射器顶端上的沉积物的燃料所供给。
[0003]已知的是将燃料喷射器进一步伸入燃烧室减少了颗粒排放物。增加喷射器顶端突出部通过将更多的喷射器顶端表面面积暴露给热燃烧气体使得喷射器顶端温度升高。这进而增强了任何残留在顶端上的燃料的蒸发，所以当火焰前锋经过时，没有或只有很少残留在顶端上的燃料被点燃。更高的顶端温度也增强了在顶端上的沉积物的氧化，从而减少了保持燃料的沉积物的海绵状表面。
[0004]虽然看起来简单的增强，但是在已有发动机和喷射器中增加喷射器顶端突出部既不简单也不便宜。如果喷射器基本不做改变，那么突出部只能通过改变气缸头和燃料轨的设计和机加工来增加。在大排量的场景下，这些是不简单也不便宜的改变。类似地，将喷射器做得更长而不是改变发动机部件则会高度影响自动化部件制造、组装和测试设备，导致大的工具成本、非标准产品、以及与工具和部件转换相关的质量风险。
[0005]因此，需要提高喷射器顶端温度以降低颗粒排放物，而基本上不影响发动机或喷射器加工和组件加工。
【发明内容】
[0006]本发明的目标是满足上面提及的需求。根据实施例的原理，这个目标通过提供一种燃料喷射器来实现，该燃料喷射器具有入口、出口、和提供从入口到出口的燃料流动管道的通道。燃料喷射器包括在通道中在第一位置和第二位置之间可移动的阀结构。座被设置在出口处并具有与所述通道连通的至少一个座通路。该座在第一位置中连续地接合阀结构的一部分，从而关闭座通路以及防止燃料离开座通路。阀结构在第二位置中与座通路间隔开，从而使得燃料能够移动通过通道并通过座通路离开。该座包括外侧顶端表面，座通路延伸穿过该表面。翅片结构被设置在外侧顶端表面上中，且被构造和布置成与没有该翅片结构的外侧顶端表面的表面面积相比增大了外侧顶端表面的表面面积。包含翅片结构的外侧顶端表面被构造和布置成被燃烧气体加热，从而使得外侧顶端表面达到的温度高于没有该翅片结构的外侧顶端表面会达到的温度，以便使接触外侧顶端表面的燃料蒸发。还公开了提供这样的燃料喷射器的方法。
[0007]根据已公开实施例的另一方面，燃料喷射器的座包括限定穿过其中的至少一个座通路的表面。外侧顶端表面被提供，该至少一个座通路延伸穿过该表面。在外侧顶端表面中，提供的机构用于与没有该机构的外侧顶端表面的表面面积相比增大外侧顶端表面的表面面积。其中，当座被放置在与发动机相关联的燃料喷射器中时，包含该机构的外侧顶端表面被构造与布置成被燃烧气体加热，从而使得外侧顶端表面达到的温度高于没有所述机构的外侧顶端表面会达到的温度，以便使接触外侧顶端表面的燃料蒸发。
[0008]本发明的其他目标、特征和特点，以及操作方法和结构的相关元件的功能、零件的组合和制造的经济性，通过考虑下面的详细描述和所附的权利要求参考附图将变得更加明显，下面的详细描述，所附的权利要求以及附图都形成该说明书的一部分。
【附图说明】
[0009]本发明通过其优选实施例的下面的详细描述结合附图将会被更好地理解，其中，相同的附图标记指代相同的部件，其中:
[0010]图1是根据实施例提供的汽油直喷式燃料喷射器的视图；
[0011]图2是图1中在2处圈出的部分的放大视图；
[0012]图3A是图1的喷射器的喷射器座的放大图，具有包括根据第一实施例提供的翅片结构的顶端表面；
[0013]图3B是图3A的喷射器座的剖视图，没有示出座中的离开通路；
[0014]图4A示出了喷射器座，其具有包括根据第二实施例提供的翅片结构的顶端表面；
[0015]图4B是图4A的喷射器座的剖视图，没有不出座中的尚开通路；
[0016]图5A示出了喷射器座，其具有包括根据第三实施例提供的翅片结构的顶端表面；
[0017]图5B是图5A的喷射器座的剖视图，没有不出座中的尚开通路。
【具体实施方式】
[0018]参见图1，根据实施例的汽油直喷式燃料喷射器被不出，整体上以10表不。燃料喷射器10具有燃料入口 12、燃料出口 14、以及从燃料入口 12延伸到燃料出口 14的燃料通道16。喷射器10是常规的螺线管操作型，具有由线圈20操作的电枢18。由来自电子控制单元(未示出)流过线圈20的电流产生电磁力。电枢18的移动也使操作地附接的针22和球阀24移动到与座(整体上以26表示)隔开或连续地接合座的位置。针22和球阀24限定喷射器10的阀结构。取代提供球阀24，能够意识到的是阀结构能够仅包括针22，针的端部接合座26。
[0019]球阀24的移动分别打开或关闭至少一个计量孔或穿过座26设置的座通路28 (图2)，其分别允许或抑制燃料流过燃料喷射器10的燃料出口 14。在实施例中，多个计量座通路28被设置在座26的本体中。限定更多或更少通路28的表面能够取决于应用被提供。通路28延伸穿过座26的外侧顶端表面30的半球形或凸形隆起32。外侧顶端表面30的平坦表面33 (图3A)围绕隆起32。表面33优选地被用于将座26压入喷射器10的阀结构中。外侧顶端表面30限定了燃料喷射器10的端部，且能够被视作是喷射器顶端面。隆起32通常被称为“压窝(dimple) ”。
[0020]图3A和3B示出了根据实施例包含隆起32的座26。为了增大顶端表面30的表面面积，一般用34表不的翅片结构被设置在顶端表面30中。在该实施例中，翅片结构34被设置在顶端表面30的隆起32的表面中，但是如果需要能被设置在顶端表面30的平坦表面33中。在图3A和3B的实施例中，翅片结构34被限定为在隆起32的外侧表面中从隆起32的中心径向延伸的多个沟38。沟38靠近通路28但不与通路28或球阀24驻留在其中的通路40连通。通路40与燃料通道16连通。沟38能够具有相同或不同的长度、宽度和/或深度。
[0021]因为外侧顶端表面30具有翅片结构34，当喷射器与发动机相关联时，顶端表面30的表面积被增大，从而增加了在通路28周围的临界区域中的顶端表面30的温度和余隙容积(sac volume)。因此，包含翅片结构的外侧顶端表面被构造和布置成被燃烧气体加热，从而使得外侧顶端表面30达到的温度高于没有翅片结构34的外侧顶端表面30会达到的温度，以便使接触外侧顶端表面的燃料蒸发。这增强了蒸发、闪沸和混合。同样，通过保持顶端表面高温和在燃烧之前蒸发任何燃料，顶端表面上的沉积物能够被最小化。
[0022]参见图4A和4B，翅片结构的另一个实施例被示出，整体上以3^表示。在这个实施例中，沟3V构造成围绕通路28的大致同心圆。沟3V不与通路28或通路40连通。沟38'能够具有相同或不同的宽度和/或深度。这个实施例是优选的，因为座26通常是车铣部件(turned