专利名称：具有新颖入口阀布置的流体喷射器的制作方法
具有新颖入口阀布置的流体喷射器本发明涉及具有新颖入口阀布置的流体喷射器。目前，机动车中的大多数内燃机使用燃料喷射系统以将燃料供应给发动机的燃烧室。这些燃料喷射系统取代了较早技术的化油器，因为燃料喷射系统具有对于燃料传递的更佳控制以及使得发动机能够满足排放法律目标以及改善总体发动机效率。在机动车的内燃机中，燃料喷射系统最常见地采用高压燃料供应轨道和喷射器来工作，所述喷射器是接通/断开阀，其可被切换至开启以允许燃料经由合适的喷嘴来传递以及接着关闭以停止传递燃料。在每个发动机循环中，所传递的燃料量由在每个循环中阀开启的时间量来控制。虽然这种系统是十分有效的并且允许对于燃料传递的良好控制，但是对于安装到小型发动机(例如，用于园艺设备(诸如，割草机)和小型摩托车中的发动机)中而言，这种系统通常太复杂且太昂贵。迄今为止，这种发动机仍在使用化油器。在GBM21M3中，申请人公开了一种适用于小型发动机的燃料喷射系统，其中喷射器用作正排量泵并且分配针对每个喷射器和每一个喷射器操作确定的燃料量。喷射器由电子控制器控制，以在至少大多数发动机循环的每个循环中在多个时机(occasion)下操作。在发动机速度和/或负载增加时，所述控制器通过增加燃料喷射器在发动机循环中操作的时机的数量来增加每发动机循环中所传递的燃料量。相反，响应于降低发动机速度和/ 或负载，所述控制器通过减少燃料喷射器在每发动机循环中操作的时机的数量来减少所传递的燃料量。通过改变循环中喷射器操作的数量，可在分离步骤中改变发动机循环中所传递的燃料量。从GBM21543所包括的原理开始，申请人致力于改良并改进本文所述的燃料喷射器的操作。为此，申请人致力于改进入口阀的设计，所述入口阀用于控制流体到喷射器的燃料腔中的流入，燃料随后在活塞的运动下从该燃料腔分配。在GBM52954中公开了改进的入口阀设计。在该专利申请文件中，入口阀被示出为附接到活塞并且随着活塞移动，所述活塞在燃料腔中往复运动以将燃料抽吸到燃料腔中以及从燃料腔驱出燃料。在入口阀的控制下，燃料通过设置在活塞中的开口流入到燃料腔中。入口阀包括自身的环形支撑件，所述环形支撑件具有从其向内延伸到阀头的弯曲弹性臂。本发明在第一方面提供如权利要求1所要求的流体喷射器。本发明在第二方面提供如权利要求23所要求的流体喷射器。本发明在第三方面提供如权利要求27所要求的流体喷射器。本发明在第四方面提供如权利要求34所要求的正排量泵。本发明在第五方面提供如权利要求38所要求的正排量泵。本发明在第六方面提供如权利要求39所要求的正排量泵。现将参考附图来描述本发明的优选实施方式，在附图中
图1是根据本发明的流体喷射器的第一实施方式的立体图；图2是图1的流体喷射器的分解图；图3是通过图1的流通喷射器的剖视图；图4是用于图1至3的喷射器中的入口阀的平面8
图5是图4的入口阀的立体图；图6a是沿着图6b的线B-B截取的通过图1至3的流体喷射器的进入和传递子组件的剖视图；图6b是图6a中所示的进入和传递子组件的侧视图；图6c是图6a和图6b的进入和传递子组件的又一立体形式的剖视图；图7a和图7b示出了图4和5的入口阀的操作；图和图8b示出了在较早附图中所述的流体喷射器的变型，其具有带有可在变容积泵送腔内操作的修改端面的活塞；图9示意性地示出了如图8a和8b示意性地所示的活塞的前表面；图IOa和IOb分别示出了前端面和通过活塞的截面，所述活塞适于在图8a和8b 中示意性地所示的流体喷射器的变型中使用；图11a、lib和lie分别是示出了适于在图8a和8b中示意性地所示的变型中使用的活塞的表面的端视图、通过相同活塞的剖视图以及活塞的相应视图；图1 是通过整体形成阀座构件和传递喷嘴的部件的剖视图，所述部件可使用于图1至3的流体喷射器中以代替图6a和6b的独立阀构件和传递喷嘴(该剖视图沿图12b 中的线A-A截取)；图12b是图12a的部件的侧视图；图12c是图12a、12b的部件的平面图；以及图12d和12e是图12所示的部件的立体图。将具体地参考将流体喷射器作为内燃机中的汽油燃料喷射器的使用描述本发明， 因为流体喷射器理想地适用于此目的。然而，喷射器同样地适于传递其它流体，如将在下文中描述的。图1示出了流体喷射器10，其在图2中以分解图被示出并且在图3中以剖视图被示出。将这些附图结合在一起考虑，可看出单元10包括活塞11，所述活塞在活塞腔内往复运动，所述活塞腔位于由部件的组件形成的壳体内。活塞11在其中往复运动的活塞腔由壳体部件12提供。活塞11与壳体部件12、阀座构件13和传递喷嘴14的一部分一起限定流体泵送腔15，所述流体泵送腔随着活塞11的运动而改变容积。喷射器10包括围绕壳体部件12的环形凸台12a的电线圈16，所述电线圈16能够被激励以使得活塞11在增加燃料泵送腔15的容积的方向上滑动。燃料喷射器10设置有复位弹簧17，所述复位弹簧17在活塞11和端部止挡件18 之间作用，所述端部止挡件被固定在针对喷射器单元10设置的盖19中的环形孔中。在图1至3中可看到电触头20和21，所述电触头20和21允许电流流动通过电线圈16。阀座部件13在其外表面上以城堡构型的性质构造，以提供开口，例如22、23 (见图 1)，所述开口允许燃料流入到流体喷射器单元10中。想到的是，燃料喷射器10的包括阀座部分13的至少一部分将浸入到汽油燃料中，例如通过将喷射器单元10定位在燃料罐或燃料腔内来实现。传递喷嘴14的输出部分Ha将延伸出燃料罐，以将燃料传递到内燃机(未示出)的进入通道中。燃料将流动通过城堡构型阀座13中的诸如22和23的开口而到达环形槽道M，所述环形槽道M被限定在阀座构件13的内表面与传递喷嘴14的外表面的一部分之间。在图3中可看出阀座部件13和传递喷嘴14的互补面对表面2 和14b，表面2 和14b —起限定用于将燃料传递到燃料泵送腔的环形槽道24。同样在图3中可看出用于控制燃料流出燃料泵送腔的单向出口阀，所述出口阀包括出口阀元件25，出口阀弹簧沈作用在出口阀元件25上，出口阀弹簧沈被安置在固定于环形输出部分Ha中的出口阀座27中。出口阀座27通过弯曲上游端27a和尖边缘下游边缘27b限定流动路径，所述尖边缘下游边缘27b限定孔31。输出阀构件25具有由帽观提供的半球形密封表面28，帽观与阀构件25的其余部分分离并且附连到该其余部分上。密封表面由帽观提供，帽观的材料针对在表面光洁度等方面的良好特性来选择，以提供可靠的密封以及良好的流体流。帽观延伸到阀构件25 的半球形表面上方，所述阀构件还限定台肩29，所述台肩四由出口阀弹簧沈接合。出口阀构件25的形状被特意地选择，以确保在帽观和传递喷嘴14的截头圆锥形内密封表面14c之间的良好密封。使用半球形帽观和截头圆锥形密封表面Hc免除了在将阀构件25与截头圆锥形表面14c的中心轴线轴向对准时紧公差的需要。半球形表面观还与截头圆锥形表面Hc —起作用以在阀构件25上提供一些对中力。活塞弹簧17在活塞11上的动作迫使来自于泵送腔15的燃料通过出口通道30然后经过半球形帽观。阀体25在远离阀帽观的径向上特意呈锥形，以便促使被传递的汽油进行期望的流动。台肩四所提供的突然变化促使经过阀构件25的燃料流变为紊流且因此确保良好混合。阀座27的内表面27a设置有朝向传递孔31的平缓弯曲形状，以便促进燃料向传递孔31的良好流动并且通过传递孔31的良好流动。尖边缘下游边缘27b促进燃料离开孔31的紊流且因此有助于雾化。单向入口阀32控制燃料从环形槽道M进入到泵送腔15中。入口阀32在图4中以平面图被示出并且在图5中以立体图被示出。单向入口阀32包括环形外部支撑件33和环形内部密封构件34，它们由三个弹性臂35、36和37连接到一起。每个弹性臂是弯曲性质的并且从环形外部支撑环33上的一点围绕内部环形密封构件34圆周地延伸到内部环形密封构件34上与弹性臂被附接到外部环形支撑件的所述点间隔开的一点。换句话说，使一半径从环形入口阀的中心延伸通过弹性臂连接到内部环形密封构件的点，那么在该半径与从环形入口阀的中心延伸通过同一弹性臂连接到外部环形支撑件的点的半径之间的角度大于10°。该配置允许弹性臂的长度足以赋予期望的偏置作用。单向入口阀32优选地从金属片材冲压或蚀刻或切割(例如，激光切割)为单件整块。图6a、6b和6c示出了包括阀座元件13和传递喷嘴14的子组件。这些部件一起限定活塞腔端面，所述活塞腔端面作为用于环形入口阀32的平坦密封表面40。阀座元件 13具有第一直径的中心圆形开口 101。传递喷嘴14具有环形前表面102，所述环形前表面 102的外径小于开口 101的直径。环形进入孔100被限定在表面102的外缘和阀座元件40 的环形表面的内缘之间。通过传递喷嘴14的出口通道104经由圆形出口孔通向泵送腔，所述圆形出口孔由传递喷嘴14的环形表面102围绕。环形密封元件34与密封表面40的开口 101所限定的环形进入孔100和喷嘴14的前部102对准并且密封所述环形进入孔100 和前部102，环形槽道46经由环形进入孔100通向泵送腔。
图7a和7b示意性地示出了燃料喷射器的操作。图7a示出了(为了说明目的以放大的方式示出)活塞11在电线圈16所产生的磁场的作用下向上的运动。活塞11的向上运动增加了燃料泵送腔15的容积。这经由开启的单向入口阀32将燃料通过环形入口通道M抽吸到燃料泵送腔15中。将燃料抽吸到腔15中降低了燃料中的压力。燃料中将可能溶解有一定量的气体， 燃料还可能变为具有降低的进入压力的两相式。那么，这将填充(即，抽吸)压力限制到被抽吸到燃料泵送腔15中的燃料的蒸汽压力，且这因此限制腔15的填充速度。为了最小化这种作用以及由此允许高速操作活塞11的正排量泵送动作，需要使得进入通道区域是大的并且使通道的型面平滑。入口阀还需要具有大的工作面积。提供如上所述的与入口阀32 的环形密封元件协作的环形进入孔24提供了新颖配置，该新颖配置在泵送循环的进入阶段期间具有大的流动面积以及低流动限制。当燃料泵送腔15已被填充有燃料时，那么线圈16被去激励且阀弹簧17于是强制活塞11将燃料驱至泵送腔15。由于被驱动燃料的流体压力因而出口阀构件25将远离其阀座移动，且因此开启的单向出口阀允许将燃料从腔15驱出。单向入口阀32将关闭以密封进入通道M，所述阀在燃料泵送腔15中的流体压力的作用下以及弹性臂35、36和37所提供的弹性力的作用下关闭。由限定出口通道30且包含出口阀25的相同部件部分地限定的环形入口通道14 的布置使得在被传递到泵送腔15中的燃料和离开泵送腔15的燃料之间发生一些有益的热交换。期望的是在燃料被传递到泵送腔之前停止燃料蒸发，且这可通过保持燃料冷却来实现；然而有利的是被传递的燃料蒸发以便确保随后的良好燃烧。由于燃料将在出口阀25 的区域中蒸发，因此该蒸发的冷却作用被有利地通过喷嘴14而到达入口通道M中的燃料 (或逆向考虑，内部通道M中的燃料的热量通过喷嘴14以加热被分配的燃料)。当活塞11达到其泵送行程的末端时，所述活塞11抵靠入口阀32并接着将入口阀 32紧靠在由阀座构件13和出口喷嘴14所提供的阀座上。使用活塞弹簧17的力来主动地关闭环形进入通道14具有显著的益处，以确保良好的主动密封。这允许弹性臂35、36和 37所施加的弹性力显著地减少，这是因为在单向入口阀和单向出口阀被关闭的停留时段期间，不仅仅依赖于该力来确保环形通道14的完整密封。弹性力的减少确保入口阀32在下一个进入行程开始时容易开启以及最小化对于进入流的任何限制，所述对于进入流的限制是由仅使穿过入口阀的压力下降以使得入口阀克服弹性臂34、35、36、37的弹性负载而保持开启的需要所造成的。该布置允许泵送活塞11相比于仅使用弹性臂的弹性力来关闭入口阀32的情形中在更高的速度下工作。该系统还起作用以防止任何未受控的附加流体由于通过出口通道30 将流体经过入口阀32抽吸到腔15中的流出流体的惯量而从环形入口 M被抽吸通过泵送容积15。通过使用活塞11将环形阀34压紧以关闭，可以省却用于入口阀的复位弹簧，在这种情况下入口阀可变为在泵送腔15内轴向自由移动的浮动部件。这种可能性在图8a和8b 中被示出。在图8b中，可看出入口阀32被夹紧到位，从而密封环形进入通道14。申请人:还认识到，部分地限定变容积泵送腔15的活塞11的端面可有利地配置以改善泵送腔的填充。图9示出了位于活塞11表面的前部上的十字设计特征，这在图8a和8b中用图中所示的凹部40表示。凹部40被设置为位于活塞表面上的十字形沟槽，如图9 所示。该设计特征允许燃料围绕入口阀自由流动，以最大化泵送腔的填充。通过允许流体到达入口阀32后面以及因而允许阀32从活塞11快速分离，该设计特征防止入口阀32的环形密封元件粘附到活塞的表面上。该特定形状的活塞11仍能够将入口阀32紧靠在密封表面上，从而关闭入口通道对，如上文所述的。图IOa和IOb分别是通过活塞11的另一变型的端视图和剖视图，示出了在活塞表面上的不同十字形状41 ；十字形状41由在活塞表面上进行两个垂直加工操作来形成。图 IlaUlb和Ilc示出了在活塞表面上具有星形配置42的又一变型，所述星形配置42由在活塞表面的中心处相交的三个直径上延伸的沟槽形成，所述沟槽彼此相互成角度。图IOa至 lib的布置的相同优势在于，允许围绕入口阀32的良好燃料流以及确保入口阀的环形密封表面从活塞快速分离。在图6a、6b和6c中，阀座元件13和传递喷嘴14是独立部件(通常是金属)。它们能够由图1 至12d所示的单个部件1200取代，该部件可由金属制成或者可以是由塑料材料成型的部件。在图12a中可看到孔1250，单向出口阀将被安装到该孔中；孔1250具有截头圆锥形表面1214c，出口阀的半球形端部28将密封到该截头圆锥形表面12Hc上。部件 1200提供用于环形入口阀32以及活塞腔端面的一部分的平坦密封表面1M0。在表面1240 中设置分段环形进入孔，所述分段环形进入孔包括弧形段12100、12010、12102和12103，它们具有公共曲率中心，即它们均位于对中在出口通道12104上的公共圆中。当提及该申请中的环形入口孔时，应当认为环形入口孔包括连续环形孔以及分段环形孔。弧形段由在密封表面1240和环形表面12102之间径向延伸的分隔壁12105、12106、12107和12108分隔开，环形表面12102围绕并限定用于圆形截面的出口通道12104的圆形出口孔。诸如1222、 1223、1224的外部开口允许燃料经由通道1246流入到燃料喷射器中。部件1200的包括开口 1222、1223、12M的至少一部分在使用中将被浸入到汽油燃料(或其它流体)中，例如从而保护燃料罐或腔(或流体罐或腔)中的喷射器单元。虽然在上文中喷射器被描述用于内燃机中的燃料喷射且喷射器尤其良好地用于该应用中，但是喷射器可用于传递任何流体。在先前的专利申请中，申请人描述其喷射器如何可用于将尿素(urea)传递到柴油发动机的排气中或发动机内的轴承的润滑剂中，这通过将液体润滑剂直接传递到与定位在附近的喷射器相关的轴承中来实现。其它排出的处理后流体可被喷射到发动机的排气管中，且在需要时还可喷射冷却水，例如以冷却催化转化
ο虽然在上述实施方式中电线圈用于在活塞上施加力，所述活塞起作用以增加泵送腔的容积并且将流体抽吸到泵送腔中，而弹簧被用于在活塞上施加力，所述活塞起作用以减少泵送腔的容积以及将流体从泵送腔驱出；但相反的操作是也可行的，即线圈可用于在活塞上施加力，所述活塞起作用以减少泵送腔的容积以及将流体从其驱出，而活塞弹簧用于在活塞上施加力，所述活塞起作用以增加泵送腔的容积并且将流体抽吸到腔中。代替使用电线圈和活塞弹簧，喷射器可以使用被连接到活塞的压电元件叠堆。变化的电压会被施加到该叠堆，以使得该元件周期性地膨胀和收缩且因此移动活塞以将流体抽入到泵送腔中以及从泵送腔驱出流体。可能的是，该单元可从流体传递的部位分离并且例如用作泵，所述泵由导管连接到物理上独立的传递喷嘴。
权利要求
1.一种流体喷射器，所述流体喷射器用作正排量泵，且所述流体喷射器包括壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中；单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出；所述流体喷射器的特征在于所述流体入口作为被设置在所述活塞腔的端面中的入口孔而包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表面；所述流体出口包括通过所述壳体的出口通道，所述出口通道经由所述活塞腔端面中的出口孔而通向所述泵送腔，所述出口孔与所述入口孔间隔开；并且所述单向入口阀包括密封元件，所述密封元件与所述入口孔对准并且可接合所述活塞端面，所述密封元件跨过所述入口孔以密封该入口孔。
2.根据权利要求1所述的流体喷射器，其中，所述入口孔是环形入口孔，并且所述密封元件是环形密封元件。
3.根据权利要求2所述的流体喷射器，其中，所述环形入口孔是连续环形孔。
4.根据权利要求2所述的流体喷射器，其中，所述环形入口孔是分段环形孔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体喷射器，其中，所述环形密封元件通过多个弯曲弹性臂连接到所述入口阀的周围环形支撑件。
6.根据权利要求5所述的流体喷射器，其中，每个弹性臂均从与所述环形支撑件附接的点围绕所述环形密封元件圆周地延伸至与所述环形密封元件附接的点。
7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的流体喷射器，其中，所述出口孔被设置在所述环形入口孔内。
8.根据权利要求7所述的流体喷射器，其中，所述活塞腔端面由所述壳体的部件的子组件提供，所述子组件包括传递喷嘴和被安装在传递喷嘴上的阀座元件，流体经由所述传递喷嘴从所述流体喷射器传递；其中，所述传递喷嘴具有环形表面，所述环形表面提供所述活塞腔端面的一部分并且围绕所述出口孔；并且所述阀座元件提供所述活塞腔端面的一部分并且具有开口，所述开口的内径大于所述传递喷嘴环形表面的外径，其中所述环形入口孔限定在所述阀座元件的所述环形表面的内缘与所述传递喷嘴的所述环形表面的外缘之间。
9.根据权利要求8所述的流体喷射器，其中，所述传递喷嘴具有外部弯曲表面，所述外部弯曲表面面对所述阀座构件的匹配内表面，所述两个面对的弯曲表面在它们之间限定所述子组件中的所述流体入口通道。
10.根据权利要求9所述的流体喷射器，其中，所述阀座元件具有城堡构型下缘，所述城堡构型下缘抵靠并接合所述子组件中的所述传递喷嘴的面对表面，所述城堡构型在其间限定开口，流体可经由所述开口流动到所述流体入口通道。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的流体喷射器，其中，流体出口通道延伸通过所述流体传递喷嘴，且所述单向出口阀包括出口阀元件和出口阀弹簧，所述出口阀元件设置在所述出口通道中，所述出口阀弹簧作用在所述出口阀元件和设置在所述流体传递喷嘴中的出口阀弹簧座之间，所述出口阀弹簧将所述出口阀元件偏置成与由所述流体传递喷嘴的内表面所提供的出口阀座接合。
12.根据权利要求11所述的流体喷射器，其中，所述出口阀元件设置有圆顶帽，所述圆顶帽接合所述出口阀座，且其中所述出口阀座是截头圆锥形。
13.根据权利要求11或12所述的流体喷射器，其中，所述流体传递喷嘴由导热材料制成，藉此在所述流体入口通道中的流体与所述流体出口通道中的流体之间进行热交换。
14.根据权利要求7所述的流体喷射器，其中，所述活塞腔端面由单个部件提供，所述单个部件提供传递喷嘴和阀座，流体经由所述传递喷嘴从所述流体喷射器传递；其中，所述传递喷嘴具有环形表面，所述环形表面提供所述活塞腔端面的一部分并且围绕所述出口孔；并且所述阀座提供所述活塞腔端面的一部分并且具有开口，所述开口的内径大于所述传递喷嘴环形表面的外径，其中所述环形入口孔限定在所述阀座的所述环形表面的内缘与所述传递喷嘴的所述环形表面的外缘之间。
15.根据权利要求14所述的流体喷射器，其中，所述部件在其外表面中具有开口，流体能够经由所述开口流动到所述流体入口通道。
16.根据权利要求14或15所述的流体喷射器，其中，流体出口通道延伸通过所述流体传递喷嘴，且所述单向出口阀包括出口阀元件和出口阀弹簧，所述出口阀元件设置在所述出口通道中，所述出口阀弹簧作用在所述出口阀元件和设置在所述流体传递喷嘴中的出口阀弹簧座之间，所述出口阀弹簧将所述出口阀元件偏置成与由所述流体传递喷嘴的内表面所提供的出口阀座接合。
17.根据权利要求16所述的流体喷射器，其中，所述传递喷嘴具有外部弯曲表面，所述外部弯曲表面面对所述阀座构件的匹配内表面，所述两个面对的弯曲表面在它们之间限定所述流体入口通道。
18.根据权利要求16或17所述的流体喷射器，其中，所述流体传递喷嘴由导热材料制成，藉此在所述流体入口通道中的流体与所述流体出口通道中的流体之间进行热交换。
19.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器，其中，所述活塞能够抵靠所述环形密封元件并且促使所述环形密封元件与所述活塞腔端面密封接合，其中所述环形密封元件被夹紧在所述活塞与所述活塞腔端面之间。
20.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器，其中，所述活塞设置有凹部，所述凹部与所述环形密封元件对准，所述凹部允许流体围绕所述环形密封元件流动。
21.根据权利要求20所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定十字形状。
22.根据权利要求20所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定星形形状。
23.一种流体喷射器，所述流体喷射器用作正排量泵，且所述流体喷射器包括壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中； 单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出； 所述流体喷射器的特征在于所述流体入口包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道经由所述活塞腔的端面中的入口孔通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表面；所述单向入口阀包括位于所述泵送腔中的密封元件，所述密封元件与所述入口孔对准并且可接合所述活塞腔端面，所述密封元件跨过所述入口孔以密封所述入口孔；并且所述活塞能够抵靠所述密封元件以促使所述密封元件与所述活塞腔端面密封接合，其中所述密封元件被夹紧在所述活塞与所述活塞腔端面之间。
24.根据权利要求23所述的流体喷射器，其中，所述活塞表面配置有凹部，所述凹部与所述密封元件对准，所述凹部允许流体围绕所述密封元件流动。
25.根据权利要求M所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定十字形状。
26.根据权利要求M所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定星形形状。
27.一种流体喷射器，所述流体喷射器用作正排量泵，且所述流体喷射器包括 壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中； 单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出； 所述流体喷射器的特征在于所述流体入口包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道经由所述活塞腔端面中的入口孔通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表面；所述单向入口阀包括位于所述泵送腔中的密封元件，所述密封元件与所述入口孔对准并且可接合所述活塞腔端面，所述密封元件跨过所述入口孔以密封所述入口孔；并且所述活塞表面设置有凹部，所述凹部与所述密封元件对准，所述凹部允许流体围绕所述密封元件流动。
28.根据权利要求27所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定十字形状。
29.根据权利要求27所述的流体喷射器，其中，所述凹部由沟槽提供，所述沟槽在所述活塞表面中限定星形形状。
30.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器，其中在围绕所述活塞的所述壳体内设置电线圈并且所述电线圈产生磁场，所述磁场沿第一方向在所述活塞上施加力；活塞弹簧作用在所述活塞和所述壳体之间，以沿与所述第一方向相反的第二方向在所述活塞上施加偏置力；并且在所述喷射器的操作中，所述电线圈和所述活塞弹簧的其中之一在所述活塞上施加力，从而起作用以移动所述活塞进而将流体抽吸到所述泵送腔中，并且所述电线圈和所述活塞弹簧中的另一个在所述活塞上施加力，从而起作用以将流体从所述泵送腔驱出。
31.根据权利要求1至四中任一项所述的流体喷射器，其中，所述活塞被连接到压电元件，在所述喷射器的操作中，所述压电元件借助穿过其施加的变化电压而膨胀和收缩。
32.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器，其中，所述活塞在两个端部止挡件之间往复运动，所述两个端部止挡件确保所述活塞在每次操作中具有设定距离的行程。
33.一种内燃发动机，该内燃发动机包括 燃烧室；空气进气系统，所述空气进气系统用于将充气空气传递到所述燃烧室； 排气系统，所述排气系统用于将燃烧后的气体从所述燃烧室转送到大气中；以及燃料喷射系统，所述燃料喷射系统用于将燃料传递到所述充气空气中以形成燃料/空气混合物，所述燃料/空气混合物随后在所述燃烧室中被燃烧；其中所述燃料喷射系统使用根据权利要求32所述的流体喷射器来分配针对所述发动机的每一个运行所确定的燃料量；电子控制器，所述电子控制器控制所述流体喷射器的操作；在至少大多数发动机循环的每个中，由所述控制器在多个时机启用所述流体喷射器； 响应于增加的发动机速度和/或负载，所述控制器通过增加所述燃料喷射器在每发动机循环中操作的时机的数量来增加每发动机循环中所传递的燃料量；并且响应于降低的发动机速度和/或负载，所述控制器通过减少所述燃料喷射器在每发动机循环中操作的时机的数量来减少每发动机循环中所传递的燃料量。
34.一种正排量泵，所述正排量泵包括 壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中； 单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出； 所述正排量泵的特征在于所述流体入口作为被设置在所述活塞腔的端面中的环形入口孔而包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表所述流体出口包括通过所述壳体的出口通道，所述出口通道经由所述活塞腔端面中的出口孔通向所述泵送腔，所述出口孔与所述环形入口孔间隔开；并且所述单向入口阀包括环形密封元件，所述环形密封元件与所述环形入口孔对准并且可接合所述活塞端面，所述环形密封元件跨过所述环形入口孔以密封该环形入口孔。
35.根据权利要求34所述的泵，其中，所述入口孔是环形入口孔，并且所述密封元件是环形密封元件。
36.根据权利要求35所述的泵，其中，所述环形入口孔是连续环形孔。
37.根据权利要求35所述的泵，其中，所述环形入口孔是分段环形孔。
38.一种正排量泵，所述正排量泵包括 壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中； 单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出； 所述正排量泵的特征在于所述流体入口包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道经由所述活塞腔的端面中的入口孔通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表面；所述单向入口阀包括位于所述泵送腔中的密封元件，所述密封元件与所述入口孔对准并且可接合所述活塞腔端面，所述密封元件跨过所述入口孔以密封所述入口孔；并且所述活塞能够抵靠所述密封元件以促使所述密封元件与所述活塞腔端面密封接合，其中所述密封元件被夹紧在所述活塞与所述活塞腔端面之间。
39.一种正排量泵，所述正排量泵包括 壳体，在所述壳体内形成活塞腔；活塞，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中； 单向出口阀，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口 ；其中在所述喷射器的操作中，所述活塞周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且经由所述单向入口阀将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且经由所述单向出口阀将流体从所述泵送腔驱出； 所述正排量泵的特征在于所述流体入口包括通过所述壳体的入口通道，所述入口通道经由所述活塞腔的端面中的入口孔通向所述泵送腔，所述活塞腔端面面对所述活塞的相对活塞表面；所述单向入口阀包括位于所述泵送腔中的密封元件，所述密封元件与所述入口孔对准并且可接合所述活塞腔端面，所述密封元件跨过所述入口孔以密封所述入口孔；并且所述活塞表面设置有凹部，所述凹部与所述密封元件对准，所述凹部允许流体围绕所述密封元件流动。
全文摘要
本发明提供流体喷射器(10)，该流体喷射器用作正排量泵且包括壳体(12)，在所述壳体内形成活塞腔；活塞(11)，所述活塞在所述活塞腔内往复运动以与所述活塞腔一起限定变容积流体泵送腔；单向入口阀(32)，所述单向入口阀允许流体从流体入口流入到所述泵送腔中；单向出口阀(25，26，27，28，29)，所述单向出口阀允许流体流出所述泵送腔而到达流体出口(31)。在所述喷射器的操作中，所述活塞(11)周期性地移动以增加所述泵送腔的容积并且借由所述单向入口阀(32)将流体抽吸到所述泵送腔中，所述活塞接着移动以减少所述泵送腔的容积并且借由所述单向出口阀(25，26，27，28，29)将流体从所述泵送腔驱出。
文档编号F02M57/02GK102369355SQ201080014524
公开日2012年3月7日 申请日期2010年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者保罗·巴塞洛缪·雷文希尔, 史蒂文·巴勒克拉夫, 杰弗里·艾伦, 理查德·马修·霍拉汉 申请人:赛昂喷雾有限公司