专利名称：用于喷射器的两件式燃料喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料喷射器，且更具体涉及具有引导板和喷嘴体的两件式燃料喷嘴。
背景技术：
用于现代柴油发动机的燃料系统在不断增加的燃料喷射压力下运行。达到这些高燃料喷射压力的一种方法是利用液压加强的燃料喷射系统。这种系统可利用高压共轨系统，该系统从通常称为“轨”或“共轨”的高压储蓄装置向每个单独的喷射器提供燃料。喷射器还接收诸如燃料、发动机油或其它液压流体的高压液压流体，该高压液压流体用于驱动活塞或其它压力加强系统，从而将离开喷射器的燃料的压力增加到现代柴油发动机所需的压力。因此，排出燃料喷射器并提供到发动机汽缸内的燃料处于非常高的压力下，在某些情况下在高于3000巴的压力下。这些高燃料压力增加燃料喷射器上的应力，并增加沿喷射器内燃料流动路径的燃料泄漏。此外，较高的燃料压力可能导致燃料喷射器内各部件的额外磨损。以前，设置在燃料喷射器远端处以从喷射器向气缸提供燃料的喷嘴开口具有圆形横截面形状。但是，业已发现在燃料喷射器针引导件附近燃料喷嘴的端部设置具有圆形横截面的喷嘴开口增加燃料喷嘴内的应力。增加的燃料喷射压力已经导致某些燃料喷射器由于增加的燃料喷射压力引起的增加应力而造成结构失效。因此，需要具有改进喷嘴开口几何形状的燃料喷嘴以减小由喷嘴开口在燃料喷嘴内造成的应力。
发明内容
根据一个实施例，一种用于内燃机的燃料喷嘴包括引导板、喷嘴体和喷射器针(injector needle)。引导板具有远端和近端。近端具有第一直径。远端具有第二直径。引导板还具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第一中心开口。引导板还具有高压燃料通道，该高压燃料通道设置成在近端处离开中心开口第一径向距离，且在远端处离开中心开口第二径向距离。喷嘴体具有远端和近端。近端上形成有凹陷，该凹陷适于接纳引导板的远端的至少一部分。喷嘴体具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第二中心开口。中心开口具有扩大部分，该扩大部分可能是靠近近端的球形部分或任何其它所需形状。喷嘴体还具有靠近第二中心开口的扩大部分设置的燃料接收区域，该燃料接收区域与第二中心开口的扩大部分流体连通。燃料接收区域与引导板的高压燃料通道大致连接。燃料接收部分设置在凹陷内。喷射器针设置在引导板的第一中心开口和喷嘴体的第二中心开口内。根据另一实施例，一种用于内燃机的燃料喷嘴包括引导板、喷嘴体和喷射器针。引导板具有远端和近端。远端具有接触面。引导板还具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第一中心开口。引导板还具有高压燃料通道，该高压燃料通道设置成在近端处离开中心开口第一径向距离，且在远端离开中心开口第二径向距离。高压燃料通道终止于接触面。喷嘴体具有远端和近端。近端上形成有凹陷，该凹陷适于接纳引导板的远端的至少一部分。喷嘴体具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第二中心开口。中心开口具有扩大部分，诸如图中所示靠近近端的大致球形部分。喷嘴体还具有靠近第二中心开口的扩大部分设置的燃料接收区域，该燃料接收区域与第二中心开口的扩大部分流体连通。燃料接收区域与引导板的高压燃料通道大致连接。燃料接收部分设置在凹陷内。喷射器针设置在引导板的第一中心开口和喷嘴体的第二中心开口内。根据又一实施例，一种用于内燃机的燃料喷嘴包括引导板和喷嘴体。引导板具有远端和近端。近端具有第一直径。远端具有第二直径。引导板还具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第一中心开口。引导板还具有高压燃料通道，该高压燃料通道设置成在近端离开中心开口第一径向距离，且在远端离开中心开口第二径向距离。引导板还具有设置在引导板远端处的第一防转结构。喷嘴体具有远端和近端。近端上形成有凹陷，该凹陷适于接纳引导板的远端的至少一部分。喷嘴体具有穿过近端和远端的至少一部分形成的第二中心开口。中心开口具有靠近近端的扩大部分。中心开口具有从第二中心开口的扩大部分径向向外突出的燃料接收区域。燃料接收区域与引导板的高压燃料通道大致连接。燃料接收部分设置在凹陷内。第二防转结构设置在喷嘴体的近端。
图1是根据一个实施例的燃料喷射器的一部分的剖视示意图。
具体实施例方式图1示出根据一个实施例的燃料喷嘴10的一部分。燃料喷嘴10包括喷嘴体12和引导板14。喷嘴体12经由压配合固定到引导板14。此外，可在引导板14和喷嘴体12的外周上设置螺母(未示出)以将它们固定在一起。喷嘴体12具有大致沿喷嘴体12的中心纵向轴线设置的中心开口 16。中心开口 16从喷嘴体12的近端18延伸到远端20。喷嘴体12的中心开口 16与引导板14的中心开口 22对准。喷射器针24设置在喷嘴体12的中心开口 16和引导板14的中心开口 22内。喷射器针24适于在中心开口 16、22内纵向移动以控制来自燃料喷嘴10的燃料流动。针座25设置在喷嘴体12的远端20。针座25具有与喷射器针24的远侧末端26互补的形状。针座25终止于大致半球形末端。喷嘴体12的远端20还包含多个喷嘴孔28。当喷射器针24从针座25移开时，喷嘴孔允许燃料从喷嘴体12的中心开口 16流出。喷嘴孔28围绕喷嘴体12的远端20径向设置。喷嘴孔28围绕燃料喷射器10的中心线大致径
向设置。针引导件30附加地设置在喷嘴体12内。针引导件30适于将喷射器针24定位在喷嘴体12的中心开口 16内。对喷射器针24相对于中心开口 16的位置的控制有助于在喷射器针24与针座25之间形成密封。还设想引导板14可具有上部针引导件32。上部针引导件32还适于将喷射器针24相对于引导板14的中心开口 22定位。引导板14还包括高压燃料通道34。高压燃料通道34从引导板14的近端19延伸到远端21。如图1所示，高压燃料通道34定位成近端19离开引导板14的中心开口 22第一径向距离，且远端21离开引导板14的中心开口 22第二径向距离，其中第一距离大于第二距离。即，高压燃料通道34在引导板14的近端19处比在远端21处离开中心开口 22的距离大。高压燃料通道可为到中心开口 22和引导板14的外表面距离相等，或者，到中心开口 22的距离小于到引导板14的外表面的距离。引导板14还包括防转结构36。该防转结构36可以是竖直孔或槽，如图1所示。引导板14的防转结构36设置在靠近喷嘴体12的防转结构38并与其大致对准的设置的位置。喷嘴体12的防转结构38也可以是竖直孔或槽。如可观察到的，引导板14的防转结构36设置在引导板14的远端21，而喷嘴体12的防转结构38设置在喷嘴体12的近端18。销40可设置在引导板14和喷嘴体12的防转结构36、38内，从而防止引导板14相对于喷嘴体12转动。可能用额外的销将另一组防转结构添加到引导板和喷嘴体。大致水平的排放孔42也可形成在引导板14内。排放孔42与引导板14和喷嘴体12的防转结构36、38流体连通。排放孔42适于接收可能从喷嘴体12与引导板14接触的表面泄露的任何燃料。从该位置泄露的燃料可行进到引导板14的防转结构36，并然后通过排放孔42流出。设想排放孔42可与排放管线流体连通，该排放管线将燃料返回到诸如车辆燃料箱的燃料储存位置。喷嘴体12包括设置在喷嘴体12的近端18的凹陷13。喷嘴体12的凹陷13适于接纳引导板14的远端21的一部分。喷嘴体12的中心开口 16具有通常但不限于靠近凹陷13的球形形状44。大致球形形状44可以是直径比喷嘴体12的中心开口 16的其余部分大的半球形。球形形状44的直径也大于喷射器针24。燃料接收区域46还形成在喷嘴体12的近端18内的凹陷13内。燃料接收区域46与引导板14的高压燃料通道34大致对准。燃料接收区域46与大致球形形状44流体连通，从而由高压燃料通道34提供的燃料进入燃料接收区域46、流到大致球形形状44并进入喷嘴体12的中心开口 16。设想燃料接收区域46可具有圆形形状或不具有尖角或边的其它形状，从而限制由于来自高压燃料通道34的燃料造成的对喷嘴体12的磨损。燃料接收区域46从中心开口 16的径向偏移允许另外的材料定位在喷嘴体12的燃料接收区域46下方，并还降低燃料施加在喷嘴体12上的应力，这提供更坚固的燃料喷嘴10。由喷嘴体12和引导板14形成燃料喷嘴10允许比单件式燃料喷嘴更高效地制造燃料喷嘴10。例如，与通过诸如电化学加工工艺在单件式喷嘴中形成相比，对喷嘴体12的扩大区域44的机加工、以及对燃料接收区域46的机加工能够以大得多的进动比来进行。且实际上，本发明可允许扩大区域和/或燃料接收区域加工成常规喷嘴设计不能实现的形状，从而更精确地匹配或对准其它通道，或更成本有效地加工用常规设计可能成本过高的各种扩大区域形状和/或燃料接收区域形状。本发明提供的用于扩大区域和/或燃料接收区域的加工的方法可允许对于常规喷嘴设计改进形状、降低成本并改进相结构整体性。无论是否存在高压燃料通道，都可实施本发明的分开的喷嘴体12和引导板14构造，且无论是否有任何高压通道，都可允许改进扩大区域和燃料接收区域的加工。
权利要求
1.一种用于内燃机的喷射器的燃料喷嘴，包括: 引导板，所述引导板具有远端和近端，所述近端具有第一直径，所述远端具有第二直径，所述引导板还具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第一中心开口，所述引导板还具有高压燃料通道，所述高压燃料通道设置成在所述近端处离开所述中心开口第一径向距离并在所述远端处离开所述中心开口第二径向距离； 喷嘴体，所述喷嘴体具有远端和近端，所述近端中形成有凹陷，所述凹陷适于接纳所述引导板的所述远端的至少一部分，所述喷嘴体具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第二中心开口，所述中心开口具有靠近所述近端的扩大部分，所述喷嘴体还具有燃料接收区域，所述燃料接收区域靠近所述第二中心开口的所述扩大部分设置并与所述第二中心开口的所述扩大部分流体连通，所述燃料接收区域与所述引导板的所述高压燃料通道大致对准，所述燃料接收部分设置在所述凹陷内；以及 喷射器针，所述喷射器针设置在所述引导板的所述第一中心开口和所述喷嘴体的所述第二中心开口内。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:针引导件，所述针引导件设置在所述第一中心开口内，并适于将所述喷射器针定位在所述第一中心开口内。
3.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:针引导件，所述针引导件设置在所述第二中心开口内，并适于将所述喷射器针定位在所述第二中心开口内。
4.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:多个喷嘴开口，所述多个喷嘴开口靠近所述喷嘴体的所述远端设置，所述多个喷嘴开口具有第一端和第二端，所述第一端设置在所述喷嘴体的所述中心开口内，所述第二端设置在所述喷嘴体的外周处。
5.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:形成在所述引导板上的第一防转结构和形成在所述喷嘴体上的第二防转结构，所述第一防转结构和所述第二防转结构彼此靠近地定位。
可有多于一组的防锁定结构。
6.如权利要求5所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:定位销，所述定位销插入所述第一防转结构和所述第二防转结构。
7.如权利要求5所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:排放孔，所述排放孔形成在所述引导板内，并设置成与所述第一防转结构流体连通。
8.如权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，所述燃料接收区域具有部分球形形状。
9.一种用于内燃机的燃料喷嘴，包括: 引导板，所述引导板具有远端和近端，所述远端具有接触面，所述引导板还具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第一中心开口，所述引导板还具有高压燃料通道，所述高压燃料通道设置成在所述近端处离开所述中心开口第一径向距离并在所述远端处离开所述中心开口第二径向距离，所述高压燃料通道在所述接触面处终止； 喷嘴体，所述喷嘴体具有远端和近端，所述近端中形成有凹陷，所述凹陷适于接纳所述引导板的所述远端的至少一部分，所述凹陷具有匹配面，所述匹配面适于接纳所述引导板的所述接触面，所述喷嘴体具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第二中心开口，所述喷嘴体还具有燃料接收区域，所述燃料接收区域在所述接收面的一部分处形成在接收面上从所述第二中心开口偏移径向距离的位置，所述接收面的一部分靠近所述第二中心开口的所述扩大部分设置并与所述第二中心开口的所述扩大部分流体连通，所述燃料接收区域与所述引导板的所述高压燃料通道大致对准，所述燃料接收部分设置在所述凹陷内；以及 喷射器针，所述喷射器针设置在所述引导板的所述第一中心开口和所述喷嘴体的所述第二中心开口内。
10.如权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:针引导件，所述针引导件设置在所述第一中心开口内，并适于将所述喷射器针定位在所述第一中心开口内。
11.如权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:针引导件，所述针引导件设置在所述第二中心开口内，并适于将所述喷射器针定位在所述第二中心开口内。
12.如权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:多个喷嘴开口，所述多个喷嘴开口靠近所述喷嘴体的所述远端设置，所述多个喷嘴开口具有第一端和第二端，所述第一端设置在所述喷嘴体的所述中心开口内，所述第二端设置在所述喷嘴体的外周处。
13.如权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷嘴向量，其特征在于，还包括:形成在所述引导板上的第一防转结构和形成在所述喷嘴体上的第二防转结构，所述第一防转结构和所述第二防转结构彼此靠近地定位。
14.如权利要求13所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:排放孔，所述排放孔形成在所述引导板内，并设置成与所述第一防转结构流体连通。
15.如权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，所述燃料接收区域具有部分球形形状。
16.一种用于内燃机的燃料喷嘴，包括: 引导板，所述引导板具有远端和近端，所述近端具有第一直径，所述远端具有第二直径，所述引导板还具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第一中心开口，所述引导板还具有高压燃料通道，所述高压燃料通道设置成在所述近端处离开所述中心开口第一径向距离并在所述远端处离开所述中心开口第二径向距离，所述引导板还具有设置在所述引导板的所述远端处的第一防转结构；以及 喷嘴体，所述喷嘴体具有远端和近端，所述近端中形成有凹陷，所述凹陷适于接纳所述引导板的所述远端的至少一部分，所述接纳可通过压配合并通过施加外力形成，所述喷嘴体具有穿过所述近端和所述远端的至少一部分形成的第二中心开口，所述中心开口具有靠近所述近端的大致扩大部分，所述中心开口具有从所述第二中心开口的所述扩大部分径向向外突出的燃料接收区域，所述燃料接收区域与所述引导板的所述高压燃料通道大致对准，所述燃料接收部 分设置在所述凹陷内，以及第二防转结构设置在所述喷嘴体的近端。
17.如权利要求16所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:定位销，所述定位销插入所述第一防转结构和所述第二防转结构。
18.如权利要求16所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:排放孔，所述排放孔形成在所述引导板内，并设置成与所述第一防转结构流体连通。
19.如权利要求16所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，所述燃料接收区域具有部分球形形状。
20.如权利要求16所述的用于内燃机的燃料喷嘴，其特征在于，还包括:针引导件，所述针引导件设置在所述第一中心开口内，并适于将所述喷射器针定位在所述第一中心开口内。
21.如权利要求10、11所述的用于内燃机的喷嘴，其特征在于，还包括可进行对喷嘴引导件32和16及喷嘴座的机加工以保持针在喷嘴内的对准以进行其平稳操作。
22.如权利要求21所述的用于内燃机的喷嘴，其特征在于，还包括对所述针引导件直径精确地加工成保持紧密的受 控直径公差。
全文摘要
用于内燃机的燃料喷嘴包括引导板、喷嘴体和喷射器针。引导板还具有高压燃料通道，该高压燃料通道设置成在近端处离开中心开口第一径向距离，且在远端处离开中心开口第二径向距离处。喷嘴体具有远端和近端。近端中形成有凹陷，该凹陷适于接纳引导板的远端的至少一部分，该接纳能通过压配合形成。喷嘴体具有穿过其中而形成的中心开口。喷嘴体具有靠近扩大部分设置的燃料接收区域，该燃料接收区域与第二中心开口的扩大部分流体连通。喷射器针设置在引导板的第一中心开口和喷嘴体的第二中心开口内。
文档编号F02M39/00GK103221676SQ201180056038
公开日2013年7月24日 申请日期2011年9月26日 优先权日2010年9月24日
发明者S·G·拉克哈帕蒂, J·莫雷利, G·G·黑夫纳, R·P·祖科斯基 申请人:万国引擎知识产权有限责任公司