燃料喷射器的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机燃料喷射技术领域，具体地，涉及一种燃料喷射器。


背景技术：

2.燃油喷射系统广泛用于车用和非道路用内燃机的燃油供给。燃油喷射系统是借助高压泵在油轨中提供压缩的燃料并借助喷射器将燃料喷射到内燃机的燃烧室，以提高燃烧效率。因此，燃料喷射器是燃油喷射系统的重要组成部件。由于燃料喷射器需要将高压燃油可控地喷射到内燃机的燃烧室中，因此燃料喷射器是否能够可靠地防止高压燃油泄漏至外部直接影响着燃油喷射系统以及内燃机是否能够可靠运行，甚至影响着燃油喷射系统以及内燃机的安全性。因此，随着技术的进步，对于燃料喷射器的防泄漏能力的要求也越来越高。然而，现有技术中的燃料喷射器往往在喷射器主体和喷嘴主体之间存在多个配合表面，这也就导致存在多个可能发生泄漏的区域，为了防止在各个配合表面发生泄漏，需要用极大的力将喷嘴主体压向喷射器主体，这使得喷射器主体和喷嘴主体始终需要承受极大的压力，从而导致喷射器主体、喷嘴主体以及二者的连接件发生结构崩坏的风险增大。
3.因此，在本领域中，亟需一种能够降低泄漏风险并且能够维持结构强度以及结构完整性的燃料喷射器。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型提出了一种燃料喷射器，其包括：
5.喷射器主体；
6.固定至所述喷射器主体的喷嘴主体；以及
7.可在所述喷射器主体和所述喷嘴主体中轴向往复运动的喷嘴针，其中，所述喷射器主体内形成有围绕所述喷嘴针的上游环形腔室，并且所述喷嘴主体内形成有围绕所述喷嘴针的下游环形腔室，其中，
8.所述喷嘴主体沿周向与所述喷射器主体抵接，以形成防止燃油沿径向通过的周向接触区域，所述喷射器主体内形成有与所述上游环形腔室流体连通的上游节流孔，所述喷嘴主体内形成有与所述下游环形腔室流体连通的下游节流孔，其中，所述上游节流孔与所述下游节流孔在所述周向接触区域处流体连通。
9.在本实用新型的一个可选实施例中，所述喷嘴针在所述上游环形腔室和所述下游环形腔室之间沿轴向与所述喷嘴主体抵接，以形成防止燃油沿轴向通过的轴向接触区域。
10.在本实用新型的一个可选实施例中，所述上游节流孔在所述上游环形腔室的上端处与所述上游环形腔室流体连通。
11.在本实用新型的一个可选实施例中，所述上游环形腔室容纳弹簧，所述弹簧向所述喷嘴针施加朝向所述喷嘴主体的喷嘴开口的弹簧力。
12.在本实用新型的一个可选实施例中，所述上游节流孔的截面尺寸小于所述下游节流孔的截面尺寸。
13.在本实用新型的一个可选实施例中，所述下游节流孔在所述周向接触区域处的开口包围所述上游节流孔在所述周向接触区域处的开口。
14.在本实用新型的一个可选实施例中，所述下游环形腔室具有将其径向尺寸扩大的径向扩大部。
15.在本实用新型的一个可选实施例中，所述下游节流孔通向所述径向扩大部。
16.在本实用新型的一个可选实施例中，所述径向扩大部位于所述下游环形腔室的上端处。
17.在本实用新型的一个可选实施例中，所述燃料喷射器还包括喷嘴螺母，所述喷嘴螺母用于将所述喷嘴主体固定至所述喷射器主体并与所述喷射器主体螺纹连接。
18.本实用新型可以体现为附图中的示意性的实施例。然而，应注意的是，附图仅仅是示意性的，任何在本实用新型的教导下所设想到的变化都应被视为包括在本实用新型的范围内。
附图说明
19.附图示出了本实用新型的示例性实施例。这些附图不应被解释为必然地限制本实用新型的范围，其中：
20.图1是根据本实用新型的可选但非限制性的实施例的燃料喷射器的沿着喷嘴针的轴线截取的剖视图。
具体实施方式
21.本实用新型的进一步的特征和优点将从以下参考附图进行的描述中变得更加明显。附图中示出了本实用新型的示例性实施例，并且各个附图并不必然地按照实际比例绘制。然而，本实用新型可以实现为许多不同的形式并且不应解释为必然地限制于这里示出公开的示例性实施例。相反，这些示例性实施例仅仅被提供用于说明本实用新型以及向本领域的技术人员传递本实用新型的精神和实质。
22.本实用新型旨在提出一种能够减少配合区域从而降低发生泄漏的风险的燃料喷射器。该燃料喷射器的喷射器主体与喷嘴主体直接接触，这使得喷射器主体和喷嘴主体之间的配合区域(也可称为接触区域)成为唯一可能带有泄漏的区域。与具有多个配合区域的现有技术相比，本实用新型的技术方案减少了可能发生泄漏的区域，并且由此使得仅仅施加较小的力将喷嘴主体压向喷射器主体就足以避免在喷射器主体和喷嘴主体之间的配合区域发生泄漏，而不需要像现有技术那样用极大的力将喷嘴主体压向喷射器主体才能避免在各个配合区域发生泄漏，这种极大的力提高了产品装配的难度，而且容易导致产品结构崩坏，从而使产品耐用性差、使用寿命缩短。因此，除了降低泄漏发生的风险之外，本实用新型的技术方案还通过施加较小的力而降低了装配难度，并且降低了产品结构崩坏的可能性，从而使得产品能够具有较长的使用寿命。
23.下面参考附图详细描述根据本实用新型的燃料喷射器的可选但非限制性的实施方式。
24.参考图1，其中示出了根据本实用新型的可选但非限制性的实施例的燃料喷射器100的沿着喷嘴针130的轴线xx’截取的剖视图。在本文中，与轴向方向、径向方向以及周向
方向在本领域中的通常含义一样，沿着轴线xx’的方向可以被称为轴向方向；以轴线xx’为圆心的圆的直径或半径的的方向可以被称为径向方向，更具体地，朝向轴线xx’的方向可以被称为径向向内的方向或者径向内侧，而远离轴线xx’的方向可以被称为径向向外的方向或者径向外侧；并且，在以轴线xx’为圆心的圆上的任意点处与该圆相切的方向可以被称为圆周方向或周向方向，其中周向方向既垂直于轴向方向，又垂直于径向方向。
25.如图1所示，燃料喷射器100包括喷射器主体110和固定至喷射器主体110的喷嘴主体120。在图1所示的方位下，喷嘴主体120的上端沿着接触区域cr1与喷射器主体110的下端相接触，换句话说，喷嘴主体120的上端在周向上与喷射器主体110的下端直接抵接从而限定沿着周向方向布置的抵接区域cr1，另外，喷射器主体110的上端可以设有燃油入口，该燃油入口可以接收来自内燃机的燃油供给系统的燃油，而喷嘴主体120的下端可以设有喷嘴开口121，该喷嘴开口121可以将燃油喷射到内燃机(未示出)的燃烧室内。为了打开和关闭喷嘴开口121，燃料喷射器100还包括喷嘴针130，该喷嘴针130可沿着轴向方向在喷射器主体110和喷嘴主体120中往复运动，通过喷嘴针130的沿着轴向方向的往复运动可以打开并且可以关闭喷嘴开口121，更具体地，当喷嘴针130沿着关闭方向运动(在图1中所示的方位下，向下运动)时，可以关闭喷嘴开口121，在该情况下，喷嘴开口121不能向内燃机的燃烧室内喷射燃油，而当喷嘴针130沿着打开方向运动(在图1中所示的方位下，向上运动)时，可以打开喷嘴开口121，在该情况下，喷嘴开口121可以向内燃机的燃烧室内喷射燃油。
26.为了将喷射器主体110的燃油入口所接收的燃油传输至喷嘴开口121，在喷射器主体110和喷嘴针130之间设有环形腔室111、112，换句话说，在喷射器主体110内设有围绕喷嘴针130的环形腔室111、112，其中，环形腔室112从喷射器主体110的燃油入口延伸至环形腔室111，以使得环形腔室112能够将喷射器主体110的燃油入口所接收的燃油传输至环形腔室111，而环形腔室111中接收了弹簧140，该弹簧140的弹簧力沿着关闭方向施加给喷嘴针130。为了支撑弹簧140，环形腔室111的径向尺寸(例如，直径)大于环形腔室112的径向尺寸，从而在环形腔室111的上端形成环形肩部114，并且喷嘴针130设有从其径向突出的环形突起131，弹簧140的一端抵靠环形腔室111的上端处的环形肩部114，另一端抵靠喷嘴针130的环形突起131的上端面132，由此，弹簧140被支撑在环形肩部114和上端面132之间并且可以沿着关闭方向向喷嘴针130施加弹簧力。另外，在喷嘴主体120和喷嘴针130之间设有环形腔室122，换句话说，在喷嘴主体120内设有围绕喷嘴针130的环形腔室122，该环形腔室122延伸至或者说通向喷嘴开口121，这使得环形腔室122可以将燃油传输至喷嘴开口121。
27.为了顺利关闭喷嘴针130，或者说为了能够顺利地向着关闭方向移动喷嘴针130，需要建立环形腔室111和环形腔室122之间的压力差δp＝p1-p2，换句话说，需要使环形腔室111中的压力p1大于环形腔室122中的压力p2，这是因为输送至燃料喷射器100中的燃油往往是高压燃油，这使得环形腔室111中的压力p1较大，如果不能建立上述压力差δp，则会导致环形腔室122中的压力p2也较大，并进一步导致喷嘴开口121处的压力也较大，而喷嘴开口121处的较大压力将阻碍喷嘴针130的关闭，甚至导致即使向喷嘴针130施加较大的力也无法关闭喷嘴开口121。为了建立上述压力差δp，如图1所示，喷嘴针130在环形腔室111和环形腔室122之间沿着轴向方向与喷嘴主体120抵接(优选地，沿着围绕轴线xx’的整圈抵接)，换句话说，喷嘴针130与喷嘴主体120的接触区域cr2位于环形腔室111和环形腔室122之间，该接触区域cr2可以阻隔(切断)环形腔室111与环形腔室122的流体连通，也就是说，
可以防止环形腔室111中的燃油沿着轴向方向直接流动至环形腔室122中，从而使环形腔室111和环形腔室122不能直接流体连通，而环形腔室111和环形腔室122的直接流体连通会使两个环形腔室中的压力趋于一致，从而不利于上述压力差δp的建立。然而，虽然通过接触区域cr2避免了两个环形腔室中的压力趋于一致，但是仍然需要将环形腔室111中的燃油输送至环形腔室122，为此，在喷射器主体110中设有与环形腔室111流体连通的细长节流孔115，在喷嘴主体120中设有与环形腔室122流体连通的细长节流孔123，并且节流孔115与节流孔123如图所示在接触区域cr1处流体连通。在该配置下，环形腔室111与环形腔室122通过细长节流孔115和细长节流孔123流体连通，而非直接流体连通，由于压力是从位于上游的环形腔室111至位于下游的环形腔室122逐渐建立起来的，因此，该配置使得环形腔室111中的压力需要沿着由细长节流孔115和细长节流孔123构成的较长路径才能传递至环形腔室122，这使得环形腔室122中的压力p2将显著地低于环形腔室111中的压力p1，从而实现了上文中所述的压力差δp的建立。该压力差δp将与弹簧140的弹簧力一起帮助将喷嘴针130顺利快速地关闭。
28.综上所述，如图1所示，建立了从燃油喷射器100的燃油入口到喷嘴出口121的流体路径pt，该流体路径pt按照从上游至下游的顺序依次包括环形腔室112、环形腔室111、细长节流孔115、细长节流孔123以及环形腔室122。在该配置下，从燃油喷射器100的燃油入口输入的燃油可以沿着流体路径pt传输至喷嘴出口121，并且该流体路径如上所述有利于环形腔室111与环形腔室122的压力差δp的建立，从而有利于喷嘴针130的快速关闭。
29.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，细长节流孔115可以从喷嘴主体110的下端延伸至环形腔室111的上端，换句话说，细长节流孔115可以在环形腔室111的上端处与环形腔室111流体连通。这种配置使得细长节流孔115具有较长的轴向长度，因此，一方面，有利于建立较长的流体路径pt，从而有利于上述压力差δp的建立，另一方面，有助于维持喷射器主体110的结构强度，因为如果细长节流孔115在距离喷射器主体110的下端较近的位置通向环形腔室111，那么在细长节流孔115和环形腔室111之间留下的喷嘴主体110的材料较少，这导致喷射器主体110在此处的结构强度较弱，因为这些较少的材料在承受环形腔室111内的燃油的高压时易于崩坏，甚至从喷射器主体110上脱落。因此，通过将细长节流孔115设置成从喷嘴主体110的下端延伸至环形腔室111的上端，可以在细长节流孔115和环形腔室111之间保留较多的材料，从而有助于维持喷射器主体110的结构强度。
30.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，细长节流孔115的径向尺寸(也可称为截面尺寸，例如，截面积，直径等)可以小于细长节流孔123的径向尺寸，更直观地说，细长节流孔115比细长节流孔123细。在该配置下，当燃油从细长节流孔115流入细长节流孔123时，容纳燃油的体积变大，从而能够降低在接触区域cr1发生泄漏的风险。更特别地，细长节流孔123在接触区域cr1处的开口包围细长节流孔115在接触区域cr1处的开口。在该配置下，来自细长节流孔115的燃油将在接触区域cr1处直接流入细长节流孔123中，而不会冲击喷嘴主体120在接触区域cr1处的上端面，这有助于保护喷嘴主体120的上端面免于被高压燃油损坏，而且能够进一步降低在接触区域cr1处发生泄漏的风险。
31.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，环形腔室122可以具有扩大其径向尺寸的径向扩大部124。在该配置下，径向扩大部124成为流体路径pt的一部分，当燃油流入径向扩大部124时，燃油将得以缓冲，由此使得燃油的湍流可以被消除，并且使得喷嘴开
口121可以持续稳定地向内燃机的燃烧室喷射燃油，简而言之，径向扩大部124可以起到稳定燃油流动的作用。特别地，细长节流孔123通向该径向扩大部124。在该配置下，来自细长节流孔123的燃油将首先流入径向扩大部124，然后流向环形腔室122的其余部分，这使得能够尽早地消除湍流，从而稳定流入环形腔室122中的燃油。更进一步地，该径向扩大部124位于环形腔室122的上端处。由于燃油将从径向扩大部124流动至环形腔室122的其余部分，因此通过将径向扩大部124设置在环形腔室122的上端处，可以进一步延长流体路径pt，从而进一步有助于压力差δp的建立。
32.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，燃料喷射器100还可以包括将喷嘴主体120固定至喷射器主体110的喷嘴螺母150，该喷嘴螺母150可以通过螺纹与喷射器主体110相连接。在该配置下，通过旋拧喷嘴螺母150可以调整将喷嘴主体120压向喷射器主体110的压力，如上文所述，由于可能发生泄漏的区域被减少，例如，如图1所示，燃油只可能通过接触区域cr1泄漏至外部，因此不需要极大的压力就可以防止在接触区域cr1发生泄漏，这有助于维持燃料喷射器100的各个部件的结构完整性，从而延长其使用寿命。
33.以上借助于附图详细描述了根据本实用新型的燃料喷射器的可选但非限制性的实施例。对于本领域内的那些普通技术人员来说，在不偏离本公开的精神和实质的情况下，对技术和结构的修改和补充以及对各实施例中的特征的重新组合显然都应视为包括在本实用新型的范围内。因此，在本实用新型的教导下所能够设想到的这些修改和补充都应被视为本实用新型的一部分。本实用新型的范围包括在本实用新型的申请日时已知的等效技术和尚未预见的等效技术。