燃料喷射器的制作方法

背景技术：

1、本公开涉及一种燃料喷射器。更具体地说，是一种用于在机动车内燃机中喷射燃料的燃料喷射器。

2、一种用于向内燃机喷射燃料的燃料喷射器包括阀，该阀通过电动致动器抵抗关闭弹簧的作用来驱动。所公开的燃料喷射器包括一些改进，这些改进促进了电磁致动阀中阀的快速打开和关闭，同时避免了阀构件的不稳定性，而这种不稳定性可能会导致意外的燃料输送。

技术实现思路

1、所公开的燃料喷射器使用电磁燃料喷射阀控制向内燃机喷射燃料。燃料喷射器的主体是金属燃料管，其中包含阀的燃料处理部件，并限定了从入口到燃料喷射器尖端的燃料流动路径，燃料喷射器尖端可伸入发动机气缸。阀构件与轴向延伸的阀针和电磁铁(solenoid)的动铁芯(armature)相连，电磁铁在发动机控制系统的控制下打开阀。电磁铁包括固定在燃料喷射器主体上的磁极、连接到阀针的电磁铁和围绕燃料喷射器主体的线圈，线圈产生通过磁极和动铁芯的磁通量，以将动铁芯吸引到磁极上并打开阀。

2、在所公开的燃料喷射器的一个实施例中，阀针轴向延伸穿过动铁芯，动铁芯在固定到阀针上的第一动铁芯止动件和第二动铁芯止动件之间联接到阀针。止动件沿阀针方向彼此间隔的轴向距离大于致动器与止动件接触处的致动器的轴向长度，从而允许动铁芯与阀针之间的有限的相对运动。动铁芯的一个实施例限定了围绕阀针形成的轴向凹槽和偏压在轴向凹槽底部和第一(上)动铁芯止动件之间的动铁芯弹簧，该动铁芯弹簧使动铁芯向第二(下)动铁芯止动件偏压，从而在动铁芯和第一(上)动铁芯止动件之间形成间隙。阀关闭弹簧(复位弹簧)抵在第一(上)动铁芯止动件的上表面上，使阀针向阀关闭位置偏压，阀构件与阀密封件接触，以关闭燃料喷射阀。阀针通过阀关闭弹簧(复位弹簧)保持在关闭位置，同时动铁芯被偏压朝向第二(下)动铁芯止动件，并与第一(上)动铁芯止动件间隔开。第一(上)动铁芯止动件位于动铁芯和磁极之间，而第二(下)动铁芯止动件布置在动铁芯和阀构件之间。

3、动铁芯具有第一位置和第二位置，当阀针处于关闭位置时，动铁芯在第一位置与磁极轴向间隔开，以在动铁芯和磁极之间限定第一轴向间隙；当阀针处于打开位置时，动铁芯在第二位置与磁极接触。第一(上)和第二(下)动铁芯止动件固定在阀针的固定位置上，动铁芯可相对于阀针在第一动铁芯止动件和第二动铁芯止动件之间轴向移动，并被动铁芯和第一(上)动铁芯止动件之间的动铁芯弹簧向第二(下)动铁芯止动件偏压，以在阀处于关闭位置时在动铁芯和第一(上)动铁芯止动件之间形成第二轴向间隙。复位弹簧与第一(上)动铁芯止动件的上表面接触，用于使阀针偏离磁极并朝向关闭位置。所公开的动铁芯和阀针之间的联接将动铁芯和阀针在燃料喷射阀打开和关闭方向上的动量变化和冲击进行分隔。所公开的阀针、动铁芯、动铁芯止动件和动铁芯弹簧的配置使动铁芯的质量与阀针分离，以减少从动铁芯到阀针的冲击和动量变化的传递，从而减少阀构件的意外运动(弹跳)，并减少相关的意外燃料供给。除了所公开的燃料喷射器的其他方面外，所公开的动铁芯和阀针之间的联接具有创造性意义，其可与所公开的燃料喷射器的其他方面中的一些、全部结合使用或不结合使用。

4、所公开的动铁芯和阀针之间的联接可进一步具体化，其中动铁芯限定了轴向凹槽，动铁芯弹簧位于轴向凹槽中，并在轴向凹槽的底部和第二动铁芯止动件的下表面之间偏压。动铁芯的一个实施例可以限定至少一个燃料流动通道，该燃料流动通道在轴向凹槽和动铁芯与阀构件之间的区域之间连通。第一(上)动铁芯止动件的一个实施例可以径向跨过轴向凹槽，并包括凸缘上的至少一个凹口，以允许从第一(上)动铁芯止动件与磁极之间的区域与轴向凹槽的流体连通。至少一个凹口、轴向凹槽和至少一个燃料流动通道允许流体从第一(上)动铁芯止动件和磁极之间的区域到动铁芯和阀构件之间的区域的流体连通，例如沿朝向燃料喷射器喷嘴尖端的燃料流动方向。动铁芯的一个实施例可以限定第一动铁芯止动件和第二动铁芯止动件都包括限定至少一个凹口的周边。第一(上)动铁芯止动件的一个实施例可包括径向突出的凸缘，该凸缘沿轴向置于磁极和动铁芯之间，其中动铁芯和磁极之间的距离大于凸缘的轴向厚度，从而允许在动铁芯接触磁极后阀针沿打开方向进行有限的轴向运动，尽管阀针的这种轴向运动受到阀关闭弹簧(复位弹簧)的抵抗，并且可能不会实际发生。所公开的布置将动铁芯与磁极的冲击与阀针分离，因此来自动铁芯的冲击和动量变化产生的能量不会直接传递到阀针上。所公开的动铁芯与阀针之间的联接进行的改进可根据需要选择，以用于燃料喷射器中。

5、本公开的另一方面涉及磁路的改进，该磁路将磁力施加到动铁芯上，使动铁芯向磁极移动，并抵抗阀关闭弹簧(复位弹簧)的偏置作用打开燃料喷射阀。阀体包括磁性上部、非磁性中间部分和磁性下部。该上部、中间部分和下部整体连接以限定阀体的连续圆柱形侧壁。动铁芯和磁极布置在阀体中，动铁芯和线圈之间的轴向间隙由阀体的非磁性中间部分包围。线圈围绕阀体的非磁性中间部分，并且当通电时产生穿过磁极和动铁芯的磁通量，将动铁芯吸引到磁极上。动铁芯联接到阀针，当动铁芯被磁力吸引到磁极上时，将阀针移向打开位置。由于磁通量将沿着阻力最小的路径流动，阀体的非磁性部分迫使磁通量流经磁极和动铁芯而不是流经阀体，这就提高了线圈通电时动铁芯上的力。燃料喷射器实施例中公开的磁路使燃料喷射器更加节能，并提高了燃料喷射器的打开速度。所公开的磁路可以独立于所公开的动铁芯和阀针之间的联接以及所公开的燃料喷射器的其他方面来使用。除了其他公开的改进之外，所公开的对电磁燃料喷射阀中磁路的改进具有创造性意义，并且可以除了所公开的燃料喷射器的其他方面之外并入燃料喷射器中。

6、根据所公开的燃料喷射器的另一个方面，模块化动力组将线圈固定到阀体上，并完成引导磁通量通过电磁燃料喷射阀的磁极和动铁芯的磁路。模块化动力组的实施例包括线圈组件，其包括环形线圈，具有从环形线圈延伸到电连接器的导体，环形线圈嵌入至包围导体并至少部分形成电连接器的塑料中。第一磁通垫圈在线圈的一个轴向端围绕阀体，圆柱形壳体与第一磁通垫圈接触并向外围绕线圈，第二磁通垫圈与圆柱形壳体接触并在线圈的第二轴向端围绕阀体的大部分周向延伸，以形成磁路的径向外侧部分，用于线圈通电时产生磁通量。第一磁通垫圈、圆柱形壳体和第二磁通垫圈形成延伸穿过动铁芯和磁极的磁路的一部分。线圈通电时在磁路中产生磁场，磁场将动铁芯吸引到磁极上，使阀针向打开位置移动。除了燃料喷射器的其他公开方面之外，模块化动力组有创造性意义，可以与所公开的其他改进措施分开集成到燃料喷射器中。

7、燃料喷射器的模块化动力组的实施例可以进一步具体化，其中阀体与入口连接以形成密封的燃料管，入口包括与线圈组件配合的特征，以将线圈组件保持到燃料喷射器上。动铁芯的实施例可以包括第一磁通垫圈、圆柱形壳体和第二磁通垫圈，它们在组装到阀体后相互焊接在一起。在一个实施例中，第二磁通垫圈被槽中断，导体通过槽轴向延伸至电连接器。这样就可以在线圈组件插入阀体和圆柱形壳体之间限定的环形空间后安装第二磁通垫圈。

8、本公开的另一方面涉及一种改进的阀座构造。燃料喷射器包括阀针，该阀针与球形阀构件相连，并可在关闭位置和打开位置之间沿纵向轴线移动。阀座限定了阀密封件，当阀针处于关闭位置时，阀密封件与球形阀构件的外表面接触。阀密封件包括围绕燃料囊的环形锥形表面。球形阀构件的外表面沿着阀密封件与外表面相切的线与阀密封件接触。锥形表面径向向内延伸至燃料囊的第一距离，并沿径向向外延伸至与第一距离大致相等的第二距离。锥形阀密封表面可包括限定阀密封件的外边界的后切口。球形阀构件与锥形阀密封件之间的环形接触线的位置可通过改变阀密封件内外边界的角度和径向位置来调整。阀座的实施例可包括引导表面，用于引导球形阀构件在打开和关闭位置之间的轴向运动，以保持阀构件与阀密封件之间的对准。引导表面可以是与燃料喷射器纵向轴线同心的圆柱体的一部分。改进的阀座构造本身就具有创造性意义，并且可以独立于所公开的燃料喷射器的其他方面而使用。