燃料喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及用于内燃机的燃料喷射器，且具体而言，涉及用于柴油机的燃料喷射器。
【背景技术】
[0002]燃料在发动机的燃烧室内燃烧可以产生诸如烟灰以及NOx排放物之类的颗粒物。当前关注的是在使废气中NOx排放物最小化且使留存在燃烧室中以及通过废气释放的颗粒物的量最小化的同时产生足够的发动机动力。包括催化剂和颗粒过滤器的废气后处理装置已经被普遍采用以减少废气中的NOx和颗粒物排放。
[0003]颗粒物及NOx排放可以取决于与发动机设计和操作相关的因素。这些因素可包括发动机压缩比、燃烧室结构以及燃料喷射喷流样式。可以利用这些因素进一步降低NOx及颗粒物排放的水平。
[0004]属于卡特彼勒公司的发明专利EP1705360公开了一种带有具有中心线并限定多个喷嘴出口的喷嘴主体的喷嘴组件。第一组喷嘴出口相对于中心线以第一角度取向。第二组喷嘴出口相对于中心线以第二角度取向。针阀设置在邻近所述多个喷嘴出口的位置。
[0005]本发明至少部分地涉及改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。
【发明内容】
[0006]在第一方面，本发明描述了一种用于将燃料蒸汽喷射进入内燃机燃烧室的燃料喷射器，所述燃料喷射器包括:具有中心轴线并可以安装到燃烧室的喷射器主体；具有尖端的喷射喷嘴，该喷射喷嘴从喷射器主体纵向延伸；以及多个形成在尖端上的喷射排出孔，所述多个喷射排出孔配置成以750-795cc/min的流速排放燃料蒸汽。
【附图说明】
[0007]当结合附图阅读时，根据各种实施例的说明将更加全面地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
[0008]图1是根据本发明的燃料喷射器的侧视图；
[0009]图2是组装到图1所示的燃料喷射器中的喷射喷嘴的侧视图；
[0010]图3是未组装的喷射喷嘴的侧视图；
[0011 ] 图4是沿着图3所示的喷射喷嘴的尖端的方向A的视图；
[0012]图5是图1所示的燃料喷射器上的燃烧垫圈的平面图；以及
[0013]图6是根据本发明的安装到燃烧室的燃料喷射器的示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明总体涉及一种用于减少内燃机中颗粒物产生的燃料喷射器10。燃料喷射器10可以组装到内燃机的燃烧室。燃料喷射器10可以直接将燃料喷射进发动机汽缸，具体而言，喷射进发动机汽缸的燃烧室。
[0015]图1示出了具有喷射器主体12和喷射喷嘴14的燃料喷射器10。喷射器主体12可以包括控制燃料蒸汽喷射的定时和持续时间的电致动器。电致动器可以包括可以附接到阀门构件(未示出)的偏置弹簧(未示出)、线圈(未示出)以及电枢(未示出)。致动器可以是任何适合的电致动器，例如但不限于压电致动器或步进马达。致动器可以是电磁致动器。阀门构件可以是针阀构件或提升阀构件。本领域的技术人员将理解的是，诸如滑阀或球阀构件之类的其他适合的阀门构件可以被替代。
[0016]喷射器主体12可以具有中心轴线P。喷射器主体12可以至少沿着其长度的一部分围绕中心轴线P径向大致对称。喷射器主体12可以安装到内燃机的燃烧室。
[0017]喷射喷嘴14可以从喷射器主体12纵向延伸。喷射喷嘴14可以在沿着中心轴线P的方向上从喷射器主体12延伸。喷射喷嘴14可以连接到喷射器主体12。喷射喷嘴14可以具有与中心轴线P相重合的中心轴线。喷射喷嘴14和喷射器主体12可以将中心轴线P作为共用轴线。
[0018]喷射喷嘴14的横截面可以呈圆形。喷射喷嘴14可以具有7.2mm的直径。喷射喷嘴14可以围绕中心轴线P径向对称。
[0019]喷射喷嘴14可以具有主体15和尖端16。主体15可以是圆柱形。尖端16可以从主体15纵向延伸。喷射喷嘴14可以在沿着中心轴线P的方向上从喷射喷嘴14延伸。尖端I6可以具有与中心轴线P重合的中心轴线。喷射喷嘴14、喷射器主体12以及尖端16可以将中心轴线P作为共用轴线。尖端16可以围绕中心轴线P径向对称。
[0020]在燃料喷射器10中可以提供燃料通道(未示出)用于加压燃料的流动。燃料通道可以从喷射器主体12通向喷射喷嘴14和尖端16。针阀构件(未示出)可以定位在燃料通道中以控制燃料流动。针阀构件可以抵靠设置在喷射喷嘴14中的阀座(未示出)。
[0021]参考图2，喷射器主体12可以进一步包括喷嘴紧帽26。喷射喷嘴14可以通过喷嘴紧帽26安装到喷射器主体12，该喷嘴紧帽可以将燃料通道卡接到喷射喷嘴14中的燃料通道。喷射喷嘴14可以从喷嘴紧帽26延伸。喷射喷嘴14可以沿着中心轴线P从喷嘴紧帽26轴向延伸。喷嘴紧帽26可以共轴地与喷射喷嘴14对齐。
[0022]喷嘴紧帽26可具有与喷射器主体12相对定位的支承表面28。支承表面28可表示为垂直于中心轴线P的平面。喷射喷嘴14可从支承表面28沿中心轴线P轴向延伸。喷射喷嘴14可具有喷嘴长度，该喷嘴长度为从支承表面28到尖端16的轴向距离。喷嘴长度可以为约21.3mm至21.7mm。喷嘴长度可以为约21.5mm。
[0023]参照图2，尖端16可为圆锥形。尖端16的基部18可连接至主体15，并且尖端的顶点20可与基部18和主体15相对布置。顶点20可与中心轴线P共线。尖端16可具有可形成于基部18与顶点20之间的侧面22。侧面22可以倾斜。在一个实施例中，侧面22可以凹陷地倾斜。侧面22可以在尖端16的外表面上凹陷地弯曲。
[0024]尖端16可包括形成于侧面22的内表面上的阀座。针阀构件可抵靠在阀座上以防止来自燃料通道的燃料流至燃料通道在阀座下游的部分。针阀构件可延伸入尖端16的内部区段中。针阀构件可被包围于尖端16的内部区段中。针阀构件可相对于阀座具有0.34mm至0.37mm的针阀升程。
[0025]燃料喷射器10可包括多个形成在尖端16上的喷射排放孔24。喷射器主体12中的燃料可从多个喷射排放孔24中排出。燃料可以以750cc/min至795cc/min的流速从多个喷射排放孔24排出。燃料可以以770cc/min的流速从多个喷射排放孔24排出。
[0026]多个喷射排放孔24的尺寸可设计为以750cc/min至795cc/min的流速将燃料蒸汽喷入燃烧室中。多个喷射排放孔24的尺寸可设计为以770cc/min的流速将燃料蒸汽喷入燃烧室中。
[0027]在一个实施例中。每个喷射排放孔24可为圆形。多个喷射排放孔24可具有相同的直径。喷射排放孔24可各自具有0.156mm的直径。
[0028]喷射排放孔24是通过喷射排放通道(未示出)的开口，所述喷射排放通道延伸穿过尖端16。每个喷射排放孔24延伸穿过侧面22并且具有与燃料通道连通的入口(未示出)。入口绕中心轴线P径向设置。每个喷射排放孔24的入口可布置于阀座的下游。
[0029]在一个实施例中，每个入口可为圆形。多个入口可具有相同的直径。每个入口可具有与相应的喷射排放孔24相同的直径。经过每个入口的平面可以与经过相应的喷射排放孔24的平面平行。
[0030]每个喷射排放孔24通过喷射排放通道连接至相应的入口。喷射排放通道可从中心轴线P径向延伸。在一个实施例中，多个喷射排放通道可具有相同的长度。
[0031]燃料通道中的燃料可以进行加压。燃料可由外部高压栗(未示出)进行加压。燃料可加压至9.8MPa的压力。从多个喷射排放孔24排出的燃料的压力可为9.8MPa。来自多个喷射排放孔24的燃料可以在9.8MPa的压力下喷入燃烧室中。
[0032]汽缸侧背压可以为50bar。泄漏背压可为lOKPa。当汽缸侧背压为5Mpa时，燃料蒸汽可以以770cc/min的流速进行喷射。当泄漏背压为1Kpa时，燃料蒸汽可以以770cc/min的流速进行喷射。
[0033]参照图3，喷射喷嘴14的主体15可延伸至喷嘴基部27。主体15可具有26.45mm至26.55mm的长度。主体15可具有26.5mm的长度。喷嘴基部27可布置于喷油嘴紧帽26和喷射器主体12中。
[0034]每个喷射排放孔24可具有中心轴线Q。中心轴线Q可通过每个喷射排放孔24的中心点。在一个实施例中，每个中心轴线Q可以横切于延伸穿过每个相应喷射排放孔24的平面。在一个实施例中，每个喷射排放通道具有纵向轴线，该纵向轴线与相应的喷射排放孔24的中心轴线Q重合。每个相应喷射排放通道可沿中心轴线Q延伸。在一个实施例中，每个中心轴线Q可与延伸穿过每个相应入口的平面垂直。
[0035]每个中心轴线Q可相对于中心轴线P具有角度α。每个中心轴线Q可相对于中心轴线P具有约65.5°至69.5°的角度α。每个中心轴线Q相对于中心轴线P具有约67.5°的角度α。
[0036]燃料喷射器10可具有由角度α限定的喷射锥角。燃料蒸汽可相对于中心轴线P以65.5°至69.5°的喷射锥角排出。排出的燃料蒸汽的覆盖程度可由多个喷射排放孔24和相对于中心轴线P的相应角度α来确定。来自多个喷射排放孔24的燃料蒸汽可以以约135°至140°的喷射锥角排出。
[0037]图4示出了在喷射喷嘴14的中心轴线P的方向A上观察的尖端16上的喷射排放孔24。多个喷射排放孔24可以绕中心轴线P设置。多个喷射排放孔24可以绕中心轴线P径向设置。喷射排放孔24与中心轴线P的距离可以是相等的。多个喷射排放孔24可以相互成角度地绕中心轴线P间隔设置。
[0038]多个喷射排放孔2