專利名稱：用于發(fā)動機的噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機的噴射器，并且更特別地，本發(fā)明涉及電控噴射器的結(jié)構(gòu)，所述電控噴射器能夠通過以各種方式改變?nèi)剂蠂娚漕愋投鶕?jù)發(fā)動機的工作狀況來適當?shù)貒娚淙剂稀?br> 背景技術(shù)：
相關(guān)技術(shù)中的電控噴射器在本體中具有電磁閥，并且通過對所述電磁閥進行電控制以操作針狀物并打開噴嘴孔而噴射燃料。當所述噴嘴孔的進氣口和排氣口處的直徑差改變時，經(jīng)過所述噴嘴孔噴射的燃料的噴射類型也在改變，并且燃料的噴射類型可以分為有利于增大發(fā)動機輸出的類型以及有利于減少有害廢氣的類型。也就是說，當所述噴嘴孔在進氣口處的直徑小于在排氣口處的直徑時，就會由于穿過所述噴嘴孔的燃料而發(fā)生空穴作用(cavitation)，并且執(zhí)行有利于使燃料與空氣混合的燃料噴射，從而有利于減少燃料消耗和有害的廢氣。另外，當所述噴嘴孔在進氣口處的直徑大于在排氣口處的直徑時，燃料在沒有空穴作用的情況下被噴射，從而可以噴射較大量的燃料，并且這種噴射類型有利于發(fā)動機的輸出。然而，相關(guān)技術(shù)中的噴嘴孔在噴射器的下端處以預定形狀形成，從而它們不能根據(jù)發(fā)動機的工作狀況而適當?shù)馗淖內(nèi)缟衔乃龅娜剂蠂娚涞念愋汀Ａ硗?，如上文所述的配備有電磁閥的所述噴射器不能實現(xiàn)如圖1中所比較的噴射率整形(injection rate shaping)。也就是說，圖1的圖表中的實線顯示了在相關(guān)技術(shù)中的配備有電磁閥的噴射器的噴射量隨時間的變化，其中的形狀簡單，并且在圖表中的其它虛線顯示了各種噴射類型，并且難以由相關(guān)技術(shù)中的配備有電磁閥的噴射器來執(zhí)行。在相關(guān)技術(shù)中已經(jīng)使用了配備有壓電元件的壓電噴射器，從而變化地執(zhí)行由圖1 中其它虛線而非實線顯示的各種噴射類型，但是成本較高。公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于發(fā)動機的噴射器，所述噴射器在燃料穿過噴嘴孔時控制是否產(chǎn)生空穴作用，通過改變噴射燃料的所述噴嘴孔的形狀，從而根據(jù)發(fā)動機的工作狀況執(zhí)行各種類型的燃料噴射，用于改進發(fā)動機的輸出或者減少燃料消耗和有害廢氣，并且本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于發(fā)動機的噴射器，所述噴射器能夠不利用昂貴的壓電元件而以低成本實現(xiàn)噴射率整形。在用于發(fā)動機的噴射器裝置的一個方面，可以包括噴射器本體；致動器，所述致動器安裝在所述噴射器本體中；旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿能夠旋轉(zhuǎn)地容放在所述噴射器本體中，并且選擇性地通過所述致動器而旋轉(zhuǎn)，其中可以沿著所述旋轉(zhuǎn)桿的縱向方向在所述旋轉(zhuǎn)桿的外表面上形成燃料凹槽；以及噴嘴孔，所述噴嘴孔形成于所述噴射器本體的噴嘴處，以根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而選擇性地與所述燃料凹槽連通，其中所述旋轉(zhuǎn)桿能夠滑動地與所述噴射器本體中的所述噴嘴接觸。所述致動器可以是步進電機。沿所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)方向在所述噴嘴上可以沿周向設(shè)置多個噴嘴孔，其中在所述噴嘴中的兩個毗鄰的噴嘴孔可以在進氣口和排氣口處分別具有不同的直徑。兩個毗鄰的噴嘴孔中的一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑可以大于在其排氣口處的直徑，并且另一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑可以小于在其排氣口處的直徑?？梢栽O(shè)置偶數(shù)個噴嘴孔，并且所述旋轉(zhuǎn)桿中的一個燃料凹槽可以選擇性地設(shè)置在所述的兩個毗鄰的噴嘴孔之間。噴射率可以通過操作所述致動器同時改變其旋轉(zhuǎn)速度和位置而受到控制。在本發(fā)明的另一方面，所述用于發(fā)動機的噴射器裝置可以包括噴射器本體，所述噴射器本體在其下端處具有噴嘴，其中所述噴嘴可以包括噴嘴孔；步進電機，所述步進電機安裝在所述噴射器本體中；以及旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿通過所述步進電機而選擇性地旋轉(zhuǎn)，并且具有燃料凹槽，所述燃料凹槽沿縱向形成于所述旋轉(zhuǎn)桿的外表面上，其中通過所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而可以選擇性地改變所述噴嘴孔與所述燃料凹槽的流體連通。在所述旋轉(zhuǎn)桿的下端處可以形成斜面，并且所述噴嘴孔可以形成于所述噴嘴中的可以能夠滑動地與所述斜面接觸的相應(yīng)部分處，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)方向在所述噴嘴處可以形成多個噴嘴孔?？梢栽O(shè)置偶數(shù)個噴嘴孔，并且所述旋轉(zhuǎn)桿中的一個燃料凹槽可以選擇性地設(shè)置在兩個毗鄰的噴嘴孔之間。在所述噴嘴孔中的所述的兩個毗鄰的噴嘴孔在進氣口和排氣口處可以分別具有不同的直徑。所述兩個毗鄰的噴嘴孔中的一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑可以大于在其排氣口處的直徑，并且另一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑可以小于在其排氣口處的直徑。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖1為顯示噴射器中的噴射量隨時間變化的圖表。圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于發(fā)動機的噴射器的結(jié)構(gòu)的視圖。圖3為沿著圖2中的線III-III所取得的橫截面圖。
圖4為顯示圖2和3中的噴射器的工作方式的視圖。圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于發(fā)動機的噴射器的視圖。圖6為沿著圖5中的線VI-VI所取得的橫截面圖。圖7為顯示圖5中的噴射器的工作方式的視圖。應(yīng)當了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的各個實施方案詳細地作出引用，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。參考圖2和3，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的噴射器包括噴射器本體1、安裝在噴射器本體1中的電機3、通過噴射器本體1中的電機3而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)桿5、在旋轉(zhuǎn)桿5的表面上形成的燃料凹槽7以及在噴射器本體1中的噴嘴9處形成的噴嘴孔11，噴嘴孔11在旋轉(zhuǎn)桿5旋轉(zhuǎn)時與燃料凹槽7連通。也就是說，相關(guān)技術(shù)中的通用噴射器通過在縱向上移動相當于旋轉(zhuǎn)桿5的針狀物而控制燃料噴射，以打開噴嘴孔11，而在本發(fā)明的示例性實施方案中，所述電機在改變旋轉(zhuǎn)速度或位置的同時工作，從而通過使旋轉(zhuǎn)桿5旋轉(zhuǎn)而打開噴嘴孔11，并且能夠控制燃料的
噴射率。在噴射器本體1的下端處形成噴嘴9，在旋轉(zhuǎn)桿5的表面上沿縱向形成燃料凹槽 7，在旋轉(zhuǎn)桿5的前端處形成斜面13，并且在噴嘴9的與旋轉(zhuǎn)桿5的前端處的斜面13緊密接觸的部分處形成噴嘴孔11。電機3為步進電機，并且在旋轉(zhuǎn)桿5的旋轉(zhuǎn)方向上沿周向設(shè)置多個噴嘴孔11。因此，通過精確且快速地控制步進電機，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)桿5的旋轉(zhuǎn)角度來確定在多個噴嘴孔11中打開哪一個噴嘴孔11以及該噴嘴孔11打開多大，這使得燃料噴射得到精確控制。在該實施方案中，在噴嘴孔11中的兩個毗鄰的噴嘴孔11設(shè)置為在進氣口和出氣口處具有不同的直徑。具體而言，如圖3所示， 鄰的兩個噴嘴孔11中一個噴嘴孔在進氣口處的直徑大于在排氣口處的直徑，而另一個噴嘴孔在進氣口處的直徑小于在排氣口處的直徑。因此，如在圖4中所比較的，當電機3使旋轉(zhuǎn)桿5旋轉(zhuǎn)并且燃料凹槽7與在進氣口處的直徑小于在排氣口處的直徑的噴嘴孔11連通的時候，如圖中的左圖所示，有利于使燃料與空氣相混合的燃料噴射通過燃料噴射中的空穴作用而執(zhí)行，從而這種類型的燃料噴射有利于減少燃料消耗和有害廢氣。
相反，當旋轉(zhuǎn)桿5的燃料凹槽7與在進氣口處的直大于在排氣口處的直徑的噴嘴孔11連通時，如圖中的右側(cè)所示，燃料在沒有空穴作用的情況下被噴射，從而所執(zhí)行的這種類型的燃料噴射有利于改進發(fā)動機的輸出性能。因此，控制電機3的控制器根據(jù)發(fā)動機的工作狀況而確定并旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)桿5，從而能夠執(zhí)行更適合于發(fā)動機的工作狀況的那種類型的燃料噴射?？梢栽O(shè)置偶數(shù)個噴嘴孔11，并且旋轉(zhuǎn)桿5的一個燃料凹槽7設(shè)置在毗鄰的兩個噴嘴孔11之間。以資參考，盡管在圖3和4中顯示了僅有兩個噴嘴孔11和一個燃料凹槽7， 但是可以沿著噴嘴9和旋轉(zhuǎn)桿5的圓周設(shè)置多組噴嘴孔11和燃料凹槽7。然而，代表性地顯示了一組，以避免混亂。圖5至7為以不同視圖顯示說明本發(fā)明的示例性實施方案的視圖，其中一個燃料凹槽7對應(yīng)一個噴嘴孔11。在該結(jié)構(gòu)中，與上述示例性實施方案相似，旋轉(zhuǎn)桿5通過電機3而旋轉(zhuǎn)，電機3受到控制器的控制，所述控制器根據(jù)發(fā)動機的工作狀況在發(fā)動機的各種信息的基礎(chǔ)上對發(fā)動機的工作狀況進行監(jiān)測，并且如圖7所示，對電機3進行控制，使得燃料凹槽7和噴嘴孔11 之間的連通量變得不同。也就是說，所述控制器精確控制電機3，使得燃料凹槽7和噴嘴孔11之間的連通量變得不同，如上文所述，從而可以選擇由圖1中的實線以及其它線示例的各種類型的燃料噴射。因此，可以變化地執(zhí)行最適于發(fā)動機工作狀況的燃料噴射類型，而不使用相對昂貴的壓電元件，從而可以改進發(fā)動機的燃料效率和輸出，并且極大地減少有害廢氣。顯然，在另一個實施方案中，上述的控制還可以通過控制電機3的旋轉(zhuǎn)角而實現(xiàn)， 在該實施方案中，對于一個燃料凹槽7設(shè)置毗鄰的兩個噴嘴孔11。在該結(jié)構(gòu)中，如上所述， 對于各種類型的燃料噴射，可以通過在燃料噴射中控制是否產(chǎn)生空穴作用以及噴射率整形來提高發(fā)動機的工作性能。為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動機的噴射器裝置，包括噴射器本體；致動器，所述致動器安裝在所述噴射器本體中；旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿能夠旋轉(zhuǎn)地容放在所述噴射器本體中，并且選擇性地通過所述致動器而旋轉(zhuǎn)，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)桿的縱向方向在所述旋轉(zhuǎn)桿的外表面上形成燃料凹槽；以及噴嘴孔，所述噴嘴孔形成于所述噴射器本體的噴嘴處，以根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而選擇性地與所述燃料凹槽連通，其中所述旋轉(zhuǎn)桿能夠滑動地與所述噴射器本體中的所述噴嘴接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中所述致動器為步進電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中沿所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)方向在所述噴嘴上沿周向設(shè)置多個噴嘴孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中在所述噴嘴中的兩個毗鄰的噴嘴孔在進氣口和排氣口處分別具有不同的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中兩個毗鄰的噴嘴孔中的一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑大于在其排氣口處的直徑，并且另一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑小于在其排氣口處的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中設(shè)置偶數(shù)個噴嘴孔，并且所述旋轉(zhuǎn)桿中的一個燃料凹槽選擇性地設(shè)置在所述兩個毗鄰的噴嘴孔之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中噴射率通過操作所述致動器同時改變其旋轉(zhuǎn)速度和位置而受到控制。
8.一種用于發(fā)動機的噴射器裝置，包括噴射器本體，所述噴射器本體在其下端處具有噴嘴，其中所述噴嘴包括噴嘴孔；步進電機，所述步進電機安裝在所述噴射器本體中；以及旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿通過所述步進電機而選擇性地旋轉(zhuǎn)，并且具有燃料凹槽，所述燃料凹槽沿縱向形成于所述旋轉(zhuǎn)桿的外表面上，其中通過所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而選擇性地改變所述噴嘴孔與所述燃料凹槽的流體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中在所述旋轉(zhuǎn)桿的下端處形成斜面，并且所述噴嘴孔形成于所述噴嘴的能夠滑動地與所述斜面接觸的相應(yīng)部分處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)方向在所述噴嘴處形成多個噴嘴孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中設(shè)置偶數(shù)個噴嘴孔，并且所述旋轉(zhuǎn)桿中的一個燃料凹槽選擇性地設(shè)置在兩個毗鄰的噴嘴孔之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中在所述噴嘴孔中的所述的兩個毗鄰的噴嘴孔在進氣口和排氣口處分別具有不同的直徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于發(fā)動機的噴射器裝置，其中所述的兩個毗鄰的噴嘴孔中的一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑大于在其排氣口處的直徑，并且另一個噴嘴孔在其進氣口處的直徑小于在其排氣口處的直徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機的噴射器，其可以包括噴射器本體；致動器，所述致動器安裝在所述噴射器本體中；旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿能夠旋轉(zhuǎn)地容放在所述噴射器本體中，并且選擇性地通過所述致動器而旋轉(zhuǎn)，其中可以沿著所述旋轉(zhuǎn)桿的縱向方向在所述旋轉(zhuǎn)桿的外表面上形成燃料凹槽；以及噴嘴孔，所述噴嘴孔形成于所述噴射器本體的噴嘴處，以根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而選擇性地與所述燃料凹槽連通，其中所述旋轉(zhuǎn)桿能夠滑動地與所述噴射器本體中的所述噴嘴接觸。
文檔編號F02M61/18GK102383988SQ20101054838
公開日2012年3月21日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者崔昌烈 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社