本發(fā)明涉及一種用于四行程燃料噴射的噴射閥。
背景技術:
柴油引擎大致分為二行程引擎和四行程引擎,二行程引擎通過氣缸的2次往復完成吸入、壓縮、燃燒、排氣的循環(huán),四行程引擎通過氣缸的4次往復完成吸入、壓縮、燃燒、排氣的循環(huán)。二行程引擎沒有用于吸氣和排氣的閥門驅動系,氣缸蓋單純,燃燒室只有火花塞,而燃燒效率高,但,結構上無法像四行程一樣提高壓縮比,因此,熱效率和燃料消耗率降低。四行程引擎分別具有吸氣閥和排氣閥,而在吸入行程中開啟吸氣閥,在排氣行程中開啟排氣閥,由此,吸入、排放混合空氣和燃燒氣體。四行程引擎因氣缸高速進行往復運動,因此,相比二行程稍微費力,但,能夠高速運行,因此,應用于小型的快艇等。
圖1是表示根據以往技術的二行程引擎具有的燃料噴射用噴嘴的附圖。在公開專利公報第10-2012-0074327號中公開的噴嘴,所述噴嘴從閥體(2)的端部向中心孔突出,其環(huán)狀的表面(3)對于用虛線表示的氣缸蓋或氣缸套內的對應的接觸表面進行加壓,具有噴嘴孔(4)的噴嘴的尖頭向燃燒室(A)突出,而在開放燃料閥時能夠噴射燃料。所述燃料閥形成有位于在滑塊(8)的底端部圖示的閥門設計的閥座(7)及具有針型閥(6)的滑動閥(5)。所述滑塊在噴嘴(1)上對于上側相對表面向下方加壓。
圖2為表示根據以往技術的四行程引擎所具有的燃料噴射用噴嘴的附圖。韓國公開專利公報第10-2010-0002127號中圖示的噴嘴,本例的柴油引擎用燃料噴射裝置,包括:供應燃料的噴嘴主體(21;噴嘴體)和在其內部可移動地形成的針型閥(22)。
噴嘴主體(21)大致為末端較尖的圓筒形的塊體,其基底端部的中心形成有針型閥(22)的導引孔(23)。所述導引孔(23)的前側形成直徑擴大的燃料積累部(24),使得從外部通過燃料供應孔(25)向所述燃料積累部(24)供應燃料。并且,在燃料積累部(24)的前端形成有錐形形狀的閥片部(26)。所述閥片部(26)的更前方形成有與燃料積累部(24)連接而連通的較小直徑的孔(27),所述孔(27)的壁部形成有與外部連通的噴嘴孔(28)。
針型閥(22)包括:與噴嘴主體(21)的導引孔(23)可滑動地設置的丸棒形狀的基底部(30;閥針直徑φD);小于燃料積累部(24)的內徑,與基底部(30)一體形成,其前端形成有與噴嘴主體(21)的閥片部(26)接觸的錐形的閥片部(31)的丸棒形狀的前端部(32;閥片直徑φd<φD)。
針型閥(22)的閥片部(31)通過彈簧等加壓部件向與噴嘴主體(21)的閥片部(26)相接的方向以荷重(W)加壓,并且,在不受外力的狀態(tài)下,針型閥(22)的閥片部(31)與噴嘴主體(21)的閥片部(26)接觸而閉鎖閥片部(26,31)之間,燃料積累部(24)與噴嘴孔(28)之間被阻斷。
在燃料噴射時,從燃料供應孔(25)向燃料積累部(24)內供應既定壓力的燃料,并且,通過內壓的上升使得針型閥(22)受力,向導引孔(23)導引并移動至上方,閥片部(26,31)之間被開放,而能夠從噴嘴孔(28)向外部噴射燃料。
以往的燃料噴射裝置,在燃料噴射噴嘴的末端形成有用于多個噴射孔加工及提高流量系數的袋狀的小體積部,稱其為噴油嘴壓力室(sac),在噴射后,相當于sacvolume(噴油嘴壓力室容積)的殘留燃料油引起后噴油燃燒,而持續(xù)發(fā)生炱、未燃燒HC等燃燒室內沉積物。
如果減少sacvolume,在結束燃料噴射后,使得滴流減少,而碳氫化合物也減少,但,存在噴霧特性和噴射孔之間的偏差較大的問題。
【現(xiàn)有技術文獻】
【專利文獻】
(專利文獻0001)公開專利公報第10-2012-0074327號
(專利文獻0002)公開專利公報第10-2012-0074327號
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術問題
本發(fā)明的目的為提供一種能夠有信賴度地阻斷未噴射的燃料向第1燃料室及燃料供應流路逆流的四行程噴射閥。
并且,提供一種能夠減少sacvolume的同時,穩(wěn)定地向噴射孔噴射燃料的四行程噴射閥。
解決問題的技術方案
本發(fā)明提供一種四行程噴射閥,包括:沖壓保持架,其包括:具有第1直徑的基底滑孔;具有大于第1直徑的第2直徑的第1燃料室;離燃料室越遠直徑越小的錐形的第1開閉面;具有小于第1及第2直徑的第3直徑的第2燃料室;具有小于第3直徑的第4直徑的第2開閉面;具有大于第4直徑且小于第3直徑的第5直徑的第3燃料室及形成放射狀以使從第2開閉面向外部噴射燃料的噴射孔;及沖棒,其包括:與基底滑孔摩擦進行往復運動的基底部;開閉第1開閉面的第1開閉部;具有小于第3直徑及第4直徑的第6直徑的燃料流入部;與第2開閉面摩擦的第2開閉部;從第2開閉面的端部至燃料流入部的既定深度形成的軸孔及與軸孔連通地形成于燃料流入部的燃料流入孔。
并且,本發(fā)明的另一例,沖壓保持架還包括向第1燃料室供應燃料的燃料流入流道。
并且,本發(fā)明的另一例,沖棒在第2開閉部還形成有潤滑槽。
并且,本發(fā)明的另一例,潤滑槽形成于在噴嘴被閉鎖時不與沖壓保持架的噴射孔及第2燃料室接觸的位置。
發(fā)明的效果
本發(fā)明提供的四行程噴射閥,未噴射的燃料在噴射孔周圍被一次阻斷,在第1燃料室周圍被又一次雙重阻斷,從而,能夠信賴地阻斷向第1燃料室及燃料供應流路逆流。
并且,本發(fā)明提供的四行程噴射閥,燃料室與噴射孔之間被雙重地阻斷,而能夠防止沉渣,并提高沖壓保持架和沖棒的耐磨性。
并且,本發(fā)明提供的四行程噴射閥,能夠防止逆流氣體的流入,從而,能夠防止沖棒和沖壓保持架的脫碳,并延長摩擦面的壽命。
并且,能夠減少后噴油燃燒的原因即sacvolume,減少NOx、CO、smoke、未燃燒HC及燃燒室內沉積物,而改善氣缸的運轉條件。
并且,在沖壓保持架與沖棒之間形成有潤滑槽,而減少摩擦熱,使得沖壓保持架與沖棒之間的公差更緊密,而防止燃料的逆流。
附圖說明
圖1為表示根據以往技術的二行程引擎具有的燃料噴射用噴嘴的附圖;
圖2為表示根據以往技術的四行程引擎具有的燃料噴射用噴嘴的附圖;
圖3為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥的沖壓保持架的附圖;
圖4為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥的沖棒的附圖;
圖5為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥被阻斷的狀態(tài)的附圖;
圖6為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥被開放的狀態(tài)的附圖;
圖7為根據本發(fā)明的第2實施例的四行程噴射閥的沖棒的附圖。
具體實施方式
以下,參照附圖更詳細地說明本發(fā)明。
圖3為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥的沖壓保持架的附圖。
根據本發(fā)明的噴射閥,包括:沖壓保持架(100),形成有用于由軸方向容納后述的沖棒(200;參照圖4)的滑動孔;沖棒(200;參照圖4),插入于滑動孔內而滑動,控制燃料的噴射。
形成于沖壓保持架(100)的滑動孔從上部按順序構成有:具有第1直徑的基底滑孔(110)、具有大于第1直徑的第2直徑的第1燃料室(120)、離第1燃料室(120)越遠直徑越小的錐形的第1開閉面(140)、具有小于第1及第2直徑的第3直徑的第2燃料室(150)、具有小于第3直徑的第4直徑的第2開閉面(160)及具有大于第4直徑且小于第3直徑的第5直徑的第3燃料室(170)。在此,上部是指在附圖上在上部圖示的位置。并且,用于使得燃料流入的燃料流入流道(130)與第1燃料室(120)連通地傾斜地形成。并且,沖壓保持架(100)還在第2開閉面(160)由放射狀形成有用于向外部噴射燃料的噴射孔(180)。
圖4為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥的沖棒的附圖。
沖棒(200)從上部順次構成有:與基底滑孔(110;參照圖3)摩擦而進行往復運動的基底部(210)、開閉第1開閉面(140;參照圖3)的第1開閉部(240)、具有小于第3直徑及第4直徑的第5直徑的燃料流入部(250)、與第2開閉面摩擦的第2開閉部(260)、從第2開閉面的端部至燃料流入部的既定深度形成的軸孔(270)及與軸孔(270)連通而形成于燃料流入部(250)的燃料流入孔(280)。
第1開閉部(240)為了開閉第1開閉面(140)形成與第1開閉面(140)對應的錐形。第1開閉部(240)與第1開閉面(140)緊貼而閉鎖時,為了充分確保暫時存儲燃料的第1燃料室(120)的空間,第1開閉部(240)的軸方向長度形成得小于第1開閉面(140)的軸方向。從而,具有與第1開閉部(240)的最大直徑相同的直徑的中間部(230)具有小于第1燃料室(120)的直徑。由此,能夠使得中間部(230)與第1燃料室(120)之間的空間用于暫時存儲燃料。此時,為了能夠充分確保燃料存儲空間,在中間部(230)與基底部(210)之間還可形成有小于中間部(230)的直徑的小徑部(220)。
在第1開閉部(240)的下部形成有相比第1開閉部(240)的最小直徑更小直徑的燃料流入部(250)。燃料流入部(250)具有相比第2燃料室(150)及第2開閉面(160)更小的直徑。在燃料流入部(250)的下部形成有與第2開閉面(160)摩擦的第2開閉部(260)。
在沖棒(200)的最下端部,即從第2開閉部(260)的下端至燃料流入部(250)的既定位置形成有軸孔(270)。并且,在燃料流入部(250)與軸孔(270)連通地形成有多個燃料流入孔(280)。
圖5為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥被阻斷的狀態(tài)的附圖,圖6為表示根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥被開放的狀態(tài)的附圖。參照圖3至圖6說明根據本發(fā)明的第1實施例的四行程噴射閥的運轉。
基底滑孔(110)是使得后述的沖棒的基底部(210)摩擦的部分,起到使得沖棒(200)由上下進行往復運動的作用。沖棒(200)包括在基底部(210)的上部與彈簧連接的連接軸(290),從連接軸(290)接收動力,由上下進行往復運動而開閉噴射孔(180)。第1燃料室(120)是暫時存儲通過燃料流入流道(130)流入的燃料的地方,在第1燃料室(120)積累燃料而能夠穩(wěn)定地噴射燃料。第1開閉面(140)形成錐形,反復地與同樣形成錐形的沖棒的第1開閉部(240)接觸和分離,而開閉第1燃料室(120)與第2燃料室(150)之間。當第1開閉面(140)與第1開閉部(240)分離時,第2燃料室(150)與第1燃料室(120)連通而使得在第1燃料室(120)積累的燃料流入。燃料從第2燃料室(150)通過燃料流入孔(280)及軸孔(270)向第3燃料室(170)流動,也可在第3燃料室(170)暫時積累。第3燃料室(170)是在閥被閉鎖時能夠暫時容納未噴射的燃料的空間。
當沖棒(200)位于下止點時,第1開閉面(140)和第2開閉面(160)都被閉鎖,通過噴射孔(180)不噴射燃料。
第2開閉面(160)形成充分長的長度,以便形成充分的面積而阻斷燃料的逆流。即,如圖3所示,第2開閉面(160)的長度相比第1燃料室(120)、第1開閉面(140)、第2燃料室(150)的長度更長。并且,優(yōu)選地,相比沖棒(200)的行程充分地更長。第2開閉面(160)的長度和第2開閉部(260)的長度相同,第2開閉面(160)與第2開閉部(260)的接觸面積能夠確保充分,而能夠阻斷燃料從引擎通過噴射孔(180)逆流。
并且,通過第1開閉面(140)與第1開閉部(160)的接觸而能夠阻斷燃料從第2燃料室(150)向第1燃料室(120)逆流。
如上述地,燃料流入流道(130)和噴射孔(180)雙重地被阻斷,從而,能夠完全地阻斷燃料的逆流,并且,防止燃料的泄漏。并且,因能夠阻斷燃料的逆流,從而,能夠防止沉渣,而提高噴嘴的耐磨性。并且,能夠防止因逆流氣體的脫碳,而延長摩擦面的壽命。
并且,能夠減少后噴油燃燒的原因即sacvolume,而減少NOx,CO,smoke,未燃燒HC及燃燒室內沉積物,改善氣缸的運轉條件。
參照圖6,當閥被開放時,通過燃料流入流道(130)流入的燃料經過第1燃料室(120),通過第1開閉面(140)與第1開閉部(240)之間的空間向第2燃料室(150)流入。并且,從第2燃料室(150)經過燃料流入孔(280)和軸孔(270)通過噴射孔(180)向引擎內部噴射燃料。此時,優(yōu)選地,軸孔(270)的最下端部,越向下部軸孔(270)的直徑形成地越寬。通過該形狀使得燃料順暢地流動,而增加通過噴射孔(180)的燃料的噴射量。
圖7為表示根據本發(fā)明的第2實施例的四行程噴射閥的沖棒的附圖。
根據本發(fā)明的第2實施例的四行程噴射閥除了在沖棒(200)的第2開閉部(260)形成有一個以上的潤滑槽(260a)之外,其構成要素及運轉原理與第1實施例相同。四行程引擎以高速運轉,由此,向引擎內噴射燃料的噴嘴的沖棒(200)沿著沖壓保持架(100;參照圖3至圖6)以高速進行往復運動。因此,沖棒(200)和沖壓保持架(100)過熱,而幾乎所有的四行程用噴嘴都具有冷卻流路。根據本發(fā)明的第2實施例的四行程噴射閥的沖棒(200)尤其為了減少沖棒(200)與沖壓保持架(100)之間的摩擦面積較大的第2開閉面(160)和第2開閉部(260)的摩擦熱,在第2開閉部(260)形成有用于潤滑的一個以上的潤滑槽(260a)。如圖7所示,潤滑槽(260a)形成沿著第2開閉部(260)的外周形成的環(huán)狀。但,除了在圖7中所示的形狀之外,淺窩形狀或螺旋形狀等能夠減少沖棒(200)與沖壓保持架(100)之間的摩擦熱并有助于順利的往復運動的形狀也皆可。
只是,第2開閉面(160)和第2開閉部(260)需可信賴地阻斷燃料的逆流和泄露,因此,潤滑槽(260a)需形成于當閉鎖沖棒(200)的噴嘴時不與沖壓保持架(100)的噴射孔(180)及第2燃料室(150)接觸的位置。
如上述地,在沖棒(200)的第2開閉部(260)形成潤滑槽(260a),而能夠在第2開閉部(260)與第2開閉面(160)之間潤滑及冷卻,從而,能夠以更精密的公差結合,并更加提高通過第2開閉部(260)和第2開閉面(160)的逆流防止功能。