可变化流量阀和减小流量阀磨损的方法

摘要

在某些燃料喷射器中，使用可变化流量阀件来控制来往于增强活塞的致动流体的流量。在时间过程中，可变化流量阀经受磨损，这种磨损可影响喷射率形状的预定性。至少部分地通过沿着比率形状路径内的导向孔壁导向可变化流量阀件，本发明可减小燃料喷射器内的可变化流量阀的磨损。比率形状路径和未限制的路径由喷射器本体形成，当处于一缩回位置时，一可移动的增强活塞包括一暴露在未限制的路径内的液压中的第一液压表面和一暴露在比率形状路径内的液压中的第二液压表面。可变化流量阀件形成一带有预定流动区域的中心通道，并包括一将关闭的液压表面与打开的液压表面分离的侧表面。侧表面包括多个分离周缘流动通道的导向表面。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及燃料喷射器和燃料喷射系统，具体来说，涉及减小一控制流向和流出燃料喷射器内的增强活塞的致动流体的流量的阀门上的磨损。

背景技术

工程师们一直在寻求减小发动机排放的各种策略。减小发动机排放的一个方法是控制多个燃料喷射变量，例如，燃料油压、喷射形式、液滴大小、喷射次数和喷射时间。例如，业已发现，在一单一的燃烧过程中多次的喷射，包括引导喷射和后喷射，会减小排放。为了在一单一的燃烧过程中以可靠的一致性提供多次的喷射，一燃料喷射器必须经常具有快速地重设定一增强活塞而不会不利地影响要求的喷射变量的能力。

为了减少时间量，增强活塞需要缩回，同时不影响由前进中的增强活塞造成的喷射比率形状，燃料喷射器(例如，Caterpillar HEUITM B单元喷射器)包括一定位在一比率形状路径内的可变流量阀，它流体连通地将增强活塞的一液压表面连接到一致动流体源或一低压排放。这样一喷射器示于和描述在共同拥有的美国专利申请号10/185,946中，现为美国专利6,663,014。为了达到要求的喷射比率形状，可变化流量阀在增强活塞前进的过程中，限制致动流体沿朝向增强活塞的方向的流动。为了快速地重设增强活塞，可变化流量阀在增强活塞缩回的过程中，不限制致动流体沿背离增强活塞的反向方向流动。可变化流量阀包括一盘形阀件，其带有一具有预定流动区域的中心通道。致动流体朝向增强活塞的流动起作保持阀件与其阀座接触，并限制致动流体到阀件的中心通道的流动。当增强活塞缩回时，致动流体背离活塞而朝向排放的流动提升阀件离开阀座，并允许致动流体流过阀件的中心通道还包围阀件的侧面。

尽管可变化流量控制阀可减少重新设定增强活塞所需的时间，但尚有改进的地方。工程师们已经发现，当致动流体不作用在关闭的液压表面上时，流动控制阀件不总是坐落在平的阀座上。因此，当比率形状路径内的液压建立时，随着致动流体开始朝向增强活塞流动以便前进增强活塞，液压可撞击可变化流量阀件而接触阀座。阀件和阀表面之间的重复的冲击可造成阀件和/或阀座磨损，这最终可导致阀件坐落时阀不能完全地关闭。因此，即使当阀件坐落在座的位置内时，致动流体也可最终在阀件周围流动。因为超过需要的致动流体将流过磨损的阀件并作用在增强活塞上，所以，带有磨损阀件或阀座的喷射器将形成这样的特征的喷射器，其流量和比率形状不同于原来设计的要求。

此外，作用在关闭液压表面上的致动流体的液压可以是不均匀的，从而致使可变化流量阀件在比率形状路径的导向孔内倾斜，或甚至反弹。当可变化流量阀件在导向孔内未对齐时，高压致动流体可围绕阀件流动并通过中心通道。此外，流过倾斜的可变化流量阀件的通道的致动流体，可在可变化流量阀件上形成磨损。因此，通过和围绕倾斜的可变化流量阀件的流动区域将不同于围绕一对齐的可变化流量阀件的流动区域。

除了由作用在关闭的液压表面上的液压造成的阀件磨损之外，通过围绕阀件的致动流体也可对阀件边缘造成磨损。在增强活塞缩回的过程中，围绕阀件外边缘的致动流体的流动，最终可围绕可变化流量阀件的90度的角，由此，变化围绕可变化流量阀件的流动区域。在一段时间上由阀件形成的流动区域的形状的变化也可造成喷射器性能在时间上的变化。

此外，工程师们已经发现，通过和围绕可变化流量阀件的位于通道内的气穴也可造成在可变化流量阀件和/或阀座上的磨损。再者，可变化流量阀件上的磨损可变化围绕和通过可变化流量阀件的流动区域，这又变化喷射器的比率形状和流量。因此，由于可变化流量阀磨损，以一致性和预言性来控制喷射变量的能力降低，因此，可不利地影响降低排放。

本发明旨在克服以上阐述的一个或多个问题。

发明内容

在本发明的一个方面，一燃料喷射器包括一喷射器本体，其形成一未限制路径和一包括一导向孔和一平面的阀座的限制的比率形状路径。当在一缩回位置时，一可移动的增强活塞具有一暴露在未限制路径内的液压中的第一液压表面和一暴露在限制的比率形状路径内的液压中的第二液压表面。一可变化流量阀件被导向在限制的比率形状路径的导向孔内在第一和第二位置之间移动。可变化流量阀件形成一具有一预定的流动面积的中心通道，以及一将一关闭的液压表面与一打开的液压表面分离的侧表面。侧表面包括多个分离周缘流动通道的导向表面。

在本发明的另一个方面，一燃料喷射系统包括一致动流体源和一燃料源，它们分别与至少一个致动流体入口和一燃料喷射器的燃料入口流体连通。燃料喷射器的一喷射器本体形成一未限制的路径和一包括一导向孔和一平面的阀座的限制的比率形状路径。当在一缩回位置时，一可移动的增强活塞具有一暴露在未限制路径内的液压中的第一液压表面和一暴露在限制的比率形状路径内的液压中的第二液压表面。一可变化流量阀件被导向在限制的比率形状路径的导向孔内在第一和第二位置之间。可变化流量阀件形成一具有一预定的流动面积的中心通道，以及一将一关闭的液压表面与一打开的液压表面分离的侧表面。侧表面包括多个分离周缘流动通道的导向表面。

在本发明的还有的一个方面，有一操作一燃料喷射器的方法。为了减缓增强活塞在增强活塞前进的一部分上的前进速度，比率形状路径的流动区域相对于未限制增强路径的流动区域受到一可变化流量阀的限制。在增强活塞缩回的过程中，相对于增强活塞前进过程中的比率形状路径的流动区域，比率形状路径的流动区域不受可变化流量阀的约束。通过沿比率形状路径内的导向孔壁导向可变化流量阀件，可减小可变化流量阀的磨损。

附图的简要说明

图1是根据本发明的一燃料喷射系统的示意图；

图2是包括在图1的燃料喷射系统内的一燃料喷射器的全截面图；

图3a-c是图2的燃料喷射器的一部分的各种横截面图；

图4是图2的燃料喷射器内一可变化流量阀的一横截面图；

图5a是图4的可变化流量阀的可变化流量阀件的俯视图；

图5b是图4的可变化流量阀的可变化流量阀件的侧视图。

具体实施方式

参照图1，图中示出根据本发明的一燃料喷射系统10的示意图。燃料喷射系统10包括至少一个燃料喷射器12，它包括一喷射器本体16，其形成两个致动流体入口11、一个致动流体排出口15，以及一燃料入口13。应该认识到，本发明考虑任何数量的致动流体入口，包括仅一个入口。尽管本发明显示为包括一个燃料喷射器，但应该认识到本发明可应用在包括任何数量的燃料喷射器的一燃料系统中，并在各个燃料喷射器内进行类似的操作。一致动流体源18和一燃料源17流体连通地分别连接到致动流体入口11和燃料入口13。尽管致动流体可以是各种类型流体中的一个，但致动流体较佳地是一不同于诸如油之类的燃料。燃料喷射器12也通过排出口15与致动流体容器14流体连通。

参照图2，图中示出图1的燃料系统10内的燃料喷射器12的全截面图。应该认识到本发明考虑在各种类型的液压致动电气控制的燃料喷射器内使用。在所示的实例中，喷射器本体16包括一控制部分19、一增压部分20以及一喷嘴部分21。一流动控制阀23和一滑阀22附连到喷射器本体16的控制部分19。流动控制阀23控制燃料喷射器12的全部操作，并作为滑阀22的前导阀进行操作。流动控制阀23通过致动流体入口通道24流体连通地连接到致动流体入口11。流动控制阀还通过一止回通道(未示出)流体连通地连接到一滑阀腔室26和一针阀控制腔室27。滑阀22的一控制液压表面暴露在腔室26内的流体压力前，该流体压力根据控制阀23的位置可以高或低。流动控制阀23包括一衔铁28和一落座销29。流动控制阀23内的一螺线管25控制衔铁28的运动，因此，控制落座销29的位置。当落座销29处于第一位置时，流动控制阀23通过止回通道流体连通地将致动流体入口通道24连接到针阀控制腔室27和滑阀腔室26。落座销29通常通过一弹簧30偏置到第一位置。当落座销29处于第二位置时，流动控制阀23阻塞致动流体入口通道24和针阀控制腔室27和滑阀腔室26之间的流体连通，针阀控制腔室27和滑阀腔室26通向流体排出口15(示于图1中)。滑阀22通常通过一内部弹簧22a向下偏置。滑阀22通常与作用在两端上的高压液力上平衡。当腔室26内的压力减小时，作用在滑阀22的底侧上的液压将抵抗其内部弹簧22a的作用而致使其向上移动，从而打开来自通道24的高压致动流体的流动。

因此，当流动控制阀23失电时，滑阀22的两端暴露在高压下，如图所示，滑阀向下偏置到阻塞高压通道24和增强活塞31之间流体连接的第一位置。如图所示，当滑阀22位于此向下位置时，连接到增强活塞32的通道连接到一低压排出口15。当压力在滑阀腔室26内卸压时，液压抵抗其内部弹簧22a的作用向上推滑阀22，以打开从通道24到增强活塞32的高压致动流体的流动。当处于第二位置时，滑阀22流体连通地将致动流体通道24连接到多个增压通道31(局部地显示)，增压通道包括一限制的比率形状路径34和一不限制的路径35。多个增压通道31部分地由一流动分配器板36和一均衡器板39形成。增压通道31流体连通地连接滑阀22与增强活塞32的至少一个液压表面，所述增强活塞可移动地定位在喷射器本体16的增压部分20内。

当处于缩回位置时，增强活塞32具有一暴露在未限制路径35内的液压前的第一液压表面41，以及一暴露在限制的比率形状路径34内的液压前的第二液压表面42。一活塞帽33包括第一液压表面41，而活塞32的台肩52包括第二液压表面42。限制的比率形状路径34包括一导向孔38，其中，一可变流量阀46的可变流量阀件40被导向在第一和第二位置之间移动。可变流量阀件40的运动控制滑阀22和增强活塞台肩52之间的流动面积。

增强活塞32通过一偏置弹簧43朝向缩回、向上的位置偏置(如图2所示)。一柱塞44也可移动地定位在喷射器本体16内，并以与增益活塞32对应的方式移动。当作用在第一和第二液压表面41和42上的压力足够高时，例如，当增压通道31通过滑阀22通向致动流体入口通道24时，增强活塞32朝向其前进位置移动。当增强活塞32朝向其前进位置移动时，柱塞44也前进并作用而对燃料加压腔室45内的燃料进行加压，所述燃料加压腔室45经燃料入口13(示于图1中)通过一止回阀47流体连通地连接到燃料源17。当柱塞44朝向其向下位置移动时，燃料加压腔室45内的燃料被加压到喷射压力，加压的燃料流入一喷嘴供应通道(未示出)，该通道由喷射器本体16的喷嘴部分21形成。当柱塞44返回到其向上位置时，燃料通过止回阀47被抽入到燃料加压腔室45内。

燃料加压腔室45通过喷嘴供应通道(未示出)流体连通地连接到喷嘴出口48。喷嘴出口48的打开和关闭由定位在喷射器本体16的喷嘴部分21内的针阀50进行控制。针阀50包括一通过弹簧70而偏压到一关闭位置的针阀件49。在喷嘴供应通道内的加压的燃料将作用在针阀件49的打开的液压表面71。当喷嘴供应通道内的压力达到阀打开压力时，如果针阀控制腔室27内的压力较低，则针阀件49将抵抗弹簧的偏压而移动和打开喷嘴出口48。针阀50还受到针阀控制腔室27的液压控制，如上所述，所述针阀控制腔室27流体连通地连接到流动控制阀23。一可操作地偶联到针阀件49上的针阀活塞54的关闭液压表面53，暴露在针阀控制腔室27内的液压中。因此，当针阀控制腔室27通过控制阀23流体连通地连接到致动流体入口通道24时，就如它们通常的状态，关闭的液压表面53暴露在高压致动流体中。喷嘴供应通道内的液压足以抵抗弹簧的偏压移动针阀件49，即使当燃料压力较高时，高压致动流体也作用在关闭的液压表面53上。当通过控制阀23通电而使针阀控制腔室27流体连通地连接到排出口15时，喷嘴供应通道内的液压足以克服弹簧的偏压而打开燃料喷射器12的喷嘴出口48。

参照图3a-c，图中示出图2的燃料喷射器12的一部分的各种横截面的视图。图3a-c示出多个增压通道31，它们流体连通地将滑阀22连接到处于缩回位置的增强活塞32的液压表面41和42。特别参照图3b，增压通道31包括一第一相对通道62和一第二相对通道63，它们流体连通地连接到邻近滑阀22的一环面67。相对通道62和63包括彼此平行的上部62a和63a，以及彼此倾斜的下部62b和63b。相对通道62和63的下部62b和63b融合在活塞帽33上方。未限制的路径35包括相对通道62和63的上部62a和63a以及下部62b和63b。可变化流量阀件40将限制的比率形状路径34分离成一第一部分34a和一第二部分34b，前者在滑阀22和可变化流量阀件40之间延伸，而后者在可变化流量阀件40和第二液压表面42之间延伸。限制的比率形状路径34的第一部分34a包括相对通道62和63的上部62a和63a。第一和第二相对通道62和63的上部62a和63a融合在由燃料分配器盘36形成的平衡器腔室64内。限制的比率形状路径34的第一部分34a还较佳地包括多个由平衡器板39形成的平衡器通道65。多个平衡器通道65流体连通地将平衡器腔室64连接到通过阀件40的中心通道54和至少部分地由可变化流量阀件40的外表面形成的周缘通道56。在所示的实施例中，有四个平衡器通道65分布在中心通道54的中心线的周围。

参照图4，图中示出图2的燃料喷射器12内的流量可变阀46的横截面的视图。可变化流量阀件40的中心通道54具有一预定的流动面积。本技术领域内的技术人员将会认识到，确定预定的流动面积的大小以便达到要求的喷射率形状。中心通道54越大，则在喷射事件开始时，增强活塞32和柱塞44前进和加压燃料加压腔室45内的燃料的速度越快。一般来说，通过中心通道54的流动面积的尺寸确定了前端坡面喷射率形状的坡度。当阀件位于其未限制的位置内而与平衡器板39接触时，可变化流量阀件40和导向孔壁55形成周缘通道56。可变化流量阀件40包括一通过一侧表面59与关闭液压表面58分离的打开液压表面57。侧表面59包括多个分离周缘流动通道56的导向表面60。

可变化流量阀件40较佳地通过一弹簧61偏压到第一位置(如图所示)，其中，可变化流量阀件40与包括在限制的比率形状路径34内的平面阀座37接触。当可变化流量阀件40位于第一位置时，可变化流量阀件40通过周缘流动通道56阻塞限制的比率形状路径34的第一部分34a和第二部分34b之间的流体连通，因此，将第一部分34a和第二部分34b之间的流体连通抑制到中心通道54。当致动流体从第一部分34a流到第二部分34b时，作用在关闭液压表面58上的液压也作用而保持可变化流量阀件40与平面阀座37接触。当限制的比率形状路径34流体连通地连接到排出口15且增强活塞32缩回时，从第二液压表面42流动到排出口15的致动流体将作用在打开的液压表面57，以将可变化流量阀件40移动到第二位置内，其中，可变化流量阀件40脱开与平面阀座37接触。当可变化流量阀件40处于第二位置时，限制的比率形状路径34的第一部分34a和第二部分34b通过中心通道54和周缘通道56流体连通地进行连接。因此，弹簧61最好是足够弱，以使从限制的比率形状路径34的第二部分34b流动到第一部分34a的致动流体流可快速地提升可变化流量阀件40离开平面阀座37，这样，致动流体可排出而增强活塞32可快速地重新设定本身。然而，弹簧61最好也是足够地强，以便在喷射事件发生之前和发生过程中，它保持可变化流量阀件40与平面阀座37接触。本技术领域内的技术人员将会认识到，存在有相当宽范围的弹簧预加载强度可达到这种兼顾的结果。

仍参照图4，限制的比率形状路径34的第一部分34a较佳地包括融合在平衡器腔室64内的第一和第二相对通道62和63的上部62a和63a。平衡器腔室64的容积可以变化，但应足够大来减小通过各种通道的气穴现象，却又应足够小而不改变路径要求的比率形状效应。第一和第二相对通道62和63的上部62a和63a和平衡器腔室64由流动分配盘36形成。多个平衡器通道65流体连通地将平衡器腔室64连接到可变化流量阀件40的中心通道54和周缘通道56。尽管可有任何数量的平衡器通道65定位在各种布置中，但较佳地至少四个周缘的平衡器通道65a定位在平衡器中心通道65b的圆周的周围。平衡器中心通道65b还起作一用于弹簧61的导向孔。可变化流量阀件40定位在导向孔38内，以使中心通道54的中心线与平衡器中心通道65b的中心线对齐。本技术领域内的技术人员将会认识到，平衡器通道65的尺寸和分布可影响作用在关闭液压表面58上液压的均匀性和喷射的比率形状。这也可通过使流体中心腔室64从通道62a和63a起始的两个相对方向出发而受到影响。

参照图5a，图中示出图4的可变化流量阀件40的俯视图。尽管可有各种数量的导向表面，但较佳地是有三个导向表面60来分离三个周缘通道56。多个导向表面60较佳地是一圆柱壁的分段，各个导向表面60较佳地包括相同的分段。因此，可变化流量阀件40的较佳的形状是诸角倒圆的等边三角形。关闭的和打开的液压表面57和58较佳地是相同的，并包括平行的表面。因此，任一个平行表面可用作为可变化流量阀件40的关闭的或打开的液压表面，这可减小将可变化流量阀件40不合适地安装到导向孔38内的风险。

参照图5b，图中示出图4的可变化流量阀件40的侧视图。可变化流量阀件40较佳地包括一过渡表面66，它没有直角并定位在关闭的液压表面58和侧表面59之间。一相同的过渡表面66也定位在打开的液压表面57和侧表面59之间。因此，各平行的表面被一斜面51包围。因为阀件40在侧表面59和关闭的和打开的液压表面59和58之间没有直角，所以，通过周缘通道56的致动流体的流动部分地由侧表面59形成，该致动流体的流动将流过斜面51，而不是磨耗成急陡的直角。任何角的形状(例如，倒圆)相对于方角是优选的。

工业应用

尽管本发明将使用一不同于燃料的致动流体来对燃料喷射系统10进行讨论，但本技术领域内的技术人员应认识到，本发明构思的燃料喷射器是由包括但不限于燃料的任何液压流体进行液压地致动。

参照图1-5，在喷射事件之前，流动控制阀23处于第一向下位置，其中，致动流体入口通道24通过一止回控制通道(未示出)与针阀控制腔室27和滑阀腔室26流体地连通。针阀控制腔室27内的致动流体作用在关闭液压表面53上，确保针阀50保持关闭，防止燃料流过喷嘴出口48。喷射器内的燃料压力较低。此外，滑阀腔室26内的致动流体平衡在滑阀22上的流体压力，以使一内部弹簧22a将其向下偏置到其第一位置，其中，滑阀22阻塞来自增压通道31的致动流体的入口通道24，由此，防止高压致动流体作用在第一和第二活塞的液压表面41和42上。增强活塞32处于缩回的位置。相反，通道62和63流体连通地连接到排出口，这样，液压表面41和42暴露在低压中。

当要求喷射时，增强活塞32通过电子方法致动流动控制阀23的螺线管25而前进，致使落座销29移动到其第二位置，其中，滑阀腔室26流体连通地连接到排出口15。然后，在施加在底边缘上的液压的作用下，克服其内部弹簧22a的力，滑阀22可移动到其第二位置。在第二位置上，通过其中流体作用在活塞帽33上的未限制路径，滑阀22允许高压致动流体从致动流体入口通道24流动到其中流体作用在活塞台肩52上的限制的比率形状路径34，致使增强活塞32和柱塞44前进并加压燃料加压腔室45内的燃料。

为了在增强活塞帽33清空帽孔之前，减缓增强活塞32在增强活塞前进的部分上的前进速度，比率形状路径34的流动区域相对于未限制路径35的流动区域受到限制。限制的比率形状路径34的流动区域受到可变化流量阀46的约束。流动通过第一和第二相对通道62和63的致动流体将被分离成限制的比率形状路径34和未限制路径35。沿着限制的比率形状路径34流动的致动流体将从相对通道62和63的上部62a和63a流动，并汇合到平衡器腔室64内。然后，致动流体通过四个周缘的平衡器通道65a和中心平衡器通道65b流到可变化流量阀件40的中心通道54。相对通道62和63的定向和平衡器通道65的布置帮助形成作用在可变化流量阀件40的关闭液压表面58上的更加均匀的液压力。因此，由流动造成的均匀力减小可变化流量阀件40在导向孔38内倾斜的风险。此外，因为可变化流量阀件40较佳地通过弹簧61偏置到第一位置，其中，可变化流量阀件40与平面的阀座37接触，所以，在致动流体从限制的比率形状路径34的第一部分34a流到第二部分34b之前，可变化流量阀件40与平面的阀座37接触。因此，如果不消除的话，则减小这样的风险：作用在关闭液压表面58上的液压使可变化流量阀件40碰击到平面的阀座37内而在一段时间上造成磨损。

因为可变化流量阀件40处于第一位置，所以，周缘通道56被阻塞，而从限制的比率形状路径34的第一部分34a到第二部分34b的致动流体的流动被限制到中心通道54。本技术领域内的技术人员将会认识到中心通道54的预定的流动区域影响增强活塞前进的速度和由此的燃料加压率和喷射率，或斜坡的形状。因此，中心通道54的预定的流动区域将根据对于燃料喷射器12的要求的初始喷射率而变化。从中心通道54起，致动流体将流过限制的比率形状路径34的第二部分34b并作用在增强活塞32的台肩52上。

当致动流体的一部分从滑阀22流动到限制的比率形状路径34内的台肩52时，致动流体的另一部分流过未限制的路径并作用在活塞帽33上。施加在活塞帽33和台肩52上的液压将致使增强活塞32和由此的柱塞44前进，并开始加压燃料加压腔室45内的燃料。本技术领域内的技术人员将会认识到，如果前进过程中活塞帽33清空帽孔，和当前进过程中活塞帽33清空帽孔时，则前进速度加快，因此，喷射率也得到提高。

当燃料提高到喷射压力时，燃料将关闭止回阀47并流动到喷嘴供应通道内，在那里它将作用到针阀件49的打开液压表面71上。因为滑阀22处于第二位置，其中，针阀控制腔室27流体连通地连接到排出口15，所以，作用在关闭的液压表面53上的压力较低。因此，作用在喷嘴供应通道内的针阀件49上的液压足以克服弹簧的偏压而移动针阀件49离开阀座并打开喷嘴的出口48。加压的燃料喷射到燃烧室内。

当要求结束喷射时，流动控制阀23不被致动，落座的销29回移到其第一位置。因此，致动流体将通过止回通道从致动流体入口通道24流动到滑阀腔室26和针阀控制腔室27。作用在针阀控制腔室内的关闭液压表面53上的致动流体，连同偏置弹簧一起将针阀件49移回到其关闭喷嘴出口48的第一位置。此外，作用在滑阀腔室26内的滑阀22上的致动流体形成一液压的平衡，允许滑阀内部弹簧22a将滑阀22移回到第一位置，阻塞来自增压通道31的致动流体入口通道24，并打开通向排出口15的增压通道31。由于作用在增强活塞32上的低压，增强活塞32和柱塞44将缩回，致使致动流体从未限制路径35和限制的比率形状路径34流动到排出口15。

在增强活塞缩回过程中，可变化流量阀件40将提升离开平面的阀座37，以便在增强活塞前进过程中，相对于限制的比率形状路径34的流动区域，不限制限制的比率形状路径34的流动区域。当致动流体从限制的比率形状路径34的第二部分34b流动到第一部分34a时，致动流体作用在可变化流量阀件40的打开液压表面57上，致使可变化流量阀件40抵抗弹簧61的偏置力而提升离开平面的阀座37。当可变化流量阀件40不与平面的阀座37接触时，除了流动通过阀件40的中心通道54之外，致动流体可通过周缘通道56围绕阀件40流动。因为关闭和打开液压表面58和57被斜面51包围，所以通过周缘通道56的致动流体的流动可围绕斜面51流动，以在关闭和打开液压表面58和57和侧表面59之间提供一更光滑的过渡。此外，因为限制的比率形状路径34的流动区域相对于增强活塞前进过程中的限制的比率形状路径34的流动区域不受限制，所以，加快增强活塞的缩回速度。因此，增强活塞32可在喷射之间更加快地返回到其偏置的、缩回的位置。这快速的重新设定允许发生有控制的连续的喷射事件，它们彼此及时地关闭。

为了减小可变化流量阀件40上的磨损，可变化流量阀件40沿限制的比率形状路径34内的导向孔壁55被导向。因为当可变化流量阀件40在第一和第二位置之间移动时，它的三个导向表面60与导向孔壁55接触，所以，致动流体来往于增强活塞台肩52的流动不致使可变化流量阀件40在导向孔38内倾斜。应该认识到，导向表面60应足够大以帮助导向可变化流量阀件40，同时，应足够小而当增强活塞32缩回时不阻碍通过周缘通道56的流动。因此，即使液压单独地用来关闭可变化流量阀件40，通过减小阀件40在导向孔38内倾斜的风险，导向表面也可减小阀上的磨损。

通过在可变化流量阀件40的关闭液压表面58上分配液压，可变化流量阀件40较佳地还稳定在导向孔38内。通过在作用到关闭液压表面58上之前，将液压流分成多个平衡器通道65，液压可较佳地进行分配。尽管可有各种分配类型的平衡器通道65，但平衡器通道65可较佳地分配成作用在关闭液压表面58上的液压力是均匀的。例如，在所示实例中，中心平衡器通道65b与阀件40的中心通道54对齐，周缘平衡器通道65a围绕中心平衡器通道65b的圆周均匀地间隔。本技术领域内的技术人员将会认识到，周缘平衡器通道65a的尺寸和分布可进行调整，以便调节阀40的性能。尽管可有任何数量的周缘平衡器通道65a，但工程师们已经发现，少于四个周缘平衡器通道会增加气穴，气穴现象可导致阀磨损。在所示实例中，在汇合到平衡器腔室64内之前，将致动流体的流动分成第一和第二相对的通道62和63，也有利于使施加到可变化流量阀件40的关闭液压表面58上的液压力更加均匀。

可变化流量阀件的磨损较佳地也可通过用弹簧61偏置可变化流量阀件40来接触平面的阀座37而得以减小。因此，当高压致动流体开始流过滑阀22进入限制的比率形状路径内时，可变化流量阀件40与平面的阀座37接触。一未偏置的阀件可用一层致动流体与阀座37分离。因为可变化流量阀件40与平面的阀座37接触，所以，作用在可变化流量阀件40的关闭液压表面58上的高压致动流体的流动，将不会撞击可变化流量阀件40而使其与平面的阀座37接触。此外，如果没有消除的话，则弹簧61可减小这样的风险：在致动流体作用在关闭的液压表面58上并移动可变化流量阀件40与平面的阀座37接触之前，致动流体通过周缘通道56从限制的比率形状路径34的第一部分34a流动到第二部分34b。此外，弹簧可减小对粘度的灵敏度，增加致动流体，例如在冷启动过程中。

此外，通过减小比率形状路径34的气穴现象可减小可变化流量阀件的磨损。为了减少气穴，可增加流动控制阀23和可变化流量阀件40之间的体积。在所示的实例中，平衡器腔室64提供一增加的流动体积。本技术领域内的技术人员将会认识到，平衡器腔室64的体积应足够大以减小可能造成可变化流量阀件磨损的气穴，但应足够小以可预知地提供要求的喷射率形状。换句话说，增加的体积可减小流体的紧密性，并在喷射事件中引入可变性。此外，可变化流量阀件的磨损可通过切去可变化流量阀件40的诸角得到减小。侧表面59和打开和关闭液压表面57和58的平行表面之间的斜面51，提供一围绕可变化流量阀件40的较光滑的过渡。因此，通过周缘通道56的致动流体的流动不磨损可变化流量阀件40的诸角和改变通道56的流动区域。如果当阀件40不偏置时，则本发明的该方面更加重要。这是因为当喷射事件启动时阀件可不接触平面的阀座37。因此，围绕边缘的某些流动基本上将不改变围绕阀件40的边缘随时间的变化特性。因此，即使在经受上百万次喷射循环之后，斜面也有利于流动围绕阀件的稳定的和一致的特性。

总的来说，除了液压来关闭可变化流量阀件40外还使用一弹簧，本发明可减小在可变化流量阀件40上的磨损。此外，通过形成一均匀的液压力和使用导向表面60来导向各位置之间的可变化流量阀件40，可变化流量阀件40稳定在导向孔38内。此外，通过减小限制的比率形状路径34的通道内的气穴并从可变化流量阀件40中消除直角形的角，可减小磨损。应该认识到，尽管燃料喷射器12较佳地包括所有上述磨损减小的特征，但本发明可构思仅包括导向表面60的燃料喷射器。

本发明具有优点，因为减小的可变化流量阀磨损增加喷射比率形状的一致性和预言性，这导致改进排放的减少。因为在可变化流量阀件40上减小磨损，所以，可变化流量阀件40保持其形状，且通过限制比率形状流动路径34的流动通道在时间过程中保持其要求的流动区域。因此，作用在增强活塞32的台肩52上的致动流体的量，以及因此的喷射率形状和喷射量，在喷射器12的寿命上不改变。因此，包括可变化流量阀件40的燃料喷射器12具有可靠地产生及时关闭的喷射事件的能力。

本技术领域内的技术人员将会认识到，流量阀件的特性可通过多种不同的变量进行细调。这包括中心通道54的尺寸；平衡器通道65的数量、尺寸和分布；以及平衡器腔室64的体积。此外，阀件40的形状可进行调整以包括大于三个或小于三个的导向表面，以及一类似数量和尺寸的周缘流动通道56。此外，本技术领域内的技术人员将会认识到，周缘通道56可重新定位，例如，完全地由阀件40形成，而不是如所示实施例中那样围绕阀件的外边缘。

应该理解的是，上述介绍只是旨在说明的目的，不意图在任何方面限制本发明的范围。因此，本技术领域内的技术人员将会认识到，从研究诸附图、描述和附后的权利要求书中可以获得本发明的其它的方面、目的和优点。