用于减小喷射量变化的控制阀以及具有该控制阀的喷射器

摘要

本发明提出了一种用于减小喷射量变化的控制阀以及具有该控制阀的喷射器，该控制阀设置在线轴下方，并设置于电磁阀，该控制阀可以包括多个狭槽，所述多个狭槽形成于所述控制阀的上部，以与所述线轴接触，从而使所述控制阀容易与所述线轴分离。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月15日提交的韩国专利申请第10-2009-0087121号的优先权，该申请的全部内容为所有目的结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种控制阀以及具有该控制阀的喷射器。更具体而言，本发明涉及用于减小喷射量变化的控制阀以及具有该控制阀的喷射器。

背景技术

柴油发动机的研发在排放控制方面已经进行了研究。

因此不像汽油发动机，柴油发动机有使用催化剂装置减少NO_x和PM(颗粒材料)的界限，所以柴油发动机的研发着重于减少有害的排放气体本身。

共轨系统(Common Rail System)被应用于柴油发动机的原因是减少有害的排放气体本身。共轨系统能够形成诸如1800bar(巴)至2000bar的高压，并且能够在一个动力冲程中进行多次(诸如6至7次)喷射——称为多次喷射。该多次喷射包括引燃(pilot)喷射、主喷射和后喷射。

引燃喷射在主喷射之前进行，用于减少噪音和NO_x。并且后喷射在主喷射之后进行，用于使燃烧过程恢复旺盛并且达到更低的废气排放，特别地，当使用DPF(柴油颗粒滤阱Diesel Particulate Filter Trap)时，后喷射可以燃烧积聚在DPF中的烟灰。

引燃喷射和后喷射的喷射量变化必须控制在一定限度内，因此对引燃喷射和后喷射的喷射量变化的控制是主要因素。

图3是示出了开启时延和关闭时延的曲线图。

开启时延(OD)和关闭时延(CD)表示电开启/关闭燃料信号和实际开启/关闭燃料之间的差异。在图中，在长时间运行后，开启时延不大；然而，关闭时延与运行持续时间成正比而增大。并且关闭时延的增大阻止准确的燃料喷射，从而削弱了发动机性能并且增加了有害的气体。

图4是示出了根据传统技术的控制阀的喷射量变化的曲线图。

如图4所示，喷射器运行大约30小时后，喷射量变化增加了大于1mm³/str(每次冲程1mm³)。在这种情况下，优选地，每次冲程的燃料变化必须限制在0.4mm³/str以内。

在试验中，所述燃料是添加了添加剂的优质燃料。该优质燃料添加了用于增加燃料效率的十六烷值增进剂(cetane number improver)、用于清洁系统的清洁剂以及低温流动改进剂等。在所述添加剂中，已经证实清洁剂形成粘性漆沉积物(adhesive lacquer deposit)。

所述粘性漆沉积物在线轴和控制阀之间形成，该线轴设置在电磁阀的下方并且起到挡块的作用，并且所述粘性漆沉积物阻止控制阀返回，从而增大了燃料喷射量变化。

本发明背景技术部分公开的信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认或任何形式的暗示。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于减小喷射量变化的控制阀以及具有该控制阀的喷射器，通过阻止在该控制阀中生成粘性漆沉积物来减小关闭时延。

在本发明的一个方面中，所述用于减小喷射量变化的控制阀设置在线轴下方，并设置于电磁阀，该控制阀可以包括：多个狭槽，所述多个狭槽形成于所述控制阀的上部，以减小所述控制阀与所述线轴的接触面积，从而使所述控制阀容易与所述线轴分离，其中所述多个狭槽沿所述控制阀的圆周方向形成，其中所述狭槽的深度为大约10μm至大约30μm，其中所述多个狭槽沿所述控制阀的径向方向形成，并且其中所述狭槽的深度为大约10μm至大约30μm。

在本发明的另一方面中，所述喷射器包括线轴和控制阀，该线轴设置在电磁阀下方，该控制阀设置在所述线轴下方并且构造为反复接触和离开所述线轴，其中多个狭槽形成于所述控制阀的上部，其中所述多个狭槽沿所述控制阀的圆周方向形成，其中所述狭槽的深度为大约10μm至大约30μm，其中所述多个狭槽沿所述控制阀的径向方向形成，其中所述狭槽的深度为大约10μm至大约30μm，并且所述喷射器还包括：喷射器外壳，该喷射器外壳在其中具有所述电磁阀、所述线轴以及所述控制阀；喷射器针，其设置在所述喷射器外壳内；针返回弹簧，用于向所述喷射器针提供回复力；上腔室，所述针返回弹簧设置于该上腔室；以及孔，所述孔将所述上腔室与所述控制阀相连接，其中所述控制阀反复关闭和开启所述孔。

在本发明的又一方面中，所述喷射器可以包括上主体，该上主体安装在喷射器外壳中并且在其中具有电磁阀；线轴，其设置在所述上主体中的所述电磁阀的下方；控制阀，其设置在所述上主体中形成的控制腔室中的所述线轴的下方，其中至少一个狭槽形成于所述控制阀的上部，并且所述控制阀可选择性地通过所述电磁阀在所述控制腔室中移动；喷射器针，其设置在安装在所述喷射器外壳中的下主体的喷射器通道中，并且选择性地堵塞喷嘴，该喷嘴形成于所述下主体中的喷射器通道的端部；针返回弹簧，其用于向所述喷射器针提供回复力；上腔室，所述针返回弹簧设置于该上腔室中；以及孔，所述孔将所述上腔室与所述控制阀相连接，其中燃料供给线路在所述上主体和所述下主体中形成并且流体连接至所述喷射器通道，其中所述控制阀构造为当所述控制阀通过所述电磁阀起动时选择性地开启所述孔，其中所述至少一个狭槽沿所述控制阀的圆周方向形成，其中所述至少一个狭槽的深度为大约10μm至大约30μm，其中所述至少一个狭槽沿所述控制阀的径向方向形成，并且其中所述至少一个狭槽的深度为大约10μm至大约30μm。

在本发明的各个方面中，用于减小喷射量变化的控制阀以及具有该控制阀的喷射器可以在所述控制阀中具有多个狭槽，从而减小关闭时延以便可以获得准确的燃料喷射，可以增强发动机性能，并且可以减少有害的排放气体。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方式中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方式一起用于解释本发明的一些原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的喷射器的截面图。

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的控制阀的上部的视图。

图3是示出了开启时延和关闭时延的曲线图。

图4是示出了根据传统技术的控制阀的喷射量变化的曲线图。

图5是示出了根据本发明的示例性实施例的控制阀的喷射量变化的曲线图。

应了解，附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，并不需要按比例绘制。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境确定。

在附图中，附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。

具体实施方式

以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然将结合示例性实施例描述本发明，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代、改进、等效结构以及其他实施例。

下文中将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。

图1是根据本发明的示例性实施例的喷射器的截面图。下文中，将对喷射器10的结构以及操作进行描述。

ECU(电子控制单元；未示出)根据发动机的操作来控制电磁阀20，该电磁阀20设置在喷射器外壳110内，起挡块作用的线轴30设置在电磁阀20的下方，并且控制阀40设置在控制腔室45内的线轴30的下方。

喷射器针80设置在控制阀40下方并且喷射器针80被针返回弹簧70弹性地支撑。

燃料供给线路90在上主体50和下主体55中形成，用于向喷射器针80提供燃料。上主体50和下主体55安装在喷射器外壳110中。

燃料供给线路90向喷射器针80供给高压燃料，喷射器针80通过针返回弹簧70的弹性力堵塞喷嘴100，并且控制阀40设置在微小地远离线轴30的位置。

当ECU输出燃料供给信号至电磁阀20时，电磁阀20稍微向上移动控制阀40，并且控制阀40与线轴30接触。

控制阀40和上腔室92通过孔60连接，其中针返回弹簧70位于上腔室92处。孔60将上腔室92与控制腔室45连接。通过控制阀40的操作，孔60被开启，并且腔室92和燃料供给线路90之间的压力平衡被扰乱。

接着，安装在喷射器通道95中的喷射器针80在图中向上移动，并且喷嘴100被开启从而喷射燃料，该喷射器通道95在下主体55中形成。

接着电磁阀20将控制阀40从线轴30分离，并且孔60被关闭。从而喷射器针80通过针返回弹簧70的弹力关闭喷嘴100。

燃料喷射过程被反复越多次，在线轴30和控制阀40之间形成的粘性漆沉积物就越多，从而所述粘性漆沉积物阻止控制阀40的返回。

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的控制阀的上部的视图。

如图2(A)所示，在本发明的示例性实施例中，狭槽42形成于控制阀40。

狭槽42沿控制阀40的圆周方向形成，并且狭槽42的深度为10μm至30μm。

在本发明的示例性实施例中，如果狭槽42的深度大约为20μm，控制阀40接触线轴30的面积将减小大约20％。

通过狭槽42，能够抑制所述粘性漆沉积物的生成并且能够减小粘性漆沉积物的影响。

参考图2(B)，示出了改进的狭槽43。根据本发明的示例性实施例的狭槽43沿控制阀40的径向方向形成，并且狭槽43的功能和效果与图2(A)所示的狭槽42的功能和效果相同，所以详细的描述将被省略。

图5是示出了本发明的示例性实施例的控制阀的喷射量变化的曲线图。

比较图4和图5，根据本发明的示例性实施例的具有狭槽42的控制阀40的喷射量变化保持在优选的范围内(例如在0.4mm³/str内)。

因此，根据本发明的示例性实施例的具有狭槽的控制阀和具有该控制阀的喷射器可以减少粘性漆沉积物和关闭时延(CD)的影响，从而能够减小喷射量变化。

并且，可以改进发动机性能并且能够减少有害的排放气体。

为了方便解释和准确定义所附权利要求，术语“上”、“下”依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例不是旨在穷尽本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教示可以进行许多改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。