共轨燃料喷射器

摘要

本文公开了一种燃料喷射器(200)。燃料喷射器(200)包括喷射管线(212)、控制阀(220)、止回杆(240)、控制腔体(264)、高压入口(260)和排放管线(214)。喷射管线(212)将燃料入口(206)流体地连接至喷射腔体(251)。控制腔体(264)与止回杆(240)的远离喷射腔体(251)的上端相邻。高压入口(260)将喷射管线(212)流体地连接至控制腔体(264)。当控制阀(220)处于关闭位置时，控制阀(220)阻断燃料从控制腔体(264)流至排放管线(214)，且当控制阀(220)处于打开位置时，允许燃料从控制腔体(264)流至排放管线(214)。

权利要求

1.一种燃料喷射器(200)，包括：

喷射器主体(210)，其包括：

在其中延伸的控制杆腔体(213)，

用于向所述燃料喷射器(200)供应高压燃料的燃料入口(206)，

在所述喷射器主体(210)的端部处的喷射端(253)，

与所述喷射端(253)相邻的尖端腔体(254)，以及

喷射孔(252)，其延伸穿过所述喷射端(253)并且与所述尖端腔体(254)流动连通以将所述高压燃料喷射至发动机的燃烧室中；

位于所述喷射器主体(210)内的止回杆(240)，所述止回杆(240)包括：延伸至所述尖端腔体(254)中的止回件(244)，所述止回件(244)包括邻近所述喷射端(253)的止回尖端(247)，并且配置为当所述止回件(244)处于第一位置时阻断所述喷射孔(252)，且配置为当所述止回件(244)处于第二位置时不阻断所述喷射孔(252)，其中所述尖端腔体(254)尺寸设置为使得所述止回件(244)和所述喷射器主体(210)在其间形成喷射腔体(251)，杆上端(249)，其远离所述止回件(244)，以及

位于所述止回尖端(247)与所述杆上端(249)之间的下部偏压接口(243)，所述下部偏压接口(243)的直径大于所述止回件(244)的直径和所述杆上端(249)的直径；

止回偏压部件(270)，其位于所述下部偏压接口(243)附近；

喷射管线(212)，其从所述燃料入口(206)延伸至所述喷射腔体(251)并且将所述燃料入口(206)流体地连接至所述喷射腔体(251)；

控制腔体(264)，其位于所述杆上端(249)与所述喷射器主体(210)的一部分之间；

高压入口(260)，其将所述喷射管线(212)流体地连接至所述控制腔体(264)；

排放管线(214)，其用于将燃料引导回贮槽(101)；

控制腔体出口(265)，其将所述控制腔体(264)流体地连接至所述排放管线(214)；以及插置在所述控制腔体出口(265)与所述排放管线(214)之间的控制阀(220)，其中当所述控制阀(220)处于关闭位置时，所述控制阀(220)阻断燃料从所述控制腔体(264)流至所述排放管线(214)，且当所述控制阀(220)处于打开位置时，允许燃料从所述控制腔体(264)流至所述排放管线(214)；

其中所述喷射器主体(210)包括与所述控制腔体(264)相邻的壳体(230)，所述壳体(230)包括所述控制阀(220)的下部承座(235)，且其中所述控制腔体出口(265)通过所述壳体(230)从所述下部承座(235)延伸至所述控制腔体(264)；

其中所述下部承座(235)形成球座(227)，并且所述壳体(230)形成所述喷射管线(212)的一部分，该部分具有围绕所述球座(227)但不穿过所述球座(227)的路径。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器(200)，进一步包括杆套(267)，其定位在所述杆上端(249)上方并且邻接所述壳体(230)以形成所述控制腔体(264)。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器(200)，其中所述杆套(267)包括具有中空圆柱形形状的套筒部分(269)以及凸缘部分(268)，所述套筒部分(269)围绕所述杆上端(249)定位，所述凸缘部分(268)在所述套筒部分(269)与所述喷射器主体(210)之间延伸，且其中所述高压入口(260)包括形成在所述套筒部分(269)与所述喷射器主体(210)之间的进气环室(262)、从所述喷射管线(212)延伸至所述进气环室(262)的入口泄放孔(261)以及通过所述套管部分(269)从所述进气环室(262)延伸至所述控制腔体(264)的控制腔体入口(263)。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射器(200)，其中所述喷射管线(212)是沿着所述止回杆(240)延伸的环形通道，所述环形通道至少部分地由所述控制杆腔体(213)的直径形成，所述直径尺寸设置为大于所述止回杆(240)的直径。

5.一种用于再制造燃料喷射器(200)的方法，所述方法包括：

从所述燃料喷射器(200)的上部主体(211)的上部腔体(215)中移除壳体；

对所述上部主体(211)钻孔以包括从所述上部腔体(215)延伸穿过所述上部主体(211)的控制杆腔体(213)；

通过将止回杆(240)插入所述燃料喷射器(200)中并将杆套(267)围绕所述止回杆(240)的杆上端(249)定位来在所述燃料喷射器(200)中形成控制腔体(264)，所述杆上端(249)远离所述止回杆(240)的止回件(244)；

将喷射管线(212)流体地连接至所述控制腔体(264)；以及

将所述控制腔体(264)流体地连接至排放出口(219)，其中控制阀(220)插置在其间，其中将所述控制腔体(264)流体地连接至所述排放出口(219)包括形成新的壳体(230)，所述壳体(230)包括用于所述控制阀(220)的球座(227)的下部承座(235)以及将所述控制阀(220)流体地连接至所述球座(227)的控制腔体出口(265)，进一步包括形成所述新的壳体(230)以包括所述喷射管线(212)的一部分，其具有围绕所述球座(227)但不穿过所述球座(227)的路径。

说明书

共轨燃料喷射器

技术领域

[0001] 本发明总体涉及一种共轨燃料喷射器，并且涉及控制喷射器内的高压燃料的流动。

背景技术

[0002] 用于往复式发动机的燃料喷射器用于控制高压燃料至燃烧室中的喷射。喷射器中的高压燃料的任何泄漏均可能降低效率并增加往复式发动机的排放。改进对何时喷射高压燃料和喷射多少高压燃料的控制可提高效率并减少往复式发动机的排放。

[0003] Wang等人发表的第7,278,593号美国专利公开了一种包括三通控制阀的共轨燃料喷射器，该三通控制阀控制高压燃料至用于燃料喷射的燃料腔体的流动。具体地，当控制阀从第二关闭位置转变至第一开启位置时，高压燃料被提供给燃料腔体和止回控制腔体两者，由此防止燃料喷射直至控制阀位于第一开启位置。一旦位于第一开启位置，控制阀仅向燃料腔体提供高压燃料，从而允许发生燃油喷射。为了停止喷射，控制阀从第一开启位置移动至第二关闭位置。再次，当控制阀处于这两个位置之间的转变位置中时，高压燃料被提供给燃料腔体和止回控制腔体，由此终止喷射。一旦控制阀返回定位在第二关闭位置中，燃料腔体和止回控制腔体就进行流体连接。

[0004] 本发明旨在克服发明人发现的一个或多个问题。

发明内容

[0005] 本文公开了一种燃料喷射器。在实施例中，燃料喷射器包括喷射器主体、控制阀、止回杆和止回偏压部件。喷射器主体包括在其中延伸的控制杆腔体、用于向燃料喷射器供应高压燃料的燃料入口、在喷射器主体的端部处的喷射端以及与喷射端相邻的尖端腔体。止回杆位于喷射器主体内。止回杆包括止回件、杆上端和下部偏压接口。止回件延伸至尖端腔体中。止回件包括与喷射端相邻的止回尖端。尖端腔体尺寸设置为使得止回件和尖端之间形成喷射腔体。杆上端远离止回件。下部偏压接口位于止回尖端与杆上端之间。下部偏压接口的直径大于止回件和杆上端的直径。止回偏压部件位于下部偏压接口附近并且位于上部主体和下部偏压接口之间。

[0006] 燃料喷射器还包括喷射管线、控制腔体、高压入口、排放管线和控制腔体出口。喷射管线将燃料入口流体地连接至喷射腔体。控制腔体位于杆上端与喷射器主体的一部分之间。高压入口将喷射管线流体地连接至控制腔体。排放管线与控制阀流动连通。控制腔体出口将控制腔体流体地连接至控制阀。当控制阀处于关闭位置时，控制阀阻断燃料从控制腔体流向排放管线，且当控制阀处于打开位置时不会阻断燃料从控制腔体流向排放管线。

[0007] 还公开了一种用于再制造燃料喷射器的方法。在实施例中，该方法包括从燃料喷射器的上部主体的上部腔体中移除控制阀的壳体。该方法还包括对上部主体钻孔以包括从上部腔体延伸穿过上部主体的控制杆腔体。该方法进一步包括通过将止回杆插置入燃料喷射器并且将杆套围绕止回杆的上端定位来在燃料喷射器中形成控制腔体，该止回杆的杆上端远离止回杆的止回件。该方法还进一步包括将喷射管线流体连接至控制腔体。

附图说明

[0008] 图1是燃料系统的示意图。

[0009] 图2是图1的燃料喷射器的横截面图。

[0010] 图3是图2的燃料喷射器的一部分的横截面图。

[0011] 图4是图1的燃料喷射器以不同角度旋转的横截面图。

[0012] 图5是图2至4的燃料喷射器的替代实施例的横截面图。

[0013] 图6是图5的燃料喷射器的第一部分的横截面图。

[0014] 图7是图5的燃料喷射器的第二部分的横截面图。

[0015] 图8是图2至7的燃料喷射器的替代实施例的横截面图。

[0016] 图9是图8的燃料喷射器的一部分的横截面图。

[0017] 图10是用于再制造燃料喷射器的方法的流程图。

具体实施方式

[0018] 本文公开的系统和方法包括燃料喷射器。在实施例中，燃料喷射器包括喷射管线，其将燃料入口流体地连接至尖端腔体以向喷射孔供应高压燃料。燃料喷射器还包括止回杆，其中止回件位于尖端腔体中且杆上端远离止回件并且邻近控制腔体。止回偏压部件向止回杆施加力使得止回件将阻断喷射孔。高压入口将控制腔体流体地连接至喷射管线，以将高压燃料的一部分从喷射管线供应给控制腔体。排放管线流体地连接至控制腔体，其中控制阀插置在其间。

[0019] 在此配置中，控制阀可用于控制高压燃料通过喷射孔至燃烧室的喷射，且大部分高压燃料不会流过控制阀。当控制阀关闭时，控制腔体中的燃料以及止回偏压部件向止回杆施加力并且将止回件保持在关闭位置。当控制阀打开时，控制腔体中的燃料流入排放管线，这降低了控制腔体中燃料的压力并且允许由尖端中的燃料施加至止回件的力克服了止回偏压部件以将止回件移动至打开位置。在打开位置中，喷射孔不被覆盖，从而允许高压燃料通过。减少通过控制阀的燃料量可减少阀的腐蚀，并且可提高控制阀的操作寿命，同时维持对燃料喷射的精确控制。

[0020] 图1是燃料系统100的示意图。燃料系统100可包括以共轨配置连接至燃料轨110的燃料喷射器200。燃料系统100还可包括贮槽101、输送泵102、高压泵104和燃料管线105。燃料管线105用于向燃料轨110提供燃料。输送泵102从贮槽101中汲取燃料并且将燃料提供给高压泵104。高压泵104将燃料加压至期望的压力水平并且将燃料传送至燃料轨110。燃料供应管线112可将每个燃料喷射器200连接至燃料轨110。加压燃料通过燃料供应管线112通过燃料轨110分配至每个燃料喷射器200。

[0021] 燃料系统100还可包括连接至每个燃料喷射器200的贮槽回流管线120、安全阀122和燃料回流管线124。贮槽回流管线120可连接至燃料轨110。安全阀122位于贮槽回流管线120上。可使用安全阀122至少部分地控制燃料轨110中的压力。当燃料轨110中的压力升高至期望的燃料喷射压力以上时，安全阀122可允许燃料进入贮槽回流管线120以减小燃料轨
110内的压力。然后，贮槽回流管线120将燃料引导回贮槽101。被供应给燃料喷射器200的某些燃料用于控制喷射过程，并且从燃料喷射器200中排出。此燃料被供应至燃料回流管线
124，其将燃料引导至贮槽回流管线120。燃料然后被引导回贮槽101。

[0022] 燃料系统100可进一步包括电子控制模块130。电子控制模块130可依赖于诸如燃料轨110中的燃料的压力和温度等各种输入来为燃料系统100提供一般的控制。压力传感器116和温度传感器118可用于测量燃料轨110中的燃料的压力和温度。电子控制模块130可向输送泵102、高压泵104和每个燃料喷射器200提供控制信号，以控制燃料喷射器200的燃料至发动机的燃烧室的喷射。

[0023] 图2是图1的燃料喷射器200的横截面图。参考图2，燃料喷射器200可包括喷射器主体210、控制阀220、壳体230、止回杆240以及诸如弹簧等止回偏压部件270。喷射器主体210可包括上部主体211、燃料入口部分205、喷嘴套筒216、尖端250和喷嘴外壳258。

[0024] 图3是图2的燃料喷射器200的一部分的横截面图。参考图2和3，上部主体211通常可具有围绕轴线旋转的对称形状。上部主体211包括上部腔体215和控制杆腔体213。上部腔体215可位于上部主体211的轴向端处。上部腔体215可钻孔进入上部主体211。上部腔体215可包括在中间具有球形腔体的圆柱形形状。球形腔体可为通过围绕上部主体211的轴线旋转椭圆弧而形成的旋转表面，其类似于筒的表面。控制杆腔体213可在喷射器主体210内延伸，通过上部主体211从上部腔体215延伸至上部主体211的相对端。在所说明的实施例中，控制杆腔体213包括套筒钻孔217。套筒钻孔217是与上部腔体215相邻的埋头孔。

[0025] 燃料入口部分205可从上部主体211向外延伸并且可位于上部腔体215附近。燃料入口部分205包括燃料入口206。燃料入口部分205配置为与燃料供应管线112联接，使得燃料入口206与燃料供应管线112流动连通。

[0026] 喷嘴套筒216可位于与上部主体211相对的控制阀220附近。喷嘴套筒216可具有中空圆柱体形状并且包括从其中延伸穿过的偏压部件腔体218。偏压部件腔体218尺寸设置为将止回偏压部件270与止回杆240的一部分一起容纳在其中。

[0027] 尖端250可位于与上部主体211相对的喷嘴套筒216附近。尖端250可为具有针状形状的旋转实体。尖端250包括尖端腔体254、喷射端253和喷射孔252。尖端腔体254的直径可变化，其中直径大于止回杆240的直径以形成环形腔体。喷射端253定位成与喷嘴套筒216相对，并且可具有比尖端250的其余部分更窄的外径。喷射孔252延伸穿过喷射端253并且与尖端腔体254流动连通。喷射孔252配置为当燃料喷射器200安装在发动机内时与发动机的燃烧室流动连通以将燃料喷射至发动机的燃烧室中。

[0028] 喷嘴外壳258可为中空圆柱体，其与上部主体211的与喷嘴套筒216相邻的端部重叠，可完全覆盖喷嘴套筒216，并且可与尖端250的与喷射端253相对的端部重叠。喷嘴外壳258可配置为将喷嘴套筒216和尖端250固定至上部主体211。

[0029] 控制阀220通常可在上部腔体215处接合至上部主体211。控制阀220可包括致动器221、致动器杆222、球座227和球体228。致动器221配置为将致动器杆222从关闭位置移位至打开位置。致动器221可为诸如螺线管等电致动器，并且可配置为当将电流施加至致动器杆
222时将该致动器杆移位至打开位置。致动器杆222可包括位于与致动器221相对的端部上的上部承座225。上部承座225可为锥形承座。

[0030] 壳体230位于上部腔体215中。壳体230可包括上部壳体232和下部壳体234。上部壳体232可包括圆柱形形状并且可位于致动器221附近。上部壳体232包括上部壳体孔233，其延伸穿过上部壳体232且尺寸设置为使得致动器杆222可从其中延伸穿过。

[0031] 下部壳体234位于上部壳体232附近和控制杆腔体213附近。下部壳体234包括圆柱形形状并且可包括与上部壳体232相同的外径。

[0032] 控制阀220还包括下部承座235。在所说明的实施例中，下部承座235形成在下部壳体234中。下部承座235可为锥形承座。下部承座235和上部承座225可形成球座227。球体228位于球座227中。

[0033] 止回杆240可包括控制杆241、连接部分242、下部偏压接口243和止回件244。控制杆241、连接部分242、下部偏压接口243和止回件244可为彼此相邻定位的分离件，可为整体件，或可为分离件和整体件的组合。整体件可通过将部件接合在一起(诸如通过粘合或通过将部件制造成单件)而形成。在所说明的实施例中，控制杆241和连接部分242是整体件，而下部偏压接口243和止回件244是分离件。

[0034] 控制杆241包括杆上端249。杆上端249位于套筒钻孔217内，并且可与下部壳体234相邻。杆上端249可具有比控制杆241的其余部分更小的半径。控制杆241还可包括上部锥形部分248，其使控制杆241的半径渐缩至杆上端249的半径。

[0035] 连接部分242可与控制杆241和下部偏压接口243相邻并且可在其间延伸。连接部分242可穿过止回偏压部件270。连接部分242可配置为将被施加至控制杆241的力输送至下部偏压接口243和止回244。下部偏压接口243可位于止回244与杆上端249之间。下部偏压接口243可具有盘形。下部偏压接口243包括大于止回偏压部件270的外径的直径，并且可从控制杆241向外延伸。下部偏压接口243可配置为将被施加至下部偏压接口243的力从连接部分242和止回偏压部件270输送至止回件244。

[0036] 止回件244从下部偏压接口243延伸至尖端250。止回件244可包括腔体部分245、下部锥形部分246和止回尖端247。腔体部分245可具有比止回件244的剩余部分更小的直径。腔体部分245尺寸设置为在尖端250与止回件244之间形成喷射腔体251。喷射腔体251可为环形腔体，其与喷射孔252流动连通并且配置为将高压燃料供应至喷射孔252。

[0037] 下部锥形部分246可将止回件244的半径渐缩至下部腔体部分245的半径。止回尖端247是止回件244的与下部偏压接口243相对的端部。止回尖端247可为圆锥形或圆形。当处于第一位置、下部关闭位置时，止回件244配置为将喷射孔252与喷射腔体251阻断。止回尖端247可阻断喷射孔252并且防止高压燃料流出喷射腔体251并进入发动机的燃烧室。止回件244还配置为当处于第二位置、上部打开位置时不阻断喷射孔252。止回尖端247可不阻断喷射孔252并允许燃料从喷射腔体251流入燃烧室。

[0038] 止回偏压部件270位于喷嘴套筒216内并且轴向地位于下部偏压接口243与上部主体211之间。在某些实施例中，止回偏压部件270直接接触上部主体211。在其它实施例中，诸如在所说明的实施例中，燃料喷射器200包括上部偏压接口275。上部偏压接口275可为位于上部主体211与喷嘴套筒216之间的盘。上部偏压接口275包括钻孔，其尺寸设置为允许止回杆240延伸穿过上部偏压接口275，同时小于止回偏压部件270的直径，使得止回偏压部件270将接触上部偏压接口275。当安装在下部偏压接口243与上部偏压接口275之间时，止回偏压部件270尺寸设置为处于压缩状态。止回偏压部件270在下部偏压接口243上朝止回尖端247施加力，该力配置为将止回尖端247推向喷射端254。

[0039] 图4是图1的燃料喷射器200以不同角度旋转的横截面图。参考图2至4，燃料喷射器200还包括喷射管线212、控制腔体264、高压入口260、控制腔体出口265、排放管线214和排放出口219。喷射管线212将燃料入口206流体地连接至喷射腔体251，以将高压燃料从燃料入口206传达至喷射腔体251。

[0040] 在所说明的实施例中，喷射管线212通过上部主体211从燃料入口206延伸至壳体230。喷射管线212沿着轴向方向通过下部壳体234延伸至上部壳体232并进入上部壳体232。
喷射管线212可在上部壳体232中转动90度，并且可垂直于轴向方向延伸跨过上部壳体232的一部分。喷射管线212然后可转动90度并且向下朝下部壳体234延伸。喷射管线212然后可沿着轴向方向延伸穿过下部壳体234、上部主体211和喷嘴套筒216到达尖端250。喷射管线
212然后可延伸至尖端250中到达喷射腔体251。延伸穿过喷射腔体251的喷射管线212的长度可朝燃料喷射器200的轴线成角度。

[0041] 控制腔体264位于杆上端249附近。在所说明的实施例中，控制腔体264由杆套267形成，该杆套插置入围绕杆上端249并且沿着控制杆241的一部分定位的套筒钻孔217中。杆套267可邻接至壳体230。杆套267可包括套筒部分269和凸缘部分268。套筒部分269可为中空圆柱体，并且可具有与控制杆241的外径相同或类似大小的内径。凸缘部分268从套筒部分269径向向外延伸。凸缘部分268可延伸至套筒钻孔217的圆柱形表面，并且可配置为将套筒部分269保持在套筒钻孔217内的适当位置。

[0042] 控制腔体264可具有中空圆柱体的形状，其中加盖端轴向地位于杆上端249与壳体230之间且径向地位于杆套267与杆上端249之间。杆套267可形成控制腔体264的外圆周。套筒部分269可从杆上端249向上延伸并且邻接抵靠壳体230以形成控制腔体264。

[0043] 高压入口260将喷射管线212流体地连接至控制腔体264，这允许高压燃料的一小部分从喷射管线212泄放至控制腔体264中。在所说明的实施例中，高压入口260包括入口泄放孔261、进气环室262和控制腔体入口263。入口泄放孔261可为将喷射管线212连接至进气环室262的小孔。入口泄放孔261可形成为位于下部壳体234的底表面处的狭槽，该底表面从喷射管线212径向延伸至进气环室262的径向位置。入口泄放孔261包括比喷射管线212小的流动面积。在实施例中，入口泄放孔261的流动面积显著地小于喷射管线212的流动面积。

[0044] 进气环室262是在套筒钻孔217的圆柱形表面处形成在套筒部分269与上部主体211之间的径向间隙。控制腔体入口263可为延伸穿过套筒部分269的孔。控制腔体入口263将进气环室262流体地连接至控制腔体264，这允许的高压燃料从喷射管线212中泄放以从进气环室262流向控制腔体264。

[0045] 控制腔体出口265将控制腔体264在下部承座235处流体地连接至球座227。在所说明的实施例中，控制腔体出口265通过下部壳体234从控制腔体264轴向地延伸至下部承座235，并且与下部壳体234同轴。控制腔体出口265配置为当球体228处于关闭位置时被密封而脱离球座227，并且配置为当球体228处于打开位置时与球座227流动连通。

[0046] 排放管线214与控制腔体264流动连通。控制阀220插置在排放管线214与控制腔体264之间，以控制燃料从控制腔体出口265至排放管线214的流动。当控制阀220处于关闭位置时，控制阀220阻断燃料从控制腔体264至排放管线214流动，并且当控制阀220处于打开位置时，允许燃料从控制腔体264流向排放管线214。在实施例中，排放管线214将球座227流体地连接至排放出口219，以将燃料引导回贮槽101。在所说明的实施例中，排放管线214从球座227径向延伸，然后转动90度以沿着轴向方向延伸至排放出口219。图1中所示的燃料回流管线124连接至排放出口219，使得燃料可从球座227排出并回流至贮槽101。

[0047] 喷射管线212、控制腔体出口265和排放管线214可为形成在燃料喷射器200的各种部件中的孔，这些部件包括上部主体211、喷嘴套筒216、尖端250和壳体230。在某些实施例中，壳体230包括上部壳体232和下部壳体234，且其中使用增材制造工艺形成壳体中所形成的各种孔。

[0048] 图5是图2至4的燃料喷射器200的替代实施例的横截面图。图6是图5的燃料喷射器200的第一部分的横截面图。图7是图5的燃料喷射器200的第二部分的横截面图。在实施例中，喷射管线212是沿着止回杆240延伸的环形通道。在图5至7中所说明的实施例中，喷射管线212是顺着喷射器主体210从燃料入口206延伸至与止回杆240相邻的喷射腔体251的环形通道。控制杆腔体213的直径尺寸设置为可大于止回杆240的直径，以至少部分地形成喷射管线212的环形部分。在所说明的实施例中，偏压部件腔体218的直径尺寸设置为大于止回偏压部件270的外径和下部偏压接口243的外径，以形成喷射管线212的另一部分。

[0049] 参考图6，在此实施例中，杆套267的凸缘部分268在邻近下部壳体234的位置处从套筒部分269延伸。在此实施例中，入口泄放孔261沿着控制杆24从喷射管线212向上延伸至进气环室262，并且可包括中空截头圆锥形。进气环室262、控制腔体入口263、控制腔体264、控制腔体出口265、球座227和排放管线214可以与参考图2至4描述的实施例相同或类似的方式进行布置和流体连接。

[0050] 图8是图2至7的燃料喷射器200的替代实施例的横截面图。在图8所说明的实施例中，壳体230是单一整体件。喷射管线212沿着轴向方向从燃料入口206延伸至壳体230。喷射管线212然后在致动器杆222和控制杆腔体213上方和周围延伸。喷射管线212然后可沿着轴向方向从壳体230朝喷射腔体251延伸。在壳体230内沿着轴向方向延伸的喷射管线212的两个部分可定位成相对于壳体230的轴线分开180度。

[0051] 在图8中所说明的实施例中，球座227位于喷嘴套筒216附近并且在上部主体211内远离致动器221。致动器杆222延伸穿过壳体230并进入控制杆腔体213，且止回杆240是单一整体件。如图8中所示，燃料喷射器200在上部主体211的端部处可包括位于控制杆腔体213内的下部承座盘236，该端部远离致动器221且邻近喷嘴套筒216。在所示的实施例中，下部承座盘236包括下部承座235。上部偏压接口275可位于上部主体211与喷嘴套筒216之间。下部承座盘236可邻接上部偏压接口275。

[0052] 图9是图8的燃料喷射器200的一部分的横截面图。参考图9，杆上端249可与上部偏压接口275相邻，从而在其间形成控制腔体264。在所说明的实施例中，杆套267位于上部偏压接口275与止回偏压部件270之间，并且用作止回偏压部件270的上部接口。杆套267可邻接上部偏压接口275。杆套267形成控制腔体264的外圆周。杆套267可具有水平圆柱体形状，其中外部已移除。高压入口260还可包括连接孔266。连接孔266可形成在杆套267与喷嘴套筒216之间，其间具有该外部。连接孔266可为狭槽，或可为水平圆柱形段的形状。

[0053] 进气环室262可为形成在偏压部件腔体218中的环形腔体。偏压部件腔体218的外径可大于止回偏压部件270的外径，并且大于形成环形腔体的下部偏压接口243的外径。入口泄放孔261延伸穿过喷嘴套筒216以将喷射管线212连接至进气环室262。在所说明的实施例中，入口泄放孔261沿着径向方向延伸。进气环室262可轴向邻近连接孔266，并且可与连接孔266流动连通。

[0054] 在所说明的实施例中，控制腔体入口263从连接孔266延伸至控制腔体264，使得控制腔体264与连接孔266流动连通。控制腔体出口265通过上部偏压接口275和下部承座盘236从控制腔体264延伸至球座227。

[0055] 参考图8和9，排放管线214是从球座227向上延伸的环形通道并且位于上部主体211与致动器杆222之间。在所说明的实施例中，排放管线214向上延伸至壳体230。排放管线
214与类似于图5中所示的排放出口219的排放出口流动连通。排放出口可从上部主体211的外表面径向延伸至排放管线214。

[0056] 工业实用性

[0057] 通过燃料喷射器精确控制燃料传送可提高发动机的效率和可靠性。通过控制阀的高压燃料可能含有可能导致阀内腐蚀的污染物。阀内的腐蚀可能导致燃料通过阀泄漏，这可能会影响燃料喷射器的燃料传送。

[0058] 在燃料喷射器200中，高压燃料通过喷射管线212从燃料入口206引导至喷射腔体251而不通过球座227。在燃料入口206处进入燃料喷射器200的高压燃料的一部分通过高压入口260从喷射管线212中泄放并被引导至控制腔体264中。当控制阀220处于关闭位置时，球体228定位成阻断控制腔体出口265，这将高压燃料保持在控制腔体264中的适当位置。当高压燃料位于控制腔体264中时，高压燃料沿着第一方向在止回杆240上施加力。位于喷射腔体251中的高压燃料沿着与第一方向相反的第二方向在止回杆240上施加力。在所说明的实施例中，第一方向是沿着燃料喷射器200的轴线从上部主体211行进至尖端250的轴向方向。

[0059] 止回偏压部件270配置为沿着第一方向对止回杆240施加力。当控制阀220关闭时，通过止回偏压部件270和控制腔体264中的高压燃料沿着第一方向施加的组合力大于由喷射腔体251中的高压燃料沿着第二方向施加的力。沿着第一方向产生的力将偏压止回件244沿着第一方向偏压，并且将止回件244保持在关闭位置中，在该关闭位置中，止回尖端247定位成阻断喷射孔252。

[0060] 当控制阀220被致动时，控制阀220不再阻断燃料流动并且允许位于控制腔体264中的燃料通过控制腔体出口265并进入排放管线214。在所说明的实施例中，致动器221被激励，从而使致动器杆222移动远离下部承座235，使得球体228将不再阻断流动并且允许燃料从控制腔体264流入球座227。这允许燃料通过球座227流入排放管线214并回流至贮槽101。

[0061] 力矩控制阀220开始打开，控制腔体264中的压力减小，从而将通过控制腔体264和止回偏压部件270中的燃料沿着第一方向施加的组合力降低至通过喷射腔体251中的高压燃料沿着第二方向施加的力以下。喷射腔体251中的高压燃料施加的力将止回件244沿着第二方向移位至打开位置。打开位置可为由喷射腔体251中的高压燃料施加的力与止回偏压部件270的力平衡之处，止回偏压部件的力随着止回偏压部件270由于止回杆240的移动引起的压缩而增加。当止回件244从关闭位置移动时，止回尖端247不再阻断喷射孔252，从而允许高压燃料通过喷射孔252并进入燃烧室。

[0062] 控制腔体264中的较低压力状态将保持直至控制阀220完全关闭为止，诸如将致动器杆222和球体228恢复至其关闭位置。一旦球体228处于关闭位置，控制腔体264恢复至高压状态，该高压条件增加了沿着第一方向施加至止回杆240的力使得止回件244恢复至关闭位置。

[0063] 可精确地控制由燃料喷射器200进行的燃料喷射，这是因为从力矩控制阀220开始打开时发生喷射并持续直至控制阀220关闭为止。控制阀220在打开位置与关闭位置之间的转变可能不影响燃料的喷射，这是因为喷射由控制腔体264中的压力控制，而不是由控制阀220直接控制。

[0064] 喷射至燃烧室中的燃料围绕控制阀220排出，诸如围绕球座227而不是通过控制阀220排出。只有从喷射管线212中泄放至控制腔体264中的燃料可被引导通过控制阀220，诸如通过球座227，这可减少控制阀220内的部件腐蚀。减少控制阀220内的腐蚀可提高燃料喷射器200的操作寿命并且可防止燃料喷射器200的过度泄漏。

[0065] 一旦从发动机中移除，燃料喷射器可被重新制造以进一步延长其操作寿命。重新制造燃料喷射器可包括重新配置燃料喷射器以包括燃料喷射器200的部件和特征。图10是用于再制造燃料喷射器的方法的流程图。该方法包括在步骤310处从燃料喷射器的上部主体的上部腔体中移除控制阀的壳体。壳体可具有任何配置。在某些实施例中，壳体可具有与壳体230相同或类似的配置。

[0066] 该方法还包括在步骤320处对上部主体钻孔。对上部主体钻孔包括将控制杆腔体213钻孔穿过上部主体，该控制杆腔体213从上部腔体延伸至上部主体的与上部腔体相对的端部。对上部主体钻孔还可包括将套筒钻孔217钻孔至邻近上部腔体的上部主体。对上部主体钻孔可进一步包括对上部腔体重新钻孔以准备接收新的壳体230。

[0067] 该方法进一步包括在步骤330处形成控制腔体264。形成控制腔体264可包括将止回杆240插入燃料喷射器中并将杆套267围绕止回杆240的杆上端249定位。在某些实施例中，成形控制腔体264包括将壳体230插置入上部腔体中并将杆上端249定位在壳体230附近。在其它实施例中，成形控制腔体264包括将下部承座盘236在上部主体的与上部腔体相对的端部处插置入控制杆腔体213中并将杆上端249定位在下部承座盘236附近。在某些实施例中，上部偏压接口275可位于下部承座盘236与杆套267之间。

[0068] 壳体230可由一个或多个件(诸如上部壳体232和下部壳体234)形成。该方法可包括形成壳体230以包括具有围绕球座227但不穿过球座227的路径的喷射管线212的一部分。壳体230可使用增材制造形成，这可允许在其中形成具有多个90度匝的喷射管线212的部分。

[0069] 该方法还进一步包括在340处将喷射管线212流体连接至控制腔体264。将喷射管线212流体地连接至控制腔体264可包括在燃料喷射器中形成高压入口260。形成高压入口260可包括形成入口泄放孔261、形成进气环室262和形成控制腔体入口263。入口泄放孔261可形成在壳体230中或喷嘴套筒216中。进气环室262可形成在杆套267与上部主体211之间，或可形成在止回杆240与喷嘴套筒216之间。控制腔体入口263可为延伸穿过杆套267的孔。

[0070] 该方法进一步包括在步骤350处将控制腔体264流体地连接至排放出口219，其中控制阀220插置在其间。将控制腔体264流体地连接至排放出口219可包括将控制腔体264流体地连接至球座227。在某些实施例中，通过在壳体230中形成控制腔体出口265，控制腔体264流体地连接至球座227。在其它实施例中，通过在下部承座盘236中形成控制腔体出口
265，控制腔体264流体地连接至球座。

[0071] 将控制腔体264流体地连接至排放出口219可包括将球座227流体地连接至排放出口219。将球座227流体地连接至排放出口219可包括在壳体230中形成排放管线214的至少一部分。在某些实施例中，可更换致动器杆222以形成球座227的上部承座225，且球体228可插置入球座227中。可对燃料喷射器进行其它修改以形成本文公开的燃料喷射器200的各种特征。

[0072] 图10中所说明的过程有许多变化，包括添加、省略、重新排序或更改步骤。另外，可同时执行步骤。例如，可在步骤350之前、之后或同步地执行步骤340。

[0073] 前面的详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。所描述的实施例不限于与特定类型的机器结合使用。因此，虽然为了便于解释的目的，本发明描绘并描述了具体的实施系统，但是应当明白的是，根据本发明的缩略图框架组件可以各种其它配置来实施，并且可用于其它类型的实施系统。另外，不希望受到前面背景或详细描述中呈现的任何理论的束缚。还应当理解的是，图示可包括夸大尺寸以更好地说明所示的参考项，并且除非另有明确说明，否则不考虑限制。