本發(fā)明涉及用于在壓力下噴射流體的噴射裝置，例如用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置、用于在壓力下將液體例如催化劑噴射到化學(xué)反應(yīng)容器中的裝置、以及其他的用于噴射一定劑量流體的裝置。

雖然本發(fā)明適用于具有測定劑量的流體將會(huì)在壓力下被噴射的任何情況，但是具體地參考將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中來描述本發(fā)明將會(huì)是較為方便的。

背景技術(shù)：

用于內(nèi)燃機(jī)中的噴油嘴，包括火花點(diǎn)火引擎和壓縮點(diǎn)火(或柴油機(jī))發(fā)動(dòng)機(jī)兩者，一般使用外部的泵來在充足的壓力下提供燃料以供噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中。發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的噴射點(diǎn)的定時(shí)被通過使用機(jī)械或電氣方式從外部控制噴嘴閥門的運(yùn)行來確定。提供外部泵送和控制的一個(gè)缺點(diǎn)是需要提供和維護(hù)這類外部系統(tǒng)。

噴油嘴，尤其是從外部的泵被供油的噴油嘴中的一般問題是缺少對(duì)于關(guān)聯(lián)的氣缸中的任何故障情況的響應(yīng)性。例如，如果活塞環(huán)破裂，已知的噴油嘴將會(huì)繼續(xù)將燃料供給噴射到氣缸中。這樣燃料將會(huì)被從發(fā)動(dòng)機(jī)排出，導(dǎo)致由排出的未燃燒的燃料造成的空氣污染。

ep0601038示出了一種噴射裝置。

us4427151示出了一種噴射裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述活塞設(shè)有朝向所述關(guān)聯(lián)的腔室的第一活塞工作面積，所述活塞第一工作面積是環(huán)形的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述噴嘴閥門開設(shè)有相對(duì)于第二閥門部件可以移動(dòng)的第一閥門部件，所述第二閥門部件相對(duì)于所述噴嘴的所述本體被固定。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述控制腔室中的流體被閥門控制，所述閥門具有被偏置部件偏置到關(guān)閉位置的可移動(dòng)部件，所述閥門具有第一壓力區(qū)域和第二壓力區(qū)域，所述第一壓力區(qū)域的增壓趨向于打開所述閥門，所述第二壓力區(qū)域的增壓趨向于關(guān)閉所述閥門；

其中在所述第一壓力區(qū)域的壓力與在所述第二壓力區(qū)域的壓力的平衡導(dǎo)致所述閥門關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述控制腔室中的流體被操作第一閥門的第一電磁閥與操作第二閥門的第二電磁閥控制。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述控制腔室從入口被選擇性地補(bǔ)給，并且所述控制腔室被通過出口向低壓區(qū)域選擇性地泄壓；所述噴射裝置還包括從所述入口被補(bǔ)給并且被通過所述出口向所述低壓區(qū)域泄壓的冷卻回路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的噴射器噴嘴，所述噴嘴包括盤體，所述盤體具有多個(gè)圍繞所述盤體的外圍設(shè)置的噴嘴孔。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的噴射器噴嘴，所述噴嘴包括至少一個(gè)噴嘴孔，所述噴嘴孔具有小于0.05mm，或者小于0.025mm的橫截面尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中有多個(gè)關(guān)聯(lián)的噴嘴孔被圍繞著盤體設(shè)置，所述盤體構(gòu)成噴射器噴嘴的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述活塞被設(shè)置成在使用中圍繞軸線旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述活塞設(shè)有朝向所述關(guān)聯(lián)的腔室的第一活塞工作面積，并且所述活塞還設(shè)有與所述高壓腔室處于流體連通的第二活塞工作面積，所述第一活塞工作面積由第一外緣限定，所述第一外緣具有用于相對(duì)于所述噴射器的第一組件運(yùn)動(dòng)的第一密封面；

所述第二活塞工作面積由第二外緣限定，所述第二外緣具有用于相對(duì)于所述噴射器的第二組件運(yùn)動(dòng)的第二密封面；

其中所述活塞的所述第一密封面與所述活塞的所述第二密封面被相對(duì)于彼此固定，而所述噴射器的所述第一組件與所述噴射器的所述第二組件是相對(duì)于彼此可以橫向地運(yùn)動(dòng)的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種制造噴嘴孔的方法，其包括：

a)提供第一部件；

b)提供第二部件；

c)在所述第二部件內(nèi)提供凹陷部分；

d)將所述第一部件連接到所述第二部件，使所述凹陷部分構(gòu)成所述噴嘴孔的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中所述噴射裝置不具有被操作用來偏置所述活塞的機(jī)械裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在壓力下將流體噴射到關(guān)聯(lián)的腔室中的噴射裝置，所述噴射裝置包括：

本體；

活塞，所述活塞在朝著所述活塞從外部作用的所述關(guān)聯(lián)的腔室中的流體壓力的作用下可以在所述本體中移動(dòng)，所述活塞可以被操作用來在高壓腔室中壓縮將要被噴射的流體，且所述活塞在控制腔室中可以抵抗流體壓力的作用而移動(dòng)，其中所述活塞的移動(dòng)是可以通過控制所述控制腔室中的流體而選擇性地控制的；

與所述高壓腔室選擇性地流體連通的噴嘴閥門以及關(guān)聯(lián)的噴嘴孔；其中當(dāng)所述噴嘴閥門打開時(shí)，來自所述高壓腔室的高壓流體可以被通過所述噴嘴孔噴射；

其中作用在所述活塞上的流體壓力導(dǎo)致所述活塞的運(yùn)動(dòng)單獨(dú)地發(fā)生。

附圖說明

本發(fā)明現(xiàn)在將會(huì)被參考附圖僅僅通過示例的方式來進(jìn)行描述，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴射裝置的橫截面示意圖；

圖2是圖1的放大示意圖；

圖3示出了容納在內(nèi)燃機(jī)中的圖1的所述噴射裝置；

圖4是圖1的進(jìn)一步的示意圖，示出了冷卻回路；

圖5示出了處于填充過程中的圖1的所述噴射裝置；

圖6示出了處于噴射過程中的圖1的所述噴射裝置；

圖7示出了圖1的活塞的放大示意圖；

圖8示出了處于噴射過程末尾的圖1的所述噴射裝置；

圖9示出了處于另一個(gè)狀態(tài)下的圖1的所述噴射裝置；

圖10示出了處于又一個(gè)狀態(tài)下的圖1的所述噴射裝置；

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的噴射裝置的又一個(gè)實(shí)施方式的橫截面示意圖的一部分；

圖12示出了沿著箭頭b的方向作出的圖11的所述噴射裝置的截面；

圖13示出了沿著箭頭b的方向示出的圖11的所述噴射裝置的一部分；

圖14示出了沿著箭頭l的方向作出的圖11的部分示意圖；

圖15示出了與圖14的示意圖相似的示意圖，其具有替換形狀的凹槽；以及

圖16示出了與圖11的示意圖相似的示意圖，其屬于圖11的所述噴射裝置的一種變體。

具體實(shí)施方式

參閱附圖，在此示出了一種噴射器10，其具有大致為圓柱形的噴射器主體12。在所述噴射器的頂部安裝有第一電磁閥14，其操縱第一閥門16。第二電磁閥18被安裝在所述第一電磁閥旁邊并操縱第二閥門20。噴嘴閥門22被安裝在所述本體內(nèi)且包括第一閥門部件24和第二閥門部件26?；钊?8被安裝在所述本體的與所述第一電磁閥相對(duì)的一端內(nèi)。所述本體包括圓柱形套管30。所述本體包括如下的多種流體端口/通路/區(qū)域：

入口端口32

出口端口34

冷卻通路36，包括通路37、通路38及通路39

控制腔室40，包括區(qū)域41、區(qū)域42、區(qū)域43、區(qū)域44、區(qū)域45、區(qū)域46、區(qū)域47、區(qū)域48及區(qū)域49

高壓區(qū)域50

區(qū)域52

出口通路54

在所述入口端口32和所述區(qū)域41之間設(shè)有單向閥56，在本實(shí)施方式中其為加載彈簧的球閥。

在所述區(qū)域46和所述高壓區(qū)域50之間設(shè)有單向閥58，在本實(shí)施方式中其為加載彈簧的先導(dǎo)式球閥。

控制閥60(具體參見圖2)包括由圓柱形壁部62以及圓形端面63限定的閥門部件61。所述控制閥60在所述噴射器本體12的通孔64內(nèi)可以滑動(dòng)。

所述圓形端面63朝向區(qū)域49。所述圓柱形壁部62的一部分朝向區(qū)域52。所述閥門部件61的一部分朝向區(qū)域48。所述閥門部件61在圖2的箭頭a的方向上的運(yùn)動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致所述控制閥60開啟，因?yàn)樗鰣A形端面63將會(huì)移動(dòng)并越過區(qū)域52的鄰近部分，從而將區(qū)域49設(shè)置成與區(qū)域52流體連通。

彈簧65在圖2的箭頭b的方向上偏置所述閥門部件61，如同將要在下面被進(jìn)一步描述的那樣。

所述閥門部件61設(shè)有正對(duì)區(qū)域49的第一工作面積61a。區(qū)域49中的流體的壓力將會(huì)作用在所述第一工作面積61a上，從而導(dǎo)致：

被施加到閥門部件61上的沿著箭頭a方向的力等于區(qū)域49中的壓力乘以所述第一工作面積61a。

在這種情況下所述第一工作面積等于所述閥門部件61的橫截面面積。

所述閥門部件61還設(shè)有正對(duì)區(qū)域49的第二工作面積61b。區(qū)域49中的流體的壓力將會(huì)作用在所述工作面積61b上，從而導(dǎo)致：

被施加到閥門部件61上的沿著箭頭b的方向的力等于區(qū)域48中的壓力乘以所述第二工作面積b。在這種情況下所述第二工作面積61b與所述第一工作面積61a相等。

所述第二閥門部件26大致為細(xì)長形狀并且具有被連接到圓錐形端面71的大致為圓柱形的壁部70。所述圓錐形端面71具有多個(gè)噴嘴孔72。在所述大致為圓柱形的壁部70的與所述圓錐形端面71相反的一端，所述大致為圓錐形的壁部包括公螺紋73，其允許所述第二閥門部件被旋擰到與所述本體的母螺紋孔形成嚙合，從而確保所述第二閥門部件可以被堅(jiān)牢地連接到所述本體上。所述大致為圓錐形的壁部70包括兩個(gè)縱向設(shè)置的凹槽74及75。

所述第一閥門部件24由銷釘76和橫向銷釘78限定出來。所述銷釘76大致為細(xì)長形狀并且包括圓錐形末端77，所述圓錐形末端77選擇性地接合所述圓錐形端面71的圓錐形內(nèi)表面71a，從而選擇性地關(guān)閉所述噴嘴閥門，如同將要被進(jìn)一步描述在下面的那樣。所述第一閥門部件還包括彈簧對(duì)接結(jié)構(gòu)，其形式為具有端部78a和78b的橫向銷釘78。所述橫向銷釘78與所述銷釘76處于形狀適配的接合狀態(tài)。在從圖1觀察時(shí)，端部78a通過凹槽75斜向凸出，而端部78b通過凹槽74在相反的方向上斜向凸出。在從圖1觀察時(shí)，彈簧80作用在端部78a和78b上并且大致向下方偏置所述橫向銷釘78以及所述銷釘76。

彈簧80的端部80a與所述噴射器本體12上的鄰接結(jié)構(gòu)接合。因此，所述第一閥門組件24可以沿著箭頭a的方向以及沿著箭頭b的方向移動(dòng)，如同將要被進(jìn)一步描述在下面的那樣，而所述第二閥門組件26被牢固地固定到所述噴射器本體12上，且因此而不能沿著方向a或方向b移動(dòng)。

所述活塞28包括大致為圓形的盤體82，其連接到直立的大致為圓柱形的壁部83。密封件84密封正對(duì)所述噴射器本體12的凹陷部分的所述大致為圓形的盤體82的外圍邊緣。密封件85密封正對(duì)所述圓柱形套管30的內(nèi)部表面的所述大致為圓柱形的壁部83。密封件86密封正對(duì)所述第二閥門部件26的所述大致為圓柱形的壁部70的外部表面的所述大致為圓柱形的壁部83的內(nèi)部表面。因此，所述活塞可以相對(duì)于所述噴射器本體12沿著箭頭a的方向及沿著箭頭b的方向移動(dòng)，如同將要被進(jìn)一步描述在下面的那樣。彈性擋圈87被收容在所述大致為圓柱形的壁部83的內(nèi)側(cè)上的圓形凹槽中。所述彈性擋圈包括兩個(gè)指向內(nèi)部的指狀部86a和86b，它們被分別收容在所述第二閥門部件26的凹槽75和74中。所述彈性擋圈通過抵接所述凹槽75和74的所述指狀部86a和86b限制所述活塞可以在箭頭b的方向上作出的移動(dòng)的幅度。

所述噴射器10被用于將燃料噴射到內(nèi)燃火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)90的燃燒室91a中(見圖3)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有容納氣缸93的氣缸蓋91和氣缸座92，往復(fù)式活塞94在所述氣缸93中運(yùn)動(dòng)。所述氣缸蓋包括具有入口閥95a的入口端口95和具有排氣閥96a的排氣端96。所述噴射器10被插入到所述氣缸蓋中的通孔97內(nèi)，使得所述活塞28被暴露到所述燃燒室91a內(nèi)部的壓力中。

所述噴射器可以被通過夾具98、夾持擋圈99(其僅有一部分被示出在圖3中)夾持到位。所述夾具98被穿過所述夾具并且被旋入到所述氣缸蓋91中的通孔191內(nèi)的螺栓(未示出)固定到位。

燃料泵p從燃料箱t將燃料f泵入到所述入口端口32中，如同將要被進(jìn)一步描述在下面的那樣。回收管線r從所述出口端口34將燃料轉(zhuǎn)移回燃料箱t。

在本實(shí)施方式中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)90為四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其依照傳統(tǒng)方式工作，也就是說，當(dāng)所述活塞94下降時(shí)，進(jìn)氣沖程通過入口端口95經(jīng)由閥門95a將空氣吸入到所述氣缸93中。當(dāng)所述活塞94朝著所述氣缸蓋移動(dòng)時(shí)，壓縮沖程就開始了。在產(chǎn)生能量的動(dòng)力沖程中，所述噴射器10將會(huì)在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火時(shí)間噴射燃料并導(dǎo)致所述活塞下降；在動(dòng)力沖程之后，所述活塞朝所述氣缸蓋移動(dòng)，同時(shí)所述閥門96a開啟，允許排氣產(chǎn)物被通過排氣端口96排出(排氣沖程)。之后上述工序自動(dòng)循環(huán)。

參閱圖4，冷卻通路36的通路38為螺旋形，并且在將任何組件組裝到所述本體中之前，尤其是在將所述圓柱形套管30組裝到所述本體12中之前，首先被加工成所述噴射器本體12的圓柱形凹陷部110。一旦限定出所述通路38的所述螺旋形凹槽被加工完成，所述套管30就可以被壓緊適配進(jìn)去，從而形成螺旋形的通路38。通路38的一端部38a和通路37直接流體連通，通路38的相反的另一端部38b和通路39直接流體連通。

在使用時(shí)，燃料泵p從燃料箱t將燃料f泵送到入口端口32中。這些燃料中的一部分之后通過所述冷卻通路36，其通過方式為首先通過通路37中，然后通過通路38的端部38a，然后通過通路38，然后通過通路38的端部38b，然后通過通路39，然后通過出口端口34，并沿著回收管線r回到燃料箱t。圖4中的箭頭c示出了該流動(dòng)路徑。當(dāng)燃料f離開燃料箱t后，它將會(huì)變得比所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述氣缸蓋更冷，因此當(dāng)所述燃料流動(dòng)時(shí)，特別是在通路38中流動(dòng)時(shí)，它將會(huì)從所述噴射器吸收熱量，從而冷卻所述噴射器。已經(jīng)變暖的燃料將會(huì)被回收到燃料箱t，在那里它將會(huì)對(duì)大氣中散發(fā)熱量。

所述噴射器在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述吸氣、壓縮、動(dòng)力和排氣沖程期間的工作詳述如下：

噴射器的填充

圖5示出了所述噴射器的所述高壓腔室50如何被填充。

所述第一電磁閥14被操作，使得所述第一閥門16處于關(guān)閉狀態(tài)(所述第一電磁閥14和閥門16被配置成使得所述閥門16是常閉的，也就是說，當(dāng)所述第一電磁閥14沒有通電時(shí)，亦即沒有電流流過所述第一電磁閥的線圈時(shí)，閥門16關(guān)閉)。所述第二電磁閥18被操作，使得所述第二閥門20處于開啟狀態(tài)(所述第二電磁閥18和第二閥門20被配置成使得所述第二閥門20是常開的，也就是說，當(dāng)沒有電力被供應(yīng)到電磁閥18時(shí)，閥門20是開啟的)。因?yàn)閰^(qū)域47將區(qū)域49流體連接到區(qū)域48，同時(shí)因?yàn)閰^(qū)域48并未流體連接到區(qū)域52(因?yàn)殚y門16是關(guān)閉的)，這樣區(qū)域49和區(qū)域48中的壓力是相等的，因此所述閥門部件61的相反兩側(cè)的液體壓力也是相等的。這樣，作用在所述第一工作面積61a上的由區(qū)域49中的壓力產(chǎn)生的沿著箭頭a的方向作用的力等于作用在所述第二工作面積61b上的由區(qū)域49中的壓力產(chǎn)生的沿著箭頭b的方向作用在所述閥門部件61上的力(因?yàn)閰^(qū)域48和49中的壓力是相等的，也因?yàn)樗龅谝还ぷ髅娣e61a是和所述第二工作面積61b相等的面積)。由于所述彈簧65在閥門部件61上施力以在箭頭b的方向上推動(dòng)所述閥門部件61，因此控制閥60被關(guān)閉。在入口端口32處的來自燃料泵p的壓力導(dǎo)致單向閥56開啟，從而燃料從所述入口端口32流到所述控制腔室40中，也就是流到所述區(qū)域41中，并從區(qū)域41再流到區(qū)域42及43中。一些燃料從區(qū)域41流到區(qū)域44中，再從區(qū)域44流到區(qū)域46中。流到區(qū)域46中的燃料導(dǎo)致單向閥58開啟，允許燃料流到所述高壓腔室50中。燃料也會(huì)從區(qū)域44流到區(qū)域49，再從區(qū)域49流到區(qū)域45。燃料不會(huì)通過區(qū)域52中，因?yàn)槿缟纤?，控制閥60是關(guān)閉的。

由于流體可以流到區(qū)域43中，并且也可以流到高壓區(qū)域50中，從而這樣就允許所述活塞28在區(qū)域50和區(qū)域43被燃料填充時(shí)沿著箭頭b的方向移動(dòng)

應(yīng)當(dāng)理解的是，作用在活塞上的力是高壓區(qū)域50中的瞬時(shí)壓力、所述控制腔室40中的瞬時(shí)壓力、以及所述燃燒室91a中的瞬時(shí)壓力的綜合。特別地，在所述燃燒循環(huán)的某些時(shí)段期間，尤其是在所述進(jìn)氣沖程期間，所述燃燒室91a中的瞬時(shí)壓力將會(huì)低于大氣壓力。因此，所述活塞28可以被設(shè)置用來沿著箭頭b的方向移動(dòng)，從而使得當(dāng)所述高壓區(qū)域50和區(qū)域43的體積因?yàn)榛钊?8的運(yùn)動(dòng)而增加時(shí)，所述高壓區(qū)域50和區(qū)域43被燃料填充。

應(yīng)當(dāng)注意的是，所述彈性擋圈87及指狀部87a和87b限制活塞28可以沿著箭頭b的方向作出的運(yùn)動(dòng)的幅度，也就是說，所述彈性擋圈87防止所述活塞28“掉落”到所述氣缸蓋中。

一旦所述噴射器被充滿(或者完成填裝)，則在所述四沖程循環(huán)周期之后，在所述壓縮沖程期間，所述氣缸蓋中的壓力將會(huì)開始增加，從而作用在活塞28上。然而，由于控制閥60是關(guān)閉的，同時(shí)由于單向閥56及58將會(huì)關(guān)閉，所述控制腔室40將會(huì)變?yōu)橐簤洪]鎖狀態(tài)，并且因此將會(huì)阻止所述活塞在箭頭a的方向上的運(yùn)動(dòng)。

開始噴射

圖6示出了噴射是如何開始的。

為了開始進(jìn)行噴射，所述第一電磁閥14被操作以打開所述第一閥門16。所述第二閥門20保持開啟。

隨著閥門16開啟，區(qū)域48中的流體可以流過閥門16及流過閥門20，并流到出口端口34中，如圖6中的箭頭d所示，并且繼續(xù)流到低壓區(qū)域中，也就是流到燃料箱t中。這樣就導(dǎo)致區(qū)域48中的燃料壓力下降，特別是下降到在區(qū)域49中受到的壓力以下。區(qū)域47相對(duì)較為狹窄并且在流體從區(qū)域49流動(dòng)到區(qū)域48時(shí)用作限流器。當(dāng)流體沿著區(qū)域47流動(dòng)時(shí)，這種限流作用導(dǎo)致壓力下降，進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域48中的壓力比區(qū)域49中更低。因此，相比于作用在所述第一工作面積61a上的壓力，有更低的壓力作用在所述第二工作面積61b上，這個(gè)壓力差足以克服所述彈簧65的彈力，導(dǎo)致閥門部件61沿著箭頭a的方向移動(dòng)到圖6中所示的位置，從而開啟所述控制閥60并允許區(qū)域49中的流體流動(dòng)到區(qū)域52中以及通過所述出口端口34流出(參見箭頭e)。

如同剛才描述的那樣打開所述控制閥60會(huì)導(dǎo)致所述低壓區(qū)域40不再處于液壓閉鎖狀態(tài)。作用在所述活塞28的環(huán)形面上的所述燃燒室中的壓力(由圖6中的箭頭e表示)不再受區(qū)域43中的壓力影響(因?yàn)樵搲毫ΜF(xiàn)在通過區(qū)域42、44、49、52以及所述出口端口34被泄放到低壓區(qū)域(例如泄放到燃料箱))。因此，作用在所述活塞28上的壓力僅僅受所述高壓區(qū)域52中的壓力影響。

圖7示出了單獨(dú)的活塞27的簡化示意圖。所述活塞具有較大的外部直徑g1和內(nèi)部直徑g2。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述氣缸蓋內(nèi)的壓力作用在工作面積h1上：

所述高壓區(qū)域50中的燃料作用在工作面積h2上：

因此，所述高壓區(qū)域50中的壓力是所述氣缸蓋內(nèi)的壓力的h1/h2倍。從而所述活塞28用于根據(jù)所述高壓區(qū)域50中的壓力來增大氣缸的壓力。

所述銷釘76與密封件76a處于滑動(dòng)接合狀態(tài)。密封件76a接下來被封裝到所述噴射器主體12的開孔中。這樣，區(qū)域45被與高壓區(qū)域50隔開。區(qū)域45構(gòu)成控制腔室40的一部分，其如圖6所示，被連通到低壓區(qū)域，也就是連通到燃料箱t，從而銷釘76的低于(當(dāng)從圖6中觀察時(shí))密封件76a的一部分承受較高的壓力(也就是高壓區(qū)域50中的壓力)，而銷釘?shù)母哂诿芊饧?6a的一部分承受所述控制腔室40中的壓力，該壓力在控制閥60開啟時(shí)為泄壓后的壓力。因此，高壓腔室50和控制腔室40之間的壓力差足以對(duì)抗彈簧80的作用而向上移動(dòng)所述銷釘76，從而將圓錐形端部77從圓錐形內(nèi)表面71a上分離，因此而開啟噴嘴閥門22并允許燃料被通過噴嘴孔72噴射到所述氣缸蓋內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，所述燃料將會(huì)在所述高壓區(qū)域50中的即時(shí)燃料壓力下被噴射，該即時(shí)燃料壓力將會(huì)是所述氣缸蓋內(nèi)的即時(shí)壓力的h1/h2倍。

結(jié)束噴射

為了結(jié)束噴射過程，所述控制腔室40被設(shè)置成液壓閉鎖狀態(tài)。這是通過像圖8中所示的那樣關(guān)閉所述第二閥門20而完成的。一旦第二閥門20已經(jīng)關(guān)閉，所述活塞28就不再會(huì)在箭頭a的方向上移動(dòng)，因?yàn)樗隹刂魄皇?0為液壓閉鎖狀態(tài)。一旦所述活塞28停止在箭頭a的方向上移動(dòng)，則所述高壓區(qū)域50的體積停止減小，從而燃料的噴射停止。

圖8已經(jīng)描繪了截至閥門20關(guān)閉的瞬間的狀態(tài)。在這一瞬間控制閥60仍然是開啟的。

在閥門20關(guān)閉之后，很快區(qū)域48及49中的壓力將會(huì)平衡(通過區(qū)域47)，從而導(dǎo)致所述彈簧65在箭頭b的方向上移動(dòng)所述閥門部件61，進(jìn)而關(guān)閉所述控制閥60。這被示出在圖9中。

閥門16之后可以被關(guān)閉(如圖10中所示)。

閥門20之后可以被開啟(如圖5中所示)，從而允許重新裝滿(或者裝填)所述高壓腔室50，為下一個(gè)噴射階段作準(zhǔn)備。

在其他實(shí)施方式中，其他的噴嘴閥門也可以被使用，例如可以使用軸針式噴嘴閥門。軸針式噴嘴閥門是眾所周知的，其中第一閥門部件相對(duì)于第二閥門部件是可移動(dòng)的，以便選擇性地限定出噴嘴孔。

參見圖11及13，其中示出了另一個(gè)實(shí)施方式的噴射器210，在其中執(zhí)行與噴射器10的功能實(shí)質(zhì)相同的功能的部件被用加大了200的標(biāo)號(hào)標(biāo)示。

活塞228包括大致扁平的盤體310，其外部周緣向外連接到大致為圓柱形的部件312上。部件312具有外表面314和抵接結(jié)構(gòu)316。抵接結(jié)構(gòu)316并非連續(xù)的環(huán)形抵接結(jié)構(gòu)，相反地，其由四個(gè)分離的抵接結(jié)構(gòu)(其中的三個(gè)被示出在圖12中)組成。每個(gè)抵接結(jié)構(gòu)316具有兩個(gè)環(huán)繞周向設(shè)置的邊緣361、365，設(shè)置該等邊緣的目的將會(huì)被進(jìn)一步描述在下面。

所述圓柱形部件312的一部分從所述扁平的盤體310向下延伸，在具有斜角的邊緣318終止。從所述盤體310的中心向上延伸的是氣缸320，其具有外表面322和中心孔323。氣缸320具有橫向鉆孔，其限定出橫向設(shè)置的通孔324及325。定位于所述中心孔323的下方部分中的是單向閥328，所述單向閥328具有球芯329，所述球芯329被彈簧331向上偏置到與底座330嵌合。連接到所述氣缸320的下方部分上的是盤體334。所述盤體334被與活塞228的下表面228a隔開，從而限定出區(qū)域336。所述盤體334的外部周緣335設(shè)有斜角以便匹配具有斜角的邊緣318的傾斜角度。橫向鉆孔338和339使得中心孔323能夠與區(qū)域336處于流體連通。

盤體334的邊緣335在形狀上大致為圓錐形，但是包含有大致徑向地設(shè)置的一組凹槽340(見圖13)。在每個(gè)凹槽之間是部分的圓錐形基面341。每個(gè)凹槽都較淺，例如深度為0.025mm。

所述盤體被組裝到所述氣缸320的下方部分上并且被焊接到位，從而使上述基面341和大致為圓柱形的部件312的具有斜角的邊緣318接合。因此，與所述基面341和具有斜角的邊緣318配合的所述凹槽340限定出一組噴嘴孔272。

所述高壓區(qū)域250由氣缸350部分地限定出來，所述氣缸350被焊接(通常通過激光焊接)到頂帽352上。頂帽352因此而封住所述氣缸350的端部350a。所述氣缸350具有內(nèi)表面354和橫向設(shè)置的橫向鉆孔356及357。頂帽352被容納在噴射器本體212的凹陷部359內(nèi)。頂帽352的直徑在凹陷部359內(nèi)為松配合，其原因?qū)?huì)被進(jìn)一步描述在下面。

彈性擋圈360被收容在所述本體的凹槽362中，以防止所述氣缸350和所述頂帽352在箭頭b的方向上移動(dòng)。

所述噴射器本體212具有環(huán)形的抵接結(jié)構(gòu)366和圓柱形的內(nèi)表面367。

噴射器210的操作原理與噴射器10的操作原理是相似的。

這樣，當(dāng)所述活塞在箭頭b的方向上移動(dòng)時(shí)，所述高壓區(qū)域250可以從所述控制腔室240被裝填。將所述控制腔室240液壓閉鎖阻止了所述活塞在箭頭a的方向上的運(yùn)動(dòng)。將所述控制腔室240向低壓區(qū)域(例如燃料箱)泄壓則允許所述活塞在箭頭a的方向上移動(dòng)。由于正對(duì)所述燃燒室291a的所述活塞的工作面積300h1大于所述氣缸320的有效工作面積200h2，燃料從所述高壓區(qū)域250向下方流動(dòng)，穿過所述中心孔323，通過所述單向閥280，穿過所述孔338和339，再穿過區(qū)域336，并且經(jīng)由所述噴嘴孔272被噴射到所述燃燒室291a中。

如上所述，所述活塞的表面314是圓柱形的，和所述本體212的內(nèi)表面367一樣。表面314和367都被制造到其緊密度容限，使得表面314的直徑幾乎和表面367的直徑一樣大，僅存在用于允許所述活塞在所述本體內(nèi)滑動(dòng)的差異。因此，密封件被獨(dú)立地構(gòu)造在表面367和314之間，也就是說，不存在對(duì)于另外的o形密封圈、活塞環(huán)密封件或類似部件的需求，這就是表面314和367的尺寸的公差精度標(biāo)準(zhǔn)。

相似地，表面322和表面354被制造到其緊密度容限，表面354僅僅略微地大于表面322，足以允許滑動(dòng)配合。因此，密封件被獨(dú)立地構(gòu)造在表面322和354之間，也就是說，不存在對(duì)于另外的o形密封圈、活塞環(huán)密封件或類似部件的需求，這就是表面322和354的尺寸的公差的精度標(biāo)準(zhǔn)。

如上所述，頂帽352在凹陷部359內(nèi)處于松配合。這允許所述頂帽352和氣缸350在圖11的觀察狀態(tài)下向左或向右移動(dòng)，或者移進(jìn)或移出紙面，以便考慮到表面314和367的軸線、以及表面322和354的軸線的任何不匹配的情況。通過允許所述氣缸350和頂帽352以這種方式“浮動(dòng)”，表面314和367可以被精確地加工以用作密封件，而表面322和354也可以被精確地加工以用作密封件，同時(shí)軸線上的任何不匹配的情況都會(huì)在所述頂帽352的“浮動(dòng)”中被考慮到。

應(yīng)當(dāng)理解的是，所述活塞228可以自由地圍繞軸線k旋轉(zhuǎn)。活塞228的任何這樣的旋轉(zhuǎn)都將導(dǎo)致抵接結(jié)構(gòu)316的邊緣364和365也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而清除掉任何可能積聚在抵接結(jié)構(gòu)366上的殘留物。

在又一個(gè)實(shí)施方式中，凹槽340在被大致徑向地設(shè)置時(shí)可以包括相對(duì)于它們的設(shè)置方向的微小切線元。當(dāng)燃料被噴射時(shí)，相對(duì)于所述凹槽的所述切線元將會(huì)促進(jìn)所述活塞228的旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生上面所述的清潔作用?；蛘?，表面322的軸線可以是從表面312的軸線略微偏離。這種微小的偏離也可以導(dǎo)致所述活塞228旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生上面所述的對(duì)抵接結(jié)構(gòu)336的清潔作用。

在所述四沖程循環(huán)期間的所述噴射器210的工作如下所述：

控制腔室240被以一定的方式從燃料泵供給燃料，該方式相似于如圖5中所示的控制腔室40被燃料泵p供給燃料的方式。當(dāng)所述活塞228在控制腔室240中的壓力和所述燃燒室291a中的部分真空的影響之下在箭頭b的方向上移動(dòng)時(shí)，基于所述吸氣沖程，燃料可以從所述控制腔室240經(jīng)過氣缸350的通孔357和356，再經(jīng)過氣缸320的通孔325和324流動(dòng)到中心孔323中，從而填裝所述高壓區(qū)域250?；钊?28在箭頭b的方向上的連續(xù)運(yùn)動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致所述抵接結(jié)構(gòu)216緊密地接合所述抵接結(jié)構(gòu)366，從而防止活塞228在箭頭b的方向上的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。

一旦所述高壓區(qū)域250已經(jīng)擴(kuò)大到它的最大體積并且已被填裝，所述控制腔室240可以被液壓閉鎖，例如像圖5中所示的那樣基于較高的控制腔室40完成。

當(dāng)壓力在所述壓縮沖程期間增加時(shí)，活塞228將因此而不會(huì)移動(dòng)，因?yàn)樗隹刂魄皇?40是液壓閉鎖的。

當(dāng)需要噴射時(shí)，所述控制腔室240將會(huì)被向低壓區(qū)域泄壓(例如向燃料箱泄壓)。這將會(huì)導(dǎo)致活塞228在箭頭a的方向上移動(dòng)進(jìn)而導(dǎo)致通孔324的下方邊緣越過所述通孔356的上方邊緣，同時(shí)也導(dǎo)致通孔325的下部邊緣越過通孔357的上部邊緣。一旦這種情況發(fā)生，所述高壓區(qū)域250就被與所述控制腔室240分隔，并且活塞228在箭頭a的方向上的連續(xù)運(yùn)動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致流體從所述高壓區(qū)域250通過所述中心孔323下方，經(jīng)過單向閥328，通過通孔338和339，進(jìn)入?yún)^(qū)域336中，然后從噴嘴孔272排出并進(jìn)入所述燃燒室291中。

為了停止噴射，所述控制腔室240被再次液壓閉鎖(例如像圖8中所示，其中控制腔室40是液壓閉鎖的)?？刂魄皇?40的液壓閉鎖防止活塞228在箭頭a的方向上的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，從而防止流體的任何進(jìn)一步的噴射。

活塞228在箭頭b的方向上的運(yùn)動(dòng)可以通過允許流體從燃料泵在壓力下進(jìn)入所述控制腔室240而被實(shí)現(xiàn)，并且也可以通過在所述進(jìn)氣沖程期間在所述燃燒室291a中構(gòu)造部分真空而被實(shí)現(xiàn)。活塞228的向下運(yùn)動(dòng)將會(huì)在所述高壓區(qū)域250中創(chuàng)造較低的壓力，直到這樣的時(shí)刻，即當(dāng)通孔324的下部邊緣在筒356的上部邊緣下方移動(dòng)，且通孔325的下部邊緣在通孔357的上部邊緣下方移動(dòng)時(shí)，所述高壓區(qū)域250因此而將會(huì)和所述控制腔室240處于流體連通，并且所述高壓區(qū)域?qū)?huì)被來自所述控制腔室240的流體充滿。

在另一種噴射器實(shí)施方式210'(參見圖16)中，單向閥358'可以被適配到頂帽352'上。這樣的單向閥將會(huì)允許流體從控制腔室240'通過而到達(dá)高壓腔室250'，從而允許高壓區(qū)域被重新充滿(或者填裝)，但是將會(huì)在將流體噴射到燃燒室中的過程中阻止流體從高壓區(qū)域向控制腔室的通過。如同在圖16中可見的那樣，相比于圖11，通孔357、325、324及356已經(jīng)被取消了。

應(yīng)當(dāng)理解的是，所述活塞228和噴嘴孔272被相對(duì)于彼此固定，并且當(dāng)所述活塞像上面所描述的那樣沿著箭頭a和b的方向移動(dòng)時(shí)，則所述噴嘴孔272與所述活塞一起移動(dòng)。

如上所述，凹槽34是非常淺的，例如僅有0.025mm的深度。所述盤體334可以通過沖壓或擠壓，或者在邊緣335中用其他方法形成相對(duì)較深的凹槽而被制造出來。例如，具有0.1mm的深度的凹槽可以被擠壓成形或者用其他方法形成于邊緣335上。一旦較深的凹槽被形成，所述部分圓錐形的基面341就可以都作為單獨(dú)的機(jī)械操作，例如通過研磨而被加工出來。在上述的示例中，如果所述部分圓錐形的基面341被磨掉0.075mm的厚度，則由此形成的凹槽的深度就將會(huì)是0.025mm。所述盤體334可以而后被裝配到活塞228的空余部分上并且例如通過激光焊接被固定到位。

形成相對(duì)較深的凹槽，而后再加工出相關(guān)聯(lián)的基面以構(gòu)成較淺的凹槽，是構(gòu)造較淺凹槽的有效方法。尤其地，構(gòu)建具有0.025mm的尺寸的噴嘴孔是很困難的。同時(shí)，目前的噴嘴孔可能是激光打出的，這類激光打孔方式趨向于形成較大的孔，例如直徑為0.1mm的孔。

0.025mm的噴嘴孔272的優(yōu)點(diǎn)在于，一旦所述控制腔室240已經(jīng)被向低壓區(qū)域泄壓，所述噴嘴孔272內(nèi)的將要被噴射的燃料的彎月面效應(yīng)會(huì)趨向于迅速停止噴射。這樣迅速停止噴射是很有利的，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的噴射器在噴射之后的“燃料滴落”往往會(huì)造成污染。

圖4示出了圖11的在箭頭l的方向上觀察的，也就是朝著噴嘴孔272觀察的示意圖。噴嘴孔272由v形凹槽340和具有斜角的邊緣318的組合形成。應(yīng)當(dāng)理解的是所述噴嘴孔272不是圓形的。在本實(shí)施方式中，它的形狀是三角形的，具有三個(gè)大致平直的邊緣。

圖15示出了一種備選形狀的凹槽340'，其在這個(gè)實(shí)施方式中為是大致呈u形的。同樣地，所述噴嘴孔不是圓形的。在這個(gè)實(shí)施方式中噴嘴孔具有由所述大致為圓柱形的通路312的所述具有斜角的邊緣318形成的一個(gè)大致平直的邊緣，在這個(gè)實(shí)施方式中其僅有一個(gè)大致平直的部分。在其他實(shí)施方式中，其他備選形狀的凹槽也可以被使用。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于具有相同的橫截面面積的兩個(gè)通孔，非圓形的通孔的外緣的長度將會(huì)比圓形通孔的周長更大。因此，當(dāng)燃料射流進(jìn)入所述燃燒室時(shí)，非圓形的噴嘴孔具有增加暴露的表面積的凈影響，這有助于燃料與空氣的混合及燃燒。

噴射器10的環(huán)形活塞28有利地提供了中心孔，用于讓所述噴射器的其他部件通過其伸出，在本實(shí)施方式中所述噴嘴閥門通過所述中心孔伸出。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許活塞軸向移動(dòng)，也允許噴嘴閥門相對(duì)于所述噴射著裝置的本體保持靜止。有利地，當(dāng)這樣的噴射器裝置被用作“式樣翻新”的商品時(shí)，替代不同類型的噴射器裝置，所述噴嘴閥門可以被設(shè)置成靜止在和最初被適配到發(fā)動(dòng)機(jī)中的所述噴嘴閥門相同的位置。這意味著間隙，尤其是活塞與噴射器的間隙，可以依照發(fā)動(dòng)機(jī)的最初設(shè)計(jì)被保持下來。

有利地，與第一電磁閥14及第一閥門16結(jié)合使用的所述控制閥60提供了一種快速關(guān)閉區(qū)域49和52之間的所述流體通路的方法。因此這樣就快速地液壓閉鎖控制腔室10，從而快速地停止燃料噴射。

有利地，操作第一閥門16的第一電磁閥14和操作第二閥門20的第二電磁閥18的設(shè)計(jì)允許所述第一和第二電磁閥的“下沉”或“保壓”時(shí)間被考慮進(jìn)來。第一電磁閥14為常閉的而第二電磁閥18為常開的。因此，圖5示出了其中第一電磁閥14和第二電磁閥18都沒有通電，亦即沒有電力被供給到所述第一電磁閥14或第二電磁閥18的情況。圖6示出了噴射的開始階段，其中常閉的電磁閥14被通電從而開啟閥門16。然而，在噴射階段的末尾，被關(guān)閉的并不是閥門16，而是閥門20被通過給常開的電磁閥18通電而關(guān)閉(見圖8)。應(yīng)當(dāng)理解的是，開始噴射和結(jié)束噴射之間的時(shí)間段相對(duì)較短(通常為使曲柄旋轉(zhuǎn)一定角度，活塞接近上死點(diǎn)位置所花費(fèi)的時(shí)間)。通過提供與兩個(gè)閥門相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)電磁閥，允許噴射過程的開始和結(jié)束通過給一個(gè)電磁閥通電以及在給另一個(gè)電磁閥通電之后很快在很短的時(shí)間段內(nèi)被完成。

圖11中所示的噴射器噴嘴，其包括盤體，所述盤體具有圍繞著所述盤體的外緣設(shè)置的多個(gè)噴射噴嘴孔，這是較為有利的，因?yàn)槿剂显谡麄€(gè)相對(duì)較大的直徑(亦即所述盤體的直徑)上被噴射。這樣就較好地在所述燃燒室中分配燃料。此外，若具有多個(gè)噴嘴孔，例如至少50個(gè)孔或至少100個(gè)孔，其中每個(gè)孔都具有較小的橫截面尺寸(例如0.05mm，或者小于0.025mm)，也會(huì)使燃料在燃燒室中良好地分配，并且也使燃料良好地霧化。

有利地，通過將圖11中的噴射器噴嘴與所述活塞結(jié)合起來，使得所述噴射器噴嘴在噴射期間移動(dòng)，從而在燃燒室中更好地分配燃料。

應(yīng)當(dāng)理解的是，所述燃料的噴射壓力(也就是所述高壓腔室250中的壓力)取決于所述燃燒室中的壓力。所述燃燒室中的壓力取決于包括活塞位置的多種因素，也取決于已經(jīng)產(chǎn)生的燃燒的程度。這樣，所述噴嘴10和210就在變化的壓力下噴射燃料。當(dāng)噴射開始時(shí)，最初的燃料壓力將會(huì)主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比以及特定的活塞位置。在噴射的期間所述活塞將會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但是更加顯著地，在噴射開始時(shí)已經(jīng)被噴射的燃料將已經(jīng)開始燃燒，這會(huì)相應(yīng)地增大氣缸的壓力，從而增大后續(xù)的被朝著噴射循環(huán)的在后部分噴射的燃料的噴射壓力。這樣，只要在噴射周期中的較晚被噴射的燃料將會(huì)在較高的壓力下被噴射，在相對(duì)較低的壓力下被噴射的初始燃料可能無法進(jìn)入燃燒室。這樣就再次在所述燃燒室中良好地分配了燃料，因?yàn)樽畛醯谋粐娚涞娜剂蠈?huì)保持著較為接近所述噴射器噴嘴，同時(shí)在噴射過程中較晚被噴射的燃料將會(huì)前進(jìn)得更加遠(yuǎn)離所述噴嘴孔。

如上所述，所述噴射壓力是所述燃燒室壓力的h1/h2倍。h1和h2可以根據(jù)具體的發(fā)動(dòng)機(jī)而被改變。然而，h1和h2也可以被設(shè)置成使得所述噴射壓力高于35000psi，優(yōu)選地高于40000psi，更優(yōu)選地高于45000psi。這樣高的噴射壓力明顯地高于在已知的噴射器系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)的壓力，并且所述較高的噴射壓力將所述燃料霧化成非常小的粒徑，其相應(yīng)地實(shí)質(zhì)上消除了顆粒結(jié)構(gòu)。這樣，根據(jù)本發(fā)明的與噴射器適配的發(fā)動(dòng)機(jī)可以不需要處理系統(tǒng)后方的排氣裝置，例如顆粒過濾器。通過盡量減小產(chǎn)生的顆粒的量，所述燃燒過程可以被設(shè)置成在較低的燃燒室溫度下發(fā)生，其相應(yīng)地減少了nox的產(chǎn)生。因此，就而言，根據(jù)本發(fā)明的與噴射器適配的發(fā)動(dòng)機(jī)可以不需要用于nox的位于處理系統(tǒng)后方的排氣裝置。

如上所述，活塞28可以被致動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并且有利地，任何可能趨向于聚集在抵接裝置366上的沉淀物將會(huì)被周向設(shè)置的邊緣364和365清除，從而保證在噴射器210的整個(gè)使用壽命期間都具有完整的活塞行程。相似地，活塞28可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，活塞28和228在噴射期間在箭頭a的方向上移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)增加了所述燃燒室的體積，并且實(shí)際上改變了機(jī)械的總壓縮比。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在較低功率下運(yùn)時(shí)行，相對(duì)較小的量的燃料被噴射，并且所述活塞以相對(duì)較小的幅度在箭頭a的方向上移動(dòng)。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在較高功率下運(yùn)行時(shí)，相對(duì)較大的量的燃料被噴射，并且所述活塞以相對(duì)較大的幅度在箭頭a的方向上移動(dòng)。這樣，當(dāng)運(yùn)行在較低的功率下時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)在相對(duì)較高的壓縮比下運(yùn)行，而當(dāng)運(yùn)行在較高的功率下時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)在較低的壓縮比下運(yùn)行。這樣是較為有利的，因?yàn)槠溆兄诖龠M(jìn)溫度較低的燃燒，其導(dǎo)致了更低的nox水平。所述活塞的在箭頭a的方向上的運(yùn)動(dòng)可以用1.0點(diǎn)或者更大的單位改變所述壓縮比?；蛘?，所述活塞在箭頭a的方向上的運(yùn)動(dòng)可以用1.5點(diǎn)或者更大的單位改變所述壓縮比。

為了避免疑問，這里用1.0點(diǎn)為單位減小所述壓縮比的意思是例如標(biāo)稱為15:1的壓縮比變成了14:1的壓縮比，或者標(biāo)稱為16:1的壓縮比變成了15:1的壓縮比。

應(yīng)當(dāng)理解的是，所述活塞在噴射期間僅僅在箭頭a的方向上移動(dòng)。一旦所述高壓區(qū)域已經(jīng)被由在方向箭頭b上移動(dòng)的所述活塞重新充滿(或者填裝)，所述活塞保持在這個(gè)(當(dāng)觀察圖示時(shí)被降低的)位置，直到下一個(gè)噴射時(shí)間點(diǎn)。這意味著在所述排氣沖程中所述燃燒室的體積較小(因?yàn)樗鰤嚎s比較高)，而這有助于泄放廢氣，因?yàn)楫?dāng)所述排氣閥關(guān)閉時(shí)，僅有更少的殘留廢氣停留在所述燃燒室中。這樣，可移動(dòng)的活塞具有在所述壓縮沖程中改變所述壓縮比，但是在所述排氣沖程中保持高壓縮比的雙重優(yōu)點(diǎn)。