具有冷却燃料回路的燃料致动的燃料喷射器以及方法与流程

本公开大体上涉及冷却燃料喷射器中的内部部件，并且更具体地，涉及用已用过的致动燃料冷却致动器部件的燃料喷射器中的冷却回路。

背景技术：

1、许多现代内燃发动机系统中的燃料系统是整个设备中最复杂、精确和昂贵的部分之一。燃料喷射器可以包括液压致动或电致动的并且在高速下行进非常短的行进距离的许多部件。在使用寿命期间，燃料喷射器可以操作数百万或甚至数十亿个循环，并且燃料喷射器部件可以经受机械磨损、污染物、应力、应变和苛刻的操作条件。在投入使用之前，许多燃料喷射器部件被机械加工成紧密公差，并且经历广泛的测试和与相关部分的匹配配合。

2、燃料喷射器和燃料喷射器部件还可以在使用期间经历相对高的绝对温度和压力以及温度或压力的波动。根据定义，内燃发动机在操作期间生成热和压力。此外，通常期望将用于喷射的燃料加压到相对高的喷射压力。相对高度加压的燃料也可以非常热。因此，保持燃料系统的最佳使用条件长期以来一直是一项挑战。

3、在一些已知燃料喷射系统中，发动机油或另一种合适的流体用于燃料喷射器致动，从而液压地移动内部燃料喷射器部件，例如控制阀或喷射阀或“止回件”。在其它燃料喷射系统中，燃料本身用作致动流体。在包括所谓的共轨燃料喷射系统的一些系统中，高压燃料既用作致动流体，又用于喷射到气缸中以操作发动机。共轨燃料系统可能经历温度和其它使用环境问题，这些问题比与其它燃料喷射策略相关联的那些问题更严重。由于这些和其它原因，各种共轨和其它高压燃料系统可能对诸如操作条件和颗粒碎屑的存在的因素高度敏感。利用共同加压的燃料储存器的一种已知燃料系统在授予bazyn等人的于2021年8月25日提交的美国专利申请序列第17/412,112号中阐述。

技术实现思路

1、一方面，一种用于燃料致动的燃料喷射器的燃料喷射器组件包括喷射器本体，所述喷射器本体限定在第一轴向本体端与包括夹持面的第二轴向本体端之间延伸的纵向中心轴线。喷射器本体具有形成在其中的从高压燃料入口延伸到夹持面的高压燃料通路，以及从夹持面轴向延伸到电枢腔的阀销开孔。燃料喷射器组件还包括喷射控制阀组件，所述喷射控制阀组件具有电枢、电枢壳体和阀销，所述阀销在阀销开孔内并且延伸穿过电枢和电枢壳体。低压燃料通路至少部分地由喷射器本体形成，并且从夹持面延伸到电枢腔以将已用过的致动燃料输送到电枢腔。冲洗排放道由喷射器本体形成，并且流体地连接到阀销开孔或电枢腔中的至少一者。冲洗排放道与低压燃料通路和电枢腔一起形成用于已用过的致动燃料的冷却回路，并且延伸到形成在喷射器本体的外本体表面中的排放开口。

2、另一方面，一种燃料喷射器包括具有喷射器本体的喷射器壳体。喷射器本体具有形成在其中的高压燃料通路、排放开口和延伸到电枢腔的阀销开孔。喷射器壳体还包括：喷嘴件，所述喷嘴件具有形成在其中的多个喷雾孔口；以及阀座板，所述阀座板夹持在喷射器本体与喷嘴件之间，并且具有形成在其中的阀座和流体地连接到阀座的止回控制通路中的每一个。燃料喷射器还包括：喷嘴止回件，所述喷嘴止回件具有关闭液压表面，所述关闭液压表面暴露于形成在阀座板与喷嘴止回件之间并且流体地连接到止回控制通路和高压燃料通路中的每一个的控制室的流体压力；以及冷却回路，所述冷却回路包括电枢腔、至少部分地由喷射器本体形成的低压燃料通路，以及由喷射器本体形成的冲洗排放道，所述冲洗排放道流体地连接到阀销开孔或电枢腔中的至少一者并且延伸到排放开口。燃料喷射器还包括喷射控制阀，所述喷射控制阀与阀座接触并且流体地定位在止回控制通路与低压通路之间。

3、又一方面，一种操作用于内燃发动机的燃料系统的方法包括：将加压燃料从加压燃料储存器供给到燃料系统中的燃料喷射器的高压入口；以及使电致动器通电以打开喷射控制阀，使得减小燃料喷射器中的止回控制室中的燃料压力。该方法还包括：将从止回控制室排出的已用过的致动燃料输送通过延伸到燃料喷射器中的电枢腔的低压燃料通路；在已用过的致动燃料与暴露于电枢腔的燃料喷射器的部件之间交换热量；以及通过流体地连接在电枢腔与形成在燃料喷射器的外表面中的排放开口之间的冲洗排放道从电枢腔冲走已用过的致动燃料。

技术特征：

1.一种用于燃料致动的燃料喷射器的燃料喷射器组件，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器组件，其中：

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器组件，其中所述至少一个燃料槽包括从所述外周边表面径向向内延伸的多个燃料槽。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射器组件，其中所述阀销开孔包括从所述夹持面延伸并且与所述阀销一起形成泄漏间隙的下部区段、从所述电枢腔延伸的扩大上部区段，以及中间区段，并且所述冲洗排放道直接流体地连接到所述中间区段。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料喷射器组件，其中所述低压通路由所述喷射器本体限定，并且在所述阀销开孔径向外侧的位置处从所述夹持面延伸到所述电枢腔。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射器组件，其中所述低压通路包括形成在所述夹持面中的扩大入口部分。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的燃料喷射器组件，其中所述低压通路形成在所述喷射器本体与所述阀销之间。

8.根据权利要求1-3或7中任一项所述的燃料喷射器组件，其中所述冲洗排放道流体地连接到所述电枢腔，并且所述喷射器本体还具有形成在其中的旁通通路，所述旁通通路经由流量限制调谐孔口流体地连接到所述阀销开孔。

9.一种燃料喷射器，包括：

10.根据权利要求9所述的燃料喷射器，还包括在所述阀销开孔内的阀销，并且所述喷射控制阀限制在所述阀销与所述阀座之间。

11.根据权利要求9或10所述的燃料喷射器，还包括至少部分地定位在所述电枢腔内的电枢和电枢壳体，并且其中所述冷却回路还包括形成在所述电枢壳体中的至少一个燃料开口；并且

12.根据权利要求9-11中任一项所述的燃料喷射器，其中：

13.一种操作用于内燃发动机的燃料系统的方法：

14.根据权利要求13所述的方法，还包括通过形成在所述燃料喷射器的电枢壳体中的燃料槽输送所述已用过的致动燃料。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括将从所述电枢腔冲走的已用过的致动燃料与通过形成在所述喷射器本体与阀销之间的间隙泄漏的附加的已用过的致动燃料混合，以及通过所述排放开口排放基本上所有已用过的致动燃料；并且

技术总结一种用于燃料致动的燃料喷射器的燃料喷射器组件包括喷射器本体和喷射控制阀组件。喷射器本体在其中包括低压燃料通路，该低压燃料通路从夹持面延伸到电枢腔以将已用过的致动燃料输送到电枢腔。燃料喷射器组件还包括冲洗排放道，该冲洗排放道由喷射器本体形成并且流体地连接到喷射器本体中的阀销开孔或电枢腔中的至少一个。冲洗排放道与低压燃料通路和电枢腔一起形成用于已用过的致动燃料的冷却回路。冲洗排放道延伸到形成在喷射器本体的外本体表面中的排放开口。还公开了相关方法。技术研发人员：C·A·布朗,S·迈哈姆特,G·B·考克斯,李振宇受保护的技术使用者：卡特彼勒公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16