CN101012796A - 燃料喷射器 - Google Patents
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Abstract
燃料喷射器，其具有一个喷嘴，该喷嘴具有一个基本上管形的喷嘴体(2)，该喷嘴体具有一个纵轴线A，一喷嘴针阀(3)在该喷嘴体中导向，其中该喷嘴体在燃烧室侧在喷嘴阀(7)上具有至少一个喷孔，用于将燃料喷入内燃机气缸燃烧室中，且该喷嘴体装入气缸的气缸头(9)中的喷射器孔(8)中，在该燃料喷射器中为降低在燃烧室侧对喷嘴阀(7)的温度影响，喷嘴体区段(11)的外圆周面(10)相对于喷嘴体(2)的纵轴线A朝着燃烧室的方向逐渐收缩或者说逐渐变细，从而该喷嘴体区段(11)的横截面从喷嘴阀(7)一直到燃烧室侧的喷嘴体区段(11)的夹紧凸缘(12)连续增加，从而喷嘴(1)在燃烧室侧的直径与内燃机气缸的直径的比例为0.08到0.11。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的具有喷嘴的燃料喷射器。
背景技术
燃料喷射器一般在内燃机、如柴油机中使用，用于将可燃的燃料输入发动机气缸的燃烧室中。
喷嘴是喷射泵和气缸燃烧室之间的连接件。其主要任务基本上是喷射过程的设计以及相对于燃烧室的密封。
燃料流在喷射期间的时间过程必须与燃烧过程的相应要求进行匹配。最佳的喷射持续时间由泵输送量和喷孔横截面的匹配获得。
最后喷射系统的喷嘴必须相对于热的并且处于高压下的燃烧气体进行密封。
喷嘴包括一个通常进行弹簧加载的喷嘴针阀和喷嘴体。喷嘴针阀在喷嘴体的导向孔中灵活地但是相对于高的喷射压力密封地进行导向。其在其下端部支撑着一个密封锥体，在静止状态下喷嘴弹簧将该密封锥体压在喷嘴体的同样锥形的密封面上。两个密封锥体具有差别很小的张角，从而在它们之间产生了具有高压力和良好密封作用的线性接触。众所周知，如果由燃料压力和喷嘴针阀的压力面积的乘积获得的力大于喷嘴弹簧的预紧力，那么喷嘴针阀从其支座上抬起，并且喷嘴打开。在喷射压力下降后，喷嘴针阀由于喷嘴弹簧而重新关闭。
喷嘴构件由于其高的机械负荷和热负荷一般由高合金钢制造、调质处理和氮化处理。喷嘴处的温度应该尽可能不超过一个特定的温度(大约200℃到300℃)，以避免针阀座上的硬度损失。
出于这个原因，已经开发了经过冷却的喷嘴。未经冷却的燃料喷嘴在重油运行时有在喷嘴阀和喷孔处积炭的倾向。这种积炭会影响雾化，这会导致不利的燃烧。另外会使废气值变差，并且如果积炭中止并且在必要时到达气缸活塞顶岸区域的话磨损也会增加。
例如DE 480 949 A已经展示了一种冷却的喷嘴，其中喷嘴体包围着套管，其中在喷嘴体和套管之间构成的通道与冷却水循环相连接。
发明内容
由此出发本发明的任务是为这种类型的燃料喷射器提供一种设计方案，由此在发动机运行期间气缸燃烧室的高温对喷嘴阀的作用基本可以降低到水冷喷嘴的水平，而不必设置昂贵的水冷系统。
上述任务通过权利要求1的特征性措施得到解决。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
使燃烧室附近的喷嘴体区段的外圆周面相对于喷嘴体的纵轴线朝燃烧室的方向逐渐收缩或者说逐渐变细，从而该喷嘴体区段的横截面从喷嘴阀一直到燃烧室附近的喷嘴体区段的夹紧凸缘(Spannbund)连续增加，从而喷嘴在燃烧室侧的直径与内燃机气缸的直径的比例为0.08到0.11，由此降低了燃烧室侧喷嘴体区段的透热深度，从而在重油运行时的积炭较少，由此也改善废气值，降低磨损以及污染，通过使汽缸头的喷射器孔具有一个燃烧室附近的喷嘴保持区段，其内圆周面同样相对于喷嘴体的纵轴线与逐渐收缩或者说逐渐变细的喷嘴体区段相应地逐渐收缩并且很大程度上相匹配，使燃料喷射器的喷嘴相对于热的、处于高压下的燃烧气体密封。
因为尤其优选燃烧室附近的喷嘴保持区段具有一种环形的唇状结构，该结构将喷嘴在燃烧室侧直到喷嘴阀都进行遮蔽，喷嘴阀的前面得到进一步减小，由此这种措施也有助于降低透热深度。
作为其它特别有利的措施，在喷嘴保持区段和燃烧室附近的喷嘴体区段之间设置一个相匹配的、基本上环形的间隔垫片用于支持和保证喷嘴体相对于喷射器孔正确地进行轴向定位。
附图说明
根据实施例结合附图对本发明进行更详细地描述。
唯一的附图示出了燃料喷射器的喷嘴的剖面图，该燃料喷射器安装在气缸头的喷射器孔中，并具有本发明重要的措施，另一方面这些措施与这类燃料喷射器以前的构造进行了对照。
具体实施方式
需要注意的是，喷嘴和气缸头仅仅以示意的形式示出，用于更清楚或者说更明白地表示本发明的逐渐收缩的特征或者说锥形的特征。
未示出的燃料喷射器包括一个喷嘴1，其具有一个基本上管形的喷嘴体2，一个喷嘴针阀3在该喷嘴体2中沿着其纵轴线A导向，该喷嘴针阀例如借助于一个弹簧元件压紧在其支承面4上。燃料通过一个这里未示出的设置在喷嘴体2中的孔经过一个环形通道5到达针阀支承面4，并且一旦来自这里未示出的喷射泵的压力变得足够大，从而克服弹簧元件的力，那么喷嘴针阀3就被抬起，从而燃料通过一个喷嘴阀7的喷孔6喷出。
喷嘴体2装在内燃机气缸的气缸头9中的一个喷射器孔8中。
为了更好地理解按本发明的措施，喷嘴体2和喷射器孔8的左侧I根据先前的现有技术示出，并且右侧II示出了根据本发明的措施。
以前，燃烧室附近的喷嘴体区段的喷嘴体区段的外圆周面和喷射器孔的与此对应的内圆周面平行于纵轴线A延伸，从而喷嘴针阀的喷嘴阀自由伸入气缸的燃烧室中(参见左侧I)。
现在根据本发明，燃烧室附近的喷嘴体区段的外圆周面10构造为相对于喷嘴体2的纵轴线A朝着燃烧室的方向周围在横截面内以一个角度α逐渐收缩或者说逐渐变细，从而该横截面从喷嘴阀7一直到燃烧室附近的喷嘴体区段11的夹紧凸缘12连续增加，从而喷嘴1的燃烧室侧的横截面与气缸的横截面的比例为0.08到0.11，从而喷嘴阀7的前面与左侧I相比减小了大约70％，或者说上面描述的直径比例降低了大约50％。
另外喷射器孔8具有一个燃烧室附近的喷嘴保持区段13，其内圆周面14相对于纵轴线A与逐渐收缩或者说逐渐变细的喷嘴体区段11相对应同样逐渐收缩，并且在同样形成角度α的情况下很大程度上相匹配。燃烧室侧的喷嘴保持区段13具有一个环形的唇状结构15，该结构在燃烧室侧将喷嘴1直到喷嘴阀7都进行遮蔽。
在喷嘴保持区段13和燃烧室附近的喷嘴体区段11之间设置了一个相匹配的基本上环形的间隔垫片16作为附加的密封件。
尽管只示出并描述了一种按本发明的实施例，但是本发明并不限于此。更确切地说可以由本领域的技术人员进行改动、改进以及其它应用。因此按本发明的燃料喷射器的设计方案可以很容易地用于共轨系统。
Claims (4)
1.燃料喷射器，其具有一个喷嘴，该喷嘴具有一个基本上管形的喷嘴体(2)，该喷嘴体具有一个纵轴线A，一个喷嘴针阀(3)在该喷嘴体中导向，其中该喷嘴体(2)在燃烧室侧在喷嘴阀(7)上具有至少一个喷孔(6)，用于将燃料喷入内燃机气缸的燃烧室中，并且该喷嘴体装入气缸的气缸头(9)中的喷射器孔(8)中，其特征在于：燃烧室附近的喷嘴体区段(11)的外圆周面(10)相对于喷嘴体(2)的纵轴线A朝着燃烧室的方向逐渐收缩或者说逐渐变细，从而该喷嘴体区段(11)的横截面从喷嘴阀(7)一直到燃烧室附近的喷嘴体区段(11)的夹紧凸缘(12)连续增加，从而喷嘴在燃烧室侧的直径与内燃机气缸的直径的比例为0.08到0.11。
2.按权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于：所述气缸头(2)的喷射器孔(8)具有一个燃烧室附近的喷嘴保持区段(13)，其内圆周面(14)相对于喷嘴体(2)的纵轴线A与逐渐收缩或者说逐渐变细的喷嘴体区段(11)相对应同样逐渐收缩并且很大程度上相匹配。
3.按权利要求2所述的燃料喷射器，其特征在于：所述燃烧室附近的喷嘴保持区段(13)具有一个环形的唇状结构(15)，其将喷嘴(1)一直到喷嘴阀(7)在燃烧室侧进行遮蔽。
4.按前述权利要求中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于：在喷嘴保持区段(13)和燃烧室附近的喷嘴体区段(11)之间设置了一个相匹配的基本上环形的间隔垫片作为附加的密封件。
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