CN101054942A - 内燃机的燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

燃料喷射器(1)，所述燃料喷射器包括中空外壳(2)，该外壳上装有具有用于受压燃料的喷雾器(7)的喷嘴(10)，用于通过其第一末端(8)开启和关闭所述喷雾器(7)的轴向可活动的针(9)，以及基本与针(9)同轴并与其直接接合的控制杆(23)。所述针(9)通常在压缩弹簧(39)的协助下，由作用在所述杆(23)上的受压燃料推入所述喷雾器(7)的关闭位置，其通过与杆(23)的部分(38)轴向接合的衬套(40)作用在针(9)上。衬套(40)还包括设计成在前面直接接合所述针(9)的一个末端(35)的表面(48)。所述弹簧(39)与衬套(40)的另一表面(47)接合，以便将其作用力直接传递到所述针(9)上。

Description

内燃机的燃料喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射器。特别地，本发明涉及一种喷射器，所述喷射器包括外壳，该外壳上装有带受压燃料喷嘴的喷雾器，用于通过其第一末端开启和关闭喷嘴的轴向可活动的针，以及用于控制所述针的杆，其在压缩弹簧的协助下由受压燃料控制。

背景技术

业已知道，控制杆基本与针同轴，它通常被控制腔中的受压燃料推入喷嘴的关闭位置，其与计量电磁阀相连。压缩弹簧设在外壳的一腔内，并且压缩弹簧通常通过一用于调节针的升程和/或弹簧的预载的垫圈或其它元件作用在所述针上。此外，通常，在杆和针之间设有一中间元件，其以各种类型提供，以使其能调节由针、中间元件和杆形成的整体的总轴向尺寸。中间元件具有的缺点是其通常产生针上的杆作用力的一定的横向分量，这导致不规则的磨损，和因此喷射器的更快的损耗。为了限制该缺点，通常中间元件的制造必须非常精密，而这使得其相对较贵，装备复杂。

在一种已知的喷射器中，针具有带锥形凹陷的第二末端，杆就作用在该第二末端上。为了保证杆对针的第二末端的共同作用力具有一精确轴向合力，针的锥形凹陷通过一中间球接合。在此喷射器的一个变型中，针的锥形凹陷通过杆的一个末端直接接合，该末端的形状被制成能保证共同作用的精确的轴向合力。同时由于两个接合末端的构造以及弹簧的衬垫，该已知的喷射器的制造相对昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高度可靠、成本合理，并消除了现有技术的燃料喷射器的缺点的燃料喷射器。

依据本发明，上述目的通过一种用于内燃机的燃料喷射器实现，所述燃料喷射器包括中空外壳，该外壳上装有带用于受压燃料的喷雾器的喷嘴，用于通过其第一末端开启和关闭所述喷雾器的轴向可活动的针，以及用于控制所述针的杆，所述杆与所述针基本同轴并以其一个末端与所述针的第二末端接合，所述针通常在压缩弹簧的协助下，由作用在所述杆上的受压燃料推入所述喷雾器的关闭位置；所述燃料喷射器的特征在于：所述弹簧通过带孔的中间装置作用在所述针上，所述带孔的中间装置与所述杆的所述末端相邻的一部分轴向接合，所述中间装置包括设计成在前面直接接合所述针的所述第二末端的区域。

特别地，弹簧与通过与杆末端相邻的一部分轴向接合的带孔中间装置作用在针上，并由一轴衬形成，所述轴衬具有与所述针接合的区域或表面，其外径小于或等于所述针。

附图说明

为了更好地理解本发明，在此通过示例，结合附图描述了一个优选实施方案，其中：

-图1是本发明燃料喷射器的一个轴向截面图；

-图2是图1的一部分的放大图；以及

-图3和图4是图2的细节的两个变体的两个截面图。

具体实施方式

参考图1，数字1表示内燃机的整个燃料喷射器，尤其是柴油机(未图示)的整个燃料喷射器。喷射器1包括外部中空外壳2，其沿轴3延伸并具有设计成供应高压燃料的侧向入口5。喷射器1还包括用于将燃料注射入相应的发动机汽缸内的末端喷雾器7。通常，喷雾器7通过开闭器针(shutter needle)9的锥形末端8保存封闭。

特别地，喷雾器7位于主体部分上，下文中主体部分被称之为喷嘴10，该喷嘴10与外壳2同轴并以公知方式安装在外壳2自身的一部分11上。外壳2的另一部分12设在喷嘴10的相对侧并容纳有电磁控制的计量阀门13，该电磁控制的计量阀门13为公知类型而不再详细描述。阀门13具有出口14，该出口14用于向普通的燃料罐(未图示)输送由阀门13自身流出的燃料和通过喷射器1的内部构件渗漏的燃料部分。

喷嘴10带有圆柱形的轴向分隔空间16，其包括圆柱形孔17，针9的一部分18以密封的方式在圆柱形孔17中被轴向引导，从而针9的轴亦为轴3。分隔空间16与针9的第二部分19接合，该第二部分19终止于末端8且其直径稍小于所述部分18的直径。部分19和轴向分隔空间16的壁之间限定了通道20，其一侧终止于喷雾器7，另一侧通过管21和环形压射室22与入口5连通。

喷射器1还包括轴向控制杆23，其设计成在阀门13的控制下，在外壳2的部分11的分隔空间24中滑动，控制杆23的轴也为轴3。特别地，阀门13包括安装在喷射器1的主体部分2上的阀门体25，阀门体25设有轴向孔26，杆23的一部分27在轴向孔26中以密封方式被引导。部分27在顶部以限定控制腔29的表面28终止。腔29经由校准入口孔30与燃料入口5连通并经由校准流出孔31与出口14连通。出口14通常由开闭器32保持闭合，所述开闭器32由电磁体33以公知的方式控制。

杆23设有一个与表面28相对的末端34，其被设计成作用在针9的与锥形末端8相对的第二末端35上。杆23因此受到存在于针9上的压射室22中的燃料压力和控制腔29内存在的燃料压力的这两个相反的轴向推力作用。通常，阀门13关闭后，杆23上燃料的压力高于针9上的压力，这样喷雾器7保持闭合。

此外，外壳2的部分11的分隔空间24包括具有较大直径的底部部分36，其形成环形肩部37。杆23设有与末端34相邻的部分38，压缩弹簧39设在杆的周围，所述压缩弹簧39容纳在分隔空间24部分36内，并设计成有助于将针9带入关闭位置，这将在下文进行更详细的描述。

依据本发明，弹簧39通过用40整体表示的带孔的中间装置作用在针9上，所述带孔的中间装置与杆23的部分38轴向接合，杆23的末端34设计成直接在前面与与部分18相邻的针9的第二末端35(也可见图2)接合。特别地，杆23的末端34和针9的末端35表现为两个相应的相互接触的前表面。优选地，杆23的末端34为拱形或者为类似球帽形，同时针9的末端35优选为平面。

带孔的中间装置40包括区域43，该区域43能在分隔空间16的部分36中带一定量游隙地轴向滑动。此外，中间装置40包括外径小于区域43并小于针9的部分18的直径的区域44。这样，可以允许在喷嘴10的分隔空间16的部分17中区域43的任何可能的移置，在针9的末端35位于部分17自身内部的情况下，确保了弹簧39的负载仅传送至针9，而排除了所述负载对喷嘴10的影响。

两个区域43和44各具有轴向孔45，该孔的直径相应于杆23的部分38的直径，以使装置40通过所述孔45由杆23的部分38轴向引导。部分38的直径小于针9的部分18，以便杆23的末端34的直径也小于针9的末端35的直径。依据图1和图2的变型，两个区域43和44由单件制成并形成单个轴衬40。该两个区域43和44呈圆柱形并具有两个外部环形、平的表面47和48，这两个表面相对并相互完全平行。两个区域43和44在其之间形成环形肩部49，该环形肩部49也位于外部。压缩弹簧39可直接作用在轴衬40的平的表面47上，同时平的表面48设计成可直接作用在末端的环形部分上或针9的表面35上。

使用时，当电磁体33开启计量阀门13时，控制腔29中的压力迅速下降，以致压射室22中作用在针9上的压力超过作用在杆23上的降低的压力和作用在轴衬40上的弹簧39的合力。从而针9向上移动，而开启喷雾器7并将弹簧39压缩在分隔空间16的肩部37上。随后当电磁体33停止提供能量，开闭器32在公知的弹性反应装置(elastic reaction means)的作用下关闭，控制腔29中的燃料压力恢复，因此一方面，杆23的末端34将针9推向喷雾器7，另一方面，弹簧39作用在轴衬40上，其通过轴衬40的表面48在喷雾器7方向上提供了针9的推力。

依据图3的变体，两个区域43a和44a也形成单个轴衬40a，但区域44a的形状为截锥形，而不是圆柱形。区域44a的表面48还作用在针9的末端35上(也可见图2)，但其外径和锥形区域44a的开口角设为，当针9位于关闭喷雾器7的位置时，区域44a的呈截锥状的外部表面将不会接触喷嘴10的圆柱形孔17的边缘。

依据图4的变体，中间装置40b包括由两个单独的轴衬43b和44b形成的两个区域，它们均具有圆柱形外部侧表面。在这种情况下，与两个轴衬43b和44b接触的两个平的表面的加工精度必须能足够保证两个外部平的表面47和48保持平行。

从上述描述可以明显得出，在所有描述的中间装置40，40a，40b的变体中，表面47和48在孔45外部，因此都可以看到。特别地，它们在底部区域没有任何突起，因而其机械加工更简单且更精密。此外，没有必要在弹簧39和中间装置40、40a和40b之间设置任何可调节的元件，也不需要在弹簧39自身和肩部37之间设置静止元件。然而，这种调节和静止元件不会改变喷射器1的操作。

应该理解，在不偏离所附权利要求范围的情况下，可以对此描述的喷射器进行各种更改和改进。例如，杆23的末端34，35和针9的接触表面均可以是平面和以互补方式弯曲的曲面。此外，例如为了加工需要，图2的轴衬40可设有制在肩部49和区域44的外部侧表面之间的沟槽。还有可能在圆柱形区域43和44之间设置不同于锥形的过渡连接区域。轴衬40a的区域44a的外部表面还可呈不同的形状，或者区域43a和44a可以在平的表面47和48之间的单个锥形表面中形成球状。同样，轴衬44b的外部表面可为锥形或具有成形的轮廓。最后，轴衬40的直径可以恒定，而喷嘴9的部分18可设有一凹陷，以允许其移位，或者所述部分18具有可以使其末端35总位于孔17外的长度。

Claims (13)

1.一种用于内燃机的燃料喷射器，所述喷射器包括中空外壳(2)，该外壳上装有具有用于受压燃料的喷雾器(7)的喷嘴(10)，用于通过其第一末端(8)开启和关闭所述喷雾器(7)的轴向可活动的针(9)，以及用于控制所述针(9)的杆(23)，所述杆(23)与所述针(9)基本同轴并以其一个末端(34)与所述针(9)的第二末端(35)接合，所述针(9)通常在压缩弹簧(39)的协助下，由作用在所述杆(23)上的受压燃料推入所述喷雾器(7)的关闭位置；所述燃料喷射器的特征在于：所述弹簧(39)通过带孔的中间装置(40，40a，40b)作用在所述针(9)上，所述中间装置与所述杆(23)的所述末端(34)相邻的一部分(38)轴向接合，所述中间装置(40，40a，40b)包括设计成在前面直接接合所述针(9)的所述第二末端(35)的区域(44，44a，44b)。

2.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于，所述中间装置(40，40a，40b)由两个平的、平行的和外部的或可以看到的表面(47，48)限定。

3.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于，所述区域(44，44a，44b)的外径小于或等于所述针(9)的所述第二末端(35)的直径。

4.根据权利要求3所述的喷射器，其特征在于，所述杆(23)的所述部分(38)的直径小于所述第二末端(35)的直径。

5.根据权利要求4所述的喷射器，其特征在于，所述中间装置(40，40a，40b)包括另外区域(43，43a，43b)，所述另外区域的外径大于与所述第二末端(35)接合的区域(44，44a，44b)，所述弹簧(39)和所述另外区域(43，44a，44b)以能使所述中间装置(40，40a，40b)将相应的作用力直接传递到所述针(9)的第二末端(35)上的方式接合。

6.根据权利要求5所述的喷射器，其特征在于，所述弹簧(39)设在所述外壳(2)的轴向分隔空间(24)的一部分(36)中，所述另外区域(43，43a，43b)由沿轴向分隔空间(24)的所述部分(36)可活动的圆柱形元件限定。

7.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，所述两个区域(43，44)由单个轴衬(40)限定且具有两个圆柱形外部表面，所述轴衬(40)设有轴向孔(45)，通过所述孔，其由与杆(23)的所述末端(34)相邻的所述部分(38)引导。

8.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，所述两个区域设在两个具有圆柱形外部表面的轴向轴衬(43b，44b)上，所述轴向轴衬(43b，44b)设有两个等直径的轴向孔(45)，通过所述孔，其由与杆(23)的所述末端(34)相邻的所述部分(38)引导。

9.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，所述两个区域(43a，44a)由单个轴衬(40a)限定，所述区域(43a，44a)中的一个具有圆柱形外部表面，所述轴衬(40a)设有轴向孔(45)，通过所述孔，其由与杆(23)的所述末端(34)相邻的所述部分(38)引导。

10.根据权利要求9所述的喷射器，其特征在于，所述两个区域(43a，44a)中的另外一个具有截锥形形状的外表面或其它形状的外表。

11.根据权利要求5所述的喷射器，其特征在于，所述两个区域由整合在单个圆柱形侧向外部表面中的单个轴衬限定，所述两个区域的形状为截锥形或其它形状，并设在所述外部表面(47，48)之间，所述单个轴衬设有轴向孔(45)，通过所述孔，其由与杆(23)的所述末端(34)相邻的所述部分(38)引导。

12.根据权利要求7所述的喷射器，其特征在于，所述外壳(2)的轴向分隔空间(24)设有用于所述弹簧(39)的环形反应表面(37)，在所述反应表面(37)和所述针(9)的末端(35)之间设有至少一个基准(modular)调节元件，以便能校准所述弹簧(39)的预载。

13.根据权利要求7所述的喷射器，其特征在于，所述外壳(2)的所述轴向分隔空间(24)设有用于所述弹簧(39)的环形反应表面(37)，所述中间装置(40)包括至少一个具有基准厚度的区域(43，43a，43b)，以便能校准所述弹簧(39)的预载。

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