CN101925734A - 燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器(1)，特别是共轨喷射器，该喷射器具有可根据控制室(11)中的燃料压力在一关闭位置和一将燃料流释放到所述燃烧室中的开启位置之间移动的喷射阀元件(9)，并且具有配置给所述控制室(11)的控制阀(21)，该控制阀具有一借助执行机构(31)相对于布置在喷射器构件(13)上的控制阀座(28)可移动的控制阀元件(22)，该控制阀元件在其外圆周上被导向构件(33)导向。本发明提出，所述导向构件(33)以第一定心面(38)贴靠在所述喷射器构件(13)的第二定心面(39)上。

Description

燃料喷射器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器，特别一种共轨喷射器。
背景技术
由EP 1 612 403 A1已知一种具有在轴向上压力均衡的控制阀的共轨喷射器。借助该控制阀能够影响在被喷射阀元件在端侧上限定的控制室内部的燃料压力，该控制阀具有套筒形状的控制阀元件。由于在控制室内部的燃料压力的变化，喷射阀元件在开启位置和关闭位置之间调整，其中，该喷射阀元件在它的开启位置中将燃料流释放到内燃机的燃烧室中。在该已知的喷射器中，该套筒形状的控制阀以它的内圆周在喷射器构件的在中心穿过控制阀元件的轴向突起上导向，控制阀座也布置在突起上。
此外，由DE 10 2006 056 840 A1已知一种喷射器，在该喷射器中，套筒形状的、在轴向上压力均衡的控制阀的控制阀元件借助导向构件在它的外圆周上导向。在此，导向构件构造为与具有控制阀座的喷射器构件分离的构件。该实施形式有利的是，该控制阀座与导向无关地被加工用于控制阀元件。如果具有构造为平座的控制阀座的所描述控制阀被实施，导向构件的径向定位相对于喷射器构件起到无关紧要的作用。然而如果该控制阀座实施为锥形座，那么这是有问题的，因为该导向构件在装配时必须相对于喷射器构件费事地定心，以便生成在用于控制阀元件的锥形座和外部导向装置之间的同轴性。
发明内容
本发明的任务在于提出一种具有在外圆周上被导向的控制阀元件的喷射器，其中，在安装时在外部导向装置和控制阀座之间自动建立良好的同轴性。
该任务以具有权利要求1特征的喷射器解决。本发明有利的扩展构型在从属权利要求中说明。全部的由在说明书、权利要求和/或附图中说明的特征的至少两个的组合落在本发明的框架中。
本发明思想在于，直接贴靠喷射器构件地布置导向构件，其中，在导向构件和喷射构件之间的接触面构造为定心面，这样地获得该定心面，使得导向构件在装配时自动与喷射器构件同轴地取向。由此以简单的方式以构造为锥形座的控制阀座实现喷射器的实施形式，其中本发明不局限于这样的实施形式。根据本发明方案构造的喷射器例如也能以一平座实现。该根据本发明的喷射器一方面在制造时并且在任选的涂覆过程中保证控制阀座的好的可接近性并且另一方面保证外部导向装置(导向构件)和控制阀座之间的最佳的同轴性。也就是，根据本发明方案构造的喷射器统一了这样的喷射器-在该喷射器上相对于喷射器构件附加地设有单独的导向构件-和这样的喷射器-在该喷射器上控制阀元件在喷射器构件的轴向突起上导向-的优点。为了在制造时进一步优化精度，这是有利的，即，喷射器构件的与导向构件的第一定心面共同作用的第二定心面和控制阀座在一次装夹中被制造。附加地有利的是，在导向构件上，导向部和定心面同样在一次装夹中被制造。由此两个构件的各自端面冲击公差(Planschlagtoleranzen)被最小化。
为了确保同时既关于同轴性的高的精度以及控制阀座相对于外部导向装置的垂直性，一实施形式是有利的，在该实施形式中两个定心面是由内锥和外锥构成的组合，也就是说或者第一定心面构造为内锥面并且第二定心面构造为外锥面或者第一定心面构造为外锥面并且第二定心面构造为内锥面。在此，优选内锥角和外锥角从在大约80°和大约160°之间的角区域选择，其中，也能实现其他锥角。
一实施形式特别有利，在该实施形式中内锥角和外锥角这样地选择，使得由两个定心面构成的组合不是自锁的，以便导向构件在装配时能够自动朝着喷射器构件取向。
在本发明其他构型中有利地提出，控制阀座构造为锥形座。设计锥形座作为控制阀座在描述的喷射器上关于控制阀座和外部导向装置之间的同轴性没有问题，在该喷射器上该导向构件和喷射器构件分别通过定心面相互贴靠。
该导向构件在相应的形式下适合导向所有可能类型的控制阀元件。然而尤其优选喷射器的一实施形式，在该实施形式中控制阀元件这样地构造，使得控制阀在轴向上是压力均衡的。这能够以尤其灵巧的方式实现，其方式在于该控制阀构造为阀套筒，在控制阀关闭的情况下仅有在径向上定向的力作用在该套筒上。在轴向上作用的力优选被伸入到控制阀元件中的圆柱销以及被喷射器构件捕获。在此，可与喷射器构件一体地实施该圆柱销，其中，然而一实施形式是优选的，在该实施形式中为了更容易地制造控制阀座，该圆柱销构造为与喷射器构件分离的构件，该构件优选在轴向上向上支撑在电磁执行机构的电磁铁装置上和/或支撑在喷射器封闭盖上。
为了在喷射器运行的过程中确保导向构件相对于喷射器构件足够的位置稳定性，一实施形式是优选的，在该实施形式中该导向构件在端侧上，也就是说以它的定心面压靠在喷射器构件上，也就是说压靠在喷射器构件的定心面上。在此，一实施形式是特别优选的，在该实施形式中导向构件借助一外螺纹部件，尤其借助一外螺纹螺母的端侧在轴向上被压到喷射器构件上，该螺母优选与在喷射器体上的内螺纹配合作用。
为了保证两个定心面至少近似全面积地相互贴靠，一实施形式是优选的，在该实施形式中，这些定心面的外锥角和内锥角优选微小地不同，使得在装配时这些定心面首先在径向在外的区域中或者在径向在内的区域中达到贴靠。通过导入轴向力，例如借助在前面描述的外螺纹螺母，然后导向构件优选这样地被增压，使得两个定心面至少近似地全面积地相互贴靠。对此，导向构件和/或喷射器构件在边界处是弹性的，以便在装配时没有裂纹地经受期望的变形。为了更确定地成形贴靠面，也就是说定心面，两个定心面中的至少一个，优选两个定心面能够分别划分成至少两个面区域，例如通过设置至少一个位于面区域之间的环槽来划分。然而也可考虑，一个或者两个定心面构造为相应地相关联的面。
为了在控制阀座开启时燃料能够从控制室流出到喷射器回流管，在本发明的扩展构型中有利地提出，在导向构件中设有至少一个至少近似在径向上延伸的孔作为燃料通道。附加地或者替代地，在控制阀元件的外圆周上和/或在导向构件中的导向孔的内圆周上能够设有至少一个面磨磨削部，使得构成用于燃料从控制室流出的至少一个轴向通道。
附图说明
由优选实施例的以下说明以及根据附图得到本发明其他的优点、特征和详情。附图示出：
图1具有控制阀的构造为共轨喷射器的喷射器的剖面图，和
图2导向构件和喷射器构件的立体剖面示意图，
具体实施方式
在图中相同的构件和具有相同功能的构件以相同的附图标记表示。
在图1中示出一种用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的、构造为共轨喷射器的喷射器1。该喷射器1通过高压供应管2由燃料高压存储器3(轨)供给处于高压-在该实施例中大约为2000 bar-下的燃料，尤其柴油或者汽油。该燃料高压存储器3被一特别构造为径向活塞泵的高压泵4供应来自位于低压的储料箱5的燃料。喷射器1的低压区域6通过喷射器回流管7与储料箱5液压连接。稍后还要说明的燃料的控制量被排出到喷射器回流管7中并且通过高压泵4再次输送到高压循环中。
该喷射器1具有喷射器体8，在该喷射器体8中，一体的或者多体的喷射阀元件9在轴向上在开启位置和关闭位置之间可调节。喷射阀元件9在它的开启位置上将燃料流从没有示出的喷嘴孔装置释放到内燃机的燃烧室中(没有示出)。
该喷射阀元件9以上部的端面10限定控制室11，该控制室布置在喷射器构件13的深孔12中。替代地，该控制室11能够例如被套筒构件限定，该套筒构件在轴向上被没有示出的弹簧用弹簧力加载到该喷射器构13上。
置入到喷射器构件13中的径向的流入节流阀14通到该控制室11中，该流入节流阀以来自包围喷射器13下部的、接收控制室11的区段的压力室15(环室)的燃料供给控制室11。该压力室15再次通过高压供应管2和在喷射器体8中的供应通道16被供应来自燃料高压存储器3的燃料。燃料通过从供应通道16分岔出的孔17直接流向没有示出的喷嘴室中，然后在喷射阀元件9开启时燃料可由该喷嘴室流到燃烧室中。
该控制室11借助在轴向上在喷射器13的内部延伸的具有流出节流阀19的流出通道18与控制阀21(伺服阀)的阀室20连接。该阀室20在上部区段在径向外部被构造为阀套筒的控制阀元件22限定并且在轴向上在图示平面中向上被一多体的圆柱销23(压杆)限定。该圆柱销23在运行的过程中在图示平面的轴向上呗向上加载压力，由此圆柱销23通过贴靠盘24支撑在喷射器盖25上，该喷射器盖通过夹紧螺母26固定在喷射器体8上。该控制阀21是一在轴向上压力均衡的阀，因为在控制阀21闭合时没有液压的开启力作用在与衔铁板27一体构造的控制阀元件22上。
为了开启控制阀21，也就是说为了将控制阀元件22从它的构造在喷射器构件13上的、构造为锥形座的控制阀座28上提升，在电磁执行机构31的保持体30中的电磁铁29被通电，使得在图示平面中布置在电磁铁29下面的衔铁板27和因此控制阀元件22在图示平面中轴向向上运动。由此来自阀室20的燃料在控制阀元件22的下部沿径向通过在导向构件33中的横向孔32朝向喷射器回流管7流动。在此，燃料在它至喷射器回流管7的路径上必须流经保持体30中的中心通道34，该中心通道被圆柱销23穿过。在此，流出节流阀19的和流入节流阀14的通流横截面这样地相互协调，使得导致来自控制室11中的燃料净排流量，后果是，作用在喷射阀元件9的端面10上的压力下降并且喷射阀元件9从它的没有示出的喷射阀元件座上提升。流向喷射器回流管7的燃料量是前面提及的燃料的控制量，该控制量然后通过高压泵4再次输送到高压循环中。为了结束喷射过程，中断对电磁铁29的通电，使得控制阀元件22被布置在通道34中的压力弹簧35再次移动到它的构造在喷射器构件13的控制阀座28上。由于经过流入节流阀14继续流到控制室11中的燃料，在控制室11中的压力迅速升高，由此该喷射阀元件9在图示平面中向下运动到它的没有示出的喷射阀元件座上，由此在内燃机燃烧室中的燃料流被中断。
如图1所示，套筒形状的控制阀元件22在它的外圆周上被导向。在此，导向构件33具有套筒区段36，该套筒区段的内直径相当于控制阀元件22的外直径加上最小的导向空隙。该套筒区段36在它的端部区域中过渡到贴靠区段37中，其中横向孔32布置在套筒区段36和贴靠区段37之间的过渡区域中。该贴靠区段37在端侧上在朝向喷射器构件13的、在图示平面中在下部的一侧上具有内锥形状的第一定心面38，贴靠区段37或者导向构件33以该第一定心面全面积地贴靠在外锥形状的第二定心面39上，该第二定心面布置在朝向导向构件33的、在图示平面中在上部的、喷射器构件13的端侧上。两个定心面38、39的圆锥角(内圆锥角和外圆锥角)在已装配好的状态下是相同的，在装配之前然而有微小的不同，使得在导向构件33已夹紧的状态下保证定心面38、39相互全面积的贴靠。
为了保证将导向构件33全面积地贴靠在喷射器构件13上，设有外螺纹螺母40，该外螺纹螺母以它的外螺纹41在衔铁板27和喷射器构件13之间的轴向区域中嵌接喷射器体8的内螺纹42。通过相对于喷射器体8旋转外螺纹螺母40，该导向构件33以它的第一定心面38压靠喷射器构件13的第二定心面39。可得知，在外螺纹螺母40的内圆周和导向构件33的套筒区段36之间布置有一环室43，通过该环室，燃料在控制阀21已开启的情况下能从阀室20流到在其上布置的衔铁室44中并且从那里流到通道34以及喷射器回流管7中。
此外，如由图1得知的一样，也在喷射器构件13的轴向突起45和导向构件33的(确切地贴靠区段37的)内圆周之间布置有另一环室46，该环室通过横向孔32液压地与环室43连接，控制阀座28构造在轴向突起的自由端上并且该轴向突起在径向上外部在下部的区段中限定阀室20。
在图2中以剖面的分解图示意性示出不仅导向构件33而且喷射器构件13。可看到前面描述的、喷射器构件13的轴向突起45，锥形座形状的控制阀座28构造在轴向突起45的端侧上。该喷射器构件13在背离轴向突起45的、在图示平面中在下部的一侧上具有环肩47，喷射器构件以该环肩47在轴向上支撑在喷射器体8上(见图1)。
喷射器构件13的构造为环面的、外锥的第二定心面39位于径向外部并且距离轴向突起45具有轴向距离，该第二定心面在已装配的情况下与导向构件33的第一定心面38协同作用。正如由图2所知的一样，该第二定心面39由两个部分面48、49构成，它们通过一位于它们之间的环槽50相互隔开。也可考虑第一定心面38构造为连续的面或者由多于两个的部分面组成。
此外，由图2得知，导向构件33的、在套筒区段36的最大纵向延伸部分上的内直径Dil大于导向构件33的、在套筒区段36的最下部区段中的以及在贴靠区段37中的内直径Di2，使得控制阀元件22的导向仅在套筒区段36中而不在径向较宽的贴靠区段37中实现。

Claims (11)

1.用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器，特别是共轨喷射器，该喷射器具有可根据控制室(11)中的燃料压力在一关闭位置和一将燃料流释放到所述燃烧室中的开启位置之间移动的喷射阀元件(9)，并且具有配置给所述控制室(11)的控制阀(21)，该控制阀具有一借助执行机构(31)相对于布置在喷射器构件(13)上的控制阀座(28)可移动的控制阀元件(22)，该控制阀元件在其外圆周上被导向构件(33)导向，其特征在于，所述导向构件(33)以第一定心面(38)贴靠在所述喷射器构件(13)的第二定心面(39)上。
2.根据权利要求1的喷射器，其特征在于，所述第一定心面(38)是内锥面并且所述第二定心面(39)是外锥面，或者所述第一定心面(38)是外锥面并且所述第二定心面(39)是内锥面。
3.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，由第一定心面(38)和第二定心面(39)构成的配合不是自锁的。
4.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述控制阀座(28)构造为锥形座。
5.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述控制阀(21)构造为在轴向上压力均衡的阀。
6.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述控制阀元件(22)构造为阀套筒。
7.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述导向构件(33)优选借助外螺纹螺母(40)在端侧上压靠在所述喷射器构件(13)上。
8.根据权利要求2至7之一的喷射器，其特征在于，所述外锥角和所述内锥角在装配之前不同，优选微小地不同。
9.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述导向构件(33)和/或所述喷射器构件(13)是这样的弹性的，使得所述第一和所述第二定心面(38，39)至少近似地、全面积地相互贴靠。
10.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，所述第一定心面(38)和/或所述第二定心面(39)由至少两个部分面(48，49)构成并且所述部分面优选通过至少一个环槽(50)相互隔开。
11.根据上述权利要求之一的喷射器，其特征在于，在所述导向构件(33)中，在所述导向构件(33)和所述控制阀元件(22)之间径向地设有至少一个横向孔(32)和/或至少一个轴向通道，在所述控制阀元件(22)开启时，燃料通过所述横向孔和/或所述轴向通道能够流向喷射器回流管(7)。
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