CN101981303B - 设有电磁阀的燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁阀(16)，其尤其用于操作设有一个喷射器体(14)的燃料喷射器(10)。在该喷射器体中接收了一个阀块(32)。该电磁阀(16)包括一个电磁铁线圈(24)，一个磁芯(22)，一个电磁铁架(52)以及一个衔铁组件(60)。所述电磁铁架(52)通过一个衔铁行程调节盘(62)支撑在阀夹紧螺母(34)或衔铁导向部分(72)上。

Description

设有电磁阀的燃料喷射器

背景技术

DE 196 50 865 A1涉及用于控制譬如一个共轨喷射系统的喷射阀的控制室中燃料的电磁阀。通过控制室中的燃料压力来控制阀件的升降运动，借助该阀件将打开或关闭喷射阀的喷射孔。该电磁阀包括一个电磁铁，一个可运动的衔铁及一个随衔铁运动并由阀关闭弹簧向关闭方向加载的阀件，该阀件与阀件的阀座相互配合，控制由控制室的燃料射出。

已公知了一种具有两部分的衔铁的共轨燃料喷射器，该燃料喷射器通过一个电磁阀操作。在无电流的情况下衔铁将关闭力作用在一个阀球珠上。当电磁铁被通电时，衔铁抵抗作用在阀球珠上的关闭力向上运动一个衔铁行程及使一个下游阀打开。一个固定地用螺丝连接在燃料喷射器的喷射器体中的衔铁导向部分接收衔铁栓。衔铁板在衔铁栓上被导向，衔铁板本身由电磁铁吸引。由于衔铁导向部分中的导向间隙衔铁栓可倾斜。衔铁板本身可在衔铁栓上变倾斜，以致衔铁栓/衔铁板组件相对喷射器主轴线的总倾斜可确定为导向间隙的总和。

在电磁阀致动器设置在头部区域中的燃料喷射器中，电磁阀致动器及分配阀被旋拧在喷射器体上。在此情况下用于分配阀的支承面是一个阀块，该阀块支撑在喷射器体的一个肩上。分配阀包括可运动的衔铁。在阀块中构有一个可通过一个关闭部件释放及关闭的阀座。电磁阀致动器的支承面是喷射器体中位置较高的肩，在该肩上支承衔铁行程调节盘。因此相互紧密配合工作的两个部件的位置通过相对长的公差链来确定。衔铁板顶面相对电磁铁的极面的平行度尤其是一个重要的度量。差的平行度或一个喷射器相对另一喷射器的该平行度的差别将导致不精确的喷射，导致磨损或从一个样品到另一样品的喷射量的分散度。

在当前处于开发中的燃料喷射器上，要将电磁阀致动器与分配阀之间的角度误差减至最小。在设置在衔铁中间的导向孔中接收一个圆柱形杆，它能实现分配阀的压力均衡。在分配阀的关闭状态中该杆由下侧加载系统压力、即高压存储器喷射系统的高压存储器体(Common-Rail)中具有的压力。由此形成的力支撑在电磁阀致动器中的一个位置上、例如一个支撑盘上。如果由于长的公差链在电磁阀致动器与分配阀之间出现大的角度误差，则该角度误差使电磁阀致动器中的支撑平面与衔铁栓的垂直度变差。因此视接触位置的实施形式而定将导致横向力导入到衔铁栓中。由此使衔铁栓弯曲及因此对角度误差附加地使衔铁组件更加由垂直位置倾斜出来。由此在衔铁导向部分中产生出不希望的摩擦力分量，它在喷射过程中起到干扰量的作用并也使喷射量改变。

发明内容

根据本发明提出，在一个用作燃料喷射器的致动器的电磁阀中，电磁铁组件、尤其电磁铁架被放置在一个改型的衔铁行程调节盘上。该改型的衔铁行程调节盘支撑在一个阀夹紧螺钉上，阀夹紧螺钉本身则支承在一个阀块的端面上。衔铁板的平面与磁芯的极面之间的平行度被改善，因为用于电磁阀与用于分配阀的基准均是通过阀夹紧螺钉加偏压的阀块的顶面，在该顶面上既具有衔铁的导向部分也具有阀块的支承面。该导向部分及支承面可在一次夹持中被磨削，由此使不同的面具有良好的彼此相关的几何公差。尤其阀块中衔铁组件的导向面相对阀夹紧螺钉的支承面具有改善的垂直度。阀夹紧螺钉及改型的衔铁行程调节盘可被双平面磨削，由此再次改善它们相互的平行度。对垂直度的偏离、即垂直度误差仅可通过衔铁导向部分与其顶面之间的误差及通过电磁铁架内改型的衔铁行程调节盘上的下支承面与磁芯的支承面之间的平行度误差来形成。在衔铁制造时对阀块的导向面及衔铁的顶面彼此以很高的表面质量被切削地加工，优选被磨削。此外在其下支承面构成磁芯的支承面的电磁铁架即电磁铁套筒中在一个夹持过程中被车削，以致可得到很小的构件公差。

与此相反地在迄今由现有技术公知的方案中阀块顶面(阀的交接位置)与阀块底面之间的平行度归入衔铁板顶面与极面之间的平行度误差。该平行度误差特别大，因为阀块在对喷射器体的支承面上及在圆柱形下凸缘上被车削。为了磨削阀块顶面，阀块在其圆柱形凸缘上被夹持。这意味着，在该现有技术的方案中差的车削表面及变换夹持相加形成两个面之间大的误差。

在本发明的一个有利的实施形式中的一个基本构思是这样来改型衔铁行程调节盘，即它不再支撑在喷射器体的一个肩上，而是直接地由阀夹紧螺钉的一个平面支撑，借助该阀夹紧螺钉使阀块预夹紧在喷射器体中。对改型的衔铁行程调节盘加载的、电磁铁组件的电磁铁架借助一个电磁铁夹紧螺母与燃料喷射器的喷射器体上的外螺纹相连接。通过所提出的方案可改善衔铁组件的、尤其衔铁板的顶面与磁芯极面的向着该衔铁板的端面之间的平行度。包括衔铁及衔铁栓的衔铁组件的定向通过阀块上侧上的导向部分来确定。电磁铁组件的及由此电磁铁的定向通过上平面来确定。导向部分及该平面在一次夹持中被加工，以致衔铁组件相对电磁铁几乎无误差地定向。

在本发明的一个有利的实施形式中的一个基本构思是，来自优选构成针形的喷射阀阀件的及阀活塞导向孔的、由喷射器体中的一个斜孔排出的泄漏量不再象现有技术中那样通过喷射器体中的一个凹槽导入衔铁室中，而是可流到衔铁行程调节盘与喷射器体之间的中间室中及由那里通过初始槽口流出到低压侧的回流部分中。

附图说明

附图表示：

图1：根据现有技术的具有一个电磁阀的燃料喷射器，

图2：根据本发明提出的、安装在燃料喷射器头部区域中的电磁阀的一个实施方案，

图3a：根据图2的一个区域中的放大尺寸的视图，在该区域中在改型的衔铁行程调节盘上放置着电磁阀的电磁铁架，

图3b：一个变换的实施形式，其中衔铁行程调节盘支撑在阀块的一个肩上，

图4：根据本发明提出的回流引导部分的视图，及

图5：以一个侧视图及以后视图表示的电磁铁架的视图。

具体实施方式

图1表示一个燃料喷射器，它借助根据现有技术的一个电磁阀来操作。

燃料喷射器10相对喷射器轴线12对称地构成及包括一个喷射器体14。在喷射器体14中作有一个第一支承肩16，在该支承肩上支撑着一个阀块32。燃料喷射器10包括一个电磁阀20，该电磁阀具有一个磁芯22及一个置入磁芯22中的电磁铁线圈24。电磁铁线圈24用其端面向着一个衔铁28的端面。电磁铁线圈24的该端面由标号26指示及为一个极面。此外喷射器体14包括一个第二支承肩30，在该支承肩上支撑着一个根据图1的迄今使用的衔铁行程调节盘18。在该衔铁行程调节盘本身上支撑着电磁阀20的一个电磁铁架52。另外由根据图1的视图可看出，阀块32通过一个阀夹紧螺钉34夹紧。

图1还表示：在燃料喷射器10的喷射器体14中延伸着一个倾斜的回流孔36，该回流孔通入一个凹槽38。凹槽38位于在喷射器体14中由第二支承肩30支撑的衔铁调节盘18的下面。为了使由喷射阀阀件导向孔及阀活塞导向孔上的导向泄漏部分排出的燃料能够通过回流部分流出，在喷射器中在迄今使用的衔铁行程调节盘18的下面作有凹槽38。

图2表示一个由根据本发明提出的电磁阀来操作的燃料喷射器的实施形式。对于以下实施例适用的是：电磁铁架可构成单部件或多部件的，这可根据制造要求及安装要求来定。对于以下实施例适用的还有：电磁铁架52包括两种实施可能性。

在图2中所示的根据本发明提出的方案的实施形式中，阀块32支承在喷射器体14的第一支承肩16上。借助阀夹紧螺钉34对阀块32加载轴向力，以致阀块32与喷射器体14之间的交接位置可对高压密封。阀块32具有一个颈，在该颈的导向孔72中衔铁组件、尤其衔铁60在垂直方向上可运动地被导向。一个衔铁栓56在衔铁60中被导向，该衔铁栓将保证电磁阀20的压力均衡。衔铁导向部分72同时为一个密封位置，因为它具有极小的间隙及因此仅允许很小的泄漏。

在使阀块32压在喷射器体14的支承肩16上的阀夹紧螺钉34上支承着一个改型的衔铁行程调节盘62。该衔铁行程调节盘借助其外径相对喷射器体14对中。这样地确定改型的衔铁行程调节盘62的厚度，以使得可在轴向上运动的衔铁60的行程长度被调节到一个确定的值上，该行程长度被称为衔铁行程。因此改型的衔铁行程调节盘62的厚度与衔铁60的平面侧到阀夹紧螺钉34的上支承面之间的距离及电磁铁组件50的磁芯22缩入电磁铁架52的下支承面后面的后移量相关。电磁铁架50放置在改型的衔铁行程调节盘62的上平面侧上及借助电磁铁夹紧螺母108旋压在喷射器体14上。

在用确定的旋紧扭矩上紧电磁铁夹紧螺母108期间，改型的衔铁行程调节盘62起到一个盘状弹簧的作用。如由图2可看到的，改型的衔铁行程调节盘62支承在平面侧96上，但不是在喷射器体14的第二支承肩30上。由此根据图2中的方案改型的衔铁行程调节盘62可在轴向上、尤其在位于径向外部的区域中以一个盘状弹簧的形式变形。在改型的衔铁行程调节盘62的不再被阀夹紧螺钉34的面96支撑的区域中，改型的衔铁行程调节盘62可变形及可通过按压的轴向力弹性地变形。

通过电磁铁夹紧螺母108的轴向力及旋拧扭矩的变化可改变组装好的燃料喷射器10中的衔铁行程。这用于：减小已交货的燃料喷射器10的衔铁行程公差及由此改善分散性或减小所要求的喷射量公差。

改型的衔铁行程调节盘62在其最简单的实施形式中优选被平面磨削及可在两个平面侧上以高表面品质被加工。但衔铁行程调节盘62也可在纵截面中具有其它形状，例如锥状地弯拱或类似的构型，只要必需的话。改型的衔铁行程调节盘62优选总是被作成旋转对称的。通过改型的衔铁行程调节盘62的构型尤其可调节电磁铁架50下方的区域中的所需弹性。

当燃料喷射器通过一个接收在喷射器体14的侧面的高压接管94被施加处于系统压力下的燃料时，衔铁栓56在其下侧上被施加系统压力。由此形成的轴向力被接收在电磁铁组件中，例如被接收在一个支撑盘54上。但支撑盘54也可被取消。如由根据图2的剖视图还可看出的，电磁铁组件50除放置在改型的衔铁行程调节盘62的上平面上的电磁铁架52外还包括磁芯22，在该磁芯中插放电磁铁线圈24。电磁铁线圈24在电磁铁组件50内通过线圈接触端子76电接触，这些线圈接触端子能使电磁铁组件50的电磁铁线圈24通电。图2还表示，衔铁组件、尤其衔铁60通过一个支撑在支撑盘54上的关闭弹簧78在关闭方向上加载。当电磁铁组件50未通电时衔铁60用其套管形状的、关闭阀座的下止端支承在阀块32上。由此关闭通过阀块32延伸的排流通道80，以致控制室84不减压，由该控制室延伸出排流通道80。在阀座的该状态中，阀块32中的控制室84保持关闭。控制室84通过一个从侧面穿过阀块32的输入节流阀88来施加处于系统压力下的燃料。该燃料存在于一个高压室92中，该高压室本身则通过一个在图中仅概示的高压接管被施加处于系统压力下的燃料。该系统压力在一个根据图2的视图中未示出的高压存储器体中例如通过一个高压泵或类似装置来产生。根据图2的燃料喷射器10的喷射器体14所受到的系统压力在1600与1800巴之间的数量级中，但也可超过所述的值。

喷射器体14中的高压室92通过一个密封圈90来密封。由控制室84起在垂直方向上穿过阀块32延伸的排流通道80带有至少一个排流节流点82地通入阀块32内的压力室的底部。该压力室通过衔铁28关闭。

控制室84通过优选地构成针形的喷射阀阀件86的端面来限定，该喷射阀阀件将根据控制室84的加压或减压来关闭或释放在燃料喷射器10的燃烧室侧端部上设置的至少一个喷射孔。此外控制室84由阀块32的壁限定，阀块32也相对喷射器轴线12对称地构成并且通过阀夹紧螺钉34压在喷射器体14中的第一支承肩16上。

由根据图3a的视图可看到根据图2的燃料喷射器的电磁铁架区域中的一个放大的区段。

如由根据图3a的放大视图所示地，磁芯22与接收在其内部的电磁铁线圈24通过至少一个盘状弹簧100压在电磁铁架52的下侧上的一个凸缘上。磁芯22的端面及嵌放在其中的电磁铁线圈24构成一个极面26，该极面位于衔铁组件、尤其衔铁60的上平面的对面。由根据图3a的视图可看到：衔铁组件的衔铁栓56用其下端面位于排流通道80的对面。衔铁栓56通过支撑盘54支撑及用作关闭弹簧78的导向件。通过衔铁栓56可保证电磁阀20的压力均衡。图3还表示：电磁铁组件50的电磁铁线圈24在电磁铁架52中通过线圈接触端子76通电。

此外图3a表示，电磁铁架52通过电磁铁夹紧螺母108与喷射器体14旋紧。电磁铁架52用一个下环形面支撑在改型的衔铁行程调节盘62上。如上所述地，衔铁行程调节盘62用外径在喷射器体14内定中。改型的衔铁行程调节盘62用其位于径向内部的区域支撑在阀夹紧螺钉34的平面侧56上而未如根据图1的现有技术的实施形式那样地支撑在构于喷射器体14中的第二支承肩30上。

根据本发明提出的改型的衔铁行程调节盘62根据确定的、使电磁铁夹紧螺母上紧的旋拧扭矩给于电磁铁架52一个很高的弹性并还允许基于极面26相对衔铁组件、尤其衔铁60的平面侧的相对运动事后改变衔铁行程。

图3a还表示，在电磁铁架52的用作放置面的下环形面上设有至少一个槽口98。该槽口用作一个改型的回流通道102，通过它可使泄漏量由喷嘴及阀活塞导入到回流侧的低压区域。在图1中所示的根据现有技术的实施形式中，通过一个在喷射器体14中倾斜延伸的孔36实现回流。在根据图1的实施形式中，回流孔的出口通过那里所示的迄今使用的衔铁行程调节盘封闭，以致必需在喷射器体14中构有凹槽38。

如尤其根据图5的视图可看出的，在电磁铁架52的下侧面上环形延伸的放置面在多个位置上设有槽口98，以致得到一个由多个槽口组成的回流孔102。控制出的燃料可通过该回流孔在改型的衔铁行程调节盘62与电磁铁架52的下侧之间流入低压侧的回流室及由那里与在电磁阀20打开时泄漏的排流量一起被导入燃料喷射器10的回流部分中。

为完整起见应指出，电磁铁架52在其圆周上它的环形放置面的上面设有一个接收槽106，在其中嵌入O型密封圈104。通过该O型密封圈104根据电磁铁夹紧螺母108的旋拧扭矩使电磁铁架52相对喷射器体14密封。

图3a还表示：阀块32具有一个颈状的区段，该区段构有衔铁导向部分72。衔铁组件-它优选地被作成衔铁60-以极小的间隙在该导向孔中被导向。衔铁导向部分72基于其构造体现为一个密封的导向孔，其中在衔铁栓56与衔铁组件60之间被密封，以致保证最小的泄漏。

图4表示根据本发明提出的一个电磁阀。阀夹紧螺钉34用其支承在阀块32的平面上的支承面用标号70来指示。在根据图4的视图中未表示凹槽38；该凹槽不是必要的，因为回流孔36向上敞开，因为改型的衔铁行程调节盘62未支承在喷射器体14上。

在图3b中表示出衔铁行程调节盘62的支承的一个变换的实施可能性。在图3b所示的实施形式中，该衔铁行程调节盘支承在阀块32的导向部分的一个上肩上。该阀块又通过阀夹紧螺钉34被固定在喷射器体14中。在阀块32上设有衔铁导向部分72，衔铁组件60在其中被导向。在图3中也局部地表示出通过喷射器体14延伸的带有排出节流阀82的排流通道80。阀夹紧螺钉34支撑在阀块32的支承面70上。在图3b中表示出的其它部件与根据图3a的实施形式中设有相同标号的部件相应。

如根据图3a及4的视图可看出的，槽口98在电磁铁架52向着衔铁行程调节盘62的端面上基本上槽形地延伸在圆周方向上。通过槽口98延伸在圆周方向上及在电磁铁架52的下端面上构有多个槽口98的情况下，形成了一个回流孔102，它使燃料-如图4所示-由回流部分56导入到燃料喷射器10的低压区域中。电磁铁架52通过嵌入在接收槽102中的O型密封圈104相对喷射器体14密封。改型的衔铁行程调节盘62-如上所述地-通过其外径在喷射器体14中定中。

由根据图5的视图可看到电磁铁架52的一个侧视图及一个底视图。

根据图2，3a及4在其中接收磁芯22，电磁铁线圈24及线圈接触端子76的电磁铁架52在其外圆周上具有一个接收槽106，在该接收槽中嵌入根据图3a及4的O型密封圈104。由下部看，电磁铁架52具有透孔，线圈接触端子76通过这些透孔由喷射器体或其头部区域中导出。图5表示，在电磁铁架52的下侧上相对圆周以大约90°的分度延伸着槽状构型的槽口98。在改型的衔铁行程调节盘62上的电磁铁架52的放置面的区域中的这些槽状构型的槽口98能使泄漏量流出到燃料喷射器10的低压区域中。也可不用图5中以90°角度相互定位的4个槽口98，而可在电磁铁架52的下放置面上构成较少数目或更多数目的在圆周上相互隔开的槽口98。槽口98也可设置在阀夹紧螺钉70的上侧面上，这可视要求而定自由地选择。

由控制室84流出的控制量及来自优选地构成针状的喷射阀阀件和阀体的导向孔或源自阀活塞的泄漏量在磁芯22的外部在电磁铁架52与磁芯22之间流过该控制量或泄漏量。

Claims (11)

1.电磁阀（16），其用于操作设有一个喷射器体（14）的燃料喷射器（10），在该喷射器体中接收了一个阀块（32），其中该电磁阀（16）包括一个电磁铁线圈（24），一个磁芯（22）和一个电磁铁架（52）以及操作一个衔铁组件（60），所述电磁铁架（52）通过一个衔铁行程调节盘（62）支撑在阀夹紧螺钉（34）或衔铁导向部分（72）上，其特征在于：在轴向可变形的所述衔铁行程调节盘（62）上，所述电磁铁架（52）被支撑在所述衔铁行程调节盘（62）的处于径向外部的区域中，并且，在其上支承有所述衔铁行程调节盘（62）的所述衔铁导向部分（72）或所述阀夹紧螺钉（34）的平面（96）支撑该衔铁行程调节盘（62）的位于径向内部的区域。

2.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：用于调节所述衔铁组件（60）的顶面和所述磁芯（22）的极面（26）的平行度的参考基准是所述阀块（32）的支承面（70）。

3.根据权利要求2的电磁阀（16），其特征在于：在所述阀块（32）上的用于所述衔铁组件（60）的导向的衔铁导向部分（72）相对所述阀块（32）的所述支承面（70）垂直地定向。

4.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：无论所述衔铁行程调节盘（62）还是所述阀夹紧螺钉（34）都是双平面磨削的构件。

5.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：所述衔铁组件（60）具有一个用于所述电磁阀的压力均衡的衔铁栓（56），该衔铁栓支撑在一个支撑盘（54）上。

6.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：所述电磁铁架（52）在所述衔铁行程调节盘（62）上的一个环形放置面的区域中包括至少一个允许液压介质流出的槽口（98）。

7.根据权利要求6的电磁阀（16），其特征在于：所述至少一个槽口（98）构造成在所述电磁铁架（52）上的在圆周方向上延伸的槽。

8.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：所述电磁铁架（52）通过一个电磁铁夹紧螺钉（108）压在弹性地被支承的所述衔铁行程调节盘（62）上。

9.根据权利要求1的电磁阀（16），其特征在于：所述衔铁行程调节盘（62）起到一个盘状弹簧的作用及调节极面与所述衔铁组件（60）的顶面之间的距离，以及由此调节组装好的喷射器中的阀行程。

10.根据以上权利要求中任一项的电磁阀（16），其特征在于：所述衔铁行程调节盘（62）支撑在所述阀块（32）中的一个肩上。

11.根据权利要求1至9中任一项的电磁阀（16），其特征在于：所述衔铁行程调节盘（62）支撑在所述衔铁导向部分（72）上。