CN102105674B - 喷射阀元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷射阀元件，用于燃料喷射器(1)，该喷射阀元件构造成多件式并且包括不同的功能区域。为了降低具有喷射阀元件(30)的燃料喷射器的制造成本，该喷射阀元件(30)包括两个导向体(31，32)，这些导向体固定在一个单独的连接杆(34)上。

Description

喷射阀元件

技术领域

本发明涉及一种喷射阀元件，其用于燃料喷射器，该喷射阀元件构造成多件式并且包括不同的功能区域。

背景技术

由德国公开文献DE102004028617A1公知了一种用于燃料喷射器的喷嘴针，该喷嘴针具有导向区段，该导向区段设置有由烧结材料制成的层。公知的喷嘴针包括喷嘴针基体，该喷嘴针基体基本上具有空心柱体的造型。由烧结材料制成的喷嘴针端部通过热缩或挤压而固定在喷嘴针基体上。

发明内容

本发明的任务在于，降低燃料喷射器的制造成本，该燃料喷射器具有喷射阀元件，该喷射阀元件构造成多件式并且包括不同的功能区域。

一种喷射阀元件，用于燃料喷射器，该喷射阀元件构造成多件式并且包括不同的功能区域，在该喷射阀元件中，所述任务这样来解决：喷射阀元件包括两个导向体，这些导向体固定在单独的连接杆上。喷射阀元件也被称为喷嘴针。本发明涉及相对长的喷嘴针，这种喷嘴针在两个部位上在燃料喷射器的喷射器壳体中被导向。根据本发明的一个重要方面，喷嘴针构造成模块式并且包括两个单独的导向体，这些导向体可与不同的连接杆、尤其是不同长度的连接杆一起使用。由此，可用简单的方式和方法提供具有不同的喷射器长度的组合件。

所述喷射阀元件的一个优选实施例的特征在于：连接杆由与导向体不同的材料构成。连接杆优选由保证连接杆的高的轴向刚度的材料构成。与此相应，导向体优选由具有高的抗磨损强度的材料构成。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：连接杆由陶瓷材料、易于焊接的普通结构钢、塑料材料和/或浇注材料构成。连接杆可完全由所述的材料之一构成。但连接杆也可由多种不同的材料构成。连接杆也可具有至少部分地由不同材料构成的轴向区段。根据本发明的一个重要方面，连接杆这样构造，使得连接杆可用简单的方式和方法以不同的长度来制造以及按照储备来提供。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：导向体由陶瓷材料、塑料材料、烧结材料和/或优选表层硬化的钢构成。导向体可完全由所述的材料之一构成。但导向体也可由多种不同的材料构成。尤其是导向体可在导向面上经特殊处理和/或涂层。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：喷射阀元件包括尖部，该尖部固定在单独的连接杆上。尖部具有密封功能并且至少部分地由优选特别抗磨损的材料构成。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：这些导向体之一与一个尖部一体地连接。具有尖部的导向体可与不同的尤其是不同长度的连接杆和另一个导向体在组合件中一起使用。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：连接杆具有实心或空心的直的圆柱体的造型。由此可用简单的方式和方法来制造和按照储备来提供不同长度的连接杆。但连接杆也可具有外直径不同的区域。此外，在连接杆上可设置至少一个突缘，所述突缘例如具有用于闭合弹簧的靠置面。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：导向体分别具有实心或空心的直的圆柱体的造型。导向体在轴向方向上优选具有比连接杆明显小的外尺寸。导向体的壳面是导向面，对应的导向体通过该导向面在燃料喷射器的导向孔或导向孔区段中在轴向方向上可往复运动地被导向。优选在导向体之一上设置有整平部，所述整平部允许燃料在导向区域中穿过。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：连接杆延伸穿过这些导向体中的至少一个。为此目的，导向体具有中央的通孔，所述通孔的直径与连接杆的直径相匹配。导向体与连接杆之间的连接可构造成力锁合的、形状锁合的或材料锁合的。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：连接杆的至少一个端部设置在这些导向体之一的内部。所述的端部可力锁合地、形状锁合地或材料锁合地与导向体连接。此外，作为替换方案或附加地，所述的端部可与栓的端部连接，在所述栓的另一个端部上设置有尖部。

所述喷射阀元件的另一个优选实施例的特征在于：两个导向体之间的中间件为了形成具有不同的例如不同长度的燃料喷射器的组合件而被构造得长度和/或刚度不同，所述燃料喷射器包括具有例如不同的长度和/或轴向刚度的喷射阀元件。根据本发明的一个重要方面，提供一种具有不同的燃料喷射器的组合件。通过改变中间件可成本特别低廉地形成组合件。

此外，本发明还涉及一种燃料喷射器，用于储存器喷射系统，用于将被加载高压的燃料喷射到内燃机的燃烧室中，该燃料喷射器具有喷射器壳体，上述喷射阀元件可在该喷射器壳体中往复运动，以便控制被加载高压的燃料从燃料喷射器到内燃机的燃烧室中的喷射。根据本发明的一个重要方面，本发明涉及一种组合件，用于具有喷射阀元件的燃料喷射器，所述喷射阀元件包括导向体，这些导向体可用简单的方式和方法与不同的连接杆尤其是不同长度的连接杆相组合。

附图说明

从下面参照附图对不同实施例进行详细描述的说明中得到本发明的其它优点、特征和细节。附图表示：

图1具有喷射阀元件的燃料喷射器的纵剖面的极其简化的视图；

图2喷射阀的具有不同功能区域的纵剖面的极其简化的视图；

图3至图12根据本发明的不同实施例构造的喷射阀元件的纵剖面。

具体实施方式

图1中极其简化地示出了具有喷射器壳体2的燃料喷射器1的纵剖面。喷射器壳体2构造成多件式并且以其靠近燃烧室的端部3伸到内燃机的燃烧室中。喷射阀元件4在喷射器壳体2中可往复运动地被导向，该喷射阀元件也被称为喷嘴针。喷射阀元件4在其远离燃烧室的端部上具有尖部5，该尖部具有密封棱，该密封棱可靠置在喷射器壳体的密封面上。当喷嘴针尖部上的密封棱靠置在所属的密封面上时，燃料喷射器1闭合。当喷嘴针4的远离燃烧室的端部处的控制室6中的压力有目的地下降时，喷嘴针4打开，其中，尖部5的密封棱从所属的密封面抬起，以便释放从喷射器壳体2内部的压力室到燃烧室的流动连接。

喷射阀元件4在其远离燃烧室的端部上具有导向和/或密封区段8，喷射阀元件4通过该导向和/或密封区段在第一导向部位上在喷射器壳体2中导向。在第二导向部位上，喷嘴针4借助于导向和/或引导区段9在喷射器壳体2中导向。在导向和/或引导区段9上可设置整平部，这些整平部允许燃料穿过。

根据本发明的一个重要方面，两个区段或面8、9构造在单独的导向体上，这两个导向体固定在公共的连接杆10上。

图2中单独示出了喷射阀元件20的纵剖面，该喷射阀元件类似于图1中的喷射阀元件4。喷射阀元件20或喷嘴针20包括两个导向体21、22，这些导向体固定在连接杆24的端部上。在导向体21上在背离连接杆24的端侧上固定有尖部25。尖部25也可与导向体21一体地连接。尖部25具有密封功能。导向体21具有导向功能，可能情况下具有引导燃料功能。连接杆24具有连接功能。在此，一个重要方面在于，是否连接杆24在工作中改变其长度。导向体22具有导向和密封功能。

图3中示出了具有两个导向体31、32的喷嘴针30，这些导向体固定在连接杆34上。在导向体31上固定有尖部35。为了提高导向体31、32的抗磨损强度，这些导向体设置有抗磨损的涂层。此外，尖部35也设置有抗磨损的涂层。

图4中示出了具有两个导向体41、42的喷嘴针40，这些导向体固定在连接杆44的端部上。连接体41通过连接区段46与尖部45一体地连接。在另一侧，从导向体41伸出一个短柱47，该短柱的自由端部固定在连接杆44上。一个类似的短柱48从导向体42伸出，并且用于固定在连接杆44的另一个端部上。连接杆44具有直的实心柱体的造型并且优选由陶瓷材料、易于焊接的普通结构钢或塑料构成。导向体41、42优选由陶瓷材料、塑料、烧结材料或由表层硬化的钢构成。

图5中示出了具有两个导向体51、52的喷嘴针50，这些导向体固定在连接杆54上。导向体51通过连接区段56与尖部55一体地连接。连接杆54由浇注材料构成。根据本发明的另一个方面，导向体51、52在连接杆54上的固定通过浇注包封来进行。为此目的，从导向体51伸出一个短柱57，在该短柱的端部上构造有突缘59。类似地从导向体52伸出一个短柱58，在该短柱的端部上构造有突缘53。用构成连接杆54的浇注材料对突缘53、59和所属的短柱58、57的一部分进行浇注。作为浇注材料可使用钢浇注材料或铝浇注材料。

图6中示出了喷射阀元件60的纵剖面，该喷射阀元件包括两个导向体61、62，这两个导向体具有中央的通孔，连接杆64延伸穿过该通孔。在连接杆64的一个端部上构造有尖部65。两个导向体61、62可通过压连接来固定在连接杆64上。作为替换方案，两个导向体61、62可材料锁合地与连接杆64连接。

图7中示出了一个喷射阀元件70，该喷射阀元件类似于图4中喷射阀元件40。喷射阀元件70包括两个导向体71、72，这些导向体固定在连接杆74上。尖部75通过连接区段76与导向体71一体地连接。在第一分开部位73上，连接杆74的一个端部固定在一个短柱77上，该短柱又固定在导向体71上。另一个短柱78固定在导向体72上并且在另一个分开部位79上又与连接杆74连接。

图8中示出了一个喷射阀元件80，该喷射阀元件类似于图6中喷射阀元件60。喷射阀元件80包括两个导向体81、82，这些导向体固定在连贯的连接杆84上。在连接杆84的一个端部上构造有尖部85。导向体81、82优选由塑料或尤其是指标为100Cr6的金属合金构成。

图9中示出了具有两个导向体91、92的喷射阀元件90，这些导向体固定在连接杆94上。这两个导向体91、92分别包括一个中央的通孔。连接杆94以其远离燃烧室的端部延伸穿过连接体92。连接杆94的靠近燃烧室的端部在轴向方向上观察大致在设置在导向体91的中部。栓96的远离燃烧室的端部靠置在连接杆94的靠近燃烧室的端部上，在该栓的靠近燃烧室的端部上构造有尖部95。栓96在分开部位98上优选材料锁合地与连接杆94和/或导向体91连接。在此情况下，导向体91同时是连接杆94与具有尖部95的栓96之间的连接元件。

图10中示出了具有两个导向体101、102的喷射阀元件100的纵剖面，这些导向体固定在连接杆104上。连接杆104具有直的空心柱体的造型，该空心柱体在两个端部上敞开。尖部105插接在连接杆104的靠近燃烧室的端部上。尖部105通过连接区段106与栓107一体地连接，该栓设置在连接杆104中。导向体101包括中央的通孔，连接杆104延伸穿过该通孔。从导向体102伸出一个中央的栓108，该栓插入到连接杆104的远离燃烧室的端部中。尖部105和导向体101、102在连接杆104上的固定可材料锁合地、形状锁合地或力锁合地进行。

图11中示出了具有两个导向体111、112的喷射阀元件110的纵剖面。两个导向体111、112具有套筒的造型，这些套筒绕连接杆114延伸，该连接杆具有直的空心柱体的造型。连接杆114在其远离燃烧室的端部118上上闭合，在其靠近燃烧室的端部上敞开。尖部115插入到连接杆114的敞开的靠近燃烧室的端部中，从该尖部伸出一个栓116，该栓部分地设置在连接杆114中。

图12中以两个不同的长度示出了喷射阀元件120。喷射阀元件120包括两个导向体121、122，这些导向体可固定在不同的连接杆124、134上。导向体121具有尖部125，该尖部通过连接区段126与导向体121一体地连接。从导向体121的背离尖部125的端部伸出一个短柱127，该短柱借助于连接螺母128固定在连接杆124、134的靠近燃烧室的端部上。一个类似的短柱129从导向体122的靠近燃烧室的端侧伸出。短柱129的靠近燃烧室的端部借助于另一个连接螺母131固定在连接杆124、134的远离燃烧室的端部上。

连接杆134一方面比连接杆124短。此外，连接杆134包括一个直径缩小的区域135，该区域具有比连接杆124小的外直径。

根据本发明的另一个重要方面，可有目的地设定喷射阀元件或者说喷嘴针的轴向刚度。轴向刚度主要影响喷射功能，例如打开速度、最小量能力等。根据本发明的另一个重要方面，可用简单的方式和方法提供具有长度不同的燃料喷射器的组合件。通过喷嘴针的根据本发明的模块式结构可成本低廉地提供不同长度的喷嘴针。连接杆10，24，34，44，54，64，74，84，94，104，114，124，134基本上具有使两个导向21、22，31、32，41、42，51、52，61、62，71、72，81、82，91、92，101、102，111、112，121、122彼此连接和/或与喷嘴针尖部25，35，45，55，65，75，85，95，115，125连接的任务。在此，连接杆主要对喷嘴针在轴向方向上的总刚度作出贡献。本发明的核心是喷嘴针尖部和导向体这些功能区域与针长度和轴向刚度这些与组合件相关的参量脱耦。

所需的长度和轴向刚度的设定仅仅在一个构件即连接杆中进行，而喷嘴针尖部和导向体这些功能区域保持不变。该方案主要提供下述优点：相同件多，这对物流和成本有积极作用；相对简单的构件的差异对精度和容差的要求较小，这对成本有积极作用。此外，连接杆可由其它材料制造，这对成本有积极作用并且可能情况下对于期望的连接技术带来优点。

图12中指出，喷嘴针120的总刚度由部件141、142和143的个体刚度组成。在此，轴向刚度分别与所属构件的横截面积和长度以及与弹性模量相关。在较长的变型方案中，如果部件141至143的个体刚度保持恒定，则喷嘴针120的轴向刚度保持恒定。因为部件141和143在几何上始终保持相同，所以，所属的刚度也恒定。相应地，具有连接杆124、134的部件142的刚度也必须保持恒定。这当连接杆124、134的横截面积和长度的比例保持恒定时是可能的。

连接杆124、134可作为由杆材料制成的实心横截面或由管材料制成空心横截面来构造。连接杆124、134作为空心横截面的实施形式不仅可具有功能上的优点而且可具有加工技术上的优点。接合部位上的直径应出于工艺技术的观点以及为了保持相同的强度而对于连接杆124、134的全部变型方案保持恒定，如图12中所示。对于实心横截面，这在可能情况下意味着错位到较小和/或较大的直径。在空心横截面的情况下，横截面的匹配可通过内直径来进行，而外直径可保持恒定。

Claims (12)

1.喷射阀元件，用于燃料喷射器（1），该喷射阀元件构造成多件式并且包括不同的功能区域，其特征在于：该喷射阀元件（20；30；40；50；60；70；80；90；100；110；120）包括两个导向体（21，22；31，32；41，42；51，52；61，62；71，72；81，82；91，92；101，102；111，112；121，122），这些导向体固定在一个单独的连接杆上，所述连接杆由与这些导向体不同的材料构成并且具有实心或空心的、直的圆柱体的造型。

2.根据权利要求1的喷射阀元件，其特征在于：所述连接杆（10；24；34；44；54；64；74；84；94；114；124；134）由陶瓷材料、易于焊接的普通结构钢、塑料材料和浇注材料中的至少一种构成。

3.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：这些导向体（21，22；31，32；41，42；51，52；61，62；71，72；81，82；91，92；101，102；111，112；121，122）由陶瓷材料、塑料材料、烧结材料和钢中的至少一种构成。

4.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：该喷射阀元件（20；30；40；50；60；70；80；90；100；110；120）包括尖部（25；35；45；55；65；75；85；95；105；115；125），该尖部固定在所述单独的连接杆（10；24；34；44；54；64；74；84；94；114；124；134）上。

5.根据权利要求4的喷射阀元件，其特征在于：这些导向体之一（31；41；51；71）与尖部（35；45；55；75）一体地连接。

6.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：这些导向体（21，22；31，32；41，42；51，52；61，62；71，72；81，82；91，92；101，102；111，112；121，122）分别具有实心或空心的、直的圆柱体的造型。

7.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：所述连接杆（64；84；94；114）延伸穿过这些导向体中的至少一个（61，62；81，82；92；101，102；111，112）。

8.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：所述连接杆（94）的至少一个端部设置在这些导向体之一（91）的内部。

9.根据权利要求1或2的喷射阀元件，其特征在于：这两个导向体（21，22；31，32；41，42；51，52；61，62；71，72；81，82；91，92；101，102；111，112；121，122）之间的中间件为了形成具有不同的燃料喷射器的组合件而被构造得长度和/或刚度不同，所述燃料喷射器包括喷射阀元件（20；30；40；50；60；70；80；90；100；110；120）。

10.根据权利要求3的喷射阀元件，其特征在于：所述钢是表层硬化的钢。

11.根据权利要求9的喷射阀元件，其特征在于：所述燃料喷射器是不同长度的，及所述喷射阀元件具有不同的长度和/或轴向刚度。

12.用于储存器喷射系统的燃料喷射器，用于将被加载高压的燃料喷射到内燃机的燃烧室中，该燃料喷射器具有喷射器壳体（2），根据上述权利要求之一的喷射阀元件（20；30；40；50；60；70；80；90；100；110；120）可在该喷射器壳体中往复运动，以便控制被加载高压的燃料从该燃料喷射器（1）到内燃机的燃烧室中的喷射。