CN102112726A - 用于布置在内燃机燃烧室上的燃料喷射阀 - Google Patents

用于布置在内燃机燃烧室上的燃料喷射阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于布置在内燃机燃烧室(40)上的燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括喷嘴支架以及至少一个环盘形的燃烧室密封元件(50)，在所述喷嘴支架上布置通过喷嘴锁紧螺母(20)夹紧的、构造成用于伸入到所述燃烧室(40)中的喷嘴本体(30)以用于接纳喷嘴针，所述燃烧室密封元件具有面对所述喷嘴锁紧螺母(20)的上支承面(60)及面对所述燃烧室(40)的下支承面(70)，所述燃烧室密封元件包围着所述喷嘴本体(30)并用于将所述喷嘴支架相对于所述燃烧室(40)密封。本发明的突出之处在于：设置至少一个附加的密封元件(80)以使所述喷嘴本体(30)在所述喷嘴锁紧螺母(20)的区域中密封。

Description

用于布置在内燃机燃烧室上的燃料喷射阀
技术领域
本发明涉及一种用于布置在内燃机燃烧室上的燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括喷嘴支架和至少一个环盘形的密封元件，在所述喷嘴支架上布置了通过喷嘴锁紧螺母夹紧的、构造成用于伸入到燃烧室中的喷嘴本体以用于接纳喷嘴针，所述密封元件具有面对喷嘴锁紧螺母的上支承面和面对燃烧室的下支承面，该密封元件包围着所述喷嘴本体并用于使所述喷嘴支架相对于燃烧室密封。
背景技术
喷嘴锁紧螺母将燃料喷射器的两个主要构件即喷嘴和阀体固定地保持在一起。该喷嘴在燃料喷射器安装在气缸头中的状态中伸入到机动车发动机的燃烧室中，其中，布置在其上方的阀体操作该喷嘴。因此必需的是，将燃料喷射器相对于燃烧室在气缸头处进行密封。这通过喷嘴锁紧螺母的相应的结构实现，该喷嘴锁紧螺母与气缸头中相应的装置即密封座配合作用。
对于这类密封装置提出了高要求。一方面这种密封装置在运行条件下要承受高的热负荷(在冬季冷起动时-40℃，直至超过+150℃)，并且另一方面该密封装置要承受高的机械的负荷，特别是振动负荷。此外该密封装置必须确保在燃料喷射器和气缸头之间长久抵御负荷作用的、持久的密封状态。
为此在现有技术中例如在喷嘴锁紧螺母上设置水平的边缘，其安置在于喷射器孔中设置的、同样为水平的边缘上，并且该喷嘴锁紧螺母或燃料喷射器被以巨大的静力朝气缸头挤压。通过设置两个边缘的大面积的重叠要提供持久的流体密封的连接。
一般地，该喷射器被用金属密封盘朝燃烧室密封。这个密封则由于热的废气和气缸中的压力损失是必需的。由于高的燃烧温度和高的气缸压力，密封只能用金属密封盘实现，因此没有燃烧气体能直接在喷射器旁流入到外界环境中。
在DE10102192A1中，喷嘴锁紧螺母在自由端部上具有截锥形的区域，该区域可以安装在相应的截锥形的喷射器孔区段中。在预安装状态中，亦即当燃料喷射器用喷嘴锁紧螺母安装在截锥形的喷射器孔中时，在喷嘴锁紧螺母上的截锥体和气缸头中的截锥孔之间产生环绕的从2°至最大5°的角度差。因此燃料喷射器在喷射器孔中的定心得到保证，其中，接着将燃料喷射器用巨大的静力挤压到所述孔中并在喷嘴锁紧螺母的截锥体和气缸头中的锥形孔之间构成共同的密封面。
混合物及热的燃烧气体一直流动至喷嘴锁紧螺母和喷嘴本体的密封部位处，也一直流动至喷射器和气缸头之间的密封件的密封部位处。此时在这个间隙中将沉积未燃烧的混合物和废气如H2O和S。在发动机停机后此时在冷却阶段可能导致电解液(水)的冷凝。电解液有利于离子交换并因此有利于腐蚀作用。
另外在现有技术中公知了，使喷嘴与喷嘴锁紧螺母拧紧而不用另外的附加的密封件。此外公知了，通过涂层来保护喷嘴本体防热以及装入衬套作为排热构件。但是新的燃烧方法表明恰好在这一区域中会引起腐蚀问题，因此直接在这个区域中防止燃烧气体中起腐蚀作用的物质的密封件是强制必需的。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种用于布置在内燃机燃烧室上的燃料喷射阀，该燃料喷射阀在喷嘴锁紧螺母至燃烧室的区域中设置了喷嘴杆的改进的密封件。
这一任务基于权利要求1前序部分的燃料喷射阀结合其特征部分的特征被解决。后面的从属权利要求反映了本发明的有利的改进方案。
附图说明
下面借助实施例参考附图详细地解释本发明。在附图中示出：
图1是如现有技术中公知的通过喷嘴锁紧螺母夹紧的喷嘴本体；
图2是按照图1的具有按本发明的附加的单独的第一密封件的装置；
图2a是图2的局部截取部分A；
图3是对应于图2a的具有按本发明的附加的单独的密封件的第二变型的截取部分；
图4是对应于图2a的具有按本发明的附加的单独的密封件的第三变型的截取部分；
图5是对应于图2a的具有按本发明的附加的单独的密封件的第四变型的截取部分；
图6-8分别是对应于图2a的具有燃烧室密封件的分别不同的几何变化的截取部分；和
图9是对应于图2a的具有喷嘴锁紧螺母的几何变化的截取部分。
具体实施方式
图1以局部纵剖图示出了具有喷嘴锁紧螺母20的燃料喷射阀10的截取部分，所述喷嘴锁紧螺母夹紧喷嘴本体30。在40处示意性地示出了燃烧室，该喷嘴本体30部分地伸入该燃烧室中。在喷嘴锁紧螺母20、喷嘴本体30和燃烧室40的接口处布置了燃烧室密封元件50。该燃烧室密封元件50包围着喷嘴本体30的通过喷嘴锁紧螺母20伸出的部分。喷嘴本体30在纵向上也就是说在喷射方向上具有圆形的或圆环形的横截面。同样地，该燃烧室密封元件50在纵向上具有与之对应的环形的横截面。该喷嘴本体横截面的外直径大致相应于燃烧室密封元件50的空槽的内直径(环形的空槽)。该燃烧室密封元件50具有两个端侧面或支承面：即上支承面60和下支承面70，所述上支承面面对喷嘴锁紧螺母20，所述下支承面面对燃烧室40。
图2以纵剖图示出了按图1的对应的截取部分，其中设置了另外的密封元件80。这个密封元件在喷嘴锁紧螺母20和燃烧室密封元件50的接触区域中在喷嘴本体30的斜肩90的范围中围卡住该喷嘴本体30。所述密封元件80在此可被构造成单独的环元件，其由很软的金属、耐热的聚合物或其它耐燃料的材料构成。这个环形的密封元件50的内直径大致相应于喷嘴本体30的外直径，因此它可以被从喷嘴本体的燃烧室侧的端部安置到这个喷嘴本体上。图2a示出了图2中放大的区域A。可以看出，密封元件80在燃料喷射阀的组合装配的状态中与喷嘴本体30、喷嘴锁紧螺母20和燃烧室密封元件50相靠置。
图3示出了与图2a相同的截取部分，其中密封元件180在此通过密封区域自硫化(Anvulkanisieren)在喷嘴锁紧螺母20上构成。密封元件180的自硫化在此在燃烧室密封元件50的安装之前进行。因此密封元件180如从图3中看出的那样仅仅与喷嘴本体30和喷嘴锁紧螺母20相接触。当然并不排除在完成装配的状态中也与燃烧室密封元件50的接触。
图4同样示出了对应于图2a的截取部分。在这个实施例中密封元件280也通过自硫化构成。但是与图3不同，使密封元件280自硫化到燃烧室密封元件50上，亦即在喷嘴本体的外圆周和燃烧室密封元件50的内圆周之间的区域中。
图5也示出了燃料喷射阀的与图2a相应的截取部分。在这个实施例中，由喷嘴本体30的斜肩、喷嘴锁紧螺母20和燃烧室密封元件50构成的间隙被用耐热的填料作为密封元件380填充。这个填料在将喷嘴锁紧螺母20与喷嘴本体30拧紧以后被置入。因此密封元件380与喷嘴本体30和喷嘴锁紧螺母20邻接。
图6-8示出了一些实施例，在这些实施例中通过燃烧室密封元件150、250、350的几何变化构成另外的附加的密封件，以便在喷嘴锁紧螺母20和喷嘴本体30之间的间隙中进行密封以防止通过未燃烧的混合物和废气造成沉积。图6示出了环盘形的燃烧室密封元件150，该燃烧室密封元件在它的内直径的区域中在径向内部具有在沿轴向的纵剖图中朝燃烧室构成的舌件100。这个舌件100是在燃烧室密封元件150的横截面中被设置为沿径向往内往下(朝燃烧室40的方向)如此程度地收缩成尖角的结构，以便形成与喷嘴本体30的外圆周表面的密封接触。
图7同样示出了环盘形的燃烧室密封元件250，该燃烧室密封元件具有舌件200，该舌件被构造成在燃料喷射阀的轴向上从燃烧室40离开。如图6的舌件100那样，该舌件200在燃烧室密封元件250的横截面中也收缩成尖角并在喷嘴本体30的斜肩90的区域中构成与喷嘴本体30的密封接触。
在图8中也示出了环盘形的燃烧室密封元件350。在它的径向内部的直径的区域中这个燃烧室密封元件350均匀地沿径向往内地变细并在横截面中收缩成尖角地延伸至喷嘴本体的外直径且与这个喷嘴本体构成密封接触。因而在这个实施例中所述密封通过燃烧室密封元件350的在横截面中直角的舌件300实现。
图9示出了密封元件400，其通过喷嘴锁紧螺母120上的径向往内突伸的舌件构成。因此喷嘴锁紧螺母120在它与燃烧室密封元件50相邻的区域上具有突起部分400，其沿径向往内如此程度地伸出，以便它在斜肩90的区域中与喷嘴本体30达到密封接触。舌件400在这里的情况中被表明为收缩成尖角，但是也可以具有在横截面中与其不同的形状。
本发明不限于前面描述的优选实施方式。而是还可以想到源于其的变型方案，它们都被包括在后面的权利要求书的保护范围中。

Claims (9)

1.用于布置在内燃机燃烧室(40)上的燃料喷射阀，包括：
喷嘴支架和至少一个环盘形的燃烧室密封元件(50)，在该喷嘴支架上布置了通过喷嘴锁紧螺母(20)夹紧的、构造成用于伸入到所述燃烧室(40)中的喷嘴本体(30)以用于接纳喷嘴针，所述燃烧室密封元件具有面对所述喷嘴锁紧螺母(20)的上支承面(60)及面对所述燃烧室(40)的下支承面(70)，所述燃烧室密封元件包围着所述喷嘴本体(30)并用于将所述喷嘴支架相对于所述燃烧室(40)密封，其特征在于：
设置至少一个附加的密封元件(80；180；280；380)以使所述喷嘴本体(30)在所述喷嘴锁紧螺母(20)的区域中密封。
2.按权利要求1的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(80；180；280；380)布置在所述喷嘴锁紧螺母(20)上或/和所述燃烧室密封件(50)上。
3.按权利要求1-2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(80；180；280)被设置为单独的元件。
4.按权利要求1-3之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(80)由很软的金属、耐热的聚合物或其它耐燃料的材料构成。
5.按权利要求1或2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(180)通过将密封件自硫化到所述喷嘴锁紧螺母(20)上构成。
6.按权利要求1或2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(280)通过将密封件自硫化到所述燃烧室密封件(50)上构成。
7.按权利要求1或2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
在所述喷嘴锁紧螺母(20)和所述喷嘴本体(30)之间的间隙区域中设置耐热的填料(380)。
8.按权利要求1或2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(400)通过所述喷嘴锁紧螺母(20)的部分区域构成。
9.按权利要求1或2之一的燃料喷射阀，其特征在于：
所述密封元件(100；200；300)通过所述燃烧室密封件(150，250，350)的部分区域构成。
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