CN102712043B - 用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法和燃料喷射元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法和一种燃料喷射元件。按照本发明的燃料喷射元件具有多个螺旋形延伸的通道并通过使用挤压模具而制造。

Description

用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法和燃料喷射元件
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法和一种燃料喷射元件。
背景技术
燃料喷射元件可以涉及一种喷油嘴（如可使用在装备有汽油机或柴油机的机动车的喷油阀中的喷油嘴），或涉及一种用于喷油嘴的嵌件。
喷油嘴具有喷嘴主体，该喷嘴主体在其喷嘴头的区域内设有一个或多个通道。通过这些通道在汽车的操作中以高压将燃料喷入马达的气缸室。所述一个或多个通道直线形地构成，使得燃料扇形地喷入气缸室。借此达到，在气缸室中空气和燃料以希望的方式混合，以便引起燃烧过程。在喷嘴头的区域内设置的各通道例如借助于腐蚀或钻孔制入喷嘴主体中，其中需要多道工序，其数量对应于通道数量。
由DE19915874B4已知一种喷油嘴。其具有阀针、包括阀开口的阀座和金属喷射成型的喷嘴头。在喷嘴头中设置喷射开口，该喷孔构成为具有预定开口角度的扇形槽。借此拟达到，能够以简单的方式且成本低廉地制造喷油嘴。
由DE10246403B4已知一种用于制造喷油嘴的喷嘴孔板的方法和一种装备有这种喷嘴孔板的喷油嘴。喷嘴孔板具有顶面、底面和通口。顶面和底面分别用通口限定边缘，各边缘是倒圆的。各倒圆的边缘的表面以及顶面和底面都由通过喷射过程形成的踪迹覆盖。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种成本低廉的简单实现的新的用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法。
该目的通过一种喷油嘴达到，其包括设有喷嘴头的喷嘴主体，其中喷嘴头具有多个连续的通道，各通道将喷油嘴的喷嘴内腔连接于气缸的内室，其中，各通道分别螺旋形延伸通过喷嘴头。
本发明的优点特别是在于，可以同时制造燃料喷射元件的借助于所要求保护的方法制造的多个通道。这意味着与已知的方法相比，在将通道制入燃料喷射元件中时显著的时间节省。此外，与借助于腐蚀的制造相比，借助于所要求保护的方法制造的各通道具有改善的表面。利用按照本发明的方法还可以制造很精细的通道，其直径例如可以在0.05mm与0.5mm之间的范围内或甚至还可以更小。
如果各通道与燃料喷射元件的中轴线具有不同的间距，则通道的出口角度越大，相应的通道与中轴线的间距越大。这有利地允许这样选择各出口角度，即与现有技术相比改善由燃料喷射元件向机动车的气缸室发射的燃料的雾化。有利地，喷嘴的各通道也可以具有不同的直径。这导致也改善燃料与空气的混合，这又产生改善的燃烧过程，该燃烧过程比已知的燃料喷射元件引起较小的二氧化碳产量。
按照本发明的燃料喷射元件有利地涉及喷油嘴或用于喷油嘴的嵌件。该燃料喷射元件可以由硬质合金、陶瓷或钢构成。这样的燃料喷射元件可较简单地制造，无困难地经受操作中的高要求并具有高的寿命。
附图说明
本发明的其他有利特性由其借助附图的以下说明得出。其中：
图1示出喷油嘴的纵剖面的示意图，用于说明按照本发明的燃料喷射元件的第一实施形式，
图2示出喷油嘴的纵剖面的示意图，用于说明按照本发明的燃料喷射元件的第二实施形式，
图3示出按图2的喷油嘴的剖视图，并且
图4示出用于说明按照本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出喷油嘴的纵剖面的示意图，用于说明本发明的第一实施形式。所示的喷油嘴1具有喷嘴主体2，该喷嘴主体在喷嘴头2a的区域内设有嵌件3。该嵌件3（其涉及燃料喷射元件）构成为板的形式，由硬质合金、陶瓷或钢构成，并例如通过形锁合、螺钉接合、热套配合或烧结而固定地连接于喷嘴主体。嵌件3具有多个连续的通道，各通道将喷油嘴1的喷嘴内腔7连接于马达的气缸的内室8。通过这些通道，在喷嘴内腔7中处于高压下的燃料分别喷入气缸室8。各通道（在图1中仅示出其中两个并用标记4和5标明）分别螺旋形地延伸通过嵌件3。该螺旋形的延伸这样选择，即燃料以一个或多个希望的角度从嵌件3中射出。通过适当地选择这些角度，可以改善燃料在气缸室中的分布并由此改善燃料的雾化。这又改善在相应的气缸内的燃料与空气的混合并由此改善燃烧过程。
图2示出喷油嘴的纵剖面的示意图，用于说明本发明的第二实施形式。所示的喷油嘴1（其涉及燃料喷射元件）具有喷嘴主体2，该喷嘴主体在喷嘴头2a的区域内具有多个连续的通道。各通道将喷油嘴1的喷嘴内腔7连接于马达的气缸的内室8。通过这些通道，在喷嘴内腔7中处于高压下的燃料分别喷入气缸室8。各通道（在图2中仅示出其中两个并用标记4和5标明）分别螺旋形地延伸通过喷嘴头2a的区域。该螺旋形的延伸这样选择，即燃料以一个或多个希望的角度从喷嘴主体2中射出。通过适当地选择这些角度，可以改善燃料在气缸室中的分布并由此改善燃料的雾化。这又改善在相应的气缸内的燃料与空气的混合并由此改善燃烧过程。喷嘴主体2在该第二实施形式中构成一件式的并由硬质合金、陶瓷或钢构成。
在图1和2用标记6标明从通道4和5中射出的燃料。
图3示出按图2的喷油嘴的沿图2中所示的剖面线S-S的方向的剖视图。显面易见的是，喷油嘴在其喷嘴头的区域内具有多个通道，各通道的入口在喷嘴头的区域内大致均匀地分布。
图4示出用于说明用于制造具有多个通道的燃料喷射元件的方法的流程图。
在该方法中，根据步骤S1，借助于挤压模具制造由塑性材料构成的、具有多个直线形延伸的通道的主体。该塑性材料涉及设有增塑剂的硬质合金粉末、设有增塑剂的陶瓷粉末或设有增塑剂的钢粉末。为了产生所述的直线形延伸的通道，挤压模具在其内部例如具有线支架，在其上固定多个线（Faden），这些线一直伸进挤压模具的喷头的区域内并用作用于由挤压模具挤压的塑性材料流的各通道的占位装置。
按照步骤S2，扭转具有多个直线形延伸的通道的主体，以便提供由塑性材料构成的具有多个螺旋形延伸的通道的主体。该扭转优选这样实现，即挤压模具的喷头构成为可旋转的并在挤压过程中旋转。
在步骤S3中，在挤压模具之外烧结离开挤压模具的由塑性材料构成的已具有多个螺旋形延伸的通道的主体。
接着在步骤S4中，切割烧结的主体，以便提供具有多个螺旋形延伸的通道的燃料喷射元件。
可替代方案在于，在步骤S2中实现的扭转这样进行，即在挤压模具之外首先切割离开挤压模具的杆形的由塑性材料构成的主体，然后使该主体经受扭转，其中该主体通过在其整个长度上支撑在支承面上而借助于摩擦面装置经受滚轧运动，该滚轧运动的速度在主体的长度上线性地和连续地改变。接着在步骤S3中烧结该扭转的主体，然后在步骤S4中切割该扭转的主体，以便提供嵌件3形式的燃料喷射元件，如由图1可见。
烧结的和切割的主体在需要时还可以经受进一步加工，例如研磨过程。
以上借助各实施例描述的方法允许简化地制造具有多个燃料喷射通道的燃料喷射元件。此外所使用的挤压方法不仅提供各通道的改善的表面，而且也能够在仅一个工序中实现所有通道的制造。这些通道也可以有利地具有不同的直径。此外借助按照本发明的方法可以制造很精细的通道，其直径可以在0.5mm与0.05mm之间的范围内或在需要时甚至还可以更小。各通道离开燃料喷射元件的出口角度随着相应的通道距元件的中轴线的距离的增大而增大。位于中轴线附近的各通道基本上沿中轴线的方向喷出燃料。随着各通道距中轴线的距离越来越大，燃料以越来越大地偏离中轴线的方向的角度喷出。
附图标记清单
1  喷油嘴
2  喷嘴主体
3  嵌件
4  螺旋形延伸的通道
5  螺旋形延伸的通道
6  燃料产量
7  喷嘴内腔
8  气缸内室

Claims (8)

1.一种喷油嘴(1)，包括设有喷嘴头(2a)的喷嘴主体(2)，其中喷嘴头具有多个连续的通道，各通道将喷油嘴的喷嘴内腔连接于气缸的内室，其特征在于，各通道(4，5)分别螺旋形延伸通过喷嘴头(2a)，使得各通道直接通到气缸中，并且各通道(4，5)的螺旋形的延伸这样选择，即燃料以多个希望的角度从喷嘴主体(2)中射出。
2.按照权利要求1所述的喷油嘴，其特征在于，喷嘴头具有嵌件(3)，该嵌件将喷油嘴的喷嘴内腔连接于气缸的内室，并且在该嵌件中设置螺旋形延伸的所述通道。
3.按照权利要求1所述的喷油嘴，其特征在于，喷嘴主体(2)构造成一件式的。
4.按照权利要求1至3任一项所述的喷油嘴，其特征在于，喷嘴主体由硬质合金、陶瓷或钢构成。
5.按照权利要求1至3任一项所述的喷油嘴，其特征在于，各螺旋形延伸的通道具有不同的出口角度。
6.按照权利要求1至3任一项所述的喷油嘴，其特征在于，该喷油嘴具有多个螺旋形延伸的通道，各通道与该喷油嘴的中轴线不同距离地间隔开。
7.按照权利要求6所述的喷油嘴，其特征在于，与中轴线具有第一间距的螺旋形延伸的第一通道的出口角度大于与中轴线具有比第一间距小的第二间距的螺旋形延伸的第二通道的出口角度。
8.按照权利要求1至3任一项所述的喷油嘴，其特征在于，该喷油嘴具有不同直径的多个螺旋形延伸的通道。
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