CN102725507B - 具有减小的压力振动的喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于喷射燃料的喷射装置，其包括燃料供给线路(2)、具有喷射孔(3)的喷射器(5)、阀元件和节流阀(4)，通过该燃料供给线路能够供给燃料，该被供给的燃料能够从该喷射孔喷出，所述阀元件可以利用致动器移动以便打开和封闭所述喷射孔(3)，所述节流阀布置在所述燃料供给线路中，其中，所述节流阀(4)沿着所述燃料供给线路(2)距离所述喷射孔(3)的距离(9)具有对应于所述喷射装置的固有频率的波长的长度。

Description

具有减小的压力振动的喷射装置
技术领域
本发明涉及一种在喷射过程中具有减小的压力振动的喷射装置。
背景技术
在现有技术中已知喷射装置的不同设计方案。所述已知的喷射装置具有致动器操纵的阀元件，例如阀针，其打开用于喷射的喷射孔并在喷射后再次封闭它。在这里，因为在燃料中出现压力振动，在燃料计量时不能够精确地获得结果，并且还能够出现不希望的噪声。在打开阀门时，燃料开始流出，从而阀座区域内的压力下降。因为其余区域的压力在所述喷射装置中的燃料量首先仍然静止在较高的压力水平上，压力波形式的这个压力干扰向上游穿过所述燃料供给线路。这个压力波反射到横断面变化或突出部上，形成所述阀门内部的压力波系统。因为这个压力振动，因此所述阀座及其附近，例如吸管或燃烧室，之间的压力陡度作为时间的函数变化。这在阀门完全打开时引起关于时间非恒定的喷射率，由此，计量精确性下降。而且，所述压力振动还能够不利地影响燃料喷洒的几何形状以及喷洒的油滴直径。此外，因为所述压力振动，在燃料喷洒中能够形成多燃料区域和少燃料区域，由此能够使所述燃烧和排气性能恶化。除计量精确性以外，所述压力振动还引起不希望的噪声，并能够导致损害部件的寿命。因此希望提供一种喷射装置，它对计量精确性和噪声性能具有非常高的要求。
发明内容
相比较而言，根据本发明的具有权利要求1的特征的用于喷射介质的喷射装置具有如下优点，在系统中以最大比例衰减不希望的压力波，从而不对计量精确性产生不利的影响，也不发出不希望的噪音。因此根据本发明的振动，在喷射时避免所述喷射率以及不希望的短暂变化的喷洒几何形状。根据本发明，这通过所述喷射装置具有节流阀来实现，其中，所述节流阀沿着介质供给线路距离所述喷射装置的喷射孔的距离具有所述喷射装置的固有频率的波长的长度。根据本发明，因此测定所述喷射装置的固有频率，然后定位所述节流阀在介质供给线路上的位置，使所述节流阀具有喷射孔的距离与固有频率的波长相一致。因此能够得到优秀的衰减，从而在所述喷射装置打开时产生的压力波不对尤其是计量精确性和噪声任务产生负面影响。
从属权利要求显示本发明的优选的改进方案。
特别有利地，所述节流阀布置在所述喷射装置中。在这里，所述喷射装置构造成使所述喷射装置具有所述节流阀能够布置在所述喷射装置中的固有频率。
为了能够尽可能简单地制造所述节流阀，所述节流阀设置为单独的部件。
根据本发明的替代设计方案，所述节流阀集成到所述介质供给线路的部件中，例如壳体部件。由此能够减少部件数量。
进一步优选地，所述节流阀构造为所述节流阀的长度与通流直径的比例L/D尤其为0.01到100，优选为1至5，特别优选为2至3。所述通流直径是所述节流阀的最小通流直径。特别地，当长度与通流直径的比例在2和3之间时得到优秀的衰减。
进一步优选地，所述节流阀构造成相对于中间轴线对称和/或相对于与所述中间轴线垂直的平面对称。这种几何形式同样提供了高的衰减。
进一步优选地，所述节流阀在输入侧和输出侧上具有宽的斜坡。因此实现所述节流阀的适宜流动的流动。特别优选地，所述斜坡在输入侧和输出侧上构造成锥形的，进一步优选地构造成相同的。
为了在介质供给线路上具有尽可能小的横断面变化，所述介质供给线路优选基本上直线地构造在所述喷射孔和节流阀之间。根据本发明，措辞“基本上直线地”在这里理解为介质供给线路的流动方向不变化或只有非常小的变化。所述介质供给线路因此不具有大的流动偏转。因为在所述喷射孔和节流阀之间的介质供给线路的这个尽可能线性的形式，能够得到优秀的衰减。
根据本发明的喷射装置能够应用在不同的应用中，例如直接喷射或管道喷射中。根据本发明的喷射装置还能够独立于所述介质，并且能够不仅用于柴油机还能够用于汽油机或者用在尾气后处理中，例如在大型柴油机中附加喷水以减少Nox。此外，能够自由地选择所述喷射装置的阀元件的形状，例如阀针或阀球。
附图说明
下面参照附图详细地描述本发明的优选实施例。在附图中：
图1显示根据本发明实施例的喷射装置的示意图；
图2显示图1的喷射装置的示意性截面图。
具体实施方式
下面参照图1和图2详细地描述根据本发明优选实施例的用于燃料喷射的喷射装置1。
从图1可以看出，喷射装置1包括喷射器5(喷射阀)，喷射器5经轨道6与泵7相连接。从所述泵直到喷射器5上的喷射孔3设置连续的燃料线路2。在打开阀门时，喷雾8从喷射孔3射出。喷射装置1还包括节流阀4，节流阀4布置在燃料线路2中。
节流阀4布置在与喷射装置1的固有频率的波长相一致的燃料线路的位置上。喷射孔3到节流阀4的距离在图1中用附图标记9表示。为了测定节流阀的位置，因此首先测定整个喷射装置1的固有频率，进而确定它的波长。然后，节流阀4在燃料线路上布置在于固有频率的波长相一致的位置上。由此，因喷射孔3的打开而产生的振动能够有效地被衰减。在这个实施例中，节流阀4布置在喷射器5中。依赖于喷射装置1的固有频率，但节流阀4也能够布置在喷射器外部的位置上，例如在轨道6上。在测定喷射装置1的固有频率时，选择喷射装置的与以后的使用条件相一致的运行状态。当所述喷射装置例如用于柴油汽车时，使用标准柴油，并且限定运行中燃料的一般温度，然后测定在这一温度时所述喷射装置的固有频率。由此，在测定固有频率时，模拟所述喷射装置的运行附近的状态，从而所述节流阀能够在燃料供给线路2上布置在适当的位置中。所述节流阀的定位因此能够针对不同的燃料类型以及不同的使用目的，即针对不同的汽车类型，分别单独地执行。在这里为了能够使用标准的喷射器，所述节流阀优选布置在喷射器中，以使其位置容易改变并且能够固定在正确的位置上。这能够例如通过设置所述节流阀可移动地布置在其中的套筒来实现。当所述节流阀布置在相应的位置上时，它例如能够利用焊接固定。
图2显示节流阀4的截面图。在这个实施例中，节流阀4构造成不仅关于中间轴线X-X对称，而且关于垂直于中间轴线X-X的平面E对称。图2中的箭头表示流动方向。在这里，宽的斜坡10或11不仅构造在输入侧，而且也构造在输出侧上，适于节流阀4流动通过。斜坡10，11构造成锥形的并且具有相同的几何形状。
根据本发明第一次采用所述节流阀依赖于所述系统的固有频率进行定位的构思。由此得到令人惊讶的衰减性能，从而根据本发明的喷射装置只在小的附加成本费用下获得关于计量精确性和噪声行为出色的运行效果。

Claims (11)

1.一种用于喷射介质的喷射装置，包括：
介质供给线路(2)，介质可通过所述介质供给线路供给，
具有喷射孔(3)的喷射器(5)，供给的所述介质从该喷射孔喷出，
阀元件，所述阀元件可利用致动器运动，以便打开和封闭所述喷射孔(3)，以及
布置在所述介质供给线路(2)中的节流阀(4)，
其中，所述节流阀(4)沿着所述介质供给线路(2)距离喷射孔(3)的距离(9)具有与所述喷射装置的固有频率的波长相一致的长度。
2.根据权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)布置在所述喷射器(5)中。
3.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)是单独的部件。
4.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀集成到所述介质供给线路(2)的部件中。
5.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)具有在0.01至100之间的长度与通过直径(D)的比例。
6.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)构造成关于中间轴线(X-X)对称和/或关于垂直于所述中间轴线(X-X)的平面对称。
7.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀在输入侧和输出侧上具有宽的斜坡(10,11)。
8.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述介质供给线路(2)在所述喷射孔(3)和节流阀(4)之间基本上直线地延伸。
9.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)具有在1至5之间的长度与通过直径(D)的比例。
10.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，
所述节流阀(4)具有在2和3之间的长度与通过直径(D)的比例。
11.根据前述权利要求中的任意一项所述的喷射装置的应用，用于喷射燃料或者喷射用于废气后处理的水。
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