CN103189635A - 燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃料喷射系统、尤其是共轨喷射系统的燃料喷射器，包括控制阀（1），该控制阀形成在阀板（2）中并且包括借助弹簧（3）相对于阀座（4）在轴向上被预加载阀销（5），该燃料喷射器还包括用于操纵控制阀（1）的致动单元（6），其中，在致动单元（6）和控制阀（1）之间布置液压耦合单元（7），所述液压耦合单元包括贴靠在阀销（5）上的阀活塞（8）。根据本发明，阀销（5）的和阀活塞（8）的外轮廓以及阀板（2）的在流动方向上与阀座（4）邻接的内轮廓（9）形成流出通道（10），该流出通道的通流横截面在流动方向上持续增加。

Description

燃料喷射器
技术领域
本发明涉及一种用于燃料喷射系统、尤其是共轨喷射系统的具有权利要求1前序部分的特征燃料喷射系统。
背景技术
这种类型的燃料喷射器例如从公开文献DE102009001322A1得知。所述燃料喷射器包括在阀板中构造的控制阀以及用于操纵控制阀的致动单元。在控制阀和致动单元之间布置一个液压耦合单元，所述液压耦合单元包括用于将力和致动单元的行程传递到控制阀的阀销上的阀活塞。在冲击致动单元时，耦合单元的阀活塞推压控制阀的阀销离开在阀板中构造的阀座，使得构成流出通道，使阀空间与低压区域相连接。
此外，上述公开文献作为现有技术参考，下面结合图1至4进行详细阐述。
图1是根据现有技术的这种燃料喷射器得到的纵剖图。还借助圆点划线表示在本发明的框架下进一步改进的区域。该区域包括控制阀1和耦合单元7，并且在图2中放大地示出。
图2中示出的剖视图显示控制阀1，控制阀1构造在阀板2中。在喷嘴侧，节流板20和在其上的喷嘴体21连接到阀板2。在致动器侧上，保持体22放置在阀板2上，在保持体22中容纳有致动单元6和耦合单元7。耦合单元7包括与致动单元6工作连接的耦合活塞23，及阀活塞8，阀活塞8借助端面11放置在控制阀1的在壳体24中被引导的阀销5的接触面12上。在冲击致动单元6时，耦合单元7的耦合活塞23和阀活塞8在朝向控制阀1的方向上运动。在这里，阀活塞8用控制阀1的在阀板2中构造的阀座4，逆着弹簧3的弹簧力推压阀销5。从现在开始打开的控制阀1开启流出通道1，流出通道1使在阀板2中构造的阀空间25与低压区域26连接（见图3）。
在图4中示出流出通道10。流出通道10通过阀活塞8的连接到端面11上的外轮廓和阀板2的直接连接到阀座4上的内轮廓9限界。流出通道10还由在流动方向上位于阀座4后面的阀销5的外轮廓限界，阀销5的外轮廓当前构造为圆柱形的。阀销5的外轮廓的这个圆柱形部段28一起与阀板2的连接到阀座4上的圆柱形部段29构成形式为环形通道27的流出通道10。通过阀活塞8的接触区域中的直径缝隙Q与流出通道10的阀销5扩展的部段连接到环形通道27上。阀活塞8的直径D1选定为小于阀销5的直径D2。
发明内容
本发明的任务基于改进上述类型的燃料喷射器，以降低或完全避免尤其是阀活塞、阀板和阀销的区域中发生气穴现象的风险。
为了解决所述任务，提出了一种具有权利要求1的特征的燃料喷射器。本发明的有利改进方案在从属权利要求中给出。
所提出的燃料喷射器具有控制阀，所述控制阀构造在阀板中并且包括借助弹簧相对于阀座被轴向预加载的阀销。所述燃料喷射器还具有用于操纵控制阀的致动单元，其中，在所述致动单元和控制阀之间布置液压耦合单元，所述液压耦合单元包括贴靠在阀销上的阀活塞。根据本发明，阀销的外轮廓和阀活塞的外轮廓以及阀板的在流动方向上连接到阀座的内轮廓构成流出通道，它的通流横截面在流动方向上连续增加。流出通道的通流横截面的连续增加引起燃料喷射器发生气穴现象的倾向减小。所述流出通道因而被优化。流出通道的提议几何形状尤其避免在阀销的圆柱形部段和阀板之间构成环形通道，因为与图1至4的燃料喷射器不同，阀销的圆柱形部段不面对相应地构成的阀板的部段。
根据本发明的一个优选实施例，阀活塞具有被贴靠在阀销上的端面，它的外直径D1与在阀销上构成的接触面的外直径D2相一致。由此，与图1至4的燃料喷射器相比，避免了在阀活塞8和阀销5的接触区域中构成对流动技术不利的直径缺口。不构成台肩不仅优化通流横截面，而且还引起阀活塞与阀销的接触区域中更好的接触刚性并因而得到更好的力传递作用。
进一步优选地，阀板的内轮廓具有第一区域，所述第一区域直接连接到所述阀座上并且凸状地成型。通过内轮廓的凸状形状保证不在阀销的圆柱形部段和阀板之间构成环形通道。此外，在直接连接到阀座的区域中提出一种阀板的优化流动技术的形状。
阀板的内轮廓的第一区域具有半径R1的第一倒圆。有利地，半径R2的第二倒圆连接到第一区域，其中，半径R2优选选择为大于半径R1。所述阀板的凸状形状由此有点平缓直接连接阀座的第一区域，以便引入例如流动方向的变化。
进一步优选地，第二区域连接到阀板的内轮廓的凸状形状的第一区域，第二区域走向平稳。这个措施也用于准备流动方向的变化，使得所述变化实现尽可能平缓地，即不是有害于流动技术的陡峭的过渡。
为了实现流动方向的变化，第三区域连接到阀板的内轮廓的平坦走向的第二区域，第三区域成型为凹状的并且具有半径R3的另一倒圆。
进一步提出，阀活塞的外轮廓成型为凹状的并且具有半径R4的倒圆。阀活塞的外轮廓的倒圆的半径R4在这里选择得足够大，以使得保证流出通道的通流横截面的根据本发明的连续增加。
优选地，阀活塞的外轮廓的倒圆直接连接到贴靠在阀销上的端面。备选地，圆柱形部段也可首先连接到端面上，然后过渡到倒圆中。
进一步优选地，阀活塞的外轮廓的倒圆被导向直到阀活塞的外直径D3。备选地，在这里还设置的是，所述倒圆过渡到一个平坦走向的部段中，然后被引导直到阀活塞的外直径D3。
附图说明
下面将参考附图，详细说明本发明的优选实施例。这些附图示出：
图1从现有技术已知的燃料喷射器的纵剖图；
图2从图1得到的放大剖视图；
图3从图2得到的放大剖视图；
图4从图3得到的放大剖视图；
图5根据本发明的燃料喷射器的纵剖图得到的剖视图；和
图6图5的放大剖视图。
具体实施方式
鉴于图1至4示出从现有技术已知的燃料喷射器，参考开头部分已经做出的说明。
从图5和6得悉根据本发明的燃料喷射器的优选实施例，其中，图6显示图5的放大剖视图。
根据本发明的燃料喷射器具有基本上与图1中所示的已知燃料喷射器相同的结构。根据本发明的燃料喷射器因而包括在阀板2中构成的控制阀1，借助致动单元6操纵控制阀1。在致动单元6和控制阀1之间布置液压耦合单元7，它包括阀活塞6，阀活塞6用端面11贴靠在控制阀1的阀销5的接触面12上。阀销5被引导到壳体24中，并且借助弹簧3的弹簧力抵靠阀板2的阀座4被轴向预加载。为了从阀座4提起阀销5，弹簧3的弹簧力因而必须被克服。致动单元6提供所需要的力，这个力还通过液压耦合单元7被放大。阀销5从阀座4中被提起，开启控制阀1并且流出通道10连接在阀板2中构造的阀空间25与低压区域26。
从图5已经得悉，根据本发明的燃料喷射器的流出通道10的几何形状偏离图3和4的燃料喷射器的已知几何形状。首先引人注目的是，直径D1和D2选择为等大，使得在阀活塞8与阀销5的接触区域中不构成直径跃变。这引起有利的流动技术。直径D1和D2目前为1.33mm。也省去了环形通道27，因为阀板2的内轮廓9这样构造，即使得阀销5的圆柱形部段28不面对阀板2的相应圆柱形部段29。
如图6中详细地示出的，阀板2的内轮廓9具有成型为凸状的第一区域13。第一区域13具有半径R1（当前为0.62mm）的第一倒圆14。半径R2=1.89mm的第二倒圆15连接到第一倒圆14。因而第一区域13的凸状走向在第二倒圆15中显得凸出程度更小。第二区域16连接到第一区域13上，第二区域16平坦地延伸，并且在第一区域13和第三区域17之间转接，第三区域17成型为凹状的并且具有半径R3=0.75mm的倒圆18。平坦延伸的区域16因而引入流动方向的变化。倒圆18伸出到阀板2的内轮廓9的直径D5=8.65mm。
阀活塞8的外轮廓具有半径R4=1.71mm的倒圆19。倒圆19直接连接到阀活塞8的端面11上并且被引导直到阀活塞8的外直径D3=4.9mm。通过阀活塞8的外轮廓和阀板2的内轮廓9保证在流出通道10的进一步走向上不构造对流动技术不利的环形通道27。
阀座4从直径D4=1.61mm延伸到D6=2.06mm。因为阀板2的内轮廓9的直接连接到阀座4的第一区域13显示阀板2的衰减，由此在需要阀座刚性时能够被提高，使得内轮廓9的第一区域13仍然球形地执行（见虚线）。然后，半径R1和/或R2相应地被适应。

Claims (9)

1.用于燃料喷射器系统、尤其是共轨喷射系统的燃料喷射器，所述燃料喷射器具有控制阀（1），所述控制阀（1）构造在阀板（2）中并且包括借助弹簧（3）相对于阀座（4）被轴向预加载的阀销（5），所述燃料喷射器还具有用于操纵所述控制阀（1）的致动单元（6），其中，在所述致动单元（6）和控制阀（1）之间布置液压耦合单元（7），所述液压耦合单元包括贴靠在所述阀销（5）上的阀活塞（8），其特征在于，
所述阀销（5）的外轮廓和所述阀活塞（8）的外轮廓以及所述阀板（2）的在流动方向上连接到所述阀座（4）上的内轮廓（9）构成流出通道（10），它的通流横截面在流动方向上连续增加。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀活塞（8）具有在所述阀销（5）上贴靠的端面（11），该端面的外直径D1与在所述阀销（5）上构造的接触面（12）的外直径D2相一致。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀板（2）的内轮廓（9）具有第一区域（13），其直接连接到所述阀座（4）上并且成型为凸状的。
4.根据权利要求3所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀板（2）的内轮廓（9）的所述第一区域（13）具有半径R1的第一倒圆（14），半径R2的第二倒圆（15）连接到所述第一倒圆（14）上。
5.根据权利要求3或4所述的燃料喷射器，其特征在于，平坦地延伸的第二区域（16）连接到所述阀板（2）的内轮廓（9）的凸状地成型的所述第一区域（13）上。
6.根据权利要求5所述的燃料喷射器，其特征在于，第三区域（17）连接到所述阀板（2）的内轮廓（9）的平坦地延伸的所述第二区域（16）上，所述第三区域（17）凹状地成型并且具有半径R3的另一倒圆（18）。
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀活塞（8）的所述外轮廓凹状地成型并且具有半径R4的倒圆（19）。
8.根据权利要求7所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀活塞（8）的所述外轮廓的所述倒圆（19）直接连接到所述端面（11）上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀活塞（8）的所述外轮廓的所述倒圆（19）一直延伸到阀活塞（8）的外直径D3上。
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