CN103392064A - 用于燃料喷射器的控制阀及燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于燃料喷射器、尤其共轨燃料喷射器的控制阀，其包括一个阀体（1）及一个阀件（2），该阀件在阀体（1）的一个导向部（3）中可往复运动地导行及具有一个与一阀座（4）相互配合的密封面（5），其中密封面（5）从阀座（4）上的抬起将引起构成在导向部（3）与阀座（4）之间的高压室（6）的卸载。根据本发明，在导向部（3）的区域中在阀体（1）上和/或在阀件（2）上构有至少一个用作刮除器的环形边缘（7），其中环形边缘（7）沿两个界面（8，9）的交线延伸，这两个界面夹持的角度（α）≤90°。本发明还涉及具有这种控制阀的燃料喷射器。

Description

用于燃料喷射器的控制阀及燃料喷射器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于燃料喷射器、尤其共轨燃料喷射器的控制阀。本发明还涉及具有该控制阀的燃料喷射器。

背景技术

由DE 10 2006 061 895 A1公知了具有一个控制阀的燃料喷射装置，其中控制阀包括一个被接收的可往复运动的阀件，该阀件伸入到一个处于燃料高压下的阀压力室中及具有一个用于对阀座密封的密封面。密封面在这里被构成平阀座密封面。当该平阀座密封面从阀座上抬起时阀压力室可向一个低压室卸载。为了至少在阀件的关闭运动时得到一个阻尼作用，在阀件上轴向地接有一个销，该销在阀关闭时伸入低压室中及用作阻尼部件。

由公开文献DE 199 41 709 A1得知用于燃料喷射系统的喷射器的另一控制阀。其中所述的控制阀被作成具有整体的壳体及两部分的阀件的双座阀。所构成的阀件具有两个密封面，每个密封面与一个配置给它的阀座相互配合。这些阀座通过环形槽被构成在阀体中，在环形槽上各连接着一个用于被接收的可往复运动的阀件的导向的导向区域。

作为燃料喷射器的控制阀其阀件与待喷射的介质、即燃料形成接触。通常阀件上受动态负荷的接触面通过燃料来润滑，以便减小接触面上的磨损。因此该磨损及由此燃料喷射器的使用寿命与燃料及其组分的特性相关。燃料的组分例如可对与燃料形成接触的表面上覆盖层的形成具有影响。在柴油燃料的情况下覆盖层的形成例如可通过金属皂化作用、通过基于燃料中生物成分的聚合物组分的老化或通过确定聚合物组分的活性剂来产生。根据经验高温将支持覆盖层的形成，因为加速了燃料的老化过程。燃料被氧化及形成酸，酸则促使形成覆盖层的化学反应。

在运动部件上、如在一个控制阀的阀件上覆盖层的形成可导致活动性变差及最终导致运动部件的阻塞，这正是需要防止的。对燃料电磁阀、尤其柴油电磁阀的考察表明：覆盖层主要形成在阀件上良好通流的高压室的区域中并可增长到导向部的区域中。这将导致阀件运动的受损及可引起喷射量的改变，此改变是不能容许的。

发明内容

因此本发明的任务在于：提供一种用于燃料喷射器的控制阀，它不具有上述的缺点或至少达到显著减小的程度。

为了解决该任务提出了一个具有权利要求1的特征的控制阀。在从属权利要求中给出了本发明的有利的进一步构型。该任务还通过具有权利要求7的特征的燃料喷射器来解决。

所提出的控制阀包括一个阀体及一个阀件，该阀件可往复运动地在阀体的一个导向部中导行及具有一个与一阀座相互配合的密封面。其中密封面从阀座上的抬起将引起构成在导向部与阀座之间的高压室的卸载。根据本发明在阀体上和/或在阀件上在导向部的区域中构有至少一个用作刮除器的环形边缘，其中该环形边缘沿两个界面的交线延伸，这两个界面夹持的角度α≤90°。环形边缘的刮去功能在很大程度上阻止了控制阀的导向区域或阀件上覆盖层的形成，以致显著地降低了阀件运动受损的危险。在导向区域中设置环形边缘尤其可抵制覆盖层的形成，基于小的导向间隙该覆盖层可导致阀件夹紧在阀体的导向部中。在阀件相对阀体的每次运动时环形边缘将引起可能粘附的覆盖层的刮下及脱落，以致保持用于阀件不受阻运动的一定导向间隙。所需的功能可与环形边缘是构成在阀体上还是构成在阀件上无关地实现。

根据第一优选的实施形式环形边缘被构成在阀体上。此外两个界面中至少一个限定了导向部或高压室。这就是说，环形边缘优选地构成在高压室向导向部的过渡区域中。如果选择一个α≤90°的角度和/或环形边缘设有一个后切口，则刮下作用将受到高压室中压力的附加支持。阀体上的环形边缘尤其抵制阀件上的覆盖层的形成。

根据本发明的另一优选实施形式环形边缘被构成在阀件上及两个界面中至少一个限定了阀件的一个圆周槽。此外在阀件上开设环形槽能够构成两个轴向上相互隔开的环形边缘，这些环形边缘在扫过导向区域时可抵制阀体的导向部内覆盖层的形成。为了构成更多的环形边缘可在阀件的外圆周侧上开出多个圆周槽。

为了既防止在阀体上也防止在阀件上形成覆盖层在一个实施形式中提出：既在阀体上也在阀件上设置至少一个环形边缘。

有利地导向部与阀件之间的导向间隙为1至3μm。通过这样小的导向间隙可导致高压室相对在另一侧上与导向部连接的低压室的密封。

此外还提出，在阀件上构有至少一个用作袋的圆周槽。此袋可以接收被刮下或被蹭下的、不能被燃料冲走的覆盖层。由此可避免：覆盖层残余停留在阀件与导向部之间的中间间隙中及产生夹紧作用。在此情况下用作袋的圆周槽同时用于构成至少一个起刮除器作用的环形边缘。

用作袋的环形槽也能以这样的形式接收覆盖层，即覆盖层粘附在槽底并在袋内增长。粘附在槽底的覆盖层对阀件的运动性无限制及由此是无害的。

该控制阀优选地被构成电磁阀及包括一个线圈装置及一个与线圈装置相互配合的衔铁。衔铁还优选地与阀件这样地连接，以致线圈装置的通电将引起包括阀件在内的衔铁向着线圈装置的方向上升运动。衔铁及阀件的复位最好通过一个阀弹簧的弹簧力来实现。

为了解决本发明任务还提出的燃料喷射器具有一个根据本发明的控制阀，例如一个电磁阀形式的阀。根据本发明的控制阀的优点尤其在燃料喷射器上起作用，因为阀件与燃料形成接触。当前燃料改变了的组分将促使覆盖层形成在阀件的导向区域中，以致燃料喷射器的工作能力通过使用根据本发明的控制阀而长期地得以保证。

以下将借助附图对本发明的优选实施形式进行详细说明。

附图说明

图1：一个由现有技术公知的控制阀的纵截面图，

图2：图1中阀部件导向部区域中的一个区段，其中高压室的形状极被其简化地表示，

图3a-c：阀体上一个环形边缘的变换实施形式，

图4：根据本发明的第一控制阀的纵截面图，

图5：根据本发明的第二控制阀的一个部分纵截面图，及

图6：根据本发明的第三控制阀的一个部分纵截面图。

具体实施方式

图1中所示的由现有技术公知的控制阀包括一个可往复运动地接收在一个阀体1中的阀件2，该阀件通过阀体1的一个导向部3来导向。在阀件2上构有一个锥形的密封面，该密封面与阀体1的一个也为锥形的阀座4相互配合。在阀座4与导向部3之间在阀体1中构有一个高压室6，一个输入通道15通入该高压室中，该输入通道15与一个高压通道16形成液压连接。处于高压下的燃料通过输入通道15到达高压室6。为了操作控制阀或阀件2设有一个线圈装置13，该线圈装置与一个固定在阀件2上的衔铁12相互配合。如果线圈装置13被通电，则产生出一个磁场，该磁场将导致：衔铁12及阀件2向着线圈装置的方向运动。在此情况下阀件2由阀座4上抬起，以致该阀打开及燃料可由高压室6流出。为了关闭阀使线圈装置13的通电结束及通过一个阀弹簧14的弹簧力使包括衔铁12在内的阀件2复位到阀座4上。

图2以一个放大的视图表示图1的一个区段，其中高压室6的形状极被其简化地表示。被构成环形室的高压室6通过一个环形边缘7过渡到导向部4。该环形室的横截面通常被这样地选择，即环形边缘7沿两个界面的交线延伸，这两个界面夹持着一个α>90°的角度（也参见图3c）。为了构成用作刮除器的环形边缘7，提出了高压室6的一个变换的实施例，它可由图3a及3b中看出。根据图3a的实施形式环形边缘7由两个界面8，9形成，这两个界面夹持着一个α≤90o的角度。此外在图3b的实施例中在界面9中开有一个后切口。根据图3a及3b的实施例界面8，9各通过导向部3的一个内圆周面及高压室6的一个径向延伸的界面构成。这些界面相交并由此构成一个环形边缘7。在图3a及3b中所示的环形边缘7将起这样的作用：在阀件2上形成覆盖层的情况下在驶过环形边缘7时使覆盖层17刮下。通过如图3b中所示的一个后切口，则可通过高压室6中的压力使刮下作用更为增强。环形边缘7的刮功能可长期地确保阀件2的运动性及由此确保控制阀的工作能力。

根据本发明的具有与图3a的实施例相应的一个构成在阀体1上的环形边缘7的控制阀的第一实施形式被表示在图4中。阀件2伸入在一个高压室6中，该高压室通过一个构成锥形的阀座4来限定。阀座4与阀件2上的一个也构成锥形的密封面5相互配合。高压室6在另一端部上过渡到导向部3，其中在该过渡区域中构成一个环形边缘7，该环形边缘的界面夹持着一个α≤90o的角度。因此该环形边缘7用作刮除器及对阀件2上覆盖物的形成起相反的作用。尤其在阀件2的打开冲程时环形边缘7将刮下一个可能粘附在阀件2上的覆盖层17，该覆盖层尤其形成在被燃料冲刷的位置上。通过该环形边缘7尤其可避免：可能的覆盖层一直向内增长到导向部3中。尽管如此一旦在那里也形成了覆盖层17，则设置在阀件2的外圆周面侧的圆周槽11将用作接收这些覆盖层17的袋。

此外图4的控制阀的工作方式基本上相应于图1的控制阀的工作方式。为了打开阀使线圈装置13通电，以致包括阀件2在内的衔铁12抵抗阀弹簧14的弹簧力向着线圈装置的方向运动。在此情况下阀件2由阀座4上抬起并打开。因此燃料可由高压室6流出到低压区域中。如果线圈装置13的通电结束，则阀弹簧14的弹簧力引起阀件2复位到阀座4中。相应地铣铁12也被复位。处于高压下的燃料通过高压通道16及输入通道15输送给高压室6，以致高压室6中的压力又升高。导向部3与阀件2之间的导向间隙被选择得这样地小，以致形成高压室6相对低压室18的密封。

在图5及6中表示出根据本发明的控制阀的其它实施形式。在这些实施形式中阀件2上构有环形边缘7。为此在阀件2中开有至少一个圆周槽10。槽侧面各相对阀件2的纵轴线垂直地延伸，以致界面8，9夹持一个直角以构成一个用作刮除器的环形边缘7。在每个圆周槽10中总有两个环形边缘7相对立。每个环形槽10同时构成一个用作接收覆盖层17的圆周槽11。阀件2的运动不会受到粘附在圆周槽10，11内的覆盖层的妨碍。而增长得超过圆周槽的覆盖层17将受到环形边缘7的防止（见图5）。圆周槽10，11也接收由导向部3被一个边缘7刮下的覆盖层残余。因此圆周槽10，11也用作收集室（见图6）。

图4至6中所示的用于构成一个环形边缘7的措施可相互任意地组合。因为覆盖层17既可形成在阀件2上也可形成在阀体1上，被证明有利的是：既在阀体1上也在阀件2上构有至少一个用作刮除器的环形边缘7。

Claims (7)

1.用于燃料喷射器、尤其共轨燃料喷射器的控制阀，包括一个阀体（1）及一个阀件（2），该阀件可往复运动地在阀体（1）的一个导向部（3）中导行及具有一个与一阀座（4）相互配合的密封面（5），其中密封面（5）从阀座（4）上的抬起将引起构成在导向部（3）与阀座（4）之间的高压室（6）的卸载，其特征在于：在阀体（1）上和/或在阀件（2）上在导向部（3）的区域中构有至少一个用作刮除器的环形边缘（7），其中环形边缘（7）沿两个界面（8，9）的交线延伸，这两个界面夹持的角度（α）≤90°。

2.根据权利要求1的控制阀，其特征在于：环形边缘（7）被构成在阀体（1）上及所述两个界面（8，9）中至少一个限定了导向部（3）或高压室（6）。

3.根据权利要求1的控制阀，其特征在于：环形边缘（7）被构成在阀件（2）上及两个界面（8，9）中至少一个限定了阀件（2）的一个圆周槽（10）。

4.根据以上权利要求中任一项的控制阀，其特征在于：导向部（3）与阀件（2）之间的导向间隙为1至3μm。

5.根据以上权利要求中任一项的控制阀，其特征在于：在阀件（2）上构有至少一个用作袋的圆周槽（11）。

6.根据以上权利要求中任一项的控制阀，其特征在于：该控制阀被构成电磁阀及包括一个线圈装置（13）及一个与线圈装置（13）相互配合的衔铁（12）。

7.燃料喷射器，具有根据以上权利要求中任一项的控制阀。

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