CN103547791A - 用于喷射流体的喷射器 - Google Patents

Abstract

一种用于喷射流体的喷射器，包括：阀针（6），所述阀针能相对于阀主体（4）轴向移动，并且能操作在关闭位置防止流体喷射且在打开位置允许流体喷射；电枢（3），用于使得阀针（6）以第一方向（16）从关闭位置朝向打开位置移动；固定到所述阀针（6）的针保持器（2）；固定到电枢（3）的电枢保持器（7），所述针保持器（2）和电枢保持器（7）能可释放地联接，从而当电枢（3）以第一方向（16）移动时，所述针（6）通过电枢保持器（7）和针保持器（2）的移动而以第一方向（16）移动。

Description

用于喷射流体的喷射器

技术领域

本发明涉及用于喷射流体的喷射器，且具体地涉及用于将燃料喷射到内燃发动机中的喷射器。

背景技术

喷射阀广泛地使用，尤其是用于内燃发动机，它们可以设置在内燃发动机中以便将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

喷射阀以各种形式制造以便满足各种内燃发动机的各种需要。因而，例如，其长度、其直径以及负责流体配量方式的喷射阀各种元件可以在宽范围内变化。除此之外，喷射阀可容纳致动器，用于致动喷射阀的阀针，例如，致动器可以是电磁致动器。

为了在不希望排放物生成方面增强燃烧过程，相应喷射阀可适合于在非常高的压力下配量流体。例如，在汽油发动机的情况下，压力可以是一直到200 bar的范围，在柴油发动机的情况下，压力可以是一直到2000 bar的范围。

在喷射器关闭阶段期间进行期望喷射之后，可能由喷射器再次打开引起而发生后喷射。当前喷射器设计通常包括针电枢断开特征。该设计增加了电枢和上部电枢保持器之间的撞击，且还允许针具有所谓的针超调（overshoot）行为。针超调在喷射器标准操作模式期间发生：在针打开阶段期间存在针超调。打开阶段期间的针超调在电枢撞击极靴撞击面之后发生。当电枢停止且抵靠极靴撞击面反弹时，针由于其惯性效应而继续运动。借助于该现象，打开阶段针对电枢控制，而没有针对针控制。由于针移动负责燃料输送，发生的是，刚好在打开阶段结束时针相对于喷射器座未处于受控位置。这是不利的喷射器行为且其以具体的方式影响最小可控输送流量。由于打开阶段的针超调行为，最小可控流量数量增加。在关闭阶段期间，以相反方向发生电枢超调，电枢从电枢上部保持器脱离且压缩防反弹弹簧，从而消除关闭时的针反弹。一旦防反弹弹簧被压缩，其释放所存储能量，从而将电枢推靠上部电枢保持器，因而产生所谓后喷射的不希望和不受控操作条件。

发明内容

本发明的目的是提供可靠地工作的用于喷射流体的喷射器。

根据一方面，本发明特点在于一种用于喷射流体的喷射器。所述喷射器包括能相对于阀主体轴向移动的阀针。所述阀针能操作在关闭位置防止流体喷射，且在打开位置允许流体喷射。所述喷射器还包括电枢，用于使得阀针以第一方向从关闭位置朝向打开位置移动。所述喷射器还包括固定到所述阀针的针保持器和固定到电枢的电枢保持器。所述针保持器和电枢保持器能可释放地联接，从而当电枢以第一方向移动时，所述针通过电枢保持器和针保持器的移动而以第一方向移动。

电枢保持器和针保持器设置成使得电枢保持器能够将压缩力施加到针保持器。所述电枢保持器设置成影响针保持器上的压力。电枢保持器和针保持器设置成使得电枢保持器不能将牵拉力或拉力施加到针保持器。电枢保持器和针保持器设置成使得针保持器需要跟随电枢保持器在第一方向的移动。电枢保持器和针保持器设置成使得针保持器不被强制跟随电枢保持器在第二方向的移动，第二方向处于与电枢保持器的第一方向相反的方向。在以第一方向移动期间，电枢保持器拉动针保持器。由于电枢保持器和针保持器相对于彼此的设置，减少在打开和关闭阶段期间电枢和针的超调。最大可实现超调是可控的。

根据其它方面，电枢保持器和针保持器均用L形状的横截面实现。电枢保持器的形状和针保持器的形状彼此相对应。电枢保持器和针保持器成形为使得电枢保持器和针保持器包括共同接触区域。因而，移动部分的接触表面更大，因而减少接触压力。因而，电枢保持器和针保持器在接触区域中不需要保护性涂层。

电枢保持器固定到电枢，从而在电枢移动时电枢保持器移动。根据其它方面，电枢保持器焊接到电枢，从而喷射器包括电枢保持器和电枢之间的焊接连接部，以将电枢保持器固定到电枢。喷射器还包括针保持器和阀针之间的焊接连接部，以将针保持器固定到阀针。针保持器焊接到阀针，从而阀针需要跟随针保持器的移动。

根据其它方面，所述喷射器包括设置在针保持器和电枢之间的弹簧。

附图说明

本发明的示例性实施例借助于示意性附图在下文阐述。贯穿附图，具有相同结构或功能的元件设置有相同的附图标记。

图1示意性地示出了根据实施例的喷射器，和

图2示意性地示出了根据图1的喷射器的部段。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于喷射流体的喷射器。具体地，喷射器设计用于将燃料喷射到例如车辆（具体地，机动车）的内燃发动机的气缸中。燃料喷射器具有纵向轴线L，且还包括壳体1和阀主体4。阀主体4与壳体1联接且具有凹部5，阀针6可轴向移动地设置在凹部5中。

阀针6具有中空针类型，且在其下游端处包括关闭元件，设置用于在其关闭位置关闭喷射器从而抑制流体流且否则在打开位置允许流体流。在流体喷射器的关闭位置（其中，流体流被抑制），阀针6（具体地关闭元件）密封地靠在座上且由此防止通过至少一个喷射器喷嘴的流体流。所述喷射器喷嘴可例如是喷射器孔；然而其还可以具有适合于配量流体的一些其它类型。座可以与阀主体4作为一个部件制成，或者还可以作为独立部件制成。如果阀针6处于其它位置，允许流体喷射。

所述喷射器还包括提升装置，具有致动器8（图2），用于使阀针6以其轴向方向沿轴线L移动，以便打开和/或关闭喷射器。致动器优选为螺线管致动器。致动器可以可选地为压电致动器。

壳体1和电枢3形成电磁电路。电磁电路引导由螺线管致动器8产生的磁场的磁通量。

螺线管致动器8包括至少一个线圈。线圈优选被包覆模制（overmolded）。螺线管致动器可包括多于一个线圈。

致动器8设置成与电枢3相互作用。电枢3与阀针6协作，从而由致动器8关于电枢3产生的提升力的至少一部分传输给阀针6，从而使得阀针和关闭元件移动到其打开位置，其中，允许流体喷射。电枢3和阀针6能够相对于彼此移动。针关闭力由标定弹簧17（图2）提供，标定弹簧17以关闭方向将力施加到阀针6。

图2更详细地示出了根据图1的实施例的喷射器的一部分。

喷射器包括固定到阀针6的针保持器2。针保持器2与阀针6直接联接。针保持器2直接连接到阀针6。针保持器2包括具有L形状的横截面。针保持器2包括在L轴线方向细长（或延伸）且与阀针6至少部分地接触的部分。针保持器2的该部分固定到阀针6，从而阀针6和针保持器2不能相对于彼此移动。具体地，针保持器2通过焊接连接部10用该部分焊接到阀针6。

针保持器2包括在横向于L轴线的方向细长的第二部分。两个部分形成针保持器2的L形横截面。

喷射器还包括固定到电枢3的电枢保持器7。电枢保持器7与电枢3直接联接。电枢保持器7连接到电枢3。电枢保持器7包括具有L形状的横截面。电枢保持器7包括在L轴线方向细长的部分。电枢保持器7的该部分固定到电枢3。具体地，电枢保持器7通过焊接连接部11固定到电枢3。电枢保持器7和电枢3彼此固定从而它们不能相对于彼此移动。

电枢保持器7包括在横向于L轴线的方向细长的另一部分。电枢保持器7的两个部分形成电枢保持器7的L形横截面。

电枢保持器7和针保持器2设置在阀主体4内，从而横向于L轴线指向的相应部分包括至少在喷射器的打开阶段期间的共同接触区域15。在喷射器的打开阶段期间，阀针6沿L轴线以方向16移动，因而关闭元件移动离开座。

阀针6以方向16移动通过电枢3以方向16移动推动。电枢保持器7由于电枢保持器7和电枢3固定联接而与电枢3一起以方向16移动。指向方向16的力从电枢保持器7经由接触区域15传输给针保持器2。至少在电枢以方向16移动期间，针保持器2由电枢保持器7以方向16推动。由于针保持器2与阀针6固定联接，阀针6通过针保持器2的移动而以方向16移动。这样，电枢3的移动经由电枢保持器7和针保持器2引起阀针6的移动。

电枢3（具体地，电枢保持器7）与针保持器2的联接在电枢3的指向阀针6的关闭元件的一侧上。

当电枢3以方向16的移动在最大打开位置在电枢3在方向16的最大移位处停止时，阀针6具有非常有限的可能性以方向16进一步移动，因为针保持器2邻接电枢3。因而，阀针6在方向16的移动被停止。该移动还通过设置在针保持器2和电枢3之间的弹簧9进一步阻尼。根据各方面，弹簧9是波形弹簧。根据其它方面，弹簧9是弹性体橡胶。弹簧9在电枢3停止时阻尼阀针6的不受控移动或反弹。

在关闭阶段期间，阀针6以与方向16相反的方向沿L轴线移动。因而，弹簧17在固定到阀针6的针引导件13上施加力。针引导件13通过焊接连接部12固定到阀针6。针引导件13设置在阀针6处在电枢的与设置针保持器2和电枢保持器7的那一侧相对的一侧上。

关闭力经由针引导件13传输给阀针。自由空间14在针引导件13和电枢3之间。因而，电枢3和针引导件13没有共同接触区域。具体地，在喷射器的整个关闭阶段和打开阶段期间，电枢3和针引导件13没有接触。

在关闭阶段期间，针保持器2和电枢保持器7可以断开。电枢保持器7至少在关闭阶段的一部分期间不与针保持器2接触。在关闭阶段期间，超调也被限制，因为阀针6的移动受针保持器2的移动限制，针保持器2仅仅可以在电枢3和电枢保持器7之间沿L轴线移动。

这允许设置电枢3和阀针6的最大可能超调，且在打开和关闭操作条件两者下更好地控制喷射器行为。此外，所提出的设计允许电枢保持器7和针保持器2之间的更大接触区域15，因而这两个部件之间的磨损减少且在可接受变化范围内保持提升值，具体地对整个喷射器寿命而言。此外，由于大的可用区域15且由于在接触区域15处的减少的比接触压力，不需要接触区域15中的保护性涂层。此外，在打开阶段和关闭阶段期间超调被限制，因而允许更好的喷射器动态控制。电枢3从阀针6断开，使得针保持器2和电枢保持器7一起允许电枢3相对于阀针6的相对移动，且相同元件（针保持器2和电枢保持器7）负责限制电枢3的超调和阀针6的超调。

Claims (8)

1. 一种用于喷射流体的喷射器，包括：

阀针（6），所述阀针能相对于阀主体（4）轴向移动，并且能操作在关闭位置防止流体喷射且在打开位置允许流体喷射；

电枢（3），用于使得阀针（6）以第一方向（16）从关闭位置朝向打开位置移动；

固定到所述阀针（6）的针保持器（2）；和

固定到电枢（3）的电枢保持器（7），

所述针保持器（2）和电枢保持器（7）能可释放地联接，从而当电枢（3）以第一方向（16）移动时，所述针（6）通过电枢保持器（7）和针保持器（2）的移动而以第一方向（16）移动。

2. 根据权利要求1所述的喷射器，其中，电枢保持器（7）用L形状的横截面实现。

3. 根据权利要求1或2之一所述的喷射器，包括在电枢保持器（7）和电枢（3）之间的焊接连接部（11），以将电枢保持器（7）固定到电枢（3）。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的喷射器，其中，针保持器（2）用L形状的横截面实现。

5. 根据权利要求1至4中任一项所述的喷射器，包括在针保持器（2）和阀针（6）之间的焊接连接部（10），以将针保持器（2）固定到阀针（6）。

6. 根据权利要求1至5中任一项所述的喷射器，其中，电枢保持器（7）和针保持器（2）成形为使得电枢保持器（7）和针保持器（2）包括共同接触区域（15）。

7. 根据权利要求1至6中任一项所述的喷射器，包括在针保持器（2）和电枢（3）之间的弹簧（9）。

8. 根据权利要求1至7中任一项所述的喷射器，包括固定到针（6）的针引导件（13），使得在电枢（3）以第一方向（16）移动期间自由空间（14）设置在针引导件（13）和电枢（3）之间。

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