CN103635686B - 燃料喷射器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料喷射阀（1；1a；1b），尤其用于压燃式内燃机，具有控制阀（15）和控制室（8），其中，所述控制室（8）经由排流孔（25）连接到所述控制阀（15）的阀腔室（16），其中阀栓（20）布置在阀腔室（16）中，其中，所述阀栓（20）在第一位置中通过压力弹簧（30）的弹簧力被施加到闭合位置中，在闭合位置中，所述阀栓（20）与阀座表面（41）相互作用，其中，所述压力弹簧（30）布置在相对于所述阀腔室（16）密封的低压区域（27）中，其中，所述阀栓（20）的用于第二位置的打开行程可调整，在第二位置中，所述阀栓（20）与阀座表面（41）间隔开，并且其中，所述阀栓（20）在阀腔室（16）中利用密封套（19）导向，所述密封套径向包围所述阀栓（20）。根据本发明，所述阀栓（20）的打开行程通过使所述阀栓（20）至少间接贴靠在所述密封套（19）上进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射器。
背景技术
这种燃料喷射器从申请人的DE 10 2010 063 540A1已知。为了减少阀腔室中燃料的体积，已知的燃料喷射器提出在与阀腔室分开的低压区域中布置一在闭合位置中对阀栓施加弹簧力的压力弹簧，其中，所述低压区域通过密封套的咬合边缘以液压方式与所述阀腔室分开。所述密封套又用于对布置在阀腔室中轴向可移动的阀栓进行引导和使其下端面与所述阀腔室以液压方式分开。
对于已知的燃料喷射器，在所述低压区域内部布置调整垫片，所述调整垫片同时支承所述压力弹簧的一端面，其中，当所述阀栓利用它的下端面贴靠所述调整垫片时，所述调整垫片用于限界所述阀栓的最大打开行程。所述压力弹簧布置在引导体区域中低压区域的内部，所述引导体的球形下侧贴靠在所述低压区域的基部上，以能够平衡所述低压区域的基部的倾覆运动或平面误差。
此时的缺点是所述阀栓的最大打开行程的调整相对成本高昂，因为使用的调整垫片取决于低压区域的制造精度，尤其是它的深度，以及引导体的制造精度。现在人们甚至尝试通过所述低压区域基部上的平展或者平坦表面更简单地制造所述引导体，然而，所述低压区域基部上的这种平展表面不进行钻孔或车削加工，而是所述平面必须被平展地磨削，但排除了成本原因。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务在于改进燃料喷射器，其能够特别简单或低成本地调整所述阀栓的打开行程。根据本发明，所述任务通过本发明的燃料喷射器实现，所述打开行程通过使所述阀栓至少间接贴靠在所述密封套上进行。也就是说，这意味着所述阀栓的行程的调整从所述低压区域向外延伸移位到所述阀腔室中，从而所述阀栓行程的调整可不依赖于在低压区域中布置的构件及其精度进行，因而成本相对低廉。本发明的基本构思因而满足所述径向围绕阀栓的阀套关于它的长度以希望的或需要的精度构造，由此获得所述阀栓的确定的打开行程。
在具体实施例中说明本发明的燃料喷射器的有利改进方案。至少两个在说明书和/或附图中公开的特征所有组合都落入本发明的保护范围内。
在本发明的全部特别优选的有益实施中提出，所述行程限界利用在阀腔室中布置的调整垫片实现。由此，在制造所述密封套时，所述密封套的长度可以存在比较大的容差，这降低了所述密封套的制造成本。进一步地，例如，所述密封套和调整垫片用不同的材料制成，其中，所述调整垫片设有特别耐磨的或者硬的表面，以避免所述阀栓在所述调整垫片上出现磨损现象或者使其达到最小。相比较地，所述密封套例如能够用相对于所述调整垫片更软的或其它材料构成。
在最后提到的使用调整垫片的变型中特别优选地提出，所述调整垫片布置在所述密封套的面对所述阀座面的侧上，并且为了形成所述行程止挡而与所述阀栓的直径扩大段相互作用。
相对于所述阀腔室中的阀栓，在所述低压区域中的压力弹簧的直径通常比所述阀栓的直径更大。为了能够使弹簧力从所述压力弹簧简单地传递到所述阀栓上，本发明提出在所述压力弹簧和阀栓之间布置一位于所述低压区域中的优选盘形的传递体，所述传递体受到所述压力弹簧施加的弹簧力，贴靠在所述阀栓的背离阀表面的端面上。
由控制阀操纵的、下游的高压液压装置对所述阀栓运动的反应速度尤其取决于所述阀腔室中的燃料体积。为了使所述阀腔室获得相对于所述低压区域密封的尽可能小的燃料体积，在本发明的另一设计方案中提出，所述密封套在面对所述压力弹簧的侧上具有咬合边缘，所述咬合边缘密封地贴靠在所述阀腔室的端面上。
为了不依赖于所述低压区域基部的制造精度，使所述压力弹簧尽可能精确地对准所述阀栓的纵轴，在本发明的另一设计方案中提出，所述压力弹簧在背离阀栓的侧上贴靠在弹簧座元件上。这个弹簧座元件尤其构成用于所述压力弹簧的平展的或者平坦的垫板。
当所述弹簧座元件是引导元件的一部分时，所述弹簧座元件具有优选栓形的引导段，它由所述压力弹簧径向围绕，这样得到引导所述压力弹簧的又一改进方案。
当所述弹簧座元件在背离所述压力弹簧的侧上具有一径向环绕的斜坡时，通过所述弹簧座元件获得引导所述压力弹簧的又一改进方案。由此，所述弹簧座元件也在相对大的直径，尤其是至少几乎对应所述低压区域的直径的直径处齐平地放置在所述低压区域的基部上，因为从环形侧壁到基部的过渡区域进行基于现有制造技术的倒角，不影响所述弹簧座元件在所述低压区域基部行的平展对准。
此外，为了通过构成液压闭合力而提高所述阀栓在朝向阀座面方向上的闭合力，所述密封座在所述阀栓和阀座面之间的直径大于所述密封套的引导孔的直径，所述阀栓在所述引导孔中被引导。
附图说明
在下述优选实施例的说明及根据附图得到本发明的其他优点、特征和细节，在附图中示出：
图1以纵视图示出在控制阀区域中第一根据本发明的燃料喷射器的截面；和
图2和图3同样以纵视图分别示出修改的燃料喷射器，其中，所述压力弹簧在所述低压区域中的布置不同于根据图1的所述压力弹簧在低压区域中的布置。
具体实施方式
相同的构件或者具有相同功能的构件在图中以相同的附图标记表示。
在图1中以纵视图示出第一根据本发明的燃料喷射器1，它尤其用于自燃式内燃机以将喷射到内燃机的燃烧室中。燃料喷射器1的优选用途是具有共轨的燃料喷射机构，所述燃料喷射机构将高压柴油燃料引导到多个燃料喷射器1。燃料喷射器1具有壳体，节流板2和在壳体中布置的阀板3。在这里，节流板2具有端面4。此外，阀板3具有端面5，其中节流板2利用它的端面4贴靠在阀板3的端面5上。另外，节流板2具有背离端面4的另一端面6。
在燃料喷射器1运行时，燃料由通过引导给燃料喷射器1的燃料管通过通道段7(通道段7被引导通过节流板2)，被引导到控制室8中。在这里，通道段7具有在节流板2中构造的入口节流阀9。控制室8在一侧通过节流板2的端面6，在另一侧通过喷嘴针11的端面11以及侧向通过套12进行限界。套12贴靠在节流板2的端面6上。对应控制室8中的压力，喷嘴针11保持在闭合位置中或者逆着闭合方向13被打开。控制室8中燃料的压力在这里作用于燃料室14中的燃料压力和喷嘴弹簧应力。由于在引导间隙48的阀腔室侧端部上形成的高压，产生少许漏油流通过引导间隙48到达减压腔室27。
使用控制阀15控制在控制室8中的燃料压力。控制阀15具有阀腔室16，阀腔室16构造在阀板3中。阀腔室16通过内壁17和密封面18限界，内壁17构造在阀板3上，密封面18是节流板2的端面4的一部分。
在阀腔室16中布置密封套19和至少成段地布置阀栓20。阀栓20在密封套19的引导孔22中被引导。控制阀15具有纵轴23，阀栓20沿着纵轴23可被操纵。
阀板3具有凹部24，排流孔25通到凹部24中。排流孔25在一侧通过凹部24而与阀腔室16连通，在另一侧，排流孔25通到控制室8中。排流孔25具有出口节流阀26。因此，排流孔25使控制室8与阀腔室16连通。具有出口节流阀26的排流孔25在这个实施例中构造在节流板2中。
此外，减压室27形式的低压区域构造在节流板2中，它通过回流通道28而与低压回流等相连通。减压室27因此构成低压区域。用于压力弹簧30的引导元件29布置在减压室27中。在这里，引导元件29具有栓形的引导段31，它由压力弹簧30径向围绕。在朝向减压室27的基部32的方向上，引导元件29具有一体地成型在引导段31上的弹簧座元件33，其中，减压室27的形式为盲孔。弹簧座元件33在面对减压室27的基部32的侧上具有径向环绕的斜坡34。
压力弹簧30利用它的端面支承弹簧座元件33和利用它的另一端面支承盘形的传递体35。不仅传递体35的直径，而且弹簧座元件33的直径优选稍微小于减压室27的内直径，减压室27在它的径向环绕内壁到基部32之间的过渡区域中构造有位于斜坡34区域中圆整的边缘36。
密封套19在它的面向压力弹簧30的端面上具有径向环绕的咬合边缘38，咬合边缘38密封地贴靠在节流板2的端面4上。
阀板3具有部分锥形的接触面40。阀座面41也构造在阀板3上，它是锥形接触面40的一部分。阀栓20与阀座面41相互作用以构成密封座42。在控制阀15的不操纵状态下，密封座42闭合。在这里，一方面，压力弹簧30的力在闭合方向13上起作用，另一方面，在运行时，燃料压力产生的液压力在朝向闭合位置43的方向上起作用。
在密封套19的内壁17和外壁45之间构造燃料间隙46。在这个实施例中，燃料间隙46构造为环形燃料间隙46。燃料从排流孔25通过燃料间隙46到达锥形接合面40区域中的通路间隙47。燃料又通过通路间隙47到达引导间隙48，引导间隙48构造在密封套19和阀栓20之间。
在燃料喷射器1运行时，高压燃料通过入口节流阀9被引导到控制室8中。因此，燃料间隙46中也被调整到更高的燃料压力。这个高的燃料压力还通过通路间隙47而在引导间隙48中起作用。由于密封座42闭合，低压室49在密封座42的每一侧都邻接阀栓20，从而确保了相对于低压室49的密封。因为阀栓20的直径51小于阀座42的直径52，通过燃料压力获得沿闭合方向43的液压闭合力。
阀栓20的操纵通过促动器55进行，促动器55逆着闭合方向43作用到过渡部分59上。促动器55可构造为压电促动器(优选具有液压联接器)或者也可构造为磁力促动器。
为了限界阀栓20的打开行程，在操纵促动器55时，阀栓20的直径扩大段60利用它的下侧61至少间接地与密封套19相互作用。为此，在下侧61和密封套19的面对端60的端面之间布置调整垫片65。调整垫片65的厚度66从阀腔室16的几何尺寸得知，特别是端面4到阀座面41的高度和密封套19的高度。实际上，在阀栓20的打开位置中，在促动器55操纵时，阀栓20的下侧61贴靠在调整垫片65的上侧上，在传递体35的面向压力弹簧30的下侧和引导元件29之间还保留有间隙67。
特别有利的是，阀栓20和调整垫片65之间和/或调整垫片65和密封套19之间的至少一个接触面设有至少一个径向环绕槽，但它/它们在图1的视图中不可见。以这种方式实现也在控制阀15打开时，即在阀栓20被行程止挡时，燃料间隙48的阀腔室侧端部与阀腔室16液压连接。以这种方式避免阀栓20和密封套19之间的液压吸附。
在图2所示的燃料喷射器1a中，引导元件29a只具有一个弹簧容纳元件33a，但不具有与燃料喷射器1相对应的引导段31。
在图3所示的燃料喷射器1b中，与燃料喷射器1相反，在减压室27内部不设置引导元件29。相反地，压力弹簧30支承在传递体35和减压室27的基部32之间。
在不偏离本发明的构思的前提下，上述燃料喷射器1、1a和1b可作出多种改变或修改。这些改变或修改在于阀栓20在它的打开位置中的行程止挡通过密封套19的相应尺寸，但尤其是通过调整垫片65的尺寸进行调整，调整垫片65步子在密封套19和节流板2或者减压室27之间。因此在本发明的情况下，调整垫片65被省去，并且通过相应地精确制造密封套19的长度或高度形成对阀栓20行程的限界。进一步地，密封套19和调整垫片65之间和/或调整垫片65和阀栓20之间的接触面分别构造为平展的或圆锥形的。圆锥角在这里分别选择为构成直角接触面，但也可构成接触线。
Claims (14)
1.一种燃料喷射器(1；1a；1b)，尤其用于自燃式内燃机，其具有控制阀(15)和控制室(8)，其中，所述控制室(8)通过排流孔(25)而与所述控制阀(15)的阀腔室(16)连通，其中，阀栓(20)布置在所述阀腔室(16)中，其中，所述阀栓(20)在第一位置中受到压力弹簧(30)的弹簧力而被加载到闭合位置中，在所述闭合位置中，所述阀栓(20)与阀座面(41)相互作用，其中，所述压力弹簧(30)布置在相对于阀腔室(16)密封的低压区域(27)中，其中，所述阀栓(20)的用于第二位置的打开行程可调整，在所述第二位置中，所述阀栓(20)与阀座面(41)间隔开，并且其中，所述阀栓(20)在阀腔室(16)中被径向围绕阀栓(20)的密封套(19)引导，其特征在于，
所述阀栓(20)的打开行程通过使所述阀栓(20)至少间接贴靠在所述密封套(19)上进行。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述打开行程利用调整垫片(65)限界，所述调整垫片(65)布置在阀腔室(16)中。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述调整垫片(65)布置在所述密封套(19)的面向阀座面(41)的侧上，并且与所述阀栓(20)的直径扩大段(60)相互作用以构成行程止挡。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，在所述压力弹簧(30)和阀栓(20)之间在低压区域(27)中布置一个传递体(35)，所述传递体(35)由所述压力弹簧(30)的弹簧力加载而贴靠在所述阀栓(20)的背离阀座面(41)的端面上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，所述密封套(19)在面向压力弹簧(30)的侧上具有咬合边缘(38)，所述咬合边缘(38)密封地贴靠在所述阀腔室(16)的端面(18)上。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述压力弹簧(30)在背离阀栓(20)的侧上贴靠在弹簧支承元件(33；33a)上。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射器，其特征在于，所述弹簧支承元件(33)是引导元件(29)的一部分，所述引导元件(29)具有引导段(31)，所述引导段(31)由所述压力弹簧(30)径向围绕。
8.根据权利要求6或7所述的燃料喷射器，其特征在于，所述弹簧支承元件(33；33a)在背离压力弹簧(30)的侧上具有径向环绕的倒角(34)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，所述低压区域(27)被构造为盲孔，并且在它的基部(32)中具有圆整的边缘(36)。
10.根据权利要求2或3所述的燃料喷射器，其特征在于，在所述阀栓(20)和调整垫片(65)之间，在所述调整垫片(65)和密封套(19)之间，或者在所述阀栓(20)和密封套(19)之间的接触面中的至少一个上设置至少一个径向延伸的槽，并且所述槽使所述阀腔室(16)和位于密封套(19)和阀栓(20)之间的引导间隙的阀腔室侧端部相互液压连通。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其特征在于，所述阀栓(20)和阀座面(41)之间的阀座(42)的直径大于所述密封套(19)的引导孔(22)的直径，所述阀栓(20)在所述引导孔(22)被引导。
12.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，该燃料喷射器用于自燃式内燃机。
13.根据权利要求4所述的燃料喷射器，其特征在于，所述传递体为盘形。
14.根据权利要求7所述的燃料喷射器，其特征在于，所述引导段为栓形。
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