CN103998765A - 用于喷射阀的阀组件和喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种用于喷射阀（18）的阀组件（24），包括：具有中心纵向轴线（L）的阀体（26），阀体（26）具有阀体槽（36），阀体槽（36）绕阀体（26）周向延伸，并且被设计成收纳垫圈（40），阀体槽（36）具有第一壁段（32）和第二壁段（34），壁段（32、34）被设计成以下列方式联接至垫圈（40）：即阀组件（24）能密封地联接至燃烧发动机（22）的汽缸盖（14）；和喷射喷嘴（28），喷射喷嘴（28）允许流体流过阀组件（24）。第二壁段（34）被布置成在轴向方向上相对第一壁段（32）远离喷射喷嘴（28）。第一壁段（32）延伸至第一半径（R1），并且第二壁段（34）延伸至第二半径（R2），并且第一半径（R1）大于第二半径（R2）。

Description

用于喷射阀的阀组件和喷射阀

技术领域

本发明涉及一种用于喷射阀的阀组件和喷射阀。

本专利申请要求欧洲专利申请号11194762.8的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

喷射阀广泛使用，尤其地用于内燃发动机，其中可布置喷射阀，以便将燃料配剂到内燃发动机的进气歧管中，或者直接配剂到内燃发动机的汽缸的燃烧室中。能够通过喷射阀将燃料供应至内燃发动机。喷射阀能够以不同的方式联接至内燃发动机的汽缸盖。

喷射阀与汽缸盖的联接需要非常精确，以获得正确的喷射角。

发明内容

本发明的目标在于详细说明一种用于能密封地联接至燃烧发动机汽缸盖的喷射阀的阀组件，该阀组件制造简单，并且便于阀组件与燃烧发动机的汽缸盖之间的可靠和精确的联接。

本发明的目标还在于详细说明一种确保燃料的精确配剂的喷射阀。

通过独立权利要求的特征实现所述目标。在从属权利要求中给出本发明的有利实施例。

根据一个方面，详细说明一种用于喷射阀的阀组件。根据另一方面，详细说明一种包括阀组件的喷射阀。

阀组件包括具有中心纵向轴线的阀体。阀体具有阀体槽，该阀体槽绕阀体周向地延伸，并且被设计成收纳垫圈。特别的，槽在轴向方向上从上侧表面延伸至下侧表面。换句话说，槽的轴向延伸范围可由上下侧表面限定和限制。槽的底表面可从上侧表面延伸至下侧表面。

阀体槽具有第一壁段和第二壁段。第一和第二壁段尤其地是槽的底表面段。在一个实施例中，第一壁段具有与下侧壁的界面，和/或第二壁段具有与上侧壁的界面。在当前背景下，“界面”尤其地是公共边。优选地，第一和第二壁段被设计成以下列方式联接至垫圈：即阀组件能密封地联接至燃烧发动机的汽缸盖。

阀组件包括喷射喷嘴，该喷射喷嘴允许流体流过阀组件。第二壁段被布置成在轴向方向上相对于第一壁段远离喷射喷嘴。尤其地，上侧表面也被布置成在轴向方向上相对于下侧表面远离喷射喷嘴。例如，上侧表面、第二壁段、第一壁段和第一侧表面在朝着喷射喷嘴的轴向方向上以该顺序彼此相随。第一壁段延伸至第一半径，并且第二壁段延伸至第二半径，并且第一半径大于第二半径。

这具有下列优点：即由于可获得垫圈相对于阀体和汽缸盖的高压接触，所以可能有汽缸盖中的阀组件的可靠密封联接。尤其地，可获得在第一壁段与垫圈之间的高压接触。因此，可避免在阀体槽内的垫圈尤其地在轴向方向上的运动。

因此，可避免垫圈从阀体槽的伸出。此外，在垫圈的热膨胀的情况下，尤其地在与阀体的第二壁段相邻的阀体槽内，阀体槽能够收纳垫圈的部分。另外，垫圈的下列体积可保持为小：即在喷射阀的运行期间可能暴露于高温的体积。

在另一有利实施例中，第一壁段和/或第二壁段成形为圆柱形侧表面。这具有下列优点：即可能以非常简单的方式制造壁段。另外，可以这种方式获得用于容纳垫圈的特别大的槽体积。

在一个实施例中，槽的底表面与中心纵向轴线之间的距离在朝着喷射喷嘴的进程中单调增加。在另一实施例中，槽的底表面与中心纵向轴线之间的距离在从上侧表面至第一壁段的进程中单调增加，并且在至下侧表面的另一进程中单调减小。在又一实施例中，阀体具有径向延伸突出体，该径向延伸突出体被轴向地布置在第一壁段和第二壁段之间，该突出体尤其地延伸至大于第一和第二半径的第三半径。

在这些实施例中，可保持垫圈的下列体积特别小：即在喷射阀的运行期间可能暴露于高温的体积。具有径向延伸突出体的阀体也可具有下列优点：即所述突出体形成抵抗垫圈从阀体槽伸出的另外障碍。

在一个实施例中，第二壁段具有比第一壁段大的轴向延伸范围。以这种方式，可在槽的远离喷射喷嘴的部分中获得用于容纳垫圈的特别大的体积。这可降低垫圈由于暴露于高温而受损的风险。

附图说明

在下文中通过示意图的帮助解释本发明的示例性实施例。这些图如下：

图1以示意图示出内燃发动机，

图2以纵向剖视图示出具有阀组件的喷射阀和汽缸盖，

图3示出图2的切口III，其具有第一实施例中的阀组件，

图4示出另一实施例中的阀组件，和

图5示出另一实施例中的阀组件。

具体实施方式

以相同的附图标记指示在不同图示中出现的相同设计和/或功能的元件。

图1示出了内燃发动机22，其具有进气空气道10、马达块12、汽缸盖14和废气道16。在马达块12中布置有燃烧室20。

汽缸盖14包括喷射阀18。汽缸盖14具有凹进15，凹进15可收起喷射阀18的至少部分。密封布置30允许实现喷射阀18在燃烧发动机22的汽缸盖14中的密封。

燃料喷射器18被设计成联接至内燃发动机22的高压燃料室。燃料喷射器18（图1和2）包括阀组件24。此外，喷射阀18被设计成联接至电源，以致动喷射阀18的未示出的致动器单元。

阀组件24包括具有中心纵向轴线L的阀体26，以及轴向穿过阀体26的空腔27（图3至5）。阀组件24还包括被收纳在阀体26的空腔27中的未示出的阀针。在阀组件24的自由端上，形成有喷射喷嘴28，其通过阀针的轴向运动关闭或打开。在关闭位置中，阻止通过喷射喷嘴28的燃料流。在打开位置中，燃料能够通过喷射喷嘴28流入内燃发动机22的燃烧室20中。

如图3至5中所能看到的，阀体26具有阀体槽36，该阀体槽36具有第一壁段32和第二壁段34。尤其地，槽具有底表面362，该底表面362从处于槽36的第一轴向端的上侧表面361延伸至处于槽36的相对的第二轴向端的下侧表面363。第一和第二壁段32、34尤其地是底表面362的部分。第一壁段32和第二壁段34是密封布置30的部分。第一壁段32和第二壁段34是阀体26的部分，并且被布置成周向地围绕阀体26。

第一壁段32和第二壁段34可具有圆形形状。优选地，第一壁段32和第二壁段34形成下列圆柱形表面：它们的中心在中心纵向轴线L上（图3和5）。在替代性实施例中，第一壁段32和/或第二壁段34可形成截顶圆锥表面（例如，参见图4中的第一壁段32）。

在图3、4和5的实施例中，第一壁段32和第二壁段34被布置成彼此轴向远离。与第一壁段32相比，第二壁段34被布置在离喷射喷嘴28更大的距离处。优选地，第二壁段34具有比第一壁段32大的轴向延伸范围。

在图3的实施例中，槽36的底表面362由圆柱形第一壁段32、截顶圆锥中间壁段33和圆柱形第二壁段34组成。在从上侧表面361至下侧表面363朝着喷射喷嘴28的进程中，底表面362离中心纵向轴线L的距离单调增加。具体地，其从上侧表面361至在第二壁段34与中间壁段33之间的界面恒定，在从此界面至在中间壁段33与第一壁段32之间的界面的进程中增加，并且从后一界面至下侧表面363的进程中恒定。

在图4的实施例中，槽36的底表面362由截顶圆锥第一壁段32、截顶圆锥中间壁段33和圆柱形第二壁段34组成。第一壁段32和中间壁段33以下列方式布置：即它们的基部面向彼此。以这种方式，第一壁段32和中间段33可形成具有V形横截面的周向凸缘38。

底表面362与中心纵向轴线L之间的距离在从上侧表面361至第一壁段32的进程中单调增加，并且在至下侧表面363的另一进程中单调减小。具体地，在朝着喷射喷嘴28的进程中，底表面362离中心纵向轴线L的距离从上侧表面361朝着中间段33与第一壁段32的界面单调增加，并且从该界面至下侧表面363单调减小。尤其地，该距离从上侧表面361至在第二壁段34与中间壁段33之间的界面恒定，在从该界面至中间壁段33与第一壁段32之间的界面的进程中增大，并且从后一界面至下侧表面363减小。

在图5的实施例中，突出体38被轴向布置在第一壁段32与第二壁段34之间。在该实施例中，底表面362由圆柱形第一壁段32、突出体38和圆柱形第二壁段34组成。突出体延伸至第三半径R3，该第三半径R3大于第一半径R1和第二半径R2中的每一个。在一种改进中，突出体38具有圆柱形状。

汽缸盖14的凹进15和阀体槽36收纳垫圈40，垫圈40被布置在阀体26的壁段32、34与汽缸盖14的凹进15的内壁42之间。考虑到良好的可识别性，图3和4示出远离壁段32、34以及内壁42的垫圈40，这与其中垫圈40密封地接触壁段32、34以及内壁42的有效状况相反。优选地，垫圈40具有包括PTFE的材料，该材料适合于通常在内燃发动机22中出现的温度。

第一壁段32具有第一半径R1，并且第二壁段34具有相对于阀体26的中心纵向轴线L的第二半径R2。第一半径R1大于第二半径R2。由此，在第一壁段32与垫圈40之间以及在垫圈40与汽缸盖14之间的高的接触压力是可获得的。

在下文中，将详细地描述阀组件24的密封功能：

在内燃发动机22的运行期间，汽缸盖14中和阀体26中的温度通常在热废气流的方向D上降低。因此，第一壁段32的区域及垫圈40的其相邻区域通常暴露于与第二壁段34及垫圈40的其相邻区域相比更高的温度。

在内燃发动机22的运行期间，第一壁段32和第二壁段34通常与垫圈40结合到一起，并且汽缸盖14具有密封功能。因而，可防止燃烧室20中的热废气汽缸盖14中的凹进15在方向D上的离开，所述汽缸盖14中的凹进15收起喷射阀18。

第一壁段32的第一半径R1大于第二壁段34的第二半径R2。因此，第一壁段32与垫圈40之间的接触压力可能非常高。尤其地，在垫圈40的热膨胀的情况下，第一壁段34与垫圈40之间的接触压力可能非常高。这使其可能在阀体26与汽缸盖14之间获得良好的密封功能。第一壁段32与垫圈40之间的高的接触压力可防止下列运动：即在阀体槽36内的垫圈40相对于阀体26和汽缸盖14的运动（尤其地在轴向方向上）。这可防止垫圈40从阀体槽36伸出。

所述阀组件24的另一优点在于，在垫圈40的热膨胀的情况下，阀体槽36能够收纳垫圈40的部分，尤其地收纳在与阀体26的第二壁段34相邻的阀体槽36的部分内。

在内燃发动机22的运行期间，温度可能非常高，并且热废气可能在朝着垫圈40的方向D上流动。由此，垫圈40可能暴露于热气体。由于第一壁段32的第一半径R1比第二壁段32的第二半径R2大，所以与第一壁段32相邻的阀体槽36的体积可保持为小。因此，暴露于热气体的垫圈40的体积可保持为小。

被轴向布置在第一壁段32与第二壁段34之间的图5的实施例的突出体38与垫圈40一起可提供阀体26与汽缸盖14之间的另一密封功能以及用于在阀体槽36内的垫圈40的锁定功能。

Claims (8)

1. 一种用于喷射阀（18）的阀组件（24），包括：

- 具有中心纵向轴线（L）的阀体（26），所述阀体（26）具有阀体槽（36），所述阀体槽（36）绕所述阀体（26）周向延伸，并且被设计成收纳垫圈（40），所述阀体槽（36）具有第一壁段（32）和第二壁段（34），所述壁段（32、34）被设计成以下列方式联接至所述垫圈（40）：即所述阀组件（24）能密封地联接至燃烧发动机（22）的汽缸盖（14），和

- 喷射喷嘴（28），所述喷射喷嘴（28）使得流体能够流过所述阀组件（24），其中，

- 所述第二壁段（34）被布置成在轴向方向上相对所述第一壁段（32）远离所述喷射喷嘴（28），并且

- 所述第一壁段（32）延伸至第一半径（R1），并且所述第二壁段（34）延伸至第二半径（R2），并且所述第一半径（R1）大于所述第二半径（R2）。

2. 根据权利要求1所述的阀组件（24），其中，所述第一壁段（32）和/或所述第二壁段（34）成形为圆柱形侧表面。

3. 根据上述权利要求中的任一项所述的阀组件（24），其中，在所述槽（36）的底表面（362）与所述中心纵向轴线（L）之间的距离在朝着所述喷射喷嘴（18）的进程中单调增加。

4. 根据权利要求1或2所述的阀组件（24），其中，

- 所述槽（36）具有底表面（362），所述底表面（362）在朝着所述喷射喷嘴（28）的轴向方向上从上侧表面（361）延伸至下侧表面（363），

- 所述第一和第二壁段（32、34）被所述底表面（362）包含，

- 所述底表面（362）与所述中心纵向轴线（L）之间的距离在从所述上侧表面（361）至所述第一壁段（32）的进程中单调增加，并且在至所述下侧表面（363）的另一进程中单调减小。

5. 根据权利要求1或2所述的阀组件（24），其中，所述阀体（26）具有径向延伸的突出体（38），所述突出体（38）被轴向布置在所述第一壁段（32）与所述第二壁段（34）之间，所述突出体（38）延伸至第三半径（R3），所述第三半径大于所述第一半径（R1）。

6. 根据上述权利要求中的任一项所述的阀组件（24），其中，所述第二壁段（34）具有比所述第一壁段（32）大的轴向延伸范围。

7. 根据上述权利要求中的任一项所述的阀组件（24），其中，所述第二壁段（34）具有比所述第一壁段（32）大的轴向延伸范围。

8. 一种喷射阀（18），包括根据上述权利要求中的任一项所述的阀组件（24）。