CN104169535A - 喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射装置，用于喷射介质，尤其是用于将燃料喷射到内燃机的废气管(1)中，所述喷射装置包括喷射阀(2)和阀保持件(3)，所述阀保持件(3)被一用于容纳喷射阀(2)的孔(4)贯通并形成包围所述孔(4)的空腔(5)，所述空腔(5)能够经由压力空气接口(6)填充压力空气，以便支持喷射和冷却所述喷射阀(2)。根据本发明，空腔(5)构造为与所述孔(4)同中心的环形腔室，所述腔室在废气管侧利用冷却折流板(7)界定，所述冷却折流板(7)具有至少一个压力空气出口(8)，并且牢固地连接到阀保持件(3)。

Description

喷射装置
技术领域
本发明涉及一种喷射装置，用于喷射介质，尤其是用于将燃料喷射到内燃机的废气管中以再生空滤器，所述喷射装置具有权利要求1前序部分所述的特征。
背景技术
这种喷射装置包括喷射阀以及阀保持件，所述阀保持件用于容纳喷射阀。所述阀保持件被一孔贯通，所述喷射阀可安装在所述孔中。所述阀保持件还构成围绕所述孔的空腔，所述空腔可通过压力空气接口填充压力空气以支持喷射和喷射阀的冷却。充入压力空气导致介质呈细雾，并因而优化喷洒。介质是例如燃料，它可通过压力空气支持的燃料喷射来更好地优化燃料的雾化，并因而使空滤器更有效地再生，这有利于满足对可靠排出废气的日益严格的要求。同时，所述压力空气可用来冷却所述喷射阀。冷却现在仍采用水冷实现，如在燃料喷射阀中常常使用的，但是使用压力空气的冷却可代替水冷。
专利文献EP 1 008 732 A1描述了一种对内燃机废气进行后处理的装置，所述内燃机是用过剩空气工作的，所述装置包括计量机构和对计量机构进行冷却的机构，所述计量机构用于控制将还原剂在还原催化器下游引入到废气管中。所述计量机构具有喷射阀，所述喷射阀包括双壁的阀容纳体，所述阀容纳体与所述废气管间接连接，为了冷却所述喷射阀，压力空气通过压力空气产生装置吹入到一空气间隙中，这个空气间隙位于阀容纳体的外壁和内壁之间。喷射阀常用作低压汽油喷射阀。这份专利文献还提出所述阀容纳体与废气管牢固连接，例如焊接。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明的任务是说明一种喷射装置，它不仅用途可变，而且还结构简单，制造成本适宜。
为了实现这个任务，本发明提供了一种具有权利要求1的特征的喷射装置。在从属权利要求中说明本发明的有利的改进方案。
本发明提供的喷射装置用于喷射介质，尤其是用于将燃料喷射到内燃机的废气管中，所述喷射装置包括喷射阀和阀保持件，阀保持件被一孔贯通，喷射阀容纳在这个孔中，并且阀保持件形成围绕所述孔的空腔。为了支持喷射和冷却喷射阀，压力空气通过压力空气接口填充到这个空腔中。根据本发明，这个空腔构成为与所述孔同心的环形腔室，在废气管侧由冷却折流板界定，所述冷却折流板具有至少一个压力空气出口。所述阀保持件和喷射阀一起构成一个模块式结构的喷射装置，不仅适用于喷射燃料，还适用于将还原剂喷射到内燃机的废气管中。因而喷射装置的用途是多样的。在用作燃料喷射阀时，所述阀优选布置成被动阀，通过邻近的控制压力进行控制。所述喷射装置的模块式结构使所述阀的更换成为可能，因而其他形式的阀也适用。
所述空腔构造为环形腔室，这简化了所述阀保持件的制造。而且所述环形腔室优选通过材料侵蚀法，例如钻孔或铣磨，或者通过造型法引入到所述阀保持件的端面上。所述环形腔室的封闭通过安装冷却折流板实现。
根据本发明的优选实施方式，所述阀保持件构造成法兰形式，并具有至少一个孔，以用于容纳固定螺栓。所述阀保持件利用固定螺栓固定在内燃机的壳体部分或者固定在与内燃机相连接的废气管上。所述阀保持件可相应地法兰连接到壳体部分上或者废气管上，并且利用螺栓以简单的方式固定。
进一步优选地，所述阀保持件在止挡面区域中具有密封单元，所述密封单元至少部分地离开所述冷却折流板，布置在所述冷却折流板上方，从而在所述冷却折流板和密封单元之间构成一个隔绝的空气间隙。在所述阀保持件固定在壳体部分上或者固定在废气管上时，所述密封单元位于所述止挡面和壳体部分或废气管之间，因而密封位于这两个部件之间的间隙。以这种方式，所述密封单元至少部分地离开所述冷却折流板，且所述密封单元布置在所述冷却折流板上方，因而所述密封单元沿径向方向相对于阀纵轴超出，构成所述冷却折流板和密封单元之间的空气间隙，这个空气间隙用作绝缘器。此外，离开所述冷却折流板地布置在所述冷却折流板上方的密封单元可用于引导压力空气流。
此外，本发明提出所述冷却折流板构造成罐形，并设有凸缘，所述喷射装置利用所述凸缘安装在壳体部分或者废气管上。也就说说，所述冷却折流板具有朝向外的拱形结构，因而超出所述止挡面。所述冷却折流板的罐形形状允许所述喷射阀深深地向内安装到所述废气管中，从而引起良好的喷洒分布。如果所述喷射装置包括一个至少部分地被引导到冷却折流板上方的密封单元，则所述密封单元的形状很大程度地匹配所述冷却折流板的形状，所述密封单元用于构成位于所述冷却折流板和密封单元之间的不变的空气间隙。
作为改进措施，本发明提出，所述被安装到阀保持件中的喷射阀至少些微地超出所述冷却折流板。也就是说，从所述废气管观察，所述冷却折流板在所述喷射阀后面折回。射出到冷却折流板上方的压力空气可能以这种方式探测到所述喷射介质的整个喷射锥，从而得到精细雾化。也就是说，所述压力空气优选在所述喷射阀外侧和阀保持件外侧同喷射的介质混合。
优选地，所述喷射阀具有至少一个向外打开的阀关闭元件，用于释放至少一个喷射口。对于向外打开的阀关闭元件，因为喷射口区域中可能的沉积物被所述阀关闭元件的打开行程冲开，从而稳定地保证所述阀可靠地打开。
优选地，本发明还提出所述冷却折流板具有多个压力空气出口，这些压力空气出口是环形的，优选以彼此相同的间距和/或以相对于喷射阀相同的距离进行布置。通过这种措施，所述喷射介质单独地或者累计地均匀填充压力空气。
附图说明
下面将参考附图，详细说明本发明的优选实施例，其中：
图1示出了本发明的喷射装置的示意图；以及
图2示出了图1的局部放大剖面图。
具体实施方式
图1示意性地示出了本发明的喷射装置，这种喷射装置用于将燃料喷射到内燃机的废气管1中。所述喷射装置包括向外打开的喷射阀2，喷射阀2容纳在阀保持件3的孔4中，并且通过阀保持件3而与内燃机的壳体部分10连接。阀保持件3为此构造成法兰形式，并且具有孔9以容纳固定螺栓，阀保持件3利用固定螺栓能固定在壳体部分10上。为了密封形成在阀保持件3上的止挡面11和壳体部分10之间的间隙，所述喷射装置还具有密封单元12，密封单元安置在止挡面11和壳体部分10之间。
容纳喷射阀2的孔4被形成在阀保持件3中的腔室5围绕，该腔室可通过至少一个压力空气接口6填充压力空气。除设置所示的两个压力空气接口6外，也可以只设置一个压力空气接口6或者如果存在，例如使用阀保持件3时，还安置其它的接口，其中阀保持件3可替代地连接到水冷循环机构上。环形腔室5延伸到阀保持件3的废气管侧端面，并且由朝向废气管1的冷却折流板7遮盖。冷却折流7与阀保持件3牢固连接，并且冷却折流板7具有多个压力空气出口8，这些压力空气出口8围绕被容纳在孔4中的喷射阀2呈环形布置。冷却折流板7设计为罐形，从而冷却折流板7构成凸缘14，这个凸缘14设置到止挡面11的上方，且伸入到内燃机的废气管1中。为此，冷却折流板7以这种方式超出喷射阀2，使向外打开的喷射阀2的阀关闭元件15从废气管1观察，布置在冷却折流板7之前。以这种方式，全部、至少一个喷射口喷射的喷射流被压力空气俘获并且被雾化，由此确保良好的喷洒调配。
密封单元12布置在止挡面11和壳体部分10之间，且在这里被引导到冷却折流板7上方，从而在冷却折流板7和密封单元12之间构成一个空气间隙13。这个空气间隙13是隔绝的，从而空气间隙13中的温度比废气管1中的温度更低。同时，密封单元12成型为沿喷射流方向引导压力空气。
通过压力空气出口8排出的压力空气的流动路线利用图2中带有附图标记16的箭头表示。压力空气在废气管1中遇到喷射流或者喷射锥17，喷射锥17的特点是喷射角α。喷射角α尤其依赖于至少一个喷射口(未示出)的具体结构。压力空气出口8在冷却折流板7上的位置以及压力空气出口8的个数n相应地适应要求。同样压力空气出口8的直径d也相应地适应要求，压力空气出口8当前实施为节流孔。
本发明不限于图1和2中所示的优选实施例。特别地，根据本发明的喷射装置除用于喷射燃料外，还可喷射其它介质，例如还原剂。在本发明的喷射装置喷射还原剂的具体情形中，所述装置固定在于内燃机相连接的废气管上。特别地，也可对冷却折流板和/或密封单元的具体设计进行可能的修改。

Claims (8)

1.一种喷射装置，用于喷射介质，尤其用于将燃料喷射到内燃机的废气管(1)中，所述喷射装置包括喷射阀(2)和阀保持件(3)，所述阀保持件(3)被一孔(4)贯通并且构成围绕所述孔(4)的腔室(5)，这个孔(4)用于容纳所述喷射阀(2)，并且所述腔室(5)能通过压力空气接口(6)填充压力空气，以便支持喷射和冷却所述喷射阀(2)，其特征在于，
所述空腔(5)在废气管侧由冷却折流板(7)界定，所述冷却折流板(7)具有至少一个压力空气出口(8)，并且所述冷却折流板(7)与所述阀保持件(3)牢固连接。
2.根据权利要求1所述的喷射装置，其特征在于，所述阀保持件(3)构造成法兰形式，并且具有至少一个孔(9)以容纳固定螺栓，所述阀保持件(3)利用该固定螺栓能固定在内燃机的壳体部分(10)上或者固定在与内燃机相连接的废气管上。
3.根据权利要求1或2所述的喷射装置，其特征在于，所述阀保持件(3)在止挡面(11)的区域中具有密封单元(12)，所述密封单元(12)至少部分地被引导到冷却折流板(7)上方，从而在所述冷却折流板(7)和密封单元(12)之间构成一个隔绝的空气间隙(13)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的喷射装置，其特征在于，所述冷却折流板(7)构造成罐形，并且构成一个凸缘(14)，所述喷射装置利用所述凸缘(14)能安装到壳体部分(10)或废气管中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的喷射装置，其特征在于，安装到阀保持件(3)中的喷射阀(2)至少些微地超出所述冷却折流板(7)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的喷射装置，其特征在于，所述喷射阀(2)具有向外打开的、用于释放至少一个喷射口的阀关闭元件(15)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的喷射装置，其特征在于，所述冷却折流板(7)具有多个压力空气出口(8)，这些压力空气出口(8)环形地、优选以彼此之间间距相同和/或以相对于喷射阀(2)间距相同地布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的喷射装置，其特征在于，所述空腔(5)被构造成与所述孔(4)同心地布置的环形腔室。
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