CN105332825B - 喷射器，尤其是用于气态燃料的吹入式喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射器，尤其是用于气态燃料的吹入式喷射器，所述喷射器包括：具有至少一个开口(20)的阀座承载件(2)；阀元件(3)；调节元件(4)，该调节元件设置为将阀元件(3)从第一位置(A)带到第二位置(B)上；和用于操纵所述调节元件(4)的促动器。所述阀元件(3)具有基础元件(30)、密封元件(31)和关节式连接装置(32)，该连接装置连接所述基础元件(30)与所述密封元件(31)。所述阀元件(3)压紧地布置在所述阀座承载件(2)中。所述密封元件在所述第一位置(A)上封闭所述阀座承载件的开口并且在所述第二位置(B)上释放所述阀座承载件的开口。本发明的另一方面涉及包括本发明喷射器的内燃机。

Description

喷射器，尤其是用于气态燃料的吹入式喷射器
技术领域
当前的发明涉及一种喷射器，尤其是用于气态燃料的吹入式喷射器。此外，当前发明涉及内燃机，其包括至少一个根据本发明的喷射器。
背景技术
喷射器，尤其是用于气态的喷射器，已经被充分地认知。为了保证喷射器足够的密封性，例如可以基于耐热性、介质稳定性和耐磨性而使用金属金属密封装置。为了操纵喷射器的阀元件使用促动器。但是在此，喷射器阀元件压到阀座上或者说阀座承载件上的必需的压紧力(密封力)会是高的。缺点是，该必需的高的压紧力必须被所述促动器克服。这强烈地限制了阀功能和特别是强烈限制了用于促动器的解决空间。在此，例如带有磁性特殊材料或者压电材料的、自身特别昂贵的促动器会碰撞到它的边缘上。
发明内容
相比而言，具有本发明特征的、根据本发明的喷射器具有优点：必需的密封力能够与通过促动器施加的力脱耦。由此能尤其减少通过所述促动器产生的力。由此能够实现促动器或者说喷射器更加有利的构造，从而能够在大量生产中大大节省成本。此外，该促动器或者说该喷射器的构造能够适应各种不同的使用区域中的要求。这根据本发明通过这种方式达到：通过将阀元件压紧地布置在喷射器的阀座承载件中来提供必需的密封力。在此，该喷射器，尤其用于气态的燃料的吹入式喷射器，包括具有至少一个开口的阀座承载件、阀元件、设置为将阀元件从第一位置带到第二位置上的调节元件，和用于操纵该调节元件的促动器。根据本发明，该阀元件具有基础元件、密封元件和关节式的连接装置，该连接装置连接该基础元件和该密封元件。此外，根据本发明，该阀元件被压紧地布置在该阀座承载件中。此外，根据本发明，该密封元件在该第一位置上关闭开口并且在该第二位置上释放开口。该促动器可以包括例如磁线圈或者压电体。
申请文件还示出本发明的优选扩展。
优选，可以在阀元件和阀座承载件之间构造有压连接部，以使该阀元件压紧在该阀座承载件中。通过将阀元件压入在该阀座承载件中，该阀元件能够以简单的方式布置成力锁合地压紧在该阀座承载件中。由此能保证用于密封阀座承载件的开口的必需的密封力。优选，所述压连接部能通过热膨胀或者热收缩实现。
另外优选，阀元件的基础元件能盘形地构造。由此该基础元件能简单地并且成本合算地制造。
根据本发明的一种有利的构型，阀元件能一件式地构造并且连接装置可构造为褶皱部。通过阀元件的一件式的构造能避免会在装配多个部件时浮现的潜在错误链。由此还能保证阀元件的功能。当所述连接装置构造为褶皱部时，该连接装置可弹性地变形。由此，例如能够仅将该阀元件从第二位置带到第一位置中，或者说从喷射器的打开状态带到关闭状态中，而促动器不必施加力到该阀元件上。该褶皱部可例如借助压制构造。该褶皱部在此作为喀呖弹簧(Knackfeder)起作用。喀呖弹簧应被理解为金属的弹簧，其中，该金属这样地压制，使得它具有稳定和亚稳定的状态。通过力作用使该金属弯曲，直到该金属由于隆凸而突然经过压稳定状态，其中，形成喀呖声。
优选，阀元件能精确地具有第一和第二位置，其中，密封元件在该第一位置上关闭阀座承载件的开口并且在该第二位置上释放开口。
根据当前发明的另一种替代的有利构型，阀元件能一件式地构造并且连接装置构造成横截面减小的区域，尤其通过一个设置好的槽或者两个设置好的槽构造成横截面减小的区域。该横截面区域能优选通过一个或两个在该阀元件中构造的、在周向方向上延伸的槽产生。通过在该连接装置上的部位上的横截面缩窄或者说材料变薄，该连接装置能够弹性变形地构造。由此，该横截面减小的区域的弹性能被用于，将该阀元件例如从第二位置带到第一位置上，或者说从喷射器的打开状态带到关闭状态，而促动器不必施加力到该阀元件上。
另外优选，该阀元件能仅由金属、尤其弹簧钢构成。因为金属的构件与其它的材料相比更耐温和耐磨，因此该阀元件能被应用在具有高温和发生大的力的要求高的环境中。弹簧钢附加地提供这样的优点：它与其它钢相比具有明显更高的强度和弹性限度。阀座承载件也能优选至少部分地由金属、尤其弹簧钢构成。由此该喷射器能经受得住例如内燃机的整体的计划的使用寿命。
此外，在当前发明的一种有利实施方式中，连接装置可以包括轴承，该轴承将密封元件可转动地支承在基础元件上。因此阀座承载件的开口能通过密封元件关于该基础元件的转动而被关闭或者释放。
有利地，所述调节元件能够线性地运动。由此能够实现简单的、用于操纵阀元件的结构解决方案。此外，可线性运动的调节元件基于简易的必需的导向和支承是有利的。
优选，调节元件可以与阀元件固定地连接。例如该调节元件可借助焊接连接与该阀元件固定连接。由此，能将该阀元件快速地从第一位置，也就是说喷射器的关闭状态，带到第二位置上，也就是说喷射器的打开状态。尤其，该调节元件能与该阀元件的基础元件固定地连接。尤其优选，该基础元件和该调节元件布置在共同的中心线上。由此，能够将力从该调节元件传递到该基础元件上，而不在该基础元件中造成弯矩。
替代地，调节元件能够优选松动地贴靠在阀元件上。由此阀元件从第一位置被带到第二位置上能够仅以基于连接装置或者附加地设置的复位元件的弹性变形的复位力来实现。
此外，有利的是，阀座承载件具有柱体区域，其中，该阀座承载件的开口构造在该柱体区域的外周上。尤其，该阀座承载件可以完全柱形地构造为例如套筒。优选，该阀座承载件的多个开口能够在周向方向上均匀地分布并且布置在一个共同的平面内。尤其，该阀座承载件能优选具有三个开口。相应地，该阀元件则具有三个密封元件，它们在第一位置上封闭阀座承载件的三个开口。所述三个开口或者所述三个密封元件在周向方向上以120度的角度布置。通过在该阀座承载件中设置三个开口，能够例如一方面将足够量的燃料喷射或者吹入到内燃机的燃烧室中以及使得燃料能够均匀地分配到燃烧室中，并且另一方面避免由于发生的高的密封力而损害所述阀座承载件或者喷射器的结构集成性。
另外优选，在周向方向上在密封元件之间构造自由路径，燃料能够经所述自由路径在阀元件的第二位置上或者说在喷射器的打开状态中供入至阀座承载件的开口。
另外优选，密封元件设置为，当该密封元件从第一位置被带到第二位置上或者从第二位置被带到第一位置上时，密封元件执行滚动运动或者翻转运动。
此外，当前的发明涉及一种内燃机，其包括至少一个根据上述构型之一或者其任意组合的、根据本发明的喷射器。由此，上面的关于本发明喷射器所述的优点适用。
另外优选，该内燃机能包括燃烧室，在该燃烧室上直接地布置有根据本发明的喷射器。
附图说明
接下来参照附图详细地阐述本发明的实施例，其中，相同或者功能相同的部件分别用相同的附图标记标示。在附图中示出：
图1根据当前发明第一实施例的喷射器的示意性的、简化的立体剖面图，其中，该喷射器处于关闭状态中，
图2图1中示出的喷射器的示意性的、简化的立体剖面图，其中，该喷射器处于打开状态中，
图3图1中示出的喷射器的放大的区域的示意性的、简化的剖面图，
图4图2中示出的喷射器的放大的区域的示意性的、简化的剖面图，
图5根据当前发明的第二实施例的喷射器的示意性的、简化的立体剖面图，其中，该喷射器处于打开的状态中，和
图6图5中示出的喷射器的放大的区域的示意性的、简化的剖面图，
具体实施方式
下面参照图1至4详细地说明根据当前发明第一优选实施例的喷射器1。
如从图1至4可看出的那样，喷射器1为用于气态燃料的吹入式喷射器，该喷射器1包括具有多个开口20的阀座承载件2、阀元件3、调节元件4和未示出的、电磁线圈形式的促动器。
该阀座承载件2构造为具有封闭的底的套筒并且相应地具有柱体区域21，其中，所述开口20构成在该柱体区域21的外周22上。尤其，在该柱体区域21上设置有三个开口20并且这三个开口在周向方向上均匀地分布。
此外，所述阀元件3具有片形的基础元件30、多个密封元件31和关节式的连接装置32，其中，该关节式的连接装置32连接该基础元件30与所述密封元件31。该阀元件3仅由弹簧钢构成并且一件式地构造。此外，该阀元件3布置成通过压连接部6压紧在所述阀座承载件2中。此外，所述连接装置32构造成横截面减小的区域，该区域通过该阀元件3中的第一槽33和第二槽34产生。槽33，34分别在所述基础元件30的平面侧上构造在所述连接装置32中。
调节元件4设置为将阀元件3从第一位置A(图1)带到第二位置B(图2)中，其中，该调节元件4能够通过所述促动器被操纵。尤其，该调节元件4能够线性地运动。此外，该调节元件4与该阀元件3固定地连接。
阀座承载件2的开口20在第一位置A上通过密封元件31被封闭(喷射器的关闭状态)，这在图1和图3中示出。在第二位置B上，该阀元件3的密封元件31释放阀座承载件2的开口20。这样，该喷射器1处于打开的状态中(图2和图4)。
以下参照图1至4简单地说明根据本发明的喷射器1的作用方式。
从阀元件3的第一位置A出发，促动器被通电(图1和图3)，在该第一位置上阀座承载件2的开口20被阀元件3的密封元件31密封或者说在该第一位置上喷射器1处于关闭的状态中。该促动器的通电造成调节元件4在第一方向R1上的运动，其中，该第一方向R1平行于该喷射器1的纵轴线X-X。由此将该阀元件3带到第二位置B上(图2和图4)，其中，该阀座承载件2的开口20打开。在此，连接装置32弹性地变形。
在喷射器1的纵方向X-X上被供入的燃料(箭头G)现在能够经该阀座承载件2的开口20到达未示出的内燃机的燃烧室7中。如果该促动器的通电终止，该阀元件3能够通过连接装置32的基于其弹性变形的复位力在与所述第一方向R1方向相反的第二方向R2上运动并且被带回到所述第一位置A上。由此，该阀座承载件2的开口20通过密封元件31被封闭。
以下参照图5和6说明根据当前发明第二优选实施例的喷射器1。
第二实施例与第一实施例基本上区别于，阀元件3的连接装置32借助压制构造为褶皱部。该褶皱部的褶皱部线35在图5中示出。在此，该阀元件3作为喀呖弹簧起作用，其中，当该阀元件3从第一位置A被带到第二位置B上时，连接装置32弹性地变形。该实施例中的喷射器1的作用方式相应于第一实施例中的喷射器1的作用方式。
通过根据本发明的喷射器1能够实现成本有利的、空间节省的和不易发生故障的结构。因此也能保证内燃机可靠地运作，其中，能够使每喷射过程或者说吹入过程的燃料量精确地保持。此外，能够避免用于封闭喷射器的附加构件例如复位元件(封闭弹簧)，由此能够高度节省安装空间和成本。
应注意，以上的实施方式仅用作解释性的目的，不用于限制本发明的目的。在本发明的框架内不同的改变和修改是可行的，这并不偏离本发明及其等效技术方案的范围。

Claims (14)

1.喷射器，所述喷射器包括：
-具有至少一个开口(20)的阀座承载件(2)，
-阀元件(3)，
-调节元件(4)，该调节元件设置为将所述阀元件(3)从第一位置(A)带到第二位置(B)上，和
-用于操纵所述调节元件(4)的促动器，
-其中，所述阀元件(3)具有基础元件(30)、密封元件(31)和关节式连接装置(32)，该连接装置将所述基础元件(30)与所述密封元件(31)连接，
-其中，所述阀元件(3)布置成被压紧在所述阀座承载件(2)中，并且
-其中，所述密封元件(31)在所述第一位置(A)上封闭所述阀座承载件(2)的开口(20)并且在所述第二位置(B)上释放所述阀座承载件(2)的开口(20)，
其中所述连接装置(32)包括轴承(37)，该轴承使所述密封元件(31)以能够转动的方式支承在所述基础元件(30)上。
2.根据权利要求1所述的喷射器，其中，在所述阀元件(3)和所述阀座承载件(2)之间构造有压连接部(6)，以使所述阀元件(3)压紧在所述阀座承载件(2)中。
3.根据上述权利要求之一所述喷射器，其中，所述阀元件(3)的基础元件(30)盘形地构成。
4.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述阀元件(3)一件式地构成并且所述连接装置(32)构造为褶皱部。
5.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述阀元件(3)一件式地构成并且所述连接装置(32)构造为横截面减小的区域。
6.根据权利要求4所述喷射器，其中，所述阀元件(3)仅由金属构成。
7.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述调节元件(4)能够线性地运动。
8.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述调节元件(4)与所述阀元件(3)固定地连接。
9.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述调节元件(4)松动地贴靠在所述阀元件(3)上。
10.根据权利要求1或2所述喷射器，其中，所述阀座承载件(2)具有柱体区域(21)，其中，所述阀座承载件(2)的开口(20)构造在所述柱体区域(21)的外周(22)上。
11.根据权利要求1所述喷射器，其中，所述喷射器是用于气态燃料的吹入式喷射器。
12.根据权利要求5所述喷射器，其中，所述连接装置(32)通过所设置的一个槽(33)或者所设置的两个槽(33,34)构造为横截面减小的区域。
13.根据权利要求6所述喷射器，其中，所述阀元件(3)仅由弹簧钢构成。
14.内燃机，所述内燃机包括至少一个根据以上权利要求之一所述的喷射器(1)。
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