CN105829698A - 控制阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料喷射器(10)的控制阀装置(12)，其包括孔(10)，活塞(16)可滑动地设置在其中，活塞(16)引导喷射事件，孔(18)以直接切不受限制的流体连通而打开到第一控制室(24)中。

Description

控制阀装置
技术领域
本发明涉及到一种燃料喷射器的阀控制装置。
背景技术
高压燃料喷射器配备有通过控制阀装置液压引导的针或轴。已知为了使不期望的废气排放最小化，针的升起必须以控制的速度发生，同时闭合必须非常快速。在EP2093410和DE102007055895中公开了配备有与限制孔口相关联并控制阀和较大填充阀的阀装置。留下的问题是合适地消减每次喷射事件时产生的液压波。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种燃料喷射器的控制阀装置。本装置包括阀壳，其中设置从高压燃料供给线路延伸到填充室的填充通道，所述填充室与第一控制室处于第一流体连通。该第一流体连通通过由第一弹簧常态偏置打开而远离设置在阀壳中第一阀座的填充阀控制。连通通道从第一控制室延伸到第二控制室，所述第二控制室与低压出口线路处于第二流体连通。该第二流体连通通过由第二弹簧常态偏置闭合而与设置于壳中的第二阀座互补抵接的控制阀控制，该控制阀与驱动器协作从而在所述常态闭合的位置和打开位置之间往返。该装置还包括孔，活塞可滑动地设置在该孔中，活塞将燃料的喷射引入到压缩室中。该孔与第一控制室相处于第三流体连通。
优选地，所述孔直接打开到第一控制室中，所述第三流体连接不受限制。
连通通道配备有限制溢出孔口从而使燃料进入到第二控制室时压力下降。第二控制室的体积最小。
填充阀和控制阀为各自设置有柄部的提升阀，这两个阀同轴设置并且紧密相邻。第二控制室位于填充阀的柄部末端和控制阀之间，从而使所述第二控制室的体积最小。
进一步地，在实施例中，连通通道轴向延伸贯穿填充阀。
此外，填充通道具有设置于填充室之前的另外的限制。
更特别地，第一弹簧是设置于填充室中的盘簧，其环绕填充阀的柄部，以及第二弹簧是具有较平坦形状的板簧，环绕控制阀的柄部接合。
此外，填充阀具有提升挡块，其限制该阀在打开位置和闭合位置之间的位移。
在具体的实施例中，第二阀座设置在阀壳的顶部附近，在所述阀座和低压室之间留下相对地薄的壁。该薄的壁在第二控制室中的压力变化下能够产生轻微的挠曲，从而柔性坐落的、短小而刚性的控制阀和小体积的组合确保良好的力信号传输到驱动器中，其由喷嘴针关闭后控制压力增高引起。
本发明还涉及到一种燃料喷射器，其中可移动的针与喷嘴协作从而允许或者禁止燃料的喷射，该针由如前述段落中记载的控制阀装置液压地引导。
附图说明
下面对本发明通过示例的方式参考根据本发明的控制阀装置的截面视图的附图而进行说明。
具体实施方式
在下文中，相同的元件将会使用相同的附图标记表示。
为了清晰简明起见，附图采用横向的方向。另外，诸如“右、左、顶部、底部、向上、向下”等用词起到说明的作用而不对本发明的保护范围、尤其是关于喷射器安装的多种可能性具有限定作用。
燃料喷射器10包括控制阀装置12，现在参照附图对其进行说明。该燃料喷射器10总体包括针引导壳14，在其中针16在孔18中滑动并与针座可接合，未示出，从而控制燃料从高压燃料供给线路20流过壳部14。
在针引导壳14的顶部固定有阀壳22，该阀壳具有沿着垂直的阀轴线A2延伸的通孔，所述轴线A2相对主垂直轴线A1略微偏移。所述通孔从底部到顶部包括多个轴向部段，现在进行说明。
形成第一控制室24的第一圆柱部段轴向(A2)延伸，且其部段限制以形成第一截头圆锥形阀座26，其打开到填充室28中。填充室28具有曲面壁30并且在所述填充室28之上而轴向A2延伸出圆柱形引导部分32，在其真正的顶部还限制以形成第二截头圆锥形阀座34。所述第二阀座34的中心孔打开到大的低压室36中，由此离开回流低压线路38。
如从图中可以看到的，轴向偏移A1、A2被充分地限制，从而孔18的截面的超过一半直接打开到第一控制室24中，这在第一控制室24和孔18之间形成不受限制的流体连通。
第一提升阀40，表示为填充阀40，配置为与第一阀座26协作。阀的盘插接部42占据第一控制室24体积的主要部分并且填充阀40的柄44轴向向上从所述盘插接部42延伸穿过填充阀28并且在引导部32中被垂直地A2引导。在填充室28中，环绕柄部44设置的盘簧46在曲面壁30的顶部和插接部42的顶部表面之间被压缩，从而使盘簧46永久性地引发填充阀40处于打开位置而远离第一阀座26。
填充阀40进一步的配备有内部轴向连通通道48，其从盘插接部42的下表面延伸穿过阀40到柄部44的顶部表面50。在所述顶部表面50的附近，连通通道48的截面由溢流孔口52限制。
从图中可以看出，连通通道48向下打开在第一控制室24中以及在同样孔18中。
在盘插接部42的下表面，填充阀40配备有提升挡块54，其从所述下表面向下突起从而当填充阀40开启时，限制填充阀40的位移范围，提升挡块54邻靠针引导壳14的顶部表面。
第二提升阀56，表示为控制阀56，设置在填充阀40上方，从而与第二阀座34协作。控制阀56比填充阀40小并且同样配备盘插接部58和向上延伸到低压室36中的柄部60。在所述低压室36中，弹簧62环绕柄部60设置从而向上引起控制阀56处于闭合位置，盘插接部58互补邻靠第二阀座34。
在优选的实施例中，如图所示，弹簧62是通过键64保持而环绕柄部60的平坦弹簧。实际上，柄部60在其顶部设置有径向向外延伸的表面，该表面与键64相接合。在图中，所述表面跟随有圆锥部；其他可选的方案可行的，例如槽。平坦弹簧62可以例如是板簧或是碟簧。
图上未示出导向驱动器，例如驱动器66，其与控制阀56协作以在将其推离第二阀座34时将其向下打开。
第二控制室68形成于圆柱引导部32中，位于填充阀的柄部44的顶部表面50和控制阀56的下表面之间。如图所示，装置12使得第二控制室68非常小，因为柄部44的顶部表面50设置为紧密邻近控制阀56的下表面。
从供给线路20向内径向延伸出填充通道70，在其中设置另外的限制孔口72，其打开在填充室28的曲面壁30中。
现在对阀装置12的运行模式进行说明。
在第一阶段中，当由于针16处于向下位置与针座互补邻靠时燃料的喷射被禁止。驱动器66未被激励，因此控制阀56常态关闭，填充阀40常态打开。在高压线路20、填充通道70、填充室28、第一控制室24、孔18的顶部、连通通道48和第二控制室68之间建立起持续流体连接。该体积内填充有高压燃料，其将针16维持在向下位置上。
在第二阶段中，通过激励驱动器66而启动喷射事件，所述驱动器66向下推压打开控制阀56。第二控制室68中的高压燃料迅速流入到低压室中，并且由于第二控制室68的体积小，这使得第二控制室68突然产生压降从而将填充阀40向上抬起，其移动到闭合位置。上述的流体连通由于填充阀40的闭合而中断。在孔18的顶部的高压燃料流过连通通道48，其流速被溢流孔口52的截面所限制，并且在流过溢流孔52时燃料压力下降。孔18中的压力下降，且针16以取决于溢流孔口52的截面而控制的速度向上移动。
在第三阶段中，前述的启动的喷射事件通过使得激励驱动器66终止而终止。所述平坦弹簧62朝着闭合第二阀座34而向上拉动控制阀56。包含于孔18的顶部、连通通道48终、第二控制室68中的燃料迅速地调节至共同压力。填充阀40，现在主要由盘簧46和包括于填充室28中的高压燃料的合力引发，打开以重新建立起流体连通的全部体积(如前文所述)。在所述体积中，燃料快速地再加压，朝着关闭喷嘴座而推动针16，并且终止喷射事件。
由于设置在填充通道70中的另外的限制孔口72，任何在高压线路20以及填充通道70中的位移的液压波都在所述节流孔72和填充室28中迅速消减。
该优选的实施例的补充的特征在于，放置在阀壳22顶部的附近的第二阀座34在所述座34和低压室36之间留有相对地薄的壁74。该薄的壁74在第二控制室68中的压力变化下能够轻微挠曲。柔性坐落的、短而刚性的控制阀与小体积的组合确保良好的力信号传输到驱动器中，其由喷嘴针关闭后控制压力增高引起。

Claims (11)

1.燃料喷射器(10)的控制阀装置(12)，包括：阀壳(22)，其中设置从高压燃料供给线路(20)延伸到填充室(28)的填充通道(70)，所述填充室(28)与第一控制室(24)处于第一流体连通，所述第一流体连通通过由第一弹簧(46)常态偏置打开而远离设置在阀壳(22)中第一阀座(26)的填充阀(40)控制；以及连通通道(48)，其从第一控制室(24)延伸到第二控制室(68)，所述第二控制室(68)与低压出口线路(38)处于第二流体连通，所述第二流体连通通过由第二弹簧(62)常态偏置闭合而互补地邻靠设置于壳(22)中的第二阀座(34)的控制阀(56)控制，该控制阀(56)与驱动器(66)协作从而在所述常态闭合的位置和打开位置之间往返；以及孔(18)，活塞(16)可滑动地设置在该孔(18)中，该活塞(16)将燃料的喷射引入到压缩室中，该孔(18)与第一控制室(24)处于第三流体连通，
其特征在于，所述孔(18)直接打开到所述第一控制室(24)中，所述第三流体连通不受限制。
2.如前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，连通通道(48)配备有限制溢出孔口(52)，从而使燃料进入到第二控制室(68)时压力下降。
3.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中第二控制室(68)的体积最小。
4.如权利要求3所述的控制阀装置(12)，其中，填充阀(40)和控制阀(56)为各自设置有柄部(44，60)的提升阀，这两个阀(40，56)同轴(A2)设置并且紧密相邻，第二控制室(68)在填充阀的柄部(44)末端和控制阀(56)之间，从而使所述第二控制室(68)的体积为最小。
5.如权利要求4所述的控制阀装置(12)，其中，连通通道(48)轴向(A2)延伸贯穿填充阀(40)。
6.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，填充通道(70)设置有在填充室(28)之前设置的另外的限制(72)。
7.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，第一弹簧(46)是设置于填充室(28)中的盘簧，环绕填充阀(40)的柄部(44)。
8.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，第二弹簧(62)是具有相对平坦形状的板簧，环绕控制阀(56)的柄部(60)接合。
9.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，填充阀(40)设置有提升挡块(54)，其限制该阀在打开位置和闭合位置之间的位移。
10.如任一项前述权利要求所述的控制阀装置(12)，其中，第二阀座(34)设置在阀壳(22)的顶部附近，在所述阀座(34)和低压室(36)之间留下相对地薄的壁(74)，所述薄的壁(74)在第二控制室(68)中的压力变化下能够轻微的挠曲，从而柔性就座的、短而刚性的控制阀(56)与小体积的组合确保良好的力信号传输到驱动器，其由喷嘴针闭合后控制压力增高引起。
11.燃料喷射器，其中，可移动的针与喷嘴协作从而允许或者禁止燃料的喷射，所述针由如任一前述权利要求中的控制阀装置液压地引导。
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