CN106321288B - 具有改进的密封件的气体喷射器 - Google Patents

具有改进的密封件的气体喷射器 Download PDF

Info

Publication number
CN106321288B
CN106321288B CN201610662744.9A CN201610662744A CN106321288B CN 106321288 B CN106321288 B CN 106321288B CN 201610662744 A CN201610662744 A CN 201610662744A CN 106321288 B CN106321288 B CN 106321288B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas injector
sealing gasket
valve
inner sealing
injector according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610662744.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106321288A (zh
Inventor
D·施米德尔
T·兰登费尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN106321288A publication Critical patent/CN106321288A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106321288B publication Critical patent/CN106321288B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F02M21/0269—Outwardly opening valves, e.g. poppet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/0272—Ball valves; Plate valves; Valves having deformable or flexible parts, e.g. membranes; Rotatable valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于吹入气态介质的气体喷射器，包括具有阀体(3)、内密封垫圈(4)和外密封垫圈(5)的阀座组件(2)，其中，阀座(6)设置在所述内密封垫圈与外密封垫圈之间。

Description

具有改进的密封件的气体喷射器
技术领域
本发明涉及一种具有在阀座上的改进密封件的、用于吹入气态介质的气体喷射器。
背景技术
由现有技术公知不同构型的气体喷射器。为了密封此类气体喷射器，可以使用弹性体。但是将弹性体用作密封元件在低温时尤其是低于0℃时存在问题，因为弹性体的弹性显著降低。这可能导致气体喷射器困难的开闭行为，并且对内燃机的冷启动性能产生负面影响。可以在阀座上设置平座来替代弹性体，但该平座必须以极高精度制造，以便能够提供可靠的密封。
发明内容
相较而言，用于吹入气态介质的根据本发明的气体喷射器的优点在于，能够确保阀座上的高密封性。尤其是低温、即0℃以下的温度也不会对气体喷射器的开闭行为产生负面影响。根据本发明，这如此实现，即，气体喷射器包括具有阀体、内密封垫圈和外密封垫圈的阀座组件。此处阀座设置在内密封垫圈与外密封垫圈之间。虽然根据本发明的阀座组件包括至少三个构件，但可以由此实现在阀座上的均匀的表面压力。因此，能够避免尤其在阀座组件外圆周上的不密封性。也可以通过简单的方式实现足够大的横截面，以便能够在气体喷射器开启的情况下吹入足够大的气体体积。
下面示出本发明的优选扩展方案。
阀座组件的阀座优选为内密封垫圈与外密封垫圈之间的无弹性体的平座。因此可以避免弹性体作为密封元件在低温时出现的问题。平座优选通过激光去除方法制造，由此可实现非常高的尺寸精度，这对密封作用产生积极影响。
为了能够实现特别紧凑的结构，优选将阀针固定在外密封垫圈上。
此处特别优选的是，第一万向节轴承位于阀针与外密封垫圈之间。因此可以补偿在气体喷射器运行中可能出现的阀针斜置。
根据本发明的另一种优选构型，气体喷射器包括在阀针上施加预定的预紧力的盖。此处盖固定在外密封垫圈上。盖可以例如借助于焊接连接件焊在外密封垫圈上。优选的是，盖具有突出部，预紧力通过该突出部施加到阀针上。
进一步优选的是，气体喷射器包括第二万向节轴承，该第二万向节轴承支承阀针的远离阀座的端部。因此，阀针可以在它的两个端部处支承在两个万向节轴承上，使得阀针可以特别好地实施补偿运动。
优选的是，内密封垫圈借助于套筒固定在阀体上。此处密封垫圈可以具有多个在径向上向内伸出的与阀体部分搭接的弹簧凸起。替代的是，套筒包括用于固定在阀体上的环绕的环。
为了向要吹入的气体提供大的通过横截面，内密封垫圈优选具有多个弧形或肾形的输入通道。进一步优选的是，外密封垫圈也具有多个弧形的排出通道。因此，能够在气体喷射器开启的情况下提供大的通过横截面。
特别优选的是，阀座恰好具有三个环形平座。由此可以尤其显著地降低制造费用。特别优选的是，三个环形平座的中间一个沿径向布置在内密封垫圈中的输入通道与外密封垫圈中的排出通道之间。
根据本发明的另一种优选构型，内密封垫圈优选包括用于阀针的导向区域。因此，内密封垫圈可以在气体喷射器中承担另一个功能，使得可以有意地保持小的气体喷射器零件数量。
内密封垫圈上的导向区域优选具有至少一个用于气体通过的槽口。
进一步优选的是，在内密封垫圈与阀体之间设置具有至少一个涂层的接触区域。该涂层可以设置在内密封垫圈上或阀体上。替代的是，内密封垫圈和阀体两者都具有涂层。涂层优选是特氟隆涂层。
特别优选的是，内密封垫圈具有允许内密封垫圈至少小量弹性变形的厚度。因此，内密封垫圈也能够补偿可能存在的尺寸公差偏差。
此外，本发明涉及一种内燃机，包括根据本发明的、用于将气态燃料吹入内燃机燃烧室中的气体喷射器。
附图说明
接下里参照附图详细阐述本发明的优选实施例。在附图中示出：
图1根据本发明的实施例的气体喷射器的示意性剖视图；
图2闭合状态下图1的气体喷射器的示意性放大局部视图；
图3闭合状态下放大比例的图1的气体喷射器的阀座组件的简化视图；
图4开启状态下放大比例的图1的气体喷射器的阀座组件的简化视图；
图5图1的气体喷射器的内密封垫圈的示意性俯视图。
具体实施方式
下面参照图1至图5详细阐述根据本发明的优选实施例的气体喷射器1。
由图1看出，气体喷射器1包括阀座组件2，并且构造为向外开启的气体喷射器。阀座组件2包括阀体3、内密封垫圈4和外密封垫圈5。
外密封垫圈5通过盖9与阀针10固定连接。此处盖9通过突出部90将预紧力施加到阀针10上。如图2所示，在阀针10与外密封垫圈5之间构造第一万向节轴承7。
盖9中的突出部90优选构造为半球形，并且阀针10的一个端部同样构造为部分球形，以至于通过突出部90也支持阀针10的补偿运动。
尤其由图5看出，内密封垫圈4包括多个弧形构造的输入通道40。
内密封垫圈4的内开口构造为用于阀针10的导向区域12。此处三个槽口13设置在该内开口中，以便于附加地提供用于气体通过的横截面(参见图5)。
阀座6构造在外密封垫圈5与内密封垫圈4之间。此处阀座6包括第一平座61、第二平座62和第三平座63。此处这三个平座以突出的密封肋的形式设置在内密封垫圈4上，也可以替代地设置在外密封垫圈5上。此处密封肋可借助于激光加工以极高的尺寸精度和平面度制造。此处三个密封肋密封贴靠在外密封垫圈5的表面上。
尤其由图2看出，此处第二平座62沿径向布置在输入通道40与外密封垫圈5的排出通道50之间。
此外，气体喷射器1包括致动器17，例如压电致动器或电磁致动器。第二万向节轴承8设置在致动器的指向阀针的端部与所述阀针10之间。因此，阀针10支承于第一万向节轴承7与第二万向节轴承8之间。因此，阀针10可以很好地实施补偿运动。
呈复位弹簧形式的复位元件15支承于阀体3与固定在阀针10上的弹簧座16之间。此处复位弹簧15的闭合力逆着阀针10的开启方向A起作用。
尤其由图2看出，内密封垫圈4借助于套筒11固定在阀体3上。此处套筒11具有向内突出的凸起21，并且借助于焊接连接件22与阀体3连接。凸起21以预定间距沿着套筒的圆周设置。
在阀体3与内密封垫圈4之间的接触区域18上，要么仅在阀体3上、要么仅在内密封垫圈4上、要么既在阀体3上又在内密封圈4上设置涂层。由此改善了阀体3与内密封垫圈4之间的密封性。要指出的是，也可以设置一个完整环绕的环来代替这些凸起21，用于将内密封垫圈4固定在阀体3上。
套筒11带有在轴向X-X上作用的预紧力地与阀体3焊接在一起，并且通过该轴向预紧力使内密封垫圈4相对于阀体3密封。
此处内密封垫圈4具有厚度B，该厚度如此被选择，使得内密封垫圈4存在预定弹性。因此，内密封垫圈4尤其可以通过自身的弹性变形补偿外密封垫圈5的弹性变形。因此，可以在三个平座61、62、63上实现均匀的表面压力，以至于尤其在外部区域、即第一平座61上实现小的不密封性。
此外，根据本发明具有三个构件阀体3、内密封垫圈4和外密封垫圈5的阀座组件构型导致，外密封垫圈5能够以较小的高度并从而以较小的质量实施。由此可以实现更快的开关时间。
此外，根据本发明的阀座组件2具有简单的制造，因为各个构件可以相对不复杂地制造，例如可借助于切削加工方法和/或激光方法。
此外，根据本发明的阀座组件2的构造使得能够实现：大的气体量不仅可以流过内密封垫圈4内的输入通道40，而且可以流过外密封垫圈5的排出通道50，并且可以流过外密封圈5的外圆周。因此可实现大的开启横截面。
此外要指出的是，也可以将三个平座61、62、63设置在内密封垫圈4上。
图3再次详细示出了气体喷射器的关闭状态，并且图4示出了气体喷射器的开启状态。在图4中，通过箭头标示出气体流过内密封垫圈4和外密封垫圈5以及外密封垫圈5外圆周的流动路径。这说明，在内外密封垫圈中设置多个流动路径，使得能够提供大的开启横截面。由此能够将大的气体体积吹入例如燃烧室中。

Claims (12)

1.用于吹入气态介质的气体喷射器，包括：
-具有阀体(3)、内密封垫圈(4)以及外密封垫圈(5)的阀座组件(2)；
-其中，阀座(6)设置在所述内密封垫圈与外密封垫圈之间，
其特征在于，阀针(10)固定在所述外密封垫圈(5)上，其中，在所述阀针(10)与所述外密封垫圈(5)之间设置第一万向节轴承(7)。
2.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述阀座(6)为所述内密封垫圈(4)与所述外密封垫圈(5)之间的无弹性体的平座(61、62、63)。
3.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，还包括将预定的预紧力施加到所述阀针(10)上的盖(9)，其中，所述盖(9)固定在所述外密封垫圈(5)上。
4.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，设置有第二万向节轴承(8)，该第二万向节轴承支承所述阀针(10)的远离阀座的端部。
5.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述内密封垫圈(4)借助于套筒(11)固定在所述阀体(3)上。
6.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述内密封垫圈(4)具有多个呈贯通口形式的输入通道(40)。
7.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述外密封垫圈(5)具有多个呈贯通口形式的排出通道(50)。
8.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述阀座(6)包括恰好三个环形的平座(61、62、63)。
9.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述内密封垫圈(4)具有用于所述阀针(10)的导向区域(12)。
10.根据权利要求9所述的气体喷射器，其特征在于，所述导向区域(12)具有至少一个用于气体通过的槽口(13)。
11.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述内密封垫圈(4)与所述阀体(3)之间的接触区域(18)在所述内密封垫圈(4)上和/或所述阀体(3)上具有涂层。
12.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述内密封垫圈(4)具有允许所述内密封垫圈(4)至少小量弹性变形的厚度(B)。
CN201610662744.9A 2015-05-12 2016-05-11 具有改进的密封件的气体喷射器 Active CN106321288B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015208767.0 2015-05-12
DE102015208767.0A DE102015208767A1 (de) 2015-05-12 2015-05-12 Gasinjektor mit verbesserter Abdichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106321288A CN106321288A (zh) 2017-01-11
CN106321288B true CN106321288B (zh) 2020-09-22

Family

ID=57208513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610662744.9A Active CN106321288B (zh) 2015-05-12 2016-05-11 具有改进的密封件的气体喷射器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106321288B (zh)
DE (1) DE102015208767A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220911A1 (de) * 2017-11-23 2019-05-23 Robert Bosch Gmbh Gasinjektor mit verbesserten Einblaseigenschaften
DE102021202136A1 (de) * 2021-03-05 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasinjektor zum Einblasen eines Fluids
CN113202658B (zh) * 2021-05-08 2022-03-04 河南航天液压气动技术有限公司 一种小流量微型电磁阀及其装配调节方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019600A1 (en) * 1993-02-16 1994-09-01 Siemens Automotive Corporation Fuel injector
CN1938513A (zh) * 2004-03-30 2007-03-28 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的燃料喷射阀
DE102013202631A1 (de) * 2013-02-19 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Ventil mit einstellbarem Dichtelement
CN105649818A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 罗伯特·博世有限公司 具有弹性体密封座和密封棱边的直接喷入式气体喷射器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019600A1 (en) * 1993-02-16 1994-09-01 Siemens Automotive Corporation Fuel injector
CN1938513A (zh) * 2004-03-30 2007-03-28 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的燃料喷射阀
DE102013202631A1 (de) * 2013-02-19 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Ventil mit einstellbarem Dichtelement
CN105649818A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 罗伯特·博世有限公司 具有弹性体密封座和密封棱边的直接喷入式气体喷射器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106321288A (zh) 2017-01-11
DE102015208767A1 (de) 2016-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106321288B (zh) 具有改进的密封件的气体喷射器
CN105980695B (zh) 用于计量处于高压下的流体的阀
US10221810B2 (en) Directly injecting gas valve
KR20150118150A (ko) 간단한 가이드를 구비한 밸브
KR20190022574A (ko) 유체 계량 밸브, 밸브용 접속부, 및 연료 분사 시스템
JP6349367B2 (ja) 燃料を案内する構成部材、燃料噴射弁および接続部材を有する燃料噴射装置
US20070022997A1 (en) Gasket for a valve of an internal combustion engine
CN111664266B (zh) 阀装置
CN105275668B (zh) 喷射器，尤其是用于气体燃料的吹入喷射器
CN111788420A (zh) 密封装置和流体控制阀
CN105649818B (zh) 具有弹性体密封座和密封棱边的直接喷入式气体喷射器
US9976529B2 (en) Valve assembly for an injection valve and injection valve
CN105370445B (zh) 密封面上具有确定的微结构的气体喷射器
CN104948350B (zh) 具有两个密封区域的气体喷射器
CN115704348A (zh) 具有改进热性能的尤其是用于气态燃料的气体喷射器
CN107476899B (zh) 用于吹入气体的可电磁操纵的阀
CN105888887B (zh) 具有经改善的密封特性的气阀
US9982641B2 (en) Valve assembly with a particle retainer element and fluid injection valve
US10619612B2 (en) Fuel injection valve and fuel-injection system
US10132281B2 (en) Fluid injector
CN105386895A (zh) 具有万向支承件的用于气态燃料的气体喷射器
CN109563938B (zh) 密封组件和阀组件
US20210363945A1 (en) Sealing device
EP3239513B1 (en) Valve closure member with an elastomeric seal, valve assembly and fluid injector
JP7354961B2 (ja) 複合シールリング

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant