CN1092504A - 一种往复式内燃机的燃油喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃油喷射阀，它包括：一个伸入 内燃机气缸内的燃烧室中的阀壳体，在该阀壳体接近 燃烧室的端面设置有一密封阀座(18)。一可动密封 件(20)穿过该阀壳体。在该密封件接近燃烧室的一 端设置有一从该阀壳体中伸出并包括一个与该密封 阀座(18)配合的密封面(19)的菌形阀芯(20′)。流 过阀壳体的燃油开启该阀，因此燃油在升高的压力下 喷入该燃烧室。在该阀壳处设置一帽(8)罩住菌形阀 芯(20′)，该帽在密封阀座(18)的区域至少具有一个 形成燃油喷射的喷孔。

Description

本发明涉及一种往复式内燃机的燃油喷射阀，具有一个伸入发动机气缸中的燃烧室中的阀壳体，该阀壳体在其接近燃烧室的端面包括一密封阀座，并且有一延伸通过该阀壳体的可动密封件，该密封件接近于燃烧室的一端设置有从阀壳体中伸出的菌形阀芯并包括一与该密封阀座配合的密封表面，该阀芯在燃油流过阀壳体的流动方向开启，因此燃油在升高的压力作用下喷入燃烧室。

在这种喷油阀中，密封阀座及与之相配合的密封表面用于当阀打开时形成喷射，因此产生一种类似于锥形的喷雾。公知的燃油喷射阀的缺点之一在于，密封件由于其较大的环形开口横截面只能设置成小的行程，其原因在于在密封阀座与密封表面之间产生的间隙流动是极为敏感的。例如。由在所述的该两表面之间的公差及由该密封件的不同心度将产生不对称的喷雾形状，这种喷雾对燃油在燃烧室中的燃烧具有不利影响。另一缺点在于：当借助于喷油泵产生的喷射压力控制开启截面时，当密封件开启时会发生振动。在关闭期间，在密封件上的这些振动及应变在某些情况下将导致菌形阀芯断裂。然后，该断裂的阀芯将掉入燃烧室中并会在活塞和/或缸壁处产生损害。

本发明的目的在于改进前述类型的喷油阀以避免所述的缺点。

该目的由本发明的喷油阀实现，其中在阀壳体处布置一使密封件的菌形阀芯张紧的帽，在密封阀座的区域，该帽包括至少一个形成燃油喷雾的喷孔。

通过将该帽装于阀芯上可保证断裂的阀芯不再会掉入燃烧室中，而由该帽接住。因此不会再在活塞和/或缸壁处产生损坏。由于这个事实，因此至少要在帽中设置一个喷孔，从而避免了锥形燃油喷雾。而且至少产生一个燃油喷雾，该喷雾具有与那些包括与喷孔的前部相连的并具有锥形密封面（即没有菌头形阀芯）的针阀的喷油阀所产生的燃油喷雾相同的特性。在这些公知的标准喷油阀中喷雾之扩散已证明是成功的，而借助于具有菌形头形的阀芯的本发明的喷油阀也可产生喷雾扩散。本发明的喷油阀的另一个优点在于，密封件的行程可比具有锥形燃油喷雾的已知的喷油阀更大。因此，根据密封件的行程可改变要形成的喷雾的截面尺寸，这里是借助于喷射压力或密封件的调节装置来调节该行程的。

下面借助于附图对本发明的一些实施例作进一步说明。

图1示出了本发明的喷油阀的轴向剖视图;

图2示出了图1的喷油阀的下端放大图;

图3示出了与图2相比改进过的喷油阀的下端;

图4示出了进一步改进过的喷油阀下端;

图5示出了图4的喷油阀的下端视图。

如图1所示，喷油阀包括一壳体1，它由一上体2及一下体3构成，该两体由一锁紧螺帽4连接在一起。该壳体1利用一法兰5装座于气缸头6上，该气缸头6从上相邻于柴油机型的往复式内燃机的气缸（未视出）中的燃烧室7。该壳体1穿过缸头6并利用一直径减少的下部3的一部分3′伸入燃烧室7中。

为了将燃油（沿箭头A）供给喷油阀，该壳体1包括一输油通道10，它首先完全沿径向伸入法兰5中，然后基本上沿壳体的纵向通过上体2并进入下体3，在此它连通入一腔11中，该腔位于靠近壳体中心处。在壳体1中心设有一可轴向移动的密封件20的杆12，该密封件20之下端（图1中）带有一菌形阀芯20′而在该密封件20的上端由一弹簧挡板13顶住，在弹簧挡板的底面支承一压力弹簧14。为了给可轴向移动的杆12导向，该上体2之下半部的下体包括一直通的直径不变的孔9。在上体2的上半部，该孔9之直径加大并形成一个可随杆12一起轴向移动的弹簧挡板13的导向孔。由加宽孔形成的腔15还接纳-压力弹簧14，并在其顶部由螺栓16封住。

该杆12之直径在腔11之上部处变小，所以在形成的细杆部分12′和孔9之间形成一直伸至部分3′的最下端的环形通道17。该部分3′的端面构造成一朝燃烧室7（图2）扩展的锥形密封阀座18的结构。该密封阀座18与相应的密封面19配合，该密封面19构成于菌形阀芯20′的上侧。

部分3′由一螺帽8拧在壳体上，该螺帽之下部分位于燃烧室7中并将阀芯20′装于其中。在密封阀座18的区域，在螺帽8内设有横向于阀的纵向轴线延伸的喷孔21，其用于形成燃油喷射。如图2左边所示，喷孔21具有圆形横截面。在螺帽8的中心，在其内侧设置有一向上抬起的止动面8′，密封件20在其全开位置时抵靠于该止动面8′上。

图2还示出，该螺帽8之内侧密封阀座18之下方还设有一圆柱面8″，它用作该密封件20的导向面，而该密封件20上的密封表面19下方相应也具有一圆柱形结构。该喷孔21的上部边界朝着燃烧室7相对密封阀座18偏移一距离X，这是由于该喷油阀具有一不开启喷油的初始升程。

如图1和2所示的喷油阀如下工作：该阀正常处于关闭位置，即密封件20由其密封面19紧紧抵靠于密封阀座18上，这由压力弹簧14实现。输油通道10的环形室腔17中充满了压力小于100巴（bar）的燃油。燃油喷入燃烧室7中依靠与输油管10连接的喷油泵（该泵未标出）的输油压力。当由燃油压力产生的开启压力超过压力弹簧14的关闭压力时，该密封件朝下移动，所以燃油能从环形室腔17流至喷孔21。随着燃油流过喷孔21，燃油形成喷射并且在进入燃烧室时雾化并在此与压缩空气混合，同时将燃油点火并燃烧。由于喷孔21之上边界相对密封阀座18有一定程度的偏置，因此通过喷孔21之流动大体迟后于阀芯从密封阀座18上的开启。当喷油泵的输油压力减小时，阀芯20′由压力弹簧14作用回复关闭位置，喷射工作结束。密封件的实际行程取决于喷油泵的输油压力及发动机之负荷。全负荷时，该密封件开启直至它抵靠于止动面8′上。

在图3所示的实施例中，喷孔31具有基本上矩形的横截面，密封阀座18相对喷孔31的上边界朝燃烧室7移动。相对于图1和2所示喷油阀的工作的描述，因此该喷射工作随着阀芯20′从密封阀座18上抬起马上开始。

按照图4和5中所示的实施例，在密封件40的杆件12′的下端处，再次设置有一带密封面42的菌形阀芯40′，该密封面42与部分3′的下端面上的密封阀座18配合。该阀芯40′由一螺帽48围住。该螺帽48带有止动面和用于密封件的圆柱形导向面，其结构与螺帽8相同。然而，差别之一是矩形喷孔41之尺寸比图3中所示的螺帽8的大，并且一个在密封面42下方固定在密封件40上的阀板45伸入每个喷孔41中。因此图4和5中每个阀板45的上侧45′在底部限制了形成喷雾的喷孔的横截面。阀板45平行于纵向轴线的边界表面在每个喷孔41的相邻边界表面处以密封方式导向。根据每个喷孔41圆周方向测得的宽度，螺帽48顶部设有同样宽度的缝隙。在每个这种缝隙内伸入一环44的臂43，该环包围部分3′并设置于螺帽48的上边缘上，且能随该螺帽转动。因此图4和5中每个臂43的下端面43′在其上侧与有关喷孔41的形成喷射的横截面接邻。

图4和5所示喷油阀的工作方式原理上与图1和2中所述的相同，即当喷油泵的输油压力超过关闭弹簧的压力时，密封件40朝燃烧室7的方向运动，因此燃油能流出环形空间至喷孔41。其中，喷孔41中的形成喷射的部件的流动横截面由表面43′和45′之间的轴向距离所决定。

在所有说明的实施例中，喷孔数取决于喷油阀的应用场合。如果该喷油阀用于四冲程柴油机中，那么，它通常位于燃烧室的中心并且喷孔绕该喷油阀圆周均匀地分布。当该喷油阀用于在其燃烧室中心布置有排气阀的二冲程柴油机时，则至少有几个喷油阀安置在中心外侧。这时，每个喷油阀布置有一个或多个喷孔，因此喷离它们的燃油以最利于燃烧的方式分布于燃烧室中。

与所述的实施例不同，螺帽8或48也可用夹紧连接取代螺纹连接。

Claims (7)

1、一种往复式内燃机用的燃油喷射阀，具有一伸入发动机气缸内的燃烧室中的阀壳体，在该阀壳体接近燃烧室的端面有一密封阀座，并且具有一穿过该阀壳体的可动密封件，在该密封件接近燃烧室的一端设置有一个从该阀壳体伸出并有一个与该密封阀座配合的密封面的菌形阀芯，并且该阀在燃油流过该阀壳体的流动方向开启，其中，燃油在升高的压力下喷入燃烧室，其特征在于，在该阀壳体处设置一装住该密封件的菌形阀芯的帽，并且在该密封阀座的区域，该帽包括至少一个将形成喷雾的喷孔。

2、按照权利要求1所述的阀，其特征在于：所述密封件的菌形阀芯由该帽之内侧密封导向。

3、按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于：背离燃烧室的喷孔的边界与该阀壳体之密封阀座相连。

4、按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于：背离燃烧室的喷孔的边界相对于该阀壳体的密封阀座朝燃烧室移动。

5、按照权利要求1至4中任一所述的阀，其特征在于：阀芯之外圆周表面的密封面装入一圆柱形表面中，并且该密封面与圆柱形表面之间的边缘控制喷孔进口横截面尺寸。

6、按照权利要求1至4中任一所述的阀，其特征在于：对每个喷孔，密封件的菌形阀芯具有一伸入所述喷孔内的阀板。

7、如权利要求1至6中任一所述的阀，其特征在于：在帽的内侧构成一止动面，其决定了该密封件的最大行程。