CN109416011B - 用于制造用于喷射燃料的喷射器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造用于喷射燃料的喷射器(1)的方法，其中，所述喷射器(1)包括：可沿轴向方向(4)线性运动的关闭体(5)，和阀座元件(8)，该阀座元件具有至少一个用于喷射燃料的通道(9)；阀座(10)，用于关闭至少一个所述通道(9)的关闭体(5)置于所述阀座中；和导向区域(11)，用于对所述关闭体(5)在沿轴向方向(4)运动时进行导向，其中，所述方法的特征在于，所述阀座(10)和所述导向区域(11)被硬车削。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于喷射燃料的喷射器的方法。此外，本发明涉及一种喷射器、尤其根据本发明的方法制造的喷射器。
背景技术
由现有技术已知不同构型的用于喷射燃料的喷射器。通常，喷射器包括阀套筒。在该阀套筒中布置或者集成地构造有阀座元件。关闭体沿轴向方向可线性运动地布置在阀套筒中。阀座元件具有至少一个用于喷射燃料的通道(喷射开口)。此外，在阀座元件中构造有阀座和导向区域。用于关闭至少一个通道的关闭体位于阀座中。导向区域使用于关闭体在沿轴向方向运动时的导向。在制造阀座元件时，阀座和导向区域由于公差原因被压制。部分地，在密封要求提高的情况下，阀座也还必须被球珩磨。此外，存在着阀座被磨削的制造方法。
发明内容
根据本发明的用于制造喷射器的方法设置，阀座以及阀座元件内部的导向区域被硬车削。在本发明的范畴内已经确定，被硬车削的阀座和导向区域不必再被压制和/或被磨削和/或被珩磨。通过硬车削可以制造非常精确的阀座和导向区域，所述阀座和导向区域满足高的密封要求。硬车削尤其能够加工非常小的阀座直径和导向直径。硬车削能够以对小的费事和相应低的成本实现阀座元件的制造。所有这些优点通过根据本发明的用于制造用于喷射燃料的喷射器的方法实现。在此，喷射器包括可沿轴向方向线性运动的关闭体和阀座元件。阀座元件具有至少一个用于喷射燃料的通道。该通道也被称为喷射孔。此外，在阀座元件中构造有阀座和导向区域。在喷射器的关闭状态下，关闭体位于阀座中，使得燃料不能通过至少一个通道被喷射到燃烧室中。在喷射器的打开状态下，关闭体与阀座间隔开，使得燃料能够通过至少一个通道喷射。在阀座元件中的导向区域用于关闭体在沿轴向方向运动时的导向。该关闭体在其燃烧室侧的端部上优选具有球或者球形元件。所述球或者球形元件在导向区域中可线性运动地被导向。根据本发明设置，不但阀座而且导向区域被硬车削。阀座和导向区域的轮廓首先被软车削。随后，至少在阀座和导向区域的区域中进行阀座元件的硬化。在硬化之后，阀座和导向区域被硬车削。优选地，在此设置，在硬车削之后，阀座和导向区域不再被磨削和/或被珩磨。优选地，在本发明的范畴内，当车削加工具有至少440HV10的硬度的表面时，被视为“硬车削”。HV10代表在10千磅(大约98牛顿)的测试力时的维氏硬度。
下面示出本发明的优选扩展方案。
喷射器优选地包括阀套筒。阀座元件优选作为一体的元件与阀套筒分开地制造和硬车削。在制成阀座元件之后，阀座元件与阀套筒连接。用于使关闭体线性运动的机械装置位于阀套筒中。在此，阀套筒用于将所述机械装置或者关闭体对中。在燃烧室侧，关闭体在阀座元件的导向区域中被导向和对中。用于使关闭体线性运动的机械装置尤其可以包括用于操纵关闭体的电磁组件。
优选地设置，阀座和导向区域的轮廓首先被软车削。随后，至少在阀座和导向区域的区域中进行阀座元件的硬化。在硬化之后，阀座和导向区域被硬车削。通过这种处理方式必须在硬车削时去除尽可能少的材料。这导致快速的和成本低的制造方法。
优选地，导向区域包括多个槽和布置在所述槽之间的支撑条。槽和支撑条平行于轴向方向延伸。关闭体、尤其球或者关闭体的球形元件贴靠在支撑条上。在此，导向区域的导向直径相当于所述球或者球形元件的外径，使得关闭体不沿垂直于轴向方向的方向运动。优选地设置，导向区域的所有支撑条同时被硬车削。
为了非常精确地制造阀座和导向区域，优选地设置，阀座和导向区域在阀座元件夹紧的情况下被硬车削。即阀座元件在车床中被一次性地夹紧，以便执行阀座和导向区域的硬车削。
此外，本发明包括一种用于喷射燃料的喷射器。优选根据刚才所说明的方法制造该喷射器。该喷射器包括可沿轴向方向线性运动的关闭体和阀座元件。阀座元件具有至少一个用于喷射燃料的通道。此外，在阀座元件中构造有所说明的阀座和所说明的导向区域。在此，阀座和导向区域被硬车削。优选地，在硬车削之后，阀座和导向区域不被磨削和/或不被珩磨。本领域技术人员可以通过简单地检查在阀座上和导向区域上的表面确定，是否是硬车削的表面。在此，当车削加工具有至少440HV10的硬度的表面时，被视为“硬车削”。
优选地，阀座元件在阀座上和在导向区域上具有至少440HV10、优选至少500HV10、特别优选至少550HV10的材料硬度。
阀座垂直于轴向方向具有阀座直径。该阀座直径通过关闭体在阀座上的支承面限定。优选地设置，阀座直径为最大3mm、尤其最大2mm。
在导向区域上，垂直于轴向方向限定导向直径。尤其，该导向直径通过导向区域的支撑条产生。关闭体的球或者球形元件的直径相当于导向直径。该导向直径优选为最大5mm、特别优选最大4mm。
在阀座元件上限定在燃烧室的方向上的最小壁厚。通道(喷射孔)可以具有带有小的通道直径的区域和带有较大的通道直径的另一区域。阀座元件的最小壁厚相当于具有最小通道直径的区域的长度。优选地，最小壁厚为最大0.8mm、特别优选最大0.7mm、尤其最大0.6mm。
优选地设置，导向区域和阀座相对彼此同轴地布置。在此，同轴度偏差最大0.03mm、优选最大0.02mm、特别优选最大0.01mm。这意味着，阀座和导向区域的中轴线彼此间隔开最大0.03或者0.02或者0.01mm。
在本发明的范畴内已经表明，与磨削和研磨相反地，可以通过硬车削以高效的方式极其精确地加工具有小直径和小壁厚的、非常硬的材料。因此，优选使用上面所列举的尺寸说明。
在根据本发明的方法的范畴内所说明的有利构型和从属权利要求相应有利地应用到根据本发明的喷射器上。在根据本发明的喷射器的范畴内所说明的有利构型和从属权利要求相应有利地应用到根据本发明的方法上。
附图说明
下面参照附图详细地说明本发明的实施例。在附图中示出：
图1示出根据一个实施例的根据本发明的方法制造的根据本发明的喷射器的剖视图，和
图2示出图1的详细视图。
具体实施方式
下面参照图1和2详细地说明根据本发明的一个实施例的喷射器1。喷射器1、尤其喷射器1的阀座元件8根据本发明的方法制造。
图1示出在装配状态下的完整的喷射器1。在此，喷射器1插装在内燃机2的孔中、尤其在缸盖中。图2详细地示出喷射器1的燃烧室侧端部。
喷射器1包括阀套筒3。关闭体5沿轴向方向4可线性运动地被接收在阀套筒3中。关闭体5包括杆6和球7。球7在燃烧室侧固定在杆6上。
此外，在阀套筒3中布置有机械装置17。关闭体7的杆6布置在该机械装置17中。机械装置17用于使关闭体5线性运动，并且因此用于打开和关闭喷射器1。
此外，喷射器1包括阀座元件8。阀座元件8接收在阀套筒3中，并且通过焊缝18与阀套筒3连接。阀座元件8具有空心室，关闭体5的球7接收在所述空心室中。在球7侧向，在阀座元件8中构造有用于对关闭体5导向的导向区域11。此外，阀座元件8具有阀座10。在喷射器1的关闭状态下，球7位于阀座10上。
在阀座元件8的燃烧室侧端部上构造有通道9。导向区域11包括多个支撑条13，所述支撑条通过槽12彼此间隔开。球7贴靠在支撑条13上。待喷射的燃料通过槽12和通道9流到燃烧室中。
不但阀座10而且导向区域11、尤其支撑条13的向内指向的侧已经被硬车削。为此，首先通过软车削制造阀座10和导向区域11的轮廓。然后，阀座元件8被硬化和硬车削。
此外，图2示出阀座直径14。阀座直径14垂直于轴向方向4被测量并且通过在喷射器1的关闭状态下球7在阀座10上的支承面被限定。
此外，图2示出导向直径15，该导向直径相当于导向区域11的对置的支撑条13的距离或者球7的直径。
根据图2，通道9具有位于内部的、具有非常小的通道直径的区域。该区域限定阀座元件8的最小壁厚16。
阀座直径14、导向直径15、最小壁厚16以及在导向区域11和阀座10上的材料硬度优选如在说明书的发明内容部分中和在从属权利要求中所说明的那样选择。
Claims (17)
1.一种用于制造用于喷射燃料的喷射器(1)的方法，其中，所述喷射器(1)包括：
沿轴向方向(4)能线性运动的关闭体(5)，和阀座元件(8)，所述阀座元件具有
·至少一个通道(9)，用于喷射燃料，
·阀座(10)，用于关闭所述至少一个通道(9)的关闭体(5)置于所述阀座中，和
·导向区域(11)，用于对所述关闭体(5)在沿轴向方向(4)运动时进行导向，
其中，所述阀座(10)和所述导向区域(11)被硬车削，
其特征在于，
·所述阀座(10)和所述导向区域(10)的轮廓首先被软车削，
·随后，所述阀座元件(8)至少在所述阀座(10)上和在所述导向区域(11)上被硬化，并且
·在所述硬化之后，所述阀座(10)和所述导向区域(11)被硬车削。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导向区域(11)包括多个槽(12)和布置在所述槽之间的支撑条(13)，其中，所述关闭体(5)贴靠在所述支撑条(13)上，并且其中，所有支撑条(13)同时被硬车削。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阀座(10)和所述导向区域(11)在所述阀座元件(8)夹紧的情况下被硬车削。
4.一种用于喷射燃料的喷射器(1)，其按照根据前述权利要求中任一项所述的方法制造，所述喷射器包括：
沿轴向方向(4)能线性运动的关闭体(5)，和阀座元件(8)，所述阀座元件具有
·至少一个通道(9)，用于喷射燃料，
·阀座(10)，用于关闭所述至少一个通道(9)的关闭体(5)置于所述阀座中，和
·导向区域(11)，用于对所述关闭体(5)在沿轴向方向(4)运动时进行导向，
·其中，所述阀座(10)和所述导向区域(11)被硬车削。
5.根据权利要求4所述的喷射器，其特征在于，所述阀座元件(8)在所述阀座(10)上和在所述导向区域(11)上具有至少440HV10的材料硬度。
6.根据权利要求4或5所述的喷射器，其特征在于，所述阀座(10)垂直于所述轴向方向(4)具有阀座直径(14)，其中，所述阀座直径(14)为最大3mm。
7.根据权利要求4或5所述的喷射器，其特征在于，所述导向区域(11)垂直于所述轴向方向(4)具有导向直径(15)，其中，所述导向直径(15)为最大5mm。
8.根据权利要求4或5所述的喷射器，其特征在于，在所述阀座元件(8)上限定最小壁厚(16)，其中，所述最小壁厚(16)相当于所述通道(9)的长度，其中，仅考虑所述通道(9)的具有最小通道直径的区域，并且其中，所述最小壁厚(16)为最大0.8mm。
9.根据权利要求4或5所述的喷射器，其特征在于，所述阀座(10)和所述导向区域(11)相对彼此同轴地布置，其中，同轴度偏差最大0.03mm。
10.根据权利要求5所述的喷射器，其特征在于，所述阀座元件(8)在所述阀座(10)上和在所述导向区域(11)上具有至少500HV10的材料硬度。
11.根据权利要求5所述的喷射器，其特征在于，所述阀座元件(8)在所述阀座(10)上和在所述导向区域(11)上具有至少550HV10的材料硬度。
12.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，阀座直径(14)为最大2mm。
13.根据权利要求7所述的喷射器，其特征在于，所述导向直径(15)为最大4mm。
14.根据权利要求8所述的喷射器，其特征在于，所述最小壁厚(16)为最大0.7mm。
15.根据权利要求8所述的喷射器，其特征在于，所述最小壁厚(16)为最大0.6mm。
16.根据权利要求9所述的喷射器，其特征在于，同轴度偏差最大0.02mm。
17.根据权利要求9所述的喷射器，其特征在于，同轴度偏差最大0.01mm。
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