CN109642528A - 用于计量流体的阀，用于阀的附接件和燃料喷射设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于阀(2)的附接件(3)，所述阀用于计量流体，所述附接件包括密封区段(19)，在所述密封区段上布置有至少一个环形的密封元件(22)。所述环形的密封元件(22)关于纵轴线(18)在周向上包围所述密封区段(19)。此外，所述环形的密封元件(22)借助支撑环(23)支撑在所述密封区段(19)的端部(31)上。所述密封区段(19)至少在区域(19’)中沿所述纵轴线(18)构型有沿着所述纵轴线(18)增大的周边，在所述区域中，所述环形的密封元件(22)包围所述密封区段(19)。

Description

用于计量流体的阀，用于阀的附接件和燃料喷射设备
技术领域
本发明涉及一种用于计量流体的阀，尤其一种用于内燃机的燃料喷射阀、一种用于这种阀的附接件和一种具有这种阀的燃料喷射设备。本发明特别涉及机动车的燃料喷射设备领域，在所述燃料喷射设备中借助多个喷射器优选实现将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。
背景技术
由US 2011/0000464 A1已知一种喷射器装配组件，其中，在附接接管上布置有密封环，该密封环通过支撑环支撑在附接接管的凸肩上。附接接管在其密封环的区域中插入到杯座中，由此，密封环相对于周围环境密封杯座的内部空间，以便将燃料引导到喷射器的附接接管中。
由US 2011/0000464 A1已知的喷射器装配组件具有以下缺点：在喷射器的使用寿命期间尤其可能出现变差的密封作用。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的附接件、根据本发明的具有权利要求8特征的阀和根据本发明的具有权利要求9特征的燃料喷射设备具有以下优点：能够实现改进的构型和工作方式。尤其可以实现改进的密封作用。特别能够实现改进的应用范围，这例如涉及使用范围和/或使用寿命。
根据密封元件的构型，不仅在使用寿命期间，而且例如在对于应用重要的温度范围方面产生密封性限制。以有利的方式，通过所提出的密封区段的构型可以实现改进的密封功能，借助该构型也可以实现在低温时的改进的密封作用。因此，所提出的构型能够实现对密封功能的支持。
根据权利要求2的扩展方案具有如下优点：在插入时已经能够在密封区段和杯座之间将密封元件夹紧或者预紧。因此，在引入燃料时已经能够实现可靠的密封作用，而密封元件不会由于燃料压力上升而首先经受位置改变。
在根据权利要求3的扩展方案中，能够以有利的方式实现密封区段在其外侧上关于纵轴线的轴对称的构型。此外，在此有利的是，密封区段至少在所述区域内与沿着纵轴线插入到杯座中的接合方向相反地构型有沿着纵轴线增大的外径。
特别对于根据权利要求4的扩展方案而言，能够证明特别好的有效性。特别地，不但在以低温进行的实验室试验中而且借助模拟能够证明在该构型中非常好的密封特性。在此，附接件的实施为锥形的轮廓具有以下作用：用作密封元件的密封环不被用作流体的介质冲刷。在此，特别通过模拟能够表明：通过锥形的构型由原理决定地实现接触压力增强并且从而实现密封作用。由此恰好能够在低温范围内实现提高的密封作用。在附接件的柱体周面形构型处于密封元件与附接件共同作用以形成密封作用的区域内时，不是这种情况。
在根据权利要求5的扩展方案中，在几何形状上观察，支撑环构型为无缝环绕的支撑环是特别有利的。然而，由于装配的原因，支撑环也可以构型为开缝的支撑环、尤其开缝的支撑盘。支撑环能够以有利的方式将密封元件相对于背离压力的一侧支撑。在加载有系统压力的情况下，密封元件也抵着支撑环被加载并且弹性地变形。
在根据权利要求6的扩展方案中，支撑环例如可以具有锥形的支撑面，尤其当密封区段在该区域中构型为锥形时，由此，支撑环也关于纵轴线限定地定位。以这种方式，也可以通过支撑环的位置预给定密封区段的端部。支撑环优选由耐温度材料构成。支撑环优选由聚酰胺构成。支撑环优选不开缝地、而是环形闭合地构型。在此，支撑环可以这样地构造，使得它至少由于在运行中存在的压力在锥形的密封区段上轴向地移位并且在此膨胀。在此，所述构型优选这样地协调，使得支撑环膨胀，直至该支撑环在外部贴靠在杯座上。由此可以通过支撑环在密封区段与接收件的内表面、尤其杯座的内表面之间形成二次密封，该二次密封补充通过密封环促成的密封作用。
在一个变型的构型中，支撑环具有锥形的支撑面，当密封区段在所述区域中构型为锥形并且支撑环关于纵轴线被压到密封区段上并且然后相应地定位时。根据构型而定，然后可以通过密封环或支撑环所得到的位置预给定密封区段的端部。
在权利要求7中给出密封元件的有利构型。在此，相应于在松弛的初始状态下具有圆形横截面的O型圈的密封元件构型尤其可以是有利的。
根据权利要求10的构型具有以下优点：可以实现密封元件的自增强的密封作用，因为通过燃料压力对密封元件向内朝向密封区段并且同时向外朝向接收件的柱体周面形内表面的加载被增强。如果实现相应的构型，则这尤其并且可能也仅在动态压力负载(例如在0.67s内从几乎0bar到超过300bar)方面和/或在低温时(例如-40℃)、即例如在弹性体的所谓的TR10值以下适用。
附图说明
在下面的说明中参照附图详细地阐述本发明的优选实施例，在所述附图中，相应的元件设有相同的附图标记。附图示出了：
图1相应于本发明的一个实施例的在局部示意性的截面示图中的具有阀的燃料喷射设备，所述阀具有附接件，和
图2在纵截面中的在图1中所示的阀的密封元件和支撑环的局部示图。
具体实施方式
图1相应于一个实施例在局部示意性的截面示图中示出具有阀2的燃料喷射设备1，该阀具有附接件3。阀2尤其可以构造为燃料喷射阀2。一个优选的应用情况是燃料喷射设备1，在该燃料喷射设备中，这种燃料喷射阀2构造为高压喷射阀2并且用于将燃料直接喷射到内燃机的所配属的燃烧室中。在此，可以使用液态或气态燃料作为燃料。
在该实施例中，附接件3构型为附接接管3并且以合适的方式集成到阀2中。附接件3具有凸肩4，例如在装配状态下，在该凸肩上可以作用有保持箍或类似装置，以便将阀2与接收件5连接。在该实施例中，接收件5构型为杯座5。
燃料喷射设备1具有引导燃料的部件6，在该实施例中，所述部件构型为燃料分配器6，尤其燃料分配器条6。在此，杯座5可以是引导燃料的部件6的组成部分。
在运行中，燃料通过一个或多个泵7从箱8被输送到燃料分配器6中。然后，燃料分配器6将燃料分配给燃料喷射阀2，该燃料喷射阀与相应的杯座5连接。在该实施例中，为了简化示图仅示出燃料喷射阀2和杯座5。在此，通过管路8、9、10示意性地示出燃料的分配。
杯座5具有至少部分柱形的接收空间15，该接收空间至少在部分区域内具有柱体周面形的内表面16。为了装配，燃料喷射阀2在沿着纵轴线18的接合方向17上被插入到杯座5中。由此，附接件3的关于纵轴线18观察的密封区段19沿着纵轴线18到达柱体周面形的内表面16上。
附接件3具有管状的金属基体20，该基体具有在该实施例中构型为阶梯孔21的通孔21。此外，附接件3具有构造为密封环22的密封元件22和支撑环23。该支撑环23优选构造为在周向上闭合的支撑环23。
密封元件22构型为O型圈。优选地，密封元件22在松弛状态下的轮廓实施为圆形，如图2中所示的那样。
密封区段19构型在基体20上并且在区域19'上延伸。在区域19'中，密封区段19具有锥形的外周面24。在此，该锥形的外周面24是截锥体的外周面24。在此，锥形的外周面24沿接合方向17逐渐变细。这意味着，锥形的外周面24与接合方向17相反地扩宽。因此，在该实施例中，密封区段19具有沿着纵轴线18的、与接合方向17相反地增大的外径25。随着外径25增大，在密封元件22上的周边也沿着纵轴线18增大。在该实施例中，所述周边由具有外径25的圆得出，该外径在密封区段19中与接合方向17相反地增大。
因此，附接件3的基体20的密封区段19在区域19'中沿着纵轴线18构型有沿着纵轴线18增大的周边，在所述区域中，环形的密封元件22包围密封区段19。
在将附接件3插入到杯座5中时，密封元件22压抵着支撑环23。由此，密封元件22在插入到杯座5中之后定位。此外，密封元件22在锥形的外周面24上发生弹性变形。在此，密封元件22也压抵着杯座5的柱体周面形内表面16。如果随后燃料通过管路8被引导到杯座5的内部空间26中，则对密封元件22加载以燃料压力。在此，能够发生密封元件22的进一步变形。在此，得到随着压力自增强的密封作用。
在该实施例中，支撑环23具有贴靠在密封区段19上的支撑面30。在此，支撑面30同样构型为锥形，其中，可以预给定与锥形外周面24相同的张开角。以这种方式，通过支撑环23对于密封区段19预给定沿着纵轴线18的端部31。然后，密封元件22借助支撑环23支撑在密封区段19的端部31上。
图2以纵截面示出该实施例的在图1中所示的燃料喷射设备1的阀2的密封元件22和支撑环23的局部示图。在此示出在初始状态中、即没有弹性变形的密封元件22。在此，密封元件22具有圆形的轮廓。在装配时，密封元件22在内侧32上通过基体20的密封区段19变形。此外，密封元件22在外侧33上压抵着杯座5的柱体周面形内表面16。因此，在外侧33的区域中也发生密封元件22的变形。
在运行中，密封元件22在面向用燃料充注的内部空间26的燃料侧34上被加载以燃料压力。在此，密封元件22以其支撑侧35支撑在支撑环23的支撑面36上。在此，支撑面36可以垂直于纵轴线18取向。
本发明不局限于所说明的实施例。

Claims (10)

1.一种用于阀(2)、尤其用于内燃机的内燃机喷射阀的附接件(3)，所述阀用于计量流体，所述附接件具有密封区段(19)，在所述密封区段上布置有至少一个环形的密封元件(22)，其中，所述环形的密封元件(22)关于纵轴线(18)在周向上包围所述密封区段(19)，并且其中，所述环形的密封元件(22)至少间接地支撑在所述密封区段(19)的端部(31)上，
其特征在于，
所述密封区段(19)至少在区域(19')中沿着所述纵轴线(18)构型有沿着所述纵轴线(18)增大的周边，在所述区域中，所述环形的密封元件(22)包围所述密封区段(19)。
2.根据权利要求1所述的附接件，
其特征在于，
所述密封区段(19)至少在所述区域(19')中与沿着所述纵轴线(18)插入到杯座(5)中的接合方向(17)相反地构型有沿着所述纵轴线(18)增大的周边。
3.根据权利要求1或2所述的附接件，
其特征在于，
所述密封元件(19)至少在所述区域(19')中构型有沿着所述纵轴线(18)增大的外径(25)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的附接件，
其特征在于，
所述密封区段(19)至少在所述区域(19')中构型有锥形的外周面(24)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的附接件，
其特征在于，
在所述密封区段(19)上布置有至少一个支撑环(23)，所述支撑环(23)关于所述纵轴线(18)至少部分地在周向上包围所述密封区段(19)，并且，所述密封元件(22)至少在运行中借助所述支撑环(23)支撑在所述密封区段(19)的通过所述支撑环(23)预给定的端部(31)上。
6.根据权利要求5所述的附接件，
其特征在于，
所述支撑环(23)具有贴靠在所述密封元件(22)上的支撑面(36)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的附接件，
其特征在于，
所述密封元件(22)构造为能够弹性变形的密封元件(22)，和/或，所述密封元件(22)构型为O型圈形。
8.一种用于计量流体的阀(2)，尤其用于内燃机的燃料喷射阀，所述阀具有根据权利要求1至7中任一项所述的附接件(3)，流体能够经由所述附接件被供应。
9.一种燃料喷射设备(1)，尤其用于混合压缩的外源点火式内燃机，所述燃料喷射设备具有至少一个引导燃料的部件(6)和至少一个根据权利要求8所述的阀(2)，所述部件具有接收件(5)，所述阀构造为燃料喷射阀(2)，其中，所述阀(2)的附接件(3)能够沿所述纵轴线(18)插入到所述接收件(5)中。
10.根据权利要求9所述的燃料喷射设备，
其特征在于，
所述接收件(5)具有至少部分柱形的接收空间(15)，所述密封元件(22)在装配状态下在外部贴靠在所述接收件(5)的柱体周面形的内表面(16)上并且在内部贴靠在所述密封区段(19)上，并且所述密封元件(22)在运行中被燃料压力沿着所述纵轴线(18)在相对于所述密封区段(19)的增大的周边的反方向上加载。
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