CN111005827A - 燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的燃料喷射装置包括至少一个燃料喷射阀(1)和在缸盖(9)中的、用于燃料喷射阀(1)的接收孔(20)，其中，燃料喷射阀(1)具有阀壳体(22)，在该阀壳体的外周面上设置有环形槽(17)，用于将燃料喷射阀(1)相对于接收孔(20)的壁密封的密封环(2)被置入到所述环形槽中。为了对密封环(2)进行热保护使其免受侵蚀的燃烧室气体和被该燃烧室气体携带的颗粒，从第一环形槽(17)看，在燃烧室侧在阀壳体(22)上设置有敞开的、没有被构件占据的第二环形槽(18)，通过该环形槽能够有效地实现燃烧室气体的偏转。燃料喷射装置特别适用于将燃料直接喷射到混合压缩的外源火式内燃机的燃烧室中。

Description

燃料喷射装置
技术领域
本发明从一种燃料喷射装置出发。
背景技术
在图1中示例性地示出一种由现有技术已知的燃料喷射装置，在该燃料喷射装置中，在安装在内燃机缸盖的接收孔中的燃料喷射阀上设置有密封环，所述密封环在其下游端部上用于相对于缸盖密封。该密封环以已知的方式由塑料、通常由PTFE或具有一种或多种填料的PTFE构成。所述燃料喷射装置特别适用于混合压缩的外源点火式内燃机的燃料喷射设备中。
由DE 10 2005 019 313 A1也已知一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置具有安装在内燃机缸盖的接收孔中的燃料喷射阀。在该已知的解决方案中设置，密封环被燃烧室和密封环之间的、附加地布置在燃料喷射阀的喷嘴体上的屏蔽环保护。
在此，屏蔽环在密封环下游布置在该密封环和燃烧室之间。屏蔽环可以直接在密封环上被放入到该密封环自身的槽中。然而，该屏蔽环也可以在空间上与密封环分开地布置在自身的槽中，由此可以避免屏蔽环和密封环之间的热传递。在此，屏蔽环可以低成本地由耐热塑料或由金属制成。借助随后的塑性挤压进行的软金属制造也与弹性弹簧环的制造一样是可行的。因为屏蔽环不是气密的，所以它可以构造为开槽的，以便于装配。然而，屏蔽环也可以构造为带齿的或重叠的，以便在简化可装配性的情况下确保可靠的配合，以便该屏蔽环在将燃料喷射阀装配在缸盖中时不移动。
由DE 10 2008 001 489 A1已知另一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置具有安装在内燃机缸盖的接收孔中的燃料喷射阀。在这里，屏蔽环也在密封环下游布置在该密封环和燃烧室之间。在此，屏蔽环在空间上与密封环分开地布置在自身的槽中，由此可以避免屏蔽环和密封环之间的热传递。该屏蔽环具有圆形横截面或者径向向外倒圆的横截面。
在这些已知的实施方式中，以不利的方式分别需要附加构件如屏蔽环，所述屏蔽环必须以附加的费事被装配。
发明内容
本发明提出一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射装置，所述燃料喷射装置尤其用于将燃料直接喷射到燃烧室中，其中，所述燃料喷射装置包括至少一个燃料喷射阀和用于所述燃料喷射阀的接收孔，其中，所述燃料喷射阀具有阀壳体，在该阀壳体的外周面上设置有环形槽，用于将所述燃料喷射阀相对于所述接收孔的壁密封的密封环被置入到所述环形槽中，其中，从所述第一环形槽看，在燃烧室侧在所述阀壳体上设置有敞开的、没有被构件占据的第二环形槽。
根据本发明的燃料喷射装置具有以下优点：实现一种特别简单且成本低的装置，用于保护布置在燃料喷射阀的下游端部上的密封环。
根据本发明，从用于密封环的第一环形槽看，燃烧室侧在燃料喷射阀的阀壳体上布置有敞开的、没有被构件占据的第二环形槽。该第二环形槽在优化的尺寸设计和布置在阀壳体上的情况下负责：这样地改变渗入到接收孔中的燃烧室气体的方向和速度，使得从燃烧室气体到密封环中的热输入减少并且因此在密封环上不发生不利的材料损害。将面向燃烧室的、呈环形槽形式的凹槽加工在承载密封环的壳体中以有利的方式引起燃烧室气流以径向分量偏转到阀壳体或接收孔上。因此，热传递优选从燃烧气体到金属阀壳体中和/或到金属接收孔中并且恰好离开密封环的塑料密封件进行。
被气体流携带的、源自燃烧的热颗粒也被沉积在第二环形槽中并且从而完全不会达到密封环，在该密封环上，所述热颗粒由于其热容量可能引起密封环的损坏。
通过以下面举的措施能够实现根据本发明的燃料喷射装置的有利扩展方案和改进方案。
以有利的方式，这样地选择第二环形槽的径向深度，使得该径向深度相当于用于密封环的第一环形槽的径向深度的约25至50％，以特别有利的方式约30至40％，以便在燃烧室气体的流动中产生优化的偏转。
根据一个有利的扩展方案，所述第二环形槽的宽度是用于所述密封环的第一环形槽的宽度的约25至35％，所述第二环形槽的宽度在所述阀壳体上是该环形槽的轴向延伸尺度。
根据一个有利的扩展方案，所述第二环形槽靠近所述第一环形槽加工在所述阀壳体中，即在从阀尖端到所述第一环形槽的长度上看，在具有所述密封环的环形槽之前的后三分之一中。
根据一个有利的扩展方案，所述阀壳体的在所述第一环形槽的下槽侧面和所述阀尖端之间的轴向长度为7至10mm之间并且所述第二环形槽布置在所述第一环形槽的下槽侧面下方约2.5mm的区域中。
根据一个有利的扩展方案，从所述第一环形槽的下槽侧面到所述第二环形槽的上槽侧面的距离至少相应于所述第二环形槽的径向深度。
根据一个有利的扩展方案，所述第二环形槽具有很大程度上为矩形的横截面。
此外，有利地设置第三环形槽，该第三环形槽位于第二环形槽和阀尖端之间。借助该敞开的、没有被构件占据的第三环形槽能够在优化的设计中进一步增强燃烧室气体的所希望的偏转效果。此外，提供以下优点：在该第三环形槽的槽底部中借助矫正焊接方法(Richtschweiβverfahren)以有针对性的方式矫正(richten)阀壳体。
附图说明
在附图中简化地示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。
附图示出了：
图1在已知的实施方式中部分示出的燃料喷射装置，
图2在根据本发明的第一实施方式中具有下游阀端部的图1的放大局部II，和
图3在根据本发明的第二实施方式中具有下游阀端部的图1的放大局部III。
具体实施方式
为了理解本发明，在下面根据图1详细地说明燃料喷射装置的已知的实施方式。在图1中作为实施例以侧视图示出呈用于混合压缩的外源点火式内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀1形式的阀。燃料喷射阀1是燃料喷射装置的一部分。燃料喷射阀1以下游端部安装到缸盖9的接收孔20中，所述燃料喷射阀以用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室25中的直接喷射式喷射阀的形式实施。尤其由特氟龙(TeflonTM)构成的密封环2负责燃料喷射阀1相对于缸盖9的接收孔20壁的优化密封。
在阀壳体22的凸肩21或支撑元件19的下端侧21和接收孔20的例如与接收孔20的纵向延伸部成直角地延伸的接收孔20的肩部23之间放入中间元件或去耦合元件24。
燃料喷射阀1在其流入侧端部3上具有到燃料分配器管路(燃料轨4)的插接连接部，该燃料分配器管路通过在燃料分配器管路4的以截面示出的附接接管6和燃料喷射阀1的流入接管7之间的密封环5被密封。燃料喷射阀1被插入到燃料分配器管路4的附接接管6的接收开口12中。在此，附接接管6例如一件式地由真正的燃料分配器管路4突出并且在接收开口12的上游具有直径更小的通流开口15，经由该通流开口进行向燃料喷射阀1的入流。燃料喷射阀1具有用于电接触的电附接插头8，所述电接触用于操纵燃料喷射阀1。
为了将燃料喷射阀1和燃料分配器管路4很大程度上无径向力地彼此间隔开并且将燃料喷射阀1在缸盖接收孔中可靠地压紧，在燃料喷射阀1和附接接管6之间设置压紧保持装置10。该压紧保持装置10实施为弓形构件，例如实施为冲压弯曲件。压紧保持装置10具有部分环形的基础元件11，从所述基础元件弯曲地延伸出压紧保持弓13，所述压紧保持弓在安装状态中在附接接管6的下游端面14上贴靠在燃料分配器管路4上。
燃料喷射阀1的阀壳体22实施为多件式的，然而，在图1中仅示意性地整体示出。在阀壳体的外周面上，在内燃机喷射阀1的下游端部上设置有环形槽17，密封环2被带入到该环形槽中。此外，阀壳体22在该下游端部区域中以柱形外周面延伸，该柱形外周面在安装状态中以到缸盖9的接收孔20壁具有很大程度上恒定的距离的方式延伸。密封环2通过其在阀壳体22和缸盖9的接收孔20壁之间的压紧负责防止燃烧室气体溢出到周围环境中。密封环2通常由塑料如PTFE制成并且在内燃机运行时连续地经受来自密封环的面向燃烧室25一侧的、热的、压缩的燃烧室气体的影响。就此而言，密封环2能够强烈地变热，这能够导致对密封环2的材料损害，由此在密封区域中将不再可靠地排除燃烧室气体泄露。
本发明的任务在于，以特别简单的结构形式保护密封环2更好地免受侵蚀性的燃烧室气体。因此，根据本发明，从第一环形槽17出发来看，在燃烧室侧在阀壳体22上设置有敞开的、没有被构件占据的第二环形槽18。图2示出在根据本发明的第一实施方式中具有下游阀端部的图1的放大的局部II。
第二环形槽18用于这样地改变侵入到接收孔20中的燃烧室气体的方向和速度，使得从燃烧室气体到密封环2中的热输入减小并且因此在密封环2上不发生不利的材料损害。将面向燃烧室25的、呈环形槽18形式的凹槽加工到承载密封环2的阀壳体22中引起燃烧室气体流以径向分量偏转到阀壳体22或接收孔20上，所述环形槽在其形状上也可以与横截面为矩形的形状偏离。因此，热传递优选从燃烧室气体到金属阀壳体22和/或金属接收孔20中并且恰好远离密封环2的塑料密封件进行。因为金属阀壳体22在运行中被在该阀壳体内部的燃料流冷却并且缸盖9被冷却水冷却，所以所传递的热比从密封环2更好地被导出，所述密封环的塑料材料具有比阀壳体2和缸盖9的金属材料明显更小的导热系数和明显更低的熔化温度。
被气体流携带的、源自燃烧的热颗粒也被沉积在第二环形槽18中并且因此不会到达密封环2，在该密封环上，所述热颗粒由于其热容量可能引起密封环2的损坏。
为了在燃烧室气体的流动中产生优化的偏转，符合目的地选择第二环形槽18的径向深度，该径向深度相当于用于密封环2的第一环形槽17的径向深度的约25％至50％、以特别有利的方式约30％至40％。如所示的那样，第二环形槽18的宽度可以相当于用于密封环2的第一环形槽17的宽度的约25至35％，但也绝对可以更宽地被造型，所述宽度在阀壳体22上是环形槽18的轴向延伸尺度。在已知的燃料喷射阀1中，阀壳体22的在第一环形槽17的下槽侧面和阀尖端之间的轴向长度a约为7至10mm之间。以有利的方式，第二环形槽18较紧密地在第一环形槽17之前被加工到阀壳体22中，即在长度a上看，在具有密封环2的环形槽17之前的后三分之一中。因此，第二密封槽18将布置在第一环形槽17的下槽侧面下方约2.5mm的区域中。在该区域中，燃烧室气体已经比在阀尖端区域中更冷。从第一环形槽17的下槽侧面到第二环形槽18的上槽侧面的距离b应由于制造和强度原因至少相应于第二环形槽18的径向深度或者略微更大。
图3示出在根据本发明的第二实施方式中具有下游阀端部的图1的放大的局部III。在该实施例中，在阀壳体22的外周面上还成型有另一第三环形槽27。该第三环形槽27位于第二环形槽18和阀尖端之间，即该第三环形槽构造得更加朝向燃烧室25。借助该敞开的、没有被构件占据的第三环形槽27可以在优化的设计中进一步增强燃烧室气体的所希望的偏转效果。此外提供以下优点：在该第三环形槽27的槽底部中借助矫正焊接方法以有针对性的方式矫正阀壳体22，这通过略微向内拱曲的槽底部来表示。

Claims (9)

1.一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射装置，所述燃料喷射装置尤其用于将燃料直接喷射到燃烧室(25)中，其中，所述燃料喷射装置包括至少一个燃料喷射阀(1)和用于所述燃料喷射阀(1)的接收孔(20)，其中，所述燃料喷射阀(1)具有阀壳体(22)，在该阀壳体的外周面上设置有环形槽(17)，用于将所述燃料喷射阀(1)相对于所述接收孔(20)的壁密封的密封环(2)被置入到所述环形槽中，
其特征在于，
从所述第一环形槽(17)看，在燃烧室侧在所述阀壳体(22)上设置有敞开的、没有被构件占据的第二环形槽(18)。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
所述第二环形槽(18)的径向深度是用于所述密封环(2)的第一环形槽(17)的径向深度的约25至50％、尤其约30至40％。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
所述第二环形槽(18)的宽度是用于所述密封环(2)的第一环形槽(17)的宽度的约25至35％，所述第二环形槽的宽度在所述阀壳体(22)上是该环形槽(18)的轴向延伸尺度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
所述第二环形槽(18)靠近所述第一环形槽(17)加工在所述阀壳体(22)中，即在从阀尖端到所述第一环形槽(17)的长度(a)上看在具有所述密封环(2)的环形槽(17)之前的后三分之一中。
5.根据权利要求4所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
所述阀壳体(22)的在所述第一环形槽(17)的下槽侧面和所述阀尖端之间的轴向长度(a)为7至10mm之间并且所述第二环形槽(18)布置在所述第一环形槽(17)的下槽侧面下方约2.5mm的区域中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
从所述第一环形槽(17)的下槽侧面到所述第二环形槽(18)的上槽侧面的距离(b)至少相应于所述第二环形槽(18)的径向深度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
所述第二环形槽(18)具有很大程度上为矩形的横截面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
在所述阀壳体(22)的外周面上成型有同样敞开的、没有被构件占据的至少一个另外的第三环形槽(27)。
9.根据权利要求8所述的燃料喷射装置，
其特征在于，
在所述第三环形槽(27)的槽底部中，所述阀壳体(22)能借助矫正焊接方法被矫正。
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