CN111271201B - 燃料喷射阀 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的燃料喷射阀(1)的特征尤其在于：实现流入接管(7)相对于燃料分配器管路(4)的接收开口(12)的改善的密封。为此在所述流入接管(7)上设置有支撑环(25)，所述支撑环从下方卡住流入侧的密封环(5)，其中，所述支撑环(25)具有平面的下侧(31)，用于放置在所述流入接管(7)的肩部(26)上以及具有垂直于该下侧地构成的外周侧(33)，上侧(34)从所述外周侧径向向内倾斜地朝所述下侧(31)的方向下倾，使得所述支撑环(25)具有三角形横截面。所述密封环(5)能够以有利的方式贴靠到倾斜的上侧(34)上。所述燃料喷射阀特别适用于将燃料直接喷射到混合压缩的外源点火式内燃机的燃烧室中。

Description

燃料喷射阀
技术领域
本发明从一种燃料喷射阀出发。
背景技术
在图1中示例性地示出由现有技术已知的燃料喷射设备，其流入接管借助已知的、由弹性体构成的密封环相对于燃料分配器管路的接收杯座被密封。所述燃料喷射设备特别适用于使用在混合压缩的外源点火式内燃机的燃料喷射设备中。以DE 103 59 299A1为例，这种燃料喷射阀是大量已知的。
由DE 10 2017 207 091 A1已知一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀在流入侧具有锥形的附接接管。在此，该附接接管包括密封区段，在该密封区段上布置有环形密封元件，用于相对于燃料分配器管路的接收杯座密封。该环形密封元件关于纵轴线在周向上围绕所述密封区段。此外，环形密封元件借助支撑环支撑在密封区段的下端部上。附接接管的密封区段至少在环形密封元件和支撑环围绕附接接管的区域中构型有沿着纵轴线增大的周边、即构型有锥度。
发明内容
根据本发明提出一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀，尤其用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中，所述燃料喷射阀具有促动器，通过激励所述促动器能够实现阀针的提升运动，由此能够实现对阀关闭体的操纵，所述阀关闭体与阀座面一起形成密封座，并且所述燃料喷射阀具有用于燃料供应的、流入侧的流入接管，其中，在所述流入接管上设置有包围该流入接管的密封环，其中，所述密封环被支撑环从下方卡住，所述支撑环具有平面的下侧用于放置在所述流入接管的肩部上以及具有垂直于该下侧地构成的外周侧，上侧从所述外周侧径向向内倾斜地朝所述下侧的方向下倾，使得所述支撑环具有三角形横截面。
根据本发明的燃料喷射阀具有以下优点：实现流入接管相对于燃料分配器管路的接收开口的改善的密封。为此，在流入接管上以有利的方式设置有支撑环，该支撑环从下方卡住流入侧的密封环，其中，支撑环具有平面的下侧用于放置在流入接管的肩部上以及具有垂直于所述下侧地构成的外周侧，上侧从该外周侧径向向内倾斜地朝下侧的方向下倾，使得支撑环具有三角形横截面。密封环能够以有利的方式贴靠到倾斜的上侧上。如果密封环被加载以系统压力，则该密封环朝支撑环的方向运动并且将支撑环轴向地压抵流入接管的肩部。由于支撑环的优选锥形的上侧，该支撑环的优选柱形的外周侧被密封环压到接收开口的壁上。这防止所述密封环能够从支撑环和接收开口的壁之间被挤出。由于支撑环在轴向上平坦地放置在流入接管上，燃料喷射阀还能够在接收开口中进行一定的径向运动。
通过在下面的优选实施方式中所列举的措施能够实现根据本发明给出的燃料喷射阀的有利扩展方案和改进方案。
根据一个优选的扩展方案，所述支撑环的上侧从所述外周侧出发径向向内倾斜地下倾至所述下侧。
根据一个优选的扩展方案，所述支撑环的上侧从所述外周侧出发径向向内倾斜地朝所述下侧的方向下倾并且还衔接有与所述外周侧平行地延伸的、轴向的短内侧，使得在所述上侧和所述下侧之间形成凸肩。
根据一个优选的扩展方案，所述外周侧在轴向上超过所述下侧作为用于预对中所述支撑环或者所述燃料喷射阀的、薄壁的环形环圈继续延伸。优选地，所述环圈大约构成整个所述外周侧的轴向延伸部的一半。优选地，所述环圈具有比所述流入接管的在被该环圈包围的区段中的外径更大的内径，使得相对于所述流入接管存在径向间隙。
根据一个优选的扩展方案，为了所述燃料喷射阀在装配状态下的防丢失而在所述流入接管的流入侧端部上布置有径向支撑盘。
根据一个优选的扩展方案，在所述流入接管的流入侧端部上成型有端部凸缘，并且，所述径向支撑盘至少部分地从上方和下方卡住所述端部凸缘。
根据本发明，所述径向支撑盘实施为薄的、紧凑的盘，所述盘由塑料如PEEK、PPS、POM构成，或由金属如铝构成。所述支撑环由塑料如聚酰胺PA66构成。
通过将径向支撑盘压紧在燃料喷射阀的流入接管上，能够将配燃料喷射阀防丢失地预装配在燃料分配器管路的附接接管的接收开口中。以有利的方式，沿流动方向看在装配在流入接管上的密封环之前，在流入接管的端部凸缘上还布置有径向支撑盘。因此，径向支撑盘能够非常简单且成本低地安装在燃料喷射阀的附接接管上。径向支撑盘以理想的方式具有在整个构件高度上沿轴向方向延伸的缝隙，通过该缝隙能够将径向支撑盘由于其弹性而特别简单地装配在燃料喷射阀上并且补偿公差。
本发明还提出一种具有燃料喷射阀的燃料喷射设备，其中，燃料分配器管路具有至少一个附接接管，所述附接接管具有用于所述燃料喷射阀的接收开口，并且，所述燃料喷射阀的流入接管能够通过将径向支撑盘压紧在所述接收开口中而防丢失地预装配。
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已知的实施方式中的部分示出的燃料喷射设备，
图2在燃料分配器管路的接收开口的区域中的已知的第一液压接口，
图3在燃料分配器管路的接收开口的区域中的已知的第二液压接口，
图4具有根据本发明的支撑环的在燃料分配器管路的接收开口的区域中的液压接口，
图5支撑环的第一实施变型的剖视图，和
图6支撑环的第二实施变型的剖视图。
具体实施方式
为了理解本发明，下面参照图1详细地说明燃料喷射设备的一个已知实施方式。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喷射阀1形式的阀。燃料喷射阀1是燃料喷射设备的一部分。燃料喷射阀1借助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中的直接喷射的喷射阀形式实施。尤其由PTFE或具有填充材料的PTFE构成的密封环2负载将燃料喷射阀1相对于缸盖9的接收孔20的壁优化地密封。
在阀壳体22的凸肩21(未示出)或支撑元件19的下端侧21(图1)和接收孔20的与该接收孔20的纵向延伸部例如成直角地延伸的肩部23之间放入例如用作阻尼或脱耦元件的中间元件24。借助这样的中间元件24也补偿制造和装配公差并且也在燃料喷射阀1的轻微斜置时保证无横向力的支承。
燃料喷射阀1在其流入侧端部3上具有与燃料分配器管路(燃料轨)4连接的插接连接部，该插接连接部被燃料分配器管路4的(以截面所示的)附接接管(轨杯座)6和燃料喷射阀1的流入接管7之间的密封环5密封。燃料喷射阀1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例如一件式地从真正的燃料分配器管路4突出并且在接收开口12的上游具有直径较小的通流开口15，燃料经由该通流开口流向燃料喷射阀1。燃料喷射阀1具有用于电接触的电附接插头8，用于操纵燃料喷射阀1。
电附接插头8经由相应的电连接装置与未示出的促动器连接，通过所述促动器的激励能够实现阀针的提升运动，由此能够实现对阀关闭体的操纵，该阀关闭体与阀座面一起形成密封座。这些最后提及的构件未明确地示出并且能够具有任意充分已知的结构形式。促动器例如可以电磁式、压电式或磁致伸缩式地被运行。
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为了将燃料喷射阀1可靠地压紧在缸盖9的接收孔20中，在燃料喷射阀1和附接接管6之间设置有压紧件10。该压紧件10实施为弓形构件、例如冲压-弯曲件。压紧件10具有部分环形的基础元件11，压紧弓13从该基础元件起弯曲地延伸，所述压紧弓在安装状态下贴靠在燃料分配器管路4上的附接接管6的下游端面14上。
在图2和3中示出在燃料分配器管路4的接收开口12的区域中的已知的液压接口，其中，在图2中所示的结构与图1的结构相同。在该实施方式中，燃料喷射阀1的流入接管7柱形地构型。密封环5夹紧在接收开口12的内壁和流入接管7之间。此外，支撑环25设置在密封环5下方，该支撑环例如支撑在流入接管7的肩部26上。在此，通过支撑环25径向地支撑燃料喷射阀1。以这种方式排除密封环5的滑脱。在这方面也不影响密封环5的压紧。
与图2的在燃料分配器管路4的接收开口12的区域中的液压接口的构型不同地，在图3中所示的燃料喷射器1的流入接管7中设置有锥形延伸的区段，该区段被具有同样锥形延伸的内开口的支撑环25并且部分地被密封环5包围。由于径向力在流入接管7的锥形延伸的壁上的力分布，此外也由于具有轴向的力分量，当支撑环25的轴向力大于密封环5的推力时，存在密封环5向上从锥形区段离开的单侧滑脱的危险。该滑脱可能伴随着密封环5的压紧减小。在燃料喷射阀1的该实施方式中，该燃料喷射阀为了防丢失因此在其流入侧端部3上在端部凸缘29的区域中具有径向支撑盘30。在此，径向支撑盘30实施为薄而紧凑的盘，该盘可以由塑料(例如PEEK、PPS、POM)或由金属(例如铝)构成。径向支撑盘30例如通过辅助芯轴轴向地从上方装配到燃料喷射阀1上。替代地，可以借助扩张夹具或类似工具装配径向支撑盘30。在这方面，沿流动方向看，径向支撑盘30还布置在密封环5之前。
以与图3相同的视图形式，图4现在示出在燃料分配器管路4的接收开口12的区域中的、具有根据本发明的环绕的支撑环25的液压接口，所述支撑环在可选地安装上述径向支撑盘30之前被插装到燃料喷射阀1的流入接管7上。支撑环25的特点在于，其从下方卡住密封环5，其中，支撑环25具有平面的下侧31用于放置在流入接管7的轴向平坦地延伸的肩部26上以及具有垂直于所述下侧地构成的外周侧33，上侧34从该外周侧径向向内倾斜地朝下侧31的方向下倾，使得支撑环25具有三角形横截面。以这种方式保证，在燃料的系统压力下防止在支撑环25和流入接管7之间的密封环5被挤出。支撑环25的外周侧33上的外径这样地选择，使得该外径略小于接收开口12的内径，使得以有利的方式存在间隙配合。对于支撑环25的外周侧33相对于接收开口12的配合也可以考虑过渡配合或最小过盈配合。
图5示出支撑环25的第一实施变型的剖视图，在该实施变型中，支撑环25的上侧34从外周侧33出发径向向内倾斜地下倾至下侧31。与此不同地，图6示出支撑环25的第二实施变型方案的剖视图，在该实施变型中，支撑环25的上侧34从外周侧33出发径向向内倾斜地朝下侧31的方向下倾并且还衔接有与外周侧33平行延伸的、轴向的短内侧35，使得在上侧34和下侧31之间形成凸肩。在此，该凸肩具有这样小的尺寸，使得能够排除密封环5的损坏。
在两个所示的实施方式中，外周侧33在轴向上超过下侧31作为用于将支撑环25预对中在流入接管7上的、薄壁的环形环圈32继续延伸。在此，环圈32大约构成整个外周侧33的轴向延伸部的一半。支撑环25的环圈32具有比流入接管7的在被环圈32包围的区段中的外径更大的内径，使得存在相对于流入接管7的小径向间隙。然而应强调，环圈32虽然为了预对中是有利的设计特征，但可以仅选择性地设置。在这方面适用，支撑环25在其基本结构中总是首先具有三角形横截面，以便密封环5能够以有利的方式贴靠并且在燃料的系统压力下支撑到倾斜的上侧34上。支撑环25例如由塑料、如具有约10-20％的玻璃纤维的聚酰胺PA66构成。
在将流入接管7装配到附接接管6中时，支撑环25在附接接管6中被对中。在此，支撑环25的可选地存在的轴向环圈32负责预对中，该环圈相对于附接接管7具有径向间隙。如果密封环5被加载以系统压力，则该密封环朝支撑环25的方向运动并且将该支撑环轴向地压抵附接接管7的肩部26。由于支撑环25的优选锥形的上侧34，该支撑环的优选柱形的外周侧33被密封环5压到接收开口12的壁上。这防止密封环5能够从支撑环25和接收开口12的壁之间被挤出。由于支撑环25轴向平坦地放置在流入接管7上并且相对于流入接管7存在径向间隙，燃料喷射阀1还能够在接收开口12中进行一定的径向运动，而不以任何方式损害密封环5的密封作用。

Claims (13)

1.一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀（1），所述燃料喷射阀具有促动器，通过激励所述促动器能够实现阀针的提升运动，由此能够实现对阀关闭体的操纵，所述阀关闭体与阀座面一起形成密封座，并且所述燃料喷射阀具有用于燃料供应的、流入侧的流入接管（7），其中，在所述流入接管（7）上设置有包围该流入接管的密封环（5），其特征在于，所述密封环（5）被支撑环（25）从下方卡住，所述支撑环具有平面的下侧（31）用于放置在所述流入接管（7）的肩部（26）上以及具有垂直于该下侧地构成的外周侧（33），上侧（34）从所述外周侧径向向内倾斜地朝所述下侧（31）的方向下倾，使得所述支撑环（25）具有三角形横截面，其中，所述外周侧（33）在轴向上超过所述下侧（31）作为薄壁的环形环圈（32）继续延伸，该环圈用于预对中所述支撑环（25）或所述燃料喷射阀（1）。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环（25）的上侧（34）从所述外周侧（33）出发径向向内倾斜地下倾至所述下侧（31）。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环（25）的上侧（34）从所述外周侧（33）出发径向向内倾斜地朝所述下侧（31）的方向下倾并且还衔接有与所述外周侧（33）平行地延伸的、轴向的短内侧（35），使得在所述上侧（34）和所述下侧（31）之间形成凸肩。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述环圈（32）构成整个所述外周侧（33）的轴向延伸部的一半。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环（25）的环圈（32）具有比所述流入接管（7）的在被所述环圈（32）包围的区段中的外径更大的内径，使得相对于所述流入接管（7）存在径向间隙。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，为了所述燃料喷射阀（1）在装配状态下的防丢失而在所述流入接管（7）的流入侧端部上布置有径向支撑盘（30）。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射阀，其特征在于，在所述流入接管（7）的流入侧端部（3）上成型有端部凸缘（29），并且，所述径向支撑盘（30）至少部分地从上方和下方卡住所述端部凸缘。
8.根据权利要求6所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述径向支撑盘（30）实施为盘，所述径向支撑盘由塑料构成或由金属构成。
9.根据权利要求1至4、7和8中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环（25）由塑料构成。
10.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述燃料喷射阀（1）构造为用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。
11.根据权利要求8所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述径向支撑盘（30）由PEEK、PPS、POM构成或由铝构成。
12.根据权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环（25）由聚酰胺PA66构成。
13. 一种具有根据权利要求1至12中任一项所述的燃料喷射阀（1）的燃料喷射设备，其特征在于，燃料分配器管路（4）具有至少一个附接接管（6），所述附接接管具有用于所述燃料喷射阀（1）的接收开口（12），并且，所述燃料喷射阀（1）的流入接管（7）能够通过将径向支撑盘（30）压紧在所述接收开口（12）中而防丢失地预装配。
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