CN111902627B - 燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有用于至少间接控制喷嘴针(16)的行程运动的切换阀(15)的燃料喷射器(10；10a)、尤其共轨喷射器，其中，所述切换阀(15)具有带有阀座(26)的阀件(14)，其中，所述阀件(14)布置在保持体(12；12a)中并且借助夹紧元件(42)、尤其借助阀夹紧螺栓在轴向上向着所述保持体(12；12a)的方向夹紧，并且其中，所述阀件(14)相对于保持体(12；12a)针对高压区域(38)密封地布置并且为此具有形成在所述阀件(14)并且围绕所述阀件(14)的纵向轴线(18)径向环绕的第一密封面(53)，所述第一密封面与第二密封面(54；54a)共同作用。

Description

燃料喷射器

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射器、尤其是用于自点燃式内燃机的共轨喷射器。

背景技术

根据类型的燃料喷射器由申请人的德国专利文献DE102014225293A1已知。已知的燃料喷射器的特点在于具有阀座的切换阀，所述阀座构造在阀件上。阀件接收在燃料喷射器的保持体中并且借助阀夹紧螺栓在保持体上抵着阶梯形的凸肩被轴向压紧，其中，所述凸肩和阀件形成具有两个密封面的密封区域。在此，阀夹紧螺栓在中间置入横截面为三角形的压力环的情况下抵着在阀件上径向环绕地、倾斜布置的面起作用。

阀件上的与衔铁的端侧共同作用的阀座间接地用于操纵喷嘴针。在此重要的是，在此一方面可以这样大地调设衔铁的衔铁行程，使得避免阀座上的座节流，并且另一方面衔铁行程尽可能小，以便可以在磁性促动器的电功率较小的情况下实现衔铁的希望的动态。

此外，自点燃式内燃机的趋势趋向于越来越高的系统压力或者说燃料压力，所述压力典型地可以大于2000bar，未来可以大于2500bar。在燃料喷射器之内，燃料压力通过高压室也作用到阀件上并且由此引起最大衔铁行程的减小，因为阀件或者说阀座与衔铁一起在位置固定地布置的上衔铁行程止挡的情况下被向上地或从高压室被挤压，在所述高压室中布置有喷嘴针。由上述文献已知的在保持体上的阶梯形凸肩与阀件上的对等的密封面之间的密封几何形状就这方面而言证实为不是优化的，因为它可能导致阀座向上衔铁行程止挡的方向出现较大的轴向位移。

发明内容

根据本发明提出一种燃料喷射器，所述燃料喷射器具有切换阀用于至少间接地控制喷嘴针的行程运动，其中，所述切换阀具有阀件，所述阀件具有阀座，其中，所述阀件布置在保持体中并且借助夹紧元件在轴向上向着所述保持体的方向夹紧，其中，所述阀件相对于保持体针对高压区域密封地布置并且为此具有形成在所述阀件上并且围绕所述阀件的纵向轴线径向环绕的第一密封面，所述第一密封面与第二密封面共同作用。根据本发明设置，所述阀件上的所述第一密封面布置为关于所述纵向轴线成一倾斜角度。

本发明燃料喷射器具有以下优点：即使在燃料喷射器中的系统压力或燃料压力较高的情况下，最大衔铁行程较小地减小。由此，在制造燃料喷射器时调设最大衔铁行程的情况下可调设较小的衔铁行程，这不仅对于所希望的衔铁动态而且对于磁性促动器的尽可能小的能量需求都是有利的。

本发明的构思在于，通过在阀件上和保持体上的密封面之间的有利几何构型，即使在较高的工作压力下也减小阀件沿轴向方向的变形。尤其，通过密封面的区域中的所提出的几何形状这样改变由液压压力引起的、到阀件中的力导入，使得沿阀件的纵向方向作用的变形力减小。

具体而言，本发明提出以下教导：构造在阀件上的、与第二密封面共同作用的第一密封面布置为关于阀件的纵向轴线成倾斜角度。第一密封面的成倾斜角度的这种布置有利于相对于现有技术改变的、液压力到阀件中的导入并且导致该阀件的纵向伸长减小。

在优选实施方式中列举本发明燃料喷射器的有利扩展方案。

证明特别有利的是，阀件的第一密封面上的倾斜角度在30°与60°之间，其中，该倾斜角度优选为45°。这是因为，该角度或者说角度范围是一方面由于公差所要求的可装配性与另一方面由于作用到第一密封面上的反作用力的倾斜位态所要求的密封性之间的一种折衷，所述反作用力用于使垂直的座变形最小化。

尤其，第一密封面在阀件的直径增大的区段上在背离夹紧元件的端侧上布置。

在制造技术上构型与第一密封面共同作用的第二密封面方面存在多种可能性。在第一构型中设置，第二密封面整体地并且与第一密封面对等地构造在保持体上。第二密封面的这种构造使得能够在不使用单独的构件情况下形成(倾斜的)第二密封面。

在一个替代的构型中设置，第二密封面构造在与保持体分开的环形构件上。这种构型具有以下优点：通过针对首先提到的变型方案在保持体上制造阶梯形的凸肩，简化了保持体的制造，在所述变形方案中第二密封面倾斜地并且整体地形成在保持体上。

具体而言，在使用单独的环形构件来形成第二密封面的情况下提出，该单独的构件在横截面中三角形地构造并且设有垂直于纵向轴线布置的第三密封面，该第三密封面与构造在保持体上的第四密封面共同作用。

为了简化装配过程并且必要时补偿存在的构件公差，有利的是，在单独的构件与保持体的径向围绕阀件纵向轴线环绕的、包围该构件的壁之间形成径向间隙。

如果单独的构件由与保持体的材料和/或阀件的材料不同的材料组成，则可实现对构件的变形特性的必要时有利的另外影响。

此外，本发明的特点在于，所述切换阀具有与所述阀座共同作用的衔铁作为所述切换阀的促动器。

尤其，当燃料喷射器构造为用于以超过2000bar的系统压力来运行时，实现了燃料喷射器的有利效用。

本发明的其它优点、特征和细节由对优选实施例的以下描述以及根据附图得出。

附图说明

附图示出：

图1本发明燃料喷射器的第一优选实施方式在切换阀的区域中的部分纵向截面图和

图2图1中的在保持体的相对于第一实施方式修改的构型中的细节。

相同元件或具有相同功能的元件在附图中设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中局部示出的燃料喷射器10构造为所谓的共轨喷射器并且用于将燃料喷射到自点燃式内燃机的未示出的燃烧室中。在此，喷射压力或者说系统压力尤其可以大于2000bar。

燃料喷射器10具有保持体12，在该保持体中布置有作为切换阀15的组成部件的阀件14。阀件14具有孔，喷嘴针16的轴向端部区域沉入到该孔中。喷嘴针16沿纵向轴线18可行程运动地布置，该纵向轴线同时形成阀件14的纵向轴线18。喷嘴针16的行程运动的控制借助于切换阀15以本身已知的方式进行。为此，阀件14与喷嘴针16的端侧一起限界控制室20，该控制室通过未示出的孔被充注以处于系统压力下的燃料。控制室20可以通过具有集成的排出节流部24的排出孔22经由构造在阀件14上的阀座26向燃料喷射器10的低压区域40的方向卸压。

阀座26的释放或封闭借助可行程运动地布置的衔铁28来实现，该衔铁例如在阀件14的环绕的壁30之内被径向地导向。衔铁28与在细节上未示出的电磁线圈32共同作用，该电磁线圈在通电时建立磁场，该磁场将衔铁28向着电磁线圈32的方向吸引并且在此释放阀件14上的阀座26。由此，控制室20被卸压，这导致喷嘴针16向着衔铁28的方向向上运动并且因此导致在燃料喷射器10上的至少一个未示出的喷射开口被释放。此外，电磁线圈32或磁芯35的朝向衔铁28的端面34例如形成用于衔铁28的上行程止挡，使得衔铁28的行程通过衔铁28的上端面36与电磁线圈32或磁芯35的朝向该上端面的端面34的间距来限定或限制。

为了将构造在保持体12之内的、处于系统压力下的高压室38与燃料喷射器10的低压区域40液压地分开，需要使阀件14相对于保持体12压力密封地布置。为此使用阀夹紧螺栓42，其在阀件14的直径增大的区段46的区域中抵着阀件14的平坦的上侧44挤压并且因此向着构造在保持体12上的、径向环绕的并且平坦的凸肩48的方向对阀件14施加轴向力。

在此重要的是，该轴向力在中间置入构造为单独的构件50的环形元件的情况下作用到保持体12上。构件50以与在阀件14上倾斜布置的面52作用连接的方式布置在背离阀夹紧螺栓42的端侧上。该面52形成第一密封面53，其中，第一密封面53与纵向轴线18之间的角度α在30°与60°之间、优选为45°。在具有三角形横截面的构件50上构造的、与第一密封面53共同作用的并且对等地构造的第二密封面54引起朝向阀件14的密封。

此外，在构件50的外周边和阀件14与保持体12的接收孔56之间形成径向间隙58。构件50在朝向凸肩48的侧上具有第三密封面59，该第三密封面与保持体12上的作为第四密封面60起作用的凸肩48共同作用。

构件50或者由与保持体12和/或阀件14相同的材料组成，或者由与保持体12和/或阀件14不同的材料组成。此外，借助图1可以看到，构件50的外直径D_A小于保持体12的槽口62的内直径D₁。

在图2中示出了改型的燃料喷射器10a，在该燃料喷射器中，放弃了单独的构件50。而是，保持体12a在将构件50设置在燃料喷射器10中的位置上具有倾斜构造的第二密封面54a，该第二密封面尤其通过磨削过程整体地构造在保持体12a上。第一密封面54a与在阀件14上的对等的第一密封面53共同作用，该阀件与燃料喷射器10的阀件14相同地构造。

至此所描述的燃料喷射器10、10a可以以多种方式来改型或修改，而不偏离本发明构思。

Claims (6)

1.一种燃料喷射器(10；10a)，所述燃料喷射器具有切换阀(15)用于至少间接地控制喷嘴针(16)的行程运动，其中，所述切换阀(15)具有阀件(14)，所述阀件具有阀座(26)，其中，所述阀件(14)布置在保持体(12；12a)中并且借助夹紧元件(42)在轴向上向着所述保持体(12；12a)的方向夹紧，其中，所述阀件(14)相对于保持体(12；12a)针对高压区域(38)密封地布置并且为此具有形成在所述阀件(14)上并且围绕所述阀件(14)的纵向轴线(18)径向环绕的第一密封面(53)，所述第一密封面与第二密封面(54；54a)共同作用，

其特征在于，所述阀件(14)上的所述第一密封面(53)布置为关于所述纵向轴线(18)成一倾斜角度(α)其中，所述倾斜角度(α)处于30°至60°之间，并且，所述第一密封面(53)在所述阀件(14)的直径增大的区段(46)上在背离所述夹紧元件(42)的端侧上布置，其中，所述第二密封面整体地并且与所述第一密封面(53)对等地构造在所述保持体上。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述切换阀(15)具有与所述阀座(26)共同作用的衔铁(28)。

3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器(10；10a)构造为用于以高于2000bar的系统压力来运行。

4.根据权利要求1或2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器(10；10a)是共轨喷射器。

5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述夹紧元件(42)是阀夹紧螺栓。

6.根据权利要求1或2所述的燃料喷射器，其特征在于，所述倾斜角度为45°。

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