CN112912611A - 喷射器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喷射器组件(1)，其具有喷射喷嘴(2)和密封环(20)，所述喷射喷嘴用于将介质喷射到燃烧室(3)中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室(3)中，所述密封环为了进行密封而抵着气缸盖(4)的密封面(6)预紧，所述气缸盖包括贯通孔(5)，所述喷射喷嘴(2)通过所述贯通孔伸入到所述燃烧室(3)中，并且在所述贯通孔中在径向上在所述喷射喷嘴(2)与所述气缸盖(4)之间布置有防热套筒(10)，所述防热套筒以面向所述燃烧室(3)的端部(11)通过径向挤压部(12)与所述喷射喷嘴(2)力锁合地连接。为了在功能上改进喷射器组件(1)，所述防热套筒(10)以背离所述燃烧室(3)的端部(13)通过轴向挤压部(14)与所述密封环(20)力锁合地连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷射器组件，所述喷射器组件具有：喷射喷嘴，用于将介质喷射到燃烧室中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中；并且具有密封环，该密封环为了进行密封而抵着气缸盖的密封面预紧，该气缸盖包括贯通孔，喷射喷嘴通过贯通孔伸入到燃烧室中，并且在该贯通孔中在径向上在喷射喷嘴与气缸盖之间布置有防热套筒，该防热套筒以面向燃烧室的端部通过径向挤压部与喷射喷嘴力锁合地连接。
背景技术
由奥地利专利文献AT 512 667 B1已知一种用于将介质喷射到燃烧室中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射喷嘴，所述喷射喷嘴包括：喷嘴体，该喷嘴体的具有喷射孔的喷嘴尖端伸入到燃烧室中；布置在喷嘴体的在燃烧室侧的端部区域中的防热套筒，该防热套筒包围喷嘴体，其中，喷射喷嘴插入到保持部件的、尤其是气缸盖的接收孔中，其中，喷嘴体的在燃烧室侧的端部区域在中间连接防热套筒的情况下与接收孔共同作用，其中，防热套筒具有第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域相对彼此在轴向上间隔开，其中，第二区域布置得比第一区域更靠近喷嘴尖端，其中，在第一区域中在外护套处构造有第一外周向密封面并且在内护套处构造有第一内周向密封面，并且在第二区域中在外护套处构造有第二外周向密封面并且在内护套处构造有第二内周向密封面，其中，第二密封面所在的直径小于第一密封面所在的直径，其中，第一外密封面和第二外密封面分别以密封的方式与接收孔的在径向平面中延伸的环形配合面或者与接收孔的锥形配合面共同作用，并且第一内密封面和第二内密封面分别以密封的方式与喷嘴体的在径向平面中延伸的环形配合面或者与喷嘴体的锥形配合面共同作用。由欧洲专利文献EP 3 014 105B1已知一种燃料喷射器、尤其是共轨喷射器，所述燃料喷射器具有：喷射器壳体，该喷射器壳体能插入到内燃机的气缸盖的接收开口中并且在安装位置中具有面向内燃机的燃烧室的第一区域，在背离燃烧室的侧上至少一个在直径方面增大的第二区域衔接该第一区域，其中，第一区域由金属组成并且在面向燃烧室的侧上在径向上被第一密封元件包围，该第一密封元件能插入到在喷射器壳体的第一区域与接收孔的第一孔区段的区域中的接收开口之间的环形空间中；并且具有第二密封元件，所述第二密封元件在背离燃烧室的侧上能在喷射器壳体与用于喷射器壳体的接收开口的支承面之间在轴向上夹紧，其中，第一密封元件能在轴向上在喷射器壳体与接收开口的第二支承面之间被夹紧并且构造用于，在第一密封元件的背离第一区域的侧上密封在喷射器壳体与接收孔之间的环形区域，其中，两个密封元件构造在呈由金属组成的密封套筒形式的构件处，使得密封套筒在面向燃烧室的端侧上具有锥形地构造的第一密封区域作为第一密封元件，而以法兰形式环绕的边缘在密封套筒的另一端侧处构成第二密封区域或者说第二密封元件。由国际公开文本WO 2015/020790的德语译文DE 11 2014 003 643 T5的公开文本公开了一种具有用于装配在马达气缸盖中的燃料喷射器组件的内燃机，其包括：马达气缸盖密封表面；燃料喷射器主体，该燃料喷射器主体具有纵向轴线、喷嘴元件壳体和喷嘴支架；和喷射器密封组件，该喷射器密封组件定位在燃料喷射器主体与马达气缸盖之间，其中，喷射器密封组件具有：由第一材料形成的密封部件，该密封部件定位在纵向地在燃料喷射器主体与马达气缸盖密封表面之间形成的空间中，以便接收燃料喷射器夹紧力；和导热部件，所述导热部件由第二材料形成，该第二材料与第一材料不同，其中，第二材料具有比第一材料的导热性高的导热性，并且其中，导热部件在径向上定位在喷嘴元件壳体与密封部件之间，以便将热从喷嘴元件壳体传递给密封部件。
发明内容
本发明的任务在于，在功能上改进喷射器组件，该喷射器组件具有：喷射喷嘴，用于将介质喷射到燃烧室中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中；和密封环，该密封环为了进行密封而抵着气缸盖的密封面预紧，该气缸盖包括贯通孔，喷射喷嘴通过该贯通孔伸入到燃烧室中，并且在该贯通孔中在径向方向上在喷射喷嘴与气缸盖之间布置有防热套筒，该防热套筒以面向燃烧室的端部通过径向挤压部与喷射喷嘴力锁合地连接。
在具有喷射喷嘴并且具有密封环的喷射器组件的情况下，该喷射喷嘴用于将介质喷射到燃烧室中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中，该密封环为了进行密封而抵着气缸盖的密封面预紧，该气缸盖包括贯通孔，喷射喷嘴通过该贯通孔伸入到燃烧室中，并且在该贯通孔中在径向方向上在喷射喷嘴与气缸盖之间布置有防热套筒，该防热套筒以面向燃烧室的端部通过径向挤压部与喷射喷嘴力锁合地连接，该任务通过下述方式得到解决：所述防热套筒以背离燃烧室的端部通过轴向挤压部与密封环力锁合地连接。喷射喷嘴也被称为喷射器并且包括喷嘴体，在该喷嘴体中喷嘴针能在喷射喷嘴的纵轴线的方向上往复运动，以便释放或者封闭喷射开口或者喷射孔，以高压加载的介质、例如燃料能够穿过所述喷射开口或者喷射孔被喷射到燃烧室中。术语“轴向”和“径向”参照喷射喷嘴的纵轴线。“轴向”指的是在喷射喷嘴的纵轴线的方向上或者与喷射喷嘴的纵轴线平行。“径向”指的是横向于喷射喷嘴的纵轴线。有利地，在运行现代内燃机时，喷射器组件被用于将以高压加载的燃料、尤其是柴油燃料和/或气体喷射到燃烧室中。在本发明的范畴内所实施的试验和研究中已发现，在传统的喷射器组件的情况下，燃烧气体可能从燃烧室沿着防热套筒与密封环之间的环形间隙泄漏到在防热套筒的背离燃烧室的侧上的环形室中。如果位于环形室中的气体冷却，则可能发生的是，能够在限界燃烧室的零件处造成腐蚀的侵蚀性介质从燃烧气体中分离出，这是不期望的。通过轴向挤压部实现防热套筒与密封环之间的密封连接。因此，能够可靠地阻止燃烧气体不期望地在防热套筒与密封环之间穿通。因此，借助防热套筒除了能够实现已知的排热功能之外还能够实现密封功能。
喷射器组件的一个优选实施例的特征在于，防热套筒在轴向方向上与密封环一起抵着气缸盖的密封面预紧。因此，通过防热套筒能够构成在密封环与气缸盖之间的轴向挤压部。由此，进一步改进密封，以防燃烧气体不期望地从燃烧气体中穿通。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，防热套筒在其背离燃烧室的端部处具有径向向外凸起的凸缘，防热套筒通过该凸缘与密封环力锁合地连接。“径向向外”指的是，防热套筒的凸缘远离喷射喷嘴的纵轴线地指向。因此，以简单的方式实现防热套筒与密封环之间的轴向压配合。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，在径向方向上构造在防热套筒与气缸盖之间的环形室在其背离燃烧室的端部处在轴向方向上由防热套筒的径向向外凸起的凸缘限界。由此，在环形室的背离燃烧室的端部处可靠地阻止来自燃烧室的燃烧气体不期望地穿通。环形室在其面向燃烧室的端部处由结构决定地是敞开的。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，密封环具有径向向内凸起的凸缘，该凸缘在轴向方向上夹紧在防热套筒的径向向外凸起的凸缘与气缸盖的密封面之间。“径向向内”指的是，密封环的凸缘朝喷射喷嘴的纵轴线指向。密封环的凸缘优选具有基本上矩形的环横截面。防热套筒的凸缘有利地也具有基本上矩形的环横截面。通过这两个凸缘使得能够以简单的方式构成利用密封环并且利用防热套筒的轴向压配合。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，密封环的向内凸起的凸缘的径向尺寸至少与防热套筒的径向向外凸起的凸缘的轴向尺寸一样大。密封环的径向向内凸起的凸缘的轴向尺寸有利地稍大于防热套筒的径向向外凸起的凸缘的轴向尺寸。整个密封环的轴向尺寸有利地稍大于防热套筒的轴向尺寸的两倍。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，在防热套筒的径向向外凸起的凸缘与密封环之间存在径向间隙。由此，简化了防热套筒与喷射喷嘴之间的径向压配合的构成。特别有利地，防热套筒在径向外侧被环形室包围。该环形室在径向外侧被气缸盖中的贯通孔限界并且被密封环限界。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，防热套筒包括套筒体，该套筒体具有直的空心柱体的构型，该空心柱体具有内侧面，防热套筒在其整个轴向尺寸上以该内侧面压向喷射喷嘴的外侧面。由此，确保喷射喷嘴与防热套筒之间的极其稳定的径向压配合。此外，防热套筒的整个内侧面能够用于喷射喷嘴与防热套筒之间的热传递。
喷射器组件的另一优选实施例的特征在于，防热套筒和密封环在轴向方向上夹紧在气缸盖的密封面与喷嘴夹紧螺母之间。防热套筒的径向向外凸起的凸缘与密封环的径向向内凸起的凸缘一起被夹紧在气缸盖的密封面与喷嘴夹紧螺母之间。喷嘴夹紧螺母以本身已知的方式用于将喷射喷嘴装配在气缸盖中。
此外，本发明涉及一种用于上述喷射器组件的防热套筒和/或密封环。防热套筒和密封环能单独地处置。
此外，本发明还涉及一种用于上述喷射器组件的组合套件(Baukasten)。用于喷射器组件的组合套件有利地包括不同的防热套筒和密封环。因此，喷射器组件能够以简单的方式适配于不同的安装规格和/或运行规格。
从下面的说明中得出本发明的另外的优点、特征和细节，在下面的说明中参考附图详细说明不同的实施例。
附图说明
附图示出：
图1具有喷射喷嘴并且具有防热套筒的喷射器组件的纵截面，防热套筒以面向燃烧室的端部通过径向挤压部与喷射喷嘴力锁合地连接，其中，防热套筒以背离燃烧室的端部通过轴向挤压部与密封环力锁合地连接；
图2具有经优化的防热套筒的与图1相似的示意图；和
图3具有经进一步优化的防热套筒的与图1和2相似的示意图。
具体实施方式
在图1至3中分别以纵截面示出三种相似的实施方式中的喷射器组件1；31；41。使用相同的附图标记来表示相同的或相似的零件。首先说明这些实施方式的共同点。然后，探讨各个实施方式之间的区别。
喷射器组件1；31；41包括喷射喷嘴2，该喷射喷嘴以在附图1至3中的下端部伸入到未详细示出的内燃机的燃烧室3中。内燃机包括具有贯通孔5的气缸盖4，喷射喷嘴2穿过该贯通孔伸入到燃烧室3中。
气缸盖4具有背离燃烧室3的密封面6。密封面6在垂直于喷射喷嘴2的纵轴线8的平面中延伸。喷射喷嘴2包括喷嘴体9，在该喷嘴体中，(看不见或未示出的)喷嘴针能在纵轴线8的方向上往复运动，以便释放或者封闭用于喷嘴体9中的燃料的(同样看不见或未示出的)穿通孔或穿通开口。
喷射喷嘴2的结构和功能能够与在欧洲专利文献EP 3 014 105B1中公开的燃料喷射器或者在奥地利专利文献AT 512 667B1中说明的喷射喷嘴相同或者相似。
喷射喷嘴2的喷嘴体9以本身已知的方式配属有防热套筒10。防热套筒10由导热良好的材料形成，例如由铜合金形成。通过防热套筒10将热量从喷射喷嘴2的喷嘴尖端导出。
防热套筒10在面向燃烧室3的端部11处通过径向挤压部12与喷射喷嘴2的喷嘴体9力锁合地连接。防热套筒10在背离燃烧室3的端部13处通过轴向挤压部14与喷嘴夹紧螺母15和密封环20力锁合地连接。密封环20又与气缸盖4力锁合地连接。喷嘴夹紧螺母15以本身已知的方式用于将喷射喷嘴2装配在气缸盖4中。
防热套筒10在其背离燃烧室3的端部13处具有凸缘16。凸缘16从防热套筒10的基体17径向向外延伸。防热套筒10的基体17基本上具有直的空心柱体的构型。凸缘16具有矩形的环横截面。防热套筒10在其面向燃烧室3的端部11处具有在直径方面减小的端部区段18。
在直径方面减小的端部区段18用于构成防热套筒10与喷射喷嘴2之间的径向挤压部12。防热套筒10的凸缘16用于构成防热套筒10与密封环20之间的轴向挤压部。
气缸盖4中的贯通孔5与密封环20一起限界环形室19的径向外侧，该环形室在径向内侧被防热套筒10限界。环形室19朝燃烧室3敞开。环形室19在其背离燃烧室3的端部处被防热套筒10的凸缘16限界。
密封环20包括基体21，该基体具有矩形的环横截面。凸缘22从密封环20的基体21径向向内延伸。密封环20的凸缘22在轴向方向上力锁合地夹紧在防热套筒10的凸缘16与气缸盖4的密封面6之间。
防热套筒10通过轴向挤压部14与密封环20力锁合地连接，该密封环又与气缸盖4力锁合地连接。由此实现了轴向压配合，该轴向压配合可靠地阻止燃烧气体从燃烧室3中穿过环形室19进入到由结构决定的环形室23中。
环形室23在图1至3中在轴向下方由密封环20的凸缘22限界。环形室23在轴向上方由喷嘴夹紧螺母15限界。环形室23由防热套筒10的凸缘16与密封环20的基体21之间的、在结构上所需的径向间隙产生。
在图2和3的喷射器组件31；41的情况下，防热套筒10包括套筒体32，该套筒体具有直的空心柱体的构型。套筒体32在其整个轴向尺寸(该轴向尺寸也被称为长度)上以内侧面33贴靠在喷射喷嘴2的喷嘴体9的外侧面34处，以便构成径向挤压部12。套筒体32在其面向燃烧室3的端部11处具有在直径方面减小的端部区段18。
在图3中的喷射器组件41的情况下，与图2不同地，套筒体32实施为不具有在直径方面减小的端部区段18。在其他方面，防热套筒10在图3中实施为与在图2中一样。
Claims (10)
1.一种喷射器组件(1；31；41)，所述喷射器组件具有：喷射喷嘴(2)，用于将介质喷射到燃烧室(3)中、尤其是用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室(3)中；和密封环(20)，所述密封环为了进行密封而抵着气缸盖(4)的密封面(6)预紧，所述气缸盖包括贯通孔(5)，所述喷射喷嘴(2)通过所述贯通孔伸入到所述燃烧室(3)中，并且在所述贯通孔中在径向方向上在所述喷射喷嘴(2)与所述气缸盖(4)之间布置有防热套筒(10)，所述防热套筒以面向所述燃烧室(3)的端部(11)通过径向挤压部(12)与所述喷射喷嘴(2)力锁合地连接，其特征在于，所述防热套筒(10)以背离所述燃烧室(3)的端部(13)通过轴向挤压部(14)与所述密封环(20)力锁合地连接。
2.根据权利要求1所述的喷射器组件，其特征在于，所述防热套筒(10)在轴向方向上与所述密封环(20)一起抵着所述气缸盖(4)的所述密封面(6)预紧。
3.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器组件，其特征在于，所述防热套筒(10)在其背离所述燃烧室(3)的端部(13)处具有径向向外凸起的凸缘(16)，所述防热套筒(10)通过所述径向向外凸起的凸缘与所述密封环(20)力锁合地连接。
4.根据权利要求3所述的喷射器组件，其特征在于，在径向方向上构造在所述防热套筒(10)与所述气缸盖(4)之间的环形室(19)在其背离所述燃烧室(3)的端部(13)处在轴向方向上由所述防热套筒(10)的所述径向向外凸起的凸缘(16)限界。
5.根据权利要求3或者4所述的喷射器组件，其特征在于，所述密封环(20)具有径向向内凸起的凸缘(22)，所述径向向内凸起的凸缘在轴向方向上夹紧在所述防热套筒(10)的所述径向向外凸起的凸缘(16)与所述气缸盖(4)的所述密封面(6)之间。
6.根据权利要求5所述的喷射器组件，其特征在于，所述密封环(20)的径向向内凸起的凸缘(12)的轴向尺寸至少与所述防热套筒(10)的所述径向向外凸起的凸缘(16)的轴向尺寸一样大。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的喷射器组件，其特征在于，在所述防热套筒(10)的所述径向向外凸起的凸缘(16)与所述密封环(20)之间存在径向间隙。
8.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器组件，其特征在于，所述防热套筒(10)包括套筒体(32)，所述套筒体具有直的空心柱体的构型，所述空心柱体具有内侧面(33)，所述防热套筒(10)在其整个轴向尺寸上以所述内侧面压向所述喷射喷嘴(2)的外侧面(34)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器组件，其特征在于，所述防热套筒(10)和所述密封环(20)在轴向方向上夹紧在所述气缸盖(4)的所述密封面(6)与喷嘴夹紧螺母(15)之间。
10.一种用于根据上述权利要求中任一项所述的喷射器组件的防热套筒(10)和/或密封环(20)。
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