CN112955644A - 喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于喷射燃料的喷射器，其包括：喷射器壳体；可移动喷嘴针，所述可移动喷嘴针布置在所述喷射器壳体中并具有喷嘴针尖；以及喷嘴针座，所述喷嘴针座用于容纳所述喷嘴针尖。所述喷嘴针和所述喷嘴针座的接触配对构成机械开关，当所述喷嘴针尖接触所述喷嘴针座时，所述机械开关呈现闭合状态，以及在所述接触中断时呈现断开状态。此外，根据本发明，所述喷射器具有用于控制所述喷嘴针的运动的输入线路和输出线路，所述开关具有连接到所述输入线路的第一端子和连接到所述喷射器壳体的第二端子，并且电阻器连接在所述开关的所述第一端子和所述输入线路之间。本发明的特征在于所述电阻器是高温电阻片。

Description

喷射器
技术领域
本发明涉及一种喷射器，也称为喷射阀。此类喷射器通常用于内燃机，并且通常根据伺服原理工作，其中通过施加电压使致动器开始运动，并且通过液压传动系统将喷射器的喷嘴针从喷嘴针座升高，由此将高压燃料喷射到燃烧空间中。喷射器的一般工作原理对于本领域技术人员来说是熟悉的，并且将仅在本发明中部分地进行解释。
背景技术
过去的情况是，喷射器对电信号的延迟反应也足以能够精确地体现发动机对于所需的未处理排放物的准确性。然而，由于排放法规的部分越来越严格，需要对喷射器的喷射行为进行更精确的观察，其中所述喷射行为也能够在喷射器或发动机的整个使用寿命期间进行校正。尽管是精确生产，但喷射器的性能并不相同，并且在其使用寿命期间会有不同的波动。结焦效应、喷射阀处的喷嘴座的磨损、与应用相关的回流反压波动、温度波动以及未列出的其它参数是造成这种情况的原因。
所有这些影响变量都不能通过测量消除，并以表格存储在生产喷射器的控制设备中。因此，一段时间以来，人们一直希望从喷射器中获得反馈，以得出关于其开关行为的结论。系统可以借助于此种具有闭环控制的信号来实现，并因此可以通过调节消除与理想情况的差异。因此，实现了在内燃机的使用寿命内，尽管喷射阀发生了变化，并且尽管自然影响导致了精度的波动，但可以在特定的范围内保持排放以及性能参数恒定。相对于越来越具有挑战性的排放法规，这尤其具有特殊优势。
因此最近进行了改变，使用喷嘴针和喷嘴针座作为开关，使得在喷嘴针的升高状态下中断从喷嘴针流向喷嘴针座的电流。
由于喷嘴针和喷嘴针座的接触配对产生机械开关，该机械开关在喷嘴针尖与喷嘴针座接触时采用闭合状态并且在接触中断时采用断开状态，因此借助于差动电流测量可以以相对简单的方式确定实际的断开周期。
因此，对于所描述的喷射器状态识别来说，有必要使电流流过由针尖和针座的接触配对形成的开关、向接地电位流动。这里，接地电位通常由其中喷射器所在的并且喷射器拧入其中的发动机组形成。因此，从喷嘴针座开始，经由喷射器的外壳体已经有接地连接。
这里的问题是，在某些情况下，流经开关的电流可能非常大。因此，在喷射器中存在着其中喷射器已通电但开关尚未闭合的状态。例如，当通电才刚刚开始，但是针还没有从其座上升起时，就会出现这种情况。在这个过程中，可能会出现这样的情况：即使为了识别喷射器的状态而有意将检测到的电流传导至地面，喷射系统的电子控制单元也会错误地检测到短路。因此，流向地面的电流应该只有几毫安的数量级，从而控制单元不会检测到实际上不存在的短路的错误检测。
发明内容
通过具有权利要求1的所有特征的喷射器来解决这里讨论的问题。从属权利要求中列出了设备的有利方面。
因此，用于喷射燃料的喷射器包括：喷射壳体；可移动喷嘴针，其布置在喷射器壳体中并具有喷嘴针尖；以及喷嘴针座，其容纳喷嘴针尖。这里，喷嘴针和喷嘴针座的接触配对实现机械开关，该机械开关在喷嘴针尖与喷嘴针座接触时采用闭合状态并且在接触中断时采用断开状态。另外规定，喷射器具有用于控制喷嘴针运动的输入线路和输出线路，开关具有连接到输入线路的第一连接器和连接到喷射器壳体的第二连接器，以及电阻器连接在开关的第一连接器和输入线路之间。本发明的特征在于，电阻器为高温电阻片。
使用高温电阻片作为电阻器来限制当开关闭合时的电流是有利的，因为此种高温电阻片结构紧凑，并且在温度变化时只有非常小的电阻变化。
高温电阻片的优选特征在于，其平均功率在500μs的时间段内在0.10W至0.12W的范围内，更优选地在0.11W至0.12W的范围内。
此外，高温电阻片可以具有-55℃至+300℃的工作温度范围，使得它也可以在非常高的温度波动下保持工作和/或可以具有非磁性设计。非磁性设计确保了喷射器的任何元件都不会以不希望的方式受到影响，并且它们的性能不会受到损害。
如果高温电阻片不包含任何有机元件(organischen bestandteile)，则同样是有利的。
可以另外规定，输入线路和输出线路连接到电磁体，其中在施加通过输入线路和输出线路传导的电流时，电磁体优选地使喷嘴针尖从喷嘴针座上升高。燃料在高压下流入燃烧空间，其中喷射器通过此种升高而工作。
根据本发明的可选修改，可以规定输入线路和输出线路各自代表作为电磁体一部分的线圈的触点。
如果允许电流流过线圈，则在此过程中产生的磁力会具有这样的效果：使喷嘴针从其喷嘴座升起，并且燃油从喷射器中排出。由于开关相应地断开，从线圈流回的电流量改变，这是因为现在一部分电流不再流过开关。
根据本发明，如果线圈的触点包括耐腐蚀不锈钢，则证明是有利的。这种材料特别耐受于喷射器中存在的条件，并且特别不容易受到通过喷射器输出的燃料的影响。
此外，可以规定高温电阻片通过接触粘合剂或导电状态下的焊接而固定到输入线路或输出线路。
根据本发明的另一可选的进一步发展，从高温电阻片延伸到开关(3)的线路在磁性线圈的塑料包覆成型件中延伸，其中磁性线圈配置成使喷嘴针运动。
由此，以简单的方式确保线路不会受到任何环境影响。因此，塑料包覆成型件不仅包围喷射器的磁性线圈，而且还用作通向开关的线路的护套。该线路通常是从输入线路的连接器延伸到开关的第一连接器(通常是喷嘴针)的中间件。
根据优选实施例，电阻器在这里也可以布置在塑料包覆成型件处或布置在其中。在塑料包覆成型件内部的布置中，同样有利的是，这样就能更好地保护电阻器免受有害影响。
此外，可以规定由导电材料构成喷射器壳体。
此外，可以规定喷射器壳体连接到接地电位。这通常是经由发动机组来实现的，喷射器在其使用过程中根据其预期目的与该发动机组配合。
本发明还包括内燃机，该内燃机具有根据上述变型中的一种的喷射器，并且具有根据上述变型的设备。
本发明还涵盖了具有上述内燃机的机动车辆。
附图说明
参考以下附图描述，本发明的其它优点、细节和特征将变得清楚。附图示出为：
图1：根据本发明的一个选定的喷射器；
图2：具有电流流动的图1的放大局部视图；以及
图3：根据本发明的喷射器的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的喷射器1的一些部件。在图中可以看到，输入线路4和输出线路5对应于在喷射器1的电磁装置上的用于电磁体的线圈的线圈触点。这里，磁性线圈由燃料包覆成型件8包围，在所述包覆成型件的下端处布置有朝向座板9的连续触点。在示意图中可以看到由喷嘴针和喷嘴针座形成的开关3，该开关根据喷射器的状态断开或闭合。附图中未示出开关远离座板9的端部连接到地面。
如果开关3处于闭合状态，并且如果电流流过线圈，例如，在针开始升高过程时的情况下，一部分电流从输入线路4和输出线路5的实际电路沿接地电位方向流经电阻器R和开关。
根据本发明，在线圈触点和开关3的第一连接器之间的线路中提供高温电阻片以限制流出电流的顶峰，同时将其保持在可检测的量。
图2示出了图1的放大细节，并且还提供有电流箭头。可以认识到，电流从输入线路流入电磁铁，更确切地说是流入电磁铁线圈的绕组，然后再次流回输出线路5。这里有少量电流被电路吸收，并通过闭合的开关流出。在这里用较小的箭头标出少量的电流。
图3示出了根据本发明的喷射器1的实施例，其具有喷射器壳体2、通向喷射器壳体2的输入路线4和从喷射器壳体2引出的输出路线5。此外，还提供了例如可以是电磁体的致动器8来控制喷嘴针。此外，还示出了机械开关3，其由喷嘴针的运动和喷嘴针座的运动的相互作用产生。如果喷嘴针从其座升高，并且如果释放喷嘴以用于喷射，则开关3处于其断开位置。与此相反，针闭合时触点闭合，并且开关3处于其导通状态。这里，开关3的第一连接器6经由电阻器R连接到输入线路4，该电阻器是根据本发明的高温电阻片。开关3的第二连接器7电连接到喷射器壳体2，喷射器壳体通常被认为等同于操作中的接地电位9。
通过输入线路与输出线路的电流差异来检测关于针提升开关3是闭合还是断开以及因此是否发生喷射的信息。
在激活喷射器时，将电压施加到输入线路和输出线路5，其结果是喷嘴针经由致动器8被间接设定为运动，致动器可以设计为电磁体。针从其座升高，并因此打开触点。结果，燃料被喷射到燃烧空间中。
在使用此种喷射器时，可以使用差动电流法(＝故障电流识别)进行检测。将流入喷射器的电流与此过程中流出的电流进行比较。如果开关3闭合，则在连接器中的一个连接器处流入喷射器1的电流比在第二连接器处的稍多。这是因为一些电流通过开关3直接流向地面9。因此，可以非常容易地检测到开关是否闭合。
相反，如果流入喷射器的电流与流出喷射器的电流相同，则开关3断开。如果两个电流不同，可以由此得出开关3闭合的结论。然而，这种检测仅在向喷射器1施加电压时起作用，因为检测需要电流。

Claims (13)

1.一种用于喷射燃料的喷射器(1)，其包括：
喷射器壳体(2)；
能够移动的喷嘴针，其布置在所述喷射器壳体(2)中并且具有喷嘴针尖；以及
喷嘴针座，其用于容纳所述喷嘴针尖，其中，
所述喷嘴针和所述喷嘴针座的接触配对实现机械开关(3)，所述机械开关在所述喷嘴针尖与所述喷嘴针座接触时采用闭合状态，并且在所述接触中断时采用断开状态；
所述喷射器(1)具有用于控制所述喷嘴针的运动的输入线路(4)和输出线路(5)；
所述开关(3)具有连接到所述输入线路(4)的第一连接器(6)和连接到所述喷射器壳体(2)的第二连接器(7)；以及
电阻器(R)连接在所述开关(3)的所述第一连接器(6)和所述输入线路(4)之间，
其特征在于，
所述电阻器(R)是高温电阻片。
2.根据权利要求1所述的喷射器(1)，其中在500μs的时间段内，所述高温电阻片的中等功率在0.10W至0.12W的范围内，优选地在0.11W至0.12W的所述范围内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述高温电阻片的工作温度范围包括-55℃至+300℃，使得其在非常高的温度波动下也保持可操作性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述高温电阻片具有非磁性设计和/或不具有任何有机元件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述输入线路(4)和所述输出线路(5)连接到电磁体(8)，其中在施加通过所述输入线路(4)和所述输出线路(5)传导的电流时，所述电磁体(8)优选地使所述喷嘴针尖从所述喷嘴针座升高。
6.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述输入线路(4)和所述输出线路(5)各自代表作为电磁体(8)的一部分的线圈的触点。
7.根据权利要求6所述的喷射器(1)，其中所述线圈的所述触点由耐腐蚀不锈钢构成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述高温电阻片通过接触粘合剂或在导电状态下的焊接而固定到所述输入线路(4)和/或输出线路(5)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中从所述高温电阻片延伸到所述开关(3)的线路在磁性线圈的塑料包覆成型件中延伸，其中，所述磁性线圈配置成使所述喷嘴针运动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述喷射器壳体(2)由导电材料构成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述喷射器壳体(2)连接到接地电位。
12.一种内燃机，其具有根据前述权利要求中任一项所述的喷射器(1)。
13.一种机动车辆，其具有根据权利要求12所述的内燃机。
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