CN1145745C - 喷油阀 - Google Patents
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Abstract
喷油阀(1)，特别是用于内燃机喷油装置的喷油阀，具有一个用于输入燃料的燃料入口接管(4)，一个压电或磁致伸缩的执行元件(13)，该执行元件通过一个密封结构(18，19)相对于燃料密封，该喷油阀还具有一个可由执行元件(13)借助于一个阀针(5)操作的阀闭合体(6)，它与一个阀座面(8)配合形成一个密封面。在此，密封结构(18，19)包括一个密封板(18)，它被安置在燃料入口接管(4)与执行元件(13)之间，并且具有一个燃料通道(21’)，以便将燃料从燃料入口接管(4)向密封面方向导送。
Description
技术水平
本发明涉及一种喷油阀。
背景技术
由DE19534445C2公开了权利要求1所述类型的一种喷油阀。该文献所述的喷油阀具有一个阀体，其中同心地导向着一个阀针。该阀体具有一个连接部，通过它可向该喷油阀送入燃料。阀针设有一个中心孔。阀针在其外面上相对起包围作用的阀体密封。为了操作阀针，它在入流侧设有一个压肩，该压肩与一个压电执行元件配合作用，与阀针固定连接，并且在入流侧在阀体上密封地被导向。由此，保护该执行元件免受燃料压力的作用。
在这种公知的喷油阀中，缺点在于，压肩可移动地在该阀体中被导向，以便能够喷射出燃料，并且同时与该阀体构成一个密封面，以便保护该执行元件免受很高的燃料压力作用。同样，该阀针在喷油侧也是密封并且可移动地在阀体中被导向。由此产生了多个缺点。
因为阀针与压肩固定相连，阀针在喷油侧以及压肩在入流侧密封并且可移动地在阀体中被导向，因此加工相对复杂，并且喷油阀容易发生阀针的弯曲或卡紧或者说两个滑动面相对位置的变化。
因为压肩或阀针相对阀针可移动地被导向，会使密封面被燃料润湿，并且由于燃料压力高，会使燃料向执行元件方向流入。因此只能保护执行元件免受燃料压力的作用，而不能保护免受燃料的作用。
压肩或喷油针与喷管体之间的密封在喷油阀操作时会造成摩擦损失。由此，使燃油喷射的可造型性变差，增加阀的开关时间，使执行元件能量的利用变差，并且会提高喷油阀磨损。特别是随着运行时间的增加会使在压肩或喷油针与喷管体之间构成的密封面的密封性变差。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于内燃机喷油装置的喷油阀，它具有一个压电或磁致伸缩的执行元件，通过一个密封结构使执行元件相对于燃料密封隔离；以及具有一个可由执行元件通过阀针操作的阀闭合体，它与阀座面配合形成一个密封面，所述密封结构包括一个密封板，其中，该密封板被安置在该喷油阀的一个用于输入燃料的燃料入口接管与执行元件之间，并且具有至少一个由一个凹槽或者一个留空构成的径向的通流部分，以便将燃料由燃料入口接管向密封面方向导送。
本发明喷油阀的优点是，通过简单的方案获得成本低、几乎无磨损、无摩擦并且紧凑得多的结构。另外在这里，密封结构与阀针的结构无关并且可因此集成在多种喷油阀中。
以有利的方式，该密封板是一个圆形板，并且由此可以很好地安装在喷油阀中，没有带圆形径向截面的芯孔。
有利的是，该密封板具有至少一个由一个槽构成的、凹下并且为径向的通流部分，用于导送燃料。由此使得燃料通路的一部分集成在密封板中，这样节省了构件，并且获得喷油阀的紧凑结构。
有利的是，密封板具有一个底板和一个间隔板，其中，该底板被构造成圆柱形的，间隔板至少具有一个径向的槽，通过该槽构成燃料通道。构型简单、并因此成本低的底板可以与密封板的其它组成部分无关地被安装到喷油阀中。另外的优点是，通过单独地装入间隔板，可以与密封板的其它组成部分无关地选择燃料通道的径向方向，并且特别是使燃料通道的方向调节简化。
有利的是，密封板具有至少一个孔，通过它至少一个电引线可通到执行元件上，其中，这个孔被相对于燃料密封。由此，将电引线相对于燃料的密封集成到密封板上，这样，可以省掉附加的密封并因此获得一个更紧凑的结构。
有利的是，该孔相对于燃料的密封由一个环绕的焊缝实现，这样，获得了电引线相对于燃料的一个简单、可加载并且成本低的密封结构。
以有利的方式使得该密封结构具有一个罐形、可弹性变形的执行元件壳体，它与密封板这样连接，使得执行元件被执行元件壳体和密封板密封地包围，这样，执行元件被很好地装入在密封结构中，并且必要时可以在装入喷油阀前已经被装入到该密封结构中。这样，也可以更好地检验密封结构的密封性。
有利的是，密封板通过一个不可拆连接、最好是通过一个焊接连接与执行元件壳体连接。由此，获得一个可加载、经久耐用、成本低并且无磨损的密封结构。
以有利的方式，该罐形的、可弹性变形的执行元件壳体具有一个沿轴向方向波形构造、可弹性伸长的部分，该部分在径向上包围执行元件。由此，可以获得执行元件壳体内大的执行元件行程。
以有利的方式，该罐形、可弹性变形的执行元件壳体与密封板一起构成一个耐压腔。由此，使执行元件相对于燃料压力卸荷。
执行元件以有利的方式通过该罐形、可弹性变形的执行元件壳体作用在阀针上。由此，也使执行元件相对于在可移动阀针部位存在的泄漏燃料密封。
附图说明
在附图中简化示出了本发明的实施例，并且在以下的说明中进一步描述。其中，
图1是通过本发明喷油阀一个实施例的一个简要轴向剖面，它具有一个通过一个密封结构相对于燃料密封的执行元件，其中，喷油阀的其它组成部分仅被示意性示出；
图2是应用在图1所示实施例中的一个密封板的正视图，它具有凹下的径向通流部分；
图3是沿图2中线III-III的剖视图；
图4是相应于另一实施例的密封板的正视图；
图5是沿图4中线V-V的剖视图；
图6是图1中喷油阀燃料入口接管的径向分布段的简化俯视图。
具体实施方式
图1以一个简要的轴向剖视图示出了一个本发明的喷油阀1。该喷油阀特别是用于作为所谓的轻燃料(汽油)定向喷射阀直接将燃料、特别是汽油喷入混合压缩、强迫点火式内燃机的一个燃烧室中。然而，本发明的喷油阀1也适合用于其它应用情况下。
喷油阀1具有一个前部的阀壳体2、一个后部的阀壳体3和一个燃料入口接管4，它们共同构成喷油阀1的壳体。在前部的阀壳体2中有一个可借助阀针5操作的阀闭合体6，它在所示的实施例中与阀针5一体构成。阀闭合体6为截锥形，沿喷射方向扩宽地构成。阀闭合体6与在一个阀座体7上构造的阀座面8配合作用构成一个密封面。阀针5在轴向运动时由阀针导向件9、10导向，它们被固定在前阀壳体2上。为了能使燃料流过，阀针导向件9、10具有槽11a、11b、12a、12b。
执行元件13用于操作喷油阀1，该执行元件被构造成压电的或磁致伸缩的。通过电控信号实现执行元件13的操作，通过一个接头14以及一个电引线15将控制信号传递到执行元件13上。在操作执行元件13时，它伸长并且作用在阀针5上，由此使阀闭合体6从阀座体7的阀座面8上抬起并且释放开密封面。通过阀闭合体6与阀座体7之间形成的缝隙。燃料由喷油阀1的燃料腔16排出到未示出的内燃机燃烧室中。通过一个压缩弹簧17实现阀针5的复位，该压缩弹簧的一侧支撑在阀针导向针10上，另一侧支撑在阀针5上。
燃料的输送通过燃料入口接管4实现，它埋置在后部的、例如作为塑料压铸件构造的阀壳体3中，该阀壳体具有用于电引线15的电接头14。
一个密封结构18，19用于将执行元件13相对于燃料密封，该密封结构具有一个密封板18和一个罐形的、可弹性变形的执行元件壳体19。执行元件壳体19与密封板18通过一个焊接连接20a、20b不可拆地相连。这样，通过该密封结构18，19使执行元件13完全相对于燃料密封。为使燃料从燃料入口接管4向由阀闭合体6和阀座面8构成的密封面方向导送，密封板18具有至少一个凹下的槽21。密封板18的该至少一个槽21由燃料入口接管4的一个径向分布的段30覆盖，密封板18以其背离密封面的端面靠置在该段30上，这样，构成了至少一个燃料通道21’。在该燃料通道21’中在很大程度上沿径向实现燃料流动，其中，在密封板18的外圆周上实现燃料流动向轴向方向的转向。这可以被这样实现，即在燃料入口接管4的套管形、轴向伸展的段31与执行元件壳体19之间构成一个另外的环状燃料通道21”，该通道在前部的阀壳体2中在壳体壁与执行元件壳体19之间延续。执行元件壳体19具有一个波形构造的、可弹性伸长的部分22，以使执行元件13也能够有大的行程。密封板18具有一个孔23，用于将电引线15从接头14通到执行元件13上，借助在附图中用24a，24b标示的环绕焊缝将其相对于燃料密封，该焊缝将密封板18与燃料入口接管4不可拆地连接。
罐形、可弹性变形的执行元件壳体19可以具有一个管状、最好由金属制成、径向环包执行元件13的压力套管，这样，罐形、可弹性变形的执行元件壳体19与密封板18构成一个压力腔，以使执行元件3相对于燃料压力隔离。
喷油阀1也可以构造为向内打开的喷油阀1，其中，执行元件13的行程方向相反。
图2示出了相应于第一实施例的本发明密封板18。密封板18具有三个沿径向扩宽的槽21a-21c，燃料通过它们从燃料入口接管4导向密封面方向。这些槽21a-21c例如分别相互错位120°安置。
图3示出了图2中密封板18的剖视图，其中，在剖视图中可看到槽21a。密封板18具有一个径向的环绕连接面25，在该连接面上，密封板18可以最好是借助于一个焊缝例如与图1中示出的罐形、可弹性变形的执行元件壳体19不可拆地连接。
图4示出了密封板18的另一个实施例，它具有两件式构型，该密封板具有一个底板26和一个间隔板27。间隔板27具有间隔元件28a-28c，它们通过径向扩宽的留空29a-29c相互隔开。然而，间隔元件28a-28c在间隔板27的中间区域相互连接。通过这些留空29a-29c将燃料从燃料入口接管4导向密封面方向。
图5示出了沿图4中V-V线的剖面图。在该实施例中，底板26的连接面25由圆柱形底板26的外壳面构成。
图6简化示出了图1中喷油阀1燃料入口接管4的径向延伸段30的俯视图。已经描述了元件用相同的参考标号标示，这样省去了重复说明。密封板18具有钻孔23a、23b，通过它们可使电引线15穿过从而通到执行元件13上。通过环绕的焊缝24将钻孔23a、23b相对于燃料密封，该焊缝将密封板18例如焊接在燃料入口接管4的径向延伸的段30上。
本发明不局限在所述的实施例上。特别是，燃料通道21’可以有不同的数量，槽21a-21c的构型可以不同，密封板18、连接面25以及钻孔23a、23b的数量和形状都可以不同。
Claims (11)
1、一种用于内燃机喷油装置的喷油阀(1)，它具有一个压电或磁致伸缩的执行元件(13)，通过一个密封结构(18，19)使执行元件相对于燃料密封隔离；以及具有一个可由执行元件(13)通过阀针(5)操作的阀闭合体(6)，它与阀座面(8)配合形成一个密封面，所述密封结构(18，19)包括一个密封板(18)，
其特征在于，
该密封板被安置在该喷油阀的一个用于输入燃料的燃料入口接管(4)与执行元件(13)之间，并且具有至少一个由一个凹槽(21a-21c)或者一个留空(29a-29c)构成的径向的通流部分，以便将燃料由燃料入口接管(4)向密封面方向导送。
2、根据权利要求1所述的喷油阀，其特征在于，密封板(18)被构造成圆形。
3、根据权利要求1或2所述的喷油阀，其特征在于，密封板(28)具有至少一个孔(23，23a，23b)，通过它向执行元件(13)导入至少一个电引线(15)，其中，孔(23，23a，23b)被相对于燃料密封隔离。
4、根据权利要求3所述的喷油阀，其特征在于，孔(23，23a，23b)借助一个环绕的焊缝(24，24a，24b)相对于燃料密封。
5、根据权利要求1所述的喷油阀，其特征在于，密封结构(18，19)包括一个罐状、可弹性变形的执行元件壳体(19)，该执行元件壳体与密封板(18)这样连接，使得执行元件(13)被执行元件壳体(19)和密封板(18)密封地包围。
6、根据权利要求5所述的喷油阀，其特征在于，密封板(18)通过一个不可拆的连接与执行元件壳体(19)相连。
7、根据权利要求5或6所述的喷油阀，其特征在于，罐形、可弹性变形的执行元件壳体(19)具有一个在轴向方向上波形构造的、可弹性伸长的区域(22)，它径向包围执行元件(13)。
8、根据权利要求5或6所述的喷油阀，其特征在于，罐形、可弹性变形的执行元件壳体(19)与密封板(18)构成一个抗压的腔，它能经受燃料的工作压力。
9、根据权利要求5或6所述的喷油阀，其特征在于，执行元件(13)通过罐形、可弹性变形的执行元件壳体(19)作用在阀针(5)上。
10、根据权利要求5所述的喷油阀，其特征在于，密封板(18)通过焊接连接(20a，20b)与执行元件壳体(19)相连。
11、一种用于内燃机喷油装置的喷油阀(1)，它具有一个压电或磁致伸缩的执行元件(13)，通过一个密封结构(18，19)使执行元件相对于燃料密封隔离；以及具有一个可由执行元件(13)通过阀针(5)操作的阀闭合体(6)，它与阀座面(8)配合形成一个密封面，所述密封结构(18，19)包括一个密封板(18)，
其特征在于，
密封板(18)被安置在该喷油阀的一个用于输入燃料的燃料入口接管(4)与执行元件(13)之间，并且具有一个底板(26)和一个靠置在底板(26)上的间隔板(27)，其中，底板(26)被构造成圆柱形的，并且间隔板(27)具有至少一个径向的留空(29a-29c)，其中，通过留空(29a-29c)构成燃料通道(21’)。
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