CN117889023A - 燃料喷射阀 - Google Patents
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Abstract
用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀(1)，其尤其用于将燃料直接地喷射到内燃机的燃烧室中，其包括电磁线圈(10)、由所述电磁线圈(10)朝向关闭方向被回位弹簧(23)加载的衔铁(20)和与衔铁(20)力锁合地连接的且用于操纵阀关闭体(4)的阀针(3)，所述阀针与阀座面(6)共同地构成密封座。用于在供入侧进行燃料供入口(16)的连接套筒(40)中布置有用于调节回位弹簧(23)的弹簧力的调节元件(50)。调节元件(50)向外被薄壁的套筒(51)限界。在此，套筒(51)具有轴向地定向的套筒罩(52)和在径向上伸展的套筒底部(53)，套筒底部(53)在其壁厚度上相对于所述套筒(51)的套筒罩(52)的壁厚度加厚地实施。
Description
技术领域
本发明从一种根据独立权利要求的类型的燃料喷射阀。
背景技术
从DE4003228A1已知一种燃料喷射阀，其中，燃料过滤器在燃料喷射阀的供入侧的端部上被压入燃料进入接管中。该燃料过滤器在周缘上例如设有黄铜环，在压入燃料过滤器时，所述黄铜环与燃料进入接管的壁形成配对。黄铜环包围燃料过滤器的基体的环状塑料实心区段，例如三个接片在纵方向上从所述环状塑料实心区段伸展至共同的底部区段，原来的筛网在这些部分区域中被所述底部区段注塑包封。在燃料过滤器的流下游的调节套筒用于调节贴靠在调节套筒上的回位弹簧的弹簧预紧。
此外，已知下述燃料喷射阀：在所述燃料喷射阀中，调节套筒和燃料过滤器作为所谓的组合构件存在，即，调节贴靠在调节套筒上的回位弹簧的弹簧预紧和过滤流入的燃料的两个功能集成在一个构件中(US 5，335，863A、US 6，434，822 B1、EP 1 296 057 B1、EP 2426 351 A1、EP 1 377 747A1)。所有已知的解决方案的特征在于，在调节套筒的区域中设置压制区域，该压制区域与将其包围的管接头的壁达到压配合，所述压配合紧密地选择为，使得弹簧张力在燃料喷射阀的使用寿命期间保持恒定，即，使得调节套筒不可能滑脱。
发明内容
具有独立权利要求的特征的、根据本发明的燃料喷射阀具有下述优点：调节元件作为组合构件安装在燃料供入口中，该调节元件兼有高度功能集成(回位弹簧的弹簧力的调节、燃料的过滤)，其中，调节元件由套筒向外地构成，所述套筒将过滤器元件作为插入件接收在所述套筒的内部并且使所述过滤器元件可靠地和受保护地被包围。
以有利的方式，薄壁的套筒具有在轴向上定向的套筒罩和在径向上伸展的套筒底部，其中，套筒底部在其壁厚度上相对于套筒的套筒罩的壁厚度加厚地实施。以此方式，套筒底部获得足够的稳定性，因此，对于在过滤器和套筒之间在调节元件的与套筒底部对置的端部上建立高质量的折边连接必需的力不导致套筒底部的不允许的变形或者损坏。因此，也确保贴靠在套筒底部上的回位弹簧的弹簧力的完美的可调节性。
通过在从属权利要求中所举出的措施实现在独立权利要求中说明的燃料喷射阀的有利的扩展方案和改进方案。
以理想的方式，套筒的套筒底部在此具有一壁厚度，该壁厚度比其余的套筒在其套筒罩中的壁厚度大1.5至3倍之间。其中可以排除在套筒底部和套筒罩之间的过渡区域，因为该过渡区域不应突然地阶梯式地在其壁厚度上跳跃。更确切地说，应在套筒罩的短的套筒区段上选择均匀的、楔形地伸展的过渡部。
附图说明
本发明的实施例在附图中简化地示出并且在下面的说明中更详细地解释。
其示出了：
图1根据现有技术的燃料喷射阀的轴向截面，
图2来自在图1中所示出的燃料喷射阀在图1中的区域II中的放大的局部，具有调节元件的根据本发明的构型，
图3在截面示图中作为单构件的调节元件，和
图4象征性地示出的折边工具。
具体实施方式
在根据图2至4更详尽地说明根据本发明的燃料喷射阀的实施例之前，为了更好地理解本发明，首先要根据图1对已知的燃料喷射阀在其重要的构件方面简短地进行解释。
在图1中所示出的燃料喷射阀1被实施为用于混合物压缩的、外源点火的内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀1的形式。燃料喷射阀1尤其适用于将燃料直接地喷射到内燃机的未示出的燃烧室中。
燃料喷射阀1由喷嘴体2组成，在所述喷嘴体中布置有阀针3。阀针3与阀关闭体4处于作用连接状态，所述阀关闭体与布置在阀座体5上的阀座面6相互作用以形成密封座。在本实施例中，燃料喷射阀1涉及向内打开的燃料喷射阀1，所述燃料喷射阀具有至少一个喷射开口7。喷嘴体2由密封部8相对于电磁线圈10的外电极9密封。电磁线圈10被封装在线圈壳体11中并且缠绕到线圈载体12上，所述线圈载体贴靠在电磁线圈10的内电极13上。内电极13和外电极9通过缩窄部26彼此分隔开并且通过非铁磁性的连接构件29相互连接。电磁线圈10通过线路19由可通过电插头触点17供入的电流激励。插头触点17被塑料包罩18包围，所述塑料包罩能够喷射在内电极13上。
阀针3在阀针导向件14中被导向，所述阀针导向件盘状地实施。成对的调节盘15用于进行行程调节，衔铁20位于调节盘15上游。该衔铁通过第一法兰21与阀针3力锁合地处于连接状态，所述阀针通过焊缝22与所述第一法兰21连接。回位弹簧23支撑在第一法兰21上，所述回位弹簧在燃料喷射阀1的当前的结构型式中通过调节套筒24产生预紧。
燃料通道30，31和32在上方的阀针导向件14中、在衔铁20中和在下方的导向元件36上伸展。燃料通过中心的燃料供入口16供入并且通过过滤器元件25过滤。燃料喷射器1通过密封部28相对于未进一步示出的燃料分配器管线密封并且通过另外的密封部37相对于未进一步示出的缸盖密封。在第一法兰21和衔铁20之间布置有预行程弹簧38，所述预行程弹簧使衔铁20在燃料喷射阀1的静止状态下保持贴靠在第二法兰34上。在此，预行程弹簧38的弹簧常数显著小于回位弹簧23的弹簧常数。
当燃料喷射阀1的静止状态下，衔铁20被回位弹簧23和预行程弹簧38反向于其行程方向地加载，使得阀关闭体4在阀座面6上保持密封地贴靠。当激励电磁线圈10时，所述电磁线圈建立磁场，该磁场使衔铁20首先与预行程弹簧38的弹簧力相反地在行程方向上运动，其中，衔铁自由行程由第一法兰21和衔铁20之间的间距预先给定。在走完所述衔铁自由行程之后，衔铁20与回位弹簧23的弹簧力相反地同样地在行程方向上带动与阀针3焊接的第一法兰21。在此，衔铁20走过一总行程，所述总行程相当于在衔铁20和内电极13之间的工作间隙27的高度。与阀针3处于连接状态的阀关闭体4从阀座面6抬起，并且通过燃料通道30至32被导向的燃料经由喷射开口7被喷射。
如果关断线圈电流，则衔铁20在磁场充分地减小之后由于回位弹簧23的压力而从内电极13落下，由此，与阀针3处于连接状态的第一法兰21反向于行程方向地运动。由此，使阀针3在相同的方向上运动，由此，阀关闭体4被搁放在阀座面6上并且将燃料喷射阀1关闭。然后，预行程弹簧38又加载衔铁20，使得所述衔铁不从第二法兰34回弹，而是在没有止档回跳的情况下返回到静止状态下。
内电极13朝向燃料喷射阀1的注入端部地套筒状地实施因此就这方面而言在该区域中形成连接套筒40。所述连接套筒40也能够独立于内电极13地成形为单独的构件，然后将例如内电极13装配到该连接套筒中。在连接套筒40的区域中引入过滤器元件25，所述过滤器元件用于将在燃料中的这样的颗粒滤出，否则，所述颗粒会导致在如密封座这样相关的阀构件上的功能损害。
电磁回路例如也能够由作为促动器的压电致动器或者磁致伸缩的致动器代替。
图2以摘取的轴线截面示图示出在图1中用II标记的区段作为调节元件50的根据本发明的实施例，所述调节元件实施为组合构件并且至少联合调节套筒24和过滤器元件25的功能。
在已知的解决方案(例如DE 10 2016 226 135 A1)中，调节元件50也能够由三个单件组成。在此，在金属的套筒51中不但引入过滤器元件62而且引入节流元件56。这类的解决方案虽然具有非常高水平的功能集成度，但是也不利地具有非常难的可装配性，所述可装配性与高的成本相联系。复杂化的可件装配性的原因尤其也在于调节元件50的单构件的非常不同的构造型式、不同的材料和制造方式(例如拉深件、车削件、注塑件)。
就这方面而言，根据本发明，提出一种相对于调节元件50的以上提到的由三部分组成的解决方案简化的解决方案。调节元件50的外部的包罩形成金属的套筒51，所述金属的套筒例如多次地阶梯地实施并且借助于拉深制造。在此，薄壁的套筒51例如在供入侧的区段半部中具有在径向上增大的区域，在径向上增大的该区域构成调节元件50的直径最大的区域并且在径向上增大的该区域用作压制区域55。在轴向上紧随其后的流出侧的区段是调节元件50的直径较小的区域，该直径较小的区域在外直径上比压制区域55仅仅略微较小。
过滤器元件62集成在拉深的套筒51中，所述过滤器元件具有由塑料制成的基体，在所述基体中加入塑料织物或者金属织物。在此，过滤器织物坚硬地设计，使得过滤器元件62在其轮廓造型上不可改变地被固定。过滤器元件62在其供入侧的端部上具有直径较大的接合区域63，所述接合区域与套筒51的在径向上增大的区域相对应并且拉紧地装配在这个区域中，以排除在这个区域中不利的间隙形成。过滤器元件62的直径较大的接合区域63在其供入侧的、在外周缘上的入口上具有环绕的倒棱64，所述倒棱导致接合区域63的缩窄。接合区域63的所述倒棱64具有倾斜的造型，以便为了将过滤器元件62固定在薄壁的套筒51中而使套筒51形状准确地贴靠在该过滤器元件上。套筒51的改型在该区域中例如借助于折边进行。
可能的节流元件被放置在燃料喷射阀1的流体通道中调节元件50外部。因为，尤其是在例如被以>100巴的燃料压力供给的高压喷射阀的情况下，表明，在运行时发生显著的噪声生成，所述噪声生成有时会被感知为有干扰性的。有效的噪声降低通过下述方式进行：在燃料喷射阀1的注入区域中设置具有小的开口横截面(例如，0.4mm至1.5mm的直径)的节流钻孔的节流元件。借助于节流钻孔能够进行在燃料喷射阀1内部的压力脉动的有针对性地减弱。
为了能够在套筒51和过滤器元件62之间可靠地、防滑脱地和无间隙地建立折边连接，必须用折边工具60(见图4)施加相应地高的折边力，这由于拉深的套筒51的薄壁性而会导致套筒51的翘曲问题。因此，套筒51的供入侧的套筒底部53(例如过滤器元件62座放在所述底部的内侧上)相对于套筒51的壳壁以有利的方式加厚地实施。以理想的方式，套筒51的套筒底部53在此具有一壁厚度，所述壁厚度比其余的套筒51在其套筒罩52中的的壁厚度大1.5至3倍之间。以此方式，套筒底部53获得足够的稳定性，因此，对于套筒51在调节元件50的与套筒底部53对置的端部上的高质量的折边连接的建立必需的力不会导致套筒底部53的不允许的变形或者损坏。因此，也确保贴靠在套筒底部53上的回位弹簧23的弹簧力的完美的可调节性。
在连接套筒40装配和焊接在内电极13上之后，最后能够通过调节元件50的移动来最终牢固地调准动态的喷射量和回位弹簧23的回位力。
图3以截面示图将调节元件50作为单构件示出。在此，套筒51的构造变得清楚，该套筒在其套筒罩52的轴向长度上看具有多个区域，所述多个区域具有不同的外直径，在流下游的方向上首先具有翻折的套筒折边区域，然后具有直径最大的区域(该区域用作压制区域55)并且最后具有在轴向上紧随其后的流出侧的区段作为直径略微较小的区域。该直径略微较小的区域过渡到在径向上伸展的、根据本发明的壁厚度加厚的套筒底部53。在从套筒罩52到套筒底部53的弯曲的过渡部中，在拉深之后的壁厚度例如不是突然地阶梯式地过渡到另外的厚度上，而是在套筒罩52的微小的长度上均匀地楔形地伸展地过渡，如这可从图3得知。
在图4中象征性地示出对于折边连接的建立所需要的折边工具60。折边工具60具有例如牢固的工件接收部61(待折边的调节元件50被固定保持在该工件接收部中)和可轴向地运动的压模66，所述压模的运动方向用箭头65标明。可运动的压模66具有内部的空心锥形的开口，所述开口在调节元件50的折边区域上方运动，以导入折边过程。在此，作为空心锥形工具的压模66在内部具有30°至60°(理想地，大约40°)的角度α。
本发明不限于所示出的实施例并且也能够在与燃料喷射阀的在图1中所示出的构造型式相比的大量其他的结构类型的燃料喷射阀中实现。
Claims (9)
1.一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀(1)，所述燃料喷射阀尤其用于将燃料直接地喷射到内燃机的燃烧室中，所述燃料喷射阀具有促动器(9，10，13，20)，通过所述促动器的激励能实现阀针(3)的行程运动，由此实现阀关闭体(4)的操纵，所述阀关闭体与阀座面(6)共同地构成密封座，并且所述燃料喷射阀具有供入侧的燃料供入口(16)，其中，在所述燃料供入口中布置有用于调节回位弹簧(23)的弹簧力的调节元件(50)，
其特征在于，
所述调节元件(50)向外部被套筒(51)限界，并且所述套筒(51)具有在轴向上定向的套筒罩(52)和在径向上伸展的套筒底部(53)，其中，所述套筒底部(53)在其壁厚度上相对于所述套筒(51)的套筒罩(52)的壁厚度加厚地实施。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述套筒(51)的所述套筒底部(53)具有一壁厚度，所述壁厚度比其余的套筒(51)在其套筒罩(52)中的壁厚度大1.5至3倍之间。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述套筒(51)是一种薄壁的拉深的构件。
4.根据以上权利要求中任一项所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
在所述调节元件(50)的所述套筒(51)中引入过滤元件(62)。
5.根据权利要求4所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述过滤器元件(62)在其供入侧的端部上具有接合区域(63)，所述接合区域与所述套筒(51)相对应并且拉紧地装配在该区域中。
6.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述过滤器元件(62)的所述接合区域(63)在其供入侧的、在外周缘上的入口上具有环绕的倒棱(64)。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述过滤器元件(62)的所述接合区域(63)的所述倒棱(64)具有倾斜的造型，使得为了将所述过滤器元件(62)固定在薄壁的套筒(51)中，所述套筒(51)能形状准确地贴靠在所述过滤器元件上。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述过滤器元件(62)借助于折边紧固和固定在所述套筒(51)中。
9.根据以上权利要求中任一项所述的燃料喷射阀，
其特征在于，
所述套筒(51)在其套筒罩(52)的轴向长度上看具有多个区域，所述多个区域具有不同的外直径，在流下游的方向上看首先具有翻折的套筒折边区域，然后具有直径最大的区域，并且最后具有在轴向上紧随其后的流出侧的区段作为直径略小的区域，所述直径最大的区域用作压制区域。
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