CN1187864A - 内燃机的燃油喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃油喷射装置,它按照固体蓄能原理工作并设计为有一个输送活塞(35、24)的活塞泵,活塞在几乎无阻力的加速阶段积累动能,动能冲击式地传输给在压力腔(66)中的燃油,所以产生用于通过喷嘴喷出燃油的压力脉冲,其中,截断无阻力加速阶段的机构是一个阀,它有一个阀体(50a)和一个制在输送活塞(35、24)上的阀座(57),为了产生压力脉冲,阀关闭压力腔(66),由此输送活塞(35、24)的动能便传输给包含在压力腔(66)中的燃油,阀座(57)和阀体(50a)安置在输送活塞(35、24)沿喷射方向的前端,所以压力腔(66)设计为在空间上与输送活塞(35、24)分开。

Description

内燃机的燃油喷射装置
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述尤其用于二冲程发动机按固体蓄能原理工作的燃油喷射装置。
在EP0629265中尤其借助于图13至19说明了此类燃油喷射装置。它们按所谓的泵和喷嘴系统借助于压力脉冲喷射进行工作,其中规定了一个衔铁的起始加速局部行程,衔铁起输送活塞的作用,一端轴向导引,它有一个电磁驱动的喷射泵,在起始的加速局部行程中,在泵系统内被输送燃油的排出没有造成燃油液体内的压力升高。在此起始的局部行程期间,输送活塞或衔铁吸收了动能并将动能储存起来,在这种情况下为此时被排挤的燃油提供了一个预定的流动空间,以保证在泵系统内的燃油循环。通过在输送活塞无阻力的预行程期间,借助于一个设在衔铁内或输送活塞内由衔铁运动操纵的阀装置,引起一个预定的突然的燃油循环的中断并由于输送活塞的继续运动,使输送活塞将其积蓄的动能压力脉冲式地或冲击式地释放给部分燃油量,这部分燃油量处在输送活塞或输送活塞内与例如弹簧加载关闭的喷嘴之间的一个由于循环中断形成的或隔开的循环空间的封闭空间区内,即所谓的压力空间内。燃油内的这种冲击式压力升高至例如60bar,促使打开喷嘴,并在极短的时间内,例如千分之一秒,将燃油通过喷嘴喷射到内燃机的燃烧室中。
由EP0629265已知的泵和喷嘴系统包括一台电磁驱动的活塞泵1和喷嘴2(图1)。此泵和喷嘴系统业已证明尤其适用于二冲程发动机,在二冲程发动机中先前众所周知的由于换气损失排放出大量有害物质并造成高的耗油量,这是由于在二冲程发动机中溢流通道和排气通道3同时打开,所以大量燃油未经使用便可能通过排气通道3排出。采用上述泵和喷嘴系统,现在可以十分有效地降低耗油量和有害物排放。此外,几乎完全可以防止低速时以前由于不规则点火造成的发动机工作不平稳性。在这里,燃油以极短的时间直接喷入汽缸5的燃烧室4内,并且在排气通道3基本关闭时才进行。用于使泵和喷嘴系统最佳化的控制器6例如通过微处理机进行电调,微处理机控制喷射时刻和燃油量,为此例如借助于温度传感器7、节气门电位器8和曲轴转角传感器9,确定取决于负荷的喷射时刻。微处理机最好还控制发动机通过泵和喷嘴系统供油的活塞气缸部件的点火装置10。
采用这种泵和喷嘴系统使碳氢化合物的排放量与其它二冲程发动机相比明显降低,与此同时显著改善了尤其在低转速时的运行状况。一氧化碳和为润滑而供入的滑油的排放量也小得多,所以这种二冲程发动机在废气含量方面可与四冲程发动机相比较,但它却在重量小的情况下有二冲程类型发动机的高的功率。
在上述泵和喷嘴系统中,燃油循环空间由压力腔和输送活塞腔或衔铁室构成,其中,压力腔是通过静压阀从压力空间隔出的部分空间区,衔铁的动能传输给在部分空间区内的燃油,在这种情况下衔铁室是在加速的局部行程期间无阻力地被排出的燃油可以流入的部分空间区。
按照已知的泵和喷嘴系统,衔铁室可通过外壳的孔与燃油注入或冲洗装置连接,所以在衔铁的喷射有效期间和/或在泵或发动机起动阶段,燃油可通过此部分空间区输送。通过例如用冷的和无气泡的燃油注入或冲洗,去除了在衔铁室内存在的含气泡的燃油,冷却衔铁室及其周围,并大体上抑制了由于加热作用和/或空穴作用的汽泡形成。
在特殊条件下,尤其在燃油受热的影响时,热量可例如由于电能和/或衔铁摩擦等在工作过程中在泵和喷嘴系统内产生,则气泡可能进入压力空间。这会损害泵和喷嘴系统的工作和尤其是影响喷射过程。
本发明的目的是基本上避免气泡侵入上述泵和喷嘴系统的压力空间中,并尤其是还要基本上避免在上述泵和喷嘴系统的压力空间内形成气泡。
此目的通过权利要求1特征部分所述达到。本发明有利的进一步改进在从属权利要求中说明其特征。
据此,本发明尤其设有一个压力腔,在此压力腔内积蓄在衔铁内或输送活塞内的能量传输给燃油,其中,通过设置截断无阻力排出的阀,将此压力腔设计为在衔铁室之外与衔铁室或衔铁区分开。因此,在衔铁室内产生的热量不直接传递到压力腔,从而显著减少在喷射过程中受压缩的燃油的加热,并因而明显减小气泡形成的危险。此外,压力腔可自由接近,所以为了进一步冷却,它例如可以设散热片和/或直接设进油管,因此在压力腔内只有“新鲜”的并因而冷的燃油。此外,此压力腔容积可设计得较小,所以总是只有少量燃油在压力腔内,因而已经将形成高气泡比例的危险降到最低程度。
此外,由于直接供油时注入空间小,所以只需要小量燃油进行冲洗。
衔铁的双向或两端轴向导引,导致减小先前可能例如由于衔铁的倾斜运动引起的摩擦力,并因而减少热量的发生。
几乎排除了气泡和/或加热燃油而妨碍正常工作的可能性。
衔铁两端轴向导引不仅有助于解决上述问题。在另一种已知的泵和喷嘴系统的实施形式中,这样做还导致简化空间形状、简化并因而均衡结构形式以及简化衔铁和泵的装配,尤其是还可以减小衔铁的径向振动,在已知的泵和喷嘴系统中由于只有一端轴向导引并由于不可避免的或为降低过高的摩擦力所要求的在衔铁外表与泵圆柱壁之间的间隙而可以产生这种径向振动,并影响喷射过程的重复性。
在下面的实施例中借助于附图详细说明本发明。其中:
图1示意表示在单缸二冲程发动机中燃油喷射装置的配置;
图2示意表示按本发明的喷射泵第一种实施例的纵剖面;
图3图2所示喷射泵的衔铁横截面;
图4图2所示喷射泵的阀体横截面;
图5示意表示按本发明的喷射泵第二种实施例的纵剖面;以及
图6示意表示静压阀纵剖面。
按本发明的内燃机燃油喷射装置设计为电磁驱动的活塞泵1,它按照蓄能原理工作,所以燃油通过短促的压力脉冲喷入内燃机内。
在图2至4中表示了按本发明的活塞泵1第一种实施例。
活塞泵1有一个大体为细长的圆柱形的泵壳15和有一个衔铁孔16、阀孔17和压力腔孔18,它们分别顺序加工在泵壳15内并构成了一个贯穿整个泵壳15延伸的通道。衔铁孔16沿喷射方向位于阀孔17的后面,压力腔孔18沿喷射方向安排在阀孔17的前面。孔16、17、18同心于泵壳15的纵轴线19排列,其中,衔铁孔16和压力腔孔18具有较阀孔17大的内径,所以衔铁孔16与阀孔17通过第一个环形台阶21以及阀孔17与压力腔孔18通过第二个环形台阶22彼此错开。
衔铁孔16构成衔铁室23沿径向的边界,大体为圆柱形的衔铁24设置为可在衔铁室内沿纵向往复运动。衔铁室沿轴向向前通过第一个环形台阶21和向后通过圆柱形堵塞26的前端面25边界,堵塞26通过螺纹拧在衔铁孔16沿喷射方向的后部开口端内。
衔铁24由一个基本上圆柱形的物体构成,它有沿喷射方向的前端面和后端面28、29和一个外表面30。从后端面28起直至大约衔铁24的中央在衔铁圆周区切除材料,所以衔铁24有一个从后向前、向外延伸的锥面31。衔铁24在其外表面30与衔铁孔16内表面之间有间隙地置入,所以当衔铁24在衔铁孔16内往复运动时,只是在衔铁24倾斜时它才与衔铁孔16的内表面接触,因此衔铁24与衔铁孔16之间的摩擦保持得很低。采用在衔铁24上的锥面31结构进一步减少了接触面并因而减少了摩擦面,因此进一步减小了衔铁24与衔铁孔16内表面之间的摩擦力并因而进一步减少发热量。衔铁24在其外表面30的区域内至少设有一个最好两个或多个沿纵轴线方向延伸的槽32。衔铁24的横截面形状(图3)中有两个设在侧面的半圆形部分24a和有两个在半圆形部分24a之间宽的平槽32。在衔铁24的中心制有一个沿纵轴线方向贯通的孔33。
在衔铁24的孔33内装入一根输送活塞管35,它构成一个中央贯通腔36。在衔铁24的前端面29处装有一个塑料环37,它被输送活塞管35穿过。在塑料环37上向前支承着一个衔铁弹簧38,后者一直延伸到一个相应的支承环39。此支承环39座落在衔铁孔16内的第一个环形台阶21上。
输送活塞管35与衔铁24摩擦力连接。由输送活塞管35和衔铁24组成的单元后面称为输送活塞44。输送活塞44也可以设计为一种或整体式的。
在阀孔17中形状相配地装有一根导管40,导管40向后延伸到衔铁室23内螺旋弹簧38范围内部。在导管40沿喷射方向的前端设有向外伸出的环边41,它向后支承在第二个环形台阶22上。环边41沿径向没有完全延伸到压力腔孔18的内表面,所以在环边41与压力腔孔18之间形成了一个圆柱形狭小间隙42。导管40通过此环边41防止沿轴向向后移动。
与衔铁24摩擦连接的输送活塞管35向前一直延伸到导管40内,向后延伸到堵塞26的轴向盲孔43内,所以输送  活塞管35无论是在其沿喷射方向的前端45还是在其后端46均被导引。通过在细长的输送活塞管35端部45、46的这种两端导引,使输送活塞44无倾斜地移动,所以可靠避免了在衔铁24与衔铁孔16的内表面之间不希望有的摩擦。
在导管40的前部区内轴向可移动地装有一个阀体50,它构成一个基本上圆柱形细长的销钉状实心体和有一个前端面和一个后端面51、52以及一个外表面53。阀体50的外径与在导管40内通道的净宽度相应。在阀体50的外表面53上设有环边54,它大体位于阀体50前三分之一端部处。导管40的环边41构成阀体50的环边54在阀体50处于静止位置时的支座,所以阀体不可能进一步向后移动。阀体50在其圆周上设有三个沿纵轴线方向延伸的槽55(图4)。环边在槽55的所在区中断。
阀体50后端面52在其边缘区制成锥形,并与输送活塞管35前端45的端面配合作用。输送活塞管35前端面45的空间形状与阀体50后端面52相配,其中,输送活塞管35的内边缘倒角以及输送活塞管35的壁内部切除少许。因此输送活塞管35通过其前端45构成阀体50的一个阀座57。若阀体50以其后端面52贴靠在阀座57上,则通过制在阀体50外表面区域内的槽55的通道被截断。
阀体50从导管40向前伸入压力腔孔18内的部分被压力腔体60所围绕,后者由圆柱形壁61和前部端壁62组成,在端部62中加工了一个中心孔63。压力腔体60以其圆柱形壁61形状相配地插入压力腔孔18内,在这种情况下压力腔体以其在圆柱形壁61自由端的端面64挡靠在导管40向外伸出的环边41上,其中在压力腔体60上制有径向通孔65,它们使压力腔66能与进油口76连通。
压力腔体60以其内部空间构成一个压力腔66的边界,阀体50插入其中并能使处于压力腔66中的燃油增压。压力腔在其沿喷射方向的大体为压力腔体60的二分之一长度延伸的后部区,有比前部大的净宽度。在后部区内较大的净宽度应这样确定其尺寸,即,阀体50能以其环边54具有小间隙地插入压力腔66中,而前部区的净宽度应这样确定其尺寸,即,只需使阀体50从环边54向前延伸的部分和围绕着这一部分的螺旋弹簧67有足够的空间。因此压力腔66设计为只略大于阀体50完成喷射过程时实施脉冲运动所需要的空间。
螺旋弹簧67以一端座落在压力腔体60端壁62的里面,以其另一端支靠在阀体50上尤其是支靠在它的环边54上,所以弹簧67将阀体50和压力腔体60彼此压开。
压力腔体60沿喷射方向向前通过管接头70轴向固定,管接头70通过螺纹拧在压力腔孔18向前开口端内。管接头70限制了压力腔体60沿轴向向前的位置,所以螺旋弹簧67在阀体50上作用了向后的预压力。管接头的外端设有一个管口71,用于连接进油管72(图1)。管接头70有一个沿纵轴线方向贯通的孔73,其中装有一个静压阀74。静压阀74最好安排成与压力腔体60邻接。
压力腔体60外表面制有环槽68,其中装有一个塑料密封圈69,它使压力腔体60相对于压力腔孔18的内表面密封。
为了供入燃油,在泵壳15上压力腔孔18区域内制有进油口76,所以它可以与压力腔体60内的孔65连通。在泵壳15的外侧,进油口76被进油阀78的安装座77所围绕,进油阀78通过螺旋拧在安装座77内。进油阀78设计为具有阀壳79的单向阀。阀壳79有两个沿轴向对齐的孔80、81,其中在泵壳一端的孔80有比孔81大的内径,所以在这两个孔之间构成一个环形台阶,此环形台阶构成滚珠83的阀座82。滚珠83被弹簧84以预压力压紧在阀座82上,弹簧84在围绕着泵壳15上的进油口76的区域内装在孔80内,所以在从外部供入的燃油的压力作用下使滚珠83从阀座82抬起,燃油便可通过孔80和进油口76供入压力腔孔18中。
从压力腔66通过阀体50的槽55、输送活塞管35的阀座57与阀体50后端面52之间的间距以及输送活塞管35的贯通腔36,延伸了一个一直到堵塞26盲孔43中的通道。盲孔43设计成沿纵轴线方向延伸,并通入衔铁室23,其中盲孔43大体沿堵塞26长度的三分之二至四分之三延伸。从盲孔43后部朝堵塞26前端面25的圆周区89延伸有一个最好两个或多个长孔88,所以在衔铁室23与盲孔43之间建立了联系。
在第一个环形台阶的圆周区加工有一个作为燃油出口的通向外部的孔90。孔90通过一个用于连接回油管92(图1)的管接头93延长。
圆柱形的堵塞26在其外表面上有一个环形的向外伸出的环边93。环边93主要还是用于一个围绕在泵壳15外面的制动环94或一个直接与制动环94毗邻的线圈外壳圆柱体95的轴向固定。在截面中制动环94构成两个互相垂直的臂96、97,其中一个96贴靠着泵壳15的外侧,另一个臂97向外伸出并贴靠在线圈外壳圆柱体上。线圈外壳圆柱体95由圆柱形壁98和圆柱体底99组成,圆柱体底连接在圆柱形壁98的端部向里指地延伸并有一个孔,所以线圈外壳圆柱体95可通过向后指的圆柱体底99在线圈外壳15上从后面起移动,一直推移到圆柱形壁98挡靠在一个从线圈外壳15垂直向外伸出的壳壁100上为止,并构成了一个用于容纳线圈102的大体具有矩形截面的环腔101的边界。
因此线圈外壳圆柱体95和制动环94被夹紧在壳壁100和堵塞26环边93之间并固定在它们的轴向位置上。制动环94的臂96在其端面的内边缘倒角,从而在制在其中的倒角与环边93之间可夹紧一个密封圈103,例如是一个O型密封圈。
线圈102截面大体为矩形并借助于环氧树脂浇注在截面为U形的支架104内,所以线圈102和支架104形成一个整体线圈组件。支架104有一个圆柱形壁105和两个侧壁106、107,它们沿径向从圆柱形壁105伸出并构成用于线圈102的空间的边界,其中,圆柱形壁105端部从后侧壁106向外延伸,所以它的端面108、侧壁106、107的端面109和圆柱形壁106的里面以及前侧壁107形状相配地贴靠在环腔101内。
在位于线圈102与衔铁室23之间的泵壳15的区域内置入低导磁性材料110,例如铜、铝、不锈钢,以免线圈102和衔铁24之间磁短路。
按本发明的喷射泵第二种实施例表示在图5中。
按第二种实施例的活塞泵1与上面说明的活塞泵1基本上有相同的结构,所以具有相同空间形状和相同作用的部分用同一个符号表示。
按第二种实施例的活塞泵1其纵向长度设计得比按第一种实施例的活塞泵短,这一缩短主要通过采用球体50a作为阀体达到。导管40的环边构成球50a在静止位置下的支座,所以球体不可能进一步向后移动。环边41制有一个与球的形状相配的环形球座41a,所以球体50a局部形状相配地贴靠在环边41上。
球体50a有光滑的表面,所以在球座41a中制有槽41b,当球体民阀座57相隔距离时,这些槽将压力腔66与输送活塞管35的阀座57与球体50a表面之间的间隙连通。由于设置了槽41b使压力腔66有可能加以冲洗。
此实施例的堵塞26a有一个从前端面25起延伸的中心第一孔120,输送活塞管35在其中导引,此孔120与第一种实施例中堵塞26的盲孔43相对应。第一孔120通入堵塞26a的第二孔121中。孔120、121设置为相对于泵壳15或堵塞26a的纵轴线19同心。第二孔121一直延伸到堵塞26a的后端面122,并制有内螺纹,用于装入与回流管92连接的管接头91a。因此,在起始位置,通过输送活塞管35的冲洗的流动途径,从进油阀78进入压力腔66,通过槽41b进入在阀座57与球体50a之间的间隙,并通过输送活塞管35的贯通腔36进入孔121和通过管接头91a进入回油管92。因此,这一流动途径没有通过衔铁室23。
为了冲洗衔铁室23设有一个横向流动途径,它有一个横向流动孔125,孔125在阀壳79的孔81与衔铁室23之间延伸并将两者连接起来。阀壳79的孔81位于进油阀78之外,所以供入的燃油没有任何狭窄部位地直接导入衔铁室23。燃油从衔铁室23经孔88流入堵塞26a中的第二孔121,第二孔121中装有管接头91a,再经管接头91a流入回油管92。因此,横向流动途径构成了通过输送活塞管35贯通腔36的流动途径的旁通的型式。
在衔铁室23中大量生热时这种横向流动途径是有利的,因为衔铁室23被冷燃油冲洗,在这种情况下衔铁室23用大流量进行冲洗,因为横向流动途径没有任何狭窄点,例如阀或槽的通道,它们会妨碍流动。
设置横向流动途径可以无需附加的燃油泵冲洗衔铁室23,这种附加的燃油泵将要供入的燃油加预压力,因为活塞泵1的抽吸作用也可将燃油输入横向流动途径中。
在某些使用情况下,尤其在生热量较低时,合乎目的的可以是使衔铁室23处于干燥状态,为的是使衔铁24能尽可能自由运动。为此,不设横向流动孔125和堵塞26a中的孔88,所以衔铁室23与流动途径隔开。
下面借助于本发明的第一种实施例说明按本发明燃油喷射装置的工作方式。
若通过线圈102的电流中断,则衔铁24在螺旋弹簧38作用下向后压靠在堵塞26上,衔铁24以其后端的端面49贴靠在堵塞上。这是衔铁24的起始位置,此时,输送活塞管35被安置在其阀座57与阀体50的后端面52相隔一个距离Sv处。
在此起始位置,借助于燃油泵112和进油管113从燃油箱111将处于预压力的燃油经进油阀78供入压力腔66。燃油从压力腔66通过制在阀体50外表面区内的槽55,经导管40流入输送活塞管35的阀座57与阀体后端面52之间的间隙内,并通过输送活塞35的贯通腔36流入堵塞26的盲孔43。处于压力下的燃油从盲孔43的后端区流过堵塞26的孔88并注入衔铁室,其中,在衔铁24前和后的衔铁室区域通过制在衔铁24中的槽32互相连通,所以整个衔铁室充满燃油。燃油通过孔90和管接头91经回油管92导回燃油箱111。
因此在输送活塞44处于起始位置时,形成了一条从进油阀48经压力腔、输送活塞35的贯通腔36,堵塞26中的盲孔43和孔88、衔铁室23和孔90及管接头91延伸的燃油的流动途径,所以燃油连续供入并通过通道冲洗,在这种情况下压力腔始终被供应和注入直接来自燃油箱111的新鲜的冷燃油。
由燃油泵112产生的预压力大于在流动途径中形成的压力降,从而保证连续冲洗活塞泵1,但预压力低于静压阀74的开启压力,所以在输送活塞44处于起始位置时没有燃油输入燃烧室4。
若线圈102通过供入电流被激励,则衔铁24在由此产生的磁场作用下向前沿脉冲方向或喷射方向运动。在衔铁24和与之摩擦力连接的输送活塞管35的运动在沿长度Sv(相应于在起始位置时输送活塞管35的阀座57与阀件50的后端面52之间的距离)的预行程时只需克服弹簧38的弹簧力。弹簧38的弹簧力设计得如此之软,以致衔铁24几乎无阻力地运动,但此弹簧力却足以将衔铁24回移到其起始位置。衔铁24在充满燃油的压力腔23内“浮游”,在这种情况下燃油可以在衔铁室23内衔铁24前部区和后部区之间任意地来回流动,所以在衔铁24上不形成任何对抗的压力。由衔铁24和输送活塞管35组成的输送活塞元件44因而连续地加速并积蓄动能。
在此预行程结束时输送活塞44以阀座57挡靠在阀体50的后端面52上,所以将阀体冲击式地向前压。因为输送活塞管35现在以其阀座57贴靠在阀体50的后端面52上,所以从压力腔到输送活塞管35贯通腔36的流动途径被截断,燃油便不再能从压力腔66向后流出。因此,燃油通过阀体50的推进运动排入压力腔66并被增压。现在进油阀78是关闭的,因为在压力腔内和在进油阀78的孔80内形成了一个压力,这一压力高于燃油泵的供油压力。从一个预定的压力起静压阀74打开,所以在喷嘴2与活塞泵1之间的输油管内的燃油被压缩到一个预定的压力,它例如为60巴并由喷嘴2的开启压力决定。因此,随着输送活塞44的冲击,在输送活塞运动中积蓄的能量冲击式地传输给在压力腔66内的燃油。
喷嘴2将燃油直接喷射在内燃机的气缸5内,由于按本发明的喷射装置达到的高压,使燃油通过喷嘴2精细地雾化。
静压阀74是一个单向阀,这种单向阀按传统的方式在阀座内有一个孔,一个刚性的阀体通过弹簧压靠在阀座上。这种传统的静压阀74很迅速地和可靠地关闭通往进油管72的进口。所以在进油管72内保留了一个静压,它往往只是略低于喷嘴2的开启压力。
由于温度波动,在进油管72内的压力可能改变,从而使喷嘴打开,燃油在无法确定的时刻进入燃烧室,所以显著提高了废气中的有害物质排放量。
另一方面,静压阀74应在进油管72内保持一定的持续的压力水平约5至10巴,以防止形成蒸汽泡。
因此本发明另一目的是提供一种静压阀,它排除燃油偶然地侵入燃烧室的可能性,并尤其是还能防止蒸汽泡形成。
此目的通过一种具有权利要求17的特征的静压阀达到。在这种情况下通往进油管的进口迅速和可靠地关闭,并在进油管内造成一个静压,这一静压脑有的水平明显地低于喷嘴的开启压力,但高于为避免蒸汽泡形成所必需的水平。
按本发明的静压阀74有一个扁平的弹性薄膜200作为阀体,它被弹簧202压靠在阀座201上(图6)。
在静压阀74的打开位置,燃油从静压阀外侧或从压力腔66在高压下朝喷嘴2方向输送,在这种情况下薄膜200从阀座201上抬起。此时薄膜200两侧形成同一个压力,所以在薄膜200两个扁平侧作用的压力是均衡的。薄膜此时具有平面的形状。
若在静压阀外侧的压力降低,则弹簧202将薄膜200压在阀座201上,此时在预定的关闭压力下关闭了静压阀。若进一步降低静压阀外侧的压力,则薄膜200被弹簧所在侧存在的压力向外朝压力腔66方向拱起,所以在进油管72内的燃油可略有膨胀或扩展,从而降低其压力水平。因此通过设置此弹性薄膜200,在静压阀74关闭后可以将压力进一步降到低于静压阀74的关闭压力。此外,在进油管72内出现的压力脉动可通过薄膜200的弹性补偿,所以避免了在进油管72内偶然的压力增加并因而避免偶然地打开喷嘴。
静压阀74最好设计为弹簧202在一个区域内向薄膜200加载,这一区域沿轴向在薄膜200在阀座201上的支承区内部,所以薄膜200在弹簧202的弹簧力作用下总是能在阀座201上拱起。
薄膜200可用橡胶或金属制成,其中,橡胶薄膜最好用一个增强薄膜的金属框围绕。

Claims (21)

1.燃油喷射装置,它按照固体蓄能原理工作并设计为有输送活塞(44)的活塞泵,活塞(44)在几乎无阻力的加速阶段积蓄动能,此动能冲击式地传输给在压力腔(66)中的燃油,所以产生用于通过喷嘴喷出燃油的压力脉冲,其中,截断无阻力加速阶段的机构是一个阀,它有一个阀体(50)和一个制在输送活塞(44)上的阀座(57),为了产生压力脉冲,阀关闭压力腔(66),由此输送活塞(44)的动能便传输给包含在压力腔(66)中的燃油,其特征为:阀座(57)和阀体(50)安置在输送活塞(44)沿喷射方向的前端(45),所以压力腔(66)设计为在空间上与输送活塞(44)分开。
2.按照权利要求1所述的燃油喷射装置,其特征为:压力腔(66)设有一个用于供入燃油的进油口(76),此进油口(76)设在围绕着压力腔(66)的泵壳(15)上并与进油管(113)连接,所以向压力腔(66)供入新鲜的尤其处于压力下的燃油。
3.按照权利要求1和/或2所述的燃油喷射装置,其特征为:燃油喷射装置设计为电磁操纵的活塞泵(1),它有一个电磁线圈(102)和由线圈(102)驱动的输送活塞(44),其中,输送活塞(44)有一个大体圆柱形的衔铁(24)和一根细长的输送活塞管(35),输送活塞管(35)的端部(45、46)沿纵轴线方向超出衔铁(24)延伸,并分别形状相配地和可沿纵向移动地装在各个孔内。
4.按照权利要求3所述的燃油喷射装置,其特征为:输送活塞管(35)与衔铁(24)通过摩擦力方式连接,在输送活塞管(35)的前端(45)设有阀座(57)。
5.按照权利要求4所述的燃油喷射装置,其特征为:阀体(50)是一个细长的基本上圆柱形的实心体,它可轴向移动地装在导管(40)内,在阀体(50)的圆周制有沿纵向延伸的槽(55),它们构成了一个从压力腔到在输送活塞管(35)内部的贯通腔(36)的通道,当输送活塞管(35)以其阀座(57)贴靠在阀体(50)上时此通道被截断,从而关闭压力腔(66)。
6.按照权利要求4所述的燃油喷射装置,其特征为:阀体是一个球体(50a),设有球座(41a),球座构成球体(50a)的支座,所以它不能进一步向后移动,球座(41a)至少有一个槽(41b),它构成了一个从压力腔(66)到在输送活塞管(35)内部的贯通腔(36)的通道,当阀座(57)贴靠在阀体(50)上时此通道被截断,从而关闭压力腔(66)。
7.按照权利要求3至6之一项或多项所述的燃油喷射装置,其特征为:大体为圆柱形的衔铁(24)有沿喷射方向的前端面和后端面(28、29)以及外表面(30),有一个从后端面(28)一直到大体衔铁(24)的长度中央从后向前向外延伸的锥面(31)。
8.按照权利要求3至7之一项或多项所述的燃油喷射装置,其特征为:活塞泵(1)有一个带衔铁孔(16)的泵壳(15),在衔铁孔内一个衔铁室(23)以衔铁孔(16)、沿喷射方向向后以堵塞(26)以及沿喷射方向向前以第一环形台阶(21)为界,衔铁(24)在衔铁室(23)内借助于电磁线圈(102)和沿纵轴线方向作用在衔铁(24)上的弹簧(38)往复运动,在衔铁(24)的外围区至少制有两个尽可能在圆周对称分布并沿纵向延伸的槽(32)。
9.按照权利要求8所述的燃油喷射装置,其特征为:当线圈(102)未通电时衔铁(24)在弹簧(38)的弹性作用下处于起始位置,在此起始位置,从压力腔(66)通过阀体(50)的槽(55)和输送活塞管(35)的贯通腔(36),并经由堵塞(26)中的盲孔(43)和一个或多个孔(88),形成了一个供入尤其处于压力下的燃油的流通途径。
10.按照权利要求9所述的燃油喷射装置,其特征为:衔铁室(23)通过一个通往外部的孔(90)和管接头(91)与回油管(92)连接。
11.按照权利要求8或权利要求8和权利要求9和/或10所述的燃油喷射装置,其特征为:堵塞(26a)设有一个通孔,借助于此通孔燃油从燃油喷射装置排入回流管(92)。
12.按照权利要求11所述的燃油喷射装置,其特征为:设有一横向流动孔(125),燃油可通过它直接供入衔铁室(23),堵塞(26a)有一些孔(88),它们使衔铁室(23)与堵塞(26a)的通孔连通,所以构成了一个用于冲洗衔铁室(23)的横向流动途径,它独立于输送活塞(44)中的贯通腔(36)。
13.按照权利要求2或权利要求2和权利要求3至12之一项或多项所述的燃油喷射装置,其特征为:压力腔(66)以一个静压阀(74)为界,静压阀从一个预定的压力起打开,并释放了进入输油管(72)并去往喷嘴(2)的通道。
14.按照权利要求1至13之一项或多项所述的燃油喷射装置,其特征为:压力腔(66)仅略大于在喷射过程中实施阀体(50)脉冲运动所需要的空间。
15.尤其按照权利要求1至14之一所述的燃油喷射装置,它按照固体蓄能原理工作,其中设有输送活塞(44),输送活塞在几乎无阻力的加速阶段积累动能,动能冲击式地传输给在压力腔(66)中的燃油,所以产生用于通过喷嘴喷出燃油的压力脉冲,此燃油喷射装置设计为电磁操纵的活塞泵(1),以及输送活塞(44)包括一个衔铁(24)和一个细长的大体为圆柱形的泵活塞或一根细长的输送活塞管(35),输送活塞管与衔铁(24)通过摩擦力连接并沿纵轴线方向超出衔铁(24)延伸,其中,圆柱形泵活塞或输送活塞管(35)的端面(45、46)分别形状相配地在孔中导引。
16.按照权利要求1至15所述的燃油喷射装置的应用,它按固体蓄能原理工作,以便将燃油喷入二冲程内燃机。
17.用于按照权利要求1至15之一项或多项所述的按蓄能系统工作的燃油喷射装置的静压阀,它有一个阀体,在静压阀关闭状态它被弹簧(202)弹性地压靠在阀座(201)上,其特征为:阀体是一个弹性薄膜(200)。
18.按照权利要求17所述的静压阀,其特征为:薄膜(200)具有盘的形状。
19.按照权利要求17和/或18所述的静压阀,其特征为:薄膜(200)由金属薄片制成。
20.按照权利要求17和/或18所述的静压阀,其特征为:薄膜(200)由橡胶片制成,橡胶片围以金属框。
21.按照权利要求17至20之一项或多项所述的静压阀,其特征为:弹簧(202)在一个区域内向薄膜(200)加载,这一区域沿轴向在阀座(201)内部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100439700C (zh) * 2004-12-08 2008-12-03 浙江飞亚电子有限公司 一种集成式供油单元
CN106050499A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 清华大学 控制阀自锁紧的电控高压喷油器
CN114607542A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 一汽解放汽车有限公司 一种燃油供给系统

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