CN1207458A - 内燃机燃油喷射器中不同压力的两腔之间的密封装置 - Google Patents

内燃机燃油喷射器中不同压力的两腔之间的密封装置 Download PDF

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Abstract

喷射器有一个装有喷嘴的中空体,和一个具有装在中空体的圆柱形支座内的阀体的调节阀。阀体具有用来把高压燃油分配到阀的控制室内的分配腔,支座和处于大气压力下的空腔相通,控制杆在空腔内滑动。该密封装置有一个环形密封件,在由支座的表面和阀体的部分的外表面形成的两个台肩之间,压缩环形密封件,从而使其在两个表面之间产生重复密封。

Description

内燃机燃油喷射器中不同 压力的两腔之间的 密封装置
本发明涉及一种在不同压力下的两腔之间、例如在内燃机燃油喷射器中的密封装置。
公知的喷射器通常包括一个装有喷嘴的中空体；和一个处于大气压力下的空腔，一个用于控制喷嘴的控制杆在腔中滑动。该杆由一个调节阀液压地控制，调节阀包括一个阀体，阀体具有一个在压力下供给燃油的控制室。
公知的喷射器的阀体基本上是圆柱形，并装在中空体的一个圆柱形支座内，还有一个用于把燃油分配到控制室的环形空腔，因此它也承受高压，并必须通过一种环形空腔和大气压力下的空腔之间的密封装置和中空体相连接。
为此，在阀体的圆柱形壁和中空体的支座之间采取措施，至少是使用一个环形密封件，该密封件通常装在支座的一个台肩上，并通常是这样的尺寸，即当装到阀体上时，它被稍稍拉伸就能有效地密封阀体的表面。由于技术上的原因，阀体相对于支座有5至35微米的径向间隙。
在喷射器工作期间，在分配腔中大约有1350巴高的燃油压力，作用在位于阀体和支座之间的间隙内的密封装置上，即，密封装置在此间隙内被挤压，因而导致挤压环痕的形成和密封装置的损坏。结果，通过挤压环痕，高压燃油的泄漏量增加了，这样就降低了压力差，并且由于泄漏摩擦产生了热量，热量进一步削弱了密封性能，密封装置开始磨损，并且因此而频繁地更换。
本发明的目的是提供一种用于上述类型喷射器的密封装置，它易于装配，具有较长的使用寿命，并消除上述与公知密封装置有关的典型的缺点。
根据本发明，提供一种在不同压力的两腔之间的密封装置，它包括一个位于分开所述腔的两个同轴表面之间的环形密封件；其特征在于：在设置于所述表面上的两个台肩之间，沿平行于它们的轴线方向压缩所述密封件，从而密封所述表面和所述台肩。
该装置可方便地装在内燃机燃油喷射器内，喷射器包括一个装有一个喷嘴的中空体，和一个用来打开所述喷嘴的调节阀，所述调节阀具有一个安装在所述中空体的圆柱形支座内的阀体，其特征在于：所述台肩设置在所述圆柱形支座的表面和所述阀体的部分的外表面上。
参照附图，以范例的方式描述本发明的一个优选的、但非限制性的实施例，附图中：
图1是本发明中装有一种密封装置的燃油喷射器的局部剖面图；
图2表示图1的放大比例的部分。
在图1中的数字11表示整个燃油喷射器，例如用于内燃机的燃油喷射器。喷射器11包括一个装有一个喷嘴(未示出)的中空体12，喷嘴端接在底部带有一个或多个喷孔。中空体12包括一个轴向空腔13，一根连接到用于关闭喷孔的轴针上的控制杆14，在轴向空腔13内自由滑动；和一个附件15，一个连接到在大约1350巴的高压下供给燃油的普通燃油供给泵上的进油接头16，插入附件15中。
中空体12包括一个把接头16连接至喷嘴的喷射室的通道17；一个带有螺纹19基本上呈圆柱形的空腔18；和一个支座21，支座21本身又包括一个由台肩23与空腔18分离的圆柱形表面22。喷射器11还包括一个整体用24表示的调节阀，该阀安装在支座21内，并由电磁体(未示出)的磁轭的杆25控制。
调节阀24包括一个具有部分27的阀体26，部分27带有基本上呈圆柱形的外表面28(图2)；并且阀体26还包括一个法兰29，通常通过旋入空腔18的螺纹19上的外螺纹环形螺母31，使法兰29安装在中空体12的台肩23上(图1)。
在环形螺母31和杆25之间的间隙，限定阀24的排出室32；排出室32以公知的方式与连接到燃油箱的排出接头33相通，因此室32中的燃油基本上处于大气压力下；并且中空体12的腔13，通过在中空体12中形成的排出通道34与排出接头33相通，因此它也处于大气压力之中。阀体26有一个杆14的顶部37在其中导向的轴向孔36，和一个与孔36相通的轴向控制室38；阀体26的部分27有一个环形槽39，该槽通过限定控制室38的进入通道的校准通道41与孔36的端部相通。
中空体12还有另一通道42，它把接头16连接到环形槽39上，环形槽作为用来把从通道42来的燃油分配到控制室38的分配腔，因此环形槽通常装有高压燃油。
控制室38有一个与排出室32相通的校准排出通道44；杆14的顶部37的端头有一个用来切断孔36和室38的连通、而不关闭进入通道41的附件46；杆14的部分37有两个用于防止燃油通道从控制室38通至轴向空腔13的环形密封件47。
孔36中的燃油压力通常使杆14保持在关闭喷射器11的喷嘴的低位置上；控制室38的排出通道44通常由呈球体48形式的开关保持关闭，该球体装在由带有通道44的接触表面限定的一个锥形支座50上(图2)；球体48(图1)由一个导向板49导向，磁轭杆25的法兰51作用于导向板上。
由于分配腔39通常装有高压燃油，同时空腔13和排出室32盛有大气压力下的燃油，所以必须通过一个有效密封装置用液力把腔39的区域与腔13和室32隔开。通过法兰29接触台肩23和环形螺母31接触法兰29，从而以公知的方式来确保在空腔39和排出室32之间的密封。
根据本发明，在高压腔39和大气压力腔13之间的密封装置，包括一个由弹性材料例如特氟隆(已注册商标)再加上玻璃或青铜纤维制成的、圆形或椭圆形截面的环形密封件52，并在平行于两个台肩53，54之间的圆柱形支座的轴线方向上，压缩该环形密封件52。
更具体地说，台肩53(图2)设置在阀体26的支座21上，并把圆柱形表面22和支座的部分57的圆柱形表面56分开，该表面56的直径比表面22的直径小。另一台肩54设置在部分27的外表面28上，并把表面28与阀体26的另一部分59的表面58分开，其中表面58的直径也小于表面28的直径。
因此，这两个台肩53，54呈环形，共轴且相互平行。台肩54如此设置在空腔39底下，即当环形螺母31使得法兰29与中空体12的台肩23相接触时，台肩54轴向压缩密封件52从而使其变形，并使其不仅与台肩53和54产生密封接触，而且还与中空体12的支座21的表面22、以及阀体26的部分59的表面58产生密封接触，这样通过密封件52在支座21和阀体26两者之间提供了极好的密封。
为了方便地把密封件52的附件装入阀体26中，部分59包括一个圆柱形部分61(图2)和一个截面稍稍呈截锥形的部分62。更具体地说，圆柱形部分61的高度大约等于部分59高度的四分之一，而截锥形部分62的高度大约等于部分59的四分之三。
喷射器11的调节阀24(图1)如下所述进行装配。
首先，将密封件52安装到部分59上，以使其接触台肩54；阀24的本体26和密封件52一起插入中空体12的支座21内，并且把杆14插入孔36内；将环形螺母31旋入螺纹19，从而使法兰29压靠在台肩23上，这样使得密封件52变形，该密封件52是一个基本上呈矩形的部件，并填充在两个台肩53和54之间的环形间隙中。
喷射器11按如下简单描述的公知方式工作。
当电磁体通电时，磁轭的杆25上升，控制室38的燃油压力打开调节阀24，因此杆14上升以打开喷射器11的喷嘴；室38中的燃油通过室32和接头33排出到油箱中。
当电磁体断电时，弹簧(未示出)使杆25降低，并把球体48推压在锥形座50上(图2也可看出)，从而关闭阀24；同时控制室38中的燃油压力迅速升高以使杆14降低，这样就关闭了喷射器11的喷嘴。
与公知的装置比较，从以上的描述中可以清楚地看到本发明的密封装置的优点。在两个台肩53，54之间的压缩密封件52，提供了中空体12的支座21和阀体26的部分59之间的重复密封，这样就防止了由密封件52的材料形成的挤压环痕。而且改善了密封件52的效能，从而减少了燃油的泄漏，于是减少了因摩擦产生的热量，所以延长了密封件52的使用寿命。
很明显，在不脱离所附的权利要求的范围内，可对这里描述和图解的密封装置进行变换。例如，密封件52可以由不同的弹性材料制成；该密封装置可以包括一个以上的环形密封件。

Claims (5)

1.一种在不同压力的两腔之间的密封装置，该密封装置包括一个位于分开所述腔(39，13)的两个同轴表面(22，58)之间的环形密封件(52)；其特征在于：所述密封件(52)在所述表面(22，58)上设置的两个台肩(53，54)之间，沿平行于它们的轴线方向被压缩，从而密封所述表面(22，58)和所述台肩(53，54)。
2.一种如权利要求1所述的装置，该装置用于一种内燃机燃油喷射器(11)，该喷射器包括一个装有一个喷嘴的中空体(12)，和一个用于打开所述喷嘴的调节阀(24)，所述调节阀(24)具有一个装在所述中空体(12)的圆柱形支座(21)内的阀体(26)；其特征在于：所述台肩(53，54)设置在所述圆柱形支座(21)的表面(22)、和所述阀体(26)的部分(59)的外表面(58)上。
3.一种如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述密封件(52)具有一个基本上呈圆形的截面；所述阀体(26)通过一个有螺纹的环形螺母(31)连接到所述中空体(12)上，该螺母(31)旋入所述中空体(12)的螺纹(19)上，使所述截面变形，从而密封所述圆柱形支座(21)的所述表面(22)和所述外表面(58)。
4.一种如权利要求3所述的装置，其中所述阀体(26)有一个靠在所述环形螺母(31)上的法兰(29)；所述法兰(29)卡靠在所述中空体(12)的另一个台肩(23)上；其特征在于：所述阀体(26)的一个端部(62)的截面稍稍呈截锥形，以助于所述圆柱形支座(21)内的所述阀体(26)的插入。
5.一种如权利要求4所述的装置，其中所述阀体(26)具有一个压缩室(38)，该室(38)通过一个排出通道(44)与一个排出室(32)相通，并有一个高压燃油进入通道(41)，从而高压燃油作用于控制喷射器(11)的一个杆(14)上，所述排出通道(44)由一个电磁控制开关(48)控制；并且所述进入通道(41)径向地设置于所述环形空腔(39)中；其特征在于：所述阀体(26)的台肩(54)设置在所述环形空腔(39)和所述截锥形部分(62)之间。
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