CN1241240A - 喷油阀 - Google Patents

Abstract

内燃机的喷油阀,其中,通过控制控制腔(25)中的压力来控制喷油阀元件,该控制室或者由一个控制阀(31)卸载,或者处于将喷油阀元件移到关闭位置的高压之下。在控制腔卸载的同时,控制燃料进入喷油阀的安全阀的阀元件(33)被打开,使得在打开喷油阀的同时,高压燃料也可通过一个压力管(12)由高压储油器(14)到达喷油阀(1)的喷油孔(8)。喷射结束后,阀元件(33)与喷油阀元件(5)一起又被关闭,这样就防止在发生故障时所不希望的燃料能长时间地到达喷油孔,并从而防止相关的内燃机由于燃料过量而毁坏。

Description

喷油阀

技术水平

本发明涉及一个根据权利要求1类型的喷油阀。在一个由GB-PS1320 057而公知的这种喷油阀中，仅仅控制腔的卸载由控制阀控制。压力室总是与高压储油器相连通。在这样的喷油阀中有如下的危险，即，在出现一个故障时，例如在对压力室的压力进行控制时发生燃料通过喷油阀的一个持续的喷射，这会导致相关的内燃机的损坏。

本发明的优点

具有权利要求1特征的根据本发明的喷油阀与上述的喷油阀相比有如下的优点，即，设置了一个安全阀，该安全阀被这样地与控制腔的压力控制以及与所希望的喷射同步地控制，使得只是在实际进行喷射的时间内才形成一个在高压储油器与压力室之间的连通。这样，在控制腔由于控制阀出了故障或者喷油阀阀元件本身出现问题而控制失灵时，高压燃料供应的持续时间可以以这种方式受到限制，在此，不必如同对于用来控制在控制腔中压力的控制阀那样精确地控制安全阀，并且，安全阀的打开状态能够在包括预喷油和主喷油的整个喷油时间间隔内持续。

在此，控制阀可根据权利要求2和3或者被构造成3/2换向阀，或者构造成2/2换向阀。依照权利要求4和5，通过一个唯一的操作机构来有利地共同操作控制阀和安全阀。安全阀可按照权利要求4由电力控制，或者按照权利要求5与控制阀一起共同被操作，这就减低了控制元件的制造成本。一个按照权利要求4的分开的控制却给出了如下的可能性，即，按启动节奏分开控制两个阀。

根据权利要求6，使用一个液压变换器(Uebersetzer)来传递操作力就提供了行程变换(Weguebersetzung)的可能性，这就大大地减小了调节器的行程。

通过权利要求7可得到液压变换(Uebersetzung)的一个进一步变型方案，因为在这里液压变换器的刚度被最小化。作为机械式桥的一种替代，也可以选用一个可进行变换的液压分配板条(Verteilerleiste)，对应于权利要求8，它大大地减小了制造费用，特别在机械式桥的结构很大的场合。

在此，根据权利要求6的一个液压变换器和根据权利要求7的一个机械式桥起到有利的作用，通过它们，一个调节力被液压地传递到控制阀和安全阀上。根据权利要求8，可在控制阀和安全阀的操作机构和阀元件之间安置液压室。这里，这两个阀的阀弹簧不仅被实施成在操作机构被驱动时打开，而且也可作为对此的一个变化被设计成在操作机构被驱动时关闭。根据权利要求11，一个很有利的结构是，以与控制腔的压力相关的方式来控制安全阀。这使得可以在操作控制阀和安全阀这两个阀时节省费用。根据权利要求19，本发明的一个进一步有利构造在于，阀元件以其阀体控制两个阀座，其中，在阀体由一个阀座到另一个阀座的运动中，发生控制腔的一个短时间的卸载，这导致一个短时间的喷油。在一个另外的结构中，安全阀可根据权利要求20被构造为3/2换向阀，并在此在其一个位置上形成高压储油器和控制腔之间的连通，这意味着在控制腔卸载中断时通过控制阀关闭喷油阀元件，并且同时也中断了高压储油器和喷油阀压力室之间的连通。在安全阀的另一个位置，形成在上面最后提到的连通并且中断了向控制腔的连通，这引起喷油阀阀元件在通过控制阀的相应的控制下的一个快速打开。在一个有利的结构中根据权利要求21设置了一个压电晶体操作装置作为操作机构。

特别地，通过一个这样的操作装置能够得到一个很快的操作循环并能获得一个最高精度分配的喷油剂量和喷油时间，在结合权利要求19的情况下，尤其是如此，在权利要求19所述的结构中，可以得到控制腔的一个短暂的中间卸载以产生一个短暂的喷油。在此，这个喷油起到在随后的主喷油之前的预喷油的作用，并且其本身就是一个周知的减小内燃机的燃烧噪声的措施。

附图

在附图中给出9个本发明的实施例，并将在下面对其作详细的说明。

附图中示出：图1借助于示意图示出的第一实施例。图2示出根据图1的控制阀和安全阀的控制的详细情况。图3示出根据图1的阀的控制和操作的第二实施例。图4示出与图1相比控制阀和安全阀的操作和结构有所改变的第三实施例。图5示出控制阀和安全阀的阀元件的操作的第四个实施例。图6示出根据图5变型了的控制阀和安全阀的操作的第五个实施例。图7示出本发明的第六个实施例，安全阀的结构和控制上有改变。图8示出一个与根据图7的结构相比有改变的控制阀阀元件的另一个结构。图9示出图7的控制阀阀元件的进一步变型。图10示出前述的实施例之一的安全阀阀元件的一个变型结构。

实施例说明

图1以一个简单的视图示出一个喷油阀1，该喷油阀1具有一个带有一个孔3的喷射阀壳体2，一个喷油阀元件5在该孔3中被导向，该喷油阀元件5在其一个端部有一个锥形的密封面6，该密封面6与一个在孔的端部的锥形的阀座7配合作用。在阀座7的下游设置了一些喷油孔8，这些喷油孔8在密封面6处于阀座7上时与一个压力室9分隔开。压力室9在一个环形腔10上环绕喷油阀元件的在上游连着密封面6的具有较小直径的部分13一直延伸到阀座7。压力室9可通过一个压力管12与一个形式上是一个高压储油器14的高压油源相连通，由例如一个具有可变燃料输送比率的高压输油泵4从贮油箱11将置于喷射压力下的燃料供应到该高压储油器14中。在压力室9的区域内，喷油阀元件的具有较小直径的部分13借助一个指向阀座7的压力突肩16过渡到喷油阀元件的具有较大直径的部分18，这个部分18在孔3中被密封地导行，并且在背离压力突肩16的一侧继续延伸到一个连接件19并直到喷油阀元件的一个活塞形的端部20。该阀元件在连接件的区域有一个弹簧座22，在该弹簧座22和喷油阀的壳体1之间设置一个压缩弹簧21，该压缩弹簧21将喷油阀元件向关闭位置加载。

该活塞形的端部20以一个面积大于压力突肩16的端面24构成在喷油阀的壳体2中控制腔25的边界，该控制腔25通过第一节流阀26与高压储油器14保持持续连通，并通过安置在排流通道28中的第二节流阀27与一个卸载室29相连通。排流通道28的通道由一个控制阀31控制，由该控制阀31或是打开或是关闭排流通道28。

压力室9到高压储油器14的连通由一个安全阀32控制，该安全阀32的阀元件33以及控制阀31的阀元件34被一个共同的操作装置36移动到打开或关闭位置。该操作装置36由一个电控装置37对应于工作参数来控制。

控制阀31和安全阀32的控制起到控制喷油到一个相关的内燃机特别是一个柴油发动机的燃烧室内的喷油量和喷射时刻的作用。在控制阀31关闭时，由于控制腔25与高压储油器14保持持续连通，在控制腔25中的高压处在高水平上。在安全阀32接着也关闭时，高压储存器14和压力室9之间的连通被中断，这样，即便是在喷油阀发生故障时，也不存在一个引起燃料在喷油阀元件18业已提升的状态下喷射的燃料高压。在喷油阀元件18上的力平衡是这样的：在压力室9中存在的燃料高压状态下，面积小于端面24的压力突肩的面积朝喷油阀元件的打开方向所传递的力小于在控制腔25中存在的压力，该控制腔25中的压力与燃料存储器的压力同样高。作为补充，预先压紧的压缩弹簧21在关闭方向起作用，这样喷油阀就被安全可靠地关闭。

为引起一个喷射，如果将控制阀31的阀元件34移到打开位置，控制腔25就可向卸载室29卸载，这样，控制腔25通过第一节流阀26而与高压储油器脱离，在控制腔25中就调节出一个低水平的压力。同时与控制阀31一起，安全阀32也被打开，这样就形成高压储油器14和压力室9之间的连通。基于现在的作用在喷油阀元件上的不同的高压，由压力突肩16的负载而形成在打开方向的力就占了上风。结果，喷油阀元件就被打开，并且可以产生一个通过喷油孔8的喷油。这种情况一直持续到控制阀31再次关闭并且控制腔25的卸载中断为止。这样由于燃料通过第一节流阀26的进入就可以自动地在控制腔25中形成与在高压储油器14中同样大的高压，从而作用在喷油阀元件上的力平衡在关闭方向较大，因而喷油阀元件被移到关闭位置。

通过安全阀32还达到，作为对喷油阀元件5移向打开和关闭位置的控制的补充，还对在高压储油器14中的燃料进入压力室9中进行控制。这是与对控制阀31的控制同步地进行的。在此并不要求如同对控制阀31所必要的那样精确地控制安全阀。采用这样的解决方案就给出了防止这样的喷油阀失效的安全性。如果控制阀31出现了故障，或者如果喷油阀元件的功能被减弱，借助于安全阀就可限制流向喷油阀的燃料量，从而，在上述的几个阀元件出现故障时，也不会有过高的喷油量输入到内燃机中，否则这会引起内燃机的失控和破坏。

在根据图1的结构中，控制阀31和安全阀32这两个阀是以在相同的意义下被操作的座阀的形式来构造的，这样，如果将图1中的阀元件33和34向下移动，就阻止了一个喷油；而如果将其向相反方向移动，就产生一个喷油。在图1中没有详细示出通过操作装置36对阀元件33和34的控制和操作。这些阀元件的操作装置既可以具有单个的操作机构，也可以具有对于这两个阀元件共用的操作机构。一个这样的结构在图2中作为例子示出。在图2中，安排一个压电晶体操作装置39作为操作机构的力发生器，这是特别有好处的。该压电晶体操作装置39作用在一个操作活塞40上，并在此能够在一个很短的时间间隔内传递到此操作活塞40上一个很大的力。该操作活塞以其端面形成一个液压室42的边界，还有一个与该操作活塞共轴的变换活塞43(Uebertragerkolben)也以其端面与此液压室42相连。操作活塞、液压室42和变换活塞43一起构成一个液压变换器，因为借助于两个活塞40和43的不同直径并通过液压室42能够调节一个力---变换关系。变换活塞43作用在一个同时对阀元件33和34调节的机械式桥45上。

这个结构安排能够实现在图1所示的控制阀和安全阀的结构配置。在加力时，即在压电晶体操作装置39激发时，阀元件33和34被保持在关闭位置，从而，由压电晶体操作装置的激发持续时间来确定喷油的中断时间的长短。图3示出一个与图2相比变型的实施例。在此没有机械式桥。作为桥的一个替代，在此实现一个液压变换器，该液压变换器由一个液压室42′构成，该液压室42′一侧以一个由操作活塞40的端面所形成的移动的壁面为边界，另一侧以控制阀31的阀元件34的端面46和安全阀32的阀元件33的端面47所形成的移动的壁面为边界。自然，这些所述的移动的壁面可间接地对所述的阀元件40，33和34发生作用。操作活塞40还是由压电晶体操作装置39来移动。一方面通过操作活塞40作为液压室42′边界的端面的设计，另一方面通过阀元件33和34的设计就实现了一个液压变换器，该变换器保证了将压电晶体操作装置39所产生的力同时没有偏差和磨擦损失地通过变换活塞40传递到阀元件33和34上。

图4示出控制阀31和安全阀32的阀元件的实施例的一个变化。在根据图4所示的实施例中，在对变换活塞43进行操作时，阀元件33′和34′被共同移动到打开位置，而不是如同在图1所示的那样，在图1中，阀元件33和34每个都有一个锥形的密封面，这些密封面与相应的阀座配合作用，并在压电晶体操作装置39所发出的力作用下被移动到关闭位置。在此，类似于根据图2所示的结构，又设置了操作活塞40，该操作活塞40通过液压室42对变换活塞43发生作用，该变换活塞43又调节机械桥45，阀元件33′和34′在这里没有进一步显示出的弹簧F的作用下靠置在该桥45上。在操作装置未被激发时，弹簧F2使阀元件33′连同一个被安置在一个关闭体51上的密封面52一起移动并使其座置在一个安全阀阀座50上。与此同时，阀元件34′与安置在一个关闭体55上的密封面54一起也被一个同样的弹簧F1保持靠置在一个控制阀阀座56上。阀元件33′的关闭体51位于一个推杆57的端部上，该推杆57被导向在一个导向孔58中，并且其与关闭体51相反的那一端部在弹簧力的作用下被靠置在机械式桥45上。推杆57在其与密封面52的相接处有一个环形槽59，该环形槽59在于图4所示的阀元件33′的关闭位置上形成一个环形腔的边界，该环形腔通过压力管12的汇入到导向孔58中的部分12a与高压储油器14连通。阀体51可在一个阀腔60中往复运动，压力管12由该阀腔60通出到压力室9中。这样，在图4所示的压电晶体操作装置未被激发的位置，高压储油器14和压力室9之间的连通就被中断。与此无关地，在一个如同图1所示的实施例中，高压储油器14通过一个另外的导管与控制腔25相连通。控制阀的阀元件34′被设计成与阀元件33′一样的结构。在此，阀体55可在一个阀腔62中移位，并被固定到在一个导向孔48中被导向的推杆63的一个端部上。在此，在密封面54、推杆63的与密封面相连的部分及导向孔48之间在此也形成一个环形腔64，该环形腔64与排流通道28的一个部分28a持续连通。排流通道28从控制腔25出发通到阀腔62中。该排流通道28在阀元件34处于打开状态下与通道部分28a连通，该通道部分28a进一步通向卸载室29。

在这里所示的阀结构配置中，要实现多么长久的一个喷油，压电晶体操作装置39就总被激发多么长久。在此，变换活塞43移动机械式桥45，同时也移动阀元件33′和34′，使得控制阀31和安全阀32这两个阀被打开，并且，如同上面所示的那样，可以引起喷油。当然，替代这里所使用的机械式桥45，也可类似于图3的结构实施成液压室。鉴于这样就可以通过液压变换器的形式对每个阀元件单个地调节传递力并且是同时操作和没有磨擦的，这样做是有好处的。另一方面，也必须总要注意使液压室被充分地充满。

但是，从图5所知，也可以将控制阀31和安全阀32的阀弹簧设计成不同的结构。在这里，阀元件534可以例如与阀元件34′构造的相同，与此相反，阀元件533可类似于图1的阀元件33′来构造。这样，这个阀元件533在其端部有一个为锥形的密封面66，该密封面66与一个阀座67配合作用，该阀座67构成了通向压力室9的压力管12入口的边界。在阀座的另一侧，压力管的通向高压储油器14的部分12a汇入到一个阀腔68中，阀元件533的端部伸入在该阀腔68中。在于导向孔558中被导向的阀元件的另一侧，该阀元件以其端面69紧靠在一个平衡杆70上，该平衡杆70可绕一个位置固定的轴71摆动并且阀元件534的端部紧靠在平衡杆的另一个杆臂上，在杆臂的相反一侧连接着变换活塞43，与该变换活塞43又如同图4一样连接着液压室42、操作活塞40以及压电晶体操作装置39。当压电晶体操作装置39被激发时，变换活塞43如此将平衡杆70移位，使得阀元件534抵抗弹簧F的力而向打开位置运动，同时阀元件533在弹簧F2的作用下跟随平衡杆70同样也向打开位置运动。当压电晶体操作装置39未被激发时，安置在阀元件534上的弹簧F1使该阀元件位于关闭位置，同时，阀元件533通过平衡杆70抵抗弹簧F2的力也同样位于关闭位置。为此，弹簧力和操作力的一个细致的协调是必要的。

在根据图6的第五个实施例中，又设置了一个液压室642来替代机械式工作的平衡杆70，该液压室642在一侧以阀元件634的推杆663为边界，而在另一侧以变换活塞43为界。为了操作类似于图5结构的阀元件633，该阀元件在其端部具有一个为连接销72形式的连接件，该连接销72潜入到液压室642中，并在其端部与一个调节活塞73连接，该调节活塞73在喷油阀的壳体中被导向，并以其端面74形成一个受压的移动壁面，在使该壁面移位的同时也将阀元件633移位。调节活塞在其背面与一个卸下压力的腔49邻接。在连接销72和阀元件633之间的过渡段中设置了一个卸载室75，通过该卸载室75可排除泄漏燃料，并且该卸载室75还用来形成对于阀元件633所必须的调节腔。阀元件633被通过一个弹簧F2向关闭方向加载，该弹簧F2在液压室642未加载的状态下将阀元件633以其密封面66保持在阀座67上。当压电晶体操作装置39激发时，使变换活塞43运动，这样，液压室642中的压力增高，这导致阀元件633通过向打开方向受压的调节活塞73克服弹簧F2的力向打开方向移位。同时，液压室642中增高的压力也引起推杆663的移动，从而打开控制阀。在此，阀元件634类似于图4中相应的阀元件43′来构成，但是有下面的差别，即，在这里，驱动是通过液压室692直接液压地并且抵抗弹簧F1的关闭力而实现的。

由图6可知，阀腔68在一侧通过压力管的部分12a与高压储油器保持持续连通，并且压力管12由阀腔68通过阀座67向压力室9导通。此外，控制腔25通过第一节流阀26与阀腔68保持持续连通。与此类似地，该控制腔还通过在排流通道28中的第二节流阀27与阀腔62连通，并且当阀元件634向打开位置运动时可与继续导通的部分28a连通。在这个实施例中，也只是在进行喷油的时间内进行操作压电晶体操作装置39的控制。

在根据图7的第六个实施例中，控制阀具有一个以与阀元件634、534或34′同样的方式构造的阀元件734。为了进行驱动，可使用一个在图4到6中所设置的驱动装置。与前面的实施例不同的是，在这里设置了一个带有一个阀元件733的安全阀。首先，类似于图6所示的那样，该安全阀在阀元件733伸入到阀腔768中的、并在喷油阀壳体2中的一个导向孔95中被密封地导向的推杆757的端部具有一个锥形的密封面766，与图6所示一样，该密封面766与锥形的阀座67配合作用。借助于密封面766的一个没有被阀座67盖住的部分，该密封面766同时也构成第一压力面，在此压力面上，在安全阀关闭的状态下，阀腔768中的压力向打开方向对阀元件733发生作用。阀腔768又是通过压力管部分12a与高压储油器持续连通，并通过节流阀26与控制腔25保持持续连通。压力管12从阀座67起进一步通向压力室9。

作为一个变化的方案，在这里，推杆757的后端面77作为第二压力面与一个安全阀压力室96相接，该压力室96与阀腔762连通，并处于阀腔762的压力作用之下，该压力同时也是控制腔25中的压力，因为，二者彼此通过第二节流阀27保持持续连通。另外，一个压缩弹簧78作用在端面77上，该压缩弹簧78向关闭方向对阀元件733加载。在此实施例中当控制阀31的阀元件734处于所示的关闭位置上时，控制腔25中的压力就被调节到从高压储油器通过节流阀26而导入的高燃料压力。这个压力还另外作用到安全阀的阀元件733的端面77上，并将阀元件733保持在关闭位置。如果此时打开控制阀并对控制腔25卸载，端面77也就卸载。但是与此同时，还在阀腔768中存在的高压仍然作用在锥形的密封面766上，该密封面766在控制腔侧与阀座67邻接，由此产生的合力克服弹簧68的关闭力而将阀元件733移动到打开位置。于是，燃料就可被输送到压力室9中并且实现喷射，若同时在控制腔25中的控制腔压力减小的情况下，喷油阀元件5在作用在压力突肩16上的高压作用下向打开方向运动。在这个实施例中，有利的是，安全阀是自动且没有特别的操作装置而被启动的。当在控制腔25中的压力达到所必要的低压并且又有对于喷射足够高的压力时，该安全阀总是打开。这样，这一方案当通过一个3/2控制阀代替2/2控制阀来进行对控制腔压力的控制时也是可实现的。该2/2控制阀位于一个卸载管道和一个通向控制腔的节流高压接管中，而该3/2控制阀将控制腔或是与高压储存器14或是与卸载室29连通。

从图8可知，不用图7所示的阀元件733也可实现一个座阀。在此，该阀元件具有一个球79，该球79与一个处于排流通道28在阀腔862的汇入口的锥形座80配合作用。作为驱动机构可使用前面图2到6中所述的机构之一。

在图9所示的一个进一步构成的第八个实施例中，又设置了与在图4到7中所示的同样结构的安全阀阀元件733。阀元件934具有一个带有密封面54的阀体955，该密封面54与阀座56配合作用。与图4到7中所示结构不同的是，在阀体955上与密封面54相反对置设置了一个第二密封面81，该密封面81与一个第二阀座82配合作用。该第二阀座82构成排流通道28进入阀腔962的汇入口的边界。在通过压电晶体操作装置来操作阀元件934时，阀元件934与其密封面54一起由阀座56抬起，从而，与前面的在图4到图7所示的实施例一样，形成了排流通道28通过阀腔962与排流通道部分28a的连通。然而，阀元件934在压电晶体操作装置的作用下继续运动，直到它的密封面81座置在第二阀座82上为止，从而关闭排流通道28。其结果是又可在控制腔25中形成将喷油阀元件5移动到关闭方向的高压。现在，阀元件733在其端面77上被进一步卸载，因为，阀腔962通过现在业已打开的阀座56而与排流通道部分28a连通。这样，在控制阀的阀元件934再次到达关闭位置之前，阀元件733就一直处于打开位置。借助于短时间形成的排流通道28和排流通道部分28a的连通以及与之紧接着的控制腔25的卸载，就实现了一个短时间的喷油，通常这是一个预喷油，紧接它的必定是一个主喷油。为此目的，压电晶体操作装置部分地去激励，使得阀体955在阀腔962的一个中间位置固定不动，在此中间位置上，两个阀座56和82处于打开状态，从而控制腔25卸载。然后，阀元件733仍处于打开位置，因为端面77也被卸载。为了结束主喷油，再调节阀元件934使其返回到阀座56上。这样，在控制腔25中又可以形成高压，该高压也蔓延到阀腔962中从而作用到安全阀的阀元件733的端面77上并将阀元件733移动到关闭位置。利用这样的结构可以实现具有最短的喷油时间的预喷油和主喷油，该最短的喷油时间由控制阀的阀元件934从第一阀座56到第二阀座82的运动决定。为了不对整个喷射发生干扰，在这里给出的结构配置中，阀元件733无论是在预喷油期间，还是在此之后的喷油间歇期间或是在又紧接着的主喷油期间都打开。只是在此之后它才关闭，从而在控制腔25为高压时保证不会有燃料流进压力室9并在那里引起一个所不希望的喷油。但是，如果端面77直接与控制腔25而不是与阀腔962相连通，则安全阀在喷油间歇期间又被关闭。

图10示出带有一个变型的安全阀的最后一个实施例。这里安全阀833被构造成3/2换向阀。使用一个类似于上面的实施例的操作机构，该安全阀833又是具有一个推杆857，该推杆857在喷油阀壳体的一个孔中被导向并在一端具有一个阀头84上。该阀头84可在一个阀腔85中移位，该阀腔85通过压力管部分12a与高压储油器14保持持续连通。阀腔85在一侧以在通往孔87的过渡段中的一个第一阀座86为界，并在相对于此阀座的另一侧以一个第二阀座88为界，该孔87通向推杆87，而该第二阀座88被构造在通出的压力管12上。阀头有一个例如锥形的第一密封面89并在与这个第一密封面89相反的那一侧具有一个锥形的第二密封面90，第一密封面89与第一阀座86配合作用，而第二密封面90与第二阀座88配合作用。在第一密封面89和推杆857的被导向部分之间的过渡段上加工了一个环形槽91，该环形槽91与孔87的壁面一起构成一个环形腔92，该环形腔92又通过一个在其中设置了第一节流阀26的压力管93和控制腔25连通。利用这样构造的安全阀阀元件833，可在燃料应该喷射的时间内也同时中断高压储油器14与由控制阀卸载的控制腔25的连通，同时又形成高压储油器14与压力室9的连通。这导致控制腔25的一个特别有效的卸载，并在打开方向形成一个很大的力，因为，在所希望的喷油阀元件5打开的情况下，不再有燃料通过第一节流阀26流到控制腔25中影响压力水平。如果喷油结束，阀元件833也被移动到一个第二关闭位置，在此位置该阀元件用第二密封面90封闭了压力管29并同时通过第一阀座86形成控制腔25与高压储油器14的连通，接着在控制腔25中可形成所希望的将喷油阀元件5移动到关闭位置的高压。如果这个安全阀阀元件833与其阀头84一起通过一个相应的驱动而被移动到一个中间位置，控制腔25的压力就被调节到最高压力和完全卸载压力之间的压力水平，这个中间水平的压力这样使喷油阀元件12减小地打开，使得能够在一个短的时间间隔内，导入一小量的燃料以实现预喷油。在此，通过喷油阀这个小的打开，也可以借助于将通往喷油孔的燃料流入进行节流而对一个喷油射流格式化。

在此，根据图10构成的安全阀既可通过一个单独的压电晶体操作装置也可通过一个共同的、也控制控制阀阀元件的、变换的操作装置来操作。但是，为了占据已述的在第一阀座86和第二阀座88之间的那个中间位置，必须为安全阀配置通过一个压电晶体操作装置进行的控制装置。该控制装置在相应的激励下也能进行部分移位。与此相反，在这种情况下也可通过一个电磁铁来操作该控制阀。

基本上说，在上述的从图1到图8的实施例中，可以通过电磁铁来操作阀元件，虽然磁滞现象会影响操作的启动快速性。代替在这里部分示出的借助于一个2/2换向阀来对控制腔25中的压力进行控制，也可以由一个3/2换向阀来进行这样的控制，并同时也可使用根据本发明的安全阀。一个这样的3/2换向阀在阀元件的第一位置将控制压力室29与高压储油器连通，而在第二位置将控制腔25与卸载室29连通。同时通过3/2换向阀接通在第一位置，安全阀的阀元件在这种情况下也被移动到关闭位置。如果在3/2换向阀处于另一个接通位置时控制腔25与卸载室连通，则安全阀也将同时打开。在此，可类似于图10中的阀元件833的设计来实现一个这样的3/2换向阀。

Claims (23)

1.内燃机的喷油阀，具有由一个高压泵供油的一个高压储油器(14)，该高压储油器(14)通过一个压力管(12)与一个具有一个喷油阀元件(5)的喷油阀(1)的一个压力室(9)连接，该喷油阀元件(5)通过一个压力突肩(16)被压力室(9)中的压力与一个关闭力相反地向打开方向加载，并至少间接地被一个作用在一个与喷油阀元件连接的、构成控制腔(25)边界的移动壁面(24)上的控制腔(25)内的压力向关闭方向加载，在此，由在控制腔(25)中的第一个压力所形成的力产生一个关闭力，该关闭力大于通过压力突肩(16)向打开方向作用的打开力，该喷油阀还具有一个电控的控制阀(31)，为了引起喷油，一个用于将控制腔的压力卸载到第二卸载压力的、将控制腔(25)与一个卸载室(29)相连通的卸载通道(28)通过该控制阀(31)被打开，由该第二卸载压力形成的一个关闭力小于打开力，其特征为，在压力管(12)中安置一个被控制的安全阀(32)，通过该安全阀(32)，在应进行一个喷油的时间间隔内，高压储油器(14)到压力室(9)的连接被接通，并在单个喷射节拍内，该连接被关闭。

2.按照权利要求1所述的喷油阀，其特征为，控制阀被构造为3/2换向阀，通过该控制阀，控制腔(25)或是与高压储油器(14)或是与卸载室(29)连通。

3.按照权利要求1所述的喷油阀，其特征为，控制腔(25)通过一个第一节流阀(26)与高压储油器(14)持续连通，并且可以通过被构造为2/2换向阀的控制阀(31)并经过一个比第一节流阀(26)的横截面大的横截面与卸载室(29)连通。

4.按照权利要求1或2所述的喷油阀，其特征为，安全阀(32)可由一个电控的操作机构(36，39)操作。

5.按照权利要求4所述的喷油阀，其特征为，控制阀(31)和安全阀(32)可共同由一个唯一的操作机构(39)操作。

6.按照权利要求4所述的喷油阀，其特征为，一个液压变换器(40，42，43；40，42′，33，34，73)用来传递操作机构的操作力。

7.按照权利要求6所述的喷油阀，其特征为，在操作机构(39)及安全阀(32)和控制阀(31)的阀元件(33，34)之间封闭成一个液压室(42)，并且为了传递操作机构(39)的调节运动而设置了一个构成液压室(42)边界的活塞(43)，该活塞(43)作用在一个机械式桥(45)上，阀元件(33，34)紧靠在该桥(45)上。

8.按照权利要求6所述的喷油阀，其特征为，液压变换器由一个液压室(42′)组成，该液压室(42′)一侧由一个可由操作机构移位的壁面(40)、另一侧由与控制阀(31)和安全阀(32)的阀元件(33，34)连接的移动壁面所封闭。

9.按照权利要求1-8之一所述的喷油阀，其特征为，控制阀(31)和安全阀(32)被如此构造，使得它们的阀元件(33，34)在操作机构(39)未激发时通过一个复位力(F1，F2)被保持在关闭位置，并可通过操作机构(39)的操作力移动到打开位置。

10.按照权利要求1-8之一所述的喷油阀，其特征为，控制阀(31)和安全阀(32)被如此构造，使得它们的阀元件(33，34)在操作机构(39)未激发时通过一个复位力被保持在打开位置，并可通过操作机构(39)的操作力移动到关闭位置。

11.按照权利要求4、5或7所述的喷油阀，其特征为，安全阀(32)具有一个阀元件(34)，该阀元件(34)在一个导向孔(95)中被导向，并在它的一个从导向孔(95)伸出的端部上具有一个与一个阀座(67)配合作用的密封面(766)并且具有一个总是处于高压储油器(14)的压力作用之下的第一压力面(766)，而在它的从导向孔(95)伸出的另一端部上具有一个处于控制腔(25)的压力作用之下的第二压力面(77)，并被一个弹簧(78)另外地在指向阀座(67)的关闭方向上加载，其中，由高压储油器(14)的压力负荷所形成的力大于弹簧(78)和在卸载时存在于控制腔(25)中的压力所共同产生的向关闭方向上作用的力。

12.按照权利要求11所述的喷油阀，其特征为，一个以安全阀元件(733)的第二压力面(77)为其边界的安全阀压力室(96)通过阀腔(762)与控制腔(25)相连。

13.按照权利要求11所述的喷油阀，其特征为，控制阀(31)具有一个阀元件(34′，534，734，934)，该阀元件具有一个在一个导向孔(48)中被导向的推杆(63)，在该推杆(63)的伸入到一个与控制腔(25)相连的阀腔(62)中的端部上安置了一个阀体(55)，该阀体(55)在推杆(63)的那一侧具有一个密封面(54)，并以该密封面(54)与位于导向孔(48)和阀腔(62)之间的阀座(56)配合作用。

14.按照权利要求13所述的喷油阀，其特征为，控制阀元件(34)的推杆(63，633)的另一端部伸入到液压室(42′，642)中，该液压室在另一侧以与操作机构(39)连接的移动壁面(40)以及一个和安全阀(32)的关闭阀元件(33，633)连接的移动壁面(47，74)为其边界。

15.按照权利要求14所述的喷油阀，其特征为，对安全阀(32)的阀元件(33，633)起作用的移动壁面(47，74)和对控制阀元件(34，634)的推杆(33，633)起作用的移动壁面(46)被在液压室(42′，642)中的压力在压力增高时向阀的打开方向加载。

16.按照权利要求15所述的喷油阀，其特征为，液压室(642)被安置成与控制阀(31)阀元件(634)的推杆(633)及操作机构(39，40)的轴线相垂直，而对安全阀(32)的关闭阀元件(633)起作用的移动壁面(74)被构成在一个调节活塞(73)上，该调节活塞被安置在贯穿液压室(642)的、并在另一侧与阀元件(633)连接的连接件(72)的一个端部上。

17.按照权利要求16所述的喷油阀，其特征为，调节活塞(73)在其背离液压室(642)的一侧与一个卸压室(49)相连。

18.按照权利要求8所述的喷油阀，其特征为，控制阀元件(534)的一个端部紧靠在一个传递杠杆(70)的第一个杠杆臂上，该传递杠杆(70)可围绕一个位置固定的轴转动，而安全阀元件(533)的一个端部可移动靠置在传递杠杆的第二个杠杆臂上，并且，操作机构(39，40，42，43)可至少间接地移动靠置在传递杠杆(70)上向关闭方向或打开方向操作该阀。

19.按照权利要求18所述的喷油阀，其特征为，控制阀元件(534)和安全阀元件(533)可移动靠置在传递杠杆(70)的同一侧，并且操作机构(39，40，42，43)至少间接地作用在与该侧相反的一侧上。

20.按照权利要求13所述的喷油阀，其特征为，一个第二密封面(81)被安置在阀体(955)上在背离导向孔(48)的一侧上，并且一个第二阀座(82)被构造在从阀腔(962)到控制腔(25)的连接部分上，该第二阀座(82)在控制阀元件的轴向上与第一阀座(56)相反对置，并且，第二密封面(81)与第二阀座配合作用，其中，向打开方向对控制阀的阀元件(934)进行操作从而对控制腔卸载时，阀体(955)的第一密封面(54)从第一阀座(56)抬离，并在控制阀(25)的短暂打开之后经过由两个阀座(56，82)所打开的卸载通道(28)的连通又以其第二密封面(81)移动靠置在第二阀座(82)上。

21.按照权利要求3所述的喷油阀，其特征为，安全阀(32)被构造为3/2换向阀，具有由一个电操作机构来操作的一个阀关闭元件(833)，该阀元件(833)具有一个阀头(84)，该阀头(84)以一个第一密封面(90)控制高压储油器(14)和喷油阀的压力室(9)之间的连通，并在其另一个位置以另一个密封面(89)控制高压储油器(14)和控制腔(25)之间的一个连接管道(93)的打开，在该连接管道(93)中安置了第一节流阀(26)，该节流阀(26)的横截面小于安置在控制腔(25)的卸载通道(28)中的第二节流阀(27)的横截面。

22.按照上述权利要求1-21之一所述的喷油阀，其特征为，设置了一个压电晶体操作装置作为操作机构。

23.按照上述权利要求1-21之一所述的喷油阀，其特征为，设置了一个电磁线圈作为操作机构。

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