CN1327514A - 调节喷油阀上的流量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种调节喷油阀上的流量的方法,该喷油阀具有一个可被激励的操作元件;一个在轴向上可沿着一个阀纵轴线运动的阀关闭元件,它与一个固定的、构造在一个阀座件(26)上的阀座配合作用来打开和关闭所述阀;一个安置在所述阀座下游、多层的或者多板层的孔板(30),其特点在于,在一个第一方法步骤中测量打开的喷油阀排出的燃料量,在一个第二方法步骤中将孔板(30)的一个下底层(62)向阀座方向向位于它之上的层(61)的一个空的流体截面内变形,由此,在孔板(30)之内的空的流体截面被一直变形,直到排出的实际量与预定的额定量一致为止。
Description
技术水平
本发明涉及独立权利要求所述类型的一种调节喷油阀上的流体量的方法。
由DE 40 25 945 C2已经公开了一种用于调节喷油阀的在固定的开口状态下静态喷出的燃油量的方法。在此，首先在打开的喷油阀中测量给出的燃油量。然后，改变一个具有至少两个配量开口、并且安置在阀座下游的孔板的位置，由此改变各个配量开口的自由流体断面。这种位置移动一直进行到喷出的实际量与预定的额定量相一致为止。接着，孔板被固定在该位置上。
此外，由DT 2045596A1已公知，在一个喷油阀上变形出至少一个涡旋通道。在一个阀座体上设置的涡旋通道在其通流截面中被通过变形不断减小，直到涡旋通道中的流量达到一个预定的额定值。所述变形借助于一个压头进行，该压头在流体下游方向上被置入一个喷嘴体中。通过旋转压头，使得阀座上的涡旋通道横截面减小。
由US—PS5,570,841已公知一种喷油阀，它具有一个多盘片的孔板。在此，这种喷雾附件的一个盘在盘形状上具有用于在喷出的燃料中产生涡旋的轮廓。燃料通过孔板的流量或者说流体量由各个涡旋通道的横截面预定并且不能被改变。
由DE 19724075A1已公知一种用于制造喷射阀孔板的方法。在此，涉及所谓的板层合孔板(Blechlaminat-Lochscheibe)，其中，至少两个薄的板层上下安置。这种孔板的每个板层具有一个不同的开口几何形状，其中，这些开口在这些板层相互叠置之前就已经被设置上。开口的横截面在此也确定了燃料的流量，并且不可在后来被改变。
本发明的优点
本发明的、具有独立权利要求所述特征的用于调节喷油阀上的流量的方法，其优点是，借助它可以以简单的类型和方式在一个装配了的喷油阀上改变一个多层或多板层孔板的开口横截面，由此可很简单地在带有这种孔板的喷油阀上调节喷出的流体量。
由从属权利要求所述的特征可以对独立权利要求给出的方法作进一步的拓展和改进。
特别有利的是，将所述孔板构造为涡旋盘、特别是所谓的板层合涡旋盘，其中，至少一个孔板的中间层具有带涡旋通道和一个涡旋腔的开口轮廓。以理想的方式通过孔板这样进行流体量的调节，即，在至少一个涡旋通道的区域中进行孔板下底层的变形，这样，向该至少一个涡旋通道的自由流体截面中发生底层的材料移动。借助变形工具的多个变形冲头可以以有利的方式同时改变多个涡旋通道的自由流体截面。
特别有利的是，直接在变形过程中测量通过孔板的燃料流量。因此，使得流量调节所需的时间被减小到最少。
以有利的方式，使用一个变形工具来使孔板的下底层变形，该变形工具包括一个作为孔板承接件的固定的工具部分和一个形式为变形冲头的可动的工具部分。
附图
本发明的实施例在附图中被简单示出并且在以下的说明中被详细描述。其中，
图1示出了一个喷油阀的实施例，具有可按照本发明变形的孔板；
图2是一个孔板的俯视图；
图3是沿图2中III—III线剖切孔板的剖视图；
图4是在孔板的一个涡旋通道区域的示意性剖视图，具有一个变形工具。
实施例说明
图1中举例示出的形式为用于混合压缩强迫点火式内燃机喷油装置的喷油阀的可电磁操作的阀具有一个由电磁线圈1至少部分包围、用作磁路内极、管形的、尽可能为空心圆柱形的铁心2。该喷油阀特别适合作为直接将燃料喷入内燃机燃烧室中的高压喷射阀。
由塑料制成的例如台阶状的线圈架3容置了电磁线圈1的一个绕组，并且与铁心2、一个环状非磁性的、由电磁线圈1部分包围的、具有L形横截面的中间件4一起使得喷射阀在电磁线圈1的区域中结构紧凑并且短。
在铁心2中设置了一个贯通的纵向孔7，它沿阀纵轴线8伸展。磁路的铁心2也用作燃料入口接管，其中，纵向孔7是一个燃料输入通道。与铁心2在电磁线圈1之上固定连接一个外部的金属的(例如铁氧体的)壳体件14，它作为外极或外部的传导元件闭合磁路并且至少在圆周方向上完全包围电磁线圈1。在铁心2的纵向孔7中在入流侧设置了一个燃油过滤器15，它用于滤出这样的燃料组成部分，所述燃料组成部分由于其大小会在喷射阀中造成堵塞或损伤。
铁心2与壳体件14构成喷油阀入流侧的端部。与该上部的壳体件14密封以及固定地连接着一个下部的管状壳体件18，它环包围或容纳例如一个可轴向移动的、由一个衔铁19和一个杆状的阀针20组成的阀件以及一个纵向伸展的阀座架21。壳体件18与阀座架21之间的密封例如借助于一个密封圈22实现。阀座架21在其整个轴向长度上具有一个内部的通孔24，它与阀纵轴线8同心地伸展。
阀座架21以其下端部25包围一个配合在通孔24中的、具有一个向下游截锥形收缩的阀座面27的盘状阀座件26，所述下端部25也是整个喷油阀的下游终端。在通孔24中安置了例如杆状的、具有尽可能圆形横截面的阀针20，它在其下游端部具有一个阀关闭段28。这个例如锥形收缩的阀关闭段28以公知方式与在阀座件26上设置的阀座面27配合作用。在阀座面27下游，在阀座件26之后接着一个孔板30，它包括有多个金属层或盘，它们相互叠置。在这种类型的孔板30中可以涉及所谓的板层合孔板，其制造例如可以以在DE 197 24 075 A1中描述的方式进行。
在此，喷油阀的操作以公知方式电磁地进行。具有电磁线圈1、铁心2、壳体件14和18以及衔铁19的电磁路用于轴向移动阀针20并因此克服安置在铁心2纵向孔7中的复位弹簧33的弹簧力而打开喷油阀或者关闭喷油阀。衔铁19与阀针20的背离阀关闭段28的端部例如通过一道焊缝相连并且对准铁心2。一个在阀座架21中在朝向衔铁19的端部上设置的导向孔34以及一个安置在阀座件26上游的、具有精确尺寸的导向孔36的盘状导向件35用于对阀针20在其与衔铁19一起沿阀纵轴线8轴向运动期间导向。
代替电磁路，也可以在一个可比较的喷油阀中使用其他的可激励的致动器、如一个压电堆叠件。轴向可移动的阀件的操作可以通过液压压力或伺服压力实现。
阀针20的行程由阀座件26的装入位置预定。阀针20的一个终端位置在电磁线圈1未激励时通过阀关闭段28在阀座件26的阀座面27上的靠置确定，而阀针20的另一个终端位置在电磁线圈1激励时通过衔铁19在铁心2的下游端面上的靠置确定。这些构件在所述的止挡区域的表面例如是镀铬的。
电磁线圈1的电触点接通以及其激励通过接触元件43实现，它在线圈架3之外部还设置上一个压铸塑料包封件44，该压铸塑料包封件44也可以在喷油阀的其他构件(例如壳体件14和18)之上伸展。由该压铸塑料包封件44伸出一个电连接缆线45，通过它实现对电磁线圈1的通电流。该压铸塑料包封件44穿过在该区域中中断的上壳体件14伸出。
在阀座面27的下游，在阀座件26中设置了一个出口53，在阀被打开时，在阀座面27上沿着流动的燃料流动穿过该出口，以便随后进入到孔板30中，该孔板30特别是被实施为涡旋板，并且例如位于一个盘状固定元件55的凹槽54中，其中，该固定元件55固定地与阀座架21例如借助于焊接、粘接、或夹紧相连接。在图1中示出的孔板30的固定变例仅仅示意性示出，并且仅仅示出多种可行固定方案的一种。在固定元件55中，在凹槽54的下游构造了一个中心出口56，现在具有涡旋的燃料通过该出口离开喷油阀。孔板30具有这样的外径，即它以很小的间隙紧配合在喷油阀的一个容纳孔中，例如在固定元件55的凹槽54中，或者在阀座架21的一个开口中。
图2以俯视图示出了一个包括三个板层的孔板30，而图3示出了沿图2中III—III线剖切孔板的剖视图。孔板30例如由三个相互叠置的板层构成，在制造孔板时这些板层(Blechlagen)由大的板箔(Blechfolien)切下，如在DE19724075A1中公知的那样。以下，将孔板30的这三个层或板根据它们的功能称为顶层60、涡旋产生层61和底层62。如图2和图3可见，上顶层60被构造得其外径小于两个接下来的层61，62的外径。以这种方式保证，燃料可以在顶层60外部流过并且无阻碍地进入到中间的涡旋产生层61上的例如八个涡旋通道66的外部入口区域65中。这种孔板30也可以被制造得具有两个或多于三个层。
在顶层60作为简单的金属板材板构造时，相反在涡旋产生层61中设置了复杂的开口结构，它在该层61的整个轴向厚度上伸展。中间层61的这种开口结构由一个内部的涡旋腔68和多个通到涡旋腔68的涡旋通道66构成。这些涡旋通道66例如切向通入涡旋腔68。该涡旋腔68被顶层60完全覆盖住，而涡旋通道66仅仅被部分地覆盖，因为远离涡旋腔68的这些外端部构成向上敞开的入口区域65。由于涡旋通道66切向地通入涡旋腔68中，燃料得到一个旋转脉冲，该旋转脉冲在底层62的中间的圆形出口69中也得以保持。出口69的直径例如明显小于直接位于其之上的涡旋腔68的开口宽度。由此，使得在涡旋腔68中产生的涡旋强度被加强。由于离心力的作用，使得燃料呈空心锥形地喷出。
其他孔板也适合作为在图2、图3中示出的、涡旋雾化孔板形式的孔板30，用于在一个喷油阀中使用本发明的方法来调节孔板中的流量。在图4中示意示出在涡旋通道66区域中的孔板30，确切地说在一个垂直于涡旋通道66的纵向伸长延伸的剖面中。在孔板30上作用一个变形工具71，它例如包括一个作为孔板承接件72的固定的工具部分以及至少一个形式为变形冲头73的可动工具部分。在孔板30可能要求变形时，该孔板承接件72与阀座件26一起用于安全可靠地夹紧孔板30。该固定的工具部分72除了用于支撑孔板30外还承担该至少一个变形冲头73的冲头导向作用。以理想的方式，该变形工具71可以被这样圆形或圆环形构型，使得相应于涡旋通道66的数量设置同样多的变形冲头73，这样，如果要求的话，所有涡旋通道66的横截面可同时被改变。
在喷油阀被装配之后，特别是孔板30被装配在喷油侧的阀端部上之后，在本发明的、用于调节流体量的方法的第一方法步骤中，例如借助于一个在出口56之后安置的、未示出的测量容器来测量打开的喷油阀的单位时间排出的燃料量。如果排出的实际量与所希望的、预定的燃料额定量不一致，则在本发明的一个第二方法步骤中将变形工具71置于孔板30的下底层62处。接着至少一个变形冲头73作用到该底层62上，由此，底层62进行向在孔板30内的开口截面、在此至少为一个涡旋通道66、方向的变形和材料移动。以这种方式，可以很简单地改变孔板30的一个、或多个选择的或所有涡旋通道66的开口横截面，并且调节流过它们的流体量。对底层62的变形一直进行，直到排出的实际量与各个或所有涡旋通道66的预定的额定量相一致为止。在此，可以在变形过程期间直接进行流量测量。在底层62塑性变形结束后，又将变形工具71从孔板30上取下。
Claims (10)
1.一种调节喷油阀上的流量的方法，该喷油阀具有一个可被激励的操作元件(1，2，19)；一个在轴向上可沿着一个阀纵轴线(8)运动的阀关闭元件(20，28)，它与一个固定的、构造在一个阀座件(26)上的阀座(27)配合作用来打开和关闭所述阀；一个安置在所述阀座(27)下游、多层的或者多板层的孔板(30)，其特征在于，在一个第一方法步骤中测量打开的喷油阀排出的燃料量，在一个第二方法步骤中将孔板(30)的一个下底层(62)向阀座(27)方向向位于它之上的层(61)的一个空的流体截面内变形，由此，在孔板(30)之内的空的流体截面被这样一直变形，直到排出的实际量与预定的额定量一致为止。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，待变形的孔板(30)具有至少两个金属层或板(60，61，62)。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，孔板(30)由三个彼此叠置的板材层(60，61，62)制成。
4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，孔板(30)的下底层(62)具有一个中心出口(69)，在上游直接位于其上方的层作为具有至少一个涡旋通道(66)的涡旋产生层(61)构成。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，在涡旋产生层(61)的圆周上设置了多个涡旋通道(66)。
6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，下底层(62)的变形在至少一个涡旋通道(66)的区域内进行，这样，下底层(62)的材料移动向所述的至少一个涡旋通道(66)的空的流体截面内进行。
7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述的燃料通过孔板(30)的流量测量直接在变形过程期间进行。
8.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用了一个变形工具(71)来使孔板(30)的下底层(62)变形，该变形工具包括一个作为孔板承接件(72)的固定的工具部分以及至少一个形式为变形冲头(73)的可动的工具部分。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，设置了多个变形冲头(73)，借助它们可以在孔板(30)的不同部位同时进行下底层(62)的变形。
10.按照权利要求5或8所述的方法，其特征在于，借助于多个变形冲头(73)同时改变多个涡旋通道(66)的空的流体截面。
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