CN1352730A - 燃料喷射阀 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机燃料喷射装置的、带有一个阀针(3)的燃料喷射阀(16),在一个阀座体上具有一个阀座面(1),该阀座面(1)与一个阀关闭体(5)配合构成一个密封座(4),燃料喷射阀(16)此外具有一个电磁线圈(6)、一个作用在阀针(3)上的衔铁(8)以及至少一个在衔铁(8)和/或阀针(3)用于导送燃料到密封座(4)的燃料通道(9),所述燃料通道(9)具有一个流体阀(10),该流体阀在衔铁(8)的关闭运动期间比在衔铁(8)的开启运动期间更强地对穿过燃料通道的燃料流节流。在一个实施形式中,该流体阀(10)被一个由电磁线圈(6)产生的磁场(11)以及一个由铁磁性材料制成的操作元件(14)操作。

Description

燃料喷射阀
技术水平
本发明涉及独立权利要求所述类型的一种燃料喷射阀。
由DE 19626576A1公开了一种燃料喷射阀，其中，燃料被通过衔铁中的孔导送。在公知的实施形式中，这些孔除了用于导送燃料外，还用于补偿一个向阀座面方向的所不希望的分力，因为燃料的穿流方向在那里与所述方向相反。公知结构的缺点是，虽然它使得燃料喷射阀可以更快地进行打开运动，然而对此总体上需要更大的力。打开运动越快，则关闭运动进行得越慢。
同样，由DE 19626576A1描述了一种结构，其中，使用了一些槽来代替孔。这种结构也有同样的缺点。在打开运动和关闭运动之间没有区别。然而，特别是在高压喷射阀(HDEV)中，燃料喷射阀不仅需要快速打开，而且需要迅速关闭。
本发明的优点
相比而言，具有独立权利要求所述特征的本发明燃料喷射阀的优点是，通过在衔铁的关闭运动期间对在至少一个燃料通道中流量的节流结构使得所述关闭运动加速，这是因为流动的燃料的惯量附加地对衔铁和阀针起加速作用。它是这样实现的，即，在衔铁中和/或阀针上设置至少一个燃料通道，所述燃料通道具有一个流体阀(Stroemungsventil)，其中，通过该流体阀可以另外地对穿过燃料通道的燃料流节流。在衔铁开启运动时该流体阀被打开，穿过燃料流量节流结构的阻力很小。特别是该阻力可以通过大尺寸地设计燃料通道而被保持得很小。在关闭运动时流体阀对燃料流量更强地节流，方式是它尽可能大地关闭。运动中的燃料在流体阀前的整个惯量则在衔铁和阀针上作用一个向阀座面方向的附加力。通过相应地设计来实现这样一个非常短的关闭时间，而没有大大加大燃料喷射阀的打开时间。
通过在从属权利要求中列出的措施可以对独立权利要求中给出的燃料喷射阀进行有利的进一步构造和改进。
另外，按照从属权利要求的本发明燃料喷射阀的优点是，位于运动的部件、衔铁和/或阀针上的流体阀可被简单地操作，方法是，由燃料喷射阀电磁线圈产生的磁场也操作该流体阀。这是可能的，因为磁场在打开运动时被产生，然而在关闭运动时则没有被产生。有利的是，不需要附加的电或液压控制结构。流体阀的开关动作时间也仅仅有延迟时间，它对于磁场强度的衰减是需要的。
作为有利的进一步构造可能的是，通过一个弹簧对该流体阀预偏压，并因此调节流体阀的打开和关闭特性。
通过将永久磁铁用于操作元件可以获得更大的打开力，并因此获得流体阀的更有利的通流阻力。
附图
在附图中简单示出了本发明的实施例，并且在以下的说明书部分中进一步说明。其中，
图1是开头所述类型的燃料喷射阀的一个轴向剖视图，
图2A是通过本发明燃料喷射阀第一实施例的一个轴向剖视图，此时磁场为弱磁场，
图2B是图2A中衔铁的一个局部剖视图，此时磁场为强磁场，
图3A是相应于第二实施例的衔铁的一个局部剖视图，此时磁场为弱磁场，
图3B是图3A中结构的衔铁的一个局部剖视图，此时磁场为强磁场。
实施例的描述
为了更好地理解，图1示出了具有电磁操作结构的公知结构形式的、开头所述类型的燃料喷射阀16。燃料喷射阀16具有一个阀座面1，它被设置在一个阀座体2上，该阀座体构成了燃料喷射阀16阀壳体17的喷射侧部分，在此仅示意性示出了该燃料喷射阀16。一个在其下部分上构造有阀关闭体5的阀针3与阀座面1配合构成一个密封座4。在其内安置有一个铁心7的电磁线圈6在燃料喷射阀打开时产生一个磁场，该磁场吸引由铁磁材料制成的衔铁8，而该衔铁与阀针3构成传力链地相连，因此将阀关闭体5从阀座面1上抬起。
为了将燃料向密封座4导送，在衔铁8上设置了燃料通道9，在此为孔。通过合适地确定燃料通道9的尺寸可以实现，在打开燃料喷射阀时这些通道仅仅很小地对燃料的通流节流。但是由于此，衔铁8和阀针3的关闭运动没有受到流动的燃料的惯性或速滞压力(Staudruck)的辅助，因为在关闭方向也仅仅有很小的、阻止燃料通流的阻力。
据此，在图2A和2B中示出的本发明第一实施例中在燃料通道9上设置了一个流体阀10，在关闭运动中它另外地对通流进行节流。在图2A和2B示出的实施形式中对此设置了一个通过磁场操作的舌簧阀(Zungenventil)。图2A作为局部在轴向剖视图中示出了电磁线圈6、铁心7以及用力线(Feldlinien)示意出的磁场11。另外，局部示出的、部分轴向剖切的衔铁8构造有一个燃料通道9以及一个在衔铁8外圆周上的流体阀10。该流体阀10由一个可弯曲的舌簧12组成，它在该实施结构中构成一个操作件14。可以通过夹紧、插接、焊接、铆接、皱缩或粘接将可弯曲的舌簧12固定在衔铁8上。
固定在衔铁8上的可弯曲的舌簧12的定向基本上平行于磁场11。在该实施结构中重要的是，与磁场11的大致分布基本平行的定向以及在磁场中在衔铁8旁的位置。由于必须使力线闭合，以便将所需的吸引力传递到衔铁8上，实现力线向燃料喷射阀16的阀壳体17的一个偏转，因为通过所述壳体将这些力线封闭。一旦有了磁场11，则流体阀10的可弯曲舌簧12被打开，方式是在衔铁8和可弯曲舌簧12上产生相同的磁极，它们相互排斥。这些磁极用表示北极的N及表示南极的S示出。
图2B作为局部视图示出了在强磁场11中的部分剖切的衔铁8，它具有燃料通道9以及带有可弯曲舌簧12的流体阀10。可弯曲舌簧12被相同极性的磁极排斥。通流阻力很小，并且燃料流入几乎没有被节流。
在关闭运动期间，磁场11在短时间内衰减到最小的磁场强度，并且可弯曲舌簧12占据与图2A中相同的位置。所述通流被很强地节流，并且衔铁8被运动燃料的惯量以及速滞压力带动向密封座4方向运动。
在图3A和图3B的局部视图中示出了本发明的第二个实施形式。图3A和图3B分别示出了衔铁8的一个轴向部分剖视图。在此，流体阀10作为座阀构成。图3A示出了流体阀10的关闭状态。流体阀10包括一个操作元件14，该操作元件14在此又构造为可弯曲舌簧12，由此可以实现在衔铁8上的简单然而可动的固定。在衔铁8上的固定在此可以通过夹紧、插接、焊接、铆接、皱缩或粘接实现。此外，设置了一个球形式的流体阀关闭体13，它通过一个连接元件15与该操作元件14相连。该连接元件15穿过一个孔18。在没有磁场11或者仅仅有很小的磁场强度时，流体阀关闭体13被可弯曲舌簧12拉向其座19并且在衔铁8的关闭运动期间另外被流动的燃料压向其座19。由此，在衔铁8的关闭运动期间实现流体阀10的迅速关闭以及燃料通流的很强的节流。
图3B示出了在有强磁场11期间在图3A中示出的、由所描述的元件组成的衔铁8。操作元件14和衔铁8在该实施结构中相对于磁力线而言基本上成列安置。由此构成相互吸引的磁极，它们在图3B中用N和S示意出。这些磁极相互吸引，并且操作元件14通过连接元件15压流体阀关闭体13离开其座19，并且打开流体阀10。
本发明不局限于所示出的实施例，特别是操作元件14或衔铁8可以作为永久磁铁构成，由此还可以加强本发明的作用。

Claims (8)

1.一种燃料喷射阀，特别是用于内燃机燃料喷射装置的喷射阀，具有一个带有一个阀座面(1)的阀座体(2)，一个具有与所述阀座面(1)配合构成一个密封座(4)的阀关闭体(5)的阀针(3)，一个电磁线圈(6)以及一个作用在阀针(3)上的衔铁(8)，其中，衔铁(8)和/或阀针(3)具有至少一个用于导送燃料到密封座(4)的燃料通道(9)，
其特征在于，
所述燃料通道(9)具有一个流体阀(10)，该流体阀在衔铁(8)的关闭运动期间比在衔铁(8)的开启运动期间更强地对穿过燃料通道(9)的燃料流节流。
2.按照权利要求1的燃料喷射阀，其特征在于，流体阀(10)被一个由电磁线圈(6)产生的磁场(11)以及一个由铁磁性材料制成的操作元件(14)操作。
3.按照权利要求2的燃料喷射阀，其特征在于，该流体阀(10)是弹性地预偏压的。
4.按照权利要求2或3的燃料喷射阀，其特征在于，操作元件(14)、衔铁(8)或阀针(3)作为永久磁铁构成。
5.按照权利要求2至4之一的燃料喷射阀，其特征在于，流体阀(10)作为舌簧阀构成，其中，一个用作操作元件(14)的可弯曲的舌簧(12)基本上平行于由电磁线圈(6)产生的磁场(11)的磁力线定向地固定衔铁(8)上，该舌簧至少部分地遮盖燃料通道(9)的横截面，并且在由电磁线圈(6)产生磁场(11)时通过形成相互排斥的相同磁极而将燃料通道(9)的横截面释放开。
6.按照权利要求2至4之一的燃料喷射阀，其特征在于，流体阀(10)作为座阀构成，具有一个流体阀关闭体(13)，它与一个在由电磁线圈(6)产生的磁场(11)的磁力线方向定向的操作元件(14)相连，其中，操作元件(14)由衔铁(8)突出这样远，使得流体阀关闭体(13)在由电磁线圈(6)产生磁场(11)时通过形成相互吸引的不同磁极而被移动。
7.按照权利要求6的燃料喷射阀，其特征在于，流体阀关闭体(13)通过一个连接元件(15)与设置在衔铁(8)之外的操作元件(14)相连。
8.按照权利要求7的燃料喷射阀，其特征在于，该操作元件(14)作为可弯曲的舌簧(12)构成。
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