CN1360664A - 喷油嘴 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的喷油嘴,它具有一个喷油嘴体(10),一个喷嘴针(12),一个压力腔(24),一个控制腔(42)以及一个压杆(40),该喷嘴针在喷油嘴体内可在一个关闭位置和一个打开位置之间移动,在所述关闭位置上喷嘴针靠置在一个密封座(16)上,而在所述打开位置上喷嘴针被向着燃烧室方向抬离密封座;该压力腔与一个燃料输入部(26)相连接;该控制腔受一个调节阀(46)控制地与该燃料输入部连接;该压杆与喷嘴针相连,并且伸入控制腔内,在该喷油嘴中应可靠地提供一个关闭力,它克服一个在密封座区域上产生的打开力,为此,压杆上设有一个复位活塞(28),该复位活塞在压力腔(24)的背离所述密封座的一侧封闭压力腔(24),复位活塞的外径大于密封座(16)的直径,并且,复位活塞(28)的横截面积与所述密封座(16)包围的面积之间的面积差小于压杆的横截面积。

Description

喷油嘴
技术水平
本发明涉及一种用于内燃机的喷油嘴，它具有一个喷油嘴体，一个喷嘴针，一个压力腔，一个控制腔和一个压杆；所述喷嘴针在喷油嘴体内可在一个关闭位置和一个打开位置之间移动，在所述关闭位置上喷嘴针靠置在一个密封座上，而在所述打开位置上喷嘴针被向着燃烧室方向抬离密封座；所述压力腔与一个燃料输入部相连接；所述控制腔受一个调节阀控制地与该燃料输入部连接；所述压杆与喷嘴针相连，并且伸入控制腔中。
这种向外打开的喷油嘴被一般地公开。喷嘴针的打开和关闭通过控制腔中压力的控制实现。在这种喷油嘴中问题是，密封座的直径大于在前部区域中喷嘴针的导向直径，这样，由于直径差而产生了一个打开力。当力没有被平衡时，它会导致喷嘴针的非受控的打开。此外，关键是，所产生的打开力与压力腔中的压力并因此与燃料—输入部中的压力有关。
本发明的优点
开头所述类型的、具有权利要求1所述特征的喷油嘴的优点是，由于选择复位活塞的外径而产生一个大的关闭力，它大于在密封座区域中起作用的打开力，这样，一旦控制腔中的压力下降，并因此通过压杆不再传递打开力，则保证了喷嘴针的可靠关闭。
最好是设置一个复位弹簧，它被支撑在复位活塞上。该复位弹簧在本发明的喷油嘴中仅仅用于在燃料—喷射系统关断时将喷嘴针固定保持在关闭状态，这样没有燃料能进入燃烧室中。在设计喷油嘴时复位弹簧原则上是一个不受欢迎的影响因素。由燃料中压力产生的打开力和关闭力是正比于存在的系统压力的，而复位弹簧则提供一个与所述压力无关的复位力。这意味着，由弹簧产生的力在系统压力低时比在系统压力高时在总的力中占有相对更大的份额。因为在本发明的喷油嘴中真正的关闭力由燃料压力提供，复位弹簧可以被相应地弱地确定尺寸。因此，其在起作用的总力中的相对份额下降。
由从属权利要求得到本发明的有利构型。
附图
以下结合一个优选实施形式描述了本发明，它在所附的唯一一个图中被示出。该图以剖视图示出了一个本发明的喷油嘴。
实施例的描述
本发明的喷油嘴用于将燃料喷入内燃机的燃烧室(未示出)内。在此，燃料由一个高压系统提供，它被称为“蓄压器(Common Rail)”。
喷油嘴具有一个喷油嘴体10，其中可移动地安置了一个喷嘴针12。该喷嘴针12在其前部的、与燃烧室相对的端部上具有一个喷嘴针头部14，它与一个在喷油嘴体10上的密封座16配合作用。
在喷嘴针12的喷嘴针头部14上邻接着一个导向段18，它在喷油嘴体10中被导向。在导向段18中构造了多个喷射孔20，它们与一个喷射通道22相连。
从导向段18起始，喷嘴针12伸展穿过在喷油嘴体10中构造的压力腔24。该压力腔与一个燃料输入部26相连，处于系统压力下的燃料通过它被从喷射系统输入。
压力腔24的远离喷嘴针头部14的端部被一个复位活塞28封闭，它由一个外活塞30和一个内活塞32组成。在外活塞30上支撑着一个复位弹簧34，它被安置在压力腔24内，并且其另一个端部支撑在喷油嘴体10内的一个台肩上。
喷嘴针12的伸入复位活塞28内的端部上设置了一个圆周槽36，在该槽中安置了一个卡环38。不仅外活塞30而且内活塞32分别以一个合适的台肩靠置在该卡环38上。
内活塞32在背离喷嘴针头部14的一侧上设置了一个压杆40，它与一个在复位活塞28的背离喷嘴针头部14的背侧上构成的泄漏—收集腔41相交，并且伸入一个构造在喷油嘴体内的控制腔42中。该控制腔42通过一个入口节流阀44和一个调节阀46与燃料—输入部26相连。所述调节阀46包含有一个示意示出的压电—执行元件48，它可以造成调节阀的打开和关闭。在调节阀打开时，控制腔42被供给处于系统压力下的燃料。由控制腔42接出一个出口，它设有一个出口节流阀52。
对于作用在喷嘴针12上的压力重要的喷油嘴的构件被如下地确定尺寸：外活塞30具有一个外径d2，它大于用于喷嘴针的密封座16的直径d1。压杆40的直径d3被这样确定，使得压杆的横截面积大于复位活塞的横截面积与所述密封座包围的面积之间的面积差。因此下式成立： π d 3 2 4 > π ( d 2 2 - d 1 2 ) 4 .
所述的喷油嘴以如下方式工作：当燃料—喷射系统已经被关断时，不提供系统压力，或者当有系统压力，然而调节阀46关闭时，喷嘴针12处在其由图中示出的关闭位置上。当没有系统压力时，复位弹簧34保证了喷嘴针处在其关闭位置上。相反，当有系统压力时，因为复位活塞28的外径d2大于密封座16的直径d1，由复位活塞28产生一个关闭力。因此，由压力腔24中的燃料压力作用在喷嘴针12上的压力合力对喷嘴针迎着密封座16加载，使其处于关闭位置。
如果调节阀46被打开，在控制腔42中有系统压力，因为输入的燃料由于出口节流阀52的原因被阻止直接从控制腔42中流出。因此，系统压力作用在压杆40的横截面积上，并且产生一个打开力。因为压杆40的横截面积大于由外活塞30的横截面积与密封座16包围的面积的差得到的、最终提供关闭力的面积，使得喷嘴针12进行一个打开运动。
如果又要关闭喷嘴针，首先关闭调节阀46。接着，控制腔42中的压力由于燃料流出而减小，这样，在压力腔24中继续由系统压力产生的关闭力使喷嘴针12关闭。

Claims (4)

1.一种用于内燃机的喷油嘴，它具有一个喷油嘴体(10)；还具有一个喷嘴针(12)，该喷嘴针在喷油嘴体内可在一个关闭位置和一个打开位置之间移动，在所述关闭位置上喷嘴针靠置在一个密封座(16)上，而在所述打开位置上喷嘴针被向着燃烧室方向抬离密封座；还具有一个压力腔(24)，该压力腔与一个燃料输入部(26)相连接；还具有一个控制腔(42)，该控制腔受一个调节阀(46)控制地与该燃料输入部连接；以及具有一个压杆(40)，该压杆与喷嘴针相连，并且伸入控制腔内，其特征在于，压杆上设有一个复位活塞(28)，该复位活塞在压力腔(24)的背离所述密封座的一侧封闭压力腔(24)，复位活塞的外径大于密封座(16)的直径，并且，复位活塞(28)的横截面积与所述密封座(16)包围的面积之间的面积差小于压杆的横截面积。
2.按照权利要求1的喷油嘴，其特征在于，复位活塞(28)由一个内活塞(32)和一个外活塞(30)组成，并且，在喷嘴针上安置了一个卡环(38)，该内活塞和外活塞都作用在该卡环上。
3.按照权利要求1或2的喷油嘴，其特征在于，在压力腔(24)内安置了一个复位弹簧(34)，它被支撑在复位活塞上。
4.按照前述权利要求之一的喷油嘴，其特征在于，调节阀(46)包含有一个压电—执行元件(48)。
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