CN1396986A - 燃料喷射装置 - Google Patents
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Abstract
在燃料喷射装置中，一个燃料喷射阀(1)具有一个阀关闭体(4)，它与阀座体(5)中的阀座面(6)相互配合形成一个密封面。在密封面的下游设有至少一个喷射孔(7，49)，该喷射孔相对于燃料输入部(16)通过密封面密封。喷射孔(7)具有一个射束造型区段(34)，该射束造型区段由一个面对压力室(44)布置的喷射孔(7，49)的薄壁的内壁区段组成，及压力室(44)可由压力流体加载压力。
Description
现有技术
本发明涉及根据独立权利要求类型的燃料喷射装置。
由DE4434892A1公知了一种燃料喷射阀，它具有第一压簧及第二压簧，它们彼此前后布置。通过一个带动装置，一个阀针与一个阀关闭体由第一压簧偏压在一个密封座上。当通过电磁执行元件使阀针从密封座上抬起时，该运动首先仅抵抗第一压簧的弹簧力。在一定的部分行程后，带动装置撞击在第二压簧的弹簧支承盘上。如果阀针与阀关闭体继续从密封座抬起，则这时该行程将抵抗第一及第二压簧。通过该行程的量值可控制密封座中的开口横截面积。于是根据在电磁执行元件中流过的电流值可控制燃料喷射阀的燃料流量，因为一旦第二压簧附加地对阀针施加反作用力时，弹簧常数有大的提高。
但该公知的燃料喷射阀具有缺点，即流量的调节主要是分两级进行的。所希望的对射束形状的影响很难达到。
由DE2711391A1公知了一种具有可液压控制的控制活塞的燃料喷射阀。该控制活塞作为止挡限制了一个阀针的可能行程。其中随着控制它的液压流体压力的增加该控制活塞从原始位置向阀针的闭合方向移动。
该现有技术的缺点是仅可以调节燃料的流量。尤其是，不可影响一个喷射射束的形状。特别是在非常小的流量时可能引起问题，即当喷射孔相对流量来说具有过大的横截面时，在燃料喷射阀的射束形状上没有形成燃料的足够分布。
本发明的优点
相比之下，根据本发明的具有独立权利要求特征部分的特征的燃料喷射装置具有其优点，即可实现燃料流量的无级调节。同时，当压力室被液压流体加载时，通过燃料喷射阀的喷射孔呈圆形的收缩变窄区域的变形将引起燃料流贴靠到喷射孔的内壁上。由此在变窄区域的又扩展的区域中燃料得到向着喷射孔壁的加速，及即使在小燃料流量时也可实现射束形状的造型。尤其可通过喷射孔中的射束造型区段的位置及长度相对燃料流量来调节射束形状，因为通过燃料流量的节流同时起到射束形状造型的作用。
通过在从属权利要求中描述的措施可实现在独立权利要求中给出的燃料喷射装置的有利的进一步构型及改进。
有利地，燃料喷射阀的喷射孔穿过压力室及射束造型区段由此由喷射孔中的一个套管形状的内壁区段构成。
合适的是，射束造型区段可以由一个插入喷射孔的薄壁套管构成，该套管可一直延伸到喷射孔的出口及用一个成型上的凸缘靠在出口上。
在该实施例中，射束造型区段可成本合理地及以很小的系列分散度来制造。并且，确定套管在压力下内鼓程度的弹性特性可通过选择合适的套管材料方便地调节。
有利地，可通过一个3/2(二位三通)换向阀使压力流体输入部与压力室相连接，及压力室通过该3/2换向阀与一个压力流体排出件相连接。
通过一个节流阀使压力流体输入部与压力室相连接，及压力室通过一个2/2(二位二通)换向阀与一个压力流体排出件相连接。
合适地，还可在所述密封面的上游设有一个涡旋盘。
由此产生流动燃料的转动及通过离心力产生作用在喷射孔壁方向上的燃料加速，及增强了射束造型区段的射束造型作用。附图说明
在附图中简化地表示根据本发明的一种燃料喷射装置的实施例，及将在以下的描述中详细地说明。附图为：
图1：根据本发明的燃料喷射装置的一个燃料喷射阀的一个实施例的概要截面图，
图2：根据本发明的燃料喷射装置的一个实施例的、图1的区域II中的局部概要截面图，
图3：根据本发明的燃料喷射装置的另一实施例的、相应于图1中区域II的局部概要截面图，及
图4：图1中实施例的涡旋单元的概要俯视图。
实施例的描述
图1中所示的一个燃料喷射装置的燃料喷射阀1被作成用于混合气压缩、强迫点火式内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀1的形式。该燃料喷射阀1尤其适用于将燃料直接喷射到这里未示出的内燃机的燃烧室中。
燃料喷射阀1由一个喷嘴体2组成，在其中设置了一个阀针3。该阀针3与一个阀关闭体4作用连接，后者与设置在阀座体5上阀座面6配合作用形成一个密封面。在该实施例中该燃料喷射阀1涉及一种向内打开的燃料喷射阀1，它设有一个喷射孔7。喷嘴体2通过一个密封件8相对一个电磁线圈10的外极9进行密封。电磁线圈10被封闭在一个线圈壳体11中及被绕制在一个线圈架12上，该线圈架靠放在电磁线圈10的内极13上。内极13及外极9通过一个间隙26彼此隔开，并支承在一个连接部件29上。该电磁线圈10经过导线19由可通过电接插触头17输入的电流激磁。该接插触头17被塑料外壳18包围，该塑料外壳可被注塑在内极13上。
阀针3在一个阀针导向件14中被导向，该阀针导向件被作成盘状。一个配对的调节盘15用于行程的调节。在该调节盘15的另一侧具有衔铁20。该衔铁通过第一法兰21与阀针3形成传力链地(Kraftschlüssig)的连接，这里阀针通过一个焊缝22与第一法兰21相连接。在第一法兰21上支承着一个复位弹簧23，它在现在的燃料喷射阀1的构型中通过一个套管24被加上预压力。
通过焊缝33与阀针3相连接的第二法兰31用作衔铁的下止挡。一个弹性的中间垫圈32靠放在第二法兰31上，它用于避免燃料喷射阀1闭合时的振动。
在阀针导向件14及衔铁20中延伸着燃料通道30a及30b。燃料通过中心燃料输入部16输入并通过一个过滤件25过滤。该燃料喷射阀1通过一个密封件28相对一个未示出的燃料管密封。
在喷射孔7处，成型有一个射束造型区段34，它在现在的实施例中被作成置入喷射孔的套管。该射束造型区段34的详细形状可从图2及3中看出。
在燃料喷射阀1的静止状态中，衔铁20由复位弹簧23在逆着其上升方向上加载，以使得阀关闭体4在阀座6上保持密封接触。在电磁线圈10被激磁的情况下，它建立起磁场，该磁场使衔铁20抵抗复位弹簧23的弹簧力向上升方向运动，其中行程通过一个在静止位置上位于内极12与衔铁20之间的工作间隙27预给定。衔铁20也在上升方向上带动法兰21，后者与阀针3焊在一起。与阀针3形成作用连接的阀关闭体4从阀座面6上抬起及燃料被输送到喷射孔7。
如果线圈电流被关断，在磁场足够的衰减后通过复位弹簧23的压力作用衔铁20从内极13上落下，由此使与阀针3形成作用连接的法兰21逆着上升方向运动。阀针3也在相同方向上运动，由此使阀关闭体4坐落在阀座面6上及燃料喷射阀1被关闭。
图2表示根据本发明的燃料喷射装置的燃料喷射阀的、图1中所示的第一实施例的喷射部分的放大表示的概要截面图。该所示区段在图1中用II表明。这里与图1中相同的部件使用相同的标号。
阀座体5通过一个焊缝35与喷嘴体2相连接。阀关闭体4与阀座面6相互配合形成一个密封座。密封环36用于燃料喷射阀1相对这里未示出的一个汽缸盖的孔密封。阀针3与阀关闭体4一体地成型及与其形成功能连接。在此情况下阀针3穿过一个导向件37及一个涡旋元件38。涡旋元件38被设置在导向件37及阀座体5之间。通过焊缝39使导向件37、涡旋元件38及阀座体5彼此连接起来。燃料通过输入区域40及涡旋通道41到达阀座面6上的密封座，这些输入区域40在该图中仅以截面表示出一部分。
在喷射孔7中插入了一个作为射束造型区段34的套管42，它一直延伸到喷射孔7的燃烧室侧出口，及用一个凸缘43靠放在喷射孔7的出口上。喷射孔7相对燃料喷射阀1的中心轴线以一个角度α设置。射束造型区段34被一个压力室44包围，这里在所述的实施例中喷射孔7穿过压力室44，因此压力室44在整个圆周上在径向外侧上包围着喷射孔7。构成射束造型区段34的套管42的长度大于在喷射孔7延伸方向上压力室44的长度。该压力室44通过一个控制孔45与一个3/2换向阀46连接。该3/2换向阀46仅用其液压线路符号表示，及既可构成在燃料喷射阀1的外面也可在其中集成地构成。通过该3/2换向阀46压力室44可与一个燃料室47相连接，该燃料室与中心燃料输入部16形成连接及包含处在中心燃料输入部16的压力下的燃料。在该图中通过连接线概要地表示出该连接的可能性。在这里所示的3/2换向阀46的另一开关位置上，压力室44可与一个燃料排出件48相连接。在所选择的该实施例中，燃料本身用作可对压力室44加载的压力流体。
如果当燃料喷射阀1闭合及阀关闭体4靠在阀座面6上时，压力室44通过3/2换向阀46被处于压力下的燃料加载，则套管42在其被压力室44包围的纵向延伸区域上弹性地变形。该变形用虚线表示。因为构成射束造型区段34的套管42在喷射孔7的延伸方向上构造得比压力室44长，因此仅是在压力室44的区域中形成使喷射孔7变窄的变形，及尤其在喷射孔7中形成无级的变形。如果这时燃料喷射阀1被打开及阀关闭体4从阀座面6上抬起，则燃料流在喷射孔7中通过射束造型区段34中的变窄部分被节流及使喷射量变小。同时地，在喷射孔7的出口区域中燃料发生径向向外的加速。该效应由靠到射束造型区段34的壁上的燃料流引起及通过流动燃料由于其转动而引起的径向向外的力分量而增强。该转动是由于燃料流过涡旋元件38及涡旋通道41产生的。因为套管42的长度及弹性是可选择的，由此可使燃料射束的节流及展宽彼此无关地被调节。
图3表示根据本发明的另一燃料喷射装置的燃料喷射阀1的喷射侧部分的放大表示的概要截面图。该局部相应于图1中的区段II，及与图1中的燃料喷射阀1相同或相对应的部件使用相同的标号。
喷嘴体2通过焊缝35与阀座体5相连接。阀关闭体4与阀针3一体地成型，该阀关闭体4与阀座面6配合形成密封面。密封环36用于燃料喷射阀1相对这里未示出的一个汽缸盖的孔密封。阀针3被导向件37导向，该导向件及涡旋元件38被固定在阀座体5上。通过焊缝39使导向件37，涡旋元件38及阀座体5彼此连接起来。燃料通过输入区域40及涡旋通道41到达阀座面6上的密封面。
这里喷射孔49沿着燃料喷射阀1的中心轴线在中心安置。套管42作为射束造型区段34被插入，它一直延伸到喷射孔49的燃烧室侧出口，及用一个凸缘43靠放在喷射孔49的出口上。射束造型区段34被一个压力室44包围。压力室44通过一个节流阀50及一个输入孔51与一个燃料室47相连接，该燃料室与中心燃料输入部16形成连接及包含的燃料处在中心燃料输入部16的压力下。通过一个控制通道52及一个2/2换向阀53该压力室44可与一个燃料排出件48相连接。该2/2换向阀53仅用其液流线路符号表示，及既可构成在燃料喷射阀1的外面也可在其中集成地构成。燃料排出件48在该图中也仅用符号表示。在所选择的该实施例中，燃料本身用作可对压力室44加载的压力流体。
处于压力下的燃料通过节流阀50持续地流入压力室44。由此使压力室44区域中的套管42向内变形。该变形的程度可通过压力室44中的压力来调节，这是通过2/2换向阀53的打开或关闭来进行的。当流出的燃料多于通过节流阀50接着流入压力室44的燃料时，压力即被降低。本发明的该实施形式可与2/2换向阀53的响应特性及开关速度相关地实现压力室44中压力的精确调节。
图4表示涡旋单元38的一个示范实施例的俯视图，它具有径向向内及切线方向延伸的涡旋通道41。当燃料流过该涡旋通道41时，将使燃料置于旋转运动，这尤其当小流量及射束造型区段34强鼓入时可增强射束造型效应。
Claims (12)
1.具有一个燃料喷射阀(1)的燃料喷射装置，尤其是用于内燃机的燃料喷射装置，所述燃料喷射阀具有一个阀关闭体(4)，它与阀座体(5)中的阀座面(6)相互配合形成一个密封面，其中在密封面的下游设有至少一个喷射孔(7，49)，该喷射孔通过所述密封面密封，其特征在于：喷射孔(7，49)具有一个射束造型区段(34)，该射束造型区段由一个面对压力室(44)布置的喷射孔(7，49)的薄壁的内壁区段组成，及压力室(44)可由压力流体加载压力。
2.根据权利要求1的燃料喷射装置，其特征在于：燃料用作所述压力流体。
3.根据权利要求1或2的燃料喷射装置，其特征在于：喷射孔(7，49)穿过压力室(44)。
4.根据权利要求1至3中一项的燃料喷射装置，其特征在于：射束造型区段(34)由一个插在喷射孔(7，49)中的薄壁套管(42)构成。
5.根据权利要求4的燃料喷射装置，其特征在于：该套管(42)一直延伸到喷射孔(7，49)的出口及用一个一体成型的凸缘(43)靠在出口上。
6.根据权利要求4或5的燃料喷射装置，其特征在于：压力室(44)未在套管(42)的整个长度上延伸。
7.根据权利要求1至6中一项的燃料喷射装置，其特征在于：通过一个3/2换向阀(46)使压力流体输入部(16)与压力室(44)相连接，及压力室(44)通过该3/2换向阀(46)与一个压力流体排出部(48)相连接。
8.根据权利要求7的燃料喷射装置，其特征在于：该3/2换向阀(46)被集成在燃料喷射阀(1)中。
9.根据权利要求1至6中一项的燃料喷射装置，其特征在于：通过一个节流阀(50)使压力流体输入部(16)与压力室(44)相连接，及压力室(44)通过一个2/2换向阀(53)与一个压力流体排出件(48)相连接。
10.根据权利要求9的燃料喷射阀，其特征在于：该2/2换向阀(53)被集成在燃料喷射阀(1)中。
11.根据权利要求1至10中一项的燃料喷射阀，其特征在于：在燃料输入通道中在所述密封面的上游，在阀座体(5)上安置了一个涡旋元件(38)。
12.根据权利要求1至11中一项的燃料喷射阀，其特征在于：喷射孔(7)的轴线相对燃料喷射阀(1)的中心轴线是倾斜的。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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