CN1463326A - 燃料喷射阀 - Google Patents
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Abstract
用于将燃料直接喷射到内燃机燃烧室中的燃料喷射阀(1)包括一个阀针(3)，该阀针与一个阀关闭体(4)作用连接，该阀关闭体与一个阀座面(6)构成一个密封座，还包括一个衔铁(20)，该衔铁可轴向移动地安置在阀针(3)上并且与电磁线圈(10)共同作用。衔铁(20)包括一个衔铁外罩(34)和一个衔铁止挡套筒(35)，其中，衔铁止挡套筒(35)形状吻合地插入衔铁外罩(34)的一个空腔(37)中。
Description
现有技术
本发明涉及一种如独立权利所述类型的燃料喷射阀。
从EP 0683862 B1中知道了一种可电磁操作的燃料喷射阀，其衔铁的特点是，朝向内极的衔铁止挡面略呈锥形地构成，以便减小或完全抑制燃料喷射阀打开时的液压衰减和切断电磁线圈励磁电流后的液压粘附力。此外，通过合适的措施，如蒸汽喷镀和渗氮，使衔铁止挡面耐磨地构成，这样，止挡面在燃料喷射阀整个使用寿命期间都具有相同的大小，并且不影响燃料喷射阀的工作性能。
在由上述文献中知道的燃料喷射阀中，缺点特别是，虽然碰撞到电磁回路内极上的衔铁面被最小化并且附加被硬化，但由于衔铁止挡面的造型，在衔铁被吸动而排挤燃料时出现涡流和流动，这一方面对燃料喷射阀的打开时间产生不利影响，另一方面导致衔铁和内极上的衔铁止挡面因动液压效果而损坏。
本发明优点
相比而言，具有独立权利要求特征部分所述特征的本发明燃料喷射阀的优点是，衔铁止挡功能由一个插入外部衔铁外罩内并且与该衔铁外罩连接的衔铁止挡套筒承担，这样，止挡衔铁的主要能量由衔铁止挡套筒而不是由衔铁外罩承受。因此，衔铁外罩和内极的衔铁止挡面被很大程度地保护免受损伤。
通过在从属权利要求中提出的措施可以有利地扩展在独立权利要求中给出的燃料喷射阀。
在此，有利的特别是，与衔铁外罩相反，衔铁止挡套筒不是用软磁性、因而只适合于有限寿命的材料制成，而是例如用一种结实耐用的硬化金属或一种金属合金或一种金属一塑料合成物制成。
此外有利的是，衔铁止挡套筒能够以简单形状通过车削或深拉伸制成并可通过压制或焊接与衔铁外罩连接。
一个排泄装置包括衔铁止挡套筒内的一个排泄空腔和一个孔，该排泄装置有利地负责安置在衔铁止挡套筒出流侧的缓冲元件的正确、持久的位置。
附图
在附图中简化示出本发明的一个实施例并且在下面的说明中进行详细解释。图中示出：
图1本发明燃料喷射阀一个实施例的一个示意剖视图，
图2A图1所示本发明燃料喷射阀第一实施例在图1中区域IIC内的衔铁的一个示意图，
图2B本发明燃料喷射阀衔铁沿图2A中线IIB-IIB的示意横截面，
图2C本发明燃料喷射阀衔铁在图1中区域IIC内的示意纵剖面。
实施例说明
图1示出的燃料喷射阀1以一个用于混合气压缩、强迫点火式内燃机的燃料喷射装置中的燃料喷射阀1的形式实施。该燃料喷射阀1适合用于将燃料直接喷射到一个未示出的内燃机燃烧室中。
该燃料喷射阀1包括一个喷嘴体2，在喷嘴体内安置了一个阀针3。阀针3与一个阀关闭体4作用连接，阀关闭体4与安置在一个阀座体5上的一个阀座面6配合作用形成一个密封座。在本实施例中，燃料喷射阀1涉及一个向内打开的燃料喷射阀1，该燃料喷射阀具有一个喷射孔7。喷嘴体2通过一个密封件8被相对于一个电磁线圈10的外极9密封。电磁线圈10被罩在一个线圈壳体11内并卷绕在一个线圈架12上，该线圈架贴靠在电磁线圈10的内极13上。内极13与外极9通过一个收缩部26相互分开并且通过一个非铁磁性的连接构件29相互连接。电磁线圈10通过一个导线19被一个可通过电插接接头17导入的电流激励。插接接头17被一个塑料包套18包围，该塑料包套18可以被注塑到内极13上。
阀针3在一个盘状构成的阀针导向件14中被导向。一个匹配成对的调整盘15用于调整行程。一个衔铁20位于调整盘15的另一侧。衔铁20通过一个法兰21与阀针3可传递力地连接，阀针3通过一个焊缝22与该法兰21连接。一个复位弹簧23支承在该法兰21上，在燃料喷射阀1的这种实施形式中，该复位弹簧23通过一个套筒24被预紧。
按照本发明，燃料喷射阀1的衔铁20呈两件式构成。一个外侧的衔铁外罩34用软磁性材料制成，这种材料具有磁通高的优点。但软磁性材料具有耐机械磨损能力不足的缺点，这样，由于燃料喷射阀1的运行，随着时间会出现例如因衔铁行程改变引起的功能误差。因此，软磁性衔铁20的使用寿命受限。为了补偿这一点，衔铁20设置了一个衔铁止挡套筒35，该衔铁止挡套筒安置在衔铁外罩34的一个空腔37中。这样，衔铁止挡套筒35除了承担在阀针3上对衔铁导向的功能外，还承担通过至少一个表面切平部36引导燃料穿过的功能以及确定衔铁被止挡在第一法兰21上和一个第二法兰31上的功能，第一法兰21在衔铁20的入流侧通过一个焊缝22与阀针3连接，第二法兰31安置在衔铁20的出流侧并同样通过一个焊缝33与阀针3连接。为了缓冲阀针碰撞，在第二法兰31与衔铁止挡套筒35之间附加设置了一个缓冲元件32。该缓冲元件可以如在本实施例中一样作为O形圈32构成，但也可以以膜片的形式构成。
从对图2A至2C的说明中可以得知对本发明措施的详细描述和说明。
燃料通道30a和30b在阀针导向件14中和阀座体5上延伸。燃料通过一个中央燃料输入口16输入并通过一个过滤元件25被过滤。燃料喷射阀1通过一个密封件28被相对于未另外示出的燃料管道密封。
在燃料喷射阀1处于静止状态中时，衔铁20被复位弹簧23逆着其升程方向这样加载，使得阀关闭体4保持密封地贴靠在阀座6上。在电磁线圈10被激励时，它建立一个磁场，该磁场使衔铁20克服复位弹簧23的弹簧力向升程方向运动，其中，升程通过一个在静止状态中时位于内极13与衔铁20之间的工作间隙27给定。衔铁20带动与阀针3焊接的法兰21同样向升程方向运动。与阀针3连接的阀关闭体4从阀座面6上抬起，燃料通过喷射孔7喷出。
如果关断线圈电流，在磁场充分衰减后，衔铁20由于复位弹簧23的压力从内极13上落下，这样，与阀针3连接的法兰21逆着升程方向运动。由此，阀针3向相同方向运动，使得阀关闭体4落到阀座面6上，燃料喷射阀1关闭。
图2A以未剖切的图示出阀针3上的两件式衔铁20与第二法兰31和缓冲元件32的总体视图。
在所有附图中，相同的构件用相同的参考标号标明。
图2A清楚地示出预组装好的总体构件，它被装入燃料喷射阀1的壳体2内。在图2A中没有示出的第一法兰21套装到阀针3上并且与阀针3焊接在一起。由衔铁外罩34和衔铁止挡套筒35组成的两件式衔铁20同样套装到阀针3上。然后，在实施例中作为O形圈构成的缓冲元件32或者与第二法兰31一起、或者单独地套装到阀针3上，最后，第二法兰31以一个预定的距离同样与阀针3焊接，该距离与所希望的阀针3行程相当。
复位弹簧23支承在图2A中未示出的第一法兰21上，该法兰贴靠在与衔铁外罩34的入流侧端面38平齐地终止的衔铁止挡套筒35上。衔铁止挡套筒35的出流侧端部39支承在处于预紧状态下的缓冲元件32上，该缓冲元件支承在第二法兰31上。这样，在燃料喷射阀1运行期间，衔铁外罩34即不止挡在第一法兰21上、也不止挡在第二法兰31上，而是只被止挡在面积比较大并且因而不处于危险状态的磁路内极13上。由此可以避免软磁体衔铁外罩34的变形以及随后由于计量不精确引起的功能误差。非软磁体的衔铁止挡套筒35不干扰穿过衔铁20的磁通。
图2B以剖切的局部视图示出穿过衔铁外罩34和衔铁止挡套筒35的一个剖面。在图2B中可清楚地看到特别是在本实施例中为三个的表面切平部36，它们承担引导燃料穿过衔铁20的功能。通过此可以避免在衔铁外罩34中单独钻孔，这些孔会影响软磁性衔铁外罩34的稳定性和对称性。
表面切平部36可以在制造衔铁止挡套筒35时就设置在衔铁止挡套筒上。衔铁止挡套筒35可以最好通过车削或通过深拉伸低成本地制成。
图2C以一个局部剖视图示出图1中区域IIC内的一个局部剖面或者说图2A所示总体构件的一个比例一致的剖面。
如在图2C中可看到的，衔铁止挡套筒35台阶式地构成，以保证正确地安装衔铁外罩34和衔铁止挡套筒35。
另外，图2C示出了衔铁止挡套筒35的一个带有一个孔41的排泄空腔40，该孔将燃料喷射阀1运行期间通过泵作用聚集在衔铁止挡套筒35的一个位于它与阀针3之间的空腔42中的燃料排出到燃料喷射阀1的一个内腔42中。通过此可以保证，缓冲元件32保留在其位置内并且不被燃料压力排挤，否则会导致燃料喷射阀1的功能误差。
本发明不局限于所示出的实施例，例如也可用于其他形式的衔铁20，例如用于扁平衔铁，以及用于任意形式的燃料喷射阀1。
Claims (14)
1、燃料喷射阀(1)，用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中，具有一个阀针(3)，该阀针与一个阀关闭体(4)作用连接，该阀关闭体与一个阀座面(6)构成一个密封座，并具有一个衔铁(20)，该衔铁可轴向移动地安置在阀针(3)上并且与一个电磁线圈(10)配合作用，其特征为，衔铁(20)包括一个衔铁外罩(34)和一个衔铁止挡套筒(35)，其中，衔铁止挡套筒(35)形状吻合地插入衔铁外罩(34)的一个内部空腔(37)中。
2、按照权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁外罩(34)用一种软磁性材料制成。
3、按照权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)用一种与衔铁外罩(34)的材料不同的材料制成。
4、按照权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)用一种硬化的金属或一种硬的金属合金制成。
5、按照权利要求1至4之一所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)被压入衔铁外罩(34)中。
6、按照权利要求1至4之一所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)与衔铁外罩(34)焊接在一起。
7、按照权利要求1至6之一所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)在一个入流侧端面(38)上与衔铁外罩(34)平齐地终止。
8、按照权利要求7所述的燃料喷射阀，其特征为，通过一个焊缝(22)与阀针(3)可传递力地连接的一个第一法兰(21)支承在衔铁止挡套筒(35)的入流侧端面(38)上。
9、按照权利要求8所述的燃料喷射阀，其特征为，一个复位弹簧(23)支承在第一法兰(21)的与衔铁止挡套筒(35)相反的另一侧面上。
10、按照权利要求1至9之一所述的燃料喷射阀，其特征为，衔铁止挡套筒(35)以出流侧端部(39)支承在一个缓冲元件(32)上。
11、按照权利要求10所述的燃料喷射阀，其特征为，缓冲元件(32)支承在一个第二法兰(31)上，该第二法兰借助于一个焊缝(33)与阀针(3)可传递力地连接。
12、按照权利要求1至11之一所述的燃料喷射阀，其特征为，在衔铁止挡套筒(35)上设置至少一个表面切平部(36)。
13、按照权利要求1至12之一所述的燃料喷射阀，其特征为，在衔铁止挡套筒(35)内设置一个排泄空腔(40)。
14、按照权利要求13所述的燃料喷射阀，其特征为，排泄空腔(40)通过一个孔(41)排入燃料喷射阀(1)的一个内腔(42)中。
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