CN1745241A - 燃料喷射装置、尤其用于燃料直喷式内燃机的燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

燃料喷射装置(24)包括一个壳体(30)及一个设置在该壳体中的外阀部件(42)，该外阀部件具有一个孔(64)。在该孔中设有一个内阀部件(44)，该内阀部件具有至少一个与阀座(36)配合工作的密封区段(70)及一个与该密封区段相连接的操作区段(72)。密封区段(70)及操作区段(72)具有不同的直径。本发明提出：外阀部件(42)内的、在其中设有内阀部件(44)的孔(64)具有一些直径不同的区段(66，68)，这些不同的直径至少大致与内阀部件(44)的所述区段(70，72)的直径相匹配。

Description

燃料喷射装置、尤其用于燃料直喷式内燃机的燃料喷射装置
现有技术
本发明涉及燃料喷射装置、尤其用于燃料直喷式内燃机的燃料喷射装置，它具有一个壳体及一个设置在该壳体中的外阀部件，该外阀部件具有一个孔，在该孔中至少区域地设有一个内阀部件，该内阀部件具有至少一个与阀座配合工作的密封区段及一个与该密封区段相连接的操作区段，这些区段具有不同的直径。
这种燃料喷射装置已由DE 30 36 583 A1公开。该文献描述了一个具有两个彼此同轴布置的阀部件的喷射阀。内阀部件的一个长形的且相对细的操作区段在其端部上带有一个相对粗的密封区段。外阀部件内的、在其中设有内阀部件的孔总地具有一个保持恒定的直径。
本发明的任务在于，对开始部分所述类型的燃料喷射阀这样地进一步构型，以使得它更能个别地适配在其中使用它的相应内燃机的特殊要求。
该任务在开始部分所述类型的燃料喷射装置上这样来实现：外阀部件内的、在其中设有内阀部件的孔具有一些直径不同的区段，这些不同的直径至少大致与内阀部件的所述区段的直径相相匹配。
本发明的优点
在根据本发明的燃料喷射装置中，一方面内阀部件的外直径及外阀部件中的孔的内直径被作成阶梯状并彼此匹配。由此，这些阀部件的密封区段及操作区段的壁厚或横截面积可最佳地与所期望的功能相匹配。这首先鉴于非常小的总尺寸(一个阀部件的直径至多几毫米，有时还要小得多)是有利的。
本发明的有利的进一步构型在从属权利要求中给出。
在第一进一步构型中提出：内阀部件的密封区段具有一个比其操作区段小的直径。因此，外阀部件具有一个相对大的密封区段，以致在那里具有的压力面也相对地大，这首先使外阀部件的液压操作在小压力下变得容易。同时，内阀部件的操作区段仍具有足够大的直径，以致该操作区段具有高的刚度。
但也可变换地，内阀部件的密封区段具有比内阀部件的操作区段大的直径。当内阀部件需喷射相对大的燃料量，即燃料喷出通道需要具有相应大的直径时，这是有利的。当如上所述，内阀部件的密封区段及随即所属的阀座具有相对大的直径时，这些燃料喷出通道的设置变得容易。由于内阀部件的操作区段相对地细，外阀部件的操作区段可具有相对大的壁厚，由此在该情况下外阀部件总地具有高的刚度。
此外有利的是，外阀部件具有一个下导向区域，内阀部件的密封区段至少部分地在该下导向区域中被导向。术语“下”在这里不应被绝对地理解，而应相对燃料喷射装置来理解。由此实现了内阀部件特别好的定中，这导致在喷射燃料时最佳的且可复现的流动情况。
与此类似地还提出：外阀部件具有一个上导向区域，内阀部件的操作区段至少区域地在该上导向区域中被导向(术语“上”在这里不应被绝对地理解，而应相对燃料喷射装置来理解)。并且这也有利于内阀部件在外阀部件中的定中及操作压力的下降以及由此最后有利于燃料喷射的质量。
在根据本发明的燃料喷射装置的一个特别有利的构型中，一个设在内阀部件的密封区段与操作区段之间的台肩构成了一个压力面。这就允许作用在内阀部件上的液压力均匀地分布。
在对此的一个进一步构型中提出：在内阀部件的由上导向区域导向的区域的表面中和/或在外阀部件的上导向区域的表面中设有一些延伸在纵向方向上的槽。由此，压力面的压力加载可通过内阀部件与外阀部件之间的间隙并通过导向区域中的这些槽来实现。在此情况下则不需要一个单独的附加的压力通道。
附图说明
以下将参照附图来详细地描述本发明的特别优选的实施形式。附图中表示：
图1一个具有多个燃料喷射装置的燃料系统的示意图，
图2图1中的燃料喷射装置的第一实施例的一个区域的局部截面图，及
图3图1中的燃料喷射装置的第二实施例的、与图2相似的一个视图。
实施例的描述
图1中燃料系统总地设有标号10。该燃料系统用在内燃机12中，该内燃机在图1中未详细地示出。
燃料系统10包括一个燃料箱14，一个电动燃料泵16由该燃料箱将燃料输送给一个高压燃料泵1 8，该高压燃料泵将燃料压缩到一个很高的压力上并将其输送到一个燃料总管(“轨”)20中。在该燃料总管上通过一些高压导管22连接着多个燃料喷射装置24，后者将燃料直接地喷射到它所属的燃烧室26中。这些燃料喷射装置24通过低压回流导管28再与燃料箱14相连接。
这些燃料喷射装置24之一的、一个朝着燃烧室26的区域被详细地表示在图2中。
据此，燃料喷射装置24包括一个壳体30，在该壳体中设有一个阶梯状盲孔32。该阶梯状盲孔通过一个通道34与高压导管22相连接。图2中该阶梯状盲孔32的下部区域锥形地逐渐收缩。该区域由锥形的阀座面36构成边界。分布地设置在壳体30的圆周上的径向上位于外部的燃料喷出通道38及径向上位于内部的燃料通道40通入到该阀座面36中，这些燃料喷出通道各穿过壳体壁。
在壳体30的阶梯状盲孔32中设有两个彼此同轴心的阀部件，即一个外阀部件42及一个内阀部件44。外阀部件42在一个导向区域46中由壳体30相对流体密封地导向。一个在图2中设在导向区域46下方的、在外阀部件42与阶梯状盲孔32的壁之间的环形空间48通过高压通道34与高压导管22相连接。在导向区域46的紧下方，环形空间48具有一个凸出部分50，在该凸出部分的高度上在外阀部件42上设有一个在外阀部件42的打开方向上起作用的压力面52。
在图2中外阀部件42的下端部也被构成锥形的并具有不同锥度的两个锥面54及56。在这些锥面之间设有一个密封棱58。这两个锥面54及56与密封棱58被设在外阀部件42的密封区段60上，而压力面52被设在外阀部件42的操作区段62上。
内阀部件44被接收在外阀部件42的一个阶梯状孔64中。在此情况下，阶梯状孔64具有一个较小直径的区段66及一个较大直径的区段68。在阶梯状孔64的区段68中，内阀部件44具有一个密封区段70，该密封区段70比内阀部件44的操作区段72具有的直径大，该操作区段72被设置在外阀部件42的阶梯状孔64的区段66中。在内阀部件44的这两个区段70与72之间设有一个台肩，该台肩构成一个环形的压力面74。
内阀部件44的密封区段70包括一个圆柱形区段76，该圆柱形区段在阶梯状孔64的区段68中相对流体密封地被导向。因此，区段68也被称为“下导向区域”。在图2中圆柱形区段76的下方，密封区段70包括两个不同锥度的区域。这两个区域以一个外锥面78或一个内锥面80构成边界，在外锥面78与内锥面80之间设有一个密封棱82。当内阀部件44闭合时，密封棱82靠置在壳体30的阀座面36上。与此类似地，当外阀部件42闭合时，其密封棱58靠置在同一阀座面36上。
内阀部件44的操作区段72具有不同直径的两个区域84及86。直接地连接在密封区段70上的区域84比外阀部件42中的阶梯状孔64的区段66具有小一些的直径。相反，操作区段72的区域86的外直径则大致等于外阀部件42中的阶梯状孔64的区段66的内直径。因此，阶梯状孔64的该区域构成上导向区域88，内阀部件44的操作区段72在该导向区段中被导向。在内阀部件44的操作区段72的区域86中被开有一些延伸在轴向方向上的槽90。
在图2中所示的燃料喷射装置24可行程控制地或压力控制地工作或以两种控制原理组合地工作。例如可考虑，外阀部件42压力控制地工作，则通过环形空间48的压力升高来引起外阀部件42的打开运动。由此提高了作用在压力面52上的及外锥面54上的液压力，该液压力抵抗一个恒定的闭合力最后导致密封棱58从阀座面上36抬起。
对内阀部件44可进行行程控制。这意味着，仅当在闭合方向上作用在环形压力面74上的液压力至少短时地下降时，则内阀部件的密封棱82由于恒定的打开力从阀座面36上抬起。这可通过在操作区段72的区域84与阶梯状孔64的内壁之间存有的环形间隙及通过这些槽90来实现，这些槽90穿过内阀部件44的操作区段72的区域86。但也可考虑，对内阀部件44进行压力控制，即为了内阀部件44的打开运动必须使一个相应的短时增高的液压力作用在外锥面78上。在此情况下，在操作区段72的区域84与阶梯状孔64之间的环形空间及区域86中的这些槽90用于在操作区段72与密封区段70之间构成的压力面74的压力卸载。
在图2所示的燃料喷射装置24的实施例中，内部的燃料喷出通道40具有相对大的直径。这需要在阀座的区域中相对大的直径，或换句话说，需要在密封棱82的区域中密封区段70的大直径。通过外阀部件42中的阶梯状孔64仍可实现外阀部件42的高刚度。
图3中表示一个变型的燃料喷射装置24。这里与图2中所示的燃料喷射装置24的部件及区域的功能相同的部件及区域具有相同的标号。对它们不再详细地描述。
与上述实施例相反，内阀部件44的密封区段70比其操作区段72具有的直径小。相应地，外阀部件42中阶梯状孔64的区段66比区段68具有的直径大。此外，内部的燃料喷出通道40的直径明显地小于上述实施例中的。
以此方式，外阀部件42的密封区段60总地可作得大些，以致内锥面56也可以大些。由此即使当环形空间48中的压力小时也保证了外阀部件42的可靠打开。同时需要高的压力，以便在内阀部件44的相对小的锥面78上能产生出作用在打开方向上的这样的液压力，该液压力最终将导致密封棱82从阀座面36上抬起。大的力可通过内阀部件44的相对粗的操作区段72很好地接收，因此该内阀部件显示出足够的刚度。通过槽90及在内阀部件44的操作区段72的区域84与阶梯状孔64的内壁之间的间隙仍可使压力面74被充分地卸载。

Claims (7)

1.燃料喷射装置(24)、尤其用于燃料直喷式内燃机(12)的燃料喷射装置，它具有一个壳体(30)及一个设置在该壳体中的外阀部件(42)，该外阀部件具有一个孔(64)，在该孔中至少区域地设有一个内阀部件(44)，该内阀部件具有至少一个与阀座(36)配合工作的密封区段(70)及一个与该密封区段相连接的操作区段(72)，这些区段具有不同的直径，其特征在于：外阀部件(42)内的、在其中设有内阀部件(44)的孔(64)具有一些直径不同的区段(66，68)，这些不同的直径至少大致与内阀部件(44)的所述区段(70，72)的直径相匹配。
2.根据权利要求1的燃料喷射装置(24)，其特征在于：内阀部件(44)的密封区段(70)比其操作区段(72)具有的直径小。
3.根据权利要求1的燃料喷射装置(24)，其特征在于：内阀部件(44)的密封区段(70)比其操作区段(72)具有的直径大。
4.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置(24)，其特征在于：外阀部件(42)具有一个下导向区域(68)，内阀部件(44)的密封区段(70)至少区域地在该下导向区域中被导向。
5.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置(24)，其特征在于：外阀部件(42)具有一个上导向区域(88)，内阀部件(44)的操作区段(72)至少区域地在该上导向区域中被导向。
6.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置(24)，其特征在于：一个设在内阀部件(44)的密封区段(70)与操作区段(72)之间的台肩构成了一个压力面(74)。
7.根据权利要求5或6的燃料喷射装置(24)，其特征在于：在内阀部件(44)的由所述上导向区域(88)导向的区域的表面中和/或在外阀部件的上导向区域的表面中总地设有一些延伸在纵向方向上的槽(90)。
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