CN1849449A - 用于内燃机的燃料喷射阀 - Google Patents

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Abstract

用于内燃机的燃料喷射阀，具有一个在阀体(1)中构成的外阀座(107)，该外阀座具有一个带有外张角(a)的锥面形状并且从该外阀座引出至少一个外喷射孔(10)。还构成一个内阀座(207)，该内阀座也具有一个带有内张角(b)的锥面形状并且从该内阀座引出至少一个内喷射孔(12)。在阀体(1)中安置了一个空心阀针(15)，该空心阀针具有一个外阀密封面(30)，空心阀针借助该外阀密封面与外阀座(107)配合作用并这样控制所述至少一个外喷射孔(10)的开启。在空心阀针(15)内安置了一个阀针(17)，该阀针通过一个内阀密封面(32)与内阀座(207)配合作用以控制所述至少一个内喷射孔(12)，其中，内阀座(207)与外阀座(107)的张角(a；b)不同。

Description

用于内燃机的燃料喷射阀
现有技术
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于内燃机的燃料喷射阀。这种燃料喷射阀例如已由WO 02/42637中公知，它包括一个壳体，在该壳体中构成一个外阀座和一个内阀座。从这两个阀座各引出至少一个内喷射孔或外喷射孔，它们通到内燃机的燃烧室中。在该燃料喷射阀中设有一个空心阀针，它与外阀座共同作用以控制外喷射孔。此外，具有一个布置在空心阀针内的阀针，它以其内阀密封面与内阀座共同作用并且在此控制内喷射孔。
在该公知燃料喷射阀中，外阀座和内阀座在一个共同的锥面上构成，由此具有相同的张角。液压开启力及其变化走向主要取决于：相应的阀密封面在何时和以什么样的压力被流向喷射孔的燃料加载。在此，阀密封面在阀针的哪个行程承受多大压力主要取决于阀密封面的张角。如果如在公知的燃料喷射阀中那样两个阀座被构成在一个共同的锥面上，则该设计参数只能对于空心阀针和阀针共同改变。这使优化设计变得困难，由此使合乎要求地调节开启动态特性变得困难。
本发明的优点
相比之下，根据本发明的具有权利要求1特征部分特征的燃料喷射阀具有的优点是，阀针的开启动态特性及相应喷射孔上的入流条件可被相互独立地优化。为此制造具有不同张角的阀座，其中，这些张角可根据空心阀针或阀针上所要求的特性进行优化。
通过从属权利要求可实现本发明对象的有利构型。例如在内阀座上55°至65°的张角被证实是有利的，如果同时外阀座的张角大于该值。也可以相反地实施，即在外阀座上具有约60°的张角，而内阀座具有更大的张角。
为了避免形成涡流并为了燃料均匀地流入阀针与阀座之间，这些阀座有利地直接相邻接。在该区域中的其它棱边或槽可对向喷射孔方向的流动产生不利影响。
其它的优点可从说明书及附图中看出。
附图
在附图中表示出本发明的不同实施例。附图表示：
图1：一个燃料喷射阀的纵剖面，
图2：第一实施例在阀座区域中的一个放大视图，及
图3：与图2相同地表示的另一实施例。
实施例的描述
在附图中，图1以纵剖面表示出本发明类型的一个燃料喷射阀。在一个阀体1中构成一个孔3，该孔在它的燃烧室侧端部上被一个阀座7限制边界。这里，阀座7分成一个外阀座107和一个内阀座207，这两个阀座都具有锥面形状。从外阀座107引出至少一个外喷射孔10，从内阀座207引出至少一个内喷射孔12，在燃料喷射阀处于装入位置中时这些喷射孔全部通入燃烧室中。在孔3中安置了一个空心阀针15，该空心阀针在其阀座侧端部上具有一个外阀密封面32，该空心阀针通过该外阀密封面与外阀座107配合作用。为此，图2表示了图1中阀座7的区域中的一个放大图，这里，由于关于孔3的纵轴线8的旋转对称性，仅表示出其中的一半。
空心阀针15在背离阀座的一个区段上在孔3中被密封地导向并且朝向阀座7变细，构成一个压力肩18。在空心阀针15的被导向的区段与阀座7之间，在空心阀针15与孔3的壁之间构成一个压力室5，该压力室5在压力肩18的高度上径向扩宽。一个在阀体1中延伸并且在图中未示出的输入通道通入该压力室5的径向扩宽部分中，通过该输入通道可对压力室5充入处于高压下的燃料。
在空心阀针15中安置了一个阀针17，该阀针可纵向移动并且通过一个内阀密封面32与内阀座207配合作用。阀针17具有一个第一导向区段20和一个第二导向区段22，它借助这些导向区段在空心阀针15中被导向。在这些导向区段20，22之间构成一个自由间隙，由此可防止阀针17被夹紧在空心阀针15中。无论是阀针17还是空心阀针15，均在它们背离阀座的端部上被一个闭合力加载，该闭合力通过一个在附图中未示出的装置产生。这种装置已由现有技术公知，例如可以是弹簧或液压式产生闭合力的控制室。对空心阀针15和阀针17的控制通过闭合力与液压开启力的关系来进行，这些开启力作用在空心阀针15的压力肩18上并作用在阀针17的压力肩26上。如果空心阀针15上的闭合力低于作用在它上的开启力，则该空心阀针从外阀座107上抬起并使压力室5与外喷射孔10相连通。因此，在压力室5中处于高压下的燃料在外阀密封面32与外阀座107之间流过并通过外喷射孔10喷射到燃烧室中。在空心阀针15从阀座7上抬起后，阀针17的压力肩26被燃料加载，以致在阀针17上产生一个相应的液压开启力。根据阀针17上的闭合力不同，该阀针或者也从内阀座207上抬起并以与空心阀针15相同的方式将内喷射孔12释放，或者它保持在其闭合位置中。以此方式，燃料可以或者仅通过外喷射孔10、或者通过所有喷射孔10，12喷射到燃烧室中，使得给出了一个可变的喷射横截面。
在图2中放大地表示出阀座7的区域。外阀座107和内阀座207分别以锥面构成。这里，外阀座107具有一个张角a，内阀座207具有一个张角b，其中，基于该图表示出半个角a/2，b/2。阀座107，207的张角不同地构成，以便能够例如优化燃料进入喷射孔10，12中的入流条件。在空心阀针15开启后，即在它从外阀座107上抬起后，燃料被压力室5中的高压驱使开始以高速度朝向外喷射孔10方向流动。在进入外喷射孔10时，燃料必须进行方向改变，该方向改变主要取决于张角a。同样地，内阀座207的张角b影响进入内喷射孔12的入流条件。因为内喷射孔与外喷射孔10，12通常具有不同的直径或者与纵轴线8围成不同的角度。通过外阀座107与内阀座207的不同的张角可使入流条件专门适应相应的喷射孔10，12。
此外，通过阀座107，207的张角可以调节空心阀针10和阀针12的开启动态特性：在从阀座107，207上抬起后，阀密封面30，32也被燃料压力加载并引起一个附加的开启力，该附加的开启力主要确定开启运动的动态特性。该开启力有多大尤其取决于阀座107，207的张角a，b，由此，开启动态特性也可通过阀座107，207的张角来优化。
图3以与图2相同的视图表示出另一实施例。它在所有的基本特征上相应于图2的实施例，但这里外阀座107的张角a小于内阀座207的张角b。对于较大的张角，即图2中的张角a和图3中的张角b，张角的大小优选为85°至95°，最好约为90°。相应的较小的张角的大小为55°至65°，最好约为60°。

Claims (7)

1.用于内燃机的燃料喷射阀，具有一个在阀体(1)中构成的外阀座(107)，该外阀座具有一个带有外张角(a)的锥面形状并且从该外阀座引出至少一个外喷射孔(10)；具有一个内阀座(207)，该内阀座也具有一个带有内张角(b)的锥面形状并且从该内阀座引出至少一个内喷射孔(12)；还具有一个安置在阀体(1)中的空心阀针(15)，该空心阀针具有一个外阀密封面(30)，空心阀针借助该外阀密封面与外阀座(107)配合作用并这样控制所述至少一个外喷射孔(10)的开启；还具有一个安置在空心阀针(15)内的阀针(17)，该阀针通过一个内阀密封面(32)与内阀座(207)配合作用以控制所述至少一个内喷射孔(12)，其特征在于：内阀座(207)与外阀座(107)的张角(a；b)不同。
2.根据权利要求1的燃料喷射阀，其特征在于：内阀座(207)与外阀座(107)彼此同心地安置。
3.根据权利要求1或2的燃料喷射阀，其特征在于：内阀座(207)的张角(b)比外阀座(107)的更小。
4.根据权利要求3的燃料喷射阀，其特征在于：内阀座(207)的张角(b)的值为85°至95°。
5.根据权利要求1或2的燃料喷射阀，其特征在于：外阀座(107)具有一个张角(a)，该张角小于内阀座(207)的张角(b)。
6.根据权利要求5的燃料喷射阀，其特征在于：外阀座(107)的张角(b)的值为85°至95°。
7.根据权利要求1的燃料喷射阀，其特征在于：内阀座(207)直接邻接在外阀座(107)上。
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