CN1946931A - 共轨喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有一个喷射器壳体(1)的共轨喷射器，该喷射器壳体具有一个燃料输入部(23)，该燃料输入部与一个在喷射器壳体之外的中央燃料高压源及与一个在喷射器壳体内部的压力室(17)连接，当一个喷嘴针(8)从其阀座(11)上抬起时，被加载了高压的燃料根据控制室(50)中的压力被从该压力室喷射到内燃机的燃烧室中，其中，控制室(50)中的压力通过一个执行机构(56)、尤其是通过一个压电执行机构直接控制。为了提供一种所需的结构空间比传统的喷射器小的共轨喷射器，在喷嘴针(8)的远离燃烧室的端部中可往复运动地接收一个控制室限制套筒(38)，通过它使喷嘴针(8)的由控制室压力加载的、远离燃烧室的端面减小。

Description

共轨喷射器
技术领域
本发明涉及一种具有一个喷射器壳体的共轨喷射器，该喷射器壳体具有一个燃料输入部，该燃料输入部与一个在该喷射器壳体之外的中央燃料高压源及一个在该喷射器壳体内部的压力室连接，当一个喷嘴针从其阀座上抬起时，被加载了高压的燃料根据一个控制室中的压力从该压力室被喷射到内燃机的燃烧室中，其中，控制室中的压力通过一个执行机构、尤其是通过一个压电执行机构直接控制。
当控制室中的压力直接通过执行机构、尤其是压电执行机构的变形控制时，那么也称之为直接的喷嘴针控制。具有直接的喷嘴针控制的传统共轨喷射器尤其在长度上需要相对大的结构空间。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种具有一个喷射器壳体的共轨喷射器，该喷射器壳体具有一个燃料输入部，该燃料输入部与一个在该喷射器壳体之外的中央燃料高压源及一个在该喷射器壳体内部的压力室连接，当一个喷嘴针从其阀座上抬起时，被加载了高压的燃料根据控制室中的压力被从该压力室喷射到内燃机的燃烧室中，其中，控制室中的压力通过一个执行机构、尤其是通过一个压电执行机构直接控制，该共轨喷射器比传统喷射器尤其在长度上需要较小的结构空间。
该任务在一种具有一个喷射器壳体的共轨喷射器中——该喷射器壳体具有一个燃料输入部，该燃料输入部与一个在喷射器壳体之外的中央燃料高压源及一个在喷射器壳体内部的压力室连接，当一个喷嘴针从其阀座上抬起时，被加载了高压的燃料根据控制室中的压力被从该压力室喷射到内燃机的燃烧室中，其中，控制室中的压力通过一个执行机构、尤其是通过一个压电执行机构直接控制——通过以下方式解决：在喷嘴针的远离燃烧室的端部中可往复运动地接收一个控制室限制套筒，通过它使喷嘴针的由控制室压力加载的、远离燃烧室的端面减小。与本发明相关地，控制室中的压力的直接控制被理解为由于执行机构的体积改变导致压力下降和/或压力升高的产生。为了实现这种直接控制，控制室可与执行机构室连接，后者通过执行机构的端面或通过与执行机构联接或者安装在执行机构上的执行机构头的端面构成边界。通过控制室限制套筒，控制室被人为地减小。所以控制室中的用于喷嘴针的打开及关闭所需的压力差可以比具有反控制的传统喷射器小。这提供了这种优点，即，可使用较短的执行机构。
该喷射器的一个优选实施例的特征在于，控制室限制套筒的外径小于喷嘴针在其阀座区域中的外径。由此可实现，喷嘴针的设置在控制室内的、被加载压力的面可被设计得仅比喷嘴针的、在相反方向被加载压力的面稍大。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，在控制室限制套筒的远离燃烧室的端部上在径向外部构造一个咬棱(Beisskante)。该咬棱以密封的方式靠触在喷射器壳体上，以便在径向内部构成控制室的边界。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，控制室限制套筒具有一个中心的通孔，后者与一个开设在喷射器壳体中的泄漏油通道连接。通过该泄漏油通道，可使从控制室进入到控制室限制套筒内部的泄漏油排出。此外，控制室限制套筒的内部通过该泄漏油通道被卸载压力。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，在喷嘴针的远离燃烧室的端部中开设一个具有一个导向区段的盲孔，控制室限制套筒以密封的方式在该导向区段中被导向。由此可以使得喷嘴针运动，而控制室限制套筒不随之运动。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，在该盲孔中设置一个用于控制室限制套筒的预夹紧弹簧。该预夹紧弹簧用于：当喷嘴针靠触在其阀座上时，使控制室限制套筒保持靠触在喷射器壳体上。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，该控制室在径向外部通过另一个控制室限制套筒构成边界，后者在喷嘴针的远离燃烧室的端部上可往复运动地被导向。由两个控制室限制套筒构成边界的控制室具有环形腔的构型，该环形腔在轴向上通过喷嘴针的远离燃烧室的端面和喷射器壳体构成边界。
该喷射器的另一个优选实施例的特征在于，控制室与一个执行机构压力室连接，后者在喷射器壳体中通过一个压电执行机构构成边界。优选该压电执行机构被持续通电，由此使喷嘴针处于关闭位置中。当压电执行机构被卸载时，那么执行机构压力室及与该执行机构压力室连通的控制室中的压力下降，由此使喷嘴针从其阀座上抬起及至少释放一个喷射孔，被加载了高压的燃料通过该喷射孔喷射到燃烧室中。该控制方式也被称为反(inverse)控制。
附图说明
本发明的其它优点、特征及细节从下面的说明中得到，在该说明中参照附图详细说明了一个实施例。
图1以纵剖面图示出一个本发明的共轨喷射器的实施例。
具体实施方式
所示出的共轨喷射器具有一个总体地用1标示的喷射器壳体。该喷射器壳体1包括一个喷嘴体2，后者以其下部的自由端部伸入待被供给燃料的内燃机的燃烧室中。喷嘴体2用其上部的、远离燃烧室的端面借助于一个(未示出的)夹紧螺母轴向地相对一个中间体3及一个喷射器体4夹紧。
在喷嘴体2中开设有一个轴向的导向孔6。一个喷嘴针8轴向可移动地在该导向孔6中被导向。在喷嘴针8的顶端9上构造有一个密封边10，该密封边与一个密封座或者一个密封面11共同作用，后者被构造在喷嘴体2上。当喷嘴针8的顶端9用其密封边10靠触在密封座11上时，喷嘴体2中的一个喷射孔13就被关闭。当喷嘴针顶端9用其密封边10从其密封座11上抬起时，被加载了高压的燃料就通过该喷射孔13或多个喷射孔被喷射到内燃机的燃烧室中。
喷嘴针8从顶端9起始具有一个压力室区段15，后者被构造成基本上圆柱体形的。紧随压力室区段15的是一个截锥形扩展的区段16。这些区段15及16被设置在一个压力室17中，该压力室被构造在喷嘴体2中。紧随截锥形扩展的区段16的是一个基本上圆柱体形的导向区段18。该导向区段18在喷嘴体2的轴向的导向孔6中可往复运动地被导向。通过构造在导向区段上的一个或多个整平部20，在压力室17与一个喷嘴弹簧室22之间实现一个流体连接，该喷嘴弹簧室被设置在喷嘴体2的远离燃烧室的端部上。
通过一个箭头21表明了，被加载了高压的燃料通过一个输入通道23被供入到喷嘴弹簧室22中，该输入通道被开设在中间体3中并且与一个(未示出的)高压源连接。被加载了高压的燃料从喷嘴弹簧室22在整平部20旁流过到达压力室17。该(未示出的)燃料高压源也被称为共轨。
与导向区段18连接地，在喷嘴针8上构造有一个轴环(Bund)24，后者构成用于一个弹簧座25的止挡。一个被预加载的喷嘴弹簧27的端部靠触在该弹簧座25上，该喷嘴弹簧被设置在径向上一个基本上圆柱体形的控制区段29的外部及被导向，该控制区段被构造在喷嘴针8的远离燃烧室的端部上。
一个外部的控制室限制套筒31在喷嘴针8的远离燃烧室的端部上的控制区段29上被导向，该控制室限制套筒具有一个咬棱32。该外部的控制室限制套筒31的咬棱32靠触在中间体3上。在喷嘴针8的远离燃烧室的端部中开设有一个中心的盲孔33，后者构成用于一个密封弹簧36的接收室35，该盲孔33向着喷嘴针8的远离燃烧室的端部过渡为一个导向区段37，通过该导向区段，一个内部的控制室限制套筒38可往复运动地被导向。该内部的控制室限制套筒38具有一个外径40，该外径略小于喷嘴针8的顶端9上的密封边10的外径12。
在内部的控制室限制套筒38的远离燃烧室的端部上构造有一个咬棱41，该内部的控制室限制套筒38通过该咬棱靠触在中间体3上。该内部的控制室限制套筒38具有一个中心的通孔43，该通孔与一个泄漏油连接通道45连接，该泄漏油连接通道被构造在中间体3中并且在中间体3的由咬棱41构成边界的面内通入由内部的控制室限制套筒38构成边界的内腔中。中间体3中的该泄漏油连接通道45延续到喷射器体4中的一个泄漏油通道46中。
该内部的控制室限制套筒38及外部的控制室限制套筒31在径向上构成一个控制室50的边界，该控制室在轴向上由喷嘴针8的远离燃烧室的端面及中间体3构成边界。该控制室50具有一个环形室的构型，它通过一些构造在中间体3中的控制室连接通道52及53与一个构造在喷射器体4中的执行机构压力室连接。该执行机构压力室55在轴向上在远离燃烧室侧通过一个执行机构56构成边界及在邻近燃烧室侧通过中间体3构成边界。该执行机构压力室55在径向上外部通过一个执行机构套筒58构成边界。该执行机构压力室55通过一些(未示出的)连接通道与输入通道23连接，由此使执行机构压力室55充满处于高压下的燃料。在执行机构套筒58上构造有一个咬棱57，后者靠触在中间体3上。一个执行机构弹簧59靠触在执行机构套筒58的相反的端部上。执行机构套筒58通过该执行机构弹簧的作用以咬棱57与中间体3保持靠触。
执行机构56是一个压电执行机构，它在通电状态下具有的体积比未通电状态下的大。通过一个双箭头60表明了，该执行机构56可这样变形，使得执行机构压力室55及与之相连接的控制室50中的压力增大或减小。
当执行机构——它在其它情况下被持续通电——被卸载时，则执行机构压力室55及与之相连接的控制室50中的压力将下降。喷嘴针8的被加载压力的面被这样设计，使得喷嘴针8用其密封边10从密封座10上抬起，这样，被加载了高压的燃料从压力室17通过喷射孔13被喷射到内燃机的燃烧室中。
在密封边10的下方，燃烧室的气体反压力作用在喷嘴针上。在密封边10的上方，通过输入通道23提供的高压力作用在喷嘴针8上，该高压力也被称为共轨压力。当喷嘴应被打开时，那么必须在控制室50的区域中相对共轨压力在直径12上产生一个力平衡。为了抬起喷嘴针8，控制室50中的压力借助执行机构56被降低。
通过内部的控制室限制套筒38的插入可人为地减小控制室50，因为在内部的控制室限制套筒38的内部区域中具有泄漏油压力。内部的控制室限制套筒38的直径40优选这样设计，即，它小于喷嘴针8的密封边10的直径12。在设计时应注意，密封座11的区域中的力的总和小于在控制室50中作用的压力与喷嘴弹簧27以及密封弹簧36的弹簧力的合力。

Claims (8)

1.具有一个喷射器壳体(1)的共轨喷射器，该喷射器壳体具有一个燃料输入部(23)，该燃料输入部与一个在喷射器壳体之外的中央燃料高压源及与一个在喷射器壳体内部的压力室(17)连接，当喷嘴针(8)从其阀座(11)上抬起时，被加载了高压力的燃料根据一个控制室(50)中的压力被从该压力室喷射到内燃机的燃烧室中，其中，控制室(50)中的压力通过一个执行机构(56)、尤其是通过一个压电执行机构直接控制，其特征在于：在喷嘴针(8)的远离燃烧室的端部中可往复运动地接收一个控制室限制套筒(38)，通过该控制室限制套筒使喷嘴针(8)的、由控制室压力加载的、远离燃烧室的端面减小。
2.根据权利要求1的共轨喷射器，其特征在于：控制室限制套筒(38)的外径(40)小于喷嘴针(8)在其阀座区域中的外径(12)。
3.根据以上权利要求之一的共轨喷射器，其特征在于：在控制室限制套筒(38)的远离燃烧室的端部上，尤其在径向外部构造一个咬棱(41)。
4.根据权利要求3的共轨喷射器，其特征在于：控制室限制套筒(38)具有一个中心的通孔(43)，后者与一个开设在喷射器壳体(1)中的泄漏油通道(45，46)连接。
5.根据以上权利要求之一的共轨喷射器，其特征在于：在喷嘴针(8)的远离燃烧室的端部中开设一个盲孔(33)，后者具有一个导向区段(37)，控制室限制套筒(38)以密封的方式在该导向区段中被导向。
6.根据权利要求5的共轨喷射器，其特征在于：在该盲孔(33)中设置一个用于控制室限制套筒(38)的预夹紧弹簧(36)。
7.根据以上权利要求之一的共轨喷射器，其特征在于：控制室(50)在径向外部通过另一个控制室限制套筒(31)构成边界，后者在喷嘴针(8)的远离燃烧室的端部上可往复运动地被导向。
8.根据以上权利要求之一的共轨喷射器，其特征在于：控制室(50)与一个执行机构压力室(55)连接，后者在喷射器壳体(1)中通过一个压电执行机构(56)构成边界。
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