專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的一種燃料噴射閥。
具有用于導(dǎo)向閥針的部件的燃料噴射閥已經(jīng)由DE3643523A1公開。它們具有一個(gè)安置在閥密封座上游的渦旋盤，具有一個(gè)中心導(dǎo)向孔。在此，渦旋通道用于輸送流體，這些渦旋通道將在渦旋盤上游的由燃料加壓的腔與一個(gè)接在流動(dòng)方向上的渦旋腔相連接。在閥打開時(shí)，燃料由渦旋通道流入渦旋腔中，其中速度矢量具有一個(gè)圓周方向的分量。渦旋盤的中心孔承擔(dān)了閥關(guān)閉體或者說閥針的導(dǎo)向。該渦旋盤在此通過一個(gè)在閥座區(qū)域上的錐形座面定中心，在該閥座上它由于燃料流的節(jié)流保持密封地靠置。為了避免沿著導(dǎo)向孔出現(xiàn)燃料的旁通路，渦旋盤中的孔相對(duì)于閥針或者閥關(guān)閉體的配合公差被確定的緊。
此外，由DE19625059A1公開了一個(gè)燃料噴射閥，在該閥中在密封座的上游在一個(gè)組件中設(shè)置了閥針或者閥關(guān)閉體的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。如在DE3643523A1中那樣，在此同樣通過在導(dǎo)向孔和閥針或者閥關(guān)閉體之間構(gòu)造盡可能小的間隙尺寸阻止形成旁通路。渦旋的產(chǎn)生通過具有切向部分的孔實(shí)現(xiàn)，這些孔通到閥密封座的上游。閥針在一個(gè)套管中被導(dǎo)向，該套管又通過在下游的錐形結(jié)構(gòu)在閥座中定心。在另一個(gè)實(shí)施例中，閥座體和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為一體的。
在所示出的燃料噴射閥中缺點(diǎn)是，在閥部件的制造中需要有高的精度。渦旋的構(gòu)成主要取決于渦流通道由流體流過的情況。存在的燃料旁通路導(dǎo)致一部分流體沒有圓周速度，并且使得渦旋的形成變差，并因此使燃料的霧化變差。最終它導(dǎo)致燃燒變差。由于制造原因，部件的尺寸是有公差的。這會(huì)導(dǎo)致閥針或者閥關(guān)閉體在閥座區(qū)域中有角度誤差。在上述的燃料噴射閥中，閥針或者閥關(guān)閉體的導(dǎo)向由一個(gè)部件承擔(dān)，該部件在噴嘴體中或者形狀配合或者材料結(jié)合地定中心。導(dǎo)向孔相對(duì)于閥針或者閥關(guān)閉體位置的定位補(bǔ)償因此是不可能的。位置誤差的補(bǔ)償只能通過加大導(dǎo)向孔實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，同樣加大了旁通路。這樣造成配量的燃料量改變以及射束圖改變。為了能夠滿足對(duì)射束圖以及配量的高要求，要使用成本很高的加工方法，借助它們保證所有涉及的部件在它們相對(duì)于燃料噴射閥中心軸線的位置方面的精確加工和裝配。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)相比而言，按照權(quán)利要求1所述特征的本發(fā)明燃料噴射閥的優(yōu)點(diǎn)是，閥針的中心軸線可以相對(duì)于燃料噴射閥的中心軸線傾斜，而不要求改變閥針或者閥座體與起導(dǎo)向作用的孔之間的配合。通過使用兩個(gè)相互柔性支承的部件可以使一個(gè)導(dǎo)向補(bǔ)償件與閥針共同地傾斜。導(dǎo)向補(bǔ)償件和閥針在此保持位置正確地定位，由此實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)部件間密封配合的改善。閥針和燃料噴射閥中心軸線之間角度的補(bǔ)償在此通過在導(dǎo)向補(bǔ)償件和渦旋盤之間構(gòu)成一個(gè)密封座來實(shí)現(xiàn)，它相對(duì)于渦旋盤中心軸線與導(dǎo)向補(bǔ)償件的中心軸線之間的角度而言是柔性的。所有到達(dá)噴出孔的燃料流因此流過渦旋通道，由此可以產(chǎn)生所需的確定渦旋并且精確地配量噴射的燃料量。
通過在從屬權(quán)利要求中列舉的措施，可以有利地改變?cè)跈?quán)利要求1中說明的燃料噴射閥。
在此有利的是具有這樣的可能性，即將渦旋盤與所述導(dǎo)向補(bǔ)償件以及一個(gè)彈簧在閥裝配中一起加工。整個(gè)組件可以在另外的裝配過程中象一個(gè)單一的部件那樣被處理。
另外的優(yōu)點(diǎn)是，導(dǎo)向補(bǔ)償件以及球形閥關(guān)閉體的球形密封面在燃料噴射閥的初始狀態(tài)下有共同中心點(diǎn)。通過閥座體唯一地確定了閥關(guān)閉體的位置。因此，角度誤差僅僅導(dǎo)致了繞球形閥關(guān)閉體的中心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)密封座的密封靠置不受繞共同中心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)影響。
附圖在附圖中簡(jiǎn)化示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且在下面的說明中被詳細(xì)地說明。其中，

圖1是本發(fā)明燃料噴射閥的一個(gè)示意性部分剖視圖；圖2是通過本發(fā)明燃料噴射閥實(shí)施例的圖1中局部II的示意性剖視圖。
實(shí)施例的說明在根據(jù)圖2詳細(xì)說明本發(fā)明燃料噴射閥1或者說具有導(dǎo)向補(bǔ)償件41的渦旋盤35的實(shí)施例之前，為了更好地理解本發(fā)明首先應(yīng)結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明的燃料噴射閥1在一個(gè)整體視圖中結(jié)合其主要部件短暫說明。
燃料噴射閥1具有一個(gè)用于混合氣壓縮、強(qiáng)迫點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)燃料噴射裝置的燃料噴射閥的形式。該燃料噴射閥1特別適合于直接將燃料噴射到一個(gè)未示出的內(nèi)燃機(jī)燃燒室中。
燃料噴射閥1由一個(gè)噴嘴體2構(gòu)成，其中安置了一個(gè)閥針3。該閥針3與一個(gè)閥關(guān)閉體4作用連接，該閥關(guān)閉體與一個(gè)設(shè)置在閥座體5上的閥座面6配合作用構(gòu)成了一個(gè)第一密封座。該燃料噴射閥1在所述實(shí)施例中是一個(gè)向內(nèi)打開的、可電磁操作的燃料噴射閥1。它具有一個(gè)噴出孔7。該噴嘴體2通過一個(gè)密封件8相對(duì)于電磁線圈10的外極9密封。該電磁線圈10被包裝在一個(gè)線圈殼體11中，并且被繞制在一個(gè)線圈架12上，該線圈架靠置在電磁線圈10的內(nèi)極13上。該內(nèi)極13和外極9通過一個(gè)縫隙26相互分開，并且支承在一個(gè)連接構(gòu)件29上。該電磁線圈10通過一個(gè)導(dǎo)線19被可經(jīng)過一個(gè)電插頭17輸入的電流激勵(lì)。插頭17由一個(gè)塑料外殼件18包圍，該塑料外殼件可被注塑在內(nèi)極13上。
閥針3在一個(gè)盤形構(gòu)成的閥針導(dǎo)向件14中被導(dǎo)向。一個(gè)配對(duì)的調(diào)節(jié)盤15用于調(diào)節(jié)行程。在調(diào)節(jié)盤15的另一側(cè)上有一個(gè)銜鐵20，它通過一個(gè)第一法蘭21與閥針3構(gòu)成傳力鏈地連接，該閥針例如通過一道焊縫22與第一法蘭21連接。在第一法蘭21上支承著一個(gè)復(fù)位彈簧23，它在燃料噴射閥1的該結(jié)構(gòu)形式中由一個(gè)套管24偏壓。
一個(gè)與閥針3同樣經(jīng)一道焊縫33連接的第二法蘭31用作下部的銜鐵止擋件。放置在該第二法蘭31上的一個(gè)彈性中間環(huán)32避免在燃料噴射閥1關(guān)閉時(shí)的顫振。
在閥針導(dǎo)向件14、銜鐵20以及渦旋盤35中分布著燃料通道30a，30b或者說渦旋通道36，它們將經(jīng)一個(gè)中心燃料輸入部16輸入的并且由一個(gè)過濾元件25過濾的燃料導(dǎo)送到閥座體5中的噴出孔7。該燃料噴射閥1通過一個(gè)密封件28相對(duì)于未示出的分配器管路密封。
在燃料噴射閥1的靜止?fàn)顟B(tài)中，銜鐵20被復(fù)位彈簧23通過在閥針3上的第一法蘭21逆著其行程方向這樣加載，使得閥關(guān)閉體4密封地靠置保持在閥座面6上。在電磁線圈10被激勵(lì)時(shí)，它建立起一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)使得銜鐵20逆著復(fù)位彈簧23的彈簧力沿行程方向運(yùn)動(dòng)，其中所述行程通過在初始狀態(tài)下位于內(nèi)極13和銜鐵20之間的一個(gè)工作間隙27預(yù)定。銜鐵20帶動(dòng)與閥針3焊接連接的第一法蘭21，并且因此同樣使閥針3沿行程方向運(yùn)動(dòng)。與閥針3作用連接的閥關(guān)閉體4從閥座面6上抬起，經(jīng)燃料通道30a，30b或者說渦旋通道36到達(dá)噴出孔7的燃料被噴出。
如果關(guān)掉線圈電流，銜鐵20在電磁場(chǎng)足夠衰減后受復(fù)位彈簧23作用到第一法蘭21上的壓力作用由內(nèi)極13上降下，由此使得閥針3逆著行程方向運(yùn)動(dòng)。由此使閥關(guān)閉體4座置到閥座面6上并且關(guān)閉燃料噴射閥1。
燃料噴射閥1的本發(fā)明結(jié)構(gòu)具有一個(gè)渦旋盤35，在其中心孔38中集成了一個(gè)閥座面39，它與一個(gè)導(dǎo)向補(bǔ)償件41在下游端部的一個(gè)徑向擴(kuò)大部40配合作用構(gòu)成一個(gè)第二閥座，并且允許閥針3中心軸線相對(duì)于燃料噴射閥1的中心軸線偏轉(zhuǎn)。
如圖2所示，渦旋盤35具有渦旋通道36，用于導(dǎo)向燃料流。這些渦旋通道例如作為槽設(shè)置在渦旋盤35的下游的面43內(nèi)，并且與閥座體5的上游的面44圍成渦旋通道36。為了產(chǎn)生渦旋，渦旋通道36以切向部分通入閥座面6上游的一個(gè)渦旋腔37。另外渦旋盤35具有一個(gè)中心的通孔38，它在下游具有一個(gè)徑向的擴(kuò)大部45，并且被閥針3和導(dǎo)向補(bǔ)償件41穿過。在擴(kuò)大部45中設(shè)置了一個(gè)朝向下游的密封座面39。
導(dǎo)向補(bǔ)償件41同樣具有一個(gè)中心孔46，它相對(duì)于閥針3的徑向尺寸這樣確定公差，使得閥針3可以容易地進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，相反卻阻止了沿著配合部形成漏流。在其下游的端部上該導(dǎo)向補(bǔ)償件41具有一個(gè)徑向擴(kuò)大部40，其徑向尺寸比渦旋盤35中孔38的最小的徑向尺寸大。該導(dǎo)向補(bǔ)償件41在該徑向擴(kuò)大部40的上游為套管形構(gòu)成，并且該導(dǎo)向補(bǔ)償件41的徑向尺寸小于渦旋盤35的孔38，這樣導(dǎo)向補(bǔ)償件41在逆流方向可在這樣的程度上置入渦旋盤35中，直到渦旋盤35的密封座面39與導(dǎo)向補(bǔ)償件41的徑向擴(kuò)大部40相互密封靠置為止。在導(dǎo)向補(bǔ)償件41的套管形區(qū)域52與渦旋盤35的中心孔38之間有一個(gè)縫隙47，它使得導(dǎo)向補(bǔ)償件41的中心軸線可以相對(duì)于燃料噴射閥1的中心軸線偏轉(zhuǎn)。
閥關(guān)閉體4與導(dǎo)向補(bǔ)償件41的徑向擴(kuò)大部40一樣在相應(yīng)的密封座面區(qū)域中最好為球形構(gòu)成。在燃料噴射閥1的初始狀態(tài)下，球形幾何結(jié)構(gòu)的兩個(gè)中心點(diǎn)是相同的。在燃料噴射閥1和閥針3的中心軸線之間形成一個(gè)角度時(shí)，由于球幾何結(jié)構(gòu)，不僅閥關(guān)閉體4而且導(dǎo)向補(bǔ)償件41保持密封靠置。
為了在導(dǎo)向補(bǔ)償件41的徑向擴(kuò)大部40與密封座面39之間產(chǎn)生密封的表面壓力，渦旋盤35和導(dǎo)向補(bǔ)償件41例如借助一個(gè)彈簧48被夾緊。圖2示出了具有一個(gè)受壓彈簧48的實(shí)施例，該彈簧支承在渦旋盤35的上游的面49上。在導(dǎo)向補(bǔ)償件41的上游側(cè)端部上，安裝了一個(gè)具有用于彈簧48的法蘭狀支座51的法蘭50，它以未詳細(xì)示出的方式與導(dǎo)向補(bǔ)償件41連接。法蘭狀支座51的徑向尺寸小于噴嘴體2的內(nèi)徑，這樣導(dǎo)向補(bǔ)償件41中心軸線的偏轉(zhuǎn)不受支座51和噴嘴體2的接觸的限制。此外，燃料可以這樣地在支座51旁流到渦旋盤35上的渦旋通道36中，而不必在支座51上設(shè)置通孔。代替法蘭50，導(dǎo)向補(bǔ)償件41本體可以在上游側(cè)擴(kuò)寬來構(gòu)造該法蘭狀支座51。
為了將導(dǎo)向補(bǔ)償件41與渦旋盤35夾緊，同樣可以設(shè)想使用一個(gè)在導(dǎo)向補(bǔ)償件41和噴嘴體2之間安置的受拉的彈簧。
在完成其導(dǎo)向與密封功能方面，代替被構(gòu)造為與閥針3對(duì)應(yīng)的部件，所述導(dǎo)向補(bǔ)償件41可以被構(gòu)造為與閥關(guān)閉體4對(duì)應(yīng)的部件。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)燃料噴射裝置的燃料噴射閥(1)，具有一個(gè)閥座體(5)，它具有一個(gè)閥座面(6)，該閥座面與一個(gè)閥關(guān)閉體(4)配合構(gòu)成一個(gè)第一密封座；并且具有一個(gè)渦旋盤(35)，它具有一個(gè)中心孔(38)，與閥針(3)連接的閥關(guān)閉體(4)穿過該中心孔，在該渦旋盤上在閥座面(6)的上游設(shè)置了至少一個(gè)渦旋通道(36)用于在待由燃料噴射閥(1)噴射出的燃料中產(chǎn)生渦旋，其特征在于，一個(gè)導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)可插入渦旋盤(35)的中心孔(38)中，其中導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)具有一個(gè)用于導(dǎo)向閥針(3)的中心孔(46)，并且在其下游端部上具有一個(gè)徑向擴(kuò)大部(40)，該徑向擴(kuò)大部與設(shè)置在渦旋盤(35)上的密封座面(39)配合構(gòu)成一個(gè)第二密封座。
2.按權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，在導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)上的徑向擴(kuò)大部(40)在密封座面(39)的區(qū)域中具有一個(gè)球形幾何結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求2所述的燃料噴射閥，其特征在于，該閥關(guān)閉體(4)在閥座面(6)的區(qū)域中具有一個(gè)球形幾何結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求3所述的燃料噴射閥，其特征在于，在燃料噴射閥(1)的初始狀態(tài)下，在密封座面(39)區(qū)域中徑向擴(kuò)大部(40)的球形幾何結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)(M)與球形閥關(guān)閉體(4)的中心點(diǎn)(M)是相同的。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，渦旋盤(35)的中心孔(38)的徑向尺寸大于導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)的其徑向擴(kuò)大部(40)上游的部分的徑向尺寸，這樣導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)的中心軸線可相對(duì)于渦旋盤(35)的中心軸線(42)傾斜。
6.按照權(quán)利要求1-5之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)的徑向擴(kuò)大部(40)和密封座面(39)通過一個(gè)彈簧(48)保持密封靠置。
7.按照權(quán)利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于，該彈簧(48)支承在渦旋盤(35)的上游的面(49)上。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的燃料噴射閥，其特征在于，導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)具有一個(gè)帶有用于彈簧(48)的法蘭狀支座(51)的法蘭(50)。
全文摘要
燃料噴射閥(1)，特別是用于直接將燃料噴入混合氣壓縮、強(qiáng)迫點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)，具有一個(gè)帶有渦旋通道(36)和一個(gè)中心孔(38)的渦旋盤(35)以及一個(gè)插入該中心孔(38)的導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)，其中心軸線可相對(duì)于燃料噴射閥(1)的中心軸線傾斜并且它相對(duì)于閥針(3)具有一個(gè)密封的配合。由一個(gè)設(shè)置在渦旋盤(35)上的密封座面(39)和導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)的一個(gè)徑向擴(kuò)大部(40)構(gòu)成了一個(gè)可允許中心軸線偏轉(zhuǎn)的密封座，它同樣阻止無渦旋漏流的出現(xiàn)，如在閥針(3)與導(dǎo)向補(bǔ)償件(41)之間的密封配合那樣。
文檔編號(hào)F02M51/08GK1394257SQ01803220
公開日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
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