專利名稱:內(nèi)燃機的燃油噴射閥的制作方法
內(nèi)燃機的燃油噴射閥本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于向內(nèi)燃機的燃 燒室內(nèi)間歇噴油的燃油噴射閥,它尤其是用在柴油機中。例如由DE 3119050、公開文獻(xiàn)DE 10031698和由國際專利申請 WO 2005/080785A1已知這種類型的燃油噴射閥。在DE 3119050中披露了一種帶有一個整合于外殼中的燃油存儲 腔的噴射閥。不管是DE 3119050還是DE 10031698和WO 2005/080785 Al的 燃油噴射閥,結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜,這對于制造成本有不利影響。DE 3119050 和^Hf文獻(xiàn)DE 10031698的燃油噴射閥具有多個細(xì)長、窄小的孔,它 們被供給高壓燃油。在國際專利申請WO 2005/080785A1中,噴射閥 元件特別長。這種結(jié)構(gòu)特點意味著更高的制造成本。另外,DE 3119050 的存儲腔是安置在燃油噴射閥的上部區(qū)域內(nèi),這對于總體結(jié)構(gòu)長度和 外殼在燃油噴射閥的存儲腔區(qū)域內(nèi)的外形尺寸有不利影響。 本發(fā)明的目的是,提供一種結(jié)構(gòu)特別簡單的燃油噴射閥。 這個目的通過按權(quán)利要求1的燃油噴射閥得以實現(xiàn)。 燃油噴射閥的所有功能元件都裝在離噴嘴體很近的地方或者裝在 噴嘴體內(nèi),從而,即使高壓燃油輸入接頭必須要位于噴嘴體附近,這 些功能元件在燃油輸入接頭下面也有安裝位置。因此,首先在安置燃 油噴射閥的高壓燃油輸入接頭方面贏得了大的自由度,其位置根據(jù)內(nèi) 燃機類型的不同而不同。其次,燃油噴射閥的窄小的高壓孔很短并且 加工方便。第三,噴射閥元件非常簡單和緊湊。這些優(yōu)點由于相對外殼軸線偏心錯開設(shè)置的促動器裝置而得以實 現(xiàn),該促動器裝置可以打開和關(guān)閉一個相應(yīng)地偏心錯開設(shè)置在控制塊 內(nèi)的、尤其是帶有出口側(cè)節(jié)流窄縮部的控制通道。位于促動器裝置上方的高壓輸入孔最好與一個分布在促動器裝置側(cè)向的縱向孔連接,而高壓輸入孔與噴嘴體內(nèi)的高壓腔液壓連接。優(yōu) 選地,另一個高壓孔將高壓輸入孔、因此經(jīng)由縱向孔還將噴嘴體內(nèi)的 高壓腔與燃油噴射閥的一存儲腔連接。燃油噴射閥的存儲腔是細(xì)長的, 并且可以用細(xì)長的外殼非常靠近燃油輸入接頭地安裝在燃油噴射閥 內(nèi)。所述存儲腔是一個具有大橫截面的簡單的孔。類似于國際專利申請WO 2005/080785A1,控制塊在其圓周處由 噴嘴體高壓腔的壁在徑向上有間隙地和不密封、亦即松動地導(dǎo)引。因 為控制塊的控制通道是偏心錯開設(shè)置的,并且必須與相對于外殼軸線 偏心錯開設(shè)置的促動器軸線對齊,所以按照本發(fā)明要設(shè)置這樣的機構(gòu), 以使得松動安裝的控制塊的偏心錯開的圓周位置以控制通道,尤其是 以節(jié)流窄縮部,對準(zhǔn)促動機軸。促動器裝置最好從外殼體的一個端面裝入外殼體中的一個促動器 安裝孔內(nèi),并且,按照本發(fā)明,用于限制促動器裝置的操縱桿行程的 止擋面被整合在一止擋板內(nèi),該止擋板同時用作在外殼體端面與噴嘴 體上端面之間的中間板。借助于優(yōu)選實施形式詳細(xì)解釋本發(fā)明的上述的和其他的優(yōu)點,優(yōu) 選實施形式表示于附圖中,下面對此加以說明。附圖純粹示意性地示 出
圖1:以縱剖視表示的燃油噴射閥,其中,燃油噴射閥的所有功 能元件都位于高壓燃油輸入接頭下方,并且其在燃油輸入接頭上方具 有一個大橫截面的較長的孔;圖2:以縱剖視和放大圖表示本發(fā)明按圖1的燃油噴射閥連同其 功能元件的局部剖視圖,功能元件包括偏心錯開布置的促動器和借助 一定位銷加以定位的控制塊;圖3:相對于圖2進(jìn)一步放大的局部剖視圖,帶有偏心錯開布置 的促動器和用于限制促動器裝置的操縱桿行程的止擋,該止擋整合在 外殼體端面與噴嘴體上端面之間的中間板內(nèi);圖4:按圖3的A:A剖切的局部剖視圖,其垂直于圖3的剖切面 并直至噴嘴體端面通過外殼軸線,在這個端面上方則通過促動器軸線;圖5:本發(fā)明燃油噴射閥的第一種選擇方案的局部剖視圖,其中, 一個不與外殼體成一體的圓柱形元件支承著促動器裝置;圖6:本發(fā)明燃油噴射閥的第二種選擇方案的局部剖視圖,其中, 噴射閥元件具有一導(dǎo)向部及一噴嘴體固定件,噴嘴體作為單獨的構(gòu)件 安裝在所述噴嘴體固定件內(nèi);圖7:本發(fā)明按圖1的燃油噴射閥在一個(如同在圖4中那樣的 垂直于圖l剖切面的)剖切面內(nèi)的縱剖視圖;圖8:以縱剖視表示的本發(fā)明燃油噴射閥的第三種選擇方案的局 部剖視圖,帶有一間隔套,噴射閥元件的一部分和液壓控制裝置的功 能元件裝入此間隔套內(nèi)。圖l表示出一燃油噴射閥4,它用于向內(nèi)燃機的燃燒室間歇噴油。 該燃油噴射閥具有一個在外部部分呈圓柱形的、帶有臺階的細(xì)長外殼 6,其中心的外殼軸線用8表示。外殼6包括一個一體式的外殼體10、 一個中間板12和一個噴嘴體14。中間板12和噴嘴體14借助一個設(shè) 計為鎖緊螺母的夾緊螺母16 (該夾緊螺母借助于螺紋16'擰在外殼體 10上)以相互緊密貼靠的方式固定在一起并壓緊到外殼體10的一個 軸向端面18上。燃油噴射閥4的設(shè)計為高壓輸入孔20的高壓燃油入口以已知方式 與燃油供給源連接,它在非常高的壓力下,例如1800bar或更高的壓 力,向燃油噴射閥4輸送燃油。高壓輸入孔20離噴嘴體14比離外殼 體10的上端24近得多,并且橫向于外殼軸線8成90°角地加工在外 殼體10中。一個同樣在外殼體10中加工出來的縱向孔22的一端通入 高壓輸入孔20內(nèi),其另一端通入端面18內(nèi)。在縱向孔22側(cè)向,相對于外殼軸線8偏心錯開地設(shè)置一促動器裝 置26。在噴嘴體14內(nèi)有一個用于針形噴射閥元件30的液壓控制裝置 28。外殼體10的一個加工在外殼軸線8上的高壓孔32 —端通入高壓 輸入孔20內(nèi),另一端通入外殼體10的一個做成細(xì)長孔的存儲腔34 內(nèi),該存儲腔里面儲存高壓燃油。燃油噴射閥4借助于按已知方式將出)固定在 內(nèi)燃機的氣缸蓋內(nèi)并且相對于燃燒室(未畫出)密封固定。在凸肩36 上方的區(qū)域38內(nèi),外殼體10的外壁在一定長度上逐漸縮小,然后可 以重新變厚。存儲腔34比較長,并且,由于凸肩36上方區(qū)域38內(nèi)的 縮小,出于加工制造方面的原因,該存儲腔34的內(nèi)徑不能太大。因此 有利的是,為了得到對于一定噴射量而言足夠的容量,可以使存儲腔 盡可能遠(yuǎn)地向前朝高壓輸入孔20方向延伸。在上端24,存儲腔34借 助于一個擰入外殼體10的栓塞40密封地封閉。 一個氣缸蓋端罩(未 畫出)在O型圏槽42區(qū)域內(nèi)圍繞外殼體10。因此整個燃油噴射閥4 連同存儲腔34就位于內(nèi)燃機的氣缸蓋罩下方,從外面只能看到栓塞 40和上端24。盡管如此,由于燃油噴射閥4功能元件的非常緊湊的布 局,實現(xiàn)了將一個對于大多數(shù)應(yīng)用場合足夠大的以及能夠作為細(xì)長孔 非常方便地制造的存儲腔34設(shè)置在一體式的外殼體10內(nèi)。利用縮小 區(qū)域38上方和下方的虛線44和46表示如果需要的話,如何能擴大 存儲腔34的容量,而不必改變外殼體10的外形輪廓。在另一些應(yīng)用場合中,燃油噴射岡4沒有縮小區(qū)域38,以及,用 其他方式,而不是夾爪,固定在內(nèi)燃機的氣缸蓋內(nèi)。在這些應(yīng)用場合 中取消了凸肩36。然而構(gòu)造為細(xì)長孔的存儲腔34仍然是有利的,因 為許多燃油噴射閥4的外殼體10具有一種細(xì)長的外形輪廓。在對圖2-8所示的實施形式的說明中,對于相應(yīng)的部件采用同樣 的附圖標(biāo)記,正如與在圖1所示的燃油噴射閥4中的說明相關(guān)的那樣。 下面僅僅進(jìn)一步闡述與在圖1中所示的燃油噴射閥4或上文已經(jīng)說明 過的實施例的區(qū)別。圖2的相對于圖l放大的局部剖視圖詳細(xì)表示出燃油噴射閥4的 功能元件。在中間板12上有一傾斜的孔48,它使縱向孔22與噴嘴體 14內(nèi)的通道50連接,該通道則又從噴嘴體14上端面14'通入噴嘴體 14的高壓腔52。在高壓腔52內(nèi)存在著與外殼軸線8同軸的針形噴射 閥元件30,它一端與噴射閥座54配合作用,另一端以設(shè)計為控制活 塞的、雙作用活塞型式的活塞形末端區(qū)域56按照約0.002-0.010mm(間隙)的緊密滑配合在外殼軸線8方向上可移動地裝在一個構(gòu)成缸體的 導(dǎo)向套58內(nèi)。
一個環(huán)繞噴射閥元件30同心設(shè)置的關(guān)閉彈簧60在一端通過一支 承片62和一支承皮碗64按已知方式支承在噴射閥元件30的環(huán)形凸肩 上,并對它施加朝噴射閥座54方向的關(guān)閉力。關(guān)閉彈簧60在另一端 支承在導(dǎo)向套58的第一個端面66上,導(dǎo)向套以其位于對面的第二個 端面68緊靠在一控制塊70上。做成丸形的控制塊70通過關(guān)閉彈簧 60和燃油壓力的作用力緊密貼合地固定在中間板12的下端面12a上。 為此,該下端面12a形成一個與外殼固定的密封的面11。控制塊70 在其圓周上以百分之幾毫米的間隙、因此在徑向不密封地由高壓腔52 的壁引導(dǎo),其他部位松動地設(shè)置在高壓腔52內(nèi)。
鄰近于控制塊70,導(dǎo)向套58具有一徑向突起的定心環(huán)74,其借 助于該定心環(huán)相對于控制塊70、同樣在圓周上被高壓腔52的壁徑向 不密封地定心固定。此外,導(dǎo)向套58為了其相對于噴嘴體14的定心 而具有一個突出于第一個端面66并同心包圍關(guān)閉彈簧60在同一側(cè)的 末端區(qū)域的導(dǎo)向環(huán)58'。因為定心環(huán)74和導(dǎo)向環(huán)58'在軸向相互遠(yuǎn)離, 并且用于在導(dǎo)向套58上導(dǎo)向的活塞形末端區(qū)域56在外殼軸線8方向 上做得足夠長,所以就可以不采取噴射閥元件30在噴嘴體14上的直 接導(dǎo)向。
除了定心環(huán)74和導(dǎo)向環(huán)58'外,在導(dǎo)向套58和噴嘴體14之間存 在著一環(huán)形間隙。導(dǎo)向套58在第一端面66附近具有徑向通道76,為 的是使所述間隙與高壓腔52的位于導(dǎo)向套58和噴射閥座54之間的部 分液壓連通。由此保證了用來從通道50經(jīng)過在導(dǎo)向套58和噴嘴體14 之間的間隙、徑向通道76、關(guān)閉彈簧60和在支承片62及支承皮碗64 與噴嘴體14之間的間隙向噴射閥座54輸送燃油的大的流通橫截面。
外殼體10具有一個相對于外殼軸線8偏心錯開的、位于縱向孔 22對面的、從端面18出發(fā)的盲孔形式的促動器安裝孔78,在它里面 安裝一個用于控制燃油噴射閥4的公知的電磁促動器(也可以是壓電 促動器)80。促動器80和配設(shè)于該促動器80的功能元件設(shè)置在促動器軸線8'上,促動器軸線相對外殼軸線8是偏心錯開的。在促動器安 裝孔78內(nèi)鄰接端面18有一公知的磁路閉合環(huán)84。在同樣公知的不帶 有磁路閉合環(huán)84的可選電磁促動器80中,在這個位置采用一隔圏。 磁路閉合環(huán)84 (或隔圏)的下平面84a直接支承在中間板12的上平 面12b上。
在促動器80磁體91上方的區(qū)域內(nèi)有一空心圓柱形的磁體頭部 160,在它里面安裝一促動器彈簧94。促動器彈簧94被一個裝在磁體 頭部160上部區(qū)域內(nèi)的銷形預(yù)緊件162預(yù)緊地固定。在位于外殼體IO 一盲孔168內(nèi)的預(yù)緊件162中凹的上端164內(nèi)沿橫向伸出一預(yù)緊螺釘 166 (亦參見圖4和所屬的說明部分)。在每次噴射過程中被液壓控制 裝置28卸載的回流燃油從促動器80經(jīng)未詳細(xì)畫出的通道和孔流入盲 孔168,接著從燃油噴射閥4中引出(亦參見圖7)。 O型圏172朝促 動器安裝孔78方向密封盲孔168的空腔。軟接線174從繞組90側(cè)向 穿過磁體頭部160,并從這里通往插頭(亦參見圖7)。位于促動器安 裝孔78和盲孔168之間的碟形彈簧170 —端支承在外殼體10上。在 內(nèi)壁處,該碟形彈簧170支承在磁體頭部160上。因此促動器裝置26 緊壓在中間板12的頂面12b上并在預(yù)緊力作用下牢固地固定。
圖3和圖4以相對于圖2更加放大的比例表示出促動器裝置26 和液壓控制裝置28的細(xì)節(jié)。圖3的剖切面和圖2的一樣。圖4的剖切 面垂直于圖3的剖切面,并且直至噴嘴體14的端面14'通過外殼軸線 8,在這個端面14'上方則通過促動器軸線8'(參見圖3中的A-A剖切 線)。
促動器80具有與導(dǎo)閥元件82和用于導(dǎo)閥92的丸形閉鎖件96共 同作用的操縱桿86,在它上面固定一碟形銜鐵88。通過磁體91繞組 卯的電力激磁,銜鐵88、從而還有操縱桿86克服向?qū)чy92關(guān)閉位置 方向作用的促動器彈簧94作用力受到吸引,這便使得導(dǎo)閥92開啟。 操縱桿86的開啟行程H小于銜鐵88和磁體91之間的氣隙L,因為 操縱桿86在下部才具有縮小區(qū)102,它位于一體成形在中間板12上 的止擋98下方,在閉鎖件96 —側(cè)重新加厚并形成一個起到對應(yīng)止擋將導(dǎo)閥元件82的行程H 限制于中間板12的上述止擋98的下面,從而使得銜鐵88和磁體91 之間的等于L減去H的剩余氣隙以已知方式對電磁促動器80的關(guān)閉 特性起到積極的影響作用。上述止擋98的幾何形狀和導(dǎo)閥元件82的 安裝在設(shè)計方面是和國際專利申請WO 2005/080785A1中的與此相應(yīng) 的止擋件一樣的,在那里稱作止擋凸肩,并在該專利申請的圖3和4 中作了詳細(xì)說明。
在繞組90去激勵時,導(dǎo)閥92借助于促動器彈簧94被關(guān)閉。 閉鎖件96由一個作為單獨零件與操縱桿86固定連接的環(huán)形件87 在徑向有間隙地引導(dǎo),所述固定連接例如可以通過兩個零件的焊接或 通過壓配合實現(xiàn)?;蛘撸h(huán)形件87也可以用已知方式與操縱桿86做
成一體o
對于按圖2的實施形式,參照圖3和4來說明液壓控制裝置28 的其他元件。
在導(dǎo)向套58內(nèi)有一個中間閥體106,它可沿外殼軸線8方向移動, 有間隙地裝在導(dǎo)向套58內(nèi)并具有一下端面106a。 一個與外殼軸線8 同軸的節(jié)流通道108在中間閥體106內(nèi)延伸,此通道在中間閥體106 的上、下端面106a、 106b之間延伸。
在用于噴射閥元件30的控制腔110內(nèi)設(shè)置一彈簧件112,它一端 靠在中間閥體106上,另一端靠在控制活塞56的接觸端面上。彈簧件 112包圍控制活塞56的 一個中央凸臺并對中間閥體106產(chǎn)生一個作用 力,該作用力顯著小于由關(guān)閉彈簧60所施加的力。中間閥體106以上 端面106b緊靠在控制塊70的用作密封面的下端面70a上。
控制塊70具有一控制通道114,它相對于外殼軸線8是偏心錯開 的,并且與促動器軸線8'同軸, 一個與高壓腔52液壓連接的節(jié)流窄縮 部115通入該控制通道內(nèi)。控制通道114在其通入控制塊70的上端面 70b的末端處具有一節(jié)流窄縮部116??刂仆ǖ?14與中間閥體106 內(nèi)的節(jié)流通道108液壓連接。
在控制塊70 (見圖4)內(nèi)構(gòu)造有另一些通道118,它們通入控制塊70的下端面70a。在另一端,通道118與一空腔120連接,該空腔類似于節(jié)流窄縮部115與高壓腔52無節(jié)流地連接,因此在它里面存在著高壓燃油。在燃油噴射閥4處于關(guān)閉位置時,亦即處于噴射過程之間時,通道118通過中間閥體106關(guān)閉,中間閥體被彈簧件112以其上端面106b壓緊在控制塊70的下端面70a上。
該燃油噴射閥4的工作原理綜述如下如果促動器裝置26通電,則液壓控制裝置28便作出反應(yīng)。這就促使噴射閥元件30背離噴射閥座54運動,從而使燃油在高壓作用下從存儲腔34通過孔32和從高壓輸入孔20通過縱向孔22流向噴嘴噴口 54',開始噴射過程。如果促動器裝置26斷電,則噴射閥元件30便通過液壓控制裝置28向噴射閥座54方向運動,直到噴射過程中止為止。對于工作原理的確切說明,可參看現(xiàn)有技術(shù),其例如在國際專利申請WO 2005/080785A1中詳細(xì)說明了一種同類型的燃油噴射閥。
現(xiàn)回到圖3,中間板12具有一個帶凸肩122'的孔122,在它里面置入了一定位銷124,該定位銷還伸入控制塊70的從上端面70b出發(fā)加工的盲孔126內(nèi)并與所述控制塊70對齊。由于控制通道114和節(jié)流窄縮部116的偏心錯開布局,必須要使它們和促動器裝置26 —起基本上對準(zhǔn)促動器軸線8',因此,需要設(shè)置這樣一種機構(gòu),以使得控制塊70的圓周位置相對于促動器裝置26找準(zhǔn)定位。凸肩122'以一定間隙向上確定定位銷124的軸向位置。外殼體IO、中間板12和噴嘴體14同樣以公知方式相互定位(未畫出),以確??v向孔22、斜孔48和通道50對齊。
在一種未畫出的結(jié)構(gòu)方案中,用來找正控制塊70的機構(gòu)位于其圓周上并嵌入噴嘴體14的高壓腔52壁的上端。該機構(gòu)例如可以通過控制塊70在這個區(qū)域內(nèi)的非對稱造型構(gòu)成,它與噴嘴體14的壁的形狀相應(yīng)地匹配,例如,通過在控制塊70合適部位上的突起以及噴嘴體14壁上相應(yīng)的凹槽構(gòu)成。代替這種結(jié)構(gòu)造型,也可以采用附加地徑向裝在高壓腔52圓周上的零件,類似于定位銷124。
由于控制塊70的找準(zhǔn)定位、控制通道114的偏心錯開布局、 一體加工在中間板12上的用來限制導(dǎo)閥元件行程H的止擋98、丸形閉鎖件96連同操縱桿86的環(huán)形件87的徑向引導(dǎo),以及由于促動器裝置26可從外殼體10的端面18裝入促動器安裝孔78的事實,而形成了一種在燃油噴射閥4縱向上非常緊湊的結(jié)構(gòu)。
如果代替電磁促動器80采用壓電促動器,眾所周知它在徑向比電磁促動器更細(xì),那么由于上述優(yōu)點而可以將夾緊螺母16區(qū)域內(nèi)的外徑也設(shè)計得非常緊湊和小型。此外,用壓電促動器可以取消中間板12的用作止擋凸肩的上述止擋98。因此,這種可選結(jié)構(gòu)既能用于如船舶、火車機車和建筑機械中的大型柴油發(fā)動機,也能用在卡車或更小型機
械領(lǐng)域內(nèi)的較小型的發(fā)動機。
圖4還表示出如何用預(yù)緊件162和預(yù)緊螺釘166將促動器彈簧94預(yù)緊。預(yù)緊螺釘166的一圓錐形分段166'嵌入預(yù)緊件162的中凹上端164內(nèi),它具有一斜的接觸面。圓錐形分段166'可以通過預(yù)緊螺釘166借助于螺紋176順時針或逆時針擰入外殼體10內(nèi)使預(yù)緊件162或多或少地向下移動,以調(diào)整促動器彈簧94的預(yù)緊力。如果調(diào)整到所希望的值,預(yù)緊螺釘166便可以用一夾緊螺母178進(jìn)行鎖定。它可以用預(yù)緊螺釘166的一個凸耳180附加地插入外殼體10內(nèi)并支承在其內(nèi)。這種外部調(diào)整措施非常實用。
或者,也可以按已知方式采用一種固定的調(diào)整或促動器彈簧的調(diào)整裝置,其在噴射閥組裝好的情況下不再能調(diào)整(對此還參見圖5)。
圖5表示本發(fā)明燃油噴射閥第一種選擇方案的局部剖視圖。 一個圓柱形元件13構(gòu)成一種不與外殼體10成一體的單獨零件。該圓柱形元件13包括一個相當(dāng)于由圖1-4所知的中間板12的底部13'和一個位于它上面的分段,促動器安裝孔78'連同促動器裝置26偏心錯開地裝在此分段內(nèi)。在圓柱形元件13內(nèi)在促動器安裝孔78'側(cè)面有一個作為孔22的延長的孔22'。夾緊螺母16相應(yīng)地做得長一些,與圖2所示的情況相比,螺紋16'更靠上面一些。在這種具有包括促動器安裝孔78'、孔22'和底部13'的圓柱形元件13的方案中,促動器裝置26的安裝更加方便。必要時,底部13'也可以做成單獨的零件,它在圖5中用虛線13〃表示。圓柱形元件13借助于夾緊螺母16與外殼固定地夾緊在外殼體10和噴嘴體14之間。
位于磁體91上方的磁體頭部160'為了預(yù)緊促動器彈簧94而包含一規(guī)定厚度的預(yù)緊件162'。在這種方案中,在燃油噴射閥的裝配狀態(tài)下不再能從外部改變促動器彈簧94的預(yù)緊力。
此外圖5表示出一種用于導(dǎo)閥82的止擋的優(yōu)選結(jié)構(gòu),它做成平的止擋片97,并設(shè)置在磁路閉合環(huán)84和促動器安裝孔78'的底面78〃之間。這里,底部13'以與中間板12 (圖1至4)類似的方式,在其底面上與控制塊70的上端面70b—起構(gòu)成與外殼固定的密封面(11),它使高壓腔52朝促動器安裝孔78'方向密封地隔開。導(dǎo)閥元件82的操縱桿86在這兩個元件裝入圓柱形元件13內(nèi)之前可以通過止擋片97側(cè)向移動。 一旦它們裝入了,其工作原理與結(jié)合圖2、 3和4所述的情況是一樣的。止擋片97的下平面用作止擋99。作為平的止擋片97的這種結(jié)構(gòu)簡單的止擋,當(dāng)然也可以作為另一種選擇用于按圖1至4的方案。在這種情況下中間板12不再有上面所述的止擋98。
用虛線13〃'表示出另一種可選實施形式。這里,圓柱形元件13從噴嘴體14 一直延伸到虛線13〃'。外殼體10緊靠在圓柱形元件13上,夾緊螺母16相應(yīng)地做得短一些。外殼體10具有一個用于促動器彈簧94的盲孔形式的安裝孔;就圖示情況來說,磁體頭部160'是設(shè)計在外殼體10上的。
圖6表示出本發(fā)明燃油噴射閥第二種選擇方案的局部剖視圖。
空心圓柱形的噴嘴體固定件130的高壓腔152以足夠大的內(nèi)徑152a—直延伸到凸肩128。類似于在WO 2005/008059A1中所述的情形,噴嘴體132制成與噴嘴體固定件130分開的、由特別耐磨的材料組成的斗形構(gòu)件,并用一錐形面134和噴嘴體固定件130的與它相配的錐形面一起使高壓腔152相對發(fā)動機燃燒室(未畫出)密封。為了提高噴嘴體132的構(gòu)件強度,在圖6的結(jié)構(gòu)中噴嘴體132設(shè)計有一個一體成形的凸緣136。凸緣136的圓柱形圓周與內(nèi)徑152a具有百分之幾毫米的間隙,并以其表面136a支承在噴嘴體固定件130的凸肩128上。與WO 2005/008059A1中所z^開的"i殳計相比,這種結(jié)構(gòu)具有更好的抗壓性。
此外,噴射閥元件138在凸緣136上方足夠距離處連同內(nèi)徑152a一起具有一導(dǎo)向部140。這個導(dǎo)向部140允許做得很短,并具有至少一個通道142,例如分別錯開120。加工在導(dǎo)向部140圓周上的三個通道142。導(dǎo)向部140和內(nèi)徑152a之間的間隙可以在0.002至0.05mm之間,亦即顯著大于在傳統(tǒng)的噴射噴嘴中的情況,這是因為,導(dǎo)向部140位于噴射閥座54附近。支承片62直接支承在導(dǎo)向部140頂面上。導(dǎo)向套143在下面,不同于圖1-2所示的方案,不再是在噴嘴體固定件130內(nèi)導(dǎo)引,而是形成一環(huán)形通道144。導(dǎo)向套58的徑向通道76(見圖2)也是多余的了。
通道142和144的通道橫截面做成這樣,即,使得在噴射過程中燃油可以沒有明顯壓力損失地從通道50 —直流到噴射閥座54。
在一種可選方案中,噴射閥元件138由噴嘴體132的為了這個目的而加長的凸緣136的內(nèi)導(dǎo)向部進(jìn)行引導(dǎo)。在這種情況下取消了噴射閥元件138的導(dǎo)向部140以及噴嘴體固定件130。
圖7是本發(fā)明圖1中的燃油噴射閥4在一個如同圖4那樣垂直于圖1的剖切面的剖切面中的縱剖視。用146表示用于在噴射過程中卸壓的燃油回輸?shù)目?,?48表示外殼體10內(nèi)的一個孔,繞組90的軟接線174在此孔內(nèi)被引到一個設(shè)在外殼體10外表上的用于這些軟接線174的電氣接頭150處。
圖8以縱剖視表示出本發(fā)明的另一種燃油噴射閥200的局部剖視圖,其帶有一間隔套202,噴射閥元件204的一部分和液壓控制裝置28的功能元件裝入此間隔套內(nèi)。如果噴嘴體206的前部208這樣細(xì),以致于只有噴射閥元件204的導(dǎo)向部210正好能裝在里面,那么這種結(jié)構(gòu)是有利的。
夾緊螺母212將噴嘴體206壓緊到間隔套202上并將間隔套壓緊到外殼體214上,其中,這些元件具有已知密封面,以便密封高壓。高壓燃油通過外殼體214內(nèi)的縱向孔216和通過間隔套202內(nèi)的縱向孔218到達(dá)噴嘴體206。在間隔套202中央有一高壓腔220,支承片62、關(guān)閉彈簧60、導(dǎo)向套58和液壓控制裝置28和噴射閥元件204的上部一起位于此高壓腔內(nèi)。根據(jù)間隔套202有多長和相應(yīng)地噴嘴體206的上部222有多長,上述元件或多或少位于此間隔套202內(nèi)。
在上端面202a區(qū)域內(nèi),間隔套202除了有三個孔224、 226和228之外是封閉的??刂茐K230支承在一圓錐形凸肩232上,該凸肩構(gòu)成固定在外殼上的密封面11,從而密封高壓腔220。作為另一種選擇,也可以釆用 一種垂直于外殼軸線8的平的凸肩來支承控制塊230和密封高壓腔220。此外,與圖1至7的結(jié)構(gòu)形式一樣,控制塊230也可以徑向不密封地導(dǎo)引,松動地在軸向由凸肩232定位于高壓腔220內(nèi)。
圓柱形閉鎖件234在孔224內(nèi)導(dǎo)引。定位銷236裝在孔226內(nèi)。用虛線表示的孔228位于在孔224和228后面的一個位置上,用來將在噴射期間卸壓的燃油從導(dǎo)閥92的出口側(cè)輸出到止擋板238內(nèi),并從那里以未詳細(xì)畫出的方式從燃油噴射閥200中輸出。為此在控制塊230上方有一液壓連接裝置240??蛇x地,此液壓連接裝置240可以通過控制塊230上合適的缺口構(gòu)成,并且控制塊230可以用上平面的其余部分支承在間隔套202的一個平的內(nèi)端面上,并密封高壓腔220。
定位銷236既使控制塊230又使止擋板238相對于間隔套202定心,止擋板以其表面238a直接與上端面202a鄰接,并以其表面238b與磁路閉合環(huán)84的下表面84a鄰接。操縱桿86的前部位于止擋板238內(nèi)部,用于限制導(dǎo)閥元件行程的止擋設(shè)計得和國際專利申請WO2005/080785A1中與它相應(yīng)的元件一樣。當(dāng)然,作為另一種選擇,這些細(xì)節(jié)也可以設(shè)計得和燃油噴射閥4中的情況一樣。
在本發(fā)明燃油噴射閥的一種未畫出的方案中,高壓輸入孔軸向和所屬的高壓接頭一起設(shè)置在栓塞40內(nèi)。在另一種未畫出的、其優(yōu)點是外殼體10非常細(xì)長的方案中,栓塞40向上擴展成一存儲腔,并以在栓塞40螺紋區(qū)域內(nèi)的一個孔與縱向孔22或216液壓連接。
不言而喻,本發(fā)明燃油噴射閥4和200的各項特征也可以單獨地或者按照不同于這里所示出的組合進(jìn)行使用。
權(quán)利要求
1.用于向內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)間歇噴油的燃油噴射閥(4;200),包括一個細(xì)長的外殼(6),該外殼具有一外殼體(10;214)和一帶有噴射閥座(54)的噴嘴體(14;132;206);一個設(shè)置在外殼中的、與一高壓燃油入口(20)和所述噴射閥座(54)連接的高壓腔(52;152;220);一個縱向可調(diào)地設(shè)置在外殼(6)中的、與噴射閥座(54)共同作用的噴射閥元件(30;138;204);和一個關(guān)閉彈簧(60),該關(guān)閉彈簧一端支承在所述噴射閥元件(30;138;204)上并對它施加一個朝噴射閥座(54)方向的關(guān)閉力,而另一端至少經(jīng)由一導(dǎo)向套(58;143)和一控制塊(70;230)支承在一個與外殼固定的面(11)上,并且使控制塊(70;230)壓緊在所述面(11)上,將高壓腔(52;152;220)密封;其中,所述控制塊(70;230)具有一個相對于外殼軸線(8)偏心錯開設(shè)置的控制通道(114),為了控制噴射閥元件(30;138;204)的開啟和關(guān)閉運動,所述控制通道借助一促動器裝置(26)能被打開和關(guān)閉;并且設(shè)有這樣的機構(gòu),該機構(gòu)用于將所述控制塊(70;230)的控制通道(114)的偏心錯開的圓周位置固定在一個與促動器裝置(26)共有的并且相對于外殼軸線(8)偏心錯開的促動器軸線(8′)上。
2. 按權(quán)利要求l所述的燃油噴射閥,其特征為用于固定控制通 道(114)的偏心錯開的圓周位置的機構(gòu)具有一定位銷(124; 236), 該定位銷一端插在控制塊(70; 230)的一個盲孔(126)內(nèi),另一端 插在一中間板(12)、 一圓柱形元件(13)或一間隔套(202)的一個 孔(122; 226)內(nèi),其中,所述面(11)是構(gòu)造在所述中間板(12 )、 圓柱形元件(13)或間隔套(202)上。
3. 按權(quán)利要求l所述的燃油噴射閥,其特征為用于固定控制通 道(114)的偏心錯開的圓周位置的機構(gòu)或者是通過控制塊(70; 230) 的結(jié)構(gòu)造型或者是通過一徑向設(shè)置的銷子形成在控制塊(70; 230)圓 周上。
4. 按權(quán)利要求1至3之任一項所述的燃油噴射閥,其特征為控 制通道(114)配有一節(jié)流窄縮部(116)。
5. 按權(quán)利要求2所述的燃油噴射閥,其特征為所述中間板(12)、 圓柱形元件(13)或間隔套(202)具有一個側(cè)向設(shè)置的孔(48; 22'; 218),用于將外殼體(10; 214)的一個縱向孔(22; 216)與高壓腔(52; 152; 220 )連接,以輸入高壓燃油。
6. 按權(quán)利要求1至5之任一項所述的燃油噴射閥,其特征為所 述促動器裝置(26)裝入到一個朝外殼體(10)的端面(18)敞口的 促動器安裝孔(78)內(nèi)。
7. 按權(quán)利要求2或5所述的燃油噴射閥,其特征為所述促動器 裝置(26)裝入到所述圓柱形元件(13)的一個促動器安裝孔(78') 內(nèi)。
8. 按權(quán)利要求1至7之任一項所述的燃油噴射閥,其特征為所 述促動器裝置(26)是一種電磁促動器(80),具有導(dǎo)閥元件(82)、 促動器彈簧(94)、操縱桿(86)和用于限制導(dǎo)閥元件(82)行程(H) 的止擋(98; 99)。
9. 按權(quán)利要求8和權(quán)利要求2或5之一所述的燃油噴射閥,其特 征為操縱桿(86)伸入中間板(12)中,并且所述中間板(12)與 操縱桿(86 ) —起形成用于限制操縱桿(86 )行程(H )的止擋(98 )。
10. 按權(quán)利要求8所述的燃油噴射閥,其特征為所述止擋(99) 是一個獨立零件并且設(shè)計為一個平的止擋片(97)。
11. 按權(quán)利要求1至IO之任一項所述的燃油噴射閥,其特征為 所述外殼體(10; 214 )具有一個在外殼軸線(8 )上設(shè)置的存儲腔(34 ), 該存儲腔與一孔(22; 216)以及與高壓輸入孔(20)液壓連接,其中,所述外殼體(10; 214 )從其上端(24 )直至端面(18 )由唯--個零件構(gòu)成。
12. 按權(quán)利要求11所述的燃油噴射閥,其特征為所述高壓輸入 孔(20)的高壓接頭位于外殼體(10)的在存儲腔(34)與促動器裝 置(26)之間的一個位置上。
13. 按權(quán)利要求11所述的燃油噴射閥,其特征為所述高壓輸入 孔(20)在外殼體(10)的圓周側(cè)面以及在促動器裝置(26)上方進(jìn) 入外殼體(10),借助于一高壓孔(32)與外殼體(10)的存儲腔(34) 連接,并且還與位于外殼體(10)內(nèi)促動器裝置(26)側(cè)面的一縱向 孔(22)連接,該縱向孔使高壓輸入孔(20)和存儲腔(34)與高壓 腔(52; 152)液壓連接。
14. 按權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥,其特征為噴嘴體(16) 以一錐形面(134)與一個噴嘴體固定件(130) —起使高壓腔(152) 朝噴嘴體(16)的噴射孔(54')的側(cè)面密封,并且,噴嘴體(16) — 體成形有一個圓柱形的凸緣(136),該凸緣以一個面(136a)支承到 噴嘴體固定件(130)的一個凸肩(128)上。
15. 按權(quán)利要求14所述的燃油噴射閥,其特征為以小的間距離 開噴射閥座(54)的噴射閥元件(138)連同噴嘴體固定件(130)或 噴嘴體(16 )的一導(dǎo)向孔(152a ) —起具有一個導(dǎo)向部(140 )和至少 一個在該導(dǎo)向部(140)區(qū)域內(nèi)的通道(142),以便在徑向上引導(dǎo)所述 噴射閥元件(138)并且保證從該導(dǎo)向部(140) —側(cè)到另一側(cè)有一個 尺寸合適的通道(142)。
16. 按權(quán)利要求2所述的燃油噴射閥,其特征為在促動器軸線 (8')上的一個能夠打開和關(guān)閉控制通道(114)的閉鎖件(96; 234)在間隔套(202)的一個孔(224)中徑向?qū)б?br>
17. 按權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥,其特征為所述噴射閥元 件(30)、關(guān)閉彈簧(60)、導(dǎo)向套(58)和控制塊(70)設(shè)置在噴嘴 體(14)內(nèi),所述促動器裝置(26)設(shè)置在一個圓柱形元件(13)內(nèi), 在外殼體(10)上構(gòu)造一存儲腔(34),并且,所述噴嘴體(14)借助 于一個包圍所述圓柱形元件(13)的夾緊螺母(16)固定在外殼體(14) 上。
18. 按權(quán)利要求17所述的燃油噴射閥,其特征為所述促動器裝 置(26)具有一促動器彈簧(94),該促動器彈簧嵌入外殼體(10)的 一個孔內(nèi)。
全文摘要
燃油噴射閥(4)的控制塊(70)具有相對于外殼軸線(8)偏心錯開設(shè)置的控制通道(114),它可以借助于促動器裝置(26)由閉鎖件(96)開啟和關(guān)閉,以實現(xiàn)間歇噴射。為了確定偏心錯開的控制通道(114)的圓周位置,控制塊(70)借助于定位銷(124)定位。定位銷(124)一端插入控制塊(70)的盲孔內(nèi),另一端插入中間板(12)、圓柱形元件(13)或間隔套(202)的孔內(nèi)。促動器裝置(26)設(shè)計成電磁促動器(80),其中,用于限制導(dǎo)閥元件行程的止擋(98;99)或者是做成中間板(12)的一體組成部分,或者是做成作為平的止擋片(97)的單獨零件。由于促動器裝置(26)的偏心錯開位置和止擋(98;99)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了燃油噴射閥的一種非常緊湊的結(jié)構(gòu)。這種緊湊的結(jié)構(gòu)能使一個合適的存儲腔裝在高壓輸入管(20)上方燃油噴射閥的一體式外殼體(10)內(nèi)。
文檔編號F02M47/02GK101542103SQ200780042935
公開日2009年9月23日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者M·甘瑟, U·莫澤 申請人:甘瑟-許德羅瑪格股份公司