專利名稱：內(nèi)燃機(jī)用的燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分的燃料噴射閥，其中該噴射閥用于向內(nèi)燃機(jī)燃燒室中間歇地噴射燃料。
在EP-A-0 426 205中描述了一個(gè)這類燃料噴射閥，其中控制元件與外殼固定相連并布置在所述外殼內(nèi)，該控制元件具有兩個(gè)彼此相對(duì)的端部側(cè)面。一個(gè)可調(diào)整的閥元件在其關(guān)閉位置以一個(gè)座面靠接在控制元件的座面上，其中控制元件的座面位于控制元件的一個(gè)端面上。在控制元件內(nèi)從其一端到另一端延伸的控制通道與閥元件內(nèi)的節(jié)流通道對(duì)齊。節(jié)流通道在控制腔內(nèi)有開口，該控制腔由控制元件和噴射閥元件的控制活塞限定?？刂圃溆杏孟颦h(huán)形凹槽，該凹槽與外殼中形成的燃料高壓入口相連。在控制元件中形成的多個(gè)孔從環(huán)形凹槽通向控制元件的座面。閥元件在其關(guān)閉位置關(guān)閉這些孔。控制通道通過控制元件中的節(jié)流入口與環(huán)形凹槽相連，在環(huán)形凹槽中存在高壓燃料。在控制元件與座面相對(duì)端面上的控制通道端部由導(dǎo)閥桿部保持關(guān)閉。
如果啟動(dòng)導(dǎo)閥，從而使控制通道相應(yīng)端部開通，則控制通道，節(jié)流通道和控制腔內(nèi)的壓力快速下降。噴射閥元件從其座上離開并開通噴射孔。
通過用導(dǎo)閥桿關(guān)閉控制通道的一端來結(jié)束噴射過程。處于高壓下的燃料通過控制元件中的節(jié)流入口流入控制通道并作用在閥元件上。此外，與控制元件環(huán)形凹槽相連的孔中存在的燃料高壓也作用在所述閥元件上。這使閥元件從其關(guān)閉位置短暫離開并開通控制元件中的孔。這樣，處于高壓下的燃料可通過這些孔流入控制腔內(nèi)。控制腔內(nèi)壓力升高并使噴射閥元件快速關(guān)閉。
已知燃料噴射閥尤其具有這樣的缺點(diǎn)，即控制元件制造成本高。
本發(fā)明的目的在于提供一種在開頭所述類型的燃料閥，其操作可靠且制造簡(jiǎn)單，在各種情況下以盡可能短的延遲關(guān)閉，并且需要盡可能少的燃料量以控制噴射閥元件的開啟和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。
該目的是通過具有權(quán)利要求1特征的燃料噴射閥實(shí)現(xiàn)的。
由于控制腔通過節(jié)流入口與存在燃料系統(tǒng)壓力的高壓腔直接相連，所以控制腔內(nèi)的靜壓比上述已知燃料噴射閥內(nèi)的靜壓高。其結(jié)果是，縮短了通過導(dǎo)閥關(guān)閉控制通道一端和通過噴射閥元件關(guān)閉噴射孔之間的延遲時(shí)間，而且還防止了閥元件的調(diào)整失控。此外，在噴射過程中可以使通過節(jié)流入口流入控制腔內(nèi)的燃料量保持較少。其結(jié)果是，每次開通控制通路時(shí)，都使控制腔內(nèi)壓降產(chǎn)生的能量損失最小。
與上述已知燃料噴射閥情況正比，由于通道和孔數(shù)量更少，所以控制元件易于制造。
從下面對(duì)示例性實(shí)施例的描述可以看到其它的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)根據(jù)本發(fā)明燃料噴射閥的優(yōu)選進(jìn)一步改進(jìn)構(gòu)成從屬權(quán)利要求的主題。
下面參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明主題的示例性實(shí)施例，其中

圖1以縱向剖面示出了本發(fā)明燃料噴射閥；圖2仍以縱向剖面并且相對(duì)圖1放大的比例示出了根據(jù)圖1的燃料噴射閥控制裝置區(qū)域；圖3示出了在根據(jù)圖2的控制裝置中兩個(gè)不同位置的壓力曲線圖；圖4示出了根據(jù)圖2所示控制裝置的第二個(gè)實(shí)施例；圖5示出了根據(jù)圖2所示控制裝置的第三個(gè)實(shí)施例。
圖1示出了穿過根據(jù)本發(fā)明燃料噴射閥1第一個(gè)實(shí)施例的軸向剖面。該燃料噴射閥具有一個(gè)管形細(xì)長(zhǎng)的外殼2，外殼的縱軸線用2a表示。帶有噴射孔4的閥座元件3固定在外殼2一端上，可電磁啟動(dòng)的導(dǎo)閥5固定在另一端上。導(dǎo)閥5的構(gòu)造本身是已知的，其具有電磁鐵6。燃料噴射閥1還備有低壓出口接頭7，使燃料流入燃料箱(也未示出)的回流管路(未示出)連接在該接頭7上。外殼2備有一個(gè)用作高壓入口8的孔，孔在徑向上延伸，處于高壓(200到2000巴或更高)的燃料穿過該孔被導(dǎo)入在外殼2內(nèi)部形成的高壓腔9內(nèi)。高壓腔9沿軸向一直延伸到閥座元件一側(cè)的外殼2端部，并且向噴射孔4區(qū)域延伸。在該高壓腔9內(nèi)有一個(gè)噴射閥元件10，其為針形，并且其軸線與中空?qǐng)A柱形外殼2的軸線2a重合。在外殼2內(nèi)部還有一個(gè)供噴射閥元件10用的液力控制裝置11，下面結(jié)合圖2對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
外殼2通過連接環(huán)12與徑向伸出的帶螺紋凸緣13接合，高壓接頭元件14擰入在該凸緣內(nèi)。該高壓接頭元件14與外殼2中的高壓入口8流體連通。連接環(huán)12通過高壓接頭元件14以未更詳細(xì)示出的方式固定在外殼2上。
閥座元件3通過聯(lián)管螺母15固定在外殼2上并具有閥座16，該閥座與做成徑向?qū)χ眯蔚膰娚溟y元件10端部區(qū)域相互作用。噴射閥元件10通過關(guān)閉彈簧17預(yù)壓在關(guān)閉位置，其中彈簧17是一個(gè)壓縮彈簧。當(dāng)噴射閥元件10處于關(guān)閉位置時(shí)，噴射孔4被關(guān)閉，即與高壓腔9斷開。在噴射位置，噴射閥10被從閥座16上提起并開通高壓腔9和噴射孔4之間的連接。
下面參考圖2描述控制裝置11。如圖2所示，噴射閥元件10在其背離閥座元件3的端部區(qū)域具有一個(gè)雙作用控制活塞18，活塞在套筒19內(nèi)以非常緊的滑動(dòng)配合，即非常小的間隙被引導(dǎo)，其中套筒19布置在外殼2內(nèi)部?？刂苹钊?8一側(cè)受到高壓腔9內(nèi)燃料高壓的作用(參見圖1)，其相對(duì)的另一側(cè)限定了控制腔20，其中控制腔20周向由套筒19限定。此外，實(shí)施為滑閥元件21的閥元件以緊滑動(dòng)配合布置在套筒19內(nèi)，并可自由運(yùn)動(dòng)地在外殼軸線2a方向上被引導(dǎo)?；y元件21面向噴射閥元件10控制活塞18的第一端面21a也限定了控制腔20?；y元件21背離第一端面21a的第二端面21b實(shí)施為密封面，用于在滑閥元件21的關(guān)閉位置密封地靠在實(shí)施為滑閥座的控制元件22下端面22a上，其中所述控制元件22例如通過形狀配合固定在外殼2內(nèi)。
實(shí)施為壓縮彈簧的一個(gè)彈簧元件23布置在控制腔20內(nèi)，該彈簧元件一方面支撐在控制活塞18上，另一方面支撐在滑閥元件21上。彈簧元件23圍繞控制活塞18的中心突出部分接合。彈簧元件23產(chǎn)生的力明顯小于關(guān)閉彈簧17的力。在控制元件22內(nèi)形成一個(gè)控制通道25，該通道相對(duì)外殼軸線2a同軸延伸，并在背離滑閥元件21的端部區(qū)域具有節(jié)流收縮部分25a。
帶有節(jié)流收縮部分26a的節(jié)流通道26相對(duì)外殼縱軸線2a偏心布置，其中節(jié)流收縮部分26a的位置靠近第二端面21b并構(gòu)成在滑閥元件21內(nèi)從第一端面21a向第二端面21b延伸的節(jié)流點(diǎn)。在滑閥元件21的第二端面21b內(nèi)形成一個(gè)凹坑27，該凹坑在徑向上從節(jié)流通道26開口向外殼縱軸線2a方向延伸并超過該縱軸線。當(dāng)滑閥元件21密封地靠在控制元件22上時(shí)，凹坑27將控制通道25與節(jié)流通道26相連?；y元件21還設(shè)有另外一個(gè)帶有節(jié)流收縮部分28a的節(jié)流通道28，該通道在滑閥元件21的第一和第二端面21a，21b之間延伸，當(dāng)滑閥元件21處于關(guān)閉位置時(shí)，通道背離控制腔20的端部被控制元件22的下端面關(guān)閉。當(dāng)滑閥元件21離開控制元件22時(shí)，該另一個(gè)節(jié)流通道28將控制腔20與高壓腔9相連，該連接與第一節(jié)流通道26平行。
在其面向控制元件22的端部區(qū)域，套筒19在內(nèi)側(cè)上具有周向凹槽29，當(dāng)滑閥元件21處于關(guān)閉位置時(shí)，該凹槽與滑閥元件21一起構(gòu)成環(huán)形腔30，其中套筒通過端面19a支撐在控制元件22上。所述環(huán)形腔30通過套筒19中的狹縫31和至少一個(gè)流動(dòng)間隙32與高壓腔9相連，其中流動(dòng)間隙在軸向延伸并具有大橫截面，該橫截面是在外殼2內(nèi)壁和套筒19外側(cè)上的扁平部分之間形成的。當(dāng)滑閥元件21離開控制元件22時(shí)，在所述滑閥體21和控制元件22之間形成一個(gè)與高壓腔9相連的間隙，這意味著滑閥元件21的整個(gè)第二端面21b上都受到高壓作用。
在滑閥控制21中形成有一個(gè)節(jié)流入口33，該節(jié)流入口將環(huán)形腔30與節(jié)流通道26相連。節(jié)流通道33在靠近環(huán)形腔30一側(cè)變寬并在節(jié)流收縮部分26a和滑閥元件21的第一端面21a之間通到節(jié)流通道26內(nèi)。因此，節(jié)流入口33在控制腔一側(cè)的開口相對(duì)節(jié)流收縮部分26a位于面向控制腔20的一側(cè)上。因此，控制腔20通過節(jié)流入口33，環(huán)形腔30，狹縫31和流動(dòng)間隙32與高壓腔9相連。通過結(jié)構(gòu)方法保證了流動(dòng)間隙32，狹縫31和環(huán)形腔30內(nèi)的壓力與高壓入口8和高壓腔9內(nèi)的壓力基本相同。
如圖1中所示，聯(lián)管螺母34從導(dǎo)閥5一側(cè)擰在管形外殼2上，其中在圖2中僅部分示出了該聯(lián)管螺母，該聯(lián)管螺母中心具有一個(gè)通孔35。通孔35與低壓腔相聯(lián)并與低壓出口接頭7流體連通。與導(dǎo)閥5相聯(lián)的導(dǎo)閥桿36布置在該通孔35內(nèi)以在軸向上移動(dòng)，并在徑向上被引導(dǎo)。當(dāng)導(dǎo)閥5的電磁鐵沒有受到激勵(lì)時(shí)，導(dǎo)閥桿36保持靠接在控制元件22上，并關(guān)閉控制通道25的節(jié)流收縮部分25a開口。聯(lián)管螺母34可抵抗高壓腔9內(nèi)的壓力牢固地固定控制元件22并使控制元件22精確定位-所述控制元件22可能僅被輕輕地壓入到外殼2內(nèi)-。
滑閥元件21在其面向控制元件22的端部具有階梯形部分，即其面向控制元件22的圓柱形端部21’的外直徑比滑閥元件21其它部分小。該階梯形構(gòu)造是通過沿滑閥元件21圓周延伸的凹槽37形成的?；y元件21上部第二端面21b面積的大小可通過該凹槽37的深度，即其徑向尺寸確定。由于僅需要加工一個(gè)圓柱面，所以凹槽的制造比較簡(jiǎn)單且更精確。
下面參考圖3描述圖1和2中所示燃料噴射閥的操作方法，其中圖3示出了控制腔20(曲線I)和控制通道25，即泄放腔(曲線II)內(nèi)壓力p隨時(shí)間的變化。
(圖1和2中所示)狀態(tài)作為起始點(diǎn)，在該狀態(tài)噴射閥10和滑閥元件21處于關(guān)閉位置，并且滑閥元件21靠在控制元件22上。導(dǎo)閥桿36關(guān)閉控制通道25?？刂魄?0內(nèi)的壓力與高壓腔9相同。
通過激勵(lì)導(dǎo)閥5的電磁鐵6開始噴射循環(huán)。導(dǎo)閥桿36離開閥元件22，其結(jié)果是，控制通道25與通孔35相連，并從而與低壓腔相連(時(shí)間t1，圖3)。泄放腔內(nèi)的壓力下降(曲線II的a部分，圖3)。由于控制通道25內(nèi)的節(jié)流收縮部分25a具有比節(jié)流入口33大的流動(dòng)橫截面，所以控制腔20內(nèi)的壓力開始下降(曲線I的a部分，圖3)。因此，噴射閥元件10離開閥座16并開通噴射口4(時(shí)間t2，圖3)。噴射過程開始?？刂苹钊?8和噴射閥元件10一起向上移動(dòng)，導(dǎo)致控制腔20的控制容積減少并使控制腔20內(nèi)的壓力增加(曲線I的b部分，圖3)。燃料通過節(jié)流通道26，凹坑27和控制通道25從控制腔20排到低壓腔。在時(shí)間t3(圖3)噴射閥元件10的開啟運(yùn)動(dòng)停止。在噴射閥元件10的整個(gè)開啟過程中，滑閥元件21保持靠接在控制元件22上。因此，滑閥元件21中的另一個(gè)節(jié)流通道28保持關(guān)閉并且暫時(shí)不起任何作用。噴射閥元件10的開啟行程是這樣限制的，即其凸起部分24移動(dòng)到靠接在滑閥元件21上，節(jié)流通道26保持開通。還可以用其它方式限制噴射閥元件19的開啟行程，這里未更詳細(xì)示出。由于節(jié)流通道26節(jié)流收縮部分26a的最小流動(dòng)橫截面比節(jié)流收縮部分25a的橫截面小，所以對(duì)于一定的系統(tǒng)壓力和關(guān)閉彈簧17，噴射閥元件10的開啟運(yùn)動(dòng)主要由節(jié)流通道26決定。從上述時(shí)間t3開始，控制腔20內(nèi)壓力下降-所述控制腔20當(dāng)然通過節(jié)流通道26和控制通道25與低壓腔相連(曲線I的c部分，圖3)。
為使噴射過程停止，使電磁鐵6去激勵(lì)。這使導(dǎo)閥桿36移動(dòng)以靠接在控制元件22上。其結(jié)果是，控制通道25的低壓端口關(guān)閉(時(shí)間t4，圖3)。由于通過節(jié)流入口33和節(jié)流通道26與高壓腔9相連，控制腔20和控制通道25內(nèi)的壓力升高(曲線I的d部分和曲線II的b部分，圖3)，由于滑閥元件21兩側(cè)21a，21b上的壓差和相應(yīng)的有效面積減少，導(dǎo)致滑閥元件21離開與控制元件22的密封靠接位置，同時(shí)形成間隙。同時(shí)，關(guān)閉彈簧17使噴射閥元件10向閥座16方向移動(dòng)?？刂仆ǖ?5和控制腔20內(nèi)的壓力彼此接近。噴射過程停止。
然后，由于受到彈簧元件23的力支撐，滑閥元件21移動(dòng)回到關(guān)閉位置?；y元件21返回關(guān)閉位置的運(yùn)動(dòng)是加速的，因?yàn)楫?dāng)滑閥元件21離開控制元件22時(shí)，另一個(gè)較大的控制通道28開通并在控制腔20和高壓腔9之間建立另一個(gè)連接。這使得滑閥元件21快速返回到關(guān)閉位置。因此，燃料噴射閥1能夠更快地為下次噴射做好準(zhǔn)備，這在例如預(yù)噴射，后噴射(post injection)或多次噴射情況下具有非常大的優(yōu)點(diǎn)。通過設(shè)定另一個(gè)節(jié)流通道28的尺寸，可以根據(jù)需要設(shè)置滑閥元件21的返回運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖4描述控制裝置11的第二個(gè)實(shí)施例。此外，燃料噴射閥1的設(shè)計(jì)與圖1和2所示相同。對(duì)于起相同作用的零件，在圖4中使用與圖1和2相同的附圖標(biāo)記。
圖4所示實(shí)施例也具有管形外殼2，控制元件22牢固地布置在該外殼內(nèi)。套筒19以其面向控制腔20的端面19a支撐在控制元件22上以形成密封，噴射閥元件10的雙作用控制活塞18以緊配合布置在套筒內(nèi)以能夠在軸向上移動(dòng)。因此，控制腔20在一端由控制活塞18限定，圍繞圓周由套筒19限定，在另一端由控制元件22限定。節(jié)流入口33通到該控制腔20內(nèi)，其中節(jié)流入口是在套筒19內(nèi)形成的，并通過套筒和外殼2之間的流動(dòng)間隙32與高壓腔9連接。因此，控制腔20通過節(jié)流入口33與高壓腔9直接連接，其中節(jié)流入口向控制腔20方向逐漸變細(xì)。
控制元件22具有在中心沿外殼軸線2a方向延伸的控制通道25。在控制元件22內(nèi)有一個(gè)徑向延伸的孔38，該孔通過控制元件22中的凹口39和流動(dòng)間隙32與高壓腔9相連。在孔39內(nèi)開口的另一個(gè)孔40從控制單元面向控制腔20的端面22a穿過控制單元22延伸。
控制通道25和另一個(gè)孔40在控制腔端的開口都位于控制單元22的下端面22a上，并被用作閥元件的簧片形舌狀物41蓋住。在相對(duì)外殼軸線2a與另一個(gè)孔40相對(duì)的端部41a，舌狀物41以未更詳細(xì)示出的方式焊接在控制單元22上。舌狀物41具有相對(duì)外殼軸線2a同軸的節(jié)流通道42，該通道形成節(jié)流點(diǎn)并將控制腔20與控制通道25相連。節(jié)流入口33在控制腔一側(cè)的開口相對(duì)該節(jié)流通道42位于面向控制腔20的側(cè)面上?？刂仆ǖ?5節(jié)流收縮部分25a的橫截面比節(jié)流通道42和節(jié)流入口33的橫截面大。
其它方面，燃料噴射閥1的設(shè)計(jì)與圖1和2中所示相同。
和根據(jù)圖1和2中的實(shí)施例一樣，在下面對(duì)用根據(jù)圖4的控制裝置11操作燃燒噴射閥1的方法的描述中，把靜止位置作為起始點(diǎn)，其中在靜止位置噴射閥元件10處于關(guān)閉位置并且控制腔20內(nèi)的壓力與高壓腔9內(nèi)的壓力一致。導(dǎo)閥桿36關(guān)閉控制通道25的節(jié)流收縮部分25a的開口。
當(dāng)激勵(lì)電磁鐵6時(shí)(參見圖1)，導(dǎo)閥桿36從控制元件22提起。從而控制通道25與同低壓腔相聯(lián)的凹口43相連，該凹口在聯(lián)管螺母34內(nèi)形成并與通孔35相連?？刂魄?5內(nèi)的壓力下降，其結(jié)果是由于存在壓力差，燃料穿過節(jié)流通道42從控制腔20流入控制通道25，并從那里繼續(xù)流入低壓腔?？刂魄?0內(nèi)壓力下降，并且噴射閥元件10離開閥座16，從而噴射過程開始。在噴射過程中，舌狀物41保持靠接在控制元件22下端面22a上并使另一個(gè)孔40保持關(guān)閉。
當(dāng)電磁鐵5去激勵(lì)時(shí)，導(dǎo)閥桿36再次靠接在控制元件22上，其結(jié)果是控制通道25與低壓腔斷開。高壓腔9內(nèi)的燃料高壓使舌狀物41彎曲并開通孔40，并通過孔38和40作用在舌狀物41背離控制腔20的側(cè)面上。由于孔40開通，燃料通過比節(jié)流入口33大的流動(dòng)橫截面進(jìn)入控制腔20，使控制腔20內(nèi)的壓力快速升高并加快噴射閥元件10向閥座16的運(yùn)動(dòng)。由于可以設(shè)定相應(yīng)通道的尺寸和舌狀物41的特性，所以可根據(jù)需要來調(diào)整燃料噴射閥1的操作行為。
下面參考圖5描述控制裝置11的第三實(shí)施例。此外，燃料噴射閥1與圖1和2所示設(shè)計(jì)相同。對(duì)于起相同作用的零件，在圖5中使用和圖1和2中所示相同的附圖標(biāo)記。
圖5所示實(shí)施例也具有管形外殼2，控制元件22固定在外殼上。套筒19在其面向控制元件22的端部支撐在控制元件22上，其中噴射閥元件10的雙作用控制活塞18以緊配合布置在套筒19內(nèi)以能夠軸向運(yùn)動(dòng)。為此，套筒18備有環(huán)形肩部44，控制元件22引導(dǎo)套筒19的導(dǎo)向零件22’接合在該肩部?jī)?nèi)。還可以設(shè)想通過布置在流動(dòng)間隙32內(nèi)且備有通道的導(dǎo)向裝置來引導(dǎo)套筒19。在這種情況下，可以去掉環(huán)形肩部44。噴射閥元件10用的關(guān)閉彈簧17支撐在套筒19背離控制元件22一側(cè)上。從而控制腔22在一端由控制活塞18限定，在圓周上由套筒19限定，在另一端由控制元件22限定。
控制元件22具有在中心沿外殼軸線2a方向延伸的控制通道25。在控制元件22的導(dǎo)向零件22’內(nèi)有通孔45，通孔軸線平行于外殼軸線2a，這些通孔通過以環(huán)形包圍套筒19的流動(dòng)間隙32與高壓腔9流體相連。
通孔45在控制腔端的開口被圓柱形閥元件46蓋住，該閥元件靠接在控制元件22的下端面22a上并支撐在彈簧元件23上，彈簧元件本身支撐在控制活塞18上。閥元件46具有相對(duì)外殼軸線2a同軸延伸的節(jié)流通道47，該節(jié)流通道形成節(jié)流點(diǎn)并將控制腔20與控制通道25相連。節(jié)流入口33在控制腔端的開口相對(duì)該節(jié)流通道47位于面向控制腔20的側(cè)面上。控制通道25的節(jié)流收縮部分25a的橫截面比節(jié)流通道47的橫截面大。不僅示出了導(dǎo)閥5的導(dǎo)閥桿36，而且還示出了與導(dǎo)閥桿相連的電磁鐵6的電樞48，其中電樞布置在聯(lián)管螺母34的凹口49內(nèi)。該凹口49與低壓腔相聯(lián)。此外，噴射閥1具有和圖1和2中所示相同的設(shè)計(jì)。
在下面對(duì)用根據(jù)圖5的控制裝置11操作燃燒噴射閥10的方法的描述中，同樣把靜止位置作為起始點(diǎn)，其中在靜止位置噴射閥元件10處于關(guān)閉位置并且控制腔20內(nèi)的壓力與高壓腔9內(nèi)的壓力一致。靠接在控制元件22上的導(dǎo)閥桿36關(guān)閉控制通道25的節(jié)流收縮部分25a的開口。
當(dāng)激勵(lì)電磁鐵5時(shí)，導(dǎo)閥桿36從控制元件22提起。從而控制通道25與低壓腔相連。燃料穿過節(jié)流通道47從控制腔20流入控制通道25并流入低壓腔?？刂魄?0內(nèi)壓力下降，并且噴射閥元件10離開閥座16，從而噴射過程開始。在該噴射過程中，控制元件22內(nèi)的通孔45被處于關(guān)閉位置的閥元件46保持關(guān)閉。
當(dāng)電磁鐵5去激勵(lì)時(shí)，導(dǎo)閥桿36再次靠接在控制元件22上，從而控制通道25關(guān)閉并與低壓腔斷開。高壓腔內(nèi)的燃料高壓作用在閥元件46背離控制腔20的側(cè)面上，使閥元件46暫時(shí)離開控制元件22的下端面22a。通孔45開通，燃料在系統(tǒng)壓力作用下通過較大的流動(dòng)橫截面進(jìn)入控制腔20，使控制腔20內(nèi)壓力快速升高并使噴射閥元件10加速向閥座16移動(dòng)。從而使噴射閥元件10快速關(guān)閉。
由于在所有示出的示例性實(shí)施例中，控制腔20直接，即不帶其它節(jié)流點(diǎn)中間連接地與高壓腔9相連并通過限定節(jié)流點(diǎn)的節(jié)流通道26，42，47與控制元件22中的控制通道25相連，所以控制腔20內(nèi)的壓力p始終明顯高于控制通道25內(nèi)的剩余壓力，參見圖3中曲線I和II的比較。其結(jié)果是能夠防止閥元件，即滑閥元件21，舌狀物41或閥元件46發(fā)生不希望的，不受控制地離開其靠接控制元件22的位置的現(xiàn)象。此外，在每次噴射過程中，通過控制通道25流入低壓腔內(nèi)的燃料量保持很少，從而損失較低?？刂魄?內(nèi)控制壓力提高也縮短了通過導(dǎo)閥桿36關(guān)閉控制通道25和通過噴射閥元件10關(guān)閉噴射孔4之間的延遲時(shí)間。
閥元件22更容易制造并從而相應(yīng)地成本更低。
在所有示出的示例性實(shí)施例中，高壓入口8與外殼中的孔相連，其中孔與外殼縱軸線2a同軸并構(gòu)成與閥座16相連的高壓腔9。但是，根據(jù)本發(fā)明的解決方案還可應(yīng)用于具有不同構(gòu)造的燃料噴射閥，其中與高壓入口8相連的外殼中的孔構(gòu)成高壓腔并圍繞閥座3平行于外殼縱軸線2a延伸，但如例如EP-B-0 686 763中所示，在外殼2內(nèi)相對(duì)所述軸線2a有橫向偏移。
權(quán)利要求
1.用于向內(nèi)燃機(jī)燃燒室間歇噴射燃料的燃料噴射閥，具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)外殼(2)，具有一個(gè)噴射閥元件(10)，具有一個(gè)控制活塞(18)，具有一個(gè)控制元件(22)，具有一個(gè)導(dǎo)閥(5)，并具有一個(gè)可調(diào)整的閥元件(21；41；46)，其中所述外殼具有與外殼(2)內(nèi)的高壓腔(9)相連的供燃料用的高壓入口(8)，所述噴射閥元件用于關(guān)閉或開通在閥座元件(3)中形成的噴射孔(4)，該噴射閥元件可在外殼(2)內(nèi)縱向調(diào)整并受彈簧作用壓在閥座元件(3)上，所述控制活塞可操作地與噴射閥元件(10)相連并且其第一端面面向控制腔(20)，所述控制元件(22)具有從其第一端面(22a)向其相對(duì)的第二端面(22b)延伸的控制通道(25)，所述導(dǎo)閥用于可控地關(guān)閉和開通控制通道(25)在控制元件(22)第二端面(22b)中的端部，所述可調(diào)整閥元件(21；41；46)在關(guān)閉位置靠接在控制元件(22)的第一端面(22a)上并具有節(jié)流通道(26；42；47)，這些節(jié)流通道具有一個(gè)節(jié)流點(diǎn)，控制腔(2 0)通過上述節(jié)流通道與控制通道(25)流體連通，其特征在于，一個(gè)節(jié)流入口(33)將控制腔(20)與高壓腔(9)相連，并且其控制腔一側(cè)的開口相對(duì)節(jié)流通道(26；42；47)的節(jié)流點(diǎn)位于面向控制腔(20)的側(cè)面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的燃料噴射閥，其特征在于，高壓腔(9)內(nèi)的燃料高壓可作用在控制活塞(18)的另一個(gè)第二端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流入口(33)的最小橫截面比控制通道(25)的最小橫截面小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于，控制通道(25)具有節(jié)流收縮部分(25a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流通道(26)具有構(gòu)成節(jié)流點(diǎn)的節(jié)流收縮部分(26a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流入口(33)直接通到控制腔(20)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流入口(33)在節(jié)流收縮部分(26a)和控制腔(20)之間通到閥元件(21)的節(jié)流通道(26)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流收縮部分(26a)布置在閥元件(26)面向控制元件(22)第一端面(22a)的側(cè)面上，并且在閥元件(26)內(nèi)形成的節(jié)流入口(33)在節(jié)流收縮部分(26a)和節(jié)流通道(26)面向控制腔(20)的端部之間通到節(jié)流通道(26)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于，控制活塞(18)和閥元件(21；41；46)布置在套筒(19)內(nèi)部，該套筒在橫向上限定控制腔(20)，并在其端部之一靠接在控制元件(22)的第一端面(22a)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6和9中所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流入口(33)是在套筒(19)內(nèi)形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于，閥元件是以滑動(dòng)配合引導(dǎo)的滑閥元件(21)，該滑閥元件具有面向控制腔(20)的第一端面(21a)和與第一端面相對(duì)的第二端面(21b)，該滑閥元件(21)在其關(guān)閉位置以第二端面靠接在控制元件(22)上，其中該控制元件最好是固定在外殼上，節(jié)流通道(26)在滑閥元件(21)的端面(21a，21b)之間延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的燃料噴射閥，其特征在于，節(jié)流通道(26)相對(duì)控制元件(22)內(nèi)的控制通道(25)橫向偏移，當(dāng)滑閥元件(21)處于其關(guān)閉位置時(shí)，所述節(jié)流通道(26)通過通道(27)與控制通道(25)相連，其中通道(27)由控制元件(22)和滑閥元件(21)限定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中所述的燃料噴射閥，其特征在于，通道由在滑閥元件(21)第二端面(21b)中提供的凹坑(27)構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，滑閥元件(21)具有在其端面(21a，21b)之間延伸的另一個(gè)節(jié)流通道(28)，該節(jié)流通道通到控制腔(20)內(nèi)，當(dāng)滑閥元件(21)處于關(guān)閉位置時(shí)，該節(jié)流通道被控制元件(22)關(guān)閉。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，滑閥元件(21)第二端面(21b)的表面比滑閥元件(21)第一端面(21a)的表面小。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的燃料噴射閥，其特征在于，滑閥元件(21)在其面向控制元件(22)的端部具有圓柱形端部(21’)，第二端面(21b)形成在該端部上，并且該端部的外直徑比滑閥元件(21)其余部分的外直徑小。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至10中之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，在控制元件(22)中形成有與高壓腔(9)相連的孔(40；45)，其中控制元件最好固定在外殼上，孔具有位于控制元件(22)面向控制腔(20)的第一端面(22a)上的開口，在所述閥元件(41；46)的關(guān)閉位置，所述開口被閥元件(41；46)關(guān)閉。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的燃料噴射閥，其特征在于，閥元件實(shí)施為具有彈簧彈性的舌狀物(41)，該舌狀物在一個(gè)區(qū)域固定在控制元件(22)上，并且在該舌狀物中形成有節(jié)流通道(42)，該節(jié)流通道形成節(jié)流點(diǎn)并最好與控制元件(22)中的控制孔(25)對(duì)齊。
19.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的燃料噴射閥，其特征在于，在控制元件(22)中形成有與高壓腔(9)相連的多個(gè)孔(45)，這些孔具有位于控制元件(22)第一端面(22a)上的開口，在所述閥元件(41)的關(guān)閉位置，這些開口被閥元件(41)關(guān)閉。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的燃料噴射閥，其特征在于，在閥元件(46)中形成的節(jié)流通道(47)與控制元件(22)中的控制孔(25)對(duì)齊，該節(jié)流通道構(gòu)成一個(gè)節(jié)流點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中之一所述的燃料噴射閥，其特征在于，在控制活塞(18)和閥元件(21；46)之間布置有設(shè)計(jì)為壓縮彈簧的彈簧元件(23)，該彈簧元件的力小于關(guān)閉彈簧(17)的力，所述關(guān)閉彈簧在閥座元件(3)的方向作用在噴射閥元件(10)上。
全文摘要
帶有控制通道(25)的控制元件(22)布置在中空?qǐng)A柱形外殼(2)內(nèi)以固定在所述外殼上。套筒(19)支撐在控制元件(22)上，與噴射閥元件操作連接的控制活塞(18)可移動(dòng)地布置在套筒的一端，滑閥元件(21)可移動(dòng)在布置在套筒的另一端?？刂苹钊?18)限定控制腔(20)的下部，所述控制腔(20)的上部由控制元件(22)限定，橫向由套筒(19)限定。在滑閥元件(21)中形成有帶節(jié)流收縮部分(26a，28a)的兩個(gè)同軸節(jié)流通道(26，28)，其中之一(26)通過節(jié)流收縮部分(26a)與控制元件(22)中的控制通道(25)相連，并且還和控制腔(20)相連。在滑閥元件(21)中形成的節(jié)流入口(33)相對(duì)節(jié)流收縮部分(26a)位于控制腔一側(cè)通到該節(jié)流通道(26)內(nèi)，該節(jié)流入口通過在套筒(19)中形成的凹腔(30)，套筒(19)中的狹縫(31)和在套筒(19)和外殼(2)之間形成的流動(dòng)間隙(32)與高壓腔(9)相連－在高壓腔內(nèi)存在高壓燃料－。其結(jié)果是，控制腔(20)通過節(jié)流入口(33)與高壓腔(20)直接相連?？刂魄?20)內(nèi)的壓力始終比控制通道(25)內(nèi)的壓力高。
文檔編號(hào)F02M47/02GK1636109SQ03804358
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者M·甘澤爾, M·塔波萊特, A·卡雷利 申請(qǐng)人:Crt公共鐵路技術(shù)公司