專(zhuān)利名稱(chēng)：用于向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室噴射燃料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室噴射燃料的裝置，具有一個(gè)噴射嘴和一個(gè)可在噴射嘴內(nèi)縱向?qū)虻膰娮灬?，為控制其打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)該噴嘴針可由存在于一個(gè)加注燃料的控制室內(nèi)的壓力在縱向上加載，其中，控制室與一個(gè)輸入管路和一個(gè)輸出管路連接并在兩個(gè)管路的至少一個(gè)上連接一個(gè)電磁控制閥，在該電磁控制閥上一個(gè)可壓向閥座的閥門(mén)關(guān)閉元件與一個(gè)操作元件連接和操作元件通過(guò)一個(gè)波紋管密封件與關(guān)閉元件和閥座分離。
這種也稱(chēng)為噴射器的裝置廣泛用于向柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室噴射柴油燃料的共軌系統(tǒng)并通常這樣構(gòu)成，使噴射橫斷面的打開(kāi)和關(guān)閉通過(guò)噴嘴針完成，該噴嘴針利用桿在噴射嘴體內(nèi)縱向移動(dòng)引導(dǎo)。噴嘴針的運(yùn)動(dòng)通過(guò)一個(gè)電磁閥進(jìn)行控制。噴嘴針兩側(cè)用燃料壓力和通過(guò)在關(guān)閉方向上作用的壓力彈簧加載。在噴嘴針背側(cè)上，也就是在噴嘴針的遠(yuǎn)離噴嘴針座側(cè)上具有一個(gè)控制室，該控制室內(nèi)壓力燃料在關(guān)閉方向上加載給噴嘴針并因此將噴嘴針壓在針座或閥座上。
例如可以由電磁閥構(gòu)成的控制閥釋放從控制室引出的輸出管路，從而控制室內(nèi)的燃料壓力下降，因此噴嘴針逆彈簧的力被處于另一側(cè)上的燃料壓力從其針座上提起并按照這種方式釋放通向噴油孔的燃料通道。噴嘴針的打開(kāi)速度通過(guò)向著控制室的輸入管路中的流量與控制室輸出管路中的流量之間的流量差確定，其中，無(wú)論是輸入管路上還是輸出管路上均連接一個(gè)各自確定流量的節(jié)流器。
在傳統(tǒng)的噴射器中，無(wú)論是控制室的輸入管路還是控制室的輸出管路，均在一個(gè)限制控制室上側(cè)的間隔板上構(gòu)成并因此緊鄰電磁控制閥設(shè)置。然而在使用重油作為燃料時(shí)，對(duì)于傳統(tǒng)的噴射器存在著一系列的困難。重油具有很高的粘度，其中，為降低粘度必須將其加熱到150℃。這樣做的后果是，噴射器加熱超出了常規(guī)程度，從而導(dǎo)致特別是電磁閥的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題。特別是由于控制室的輸入管路和控制室的輸出管路緊靠電磁閥設(shè)置并由于電磁閥的，特別是閥座、閥門(mén)關(guān)閉元件、操作元件的大區(qū)域及其導(dǎo)向件受到環(huán)繞沖洗，導(dǎo)致高過(guò)熱并因此危及或者甚至損壞這些部件。重油中夾帶的燃料雜質(zhì)此外會(huì)在短時(shí)間后導(dǎo)致電磁閥部件的嚴(yán)重磨損。
為使重油遠(yuǎn)離至少電磁閥的部件，DE 10026642 A1公開(kāi)了一種方案，其中，操作元件通過(guò)一個(gè)波紋管密封件與關(guān)閉元件和閥座分開(kāi)。通過(guò)波紋管密封件的設(shè)置，成功地將閥門(mén)在結(jié)構(gòu)上分為兩個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，即一個(gè)由重油環(huán)繞和流通的控制區(qū)和一個(gè)可由發(fā)動(dòng)機(jī)油，也就是與重油相比僅有很少雜質(zhì)和溫度更低的油，冷卻和潤(rùn)滑的區(qū)域。在由重油環(huán)繞的控制區(qū)內(nèi)，僅設(shè)置閥門(mén)關(guān)閉元件和閥座，從而減少承受重油雜質(zhì)和高溫的范圍。特別是操作元件、操作元件的導(dǎo)向件和銜鐵所處的閥門(mén)其余區(qū)域不與重油接觸，從而降低這些部件的磨損。
本發(fā)明的目的在于，克服在閥門(mén)關(guān)閉元件和閥座區(qū)域內(nèi)使用重油帶來(lái)的缺陷并使噴射器整體上適用于采用重油工作。
該目的依據(jù)本發(fā)明基本上由此得以實(shí)現(xiàn)，即閥門(mén)關(guān)閉元件為閥球并可壓向錐形閥座。這種構(gòu)成一方面確保即使在閥門(mén)關(guān)閉元件或閥座受到重油中存在雜質(zhì)輕微損壞的情況下也保證密封封閉閥門(mén)，而另一方面在閥門(mén)關(guān)閉元件產(chǎn)生超出允許程度的磨損時(shí)可以簡(jiǎn)單方式對(duì)其進(jìn)行更換。依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的特征在于特別耐磨并可以在出現(xiàn)磨損或者功能故障的情況下以簡(jiǎn)單方式更換閥球以及需要時(shí)更換攜帶閥座的間隔板，而不涉及控制閥的其他部件。
為了在操作元件的區(qū)域內(nèi)也改善使用重油性能，具有優(yōu)點(diǎn)的是操作元件為與電磁控制閥的銜鐵連接的壓緊栓，由此保證控制閥的可靠功能。具有優(yōu)點(diǎn)的是構(gòu)造，使波紋管密封件設(shè)置在一個(gè)環(huán)繞操作元件的環(huán)形上部波紋管板與一個(gè)下部波紋管板之間，其中，下部波紋管板與一個(gè)攜帶閥球的板，特別是球板連接而上部波紋管板固定在閥體上，其中，波紋管密封件可以為金屬?gòu)椥圆y管。波紋管密封件在上部和下部波紋管板上的連接在這種情況下例如通過(guò)焊接或者粘接以密封的方式進(jìn)行。除了可靠分開(kāi)控制閥的兩個(gè)區(qū)域外，波紋管密封件由于其彈性作用此外也使操作元件與下部波紋板之間可靠壓緊。
具有優(yōu)點(diǎn)的是改進(jìn)這種結(jié)構(gòu)，使控制室在其靠近控制閥的一側(cè)上由一個(gè)間隔板限制，控制室的輸出管路作為軸向孔在間隔板上構(gòu)成以及間隔板在輸出管路的靠近控制閥的口上帶有閥座。因此在控制室與控制閥之間具有一個(gè)間隔板，其中，在該間隔板上既設(shè)置控制室的輸出管路也設(shè)置控制閥的閥座，從而形成一種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中，間隔板為磨損件，它在閥座出現(xiàn)磨損現(xiàn)象的情況下可以更換。為降低磨損，在這種情況下優(yōu)選使閥球和具有閥座的間隔板由耐磨的硬質(zhì)合金構(gòu)成。為進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，具有閥座的間隔板由耐磨的陶瓷構(gòu)成?？刂剖业妮敵龉苈泛烷y座設(shè)置在間隔板上此外可以使這兩個(gè)組件軸向?qū)χ行脑O(shè)置，由此帶來(lái)流動(dòng)技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)。在此涉及一種結(jié)構(gòu)，即輸出管路的縱軸線(xiàn)與噴射嘴的縱軸線(xiàn)重合。
為達(dá)到進(jìn)一步降低電磁閥區(qū)域內(nèi)受熱的目的，本發(fā)明優(yōu)選這樣改進(jìn)，使控制室的輸入管路通過(guò)噴嘴針的至少一個(gè)孔導(dǎo)向。通過(guò)控制室的輸入管路不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置在間隔板上，而是通過(guò)噴嘴針的一個(gè)孔設(shè)置，使在使用重油時(shí)所關(guān)注的放熱遠(yuǎn)離電磁閥的區(qū)域并設(shè)到本來(lái)也與加熱重油接觸的噴嘴針區(qū)域內(nèi)。控制室的輸入管路導(dǎo)向通過(guò)的噴嘴針的孔在這種情況下通過(guò)一個(gè)供油節(jié)流口與噴射嘴前室連接，由此為噴嘴針打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的控制產(chǎn)生一系列的優(yōu)化方案。
下面借助附圖
中示意示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。該附圖示出一種用于大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)共軌噴油系統(tǒng)的噴射器結(jié)構(gòu)。
噴射器1包括一個(gè)噴射體2、一個(gè)閥體3、一個(gè)間隔板4和一個(gè)噴射嘴5，它們通過(guò)噴射嘴鎖緊螺母6固定。噴射嘴5包括一個(gè)噴嘴針7，它在噴射嘴5的噴射嘴體內(nèi)可縱向移動(dòng)地引導(dǎo)并具有多個(gè)自由面，通過(guò)它們?nèi)剂峡梢詮膰娚渥烨笆?流向針尖。噴嘴針7打開(kāi)時(shí)，燃料通過(guò)多個(gè)噴射孔9噴入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)。
噴嘴針7上面有一個(gè)支承壓力彈簧10的環(huán)，該彈簧利用其上端將控制套管11壓向間隔板4的底面?？刂铺坠?1、噴嘴針7的上端面和間隔板4的底面限制一個(gè)控制室12。存在于控制室12內(nèi)的壓力對(duì)控制噴嘴針的運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要。通過(guò)燃料輸入孔13燃料壓力一方面在噴射嘴前室8內(nèi)作用，在那里燃料壓力通過(guò)噴嘴針7的壓力凸肩在噴嘴針7的打開(kāi)方向上施加力。另一方面，燃料壓力通過(guò)孔14和供油節(jié)流口15在控制室12內(nèi)作用，并由壓力彈簧10的力支持將噴嘴針7保持在其關(guān)閉位置上。
電磁閥的銜鐵17在噴射器的關(guān)閉位置上通過(guò)壓力彈簧22下壓并通過(guò)壓緊栓21、下部波紋管板23和球板24將閥球25壓入設(shè)置在間隔板4上的錐形座26內(nèi)。利用螺紋連接27上部波紋管板29通過(guò)一個(gè)調(diào)整片30密封安裝在閥體3上。金屬的彈性波紋管28通過(guò)焊接或者粘接密封固定在上部29和下部波紋管板23上并一方面對(duì)電磁閥室31與排流室32之間進(jìn)行密封，另一方面使壓緊栓21與下部波紋管板23之間可靠壓緊。
利用電磁鐵16的操縱，銜鐵17連同與其連接的壓緊栓21提升并打開(kāi)閥座26。燃料從控制室12通過(guò)輸出管路19流經(jīng)排油節(jié)流口20和打開(kāi)的閥座26進(jìn)入未示出的無(wú)壓輸出通道，這樣隨著作用到噴嘴針7的上端面的液壓力下降導(dǎo)致噴嘴針7打開(kāi)。燃料現(xiàn)在通過(guò)噴油孔9進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)。在噴射嘴5的打開(kāi)狀態(tài)下，高壓燃料同時(shí)通過(guò)供油節(jié)流口15流入控制室12內(nèi)并通過(guò)排油節(jié)流口20加大量排出。在此，所稱(chēng)的控制量無(wú)壓力地排入輸出通道內(nèi)，也就是從蓄壓管附加于噴油量排出。噴嘴針7的打開(kāi)速度通過(guò)供油和排油節(jié)流口15、20之間的流量差確定。
在電磁鐵16的操縱結(jié)束情況下，銜鐵17通過(guò)壓力彈簧22的力下壓并使閥球25通過(guò)錐形座26關(guān)閉燃料流經(jīng)排油節(jié)流口20的輸出路徑。通過(guò)供油節(jié)流口15在控制室12內(nèi)重新建立燃料壓力并產(chǎn)生關(guān)閉力，該關(guān)閉力超過(guò)作用在噴嘴針7的壓力凸肩上的液壓力與壓力彈簧10的力的差。噴嘴針7由此關(guān)閉通向噴油口9的通道并結(jié)束噴油過(guò)程。
在附圖所示的噴射器中，供油節(jié)流口15不是設(shè)置在間隔板4上，而是設(shè)置在噴嘴針7上。該供油節(jié)流口與孔14共同形成在噴射嘴前室8與控制室12之間產(chǎn)生始終打開(kāi)的連接。供油節(jié)流口15和排油節(jié)流口20設(shè)置在不同部件上的優(yōu)點(diǎn)在于，更加簡(jiǎn)單地與發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的不同要求相配合并在兩個(gè)節(jié)流孔之一可能出現(xiàn)磨損的情況下成本更低地進(jìn)行更換。
權(quán)利要求
1.用于向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中噴射燃料的裝置，具有噴射嘴(5)和在噴射嘴(5)中可縱向移動(dòng)地導(dǎo)引的噴嘴針(7)，為控制其打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)該噴嘴針可由存在于加注燃料的控制室(12)內(nèi)的壓力在軸向上加載，其中，控制室(12)與輸入管路(14)和輸出管路(19)連接并在這兩個(gè)管路中的至少一個(gè)中連接電磁控制閥(16)，在該電磁控制閥上可壓向閥座(26)的閥門(mén)關(guān)閉元件(25)與操作元件(21)連接，并且操作元件(21)通過(guò)波紋管密封件(28)與關(guān)閉元件(25)和閥座(26)分開(kāi)，其特征在于，所述閥門(mén)關(guān)閉元件是閥球(25)并可壓向錐形閥座(26)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述操作元件是與電磁控制閥(16)的銜鐵(17)連接的壓緊栓(21)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述波紋管密封件(28)設(shè)置在環(huán)繞操作元件(21)的環(huán)形上部波紋管板(29)與下部波紋管板(23)之間，其中，下部波紋管板(23)與承載閥球(25)的球板(24)連接，并且上部波紋管板(29)固定在閥體(3)上。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述控制室(12)在其面向控制閥(16)的一側(cè)由間隔板(4)限制，控制室(12)的輸出管路(19)作為軸向孔在間隔板(4)中構(gòu)成，并且間隔板(4)在輸出管路(19)的面向控制閥(16)的口上帶有閥座(26)。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的裝置，其特征在于，所述輸出管路(19)的縱軸線(xiàn)與噴射嘴(5)的縱軸線(xiàn)重合。
6.按權(quán)利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，所述閥球(25)和具有閥座(26)的間隔板(4)由耐磨的硬質(zhì)合金構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，所述具有閥座(26)的間隔板(4)由耐磨的陶瓷構(gòu)成。
8.按權(quán)利要求1-7之一所述的裝置，其特征在于，所述控制室(12)的輸入管路(14)通過(guò)噴嘴針(7)的至少一個(gè)孔導(dǎo)引。
9.按權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，所述控制室(12)在其遠(yuǎn)離控制閥(16)的一側(cè)由噴嘴針(7)的端面限制，并且所述控制室(12)的輸入管路(14)為在噴嘴針(7)中的軸向孔，該軸向孔通過(guò)供油節(jié)流口(15)與噴射嘴前室(8)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室噴射燃料的裝置，具有一個(gè)噴射嘴(5)和一個(gè)可在噴射嘴(5)內(nèi)可縱向移動(dòng)的噴嘴針(7)，為控制其打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)該噴嘴針可由存在于一個(gè)加注燃料的控制室(12)內(nèi)的壓力在軸向上加載，其中，控制室(12)與一個(gè)輸入管路(14)和一個(gè)輸出管路(19)連接并在兩個(gè)管路的至少一個(gè)上連接一個(gè)電磁控制閥(16)，對(duì)于該電磁閥一個(gè)可壓向閥座(26)的閥門(mén)關(guān)閉元件(25)與一個(gè)操作元件(21)連接而操作元件(21)通過(guò)一個(gè)波紋管密封件(28)與關(guān)閉元件(25)和閥座(26)分開(kāi)，閥門(mén)關(guān)閉元件為閥球(25)并可壓向錐形閥座(26)。
文檔編號(hào)F02M61/16GK101035979SQ200580026635
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者J·哈勞塞克, F·古根比克勒, H·吉索夫, J·萊克納, B·科格勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司