專利名稱：噴嘴的制作方法
噴嘴現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及具有權(quán)利要求1前序部分特征的、用于內(nèi)燃機(jī)的噴 嘴，它尤其用在機(jī)動車上。這種噴嘴例如已由DE 103 26 046 Al公開及包括具有至少一個 噴射孔的噴嘴體。在噴嘴體中可行程調(diào)節(jié)地支承著一個噴嘴針，借助 它可控制燃料通過所述至少一個噴射孔的噴射。此外設(shè)有一個變換器 活塞，它與一個致動器形成驅(qū)動耦合及具有一個變換器面。噴嘴針具 有一個與該變換器面液壓聯(lián)接的控制面。該公知的噴嘴借助直接的針控制來工作。這意味著，噴嘴針或一 個包括噴嘴針的針聯(lián)合體具有至少一個壓力階臺，該壓力階臺與一個 饋給通路液壓聯(lián)接，該饋給通路將處于噴射壓力下的燃料輸送給該至 少一個噴射孔。通過該至少一個壓力階臺可將打開力導(dǎo)入噴嘴針或針 聯(lián)合體，而通過所述控制面可將關(guān)閉力導(dǎo)入該噴嘴針或針聯(lián)合體。當(dāng) 噴嘴針關(guān)閉時關(guān)閉力占優(yōu)勢。為了打開噴嘴針使作用在控制面上的壓 力下降，由此使關(guān)閉力減小，以使得打開力占優(yōu)勢。其結(jié)果使噴嘴針 抬起及打開所述至少一個噴射孔?？刂泼嫔系膲毫ο陆低ㄟ^致動器的 操作及由此通過變換器活塞的行程來實(shí)現(xiàn)。 一個既由變換器面也由控 制面限定的液壓室通過變換器活塞的行程增大，由此使其中具有的壓 力下降。這種直接的針控制可實(shí)現(xiàn)短的噴射時間及用于噴嘴的動態(tài)響 應(yīng)特性。借助現(xiàn)代的噴嘴應(yīng)盡可能精確地及以盡可能短的噴射時間既可 實(shí)現(xiàn)小的噴射量也可實(shí)現(xiàn)大的噴射量。對于小的噴射量需要保持噴嘴 針的打開行程小，以便使噴嘴針可以相應(yīng)快速地再以相應(yīng)的關(guān)閉行程
回移到針座上。相反地對于大的噴射量則需要使噴嘴針盡可能快速 地實(shí)現(xiàn)相對大的打開行程。變換器活塞的可由致動器實(shí)現(xiàn)的行程根據(jù) 所選擇的變換器面與控制面之間的面積比引起一個相應(yīng)的針行程。在 操作致動器時大的變換比將導(dǎo)致噴嘴針的快速打開運(yùn)動及導(dǎo)致大的 打開行程，這將有利地導(dǎo)致在短的噴射時間中實(shí)現(xiàn)大的噴射量。在操 作致動器時小的變換比將導(dǎo)致噴嘴針相應(yīng)慢速的打開運(yùn)動及導(dǎo)致相 應(yīng)小的打開行程。這對于在短的噴射時間中實(shí)現(xiàn)精確定量的小噴射量 是有利的。因此作為折衷，公知的噴嘴-借助它既可實(shí)現(xiàn)小的噴射 量也可實(shí)現(xiàn)大的噴射量_具有一個平均的變換比。但為了在相對小 的變換比時也可實(shí)現(xiàn)大的打開行程，致動器必需對于在變換器活塞上 執(zhí)行一個相應(yīng)大的行程來設(shè)計(jì)。這將導(dǎo)致，致動器被相對大體積地構(gòu) 造。但在內(nèi)燃機(jī)中所提供的安裝空間是有限的。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)相比之下，根據(jù)本發(fā)明的、具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的噴嘴具有其 優(yōu)點(diǎn)，即根據(jù)針行程以兩個不同的變換比工作。與此不同地在公知的 噴嘴中變換比是恒定的。為此設(shè)有一個偏移活塞，在噴嘴針小的打開 行程時偏移活塞保持在其止擋上，以致變換器活塞的行程僅是使變換 器面運(yùn)動。根據(jù)控制面與變換器面的面積比，噴嘴針跟隨變換器活塞 的行程。在噴嘴針的一個合乎目的的預(yù)定打開行程時，作用在偏移活 塞的偏移面上的力大于作用在偏移活塞的存儲面上的力。其結(jié)果是， 偏移活塞從其止擋上抬起及由此在向與變換器活塞相同的方向上運(yùn) 動。這將導(dǎo)致，在變換器活塞的該行程時不僅變換器面而且偏移面向 著同一方向運(yùn)動。噴嘴針則根據(jù)新的變換比跟隨變換器活塞的行程， 該新變換比通過控制面面積與變換器面和偏移面的面積總和之比來 得到。在此情況下該新的或第二變換比明顯地大于第一變換比，以致 噴嘴針更快速地打開及可執(zhí)行相對大的打開行程。
因此，根據(jù)本發(fā)明的噴嘴在第一變換比的范圍中可控制噴嘴針執(zhí) 行小的針行程，以便在短的噴射時間中實(shí)現(xiàn)精確的小噴射量。此外， 根據(jù)本發(fā)明的噴嘴通過第二變換比可這樣地控制噴嘴針，以致可在相 對短的時間中實(shí)現(xiàn)大的針行程及由此實(shí)現(xiàn)大的噴射量。此外大的第二 變換比將導(dǎo)致致動器僅需實(shí)現(xiàn)一個相對小的行程及與此對應(yīng)地可被 構(gòu)造得相對小。根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施形式,存儲室被分成第一分存儲室及第二分 存儲室。此外設(shè)有設(shè)有一個節(jié)流活塞，它與偏移活塞至少為了壓力的 傳遞在驅(qū)動上聯(lián)接，該節(jié)流活塞行程可調(diào)節(jié)地支承在變換器活塞中及 包括一個使兩個分存儲室彼此液壓聯(lián)接的節(jié)流通路。此外，存儲面被 分成構(gòu)成第一分存儲室的邊界的、例如被直接構(gòu)造在偏移活塞上的第 一分存儲面及構(gòu)成第二分存儲室的邊界的、構(gòu)造在節(jié)流活塞上的第二 分存儲面。通過該結(jié)構(gòu)方式，可使偏移活塞的行程運(yùn)動相對于變換器 活塞被阻尼，這在大的第二變換比期間伴隨著噴嘴針的打開運(yùn)動的阻 尼。被阻尼的針運(yùn)動減小了由致動器，變換器活塞，偏移活塞及噴嘴 針組成的系統(tǒng)的振動激勵。由此使噴射過程更穩(wěn)定及具有可重復(fù)出現(xiàn) 的精度。此外可避免噴嘴針的突然"突跳"、即在從第一變換比向第 二變換比過渡時不可控制的高的速度上升。以此方式也可相對精確地 控制大的針行程。根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的其它重要的特征及優(yōu)點(diǎn)可由從屬權(quán)利要求、 附圖及借助附圖的所屬附圖描述中得到。


根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的實(shí)施例被表示在附圖中并將在下面對其進(jìn) 行詳細(xì)描述，其中相同的參考標(biāo)號表示相同的或類似的或功能上相同 的部件。附圖各概要地表示圖l:以縱截面表示的根據(jù)本發(fā)明的一個極其簡化地表示的噴嘴
的原理圖，圖2:如圖l中的視圖，但表示另一實(shí)施形式中根據(jù)本發(fā)明的噴 嘴的一個局部，圖3至7:如圖2的視圖，但表示其它的不同實(shí)施形式。 實(shí)施例的說明按照圖1，根據(jù)本發(fā)明的噴嘴1包括一個噴嘴體2，該噴嘴體具 有至少一個噴射孔3。該噴嘴1被設(shè)計(jì)來用于內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)尤其 可設(shè)置在一個機(jī)動車中，并且該噴嘴1用于將燃料噴射到一個噴射腔 4中，噴嘴1在安裝狀態(tài)中至少在所述至少一個噴射孔3的區(qū)域中伸入到該噴射腔中。噴嘴1包括一個噴嘴針5,它可以是一個針聯(lián)合體6的組成部分 并且借助它可控制通過所述至少一個噴射孔3的燃料噴射。為此，噴 嘴針5用其針尖7與一個針座8相互配合。如果噴嘴針5坐落在其針 座8中，則該至少一個噴射孔3被阻塞，這就是說，至少一個噴射孔 3被與一個饋給通路9隔開，通過該饋給通路提供處于噴射壓力下的 燃料及燃料被輸送給所述至少一個噴射孔3。在本例中，饋給通路9穿過噴嘴體2的內(nèi)部，以致設(shè)置在噴嘴體 2中的部件在饋給通路9中好似"浮游"在燃料中。但原則上也可有 饋給通路9的另外的導(dǎo)通可能性。噴嘴針5或針聯(lián)合體6其行程可調(diào)節(jié)地被支承在噴嘴體2中。這 里，該支承通過第一支承套管10來實(shí)現(xiàn)，針聯(lián)合體6或噴嘴針5用 一個遠(yuǎn)離針尖7的端部插入在該支承套管中。第一支承套管10被固 定在一個中間板11上，該中間板構(gòu)成噴嘴體2的一個組成部分。在 此，中間板11將噴嘴1分成一個包含噴嘴針5的針區(qū)域及一個包含 變換器活塞12及一個致動器13的變換器區(qū)域。借助至少一個連接通 道14使饋給通路9穿通過中間板11。 噴嘴針5或針聯(lián)合體6被一個關(guān)閉壓力彈簧15向噴嘴針5的關(guān) 閉方向上預(yù)加載。在此情況下關(guān)閉壓力彈簧15的一側(cè)支撐在噴嘴針5 或針聯(lián)合體6的一個階臺16上及另一側(cè)支撐在第一支承套管10上。
噴嘴針5或針聯(lián)合體6具有一個控制面17，確切地說在背離所 述至少一個噴射孔3的一側(cè)上?？刂泼?7在軸向上構(gòu)成了一個控制 室18的邊界，該控制室此外在軸向上在控制面17的對面由中間板構(gòu) 成邊界。此外，該控制室18在徑向上被第一支承套管10包圍。控制 室18可通過一個控制室通路19與饋給通路9液壓聯(lián)接。該控制室通 路19在這里例如可以被構(gòu)成在噴嘴針5或針聯(lián)合體6與第一支承套 管IO之間的支承區(qū)域中，例如作為支承間隙或作為至少一個縱向槽， 該縱向槽可被構(gòu)成在第一支承套管10中和/或在噴嘴針5或針聯(lián)合體 6中。并且也可以是，控制室通路19通過穿過第一支承套管10的一 個橫向孔來實(shí)現(xiàn)，該橫向孔使控制室18與饋給通路9液壓連接。在 此，該控制室通路19是節(jié)流的。
如上所述，噴嘴1包括變換器活塞12，該變換器活塞與致動器 13在驅(qū)動上聯(lián)接。變換器活塞12行程可調(diào)節(jié)地支承在噴嘴體2中。 為此，變換器活塞12被插在一個第二支承套管20中，后者與中間板 12固定地連接。變換器活塞12與致動器13之間的驅(qū)動聯(lián)接將引起 致動器13的行程調(diào)節(jié)強(qiáng)制地產(chǎn)生變換器活塞12相同的行程調(diào)節(jié)。致 動器13合乎目的地被構(gòu)造成壓電致動器，它在通電流的狀態(tài)中在行 程方向上具有比不通電流的狀態(tài)中大的尺寸。變換器活塞12具有一個變換器面21，該變換器面軸向上構(gòu)成了 一個耦合室22的邊界。變換器面21被構(gòu)造成環(huán)形的。軸向上在變換 器面21的對面，該耦合室22由中間板11在軸向上構(gòu)成邊界。此外， 在徑向上該耦合室22由第二支承套管20構(gòu)成邊界。耦合室22通過 一個控制通路23與控制室18液壓聯(lián)接?？刂仆?3在這里以至少
一個孔的形式來實(shí)現(xiàn)，該孔穿過中間板ll。耦合室22可通過一個耦合室通路24與饋給通路9液壓聯(lián)接。在 此，耦合室通路24可在徑向上構(gòu)成在變換器活塞12與第二支承套管 20之間，例如作為徑向間隙或作為至少一個在第二支承套管20中和/ 或變換器活塞12中的縱向槽構(gòu)成。并且原則上也可以是，耦合室通 路24由一個橫向孔來構(gòu)成，該橫向孔穿過第二支承套管20及它使耦 合室22與饋給通路9相連接。該耦合室通路24是節(jié)流的。根據(jù)本發(fā)明，噴嘴1還構(gòu)造有一個偏移活塞25，它行程可調(diào)節(jié) 地支承在變換器活塞12中。為此，該變換器活塞12被構(gòu)造成一個單 側(cè)上敞開的空心活塞。偏移活塞25伸入到耦合室22中及在那里具有 一個偏移面26,該偏移面也相應(yīng)地構(gòu)成耦合室22的邊界。在與偏移 面26背著的一側(cè)上，偏移活塞25還具有一個存儲面27，該存儲面構(gòu) 成了構(gòu)造在變換器活塞12中的一個存儲室28的邊界。變換器活塞12可選擇地具有至少一個節(jié)流部分29，它使存儲室 28與饋給通路9液壓聯(lián)接。變換地或附加地，偏移活塞25也可包含 一個節(jié)流部分30，它使存儲空間28與耦合室22液壓聯(lián)接。這樣的節(jié) 流部分30也可在徑向上構(gòu)成在偏移活塞25與變換器活塞12之間， 例如以相應(yīng)的徑向間隙的形式和/或以變換器活塞12中的和/或偏移 活塞25中的至少一個縱向槽的形式。偏移活塞25借助一個復(fù)位彈簧31被軸向上向著一個止擋32預(yù) 加載。在此，該復(fù)位彈簧31—側(cè)支撐在變換器活塞12上及另一側(cè)支 撐在偏移活塞25上，確切地支撐在其存儲面27上。止擋32相對噴 嘴體2位置固定地設(shè)置。在本例中止擋32被構(gòu)成在中間板11上。偏 移活塞25與止擋32之間的接觸這樣合乎目的地實(shí)現(xiàn)，使得偏移面26 盡可能大。在本例中該接觸部分近似點(diǎn)狀，它通過在偏移面26的區(qū) 域中偏移活塞25的凸形造型來實(shí)現(xiàn)。
變換器活塞12被一個打開壓力彈簧33在其打開方向上預(yù)加載。 這里，打開壓力彈簧33 —側(cè)支撐在第二支承套管20上及另一側(cè)支承 在變換器活塞12的一個凸緣34上。合乎目的地，存儲室28的容積大于耦合室22與控制室18的總?cè)莘e。盡管在這里所示的實(shí)施形式中，耦合室22及控制室18構(gòu)成通過 控制通路23相互連接的單獨(dú)的室，但在另外的實(shí)施形式中也可以是， 其中控制室18與耦合室22結(jié)合成一個共同的室。根據(jù)本發(fā)明的噴嘴1如下地工作在圖1所示的初始狀態(tài)中，噴嘴針5位于針座8上。與此相應(yīng)地， 所述至少一個噴射孔3被阻塞?？刂泼?7到中間板11具有其最大的 距離。因此控制室18具有其最大容積。致動器13被通電流及由此具 有其最大伸長。與此相應(yīng)地，變換器活塞12已向中間板11的方向最 大地移動。因此耦合室22具有其最小容積。此外，偏移活塞25接觸 在止擋32上。在存儲室28中，在耦合室22中及在控制室18中具有 與饋給通路9中相同的壓力，即噴射壓力。為了通過所述至少一個噴射孔3向噴射腔4中進(jìn)行燃料的噴射， 致動器13被去除電流，即致動器13的通電被中斷，因此致動器13 反向地工作。這意味著，為了關(guān)閉所述至少一個噴射孔3，致動器13 必需被通電流。當(dāng)致動器13被去除電流時，該致動器收縮及完成一個由箭頭表 示的致動器行程35。變換器活塞12被強(qiáng)制地跟隨該行程調(diào)節(jié)，由此 使該變換器活塞離開中間板11 。在此情況下, 一方面使耦合室22的容 積增大，隨之而來的是耦合室22中的壓力下降。在此情況下，另一 方面也使存儲室28的容積增大，因?yàn)槠苹钊?5 —如既往地保持被 預(yù)加載在其止擋32上。隨著存儲室容積的增大，在存儲室28中產(chǎn)生相應(yīng)的壓力下降。通過控制室18與耦合室22之間的液壓聯(lián)接，在耦合室22中形 成的壓力下降被直接地傳播到控制室18中。因?yàn)榇鎯κ?8 -如上 所述地-至少在初始狀態(tài)中-具有比耦合室22及控制室18的總 容積大的容積，存儲室28中的壓力比耦合室22中及控制室18中的 壓力下降得慢。與此相應(yīng)地作用在存儲面27上的壓力大于作用在偏 移面26上的壓力。其結(jié)果是偏移活塞25首先保持被預(yù)加載在其止擋 32上。隨著控制室18中壓力下降，在關(guān)閉方向上作用在噴嘴針5上的 力也下降。從一個預(yù)定的控制壓力起作用在噴嘴針5上或針聯(lián)合體6 上的打開力大于起作用的關(guān)閉力。與此相應(yīng)地，噴嘴針5從針座8上 抬起。其結(jié)果是所述至少一個噴射孔3與饋給通路9連通。噴射過程 開始。為了使作用在打開方向上的壓力導(dǎo)入噴嘴針5或針聯(lián)合體6上， 噴嘴針5或針聯(lián)合體6構(gòu)造有至少一個壓力階臺36或/及37,它/它 們持久地與饋給通路9液壓聯(lián)接。在該打開運(yùn)動的第一階段期間，在變換器活塞12的行程運(yùn)動與 噴嘴針5的行程運(yùn)動之間具有第一變換比。該第一變換比至少起初由 控制面17與變換器面21的面積比來確定。在此情況下該第一變換比 相對地小，以致變換器活塞12的小行程也引起噴嘴針5相對小的行 程，但該行程已經(jīng)會大于變換器活塞12的行程。如果僅要實(shí)現(xiàn)一個 小的噴射量，則可在該第一階段內(nèi)-在該期間出現(xiàn)第一變換比-使致動器13再通電流，以便停止已引起的打開運(yùn)動并相反地運(yùn)動。 變換器活塞12的打開運(yùn)動受到打開壓力彈簧33的有力支持，而關(guān)閉 壓力彈簧15則支持噴嘴針5的關(guān)閉運(yùn)動。但當(dāng)要實(shí)現(xiàn)更大的噴射量時，致動器13的電流去除被較長地維 持，以致變換器活塞可更遠(yuǎn)地離開中間板11。與此相應(yīng)地，噴嘴針5 也可從其針座8上抬起得更遠(yuǎn)。隨著噴嘴針5由針座8上抬起，在一 個室38中可建立一個增大的壓力，由該室38引出所述至少一個噴射 孔3及當(dāng)噴嘴針5移入針座8中時該室由一個構(gòu)成在針尖7上的配合 面39構(gòu)成邊界。以此方式使在打開方向上作用在針聯(lián)合體6上的力 增大，這附加地加速了噴嘴針5的打開運(yùn)動。這將引起控制室18 的容積比耦合室22的容積快的下降。其后果是在控制室18中及在耦 合室22中形成壓力的升高。該壓力升高將導(dǎo)致從噴嘴針5的一個 尤其是預(yù)定的打開行程起在偏移活塞25上作用于偏移面26上的力大 于作用在存儲面27上的力，即大于復(fù)位彈簧31的復(fù)位力及存儲室28 中所具有的壓力產(chǎn)生的力。由此導(dǎo)入打開運(yùn)動的第二階段。在打開運(yùn)動的第二階段期間，偏移活塞25從止擋32上抬起及尤 其是移入存儲室28中。由此，對于變換器活塞12的行程與噴嘴針5 的行程之間的變換比得到一個新的值。該新的第二變換比通過控制面 17的面積與變換器面21及偏移面26的總面積之比來確定。因此，變 換器活塞12的行程運(yùn)動與偏移活塞25的行程運(yùn)動一起產(chǎn)生出噴嘴針 5的相對大的行程移動。其結(jié)果是，對于噴嘴針5得到一個特別高的 打開速度，此外，可實(shí)現(xiàn)相對大的打開行程。在此情況下，通過大的 第二打開變換比同時可使致動器13的為此所需的行程保持相對地小， 因此，致動器13及由此噴嘴1可具有相對小的結(jié)構(gòu)。因此，在根據(jù)本發(fā)明的噴嘴1中控制面17，變換器面21，偏移 面26，存儲面27，最大可能的致動器行程及最大可能的噴嘴針行程 彼此被這樣地協(xié)調(diào)，使得在致動器13為打開噴嘴針5的行程調(diào)節(jié)時 產(chǎn)生出用于噴嘴針5的所述的兩階段的或兩級的行程調(diào)節(jié)。在第一階 段或第一級期間，偏移活塞25靠觸在其止擋32上，變換比相對地小。 與此不同地，在第二階段或第二級期間偏移活塞25離開其止擋32。
所屬的變換比相對地大。
根據(jù)圖2至4，合乎要求的是，在第二階段期間阻尼噴嘴針5的 打開運(yùn)動，例如為了避免由噴嘴針5、變換器活塞12及致動器13組 成的可振動系統(tǒng)的不希望有的振動特性。這將通過偏移活塞25的行 程運(yùn)動的阻尼來實(shí)現(xiàn)。為此目的，在這里所示的實(shí)施形式中存儲室28 被分成第一分存儲室40及第二分存儲室41。此外設(shè)有一個節(jié)流活塞 42，它與偏移活塞25在驅(qū)動上耦合，至少用于壓力的傳遞。節(jié)流活 塞42也是行程可調(diào)節(jié)地支承在變換器活塞12中及包含一個節(jié)流通路 43，該節(jié)流通路使兩個分存儲室40及41彼此形成節(jié)流的液壓聯(lián)接。
在根據(jù)圖2的實(shí)施形式中，節(jié)流通路43合乎目的地具有一個節(jié) 流部分44，該節(jié)流部分被設(shè)置在一個縱向孔45與一個橫向孔46之間， 其中縱向孔通入到第二分存儲室41中，而橫向孔通入第一分存儲室 40中。在圖2及3的實(shí)施形式中，節(jié)流活塞42與偏移活塞25固定地連接。
此外，在圖2至4的實(shí)施形式中，存儲面27被分成第一分存儲 面47及第二分存儲面48。至少在圖2及3的方案中第一分存儲面47 直接地構(gòu)造在偏移活塞25上及構(gòu)成了第一分存儲室40的邊界。與此 不同地，第二分存儲面1H被構(gòu)成在節(jié)流活塞42上及構(gòu)成了第二分存 儲室41的邊界。
在根據(jù)圖2的方案中，偏移活塞25向存儲室28的移入被這樣地 節(jié)流，即對此燃料必需由第二分存儲室41通過節(jié)流通路43壓入到第 一分存儲室40中。
根據(jù)圖3的實(shí)施形式與根據(jù)圖2的實(shí)施形式的區(qū)別在于,節(jié)流通 路43在節(jié)流活塞42上具有徑向的通路端部。節(jié)流部分44在此構(gòu)成 該通路端部。此外，節(jié)流活塞42包括一個旁路通路49，這里該旁路 通路由縱向孔45與橫向孔46之間的連接孔50來實(shí)現(xiàn)。因此該旁路通路49旁路了節(jié)流通路43及還在這里構(gòu)造有一個止回閥51，該止回 閥在節(jié)流活塞42移入第二分存儲室41中時阻斷。此外，在根據(jù)圖3的實(shí)施形式中，節(jié)流通路43與節(jié)流活塞行程 相關(guān)地被控制。當(dāng)偏移活塞25移入存儲室28時，首先燃料體積由第 二分存儲室41通過節(jié)流通路43被壓入到第一分存儲室40中。在該 運(yùn)動時，止回閥51閉鎖連接孔50。從一個確定的移入行程起，變換 器活塞12的控制邊棱52移過所述的通路端、即這里的節(jié)流部分44， 由此阻斷了節(jié)流通路43。當(dāng)偏移活塞25由存儲室28移出時，止回閥51打開，由此打開 旁路通路49及節(jié)流通路43可被旁路。因此偏移活塞25的移出運(yùn)動 不被節(jié)流并且還受到復(fù)位彈簧31的支持。這將導(dǎo)致可相對快速地 調(diào)節(jié)到初始狀態(tài)及可使噴嘴針5相對快速地回到其針座8中。因此， 用于結(jié)束噴射過程的關(guān)閉過程可相對快速及精確地被控制。根據(jù)圖4的實(shí)施形式也具有一個由節(jié)流活塞行程控制的節(jié)流通 路43及一個具有止回閥51的旁路通路49。根據(jù)圖4的實(shí)施形式與根 據(jù)圖2及3的實(shí)施形式的區(qū)別在于，節(jié)流活塞42與偏移活塞25是分 開的部件，它們僅是彼此松動地靠觸。在此情況下，復(fù)位彈簧31驅(qū) 動節(jié)流活塞42及通過它驅(qū)動偏移活塞25。這里，旁路通路49具有一 個軸向的出口端53，當(dāng)偏移活塞25與節(jié)流活塞42之間軸向地接觸時 該出口端被關(guān)閉。當(dāng)偏移活塞25移入存儲室28時該偏移活塞支撐在 節(jié)流活塞42上及驅(qū)動它移入到第二分存儲室41中。因?yàn)樵诖饲闆r下 旁路通路49被關(guān)閉，節(jié)流通路43有效及偏移活塞25的移入運(yùn)動被 節(jié)流。對于移出，偏移活塞25可從節(jié)流活塞42上抬起，由此，旁路 通路49被打開。偏移活塞25可由此相對快速及相對無阻尼地移出及 占據(jù)與止擋32接觸的初始位置。節(jié)流活塞42通過復(fù)位彈簧31的驅(qū) 動跟隨其后。在旁路通路49中可設(shè)置另一節(jié)流部分54。 在根據(jù)圖4的實(shí)施形式中，止回閥51由偏移活塞25與節(jié)流活塞 42的相互配合而構(gòu)成。在根據(jù)圖4的實(shí)施形式中，第一分存儲面47 本身構(gòu)成在偏移活塞25上。視節(jié)流活塞42的支撐在偏移活塞25上 的端頭55的密封性而定，第一分存儲面47也可被構(gòu)造在該端頭55上。此外，根據(jù)圖5至7，噴嘴1在偏移活塞25的區(qū)域中構(gòu)造有一 個偏移通路56。在這里所示的實(shí)施形式中，該偏移通路56由一個偏 移通道57構(gòu)成，該偏移通道從存儲面27穿過偏移活塞25直到偏移 面26及尤其同軸心地設(shè)置在該偏移活塞中。變換地，偏移通路56或 偏移通道57也可具有任意其它的形狀及布置。例如偏移通路56可通 過一個傾斜地設(shè)置在偏移活塞25中的偏移通道57來構(gòu)成。當(dāng)偏移活 塞25從止擋32上抬起時，偏移通路56或偏移通道57導(dǎo)致存儲面27 與偏移面26之間的液壓聯(lián)接及由此導(dǎo)致存儲室28與耦合室22之間 的液壓聯(lián)接。此外，偏移通路56被這樣地構(gòu)造，使得當(dāng)偏移活塞25 靠觸在止擋32上時它被阻斷。在這里所示的優(yōu)選實(shí)施形式中，在偏 移活塞25的初始狀態(tài)中、即在偏移活塞25靠觸在止擋32上時偏移 通路56的阻斷作用是這樣實(shí)現(xiàn)的偏移活塞25在其偏移面26上具 有一個環(huán)形的密封區(qū)58。該密封區(qū)58包圍著偏移通道57的一個開口 59，該開口配置給偏移面或位于該偏移面中。在初始狀態(tài)中，偏移活 塞25用其密封區(qū)58靠觸在止擋32上。密封區(qū)58由此將偏移通路56 與耦合室22密封地隔開。與在圖5至7中偏移通道57的中心布置不 同地，在另一實(shí)施形式中偏移活塞25和/或中間板11可被這樣地構(gòu) 造，使得密封面58可位于其它任意的直徑上，例如可位于偏移活塞 25的外徑上。根據(jù)圖6，偏移通路56被節(jié)流。例如為此節(jié)流通路56包括一個 節(jié)流部分60。在本例中節(jié)流部分60被設(shè)置在偏移通道57中。
根據(jù)圖7，偏移通路56可選擇地這樣構(gòu)成，即在偏移活塞25的 一個預(yù)定的偏移行程時或從一個預(yù)定的偏移行程起-在該偏移行程 時偏移活塞25運(yùn)動入存儲室28，偏移通路被阻斷。這里它例如借助 一個存儲室截止閥61來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)達(dá)到該預(yù)定的偏移行程時，該截止 閥在這里阻斷偏移通道57。為此，該存儲室截止閥61例如包括一個 閥元件62，它與一個圓形的閥座63相互配合。該閥座63被構(gòu)成在偏 移活塞25上，確切地在其存儲面27上。在此情況下，閥座63包圍 著偏移通道57的一個開口64，該開口配置給存儲面27、即位于該存 儲面中。當(dāng)達(dá)到所述預(yù)定的偏移行程時閥元件62移入到其閥座63上 并密封地阻斷偏移通道57的所述開口 64。這里示范地，閥元件62構(gòu) 造有一個平的端面；閥座63則與此互補(bǔ)地成形。作為替換方案，閥 元件62也可具有任何其它適合的形狀，例如錐形或球形，閥座63則 分別互補(bǔ)地成形。顯然地，根據(jù)圖5至7的實(shí)施形式的各個特征可與圖1至4的實(shí) 施形式的特征幾乎任意組合。在不穩(wěn)定的工作狀態(tài)中，尤其與饋給通路9中升高的燃料壓力相 關(guān)地，原則上可以在耦合室22中壓力升高到這種程度，使得偏移 活塞25從止擋32上抬起，盡管致動器還未為執(zhí)行打開行程而被控制。 這例如可歸因于被關(guān)閉在相對大的存儲室28中的液壓體積的相對可 壓縮性。如果當(dāng)偏移活塞25從止擋32上抬起時，為了執(zhí)行噴射過程 操作了噴嘴1，則在變換器活塞12的打開行程中從一開始就出現(xiàn)了第 二變換比，在該變換比時變換器活塞12以高的速度但以小的力被致 動器13向后退。由此一方面使噴射過程在噴射的燃料量方面的精確 性受到顯著的影響。同時通過改變的壓力比偏移活塞25可被在相反 方向上運(yùn)動，由此，耦合室22中所需的壓力降不會產(chǎn)生或僅延遲地 產(chǎn)生。在極端情況下噴嘴針5保持關(guān)閉。
這里，在圖5至7的實(shí)施形式中所設(shè)置的偏移通路56將對此加以 補(bǔ)救。因?yàn)橐坏┰谙鄳?yīng)的不穩(wěn)定工作狀態(tài)時在耦合室22中升高的壓 力使偏移活塞25從止擋32上抬起，通過偏移通路56將在存儲室28 與耦合室22之間實(shí)現(xiàn)壓力平衡。復(fù)位彈簧31則可使偏移活塞25又 回移到初始位置中，在該初始位置中偏移活塞靠觸在止擋32上。由 此保證在致動器13的打開操作時，偏移活塞25首先靠觸在止擋32 上，以致在打開操作開始時具有第一變換比。在該變換比時變換器活 塞12慢速地、對此以大的力由致動器13向后退。偏移通路56的節(jié)流部分60或節(jié)流用于當(dāng)從第一變換比到第二 變換比的所需轉(zhuǎn)換時，在這樣的程度上節(jié)流地實(shí)現(xiàn)耦合室22與存儲 室28之間的壓力平衡，使得偏移活塞25按照規(guī)定地從止擋32上抬 起并且在噴射過程的持續(xù)時間中保持抬起。在此，用于針打開的第二階段或第二級的存儲室截止閥61可保 證當(dāng)達(dá)到偏移活塞25的偏移行程時結(jié)束耦合室22與存儲室28之 間的壓力平衡。并且由此可避免偏移活塞25過早地返回到其止擋32 上。參考標(biāo)號表l噴嘴14連接通道2噴嘴體15關(guān)閉壓力彈簧3噴射孔16在部件5, 6上的階臺4噴射腔17控制面5噴嘴針18控制室6針聯(lián)合體19控制室通路7針尖20第二支承套管8針座21變換器面9饋給通路22親合室10第一套管23控制通路11中間板24耦合室通路12變換器活塞25偏移活塞13致動器26偏移面27存儲面28存儲室29節(jié)流部分40第一分存儲室30節(jié)流部分41第二分存儲室31復(fù)位彈簧42節(jié)流活塞32止擋43節(jié)流通路33打開壓力彈簧44節(jié)流部分34凸緣45縱向孔35致動器行程46橫向孔36壓力階臺47第一分存儲面37壓力階臺48第二分存儲面38室49旁路通路39配合面50連接孔51止回閥54節(jié)流部分52控制邊棱5542的端頭5349的出口端56偏移通路57偏移通道58密封區(qū)5957的開口60節(jié)流部分61存儲室截止閥62閥元件63閥座6457的開口
權(quán)利要求
1. 用于內(nèi)燃機(jī)的噴嘴，尤其用在機(jī)動車中，具有 一個噴嘴體(2)，它具有至少一個噴射孔(3)，一個在噴嘴體(2)可行程調(diào)節(jié)地被支承的噴嘴針(5)，借助它 可控制燃料通過該至少一個噴射孔(3)的噴射，一個變換器活塞(12)，它與致動器(13)形成驅(qū)動聯(lián)接及具有 一個變換器面(21)，其中，噴嘴針(5)或一個包括該噴嘴針(5)的針聯(lián)合體(6) 具有一個控制面(17)，該控制面與該變換器面(21)液壓聯(lián)接，其特征在于在變換器活塞(12)中行程可調(diào)節(jié)地支承著一個偏移活塞(25)， 偏移活塞(25)具有一個偏移面(26)，該偏移面與變換器面(21) 液壓聯(lián)接，偏移活塞(25)在一個初始狀態(tài)中靠觸在一個相對噴嘴體(2) 位置固定的止擋(32)上，在該初始狀態(tài)中噴嘴針(5)關(guān)閉該至少 一個噴射孔(3)，偏移活塞(21)具有一個存儲面(27),該存儲面構(gòu)成了一個構(gòu) 造在變換器活塞(12)中的存儲室(28)的邊界。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，其特征在于 變換器面(21)構(gòu)成了一個耦合室(22)的邊界， 控制面(10)構(gòu)成了一個控制室(18)的邊界，耦合室(22)及控制室(18)或者被構(gòu)造成分開的、通過一個控 制通路(23)彼此液壓連接的室或者被構(gòu)造成一個共同的室。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的噴嘴，其特征在于存儲室(28)的容積大 于耦合室(22)與控制室(18)的總?cè)莘e。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)的噴嘴，其特征在于偏移面(26)構(gòu)成了一個耦合室(22)的邊界，該耦合室也由變 換器面(21)構(gòu)成邊界，和/或控制面(17)，變換器面(21)，偏移面(26)，存儲面(27)，最 大可能的致動器行程及最大可能的噴嘴針行程彼此被這樣地協(xié)調(diào)，以 致在致動器(13)的為打開噴嘴針(5)的行程調(diào)節(jié)時產(chǎn)生出用于噴 嘴針(5)的兩階段的行程調(diào)節(jié)，在第一階段期間偏移活塞(25)靠 觸在止擋(32)上，及在第二階段期間偏移活塞離開止擋(32)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)的噴嘴，其特征在于存儲室(28)被分成第一分存儲室(40)及第二分存儲室(41)， 設(shè)有一個節(jié)流活塞(42)，它與偏移活塞(25)在驅(qū)動上聯(lián)接， 至少用于壓力的傳遞，該節(jié)流活塞行程可調(diào)節(jié)地支承在變換器活塞 (12)中及包括一個使兩個分存儲室(40， 41)彼此液壓聯(lián)接的節(jié)流 通路(43)，存儲面(27)被分成一個構(gòu)成第一分存儲室(40)的邊界的第一 分存儲面(47)及一個構(gòu)成第二分存儲室(41)的邊界的、構(gòu)造在節(jié) 流活塞(42)上的第二分存儲面(48)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的噴嘴，其特征在于 節(jié)流通路(43)具有一個節(jié)流部分(44)，節(jié)流活塞(42)包括一個旁路通路(49)，該旁路通路旁路節(jié)流 部分(44)及具有一個止回閥(51)，當(dāng)節(jié)流活塞(42〉移入第二分 存儲室(41)時該止回閥截止。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的噴嘴，其特征在于 偏移活塞(25)及節(jié)流活塞(42)構(gòu)成分開的部件， 偏移活塞(25)當(dāng)移入第一分存儲室(40)中時支撐在節(jié)流活塞(43)上及驅(qū)動該節(jié)流活塞移入第二分存儲室(41)，當(dāng)節(jié)流活塞(42)移入第二分存儲室(41)時偏移活塞(25)阻 斷旁路通路(49)的出口端(53)，偏移活塞(25)當(dāng)由第一分存儲室(40)移出時從節(jié)流活塞(42) 上抬起及打開旁路通路(49)的出口端(53)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中一項(xiàng)的噴嘴，其特征在于 節(jié)流通路(43)被根據(jù)節(jié)流活塞的行程來控制，和/或 節(jié)流通路(43)具有一個徑向地設(shè)置在節(jié)流活塞(42)上的通路端，其中為了阻斷節(jié)流通路(43)節(jié)流活塞(42)在這樣的程度上移 入第二分存儲室(41)，直到一個構(gòu)造在變換器活塞(12)上的控制 邊棱(52)移過了該通路端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)的噴嘴，其特征在于設(shè)有一個偏 移通路(56)，當(dāng)偏移活塞(25)從止擋(32)上抬起時該偏移通路 使存儲面(27)與偏移面(26)液壓聯(lián)接及當(dāng)偏移活塞(25)靠觸在 止擋(32)上時該偏移通路被阻斷。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的噴嘴，其特征在于偏移通路(56)由一個偏移通道(57)構(gòu)成，它從存儲面(27) 直到偏移面(26)地穿過偏移活塞(25)，和/或偏移活塞(25)在其偏移面(26)上具有一個環(huán)形的密封區(qū)(58)， 在初始狀態(tài)中偏移活塞(25)借助該密封區(qū)靠觸在止擋(32)上及該 密封區(qū)包圍著偏移通道(57)的一個配置給該偏移面(26)的開口 (59), 和/或偏移通路(56)和/或偏移通道(57)被節(jié)流或包括一個節(jié)流部 分(60)，和/或偏移通路(56)和/或偏移通道(57)在偏移活塞(25)的一個 預(yù)定的移入存儲室(28)的偏移行程上時或自該偏移行程起被阻斷， 和/或 設(shè)有一個存儲室截止閥(61)，當(dāng)達(dá)到該預(yù)定偏移行程時，該截 止閥阻斷偏移通路(56)和/或偏移通道(57)，和/或存儲室截止閥(61)的一個閥元件(62)與一個圓形的閥座(63) 相互配合，該閥座被構(gòu)成在存儲面(27)上及包圍著偏移通道(57) 的一個配置給存儲面(27)的開口 (64)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的噴嘴(1)，尤其用在機(jī)動車中，它具有一個噴嘴體(2)，它具有至少一個噴射孔(3)，一個在噴嘴體(2)可行程調(diào)節(jié)地被支承的噴嘴針(5)，借助它可控制燃料通過該至少一個噴射孔(3)的噴射，一個變換器活塞(12)，它與致動器(13)形成驅(qū)動聯(lián)接及具有一個變換器面(21)，其中，噴嘴針(5)或一個包括該噴嘴針(5)的針聯(lián)合體(6)具有一個控制面(17)，該控制面與該變換器面(21)液壓聯(lián)接耦合，為了能精確地控制小以及大的噴射量，在變換器活塞(12)中行程可調(diào)節(jié)地支承著一個偏移活塞(25)，偏移活塞(25)具有一個偏移面(26)，該偏移面與變換器面(21)液壓聯(lián)接，偏移活塞(25)在一個初始狀態(tài)中靠觸在一個相對噴嘴體(2)位置固定的止擋(32)上，在該初始狀態(tài)中噴嘴針(5)關(guān)閉該至少一個噴射孔(3)，偏移活塞(21)具有一個存儲面(27)，該存儲面構(gòu)成了一個構(gòu)造在變換器活塞(12)中的存儲室(28)的邊界。
文檔編號F02M51/06GK101124397SQ200580048441
公開日2008年2月13日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者A·拉烏, A·格林貝格爾, M·鮑爾, W·施特克萊茵 申請人:羅伯特·博世有限公司