專利名稱：噴油閥的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1所述種類的噴油閥。
從DE-PS 39 43 005中公知一種可電磁操作的噴油閥，在這種閥中，在閥座部位配置了多個圓盤形的元件。在磁路勵磁時，一個作為扁平銜鐵起作用的扁平閥板從一個與其共同作用的、位于對面的閥座板上抬起，它們共同構(gòu)成了圓盤閥(Plattenventil)的一部分。在閥座板上游配置了一個渦旋元件，這個渦旋元件使流動到閥座的燃油處于一個圓形的旋轉(zhuǎn)運動中。一個止擋板限制閥板在與閥座板相對一側(cè)的軸向行程。該閥板以較大的間隙被渦旋元件包圍；因此，渦旋元件承擔(dān)閥板的一定導(dǎo)向作用。在渦旋元件中，在其下端面?zhèn)仍O(shè)置了多個切向伸展的槽，這些槽從外圍起到達渦旋腔中心。將渦旋元件下端面平放到閥座板上，則這些槽作為渦旋通道起作用。
由WO 96/11335已經(jīng)公知了一種噴油閥，在其下游端部安置了一個帶有渦旋產(chǎn)生件的多片霧化附件。這個霧化附件在安裝于閥座架內(nèi)的盤狀導(dǎo)向元件及閥座的下游被安置在閥座架上，其中，一個附加的支承元件將霧化附件固定在一個規(guī)定的位置中。這個霧化附件被做成兩片或者四片的，其中，各個單片由不銹鋼或者硅制造。在制造圓片內(nèi)孔的幾何形狀尺寸時相應(yīng)地采用傳統(tǒng)的加工方法，例如腐蝕、沖壓或者蝕刻。霧化附件的每個單片被單獨地加工，然后，根據(jù)所要求的圓片數(shù)量將一樣大的圓片相互摞在一起，構(gòu)成完整的霧化附件。
在DE-OS 19607288中已經(jīng)詳細說明了用于制造孔板的所謂多層覆金屬板電鍍，它特別適用于噴油閥。這種通過對不同結(jié)構(gòu)的多次電鍍金屬沉積從而形成整體圓片來制造圓片的原理，應(yīng)該明確地屬于本發(fā)明的公開內(nèi)容。在多個平面或者層中進行微電鍍金屬沉積也可用于在此按照本發(fā)明應(yīng)用的渦旋圓片。
本發(fā)明的優(yōu)點具有按照權(quán)利要求1特征的按照本發(fā)明的噴油閥的優(yōu)點是，采用這種閥可以使要噴射的燃油達到很高的霧化質(zhì)量并且達到與當(dāng)時的要求(例如安裝條件、發(fā)動機配置、油缸造型、火花塞位置)相匹配的可變化造型的噴射或者噴霧形狀。結(jié)果，通過應(yīng)用多層覆金屬板電鍍一渦旋盤，結(jié)合內(nèi)燃機噴油閥的噴油孔板，降低了內(nèi)燃機的廢氣排放并同樣達到了減小燃油消耗量。
以特別有利的方式，在噴油孔板中設(shè)置一個排出孔，借助它可以直接影響從渦旋盤出來的渦旋狀燃油的流動，這樣在產(chǎn)生渦旋之后以簡單的方式進行噴射造型。通過對兩個具有相應(yīng)噴油幾何形狀尺寸的渦旋盤進行幾何配置相互分開調(diào)節(jié)靜態(tài)噴油量和關(guān)系到噴射角度的噴射參數(shù)。用渦旋盤調(diào)節(jié)靜態(tài)流量，而噴霧的噴射角度(不僅射流本身或者噴霧的張開角，而且在傾斜噴油時相對于閥縱向軸線的噴射角γ)用噴油孔板調(diào)節(jié)。
采用在從屬權(quán)利要求中介紹的措施可以有利地進一步構(gòu)造和改進在權(quán)利要求1中說明的噴油閥。
以特別有利的方式相對于閥縱向軸線傾斜地配置噴油孔板的排出孔，這樣，已經(jīng)呈渦旋狀的射流得到一個傾斜的定向，其中，通過不對稱配置排出孔可產(chǎn)生總是特別的噴射圖形和噴霧形狀，這在用噴油閥向內(nèi)燃機一個油缸直接噴油時，是特別有利的。
由于其金屬構(gòu)造，渦旋盤是非常不易破碎的并且可良好地被安裝。采用多層覆金屬板電鍍允許有一個極大的造型自由度，因為可自由選擇渦旋盤中內(nèi)孔部分(入口部分、渦旋通道、渦旋腔、排出孔)的輪廓。特別是同硅盤片相比，在使用硅盤片時由于晶軸原因嚴格預(yù)定了可以達到的輪廓(棱錐臺)，因此本發(fā)明這種靈活造型是很有利的。
特別是同制造硅盤片相比，金屬電鍍沉積具有可選擇各種各樣材料的優(yōu)點。在制造渦旋盤所用的微電鍍(Mikrogalvanik)中，可以使用具有不同電磁特性和硬度的金屬。不同金屬的不同硬度能夠以特別有利的方式獲得起密封作用的一個材料部分。
特別有利的是，通過進行用于金屬沉積的三個電鍍工序來制造三層組成的渦旋盤。在這里，上游的一層是頂層，它完全覆蓋中間渦旋產(chǎn)生層的渦旋腔。該渦旋產(chǎn)生層由一個或者多個材料部分構(gòu)成，由于它們的輪廓造型和相互間幾何位置，預(yù)定了渦旋腔和渦旋通道的輪廓。通過電鍍過程這樣制造相互間沒有分離位置和接合位置的各個層，使它們是連貫的均質(zhì)材料。就這方面來說，這些“層”被理解為設(shè)想的輔助手段。
以有利的方式在渦旋盤中設(shè)置兩個、三個、四個或者六個渦旋通道。根據(jù)所要求的渦旋通道輪廓造型，材料部分可以具有差別很大的形狀，例如可以是隔板形的或者螺旋形的。也可以用有利的方式使渦旋腔、頂層和排出孔的輪廓靈活造型。
在下面的實施例說明中還要詳細介紹其他優(yōu)點。
附圖在附圖中簡單地示出了本發(fā)明的實施例并且在下面的說明中進行了詳細介紹。其中，

圖1以剖面圖示出了一個噴油閥，圖2示出了安裝在噴油閥內(nèi)的多層覆金屬板電鍍—渦旋盤的俯視圖，圖3示出了下游閥端部的第一個實施例，圖4示出了下游閥端部的第二個實施例。其中，圖3和圖4中示出的渦旋盤被沿著圖2中的III-III或者IV-IV線剖切。
圖5示出了一個下游閥端部的第三個實施例。
實施例說明在圖1中舉例示出用于混合壓縮、強迫點火內(nèi)燃機噴油裝置的噴油閥形式的可電磁操作的閥，具有一個至少部分地被電磁線圈1包圍的、用做磁路內(nèi)極、管狀、盡可能為空心圓柱體的鐵心2。該噴油閥特別適用于作為高壓噴油閥向內(nèi)燃機燃燒室直接噴射燃油。
一個例如為階梯狀的塑料線圈架3容納電磁線圈1的繞組，該線圈架3與鐵心2以及一個環(huán)狀的、非磁性的、由電磁線圈1部分包圍的、具有L形橫截面的中間件4相結(jié)合，能夠使噴油閥在電磁線圈1的部位具有特別堅固緊湊和短的結(jié)構(gòu)。
在鐵心2中設(shè)置了一個貫穿的縱向孔7，它沿著閥縱向軸線8延伸。磁路的鐵心2也用做燃油進口接管，在這里，縱向孔7是一個燃油輸入通道。一個外部的是金屬(例如鐵素體)殼體部分14在電磁線圈1之上與鐵心2固定連接，該殼體部分作為外極或者外部的導(dǎo)電元件封閉磁路并且至少在圓周方向完全包圍電磁線圈1。在鐵心2的縱向孔7中，在進油側(cè)設(shè)置了一個燃油過濾器15，該過濾器負責(zé)把那些因其大小可能會引起噴油閥堵塞或者損傷的燃油成分過濾出去。燃油過濾器15例如通過壓入被固定在鐵心2里。
鐵心2同殼體部分14一起構(gòu)成了噴油閥進油側(cè)的端部，在這里，該上部的殼體部分14例如沿軸向方向順流向下看正好延伸超過電磁線圈1。一個下部的管狀殼體部分18與該上部的殼體部分14密封和固定地連接，該下部的殼體部分包圍或者容納了由一個銜鐵19和一個棒形閥針20組成的一個軸向可移動的閥部分或者一個縱向延伸的閥座架21。但是，可移動的閥部分例如可以具有一個扁平的圓盤形狀，帶有一體的銜鐵。兩個殼體部分14和18例如用一道環(huán)繞的焊縫相互固定連接。
在圖1示出的實施例中，下部的殼體部分18和大致管狀的閥座架21通過螺釘固定連接；然而焊接、釬焊或者卷邊同樣是可以采用的接合方法。殼體部分18和閥座架21之間的密封例如用一個密封圈22來進行。閥座架21在其整個軸向延伸中具有一個內(nèi)通孔24，它與閥縱向軸線8同心。
閥座架21用其同時也是整個噴油閥順流向下的下端部25包圍一個裝配入通孔24內(nèi)的圓盤形閥座元件26，該閥座元件具有一個順流向下截錐形逐漸變窄的閥座支承面27。在通孔24里安置了例如棒形的、具有盡可能圓形橫斷面的閥針20，閥針在其順流向下的端部具有一個閥封閉段28。這個例如呈錐形收縮的閥封閉段28以公知的方式同設(shè)置在閥座元件26內(nèi)的閥座支承面27配合作用。在閥座支承面27的下游，緊接著在閥座元件26的凹槽54里安置了一個渦旋盤30，該渦旋盤是采用多層覆金屬板電鍍制造的，例如包括有三個相互層疊沉積的金屬層。另外，在凹槽54里還安裝了一個配置在渦旋盤30之后的噴油孔板31。
以公知的方式電磁操作噴油閥。具有電磁線圈1、鐵心2、殼體部分14和18和銜鐵19的電磁路，用于軸向移動閥針20，和從而逆著安裝在鐵心2縱向孔7內(nèi)的復(fù)位彈簧33的彈力打開噴油閥或者關(guān)閉噴油閥。銜鐵19通過一道焊縫與閥針20的背向閥封閉段28的端部連接，并且對準鐵心2。一方面一個設(shè)置在閥座架21內(nèi)在朝向銜鐵19的一端部上的導(dǎo)向孔34和另一方面一個配置在閥座元件26上游的、具有精確尺寸的導(dǎo)向孔36的圓盤形導(dǎo)向元件35用于閥針20在同銜鐵19一起沿著閥縱向軸線8軸向移動期間的導(dǎo)向。銜鐵19在其軸向移動期間被中間件4包圍。
代替電磁路，也可以在一個可對比的噴油閥中采用一個其他可激勵的激勵器，例如一個壓電疊加件或者通過液壓壓力或者伺服壓力操作可軸向移動的閥部分。
一個插入、壓入或者擰入鐵心2縱向孔7中的調(diào)節(jié)套管38用來調(diào)節(jié)經(jīng)過一個定中心件39將其逆流上游的一側(cè)緊靠在調(diào)節(jié)套管38上的復(fù)位彈簧33的彈簧偏壓，復(fù)位彈簧的另一側(cè)支承在銜鐵19上。在銜鐵19中設(shè)置了一個或者多個類似于孔的流動通道40，通過該流動通道，燃油可以從鐵心2縱向孔7出來經(jīng)過在流動通道40下游構(gòu)造的、在閥座架21內(nèi)的導(dǎo)向孔34附近的連接通道41到達通孔24內(nèi)。
閥針20的行程由閥座元件26的安裝位置預(yù)先確定。在電磁線圈1沒有被激勵時，閥針20的一個終端位置通過閥封閉段28靠置在閥座元件26的閥座支承面27上來確定，而在電磁線圈1被激勵時，閥針20的另一個終端位置通過銜鐵19靠置在鐵心2順流向下的端面上來得到。位于最后提到的止擋部位的零部件表面例如被鍍鉻。
電磁線圈1的電觸點接通及因比而造成的激勵由一個接觸元件43來進行，該接觸元件在線圈架3的外面還配有一個塑料壓力包封件44。塑料壓力包封件44也可以延伸到噴油閥的其他部件上(例如殼體部分14和18)。從塑料壓力包封件44中伸出一根連接電纜45，通過該連接電纜給電磁線圈1供電。塑料壓力包封件44伸入穿過在這個部位中斷的上殼體部分14。
在導(dǎo)向孔34的下游，閥座架21的通孔24例如被做成具有兩個臺階。第一個臺階49用做一個例如是螺旋形壓力彈簧50的支承面。用第二個臺階51提供一個用于兩個圓盤形元件35和26的擴大的安裝空間。包圍閥針20的壓力彈簧50將導(dǎo)向元件35夾緊在閥座架21里，因為它用其與臺階49相反的一側(cè)壓該導(dǎo)向元件35。在閥座支承面27的下游，在閥座元件26中開有一個流出口53。在閥打開時沿著閥座支承面27流動的燃油流過該流出口，以便緊接著進入渦旋盤30和噴油孔板31內(nèi)。噴油孔板31與閥座元件26例如通過焊接或者粘接固定連接，渦旋盤30在凹槽54中被壓緊或者夾緊，因為噴油孔板31由下面支承著渦旋盤30。在圖1中示出的渦旋盤30的固定方案只被簡單地示出并且只指出了許多可能的變型固定方案的一種，從圖3和4中可以看到另外的一種。此外，在用做固定元件的噴油孔板31上構(gòu)造了一個中心排出孔56，現(xiàn)在呈渦旋形的燃油通過該排出孔離開噴油閥，即受到有目的的附加流動影響。
圖2舉例示出了具有大量可能幾何形狀尺寸的一種的渦旋盤30俯視圖。在這樣一種渦旋盤30中，涉及到一個一體的零件，因為各個層被直接地彼此相連沉積，而不是事后才接合。渦旋盤30的這些層被先后電鍍沉積，這樣，由于電鍍附著性，隨后的一層與位于其下面的一層固定連接。
渦旋盤30由三個彼此相連電鍍沉積的平面或者層形成，它們在安裝狀態(tài)中相互軸向上相接。下面根據(jù)其功能將渦旋盤30的三個層分別標示為頂層60、渦旋產(chǎn)生層61和底層62。上面的頂層60的外徑比下面的底層62的外徑小。采用這種方式可以保證，燃油在頂層60上外部流過，并且可以這樣無阻礙地進入在中間的渦旋產(chǎn)生層61上的例如四個渦旋通道66的外部進口部位65內(nèi)。渦旋盤30也可以作成三層以上的，其中，在這種情況下也用可比較的方式來看上面說明的層60、61、62的結(jié)構(gòu)，但是，例如在頂層60的上面產(chǎn)生了一個第四(沒有示出的)結(jié)構(gòu)層，這個層對于一定的安裝條件并且由于入流原因會是有意義的。
上頂層60是一個封閉的金屬層，它沒有用于通流的孔部分。相反，在渦旋產(chǎn)生層61里設(shè)有一個復(fù)雜的孔輪廓，它在該層61的整個軸向厚度上分布。中間層61的孔輪廓是由一個內(nèi)部的例如圓形的渦旋腔68和多個通入渦旋腔68中的渦旋通道66構(gòu)成。通過渦旋通道66切向或者部分切向和部分徑向通入渦旋腔68中的入口，燃油得到了一個旋轉(zhuǎn)脈沖，該旋轉(zhuǎn)脈沖在下底層62的中間圓形排出孔69中也被保留。排出孔69的直徑例如明顯小于緊挨著位于其上面的渦旋腔68的孔尺寸。通過此加強了在渦旋腔68內(nèi)產(chǎn)生的渦旋強度。通過離心力的作用，燃油呈錐孔形噴射。
渦旋腔68和渦旋通道66的輪廓由渦旋產(chǎn)生層61的材料部分61’預(yù)先確定。材料部分61’分別是隔板形的并且與渦旋盤30的外邊緣相隔一定距離構(gòu)成。四個材料部分61’與各自相鄰的材料部分61’盡可能垂直并且相互間以定義的間距構(gòu)成被頂層60覆蓋的渦旋通道66。材料部分61’的在徑向上構(gòu)成渦旋腔68邊界的端部70例如被做成葉片形圓形，這樣，材料部分61’的輪廓已經(jīng)用來使要噴射的燃油產(chǎn)生渦旋，并且構(gòu)成了一個圓形渦旋腔68。材料部分61’的與內(nèi)端70相對的端部71例如在其外輪廓上同樣被做成圓形，而且例如也被加寬，因此預(yù)先給定了一個接合直徑，借助這個接合直徑可以用簡單的方式方法使渦旋盤30插入和固定到凹槽54里的間隔墊圈72里(圖3和圖4)。
渦旋盤30采用電鍍沉積制造，具有多個金屬層(多層覆金屬板電鍍)。由于采用深平版印刷(tiefenlithographisch)、電鍍技術(shù)制造，在輪廓造型方面具有特別的特點，在此從這些特點中以簡短形式摘要地介紹一些特點—各層的整個圓盤面上的厚度不變，—通過深平版印刷結(jié)構(gòu)成型盡可能地使切口與層垂直，它們構(gòu)成了各通流空腔(可能會出現(xiàn)由制造技術(shù)條件決定的、同最佳垂直壁相比大約3°的偏差)，—通過單個結(jié)構(gòu)化金屬層的多層構(gòu)造，形成所希望的側(cè)凹和切口的覆蓋，—切口具有任意的橫截面形狀，它們具有盡可能與軸線平行的壁，
—渦旋盤的單件結(jié)構(gòu)，因為各個金屬沉積直接彼此重疊進行。
在下面的段落里只以簡短形式介紹制造渦旋盤30的方法。用于制造一個孔板的電鍍金屬沉積的整個方法步驟已經(jīng)在DE-OS19607288中詳細地進行了說明。逐漸使用的照相平版法的步驟(UV(紫外線)—深平版印刷)和緊接著微電鍍這種方法的特點是，即使在大平面尺寸時也能保證結(jié)構(gòu)的高精確度，這樣，這種方法可理想地用于很多件數(shù)的大量生產(chǎn)中(高批量能力)。在一次利用或者一個晶片上可以同時制造許多渦旋盤30。
這種方法的起點是一個平面的和穩(wěn)定的基體板，該基體板例如可以由金屬(鈦，鋼)、硅、玻璃或者陶瓷組成。首先可選擇在基體板上至少涂覆一個輔助層。例如在這里涉及到了一個電鍍起始層(例如Ti Cu Ti，Cr Cu Cr，Ni)，為了以后微電鍍的導(dǎo)電需要這個起始層。例如，通過濺射或者通過無電流金屬沉積涂覆該輔助層。在基體板進行了這個預(yù)處理之后，在輔助層整個面積上涂覆、例如滾上或者離心涂鍍光刻膠(光致抗蝕劑)。
在這里，光刻膠厚度應(yīng)該相當(dāng)于在后來的電鍍過程中應(yīng)實現(xiàn)的金屬層厚度，確切地說，相當(dāng)于渦旋盤30下部的底層62的厚度。光刻膠(抗蝕劑)層可以由一層或者多層可照相繪制圖形的薄膜或者液體光刻膠(聚酰亞胺，光致抗蝕劑)組成。如果應(yīng)該有選擇地在以后產(chǎn)生的光刻膠圖形中電鍍一層消耗層，光刻膠的厚度要加大一個消耗層的厚度。要實現(xiàn)的金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)該借助于照相平版印刷掩模(Maske)相反地傳遞到光刻膠中。一種可能性在于，直接通過掩模借助于UV(紫外線)—曝光(印刷電路板曝光器或者半導(dǎo)體曝光器)給光刻膠曝光(UV—深平版印刷)，并且緊接著顯影。
最后在光刻膠中形成的、用于渦旋盤30后來層62的負刻蝕結(jié)構(gòu)，電鍍上金屬(例如Ni，Ni Co，Ni Fe，Ni W，Cu)(金屬分離)。金屬通過電鍍緊密地靠置到負刻蝕結(jié)構(gòu)的輪廓上，這樣，預(yù)先給定的輪廓保持原樣地在這里復(fù)制。為了實現(xiàn)渦旋盤30的結(jié)構(gòu)，必須根據(jù)所要求的層數(shù)從選擇性地涂覆輔助層起重復(fù)這些步驟，這樣，在制造三層的渦旋盤30時，進行三個電鍍工序。對于渦旋盤30的這些層來說，也可以采用不同的金屬材料，然而這些金屬材料只能在各自的新電鍍工序中使用。
在制造渦旋盤30的頂層60時，不僅在導(dǎo)電的材料部分61’而且在渦旋通道66和渦旋腔68部位的不導(dǎo)電光刻膠上沉積金屬。為此，在上述中間層61的光刻膠上覆置上起始層金屬。在上頂層60電鍍沉積之后，原有的光刻膠采用濕化學(xué)(nasschemisch)剝離方法從金屬結(jié)構(gòu)中清除出去。在采用光滑的、鈍化的基體板(基底)時，使渦旋盤30與基底脫離并且分成單個。在采用具有對渦旋盤30良好附著性的基體板時，有選擇地將消耗層相對于基板和渦旋盤30腐蝕掉，因此，渦旋盤30可以從基體板上拿下來并且被分成單個。
在圖3和圖4中示出了按照本發(fā)明造型的閥端部的兩個不同實施例，從基本結(jié)構(gòu)來說，這些閥端部相當(dāng)于圖1中順流下游的閥端部。然而所不同的是，在導(dǎo)向元件35和閥座元件26之間放入一個很扁平的固定墊片81，在其外部范圍內(nèi)，例如采用一道焊縫82使導(dǎo)向元件35和閥座元件26達到固定連接。導(dǎo)向元件35在其外圍至少具有一個槽形的或者削平的燃油流動腔，燃油可以從這里到達閥座支承面27。固定墊片81在流動腔83下面的部位內(nèi)至少具有一個內(nèi)孔84，該內(nèi)孔的尺寸能使燃油暢通無阻地從流動腔83流入并且在閥縱向軸線8的方向中流動。
渦旋盤30和噴油孔板31被安置在閥座元件26的凹槽54里，在這里，噴油孔板31的下端面例如與閥座元件26的下端面平齊地封閉，因此同閥座架21一起構(gòu)成整個噴油閥的順流下游的端部。通過一道環(huán)繞的、借助于激光產(chǎn)生的焊縫73實現(xiàn)噴油孔板31與閥座元件26的固定連接。
渦旋盤平放在噴油孔板31的上端面上，在這里，渦旋盤30又通過間隔墊片72被置于穩(wěn)固不動的位置上。環(huán)形間隔墊片72具有一個盡可能呈三角形的、兩個角削平的橫斷面，還具有一個內(nèi)徑，它相當(dāng)于帶有倒圓的端部71的材料部分61’的外徑。這樣，渦旋盤30可準確匹配地插入間隔墊片72里，在這里，間隔墊片72的下端面坐置在底層62上，因為這個底層的外徑比間隔墊片72的內(nèi)徑大。為了防止渦旋盤30滑動，噴油孔板31壓著渦旋盤30并因此強制性地將凹槽54內(nèi)的間隔墊片72壓向閥座支承面27的方向，使間隔墊片72緊貼到上部凹槽頂85上。間隔墊片72和噴油孔板31分別具有一個盡可能與凹槽54的孔直徑一致的外徑。
在圖3中示出了一個噴油孔板31，其中的排出孔56與閥縱軸線8同心分布。在這里，排出孔56的直徑只比渦旋盤30的排出孔69直徑大一點，從而通過排出孔56對從渦旋盤30排出孔69出來的渦旋狀燃油產(chǎn)生直接流動影響。以簡單的方式方法借助噴油孔板31中排出孔56直徑尺寸大小調(diào)節(jié)待噴射油霧的噴射角度。靜態(tài)流量由渦旋盤30的排出孔69來決定。
對于汽油直接噴射來說，例如由于一定的安裝條件，噴油閥緊挨著燃燒室是具有優(yōu)點的，它可噴射與閥縱向軸線8傾斜的噴霧。在此應(yīng)產(chǎn)生在錐孔外圍上均勻分布的、渦旋的、盡可能旋轉(zhuǎn)對稱的錐孔形噴霧。在圖4中示出了實現(xiàn)這種預(yù)定目標的可能方案。因此，在噴油孔板31的上端面上在中心起始的排出孔56現(xiàn)在與閥縱向軸線8傾斜地伸展并且在下端面上偏離中心地終止，在這里，排出孔56的傾斜度決定了整個射流到閥縱向軸線8的噴射角度。噴射方向用一個箭頭以及γ來標明，在這里，γ代表射流到閥縱向軸線8或者到渦旋盤30對稱軸線的角度。排出孔56也可以在噴油孔板31的上端面上由偏心處起始。
圖5示出了特別地選擇渦旋盤30各層60、61、62材料的實施例。采用多層覆金屬板電鍍可以無問題地將各種不同金屬(Ni，Ni Co，Ni Fe，Ni W，Cu)相互疊置地電鍍沉積，然而在這里，在一個電鍍工序中只允許使一種金屬電鍍沉積。借助于這種在選擇材料方面的靈活性可以實現(xiàn)在安裝到噴油閥上時有利地密封渦旋盤30。頂層60和底層62由一種硬電鍍材料(例如NiCo)制造，而中間的渦旋產(chǎn)生層61由一種軟電鍍材料(例如Ni)沉積出。在制造時，從電鍍層到電鍍層只需將NiCo電鍍槽轉(zhuǎn)換到Ni電鍍槽并且反過來轉(zhuǎn)換。由于NiCo具有較高的材料強度，兩個層60，62使渦旋盤30具有高的穩(wěn)定性，例如，在高壓噴油閥中由于高的壓力負荷需要有這種穩(wěn)定性。除了已經(jīng)提到的用于構(gòu)成渦旋通道的材料部分61’之外，渦旋產(chǎn)生層61還具有一個另外的外部的環(huán)形材料部分75。
該材料部分75在渦旋盤30的圓周上不中斷地環(huán)繞，而且在這里用來做為密封元件。因為上頂層60的直徑小于在其下面的層61和62的直徑，所以外部的材料部分75向上沒有被遮蓋。借助這個材料部分75使渦旋盤30例如密封地靠到閥座元件26的凹槽54里。該部分75的軟材料(Ni)允許在材料部分75內(nèi)機械應(yīng)力比較低時有較大的鐓粗行程。這個鐓粗行程允許材料部分75的上密封面形狀配合地緊貼到硬閥座元件26的表面上，因此保證了密封性能。在這種構(gòu)造中，可以以有利的方式取消單獨的密封元件。在渦旋盤30的下游安裝了一個噴油孔板31，該噴油孔板例如用焊縫73與閥座元件26固定連接并且支撐渦旋盤30，通過此使材料部分75在閥座元件26上可以保持足夠的壓緊力。噴油孔板31具有一個可同圖4示出的配置相比較的、與閥縱向軸線8傾斜的排出孔56，以便實現(xiàn)已經(jīng)多次提到的傾斜噴射。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機噴油裝置、特別是將燃油直接噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中的噴油閥，具有一個閥縱軸線(8)；一個激勵器(1，2，14，18，19)；一個可移動的閥部分(20)，它與一個構(gòu)造在一個閥座元件(26)上的固定閥座(27)配合作用來打開和關(guān)閉閥；還具有一個安置在閥座(27)下游的渦旋盤(30)，這個渦旋盤具有一個多層結(jié)構(gòu)，并且由至少一種金屬材料制成，它不僅有至少一個入口部分(65)，而且至少有一個排出孔(69)，在排出孔(69)上游，該渦旋盤具有一個渦旋腔(68)和至少兩個通到渦旋腔內(nèi)的渦旋通道(66)，其特征是，借助于電鍍金屬沉積(多層覆金屬板電鍍)(30)直接強粘附相互重疊地制造出渦旋盤(30)的各個層，并且，將具有一個排出孔(56)的噴油孔板(31)緊挨著安置在該渦旋盤(30)的后面，其中，排出孔(56)被這樣構(gòu)造，通過它可以直接影響從渦旋盤(30)排出孔(69)里出來的燃油流動。
2.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征是，噴油孔板(31)的排出孔(56)與閥縱向軸線(8)同心伸展。
3.按照權(quán)利要求1或者2所述的噴油閥，其特征是，噴油孔板(31)排出孔(56)的直徑只稍微大于渦旋盤(30)排出孔(69)的直徑。
4.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征是，噴油孔板(31)的排出孔(56)相對于閥縱向軸線(8)傾斜地伸展。
5.按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，噴油孔板(31)的排出孔(56)在其朝向渦旋盤(30)的上端面上由中心起始。
6.按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，渦旋盤(30)的一個中間的渦旋產(chǎn)生層(61)由多個在切線方向間隔一定距離的材料部分(61’)構(gòu)成，這些材料部分由于它們的相互幾何位置構(gòu)成了渦旋腔(68)以及渦旋通道(66)輪廓的邊界。
7.按照權(quán)利要求6所述的噴油閥，其特征是，材料部分(61’)與渦旋盤(30)的外圓周相隔一定間距地伸展。
8.按照權(quán)利要求7所述的噴油閥，其特征是，材料部分(61’)隔片狀伸展。
9.按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，使用至少兩種不同的材料來制造渦旋盤(30)的不同的層(60，61，62)。
10.按照權(quán)利要求9所述的噴油閥，其特征是，渦旋盤(30)被這樣構(gòu)造得帶有至少一個材料部分(75)，借助這個材料部分(75)實現(xiàn)相對于閥座元件(26)的密封。
11.按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，渦旋盤(30)和噴油孔板(31)被安置在閥座元件(26)的一個凹槽(54)中。
12.按照權(quán)利要求7所述的噴油閥，其特征是，渦旋盤(30)的材料部分(61’)預(yù)定有一個外接合直徑，該直徑與一個間隔墊片(72)的內(nèi)徑一致。
13.按照權(quán)利要求1至11之一所述的噴油閥，其特征是，該渦旋盤(30)被夾緊在一個間隔墊片(72)和噴油孔板(31)之間。
14.按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，噴油孔板(31)借助于焊接或者粘接被固定在閥座元件(26)上。
全文摘要
一種噴油閥,在閥座(27)下游具有由至少一種金屬材料制成、具有至少兩個通到渦旋腔(68)內(nèi)的渦旋通道(66)的渦旋盤(30),通過電鍍金屬沉積(多層覆金屬板電鍍)直接強粘附相互重疊地構(gòu)造渦旋盤的所有層。具有排出孔(56)的噴油孔板(31)緊挨著安裝在渦旋盤的后面,該排出孔被這樣造型,通過它可以直接影響從渦旋盤排出孔(69)出來的燃油流動。這種噴油閥特別適用于向混合氣壓縮、強迫點火內(nèi)燃機的燃燒室直接噴油。
文檔編號F02M61/16GK1262717SQ99800392
公開日2000年8月9日 申請日期1999年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月8日
發(fā)明者弗蘭克·沙茨, 京特·丹特斯, 德特勒夫·諾瓦克, 約爾格·海澤 申請人:羅伯特·博施有限公司