CN1461380A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

燃料喷射阀(1)，尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀，它具有一个阀针(3)，该阀针与一个阀座面(6)配合作用形成密封配合座，及具有一个作用在阀针(3)上的衔铁(20)，其中衔铁(20)可在阀针(3)上轴向移动及被一个减振元件(32)阻尼。该减振元件(32)包括一个环形支承盘(36)，其中在支承盘(36)的至少一个端面(38，39)上设有至少一个由弹性体组成的减振扇形体(37)。

Description

燃料喷射阀

现有技术

本发明涉及权利要求1及权利要求9类型的一种燃料喷射阀。

由US 4,766,405已公知了一种燃料喷射阀，它具有一个与阀针相连接的阀闭合件，该阀闭合件与设在阀座件上的阀座面配合作用形成密封配合座。为了燃料喷射阀的电磁操作设有一个电磁线圈，它与一个衔铁配合作用，衔铁与阀针构成传力链地连接。围绕衔铁及阀针设有一个圆柱形的附加质量，后者通过一个弹性体层与衔铁相连接。

该方案的缺点尤其在于设有一个附加部件的耗费的结构形式。并且大面积的弹性体环对于磁场分布不利及妨碍了磁力线的闭合，由此在燃料喷射阀打开运动时需达到较高的吸引力。

由US 4,766,405公知了燃料喷射阀的另一实施形式，其中缓冲及消振是在衔铁及阀针周围设置另一个圆柱形的附加质量，该质量可移动地通过两个弹性体环夹紧及保持在其位置上。当阀针达到密封配合座时该第二质量可相对衔铁及阀针移动并阻止了阀针的振动。

所述该实施形式的缺点是附加的成本及结构位置需求。并且衔铁本身不能去耦合，其冲量加大，由此使阀针趋于振动。

由US 5,299,776公知了一种具有阀针及衔铁的燃料喷射阀，衔铁在阀针上可移动地被导向，及该运动在阀针的升程方向上通过第一止挡及在逆着阀针升程方向上通过第二止挡限位。通过两个止挡确定的衔铁的轴向移动量在一定限度上导致一方面阀针的惯性质量及另一方面衔铁的惯性质量的去耦合。由此在一定限度上抵制了燃料喷射阀闭合时阀针从阀座面上的回弹。但因为衔铁相对阀针的自由活动性使衔铁相对阀针的轴向位置变得完全不确定，仅能在一定程度上避免振动。尤其是在US 5,299,776公知的燃料喷射阀的结构方式中不能避免：在燃料喷射阀闭合运动时衔铁击中朝着阀闭合件的止挡上，及由此其冲量冲击地传递到阀针上。该冲击式的冲量传递可引起阀闭合件的附加振动。

本发明的优点

相比之下，具有权利要求1特征部分的特征的燃料喷射阀具有其优点，即在支承盘上这样地设置减振扇形体，以致形成了一种可保持的无移动结构，它可实现在由阀针、衔铁及减振元件所封闭的内容积与燃料喷射阀的一个中心空腔之间的液压平衡。通过该液压平衡可根据冲击缓冲原理另外形成附加缓冲。

而具有权利要求9特征部分特征的燃料喷射阀则具有这样的优点，即减振扇形体可放置在燃料喷射阀的衔铁支撑在其上的法兰的预压制的表面结构中，及由此省去了减振元件形式的另一部件的装配。但缓冲性能可完全得到满足。

通过从属权利要求中所述的措施可实现对权利要求1及权利要求9中给出的燃料喷射阀的有利的进一步改进。

有利地，减振元件的支承盘由金属构成，这样可保持及稳定减振元件以防止侧向移动。

减振扇形体被作成环扇段形及有利地粘接或硫化在支承盘上。

特别有利的是，在支承盘的入流侧端面及在其出流侧端面上设置减振扇形体，这可实现减振元件的不定向的安装。

有利的是，减振扇形体未一直延伸到支承盘的内孔口的边缘上，因为这样可减小阀针与减振元件之间的容积。

此外有利地，减振元件非粘接地放置在所述法兰的凹槽中，因为通过法兰的预压安装使减振元件相对衔铁被无移动地固定。

此外，可有利地使减振元件的数目及减振扇形体之间的空缺或接收减振扇形体的凹槽之间的间隔的宽度任意地适应对缓冲特性的要求。

附图说明

在附图中简要地表示了本发明的实施例及在下面的描述中对其进行详细说明。附图为：

图1：通过本发明燃料喷射阀的一个实施例的概要剖视图，

图2A：根据本发明构型的燃料喷射阀的一个减振元件的概要透视图，

图2B：图2A中减振元件的概要侧视图，

图2C：图2A中减振元件的概要俯视图，及

图3：根据本发明构型的一个燃料喷射阀的第二实施例的概要透视图。

具体实施方式

图1中所示的根据本发明的燃料喷射阀1的第一实施例是以一种用于混合气压缩、强迫点火式内燃机燃料喷射装置的燃料喷射阀1的形式实施的。该燃料喷射阀1尤其适用于将燃料直接喷射到一个未示出的内燃机的燃烧室中。

燃料喷射阀1由一个喷嘴体2组成，在该喷嘴体中设有一个阀针3。阀针3与一个阀闭合件4作用连接，该阀闭合件与设在阀座件5上的阀座面6配合作用形成密封配合座。在该实施例中的燃料喷射阀1涉及一种向内打开的燃料喷射阀1，该阀设有一个喷出口7。喷嘴体2通过一个密封件8相对一个电磁线圈10的外磁极9密封。电磁线圈10被封闭在一个线圈壳体11中及绕制在一个线圈架12上，后者靠置在电磁线圈10的一个内磁极13上。内磁极13及外磁极9通过一个收缩结构26彼此分开及通过一个非铁磁性的连接部件29相互连接。电磁线圈10通过导线19由可从一个电插接触头17导入的电流激励。该插接触头17被一个塑料外壳18环绕，该塑料外壳可被注塑在内磁极13上。

阀针3在一个阀针导向结构14中被导向，后者被作成盘状。一个配对的调节盘15用于升程调节。在调节盘15的另一侧上具有一个衔铁20。该衔铁通过一个第一法兰21与阀针3构成传力链地连接，阀针通过一个焊缝22与第一法兰21相连接。在第一法兰21上支承着一个复位弹簧23，在燃料喷射阀1的该构型中复位弹簧23通过一个套管24被施加预压力。在阀针导向结构14中、在衔铁20中及在阀座件5上延伸着燃料通道30a至30c，它们使由中心燃料输入部16导入及通过一个过滤元件25过滤后的燃料引导到喷出口7。燃料喷射阀1通过一个密封件28相对一个未示出的燃料管路密封。

根据本发明在衔铁20的下游侧设有一个环形减振元件32，它由弹性体材料制成。该环形减振元件放置在第二法兰31上，后者通过一个焊缝33与阀针3构成传力链地连接。在此情况下该减振元件32被这样地成形，以使得在一个容积34与燃料喷射阀1的一个内腔35之间可实现液压的平衡，该容积34被构造在减振元件32与阀针3之间。这里减振元件32包括一个支承盘36，在该盘的端面38及39上粘接或硫化胶合了由弹性体材料作的减振扇形体37。对减振元件32及其功能的详细描述将参考图2A至2C来进行。

在由衔铁20及阀针3组成的部件加工时，使第一法兰21与阀针3相焊接，将衔铁20及减振元件32套上及接着在压力下使第二法兰31压到减振元件32上并也与阀针3相焊接。以此方式，衔铁20仅在第一法兰21与减振元件32之间可利用一个很小的、强阻尼的间隙。

在燃料喷射阀1静止状态时，衔铁20被复位弹簧23在逆着其升程方向上这样加载，以使阀闭合件4密封接触地保持在阀座6上。当电磁线圈10被激励时该线圈建立起一个磁场，该磁场使衔铁20抵抗复位弹簧23的弹簧力在升程方向上运动，其中升程由在静止位置时在内磁极12与衔铁20之间的工作间隙27预给定。衔铁20带动与阀针3相焊接的第一法兰21在升程方向上运动。与阀针3形成连接的阀座件4从阀座面6上抬起，于是通过燃料通道30a至30c导送的燃料通过喷出口7被喷出。

如果线圈电流被关断，在磁场充分衰减后通过复位弹簧23的压力使衔铁20从内磁极13落下，由此使与阀针3形成连接的第一法兰21逆着升程方向运动。于是阀针3也在相同方向上运动，由此阀闭合件4坐置在阀座面6上，及燃料喷射阀1被关闭。

图2A表示图1中根据本发明构型的燃料喷射阀的一个减振元件的概要透视图。

如上所述，该减振元件32包括一个支承盘36，在其入流侧和/或出流侧的端面38及39上设有一些减振扇形体37。

在该实施例中减振扇形体37的个数为每个端面38及39各4个，由此该减振元件32总共具有8个减振扇形体37。这些减振扇形体由弹性体制成及与最好由金属构成的支承盘36粘接或在其上进行硫化胶合。

在每个端面38及39的各个减振扇形体37之间设有空缺40，它们在一个容积34与燃料喷射阀1的内腔35之间形成连接，该容积34以阀针3及减振元件32限定。因此这些空缺40用于减振元件32与阀针3之间的容积34的排液，当燃料喷射阀1工作期间燃料进入该容积中。

如果在燃料喷射阀1工作期间流入容积34的、并由于阀针3与衔铁20之间的相对运动受压缩的燃料不能从容积34中流出，这将导致譬如减振元件32的侧向偏移，由于不希望的膨胀及应力集中或燃料流的干扰，这又将导致减振元件32的损坏。

通过空缺40尺寸的适当选择，流出容积34的燃料量与流入该容积的燃料量的比例可被调节。由此形成的阻尼可用于避免振动。

尤其是，通过该措施可避免阀针的抖动，因为当阀闭合件4坐回后由于容积34中燃料的粘度，阀针3将遇到一个阻力及由此它不再具有重新在升程方向运动的可能性。

图2B表示图2A中所示的减振元件32的概要侧视图。这里表示无论是支承盘36的入流侧端面38还是其出流侧的端面39上均设有减振扇形体37。通过该设置一方面可保证很强的阻尼，另一方面该减振元件32在燃料喷射阀1的衔铁20与第二法兰31之间的装配不需要定向地进行，而在单面上设有减振扇形体37的支承盘36的情况下则需要定向地进行安装。

图2C表示图2A及2B中所示的减振元件32的概要俯视图。在这里可以看到，减振扇形体37未一直延伸到支承盘36的内孔口41上。由此可改善阀针3与减振元件32之间的容积34的排液，因为该容积34被限制在支承盘36的轴向延伸上及可使泵入容积34的燃料的液体量被保持很小。

图3表示根据本发明构型的一个燃料喷射阀的第二实施例的、具有减振扇形体37的一个法兰31的概要透视图。

可选择地在第二法兰31的入流侧端面42上构成的肩状扩宽部分43中设置用于容积34排液的结构，方式是减振扇形体37可不用粘接地置入在法兰31的朝着衔铁20的肩状扩宽部分43中所相应设置的凹槽44中。为了清楚地显示凹槽44，在图3中表示出一个未放入减振扇形体37的、朝着观察者的凹槽44。

该凹槽44譬如可通过冲压简单及成本合理地在加工罐状法兰31时被制作出来。

为了实现所需的减振功能，必需使减振扇形体37轴向上超出凹槽44。在将衔铁20套在阀针3上后装配法兰31时所产生的预压力在此使减振扇形体37固定在凹槽44中。

通过法兰31与减振元件32的所述一体构造可使部件数目减少，因为法兰31与减振元件32被作成一个共同的部件。各个减振扇形体37之间的空缺40或者接收减振扇形体37的各个凹槽44之间的间隔可任意选择，以使得减振性能可任意地适配所提出的要求。

本发明不局限在所述的实施例上及譬如也可用于向外打开的燃料喷射阀1，在减振元件32的支承盘36上可具有任意数目的减振扇形体37或其它的衔铁构型、如扁平衔铁也是适用的。

Claims (13)

1.用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀(1)，它具有一个阀针(3)，该阀针与一个阀座面(6)配合作用形成密封配合座，及具有一个作用在阀针(3)上的衔铁(20)，其中衔铁(20)可在阀针(3)上轴向移动及被一个减振元件(32)阻尼，其特征在于：该减振元件(32)包括一个环形支承盘(36)，其中在支承盘(36)的至少一个端面(38，39)上设有至少一个由弹性体组成的减振扇形体(37)。

2.根据权利要求1的燃料喷射阀，其特征在于：所述支承盘(36)由金属构成。

3.根据权利要求1或2的燃料喷射阀，其特征在于：减振元件(32)放置在一个与阀针(3)构成传力链连接的第二法兰(31)上。

4.根据权利要求1至3中一项的燃料喷射阀，其特征在于：所述至少一个减振扇形体(37)与该支承盘(36)相粘接。

5.根据权利要求1至3中一项的燃料喷射阀，其特征在于：所述至少一个减振扇形体(37)被硫化胶合在支承盘(36)上。

6.根据权利要求1至5中一项的燃料喷射阀，其特征在于：该支承盘(36)在入流侧端面(38)及在出流侧端面(39)上分别具有至少一个减振扇形体(37)。

7.根据权利要求1至6中一项的燃料喷射阀，其特征在于：所述至少一个减振扇形体(37)至少具有一个空缺(40)，该空缺使阀针(3)与该减振元件(32)之间的容积(34)与燃料喷射阀(1)的一个内腔(35)相连接。

8.根据权利要求1至7中一项的燃料喷射阀，其特征在于：这些减振扇形体(37)未延伸到支承盘(36)的内孔口(41)上。

9.用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀(1)，它具有一个阀针(3)，该阀针与一个阀座面(6)配合作用形成密封配合座，及具有一个作用在阀针(3)上的衔铁(20)，其中衔铁(20)可在阀针(3)上轴向移动及被一个减振元件(32)阻尼，其特征在于：该减振元件(32)以减振扇形体(37)的形式直接地构造在设置于衔铁(20)下游的法兰(31)上。

10.根据权利要求9的燃料喷射阀，其特征在于：法兰(31)与阀针(3)构成传力链地连接。

11.根据权利要求10的燃料喷射阀，其特征在于：法兰(31)在朝着衔铁(20)的端面(42)侧具有一个肩状扩宽部分(43)。

12.根据权利要求11的燃料喷射阀，其特征在于：在该肩状扩宽部分(43)中设有环扇段形凹槽(44)，在其中放置减振扇形体(37)。

13.根据权利要求12的燃料喷射阀，其特征在于：所述凹槽(44)被通过压制制造出来。

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