專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的一種燃料噴射閥。
由DE19519192C1公開(kāi)了一種獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的燃料噴射閥。由該文獻(xiàn)公知的燃料噴射閥具有一個(gè)壓電執(zhí)行元件，一個(gè)可由該執(zhí)行元件借助于一個(gè)液壓的行程變換器操作的閥針和一個(gè)可由該閥針操作的閥關(guān)閉體，該閥關(guān)閉體與一個(gè)閥座面配合作用形成一個(gè)密封座。在此，所述行程變換器同時(shí)承擔(dān)了溫度補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)，對(duì)此，在該行程變換器中設(shè)置了環(huán)狀的縫隙，它使得燃料可以流入和流出一個(gè)行程變換器腔，從而補(bǔ)償燃料噴射閥構(gòu)件的與溫度有關(guān)的長(zhǎng)度變化。
由DE19519192C1公開(kāi)的燃料噴射閥的缺點(diǎn)是，燃料在行程變換器腔中的流入和流出通過(guò)該環(huán)狀的縫隙只能以很小的燃料流量實(shí)現(xiàn)，這樣，行程變換器腔的完全注滿要求一個(gè)時(shí)間間隔，它明顯長(zhǎng)于一個(gè)噴射周期。這種公知的燃料噴射閥因此不適合于揮發(fā)性的燃料、例如汽油。在使用燃料汽油時(shí)，在燃料噴射閥的更長(zhǎng)使用時(shí)間中，特別是環(huán)境溫度更高時(shí)，汽油部分地由行程變換器腔揮發(fā)出，這樣，在執(zhí)行元件操作時(shí)，不可能由有動(dòng)態(tài)力傳遞到閥針上，因此，燃料噴射閥不能足夠快地被操作。
由DE3742241C2公知了一種帶有一個(gè)液壓行程變換器的燃料噴射閥，其中，作為液壓介質(zhì)使用了液壓油。在此，溫度補(bǔ)償通過(guò)一個(gè)安置在閥針中的單向閥以及通過(guò)在閥針和一個(gè)缸之間或在一個(gè)缸與一個(gè)套管之間設(shè)置的環(huán)縫實(shí)現(xiàn)。在操作燃料噴射閥時(shí)，所述缸將液壓油的一部分由行程變換器腔排擠出，由此使得閥針被逆著缸的推移方向操作。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的本發(fā)明燃料噴射閥的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)性措施構(gòu)成一個(gè)溫度補(bǔ)償腔，其中，燃料的壓力被利用，以便通過(guò)一個(gè)單向閥在短時(shí)間內(nèi)完全用燃料充滿溫度補(bǔ)償腔。
通過(guò)在從屬權(quán)利要求中列出的措施可以對(duì)獨(dú)立權(quán)利要求給出的燃料噴射閥進(jìn)行有利的進(jìn)一步構(gòu)造。
有利的是，所述單向閥與閥針帶動(dòng)套筒的一個(gè)內(nèi)腔相連，其中，特別有利的是，閥針帶動(dòng)套筒具有一個(gè)側(cè)留空，它是一個(gè)將燃料入口經(jīng)單向閥與溫度補(bǔ)償腔相連接的燃料管道的一部分。由此，可以緊湊地構(gòu)型溫度補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)。
以有利的方式，在閥針帶動(dòng)套筒的一個(gè)內(nèi)腔中設(shè)置了一個(gè)關(guān)閉彈簧，它通過(guò)閥針的閥針突出部對(duì)溫度補(bǔ)償腔中燃料的壓力產(chǎn)生影響。由此，可以利用在閥針帶動(dòng)套筒內(nèi)腔中的一個(gè)空位來(lái)安置關(guān)閉彈簧，由此獲得燃料噴射閥的緊湊結(jié)構(gòu)。
有利的是，閥針具有一個(gè)空槽，在該空槽中安置了一個(gè)球來(lái)形成所述單向閥，該球與所述空槽的一個(gè)同心的、特別是錐形的密封面配合形成一個(gè)密封座。通過(guò)將單向閥集成在閥針中減少了構(gòu)件數(shù)，并且通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)減少了加工費(fèi)用。
以有利的方式，在空槽中設(shè)置了一個(gè)與閥針相連的調(diào)節(jié)銷，用于調(diào)節(jié)單向閥的球的最大開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)該最大開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)，特別是預(yù)定了該單向閥的動(dòng)作參數(shù)特性。
有利的是，在閥針突出部與閥針帶動(dòng)套筒之間設(shè)置了一個(gè)環(huán)縫隙，在燃料噴射閥的構(gòu)件發(fā)生與溫度有關(guān)的長(zhǎng)度變化時(shí)，所述縫隙使得燃料可以由該溫度補(bǔ)償腔漏出。以這種方式，這樣構(gòu)造在閥針突出部與閥針帶動(dòng)套筒之間設(shè)置的導(dǎo)向面，使得它同時(shí)能夠排出溫度補(bǔ)償腔中的氣體。同樣有利的是，在閥針和閥針帶動(dòng)套筒的突出部之間設(shè)置了一個(gè)環(huán)縫隙。
附圖在附圖中簡(jiǎn)單示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且在以下的說(shuō)明書(shū)部分中進(jìn)一步說(shuō)明。其中，

圖1是通過(guò)本發(fā)明燃料噴射閥一個(gè)實(shí)施例的示意性軸向剖視圖，圖2是圖1中局部II的軸向剖視圖。
實(shí)施例的描述圖1在一個(gè)示意性軸向剖視圖中示出了本發(fā)明燃料噴射閥1。該燃料噴射閥1作為所謂的汽油直接噴射閥特別是用于直接將燃料、特別是汽油噴射到混合壓縮強(qiáng)迫點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。在該實(shí)施例中，燃料噴射閥1構(gòu)造為向內(nèi)打開(kāi)式的。然而，本發(fā)明的燃料噴射閥1也適合用于其它的應(yīng)用情況。
燃料噴射閥1具有一個(gè)閥殼體2，它包括一個(gè)電接頭3和一個(gè)燃料入口4。在燃料噴射閥1閥殼體2的內(nèi)部有一個(gè)壓電的或磁致伸縮的執(zhí)行元件8，它支撐在一個(gè)與閥殼體2相連接的支撐元件5上，并且由弓形段6，7包圍。在操作執(zhí)行元件8時(shí)，它沿操作方向9伸長(zhǎng)，由此使得弓形段6，7以及一個(gè)與這些弓形段6，7相連接的推桿10沿操作方向9運(yùn)動(dòng)。以這種方式實(shí)現(xiàn)行程換向，這樣，在操作執(zhí)行元件8時(shí)推桿10逆著噴出方向11運(yùn)動(dòng)。
圖2在一個(gè)示意性軸向剖視圖中示出了燃料噴射閥1的實(shí)施例的在圖1中用II標(biāo)明的部分。
閥殼體2通過(guò)一個(gè)環(huán)繞的焊縫12與一個(gè)閥座體13相連接。該閥座體13具有一個(gè)閥座面14，它與一個(gè)構(gòu)造在一個(gè)閥針15上的閥關(guān)閉體28配合形成一個(gè)密封座。該閥針15由一個(gè)閥針導(dǎo)向件16導(dǎo)向，該閥針導(dǎo)向件具有至少一個(gè)留空17用于將燃料導(dǎo)送到由閥針15和閥座面14構(gòu)成的密封座。
閥針15具有一個(gè)內(nèi)部的、縱向分布的空槽18，它包括一個(gè)第一部分段19和一個(gè)第二部分段20，其中，在第一部分段19和第二部分段20之間構(gòu)造了一個(gè)錐形的密封面21。在空槽18的第二部分段20中有一個(gè)球22，它靠置在該空槽18的密封面21上。在此，第一部分段19的直徑小于球22的直徑，這樣球22不會(huì)到達(dá)部分段19中，并且球22的直徑小于第二部分段20的直徑，這樣該球可在第二部分段20中運(yùn)動(dòng)。球22的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)調(diào)節(jié)銷23限制，它通過(guò)一個(gè)調(diào)節(jié)元件24被固定在閥針15的空槽18中。調(diào)節(jié)元件24配合在閥針15的空槽18中，并且相對(duì)于空槽18的第二部分段20借助于一個(gè)密封圈34密封，來(lái)密封空槽18的第二部分段20。密封面21與調(diào)節(jié)銷23的一個(gè)上端面25之間的間距限制了球22的運(yùn)動(dòng)，這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)銷23調(diào)節(jié)出球22的一個(gè)最大開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)。閥針15具有一個(gè)側(cè)孔26，它將空槽18的第二部分段20與一個(gè)溫度補(bǔ)償腔27連接。以這種方式通過(guò)球22和密封面21構(gòu)成了一個(gè)單向閥29，它在燃料由空槽18的第一部分段19向空槽18的第二部分段20流動(dòng)時(shí)打開(kāi)，并且在反向的燃料流動(dòng)時(shí)關(guān)閉。
推桿10借助于一個(gè)環(huán)繞的焊縫30與一個(gè)閥針帶動(dòng)套筒31連接，該閥針帶動(dòng)套筒31環(huán)繞作用著閥針15的一個(gè)閥針突出部32，并且以一個(gè)閥針帶動(dòng)突出部33按段地環(huán)繞包圍閥針15。閥針帶動(dòng)套筒31與該閥針15包圍一個(gè)溫度補(bǔ)償腔27，其中，該溫度補(bǔ)償腔27的體積可以通過(guò)閥針突出部32與閥針帶動(dòng)突出部33之間的距離來(lái)改變。
閥針帶動(dòng)套筒31具有一個(gè)側(cè)留空35，它在該實(shí)施例中作為孔構(gòu)造。通過(guò)該側(cè)留空35、閥針帶動(dòng)套筒31的一個(gè)內(nèi)腔36、空槽18以及孔26形成一個(gè)燃料管道，它將燃料入口4通過(guò)所述單向閥與溫度補(bǔ)償腔27相連接。
在閥針帶動(dòng)套筒31的內(nèi)腔36中設(shè)置了一個(gè)關(guān)閉彈簧37，它通過(guò)閥針15的閥針突出部32對(duì)溫度補(bǔ)償腔27中燃料的壓力產(chǎn)生影響。關(guān)閉彈簧37在此在一側(cè)支撐在推桿10上，并且在另一側(cè)支撐在閥針15的閥針突出部32上。
在閥針15的閥針突出部32與閥針帶動(dòng)套筒31之間構(gòu)造了一個(gè)環(huán)縫隙38，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)閥針帶動(dòng)套筒31的內(nèi)腔36與溫度補(bǔ)償腔27之間的大大節(jié)流的燃料流。此外，在閥針15與閥針帶動(dòng)套筒31的閥針帶動(dòng)突出部33之間設(shè)置了一個(gè)環(huán)縫隙39，它使得在溫度補(bǔ)償腔27與燃料噴射閥1的內(nèi)腔40之間可以有大大節(jié)流的燃料流。
以下，對(duì)本發(fā)明溫度補(bǔ)償裝置的工作方式進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此首先假設(shè)，燃料噴射閥1至少未完全被燃料充滿。
在燃料噴射閥1運(yùn)行時(shí)，燃料被通過(guò)燃料入口4在高壓下導(dǎo)入燃料噴射閥1的內(nèi)腔40中。由此使得燃料噴射閥1的內(nèi)腔40、閥針導(dǎo)向件16的留空17以及通過(guò)閥針帶動(dòng)套筒31的側(cè)留空35使得閥針帶動(dòng)套筒31的內(nèi)腔36被燃料充滿。燃料由閥針帶動(dòng)套筒31的內(nèi)腔36流入空槽18的第一部分段19，由此相對(duì)于空槽18的第二部分段20產(chǎn)生一個(gè)超壓，這樣，使單向閥29的球22由密封面21抬離，并且將第二部分段20、孔26以及經(jīng)孔26使溫度補(bǔ)償腔27被燃料充滿。
如果操作執(zhí)行元件8，則推桿10沿操作方向9運(yùn)動(dòng)，由此，閥針帶動(dòng)突出部33通過(guò)完全被充滿的溫度補(bǔ)償腔27中的燃料作用在閥針15的閥針突出部32上，并且使閥針從閥座體13的閥座面14上抬起，由此打開(kāi)密封座。燃料由燃料噴射閥1的內(nèi)腔40經(jīng)閥針導(dǎo)向件16的留空17通過(guò)閥針15與閥座面14之間形成的縫隙進(jìn)入噴出通道45，由此使得燃料從燃料噴射閥1噴出。在此，在閥針帶動(dòng)突出部33沿操作方向9運(yùn)動(dòng)時(shí)，在溫度補(bǔ)償腔27中產(chǎn)生一個(gè)過(guò)壓，這樣將球22壓在密封面21上，并且單向閥29被關(guān)閉。
在推桿10回位時(shí)，閥針帶動(dòng)套筒31的閥針帶動(dòng)突出部33逆著操作方向9運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，關(guān)閉彈簧37一起帶著閥針15在閥針帶動(dòng)套筒31中運(yùn)動(dòng)，這樣，溫度補(bǔ)償腔27中的體積至少保持近似恒定。
如果由于燃料噴射閥1的部件的長(zhǎng)度變化而使得在閥針帶動(dòng)套筒31的閥針帶動(dòng)突出部33完全復(fù)位之前閥針15已經(jīng)靠置在閥座體13的閥座面14上，則在閥針帶動(dòng)突出部33完全復(fù)位時(shí)，溫度補(bǔ)償腔27的體積變大，這樣，溫度補(bǔ)償腔27中燃料的壓力相對(duì)于由燃料入口4輸入的燃料壓力減小，因此單向閥29打開(kāi)，燃料流入溫度補(bǔ)償腔27。
如果在燃料噴射閥1的部件由于溫度原因而長(zhǎng)度變化時(shí)，在由閥針15和閥座體13的閥座面14構(gòu)成的密封座被完全關(guān)閉之前，閥針帶動(dòng)套筒31的閥針帶動(dòng)突出部33已經(jīng)復(fù)位，這樣由于閥針帶動(dòng)套筒31內(nèi)腔36中燃料的壓力以及關(guān)閉彈簧37的力使得燃料由溫度補(bǔ)償腔27通過(guò)環(huán)縫隙38，39排擠出，這樣實(shí)現(xiàn)閥針15的完全關(guān)閉。
如果在燃料噴射閥1的一個(gè)運(yùn)行間隔之后，溫度補(bǔ)償腔27沒(méi)有或只是被燃料部分地充滿，則它通過(guò)單向閥29被完全充滿燃料，在此，獲得了溫度補(bǔ)償腔27的體積與燃料噴射閥1的關(guān)閉位置的匹配。
因?yàn)闇囟茸兓c閥的打開(kāi)時(shí)間相比進(jìn)行的慢，與溫度有關(guān)的長(zhǎng)度變化被補(bǔ)償，特別是在燃料噴射閥1的關(guān)閉狀態(tài)下，即，閥關(guān)閉體28靠置在閥座面14上。
在燃料噴射閥1運(yùn)行中，在燃料噴射閥1的打開(kāi)位置，即，閥針15由閥座面14抬起，關(guān)閉彈簧37使溫度補(bǔ)償腔27稍微變小，因?yàn)橥ㄟ^(guò)閥針15的加載，在閥針突出部32上產(chǎn)生燃料從溫度補(bǔ)償腔27中的泄漏流出。一般地，上述情況中，在閥針帶動(dòng)套筒31的閥針帶動(dòng)突出部33完全回位之前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了閥針15在閥座體13的閥座面14上的靠置。因此，燃料噴射閥1始終以一個(gè)與關(guān)閉彈簧37有關(guān)的剩余力關(guān)閉。
本發(fā)明不局限于所示出的實(shí)施例。特別是本發(fā)明適合用于向外打開(kāi)式的燃料噴射閥1。
權(quán)利要求
1.燃料噴射閥(1)，特別是用于內(nèi)燃機(jī)燃料噴射裝置的噴射閥，具有一個(gè)壓電或磁致伸縮的執(zhí)行元件(8)；一個(gè)可由該執(zhí)行元件(8)借助于一個(gè)液壓的溫度補(bǔ)償裝置操作的閥針(15)以及一個(gè)可由閥針(15)操作的閥關(guān)閉體(28)，它與一個(gè)閥座面(14)配合形成一個(gè)密封座；其特征在于，所述溫度補(bǔ)償裝置包括一個(gè)閥針帶動(dòng)套筒(31)，該閥針帶動(dòng)套筒(31)環(huán)握閥針(15)的閥針突出部(32)，并且以一個(gè)閥針帶動(dòng)突出部(33)按段地環(huán)包圍閥針(15)，閥針帶動(dòng)套筒(31)與閥針(15)包圍了一個(gè)溫度補(bǔ)償腔(27)，為了用燃料填充該溫度補(bǔ)償腔(27)，該溫度補(bǔ)償腔(27)通過(guò)一個(gè)單向閥(29)與燃料噴射閥(1)的一個(gè)燃料入口(4)連接。
2.按照權(quán)利要求1的燃料噴射閥，其特征在于，該單向閥(29)與閥針帶動(dòng)套筒(31)的一個(gè)內(nèi)腔(36)相連。
3.按照權(quán)利要求2的燃料噴射閥，其特征在于，閥針帶動(dòng)套筒(31)具有一個(gè)側(cè)留空(35)，它是一個(gè)將燃料入口(4)經(jīng)單向閥(29)與溫度補(bǔ)償腔(27)相連接的燃料管道的一部分。
4.按照權(quán)利要求1至3之一的燃料噴射閥，其特征在于，在閥針帶動(dòng)套筒(31)的一個(gè)內(nèi)腔(36)中設(shè)置了一個(gè)關(guān)閉彈簧(37)，它通過(guò)閥針(15)的閥針突出部(32)對(duì)溫度補(bǔ)償腔(27)中燃料的壓力產(chǎn)生影響。
5.按照權(quán)利要求1至4之一的燃料噴射閥，其特征在于，閥針(15)具有一個(gè)空槽(18)，在該空槽(18)中安置了一個(gè)球(22)來(lái)形成所述單向閥(29)，該球與所述空槽(18)的一個(gè)同心的、特別是錐形的密封面(21)配合形成一個(gè)密封座。
6.按照權(quán)利要求5的燃料噴射閥，其特征在于，在空槽(18)中設(shè)置了一個(gè)與閥針(15)相連的調(diào)節(jié)銷(23)，用于調(diào)節(jié)單向閥(29)的球(22)的最大開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求5或6的燃料噴射閥，其特征在于，在閥針(15)中的空槽(18)通過(guò)閥針(15)上的一個(gè)側(cè)孔(26)與溫度補(bǔ)償腔(27)相連。
8.按照權(quán)利要求1至7之一的燃料噴射閥，其特征在于，在閥針突出部(32)與閥針帶動(dòng)套筒(31)之間設(shè)置了一個(gè)縫隙、特別是一個(gè)環(huán)縫隙(38)，在燃料噴射閥(1)的構(gòu)件發(fā)生與溫度有關(guān)的長(zhǎng)度變化時(shí)，所述縫隙使得燃料可以由該溫度補(bǔ)償腔(27)漏出。
9.按照權(quán)利要求1至8之一的燃料噴射閥，其特征在于，在閥針(15)與閥針帶動(dòng)套筒(31)的閥針帶動(dòng)突出部(33)之間設(shè)置了一個(gè)縫隙、特別是一個(gè)環(huán)縫隙(39)，在燃料噴射閥(1)的構(gòu)件發(fā)生與溫度有關(guān)的長(zhǎng)度變化時(shí)，所述縫隙使得燃料可以由該溫度補(bǔ)償腔(27)漏出。
全文摘要
一種燃料噴射閥(1),特別是用于內(nèi)燃機(jī)燃料噴射裝置的噴射閥,具有一個(gè)壓電或磁致伸縮的執(zhí)行元件(8);一個(gè)可由該執(zhí)行元件(8)借助于一個(gè)液壓的溫度補(bǔ)償裝置操作的閥針(15)以及一個(gè)可由閥針(15)操作的閥關(guān)閉體(28),它與一個(gè)閥座面(14)配合形成一個(gè)密封座;在此,所述溫度補(bǔ)償裝置包括一個(gè)閥針帶動(dòng)套筒(31),該閥針帶動(dòng)套筒(31)環(huán)握閥針(15)的閥針突出部(32),并且以一個(gè)閥針帶動(dòng)突出部(33)按段地環(huán)包圍閥針(15),此外,閥針帶動(dòng)套筒(31)與閥針(15)包圍了一個(gè)溫度補(bǔ)償腔(27),該溫度補(bǔ)償腔(27)為了用燃料填充它通過(guò)一個(gè)單向閥(29)與燃料噴射閥(1)的一個(gè)燃料入口(4)連接。
文檔編號(hào)F02M63/00GK1327505SQ00802332
公開(kāi)日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2000年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月13日
發(fā)明者沃爾夫?qū)卫? 胡貝特·斯蒂爾, 馬蒂亞斯·博伊, 京特·霍爾, 諾貝特·凱姆 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司