專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1所述類型的燃料噴射閥。
已經(jīng)公知的是，在燃料噴射閥上設(shè)置產(chǎn)生旋流的元件，借助它們對要噴射的燃料施加一個旋流分量，通過該旋流分量，燃料能更好地霧化并分解成很小的霧滴。已知的是，一方面，旋流產(chǎn)生裝置配置在上游，也就是閥座前面，另一方面，配置在下游，也就是閥座后面。
安置在閥座下游的旋流產(chǎn)生裝置通常這樣構(gòu)造燃料在旋流通道的徑向外端引入，然后徑向向內(nèi)被導(dǎo)入一個旋流室內(nèi)，燃料帶有一個切向分量進(jìn)入該旋流室內(nèi)。然后，帶有旋流特性的燃料從旋流室中排出。從DE-OS19815775中已知一種燃料噴射閥，其中，在閥座下游設(shè)置一個旋流板，它具有上述流動過程。借助旋流板使燃料被無序地引入旋流通道的入口區(qū)域，不存在有目的地將燃料流導(dǎo)向旋流通道。
在DE-OS19607288中已經(jīng)詳細(xì)描述了用所謂多層電鍍方法來制造孔板，該孔板特別適合于用在燃料噴射閥上。這種孔板制造方法的制造原理是通過多重電鍍不同結(jié)構(gòu)、相互疊置的金屬沉積層，形成一個一件式的板。這應(yīng)當(dāng)明確地屬于本發(fā)明的公開內(nèi)容。多層微電鍍金屬沉積的方法也可用于制造旋流板。
本發(fā)明優(yōu)點具有權(quán)利要求1特征部分所述特征的本發(fā)明燃料噴射閥的優(yōu)點是，借助它能夠?qū)崿F(xiàn)待噴射燃料的很高的霧化質(zhì)量。結(jié)果是，借助這種內(nèi)燃機噴射閥首先能夠減少內(nèi)燃機的廢氣排放并且也可以降低燃料消耗。
有利的是，燃料可以非常精確和可靠地流到旋流元件的旋流通道處。在一個容納件中，相應(yīng)于位于下游的旋流元件的旋流通道的數(shù)量設(shè)置了剛好同樣多的輸入通道，它們指向旋流通道的入口端，因此對旋流通道的燃料供給是按流向定向地進(jìn)行的。這樣的結(jié)構(gòu)能夠減少閥座后面的入流處的無效容積。這樣。強烈降低了發(fā)動機運行中的所謂后噴射的危險，因為僅有很少燃料或沒有燃料存儲在入流區(qū)域內(nèi)。
通過在從屬權(quán)利要求中提出的措施能夠?qū)崿F(xiàn)對權(quán)利要求1中給出的燃料噴射閥的進(jìn)一步有利改進(jìn)。
借助本發(fā)明燃料噴射閥可以很簡單地以一個相對于閥縱軸線的角度γ實現(xiàn)燃料的傾斜噴射，該角度在一定裝配條件下可能是必需的。在這種情況下旋流元件被傾斜裝入，因此，容納件中的輸入通道可以具有不同的長度。
特別有利的是，旋流元件可以用特別簡單的方式和方法低成本地制成。特別的優(yōu)點在于，旋流元件能夠可再現(xiàn)地以很大的批量極精確地同時制造(高的批量生產(chǎn)能力)。特別有利的是，旋流元件可以借助所謂多層電鍍方法制造。這些旋流元件由于其金屬結(jié)構(gòu)而不易斷裂并具有良好的裝配性。多層電鍍的應(yīng)用允許有極高的構(gòu)型自由度，因為可以自由選擇旋流元件內(nèi)的孔口區(qū)域(旋流通道，出口)的輪廓。
附圖在附圖中簡化示出本發(fā)明的一個實施例并在以下的說明中詳細(xì)描述。圖中示出

圖1以剖視圖示出一個燃料噴射閥的局部，圖2用在圖1所示燃料噴射閥中的旋流元件的一個頂視圖。
實施例描述在圖1中作為實施例簡化并局部地示出一個閥，該閥呈用于混合氣壓縮、強迫點火式內(nèi)燃機的燃料噴射裝置的噴射閥的形式。該噴射閥具有一個管形的閥座承載體1，在該閥座承載體內(nèi)與閥縱軸線2同心地構(gòu)成一個縱向孔3。在縱向孔3內(nèi)安置了一個閥針5，該閥針在其下游端上具有一個閥關(guān)閉段7。
對噴射閥的操作以公知的方式如電磁式實現(xiàn)。一個示意性表示出的電磁回路具有一個電磁線圈10、一個銜鐵11和一個鐵芯12，用于使閥針5軸向運動并從而克服一個未示出的復(fù)位彈簧的彈簧力打開噴射閥以及關(guān)閉噴射閥。銜鐵11通過一個例如借助激光制成的焊縫與閥針5的背離閥關(guān)閉段7的端部連接并與鐵芯12對準(zhǔn)。
也可以以一個其他的可激勵的促動器例如壓電塊取代電磁回路使用在一個可比較的燃料噴射閥中，或者通過一個液壓壓力或伺服壓力對可軸向運動的閥件進(jìn)行操作。
一個導(dǎo)向元件14的導(dǎo)向孔13用于在軸向運動期間對閥針5導(dǎo)向。導(dǎo)向元件14具有至少一個通流孔15，燃料可通過該通流孔從縱向孔3向閥座方向流動。例如呈盤形的導(dǎo)向元件14例如借助一個環(huán)繞的焊縫牢固地與閥座體16連接。閥座體16例如通過焊接密封地裝配在閥座承載體1的背離鐵芯12的端部上。
閥座體16的位置確定閥針5的行程大小，因為閥針5在電磁線圈10沒有被激勵時的一個終點位置通過閥關(guān)閉段7貼靠在閥座體16一個順流向下錐形逐漸縮小的閥座面22上來確定。閥針5在電磁線圈10被激勵時的另一個終點位置例如通過銜鐵11貼靠在鐵芯12上來確定。這樣，閥針5在這兩個終點位置之間的距離即為行程。閥關(guān)閉段7與閥座體16的截錐形閥座面22配合作用形成一個密封座。閥座體16在閥座面22下游具有一個中心排出口23。
在閥座體16上，在排出口23的下游安置了一個例如呈盤形的容納件25，該容納件用于可靠地容納一個較小的、例如同樣是盤形的旋流元件26并且有針對性地將燃料引導(dǎo)向該旋流元件26。容納件25例如也通過焊接固定在閥座體16上。
容納件25在其下游端面27上具有一個用于容納旋流元件26的凹部32，其中，凹部32的軸向深度至少大約相當(dāng)于旋流元件26的厚度，因而旋流元件26例如與容納件25的端面27齊平地終止。在容納件25內(nèi)，相應(yīng)于旋流元件26的徑向向內(nèi)延伸的旋流通道28的數(shù)量設(shè)置了剛好同樣多的類似鉆孔的輸入通道33，這些輸入通道對準(zhǔn)旋流通道28的外側(cè)入口端34。從排出口23流出的燃料被直接供應(yīng)給容納件25的所有輸入通道33。輸入通道33從其中心開始處起帶著一個軸向分量和一個向外指向的徑向分量斜向傾斜延伸。按這種方式，對旋流通道28的燃料供給按流向定向地進(jìn)行。這種結(jié)構(gòu)能夠使得閥座后面的入流處的無效容積減小。輸入通道33例如借助鉆孔、腐蝕或激光鉆孔加工到容納件25中。
旋流元件26涉及到一種盤形的構(gòu)件，該構(gòu)件作為噴孔板實施并且例如兩層式構(gòu)成。通過這兩個層，旋流元件26具有一個環(huán)繞的邊緣，該邊緣包圍一個內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，該孔結(jié)構(gòu)在朝向閥座體16的上層中包括帶有入口端34的旋流通道28和一個位于內(nèi)部的旋流室30，該孔結(jié)構(gòu)在下層中由一個跟隨在旋流室30后面的排出口29構(gòu)成。
圖2示出用在圖1所示燃料噴射閥中的旋流元件26的一個頂視圖。旋流元件26具有例如四個旋流通道28，來自四個輸入通道33的燃料被供應(yīng)給其入口端34，其中，剛好一個輸入通道在一個旋流通道28上終止。旋流通道28自入口端34徑向向內(nèi)延伸，以便沿切向通入位于閥縱軸線2區(qū)域內(nèi)的旋流室30中。帶有旋流特性的燃料自那里通過排出口29離開旋流元件26。
借助本發(fā)明燃料噴射閥可以很簡單地實現(xiàn)燃料以一個相對于閥縱軸線的角度γ傾斜地噴射，該角度在一定裝配條件下可能是必需的。在這種情況下，旋流元件26傾斜地裝在容納件25內(nèi)，因此，根據(jù)旋流通道28入口端34與排出口23的距離，容納件25內(nèi)的輸入通道33具有不同的長度。
具有多個金屬層的旋流元件26例如通過電鍍沉積構(gòu)成(多層電鍍)。由于采用深度蝕刻、電鍍技術(shù)制造，在輪廓給出方面得到特別的特征，以下以簡短的形式對其中一些進(jìn)行總結(jié)—這些層在整個板面上具有恒定的厚度，—通過深度蝕刻結(jié)構(gòu)化，這些層中的切口相當(dāng)垂直，這些切口分別形成通流的空腔(由于制造技術(shù)決定會出現(xiàn)相對于理想的垂直壁大約3°的偏差)，—通過各個被結(jié)構(gòu)化的金屬層的多層構(gòu)成可以實現(xiàn)所希望的側(cè)凹和切口重疊，—切口具有任意的橫截面形狀，該橫截面形狀具有與軸線相當(dāng)平行的壁，—旋流元件一件式構(gòu)成，因為各個金屬沉積層直接相疊。
但按照本發(fā)明的流到旋流元件26的旋流通道28上的情況完全與旋流元件26的制造方式無關(guān)。旋流通道也可以用其他傳統(tǒng)的制造方法在金屬、塑料或其他材料中成形出。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的燃料噴射閥，特別是用于將燃料直接噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中，具有一個閥縱軸線(2)，具有一個促動器(10，11，12)，具有一個可運動的閥件(5，7)，該閥件與一個固定的閥座(22)配合作用以打開和關(guān)閉閥，該閥座在一個閥座體(16)上構(gòu)成，并且具有一個安置在閥座(22)下游的旋流元件(26)，該旋流元件具有至少一個入口以及至少一個排出口(29)并且在該排出口(29)上游具有至少一個旋流通道(28)，其特征在于，旋流元件(26)被容納在一個容納件(25)內(nèi)，并且，對于每一個旋流通道(28)的一個入口端(34)，剛好一個在該容納件(25)內(nèi)構(gòu)成的輸入通道(33)與其對準(zhǔn)。
2.按權(quán)利要求1的燃料噴射閥，其特征在于，在閥座(22)下游，在閥座體(16)內(nèi)在中心設(shè)置一個排出口(23)，該排出口直接對容納件(25)內(nèi)的所有輸入通道(33)供給。
3.按權(quán)利要求1或2的燃料噴射閥，其特征在于，容納件(25)和旋流元件(26)分別呈盤形構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求3的燃料噴射閥，其特征在于，容納件(25)在其下游端面(27)上具有一個凹部(32)，旋流元件(26)裝在該凹部內(nèi)。
5.按權(quán)利要求1至4之一的燃料噴射閥，其特征在于，輸入通道(33)作為容納件(25)內(nèi)的鉆孔構(gòu)成。
6.按前述權(quán)利要求之一的燃料噴射閥，其特征在于，輸入通道(33)具有一個軸向分量和一個向外指向的徑向分量地斜向傾斜延伸。
7.按權(quán)利要求5或6的燃料噴射閥，其特征在于，輸入通道(33)可借助鉆孔、腐蝕或激光鉆孔成形出。
8.按前述權(quán)利要求之一的燃料噴射閥，其特征在于，旋流通道(28)自入口端(34)起徑向向內(nèi)延伸到一個旋流室(30)。
9.按權(quán)利要求1至8之一的燃料噴射閥，其特征在于，旋流元件(26)可通過多層電鍍金屬沉積制成。
10.按前述權(quán)利要求之一的燃料噴射閥，其特征在于，容納件(25)固定在閥座體(16)上。
全文摘要
用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的燃料噴射閥，主要具有一個促動器(10，11，12)和一個可運動的閥件(5，7)，該閥件與一個固定的閥座(22)配合作用以打開和關(guān)閉閥，該閥座在一個閥座體(16)上構(gòu)成。在閥座(22)下游安置了一個盤狀旋流元件(26)，該旋流元件具有至少一個入口(27)及至少一個排出口(29)并且在排出口(29)上游具有至少一個旋流通道(28)。旋流元件(26)裝在一個盤狀容納件(25)內(nèi)。對于每個旋流通道(28)的一個入口端(34)，剛好一個在該容納件(25)內(nèi)構(gòu)成的輸入通道(33)與其對準(zhǔn)。該燃料噴射閥特別適合作為將燃料直接噴射到混合氣壓縮、強迫點火式內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的高壓噴射閥。
文檔編號F02M61/00GK1461383SQ02801176
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者京特·丹特斯, 德特勒夫·諾瓦克 申請人:羅伯特·博施有限公司