專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于直接噴射柴油和汽油的內(nèi)燃機的具有多孔噴嘴的燃料噴射閥以及制造所述多孔噴嘴的方法。
背景技術：
在現(xiàn)有技術的具有多孔噴嘴的燃料噴射閥中，通過腐蝕制造噴射孔。此時預先給 定電極直徑，因而在多孔噴嘴內(nèi)部不可能改變各個噴射孔直徑。因此，從每個噴射孔噴出的燃料量及其射流長度總是等大的，并且不隨不同的燃燒室形式進行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
相比較地，根據(jù)本發(fā)明的具有權利要求I所述特征的燃料噴射閥具有以下優(yōu)點，即在這里，燃料噴射閥裝備有多個噴射孔的多孔噴嘴，燃料通過所述多個噴射孔進行噴射，其中，所述多孔噴嘴具有噴射孔直徑不同的至少兩個噴射孔。噴射的燃料質(zhì)量流量能夠在単射流中分配不同的部分質(zhì)量并且具有改良的分布和精度地噴射到燃燒室中。從屬權利要求顯示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選設計方案，所有的噴射孔直徑都是不同的。因此，所述噴射的燃料量最優(yōu)化地分布不同的射流長度，并且各個孔適配不同的燃燒室形式和發(fā)動機負荷范圍。利用所述適配的単射流阻止汽缸的壁濕潤和/或在上面存在的油膜的沖洗以及由此引起的廢氣排放的惡化。優(yōu)選地，從最大的噴射孔直徑出發(fā)，組中的相鄰噴射孔的直徑逐漸減小。隨著所引起的単射流一個接ー個地減小長度和部分質(zhì)量，所述噴射的燃料噴霧能夠實現(xiàn)単獨優(yōu)選的方向和質(zhì)量分布。進ー步優(yōu)選地，所述噴射孔的中心分布在ー個圓上。此外，在所述噴射孔的出ロ側的所有中心優(yōu)選位于ー個共同的平面上。因為這種布置，以簡單的方式用小的単位成本能夠精確地生產(chǎn)具有復雜的對齊和測量噴射孔直徑的燃料噴射閥。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選設計方案，所述噴射孔的中心軸線布置成相對于閥中心軸線成ー個尖角，尤其是不同的尖角。因此得到在噴射器長軸方向上三維分布的燃料噴霧并且所述燃料噴霧被噴射。優(yōu)選地，所述噴射孔的直徑D位于30μπι彡300μπι之間。因此，一起用所述噴射孔的數(shù)量實現(xiàn)所述燃燒室填充的明確改善和在所述燃燒室內(nèi)充滿可燃混合物。在最小和最大直徑之間的大的尺寸范圍在這里能夠得到所述噴射閥的單射流長度或噴射的燃料部分質(zhì)量之間的大的變化差。由此能夠在燃燒室內(nèi)實現(xiàn)幾乎理想的噴霧分布。進ー步優(yōu)選地，所述噴射孔利用激光鉆孔，尤其是UKP激光鉆孔(超短脈沖激光鉆孔)制造。因此，所述噴射孔的生產(chǎn)能夠在噴嘴或閥座內(nèi)部得到高度精確的各個孔的直徑或橫截面。特別優(yōu)選地，所述多孔噴嘴的每個噴射孔產(chǎn)生単獨的噴射錐角，其中，所述噴射錐角優(yōu)選以形成不相交 的噴射錐角的方式生成。本發(fā)明還涉及ー種利用激光鉆孔制造具有多個噴射孔的多孔噴嘴的方法，其中，制造具有不同的噴射孔直徑的至少兩個噴射孔。根據(jù)這個制造方法，所述噴射孔不相互依賴地生產(chǎn)有任意形式和橫截面，如錐度、喇叭形、瓶子形狀以及矩形的、三角形的、縫隙形狀的、圓形的或橢圓形的橫截面。而且，利用所述制造方法能夠以大致相等的循環(huán)時間、成本適中地生產(chǎn)燃料噴射閥。


下面將根據(jù)附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。在附圖中圖I顯示根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥的多孔噴嘴的放大示意圖；圖2顯示多孔噴嘴的部分范圍的放大截面圖；以及圖3顯示從燃料噴射閥噴出的單射流的放大透視圖。
具體實施例方式下面參照圖I至3詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于噴射燃料的燃料噴射閥以及用來制造所述燃料噴射閥的多孔噴嘴的方法。圖I中所不的根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥I的多孔噴嘴2具有多個噴射孔4、5、6、7、8和9，它們的中心40、50、60、70、80和90以相同的角間距分布在同心圓K上。如從圖I進一步可見的，噴射孔4、5、6、7、8和9在這里具有不同的噴射孔直徑D，例如噴射孔直徑D表示噴射孔8。從噴射孔9的最大噴射孔直徑出發(fā)，各逆時針相鄰的噴射孔具有減小的噴射孔直徑。為了簡單起見，噴射孔4、5、6、7、8和9的出口截面在圖I中表示為圓輪廓。在這里說明，噴射孔4、5、6、7、8和9的出ロ截面能夠構造為不相互依賴地任意的橫截面和形式。如從圖2中所示的沿圖I的I-I線的放大截面圖可見，這里可見的在出口側的噴射孔5或8的中心50、80以及所有其他在圖2中不可見的噴射孔4、6、7、9的中心40、60、70、90都位于共同的平面E。通過噴射孔8的出ロ側10的中心80延伸的軸線A相對于閥中心軸線M傾斜大約尖角α，通過噴射孔5的出ロ側的中心50延伸的軸線B相對于軸線M傾斜大約尖角β。因為噴射孔5與8的直徑不同和它們相對于閥中心軸線M的傾斜角α或β不同，在燃燒室的優(yōu)選區(qū)域內(nèi)能夠噴射不同大小的燃料部分質(zhì)量射流。因為噴射孔直徑不同，在這里得到所述噴射的燃料的不同射流長度，如圖3中利用三個單射流S1、S2和S3所示意性地顯示的。如圖3可見，從具有最小直徑的噴射孔4噴射出的射流SI具有射流長度LI，而從具有中間直徑的噴射孔6噴射出的射流S2具有中間的射流長度L2，從具有最大直徑的噴射孔9噴射出的射流S3具有大的射流長度L3。因為單個孔的出ロ橫截面不同，從圖3的透視圖清楚地圖示說明所述射流參照所述閥中心軸線M的三維對齊和由此導出的燃料噴霧指向目標的空間分布。如圖3所示，每個噴射孔產(chǎn)生単獨的噴射錐角，因而產(chǎn)生単獨的三維噴霧設計。每個噴射錐角優(yōu)選通過不同的燃料量形成，并且所述噴霧能夠通過改變所述噴射孔優(yōu)化地適配各燃燒室的幾何結構。圖3中所示的噴射錐角分別具有相同的斜度，但所述噴射錐角也可以具有不同的斜度。優(yōu)選地，所述噴射錐角不相互重合，從而在所述噴射錐角之間留出充滿空氣的中間空間。在制造多孔噴嘴2時利用超短脈沖激光鉆孔(UKP-激光鉆孔)制造多個噴射孔40、50、60、70、80和90，具有不同的噴射孔直徑和必要時相對于閥中心軸線M不同的傾斜角。由此能夠以與現(xiàn)有技術相比的循環(huán)時間和成本生產(chǎn)具有任意橫截面、形狀和目標指向角度的噴射孔。

通過根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥和根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥的多孔噴嘴，相應地改良所述具有柴油或汽油直接噴射的內(nèi)燃機需要的快速混合和徹底燃燒通過所述單獨的三維限定的可調(diào)整射流噴射到燃燒室內(nèi)的燃料噴霧。在這里，噴射孔的橫截面越大，噴射出的射流越長，從這個噴射孔噴射出的部分燃料量越大。除節(jié)約燃料外，這還有助于減少廢氣排放。
權利要求
1.ー種燃料噴射閥，包括具有多個噴射孔(4、5、6、7、8、9)的多孔噴嘴，燃料通過所述噴射孔噴射出，其中，所述多孔噴嘴(2)包括具有不同噴射孔直徑的至少兩個噴射孔(4、5、.6、7、8、9)ο
2.根據(jù)權利要求I所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所有噴射孔直徑都是不同的。
3.根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的燃料噴射閥，其特征在干， 從所述最大噴射孔直徑出發(fā)，組中相鄰的噴射孔(4、5、6、7、8、9)的直徑逐漸減小。
4.根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述噴射孔(4、5、6、7、8、9)的中心(40、50、60、70、80、90)分布在ー個圓(K)上。
5.根據(jù)權利要求4所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述噴射孔(4、5、6、7、8、9)出口側上的所有中心都位于共同的平面(E)上。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述噴射孔(4、5、6、7、8、9)的中心軸線(A、B)布置成相對于閥中心軸線(M)成ー個尖角(α、β)，尤其成不同的尖角。
7.根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述噴射孔(4、5、6、7、8、9)的直徑D位于30 μ m彡D く 300 μ m之間。
8.根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述噴射孔(4、5、6、7、8、9)利用激光鉆孔，尤其是UKP激光鉆孔制造。
9.根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的燃料噴射閥，其特征在干， 所述多孔噴嘴的每個噴射孔都產(chǎn)生一個單獨的噴射錐角，其中，每個噴射錐角都是獨特的。
10.ー種利用激光鉆孔制造具有多個噴射孔(4、5、6、7、8、9)的多孔噴嘴的方法，其中，制造具有不同的噴射孔直徑的至少兩個噴射孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多孔噴嘴的燃料噴射閥，所述多孔噴嘴具有多個噴射孔，燃料通過所述噴射孔進行噴射，其中，所述多孔噴嘴包括具有不同的噴射孔直徑的至少兩個噴射孔。本發(fā)明還涉及一種利用激光鉆孔制造具有多個噴射孔的多孔噴嘴的方法，其中，至少兩個噴射孔具有不同的噴射孔直徑。
文檔編號F02M61/18GK102652220SQ201080055494
公開日2012年8月29日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者B·韋勒特, J·柯尼希, M·比納, M·福爾巴赫 申請人:羅伯特·博世有限公司