流體噴射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于向燃燒發(fā)動機(115)中噴射燃料的流體噴射器(10；200)，所述流體噴射器(10；200)包括：閥(25)、管狀閥體(15)和孔盤(30)，其中所述閥(25)包括閥座(65)和可移動的打開裝置(35)以便打開和關閉所述閥(25)，其中所述孔盤(30)配置在所述閥座(65)處位于所述打開裝置(35)的相反側(cè)，并且被構(gòu)造成在所述閥(25)的打開位置形成由所述流體噴射器(10；200)分配的流體(96)的噴霧。提供了補償元件(70)和緊固元件(75)，其中所述補償元件(70)配置在所述閥座(65)與所述緊固元件(75)之間，其中所述緊固元件(75)被構(gòu)造和配置成以預施壓方式將所述補償元件(70)緊固至所述閥體(15)中的閥(25)。
【專利說明】流體噴射器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及流體噴射器，特別是用于向燃燒發(fā)動機中噴射燃料的流體噴射器，所述流體噴射器包括:閥、管狀閥體和孔盤，其中所述閥包括可移動的打開裝置用以打開閥，其中所述孔盤配置在所述閥處位于所述打開裝置的相反側(cè)，并且被構(gòu)造成在所述閥的打開位置限定出由所述流體噴射器分配的噴霧質(zhì)量的流體，特別是噴射向燃燒發(fā)動機中。

【背景技術】
[0002]DE 10 2010 064 268 Al教導了用于向燃燒發(fā)動機中噴射燃料的燃料噴射器。燃料噴射器包括電磁致動器、可移動的閥針和閥關閉體。在閥座的下游側(cè)，配置有孔盤以便限定出閥的噴霧質(zhì)量?？妆P焊接至閥座。為了將孔盤焊接至閥座，孔盤必須包括一定的預限定厚度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種改進的流體噴射器。
[0004]該目的由具有如技術方案I所述的特征的流體噴射器解決。有利實施例在從屬技術方案中示出。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)意識到的是可以通過包括閥、管狀閥體和孔盤的流體噴射器提供改進的流體噴射器。閥包括可移動的打開裝置和閥座。打開裝置特別包括閥針。在閥的關閉位置，打開裝置座置在閥座上?？妆P配置在閥座處位于打開裝置的相反側(cè)，并且被構(gòu)造成在閥的打開位置，限定出噴霧質(zhì)量的流體，所述流體由流體噴射器分配，特別是噴射向燃燒發(fā)動機中。
[0006]孔盤配置在閥座處位于打開裝置的相反側(cè)特別是指孔盤定位在打開裝置的下游并且優(yōu)選也在閥座的下游。打開裝置可以便利地在很大程度上定位在閥座的上游。僅用于示例，閥針的針尖的一部分向下游方向伸出閥座。閥座可以便利地包括閥座體。在該情況下，打開裝置定位在閥座體的上游，而孔盤定位在閥座體的下游。
[0007]孔盤被構(gòu)造成限定出由流體噴射器分配的噴霧質(zhì)量的流體特別是指孔盤被構(gòu)造成形成由燃料噴射器分配的流體噴霧。孔盤具有用于形成流體噴霧的一個或多個噴射孔。
[0008]此外，提供了補償元件和緊固元件，其中補償元件配置在閥座與緊固元件之間，特別是在閥座體與緊固元件之間。緊固元件被構(gòu)造和配置成以預施壓(pre-stressed)方式緊固補償元件抵靠閥體中的閥。
[0009]該構(gòu)造避免了形成開裂，并且確保了在產(chǎn)品壽命期間的正確流動和噴霧表現(xiàn)。另夕卜，可提升設計孔盤時的多個自由度。此外，可通過限制條和孔形成的相同生產(chǎn)工藝實現(xiàn)孔盤。此外，對孔盤的厚度不存在限制，以便避免組裝孔盤之后的任何裂紋。這導致流體噴射器的更好噴霧質(zhì)量。
[0010]在一個實施例中，補償元件被構(gòu)造成允許孔盤相對于閥座特別是相對于閥座體移動。例如，這樣可以允許孔盤相對于閥座體和/或管狀閥體的膨脹和收縮。可能例如由于由燃燒過程實現(xiàn)的溫度變化或者通過改變環(huán)境的溫度而發(fā)生這種相對膨脹和收縮。有利地，由于孔盤相對于管狀閥體或閥座體的不同熱膨脹而造成的機械應力如此一來能特別小。
[0011]在再一實施例中，補償元件包括以下材料中的至少一種:聚四氟乙烯、耐高溫塑料、不能焊接至金屬的材料。這些材料確保了:孔盤在流體噴射器噴射流體期間能夠彎曲，并且孔盤能夠克服該閥座或安裝環(huán)略微移動。
[0012]在一個實施例中，閥包括開口，其中打開裝置在閥的打開位置不阻擋該開口。所述開口特別是穿過閥座體的通孔。補償元件是環(huán)形的，使得它包括中心開口。例如，補償元件是墊圈，即它具有環(huán)形形狀，呈空心圓柱的形狀，或者呈有孔盤的形狀。該中心開口與閥的開口重疊。換言之，在俯視開口時，補償元件圍繞閥的開口沿周向延伸，并且不重疊該開口。該設計提供穿過噴射器的最佳流體流動，并且補償元件不影響噴射器的噴霧質(zhì)量。
[0013]在再一實施例中，燃料噴射器包括高壓區(qū)域，其由閥的閥座和管狀閥體限制。補償元件被構(gòu)造成有助于密封高壓區(qū)域，特別涉及燃燒機的燃燒室。例如，補償元件代表處于閥座體與孔盤之間的界面處的環(huán)形密封件，該環(huán)形密封件完全圍繞閥的開口沿周向延伸。該構(gòu)造確保了流體只穿過孔盤的噴射孔分配，并且降低了燃料噴射器泄漏到低壓區(qū)域中的風險。補償元件還可以是可操作的，以密封閥座體與閥體之間的界面處的高壓區(qū)域。
[0014]在再一實施例中，緊固元件包括安裝環(huán)。安裝環(huán)連接至閥體的內(nèi)周面?？妆P配置在安裝環(huán)與閥座之間。該設計允許孔盤在噴射過程期間張緊而不損壞孔盤。
[0015]在再一實施例中，安裝環(huán)向閥體的內(nèi)周面至少提供夾持連接(clampingconnect1n)。例如,夾持連接是摩擦配合。該構(gòu)造在燃料噴射器的制造工藝期間提供安裝環(huán)與閥體之間的可靠連接。
[0016]在再一實施例中，安裝環(huán)焊接至閥體的內(nèi)周面，特別是作為摩擦配合連接的附加或替代。安裝環(huán)與閥體之間的這種連接在整個產(chǎn)品壽命內(nèi)是可靠的。
[0017]在再一實施例中，補償元件配置在安裝環(huán)與孔盤之間。該構(gòu)造能被容易地安裝。
[0018]在再一實施例中，補償元件配置在閥座與孔盤之間。該構(gòu)造也能被容易地安裝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面，將參考附圖詳細描述本發(fā)明，附圖中:
圖1示出了第一實施例的燃料噴射器的縱截面圖；
圖2示出了圖1所示燃料噴射器的縱截面圖的細節(jié)；
圖3示出了第二實施例的燃料噴射器的縱截面圖的細節(jié)。

【具體實施方式】
[0020]圖1示出了穿過第一實施例的流體噴射器10的縱截面。圖2示出了圖1所示縱截面的細節(jié)。流體噴射器10是燃料噴射器，用于將作為流體96的燃料噴射到進氣歧管中或內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室115中。
[0021]燃料噴射器10包括管狀閥體15和殼體16，其共享縱向軸線20。管狀閥體15配置在殼體16中。燃料噴射器10還包括閥25和孔盤30?？妆P30具有多個噴射孔118，流體噴射器10穿過所述多個噴射孔118分配流體96。
[0022]閥25包括可移動的打開裝置35。打開裝置35包括彈簧40、校準元件46和管狀閥針50。校準元件46緊固至閥體15并預加載彈簧40。彈簧40配置在校準元件46與閥針50之間，使得它朝關閉位置偏置閥針50。流體噴射器10進一步包括致動器組件45，用于軸向地移動管狀閥針50。
[0023]閥25包括閥關閉構(gòu)件55，其包括管狀閥針50和閥座65。閥關閉構(gòu)件55定位在閥針50的與彈簧40相反的端部處。閥關閉構(gòu)件55是球形的。
[0024]閥座65包括閥座體61。在閥25的關閉位置，閥關閉構(gòu)件55座置在閥座體61上，使得它抵接閥座65。
[0025]閥盤60被提供來軸向地引導閥關閉構(gòu)件55。閥盤60配置成相鄰于閥針50。閥座體61配置在閥盤60下方。
[0026]在遠離閥針50的一側(cè)，閥座體61配置成鄰接補償元件70。補償元件70是環(huán)形的，并具有平坦結(jié)構(gòu)。換言之，它呈平坦的有孔盤的形狀。補償元件70包括中心開口 71。補償元件70與孔盤30和閥座體61接觸。在孔盤30的下方即下游，配置有緊固元件75。緊固元件75包括安裝環(huán)80，其提供安裝環(huán)80的外周面82到閥體15的內(nèi)周面85的夾持連接81。
[0027]流體噴射器10包括高壓區(qū)域95。在流體噴射器10的流體出口部分的區(qū)域中，高壓區(qū)域95由閥體15和閥座65界定出。高壓區(qū)域95充斥有來自燃料噴射泵或軌系統(tǒng)的加壓燃料96。
[0028]閥體15具有第一部段100和第二部段101。在一個實施例中，第一部段100的內(nèi)徑比第二部段101小。閥針50配置在第一部段100中。閥座65配置在第二部段101中。在第一部段100與第二部段101之間，閥體15具有突臺(ledge) 102。突臺102具體是第一和第二部段100、101的界面。閥盤60或閥座體61的頂表面103接觸突臺102。由于突臺102與頂表面103的接觸，在將閥座65安裝在閥體15中時，能容易地限定出縱向位置。替代地，閥座65的縱向位置能以不同方式被限定出。作為結(jié)果，例如不必提供突臺102。
[0029]為了確保閥座65在閥體15中的位置，閥座體61借助于第一焊接連接105焊接至閥體15。第一焊接連接105將閥座體61的外周面110連接至閥體15的內(nèi)周面85。第一焊接連接105可實施為點焊連接。
[0030]在孔盤30與閥座體61之間，配置有補償元件70。補償元件70被擠入閥座65與孔盤30之間。通過將補償元件70擠入孔盤30與閥座65之間，可實現(xiàn)高壓區(qū)域95對低壓區(qū)域的密封，所述低壓區(qū)域可以是例如燃燒發(fā)動機的進氣歧管或燃燒室115。有利地，不需要閥座體61與閥體15之間的不漏流體的環(huán)形焊縫，因為補償元件70是可操作的，以在閥座體61的外周面110與閥體15的內(nèi)周面85之間的界面處密封高壓區(qū)域95。另外，補償元件70建立環(huán)形密封，其沿周向圍繞孔盤30的噴射孔118延伸，使得流體只穿過噴射孔118離開流體噴射器10，從而避免了穿過流體噴射器10的部件的周緣界面的流體泄漏。
[0031]在閥25的關閉位置，彈簧40按壓閥針50和閥關閉構(gòu)件55抵靠閥座65。這樣，閥關閉構(gòu)件55與閥座65協(xié)同操作，以關閉閥座體61中的第一開口 90，使得當閥25處于關閉位置時，沒有燃料從流體噴射器10被分配。第一開口 90與縱向軸線20同軸地配置。
[0032]閥盤60包括第二開口 116。第二開口 116相對于閥關閉構(gòu)件55橫向地錯位。閥座體61和閥盤60限定出管道117，其連接第二開口 116與第一開口 90。
[0033]為了打開閥25，致動器組件45克服彈簧40的偏壓，使閥針50與閥關閉構(gòu)件55沿遠離閥座65的軸向方向20并朝校準元件46移動。這樣，在閥座65與關閉構(gòu)件55之間形成間隙，使得來自管道117的流體96能穿過該間隙、穿過閥座體61的第一開口 90并穿過補償元件70的中心開口 71至孔盤30。流體96然后從流體噴射器10穿過孔盤30的噴射孔118得到分配。在穿過孔盤30的噴射孔之后，燃料96可被噴射到燃燒室115或進氣歧管中。
[0034]中心開口 71與第一開口 90和噴射孔118重疊，使得燃料96向下游流動穿過補償元件70和孔盤30。噴射孔118用于限定燃料噴射器10的噴霧質(zhì)量和噴霧表現(xiàn)。孔盤30可包括不同數(shù)量、形狀和位置的噴射孔118，例如用以操控燃燒室115中的燃料流并且影響燃燒室115中的燃料的燃燒。
[0035]通過將補償元件70提供成緊鄰孔盤30，能提供孔盤30在整個產(chǎn)品壽命內(nèi)的恒定流動和噴霧表現(xiàn)。還能避免孔盤30在燃料噴射器10的操作期間開裂。補償元件70的附加優(yōu)點是:能通過制造普通孔盤的相同工藝實現(xiàn)孔盤30。傳統(tǒng)上，對孔盤30的厚度不存在限制，使得設計孔盤30的自由度的數(shù)量增加，并且能以新設計的孔盤30實現(xiàn)更好的噴霧質(zhì)量。此外，能夠避免在組裝燃料噴射器10期間，尤其是在孔盤30與閥座65焊接時，使孔盤30開裂的可能性。
[0036]當閥25處于打開位置時，燃料被壓迫穿過孔盤30的噴射孔118。由于燃料96的壓力，孔盤30可能向遠離打開裝置35的方向彎曲?？妆P30的彎曲導致克服閥座65的微移動。通過在孔盤30與閥座65之間配置補償元件70，孔盤30的微移動被補償元件70補償。為了通過補償元件70提供可靠的補償功能，補償元件包括以下材料中的至少一種--聚四氟乙烯、耐高溫塑料、不能焊接至金屬的材料。
[0037]在孔盤30的下游或相應地在其下側(cè)，安裝環(huán)80按壓孔盤30和補償元件70抵靠閥座體61的下表面120。為了容易制造燃料噴射器10，首先，將閥座體61插入閥體15中，直到頂表面103接觸突臺102。然后，將閥座體61的外周緣側(cè)110焊接到閥體15的周緣側(cè)上。接下來，將補償元件70和孔盤30插入閥體15中。接下來，將安裝環(huán)80壓入閥體15中，使得它按壓孔盤30抵靠補償元件70，以預壓補償元件70。安裝環(huán)80以其外周面82壓靠閥體85的內(nèi)周面85，并在安裝環(huán)80與閥體15之間提供摩擦配合連接81。通過摩擦配合連接81，安裝環(huán)80相對于閥體15的位置能被預限定，從而補償元件70和孔盤30的位置也能被預限定。然后，在其外周面82處，安裝環(huán)80被焊接至閥體15，以便提供第二焊接連接130，其在燃料噴射器10的整個壽命內(nèi)可靠地固定其位置。由于補償元件70的密封性能，安裝環(huán)80與閥體15之間的第二焊接連接130可為點焊連接，其足以固定孔盤30并預壓補償元件70。
[0038]圖3示出了第二實施例的流體噴射器200的縱截面的細節(jié)。
[0039]流體噴射器200與圖1和2中示出的流體噴射器10類似地設計。不同于第一實施例，補償元件70配置在孔盤30與安裝環(huán)80之間。該結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點:當安裝流體噴射器200時，孔盤30能夠被容易地插入閥體15中。此外，燃料穿過第二開口 116、第一開口 90和噴射孔118的流動不受孔盤30與閥座65之間的距離的影響，因為在這兩個部件之間存在補償元件70，如圖1和2所示的第一實施例中那樣。
[0040]作為附加的可選的差異，閥體15不包括如圖1和2中所示的突臺。因此，在本實施例中，閥座65的位置由第一焊接連接105限定，并且閥盤60固定至閥座體61。第一焊接連接105在本實施例中可以是不漏流體的環(huán)形焊縫。
[0041]替代第二焊接連接130，可以在安裝環(huán)80與閥體15之間提供連續(xù)的焊接連接，以便連接安裝環(huán)80與閥體15。此外，當閥25處于打開位置時，補償元件70在安裝環(huán)80與孔盤30之間的配置允許孔盤30在燃料按壓到開口 90、116、118上時略微彎曲。
[0042]圖1-3中示出的實施例提供可靠的流體噴射器10，其在設計中具有更高自由度，以便對燃燒過程的燃燒室的設計容易地采用噴霧質(zhì)量。在所示實施例中，當設計孔盤時，設計者不會被迫關聯(lián)孔盤的厚度與孔盤30中的噴射孔118的直徑來抵抗由于孔盤30彎曲造成的機械應力。通過具有差異的該新設計的孔盤30，可獲得噴霧表現(xiàn)。
【權利要求】
1.一種用于向燃燒發(fā)動機(115)中噴射燃料的流體噴射器(10 ;200)，所述流體噴射器(10 ；200)包括: —閥(25)、管狀閥體(15)和孔盤(30)， -其中，所述閥(25)包括閥座￠5)和可移動的打開裝置(35)，其與所述閥座￠5)相互作用以打開和關閉所述閥(25)， -其中，所述孔盤(30)配置在所述閥座(65)處位于所述打開裝置(35)的相反側(cè)，并且被構(gòu)造成在所述閥(25)的打開位置形成由所述燃料噴射器(10 ；200)分配的流體(96)的噴霧， 其特征在于 -補償元件(70)和緊固元件(75)， -其中，所述補償元件(70)配置在所述閥座￠5)與所述緊固元件(75)之間， -其中，所述緊固元件(75)被構(gòu)造和配置成以預施壓方式將所述補償元件(70)緊固至所述閥體(15)中的閥(25)。
2.根據(jù)權利要求1所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述補償元件(70)包括以下材料中的至少一種:聚四氟乙烯、耐高溫塑料、不可焊接至金屬的材料。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其中，所述補償元件(70)被構(gòu)造和配置成允許所述孔盤相對于所述閥座￠5)移動。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述閥(25)包括開口(90)， -其中，所述打開裝置(35)在所述閥(25)的打開位置不阻擋所述開口(90)， -其中，所述補償元件(70)是環(huán)形的，使得它包括中心開口， -其中，所述中心開口與所述閥(25)的開口重疊。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于:高壓區(qū)域(95)，其由所述閥(25)的閥座(65)和所述閥體(15)限制，其中所述補償元件(70)被構(gòu)造成有助于密封所述高壓區(qū)域(95)。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述緊固元件包括安裝環(huán)(80)，其中所述安裝環(huán)(80)連接至所述閥體(15)的內(nèi)周面(85)，其中所述孔盤(30)配置在所述安裝環(huán)(80)與所述閥座￠5)之間。
7.根據(jù)權利要求6所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述安裝環(huán)(80)向所述閥體(15)的內(nèi)周面(85)至少提供夾持連接(81)。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述安裝環(huán)(80)焊接至所述閥體(15)的內(nèi)周面(85)。
9.根據(jù)權利要求6-8中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述補償元件(70)配置在所述安裝環(huán)(80)與所述孔盤(30)之間。
10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體噴射器(10;200)，其特征在于，所述補償元件(70)配置在所述閥座￠5)與所述孔盤(30)之間。
【文檔編號】F02M61/16GK104514659SQ201410516501
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2013年10月4日
【發(fā)明者】S.菲利皮, M.巴爾托利, A.柳佐, T.加爾加尼 申請人:大陸汽車有限公司