控制閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的用于燃料噴射器、尤其共軌燃料噴射器的控制閥。本發(fā)明還涉及一種具有這樣的控制閥的燃料噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]上面提到的類(lèi)型的控制閥通常在燃料噴射器中使用，所述燃料噴射器具有為釋放和關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔而做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的噴嘴閥針?？刂崎y在此用于控制該做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的噴嘴閥針。如果控制閥打開(kāi)，則控制室被卸載，從而在控制室中在關(guān)閉方向上作用在該噴嘴閥針上的控制壓力減小并且噴嘴閥針打開(kāi)?？刂崎y的操作通常借助致動(dòng)器、例如磁致動(dòng)器或者壓電致動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]由公開(kāi)文獻(xiàn)DE10 2006 049 050 A1示例地公示一種具有用于控制閥的燃料噴射器，該控制閥用于控制釋放或者關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔的噴射閥元件。為此該控制閥包括做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的閥活塞，該閥活塞與構(gòu)造成平座的閥座密封地共同作用。如果閥活塞密封地貼靠在平座上，則在控制室內(nèi)建立在關(guān)閉方向上加載該噴射閥的控制壓力。在借助電磁鐵操作控制閥時(shí)，閥活塞從閥座抬起，控制室與低壓區(qū)域建立連接。結(jié)果，控制室中的控制壓力降低，從而，在關(guān)閉方向上加載在噴射閥元件的力降低。噴射閥打開(kāi)并以此方式釋放所述至少一個(gè)噴射孔。在電磁鐵通電結(jié)束后，閥活塞借助彈簧的彈簧力實(shí)現(xiàn)復(fù)位。這又導(dǎo)致控制室中的控制壓力升高，從而使噴射閥元件也返回到它的密封座中并且又將所述至少一個(gè)嗔射孔關(guān)閉。
[0004]為了形成部分噴射，快速開(kāi)關(guān)的控制閥是有利的，以造成控制室的快速卸載。在此有利的是，控制閥的做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)閉元件的行程減小。但同時(shí)必須保證足夠大的流出橫截面。為了保證這一點(diǎn)，可以加大位于閥座內(nèi)部的出流孔的直徑。然而以此同時(shí)也加大了構(gòu)造在閥關(guān)閉元件上的、落在閥座直徑內(nèi)部并且在控制閥關(guān)閉狀態(tài)下被控制室的控制壓力加載的面。結(jié)果增大了在打開(kāi)方向上作用在閥關(guān)閉元件上的液壓力。這可以通過(guò)提高在關(guān)閉方向上加載閥關(guān)閉元件的彈簧的彈簧力的方式來(lái)對(duì)抗。然而為了打開(kāi)閥就需要更大的磁力，這又對(duì)控制閥的開(kāi)關(guān)時(shí)間產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明基于這樣的任務(wù)，給出一種用于燃料噴射器的快速開(kāi)關(guān)的控制閥，該控制閥具有至少一個(gè)就降低的開(kāi)關(guān)力和/或小的行程而言?xún)?yōu)化的出流孔。此外應(yīng)提供具有更長(zhǎng)使用壽命的控制閥。
[0006]為了解決該任務(wù)提出具有權(quán)利要求1特征的控制閥。本發(fā)明的有利擴(kuò)展構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中獲得。此外給出具有這樣的控制閥的燃料噴射器。
[0007]所提出的控制閥包括一具有構(gòu)造在構(gòu)造成平座的閥座內(nèi)部的出流孔的閥塊以及一與所述閥座密封地共同作用的、往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的閥關(guān)閉元件。根據(jù)本發(fā)明，所述出流孔構(gòu)造成縫形并且具有大于寬度B的長(zhǎng)度L。該長(zhǎng)度L在此基本上與一圓面的直徑D或者半徑R相當(dāng)，所述出流孔和至少一個(gè)與該出流孔連接和/或與該出流孔分開(kāi)的另外的出流孔布置在該圓面內(nèi)。
[0008]縫形出流孔與圓形出流孔相比較具有的優(yōu)點(diǎn)是，在面積同樣小的情況下它具有大的出流周長(zhǎng)。因此，在出流周長(zhǎng)相等的情況下，通過(guò)縫形出流孔對(duì)閥關(guān)閉元件加載以較小的液壓力，從而能夠使所述開(kāi)關(guān)力減小。替換地或者補(bǔ)充地，可以使閥關(guān)閉元件的行程減小，因?yàn)橥ㄟ^(guò)所述出流周長(zhǎng)還保證控制室的快速卸載。
[0009]然而縫形出流孔的不利的長(zhǎng)/寬比(L/B>>1)可能導(dǎo)致閥塊中的應(yīng)力，該應(yīng)力尤其出現(xiàn)在出流孔的縱向端部上(缺口應(yīng)力)。因此，為了減小所述應(yīng)力提出，在接收縫形出流孔的圓面的內(nèi)部構(gòu)造至少一個(gè)另外的出流孔。所述至少一個(gè)另外的出流孔在此可以與所述縫形出流孔連通或者構(gòu)造成單獨(dú)的出流孔。已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)該措施閥塊的負(fù)荷被減小。這又導(dǎo)致控制閥的使用壽命提尚。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少一個(gè)另外的出流孔也為縫形的并且具有相對(duì)于第一縫形出流孔的縱軸線(xiàn)A傾斜的縱軸線(xiàn)A’。在特別有利的構(gòu)型中，多個(gè)縫形出流孔布置成十字形或者星形。該布置可以這樣實(shí)現(xiàn):兩個(gè)或者多個(gè)縫形出流孔相交。
[0011]通過(guò)避免產(chǎn)生應(yīng)力的縫形出流孔擴(kuò)大而獲得強(qiáng)度提高作用，因?yàn)樵谪?fù)荷壓力的其它縫隙的附近由于它們的擴(kuò)大而獲得在高負(fù)荷的缺口半徑上的支撐作用。該作用當(dāng)在由第一出流孔預(yù)給定的圓面的內(nèi)部布置另外的縫形出流孔時(shí)已經(jīng)可以驗(yàn)證。
[0012]替換地或者補(bǔ)充地提出，所述至少一個(gè)另外的出流孔在圓面內(nèi)部布置在縫形出流孔的端部上。該布置在端側(cè)的另外的出流孔導(dǎo)致缺口半徑擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)力卸載。
[0013]所述布置在縫形出流孔端部上的另外的出流孔可以例如為圓形的并且具有比縫形出流孔的寬度B大的直徑d。但在確定直徑d的尺寸時(shí)應(yīng)注意的是，面積/出流周長(zhǎng)的比例不能明顯惡化，以得到開(kāi)始提到的縫形出流孔相對(duì)于圓形出流孔的優(yōu)點(diǎn)。
[0014]替換地，布置在縫形出流孔端部上的另外的出流孔可以為縫形的并且具有弧形的走向。通過(guò)該措施也借助缺口半徑的增大而實(shí)現(xiàn)應(yīng)力卸載。同時(shí)該另外的出流孔具有優(yōu)化的幾何形狀。弧形走向保證該另外的縫形出流孔布置在給出的圓面的內(nèi)部。應(yīng)力減小的效果在此尤其歸功于接近關(guān)于應(yīng)力而言理想的具有內(nèi)壓力的圓形形狀。
[0015]就避免缺口應(yīng)力而言證明尤其有利的是，另外的出流孔的弧形走向相對(duì)于圓形輕微地向里偏移。因此優(yōu)選所述另外的出流孔的弧形走向跟從具有兩個(gè)半軸a、b的橢圓的形狀，其中，該較短的半軸a與確定所述圓面的縫形出流孔的長(zhǎng)度L重合。因此，在近似圓形的內(nèi)部出現(xiàn)接近靜液壓的應(yīng)力狀態(tài)，從而應(yīng)力基本上只出現(xiàn)在弧形曲線(xiàn)的徑向外側(cè)，在那里應(yīng)力由于大的半徑而明顯更小。
[0016]優(yōu)選所述半軸a比所述縫形出流孔的長(zhǎng)度L的四分之一小，該半軸布置在該縫形出流孔的端部上。通過(guò)該措施還保證閥塊的足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
[0017]此外優(yōu)選半軸比例a/b為0.8至0.9。由此保證，在多個(gè)縫形出流孔、這些出流孔分別布置在徑向走向的縫形出流孔的端部上并具有弧形走向的情況下，留出足夠的條寬度，以不影響閥塊的機(jī)械強(qiáng)度。
[0018]在本發(fā)明的擴(kuò)展構(gòu)造中提出，構(gòu)造成平座的閥座是顯露出的并且由至少一個(gè)跟從出流孔外輪廓的條構(gòu)成。出流孔因而通過(guò)所述條限界。通過(guò)所述顯露出，經(jīng)過(guò)出流孔出來(lái)的流體可以幾何無(wú)壓力地流出。由此避免作用在閥關(guān)閉元件上的附加打開(kāi)力。此外，根據(jù)對(duì)應(yīng)選擇的條寬度使閥座的密封面減小，從而獲得更好的密封效果。
[0019]由于尤其在使用于燃料噴射器中時(shí)所給出的控制閥的優(yōu)點(diǎn)起作用，因此還提出一種具有根據(jù)本發(fā)明的控制閥的燃料噴射器。該控制閥優(yōu)選用于控制燃料噴射器的噴嘴閥針的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面借助附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。附圖示出:
[0021]圖1具有根據(jù)本發(fā)明的控制閥的燃料噴射器的縱剖面，
[0022]圖2根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0023]圖3根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0024]圖4根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0025]圖5根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0026]圖6根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0027]圖7根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施方式的本發(fā)明控制閥的閥塊的俯視圖，
[0028]圖8圖6的實(shí)施方式的出流孔的幾何形狀的放大圖示，
[0029]圖9圖6的閥塊的另一俯視圖，帶有出現(xiàn)在閥塊中的應(yīng)力的描述，
[0030]圖10圖6的閥塊的立體剖視圖，
[0031 ]圖11根據(jù)本發(fā)明的控制閥的閥塊的縱剖面圖和
[0032]圖12根據(jù)本發(fā)明的控制閥的閥塊的局部俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1中示出的燃料噴射器具有噴嘴體25和保持體26，它們借助未示出的夾緊螺母在軸向上被夾緊。噴嘴體25和保持體26被高壓孔24穿過(guò)，在該高壓孔內(nèi)接收有為了釋放或者關(guān)閉噴射孔27而做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的噴嘴閥針20。高壓孔24通過(guò)輸入管道28與高壓存儲(chǔ)器29連接，通過(guò)該高壓存儲(chǔ)器將處于高壓下的燃料輸送到高壓孔24。
[0034]高壓孔24在軸向方向上被用于控制噴嘴閥針20的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制閥的裝入到保持體26中的閥塊1限界。閥塊1相對(duì)于低壓室10密封高壓孔24，該低壓室構(gòu)造在控制閥的閥體11的內(nèi)部。經(jīng)過(guò)閥體11的孔15并經(jīng)過(guò)接收室19，低壓室10與回流管30連接，在孔15中以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式接收有控制閥的閥關(guān)閉元件4，在接收室19中布置有為了操作控制閥而與電磁鐵13共同作用的銜鐵12。
[0035]在控制閥的閥塊1上支撐有密封套筒22，噴嘴閥針20的一端部以這樣的方式被接收在該密封套筒中:使得構(gòu)成通過(guò)輸入節(jié)流部18與高壓孔24連通的控制室16。從而在