專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的燃料噴射閥。
由EP 0 683 862 B1公知了一種可電磁操作的燃料噴射閥，其銜鐵的特征是朝向內(nèi)磁極的銜鐵止擋面構(gòu)造成略微的楔狀，以便使燃料噴射閥打開時(shí)的液壓阻尼及激勵(lì)電磁線圈的電流切斷后的液壓粘附力最小化或完全抑制。此外，通過適當(dāng)?shù)拇胧?，如蒸鍍及氮化，使銜鐵的止擋面構(gòu)造得耐磨，從而使止擋面在燃料噴射閥的整個(gè)壽命期間保持尺寸不變且燃料噴射閥的工作方式不受影響。
由EP 0 683 862 B1給出的燃料噴射閥的缺點(diǎn)主要是，盡管對銜鐵止擋面進(jìn)行了優(yōu)化，當(dāng)銜鐵被吸時(shí)，在工作縫隙中仍然存在液壓阻尼力，如果給電磁線圈接通勵(lì)磁電流，銜鐵就朝內(nèi)磁極方向運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)將處于內(nèi)磁極與銜鐵之間的燃料排出。由于摩擦與慣性效應(yīng)，在此形成一個(gè)局部的壓力場，該壓力場在銜鐵止擋面上產(chǎn)生一個(gè)與銜鐵運(yùn)動(dòng)方向相反作用的液壓力。由此延長了燃料噴射閥的開啟與配量時(shí)間。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)相比而言，本發(fā)明的、具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的燃料噴射閥所具有的優(yōu)點(diǎn)是通過施加在銜鐵上的涂層的表面結(jié)構(gòu)的構(gòu)型，一方面有效地保護(hù)了銜鐵止擋面，另一方面顯著地降低了液壓阻尼力，由此，燃料噴射閥能夠被更快地打開，其結(jié)果是配量時(shí)間及配量量更加精確，持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度更高。
特別有利的是，涂層具有凸起的區(qū)域及凹入的區(qū)域，其中，這些區(qū)域之間的高度差這樣地確定大小，使得這些凹入的區(qū)域在長期運(yùn)行后仍保持在這些凸起的區(qū)域之下。
通過在從屬權(quán)利要求中給出的措施，能夠?qū)τ讵?dú)立權(quán)利要求中給出的燃料噴射閥進(jìn)行有利的進(jìn)一步構(gòu)型及改善。
其中有利的是，高度差處于5μm至10μm之間，這超過了磨合階段之后的正常的磨損量。
有利的是，涂層由一個(gè)或者多個(gè)鉻層構(gòu)成。


在附圖中簡化地表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并且在下面的說明中對其進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖表示圖1根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃料噴射閥的一個(gè)軸向剖面，圖2A一個(gè)非常示意性地給出的局部放大圖，為根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥中新涂層的銜鐵的一個(gè)實(shí)施例的局部，以及圖2B一個(gè)非常示意性地給出的局部放大圖，為由圖2A示出的銜鐵的實(shí)施例經(jīng)過較長的運(yùn)行階段后的局部。
實(shí)施例的說明在借助圖2A及圖2B對根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥的銜鐵的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明之前，為了更好地理解本發(fā)明，首先借助圖1對已知的燃料噴射閥就其一些基本構(gòu)件進(jìn)行簡短的說明。
圖1所示的燃料噴射閥1的實(shí)施例，為以用于混合氣壓縮、強(qiáng)迫點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的燃料噴射閥1的形式來構(gòu)造的。該燃料噴射閥1特別適用于將燃料直接噴入到圖中未示出的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。
該燃料噴射閥1由一個(gè)噴嘴體2組成，其中設(shè)置有一個(gè)閥針3。該閥針3與一個(gè)閥關(guān)閉體4作用連接，后者則與一個(gè)設(shè)置在閥座體5上的閥座面6共同作用形成一個(gè)密封座。在實(shí)施例中，該燃料噴射閥1是一個(gè)向內(nèi)打開的燃料噴射閥1，它具有一個(gè)噴射孔7。噴嘴體2通過一個(gè)密封件8相對于一個(gè)電磁線圈10的外磁極9密封。該電磁線圈10被封閉于一個(gè)線圈殼體11中，并被纏繞到一個(gè)線圈架12上，該線圈架靠置于電磁線圈10的一個(gè)內(nèi)磁極13上。該內(nèi)磁極13與該外磁極9通過一個(gè)收縮部分26彼此分離，并通過一個(gè)非鐵磁性的連接部件29彼此相連接。該電磁線圈10通過一個(gè)導(dǎo)線19由一個(gè)可通過電插接觸頭17輸入的電流勵(lì)磁。該插接觸頭17由一個(gè)塑料外殼18所包覆，它可以被注塑在內(nèi)磁極13上。
閥針3在一個(gè)閥針導(dǎo)向部分14中被導(dǎo)向，該閥針導(dǎo)向部分構(gòu)造成盤狀。一個(gè)配對的調(diào)節(jié)盤15用來行程調(diào)節(jié)。銜鐵20處于該調(diào)節(jié)盤15的另一側(cè)上，銜鐵通過一個(gè)第一法蘭21構(gòu)成傳力鏈地與閥針3形成連接，該閥針通過一個(gè)焊縫22與該第一法蘭21連接。在該第一法蘭21上支承著一個(gè)復(fù)位彈簧23，它在燃料噴射閥1的所述構(gòu)造形式中，由一個(gè)套管24施加預(yù)應(yīng)力。
燃料通道30、31及32在閥針導(dǎo)向部分14、銜鐵20中以及在一個(gè)導(dǎo)向元件36上延伸。燃料通過一個(gè)中心的燃料輸入部16輸入，并通過一個(gè)過濾元件25過濾。該燃料噴射閥1通過一個(gè)密封件28相對于一個(gè)未進(jìn)一步示給出的燃料分配管路密封，并通過另一個(gè)密封件37相對于一個(gè)未進(jìn)一步示出的缸蓋密封。
在銜鐵20的噴射側(cè)的側(cè)上，設(shè)置有一個(gè)環(huán)狀的阻尼元件33，它由彈性體材料制成。該阻尼元件靠置在一個(gè)第二法蘭34上，該第二法蘭通過一個(gè)焊縫35構(gòu)成傳力鏈地與閥針3相連接。
在燃料噴射閥1的靜止?fàn)顟B(tài)中，銜鐵20由復(fù)位彈簧23在逆著其抬起行程方向上這樣地加載，使得閥關(guān)閉體4在閥座面6上保持密封地靠置。在對電磁線圈10進(jìn)行勵(lì)磁時(shí)，它建立一個(gè)磁場，該磁場使銜鐵20抵抗復(fù)位彈簧23的彈性力在抬起行程方向上運(yùn)動(dòng)，其中行程通過一個(gè)在靜止?fàn)顟B(tài)下位于內(nèi)磁極13與銜鐵20之間的工作間隙27來預(yù)先給定。銜鐵20攜帶著與閥針3焊接在一起的所述第一法蘭21也在抬起行程方向上運(yùn)動(dòng)。所述與閥針3形成連接閥關(guān)閉體4從閥座面6上抬起，通過所述燃料通道30至32輸入的燃料通過噴射孔7噴出。
如果切斷線圈電流，在磁場充分衰減之后，由于復(fù)位彈簧23的壓力，銜鐵20從內(nèi)磁極13釋放，由此，所述與閥針3形成連接的第一法蘭21逆著抬起行程方向運(yùn)動(dòng)。該閥針3因此在相同的方向上運(yùn)動(dòng)，由此使閥關(guān)閉體4坐置在閥座面6上并使燃料噴射閥1關(guān)閉。
圖2A非常示意性地給出了朝向燃料噴射閥1的內(nèi)磁極13的銜鐵止擋面38的局部。在此，該銜鐵20可以與已經(jīng)在圖1詳細(xì)說明的燃料噴射閥1相同地構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明，銜鐵止擋面38設(shè)有一個(gè)涂層40，該涂層一方面保護(hù)銜鐵止擋面38以及在內(nèi)磁極13上的相應(yīng)的止擋面39防止發(fā)生磨損，另一方面通過其特殊的表面結(jié)構(gòu)41，使得在電磁線圈10通電時(shí)銜鐵20受吸時(shí)燃料暢通無阻地排流，且由此不影響燃料噴射閥1的打開過程。此外，銜鐵止擋面38以及內(nèi)磁極13的止擋面39的氣蝕減弱，因?yàn)槿剂喜划a(chǎn)生成流。
在此，所述表面結(jié)構(gòu)41具有凸起的以及凹入的區(qū)域42、43，它們通過一個(gè)相應(yīng)的涂層方法實(shí)現(xiàn)。對于該涂層40優(yōu)選使用鉻，它以多個(gè)層施加到銜鐵20的銜鐵止擋面38上。由此得到特別是呈球缺狀凸突的區(qū)域42，在它們之間構(gòu)成凹入的區(qū)域43。
這個(gè)以交替出現(xiàn)的凸起與凹入?yún)^(qū)域42、43提供作為銜鐵止擋面38的表面面積，如所期望的那樣，比一個(gè)封閉的銜鐵止擋面38的要小，因此，當(dāng)關(guān)閉燃料噴射閥1時(shí)，所要注意的發(fā)生在銜鐵止擋面38與內(nèi)磁極13的止擋面39之間的液壓粘附力減弱。
另一方面，該表面結(jié)構(gòu)41，如從圖2B中看到的那樣，在經(jīng)過長期運(yùn)行的初始階段后，在這樣的程度上被磨損，從而產(chǎn)生出一種穩(wěn)定的表面結(jié)構(gòu)41，隨后的磨損將非常微弱(磨合階段)，盡管如此，該表面結(jié)構(gòu)仍然同以前一樣具有凹入的、用作排液器的區(qū)域43。這里，凸起區(qū)與凹入?yún)^(qū)域42、43之間的高度差，在磨合階段之前為5至10μm，在典型的磨損深度下，該值會(huì)減小到大約4至5μm之間。這樣，保證銜鐵止擋面38能有效地排液，同時(shí)在銜鐵止擋面38與內(nèi)磁極13的止擋面39之間具有大的接觸面。
本發(fā)明并不局限于所給的實(shí)施例，并且也可在多種其它結(jié)構(gòu)形式的燃料噴射閥中實(shí)現(xiàn)。例如，也能夠替代地或附加地將涂層40設(shè)置于內(nèi)磁極13的止擋面39上。
權(quán)利要求
1.燃料噴射閥(1)，用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置，該燃料噴射閥具有一個(gè)電磁線圈(10)，一個(gè)在關(guān)閉方向上由一個(gè)復(fù)位彈簧(23)加載的銜鐵(20)，及一個(gè)與該銜鐵(20)構(gòu)成傳力鏈地形成連接的閥針(3)，在該閥針上構(gòu)造有一個(gè)閥關(guān)閉體(4)，該閥關(guān)閉體與一個(gè)閥座面(6)共同構(gòu)成一個(gè)密封座，其中，該銜鐵(20)以一個(gè)銜鐵止擋面(38)止擋在所述電磁線圈(10)的內(nèi)磁極(13)的一個(gè)止擋面(39)上，且該銜鐵止擋面(38)和/或該止擋面(39)設(shè)有一個(gè)涂層(40)，其特征為該涂層(40)具有帶有一些凸起區(qū)域(42)及一些凹入?yún)^(qū)域(43)的表面結(jié)構(gòu)(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射閥，其特征為這些凸起區(qū)域(42)構(gòu)造成球缺狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料噴射閥，其特征為在這些凸起區(qū)域與凹入?yún)^(qū)域(42、43)之間的高度差被這樣地確定大小，使得它大于這些凸起區(qū)域(42)的、由于負(fù)荷出現(xiàn)的磨損量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射閥，其特征為該高度差在5μm至10μm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的燃料噴射閥，其特征為所述涂層(40)由鉻制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的燃料噴射閥，其特征為該涂層(40)由多個(gè)鉻層構(gòu)成。
全文摘要
燃料噴射閥(1)，用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置，該燃料噴射閥具有一個(gè)電磁線圈(10)，一個(gè)在關(guān)閉方向上由一個(gè)復(fù)位彈簧(23)加載的銜鐵(20)，及一個(gè)與該銜鐵(20)構(gòu)成傳力鏈地形成連接的閥針(3)，在該閥針上構(gòu)造有一個(gè)閥關(guān)閉體(4)，該閥關(guān)閉體與一個(gè)閥座面(6)共同構(gòu)成一個(gè)密封座，其中，該銜鐵(20)以一個(gè)銜鐵止擋面(38)止擋在所述電磁線圈(10)的內(nèi)磁極(13)的一個(gè)止擋面(39)上，且該銜鐵止擋面(38)和/或該止擋面(39)設(shè)置有一個(gè)涂層(40)。其中，該涂層(40)具有一個(gè)表面結(jié)構(gòu)(41)。
文檔編號(hào)F02M61/00GK1714235SQ03825558
公開日2005年12月28日 申請日期2003年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月4日
發(fā)明者曼弗雷德·勒斯勒爾, 阿希姆·德格爾, 羅爾夫·凱勒, 馬庫斯·格斯克, 吉多·皮爾格拉姆, 貝恩德·埃因維勒, 諾貝特·凱姆, 米夏埃多·林納 申請人:羅伯特·博世有限公司