專(zhuān)利名稱(chēng)：用于噴射閥的無(wú)振動(dòng)的電磁調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在燃料噴射閥上使用致動(dòng)器，例如壓電致動(dòng)器或電磁閥。通過(guò)致動(dòng)器的控制可引起一個(gè)控制室的減壓，由此使噴射閥打開(kāi)，以使得燃料可被噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。但電磁閥具有傾向于振動(dòng)的特性，由此可使噴射量特性曲線(xiàn)組、即噴射量與控制持續(xù)時(shí)間的關(guān)系發(fā)生改變，以致該電磁閥僅是有條件地適于特性的復(fù)現(xiàn)或補(bǔ)償功能。
現(xiàn)有技術(shù)EP 0562 046 B1公開(kāi)了一種具有用于電子控制噴射單元的緩沖部分的操作及閥裝置。該用于液壓?jiǎn)卧牟僮骷伴y裝置具有一個(gè)包括固定的定子及運(yùn)動(dòng)的銜鐵的可電激勵(lì)的電磁裝置。銜鐵包括第一及第二表面。銜鐵的第一及第二表面限定了第一及第二空腔，其中銜鐵的第一表面配置給定子。設(shè)有一個(gè)閥，該閥與銜鐵相連接。該閥能夠從一個(gè)儲(chǔ)液器將液壓操作液體導(dǎo)到噴射裝置上。緩沖液體可相對(duì)電磁裝置的一個(gè)空腔被聚集在那里及由那里再排出。借助一個(gè)閥針的插在中心孔中的區(qū)域可選擇地釋放或關(guān)閉與其粘度成正比的緩沖液體的通流連接。
DE 101 23 910.6涉及一種燃料噴射裝置。它被使用在內(nèi)燃機(jī)上。內(nèi)燃機(jī)的燃燒室通過(guò)燃料噴射器供給燃料。燃料噴射器本身由高壓源加載，該燃料噴射裝置還包括壓力增強(qiáng)器，該壓力增強(qiáng)器具有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的壓力增強(qiáng)活塞。該活塞將一個(gè)可連接在高壓源上的室與一個(gè)連接到燃料噴射器的高壓室相分開(kāi)。高壓室中的燃料高壓可通過(guò)將燃料注入一個(gè)壓力變換裝置的后室或通過(guò)將該壓力變換裝置的后室的燃料排空來(lái)改變。
在現(xiàn)有技術(shù)的電磁閥中，作為例子來(lái)說(shuō)，其行程通過(guò)止擋套管來(lái)限制。此外在具有兩個(gè)閥座的電磁閥上，電磁閥的行程通過(guò)兩個(gè)閥座限制。在這種電磁閥中可在位于上面的第一閥座上出現(xiàn)振動(dòng)。這也適用于無(wú)電流時(shí)打開(kāi)的閥，該閥僅具有一個(gè)閥座。如果止擋套管被接收在電磁鐵心中，這些止擋套管將包圍一個(gè)關(guān)閉彈簧，后者作用在銜鐵上。借助止擋套管可進(jìn)行電磁鐵心與銜鐵或其銜鐵板之間的剩余氣隙的精確調(diào)節(jié)。在電磁閥所需的快速打開(kāi)時(shí)，引起銜鐵沖擊到止擋套管的一個(gè)端面上，這被稱(chēng)為銜鐵猛擊(振動(dòng))。在止擋套管上的銜鐵振動(dòng)對(duì)噴射量特性曲線(xiàn)組、即噴射的燃料量相對(duì)于一個(gè)操作燃料噴射器的電磁閥的電磁線(xiàn)圈的控制持續(xù)時(shí)間的關(guān)系產(chǎn)生影響。在一些應(yīng)用情況中，當(dāng)對(duì)于燃燒室中的預(yù)噴射階段例如需要預(yù)噴射量的高平坦段時(shí)銜鐵振動(dòng)對(duì)噴射量特性曲線(xiàn)組的影響是所期望的。但與-如對(duì)于將來(lái)所期望的燃料噴射系統(tǒng)所需要的-預(yù)噴射量調(diào)節(jié)相結(jié)合，具有預(yù)噴射量高平坦段的噴射量特性曲線(xiàn)組是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容
借助根據(jù)本發(fā)明提出的方案，影響燃料噴射器的噴射量特性曲線(xiàn)組的銜鐵振動(dòng)(Ankerprellen)通過(guò)建立緩沖力的面的設(shè)置被顯著減小。在迄今采用的方案中僅是提供止擋套管的端面及銜鐵的端面作為產(chǎn)生緩沖力的面，而借助本發(fā)明所提出的方案可達(dá)到緩沖力的有目的的提高。
在電磁鐵心的向著銜鐵的一側(cè)上構(gòu)成的緩沖面由非磁性材料，如塑料制成。塑料材料具有其優(yōu)點(diǎn)，即它易于被加工。該材料可被粘接或澆注在電磁鐵心上。塑料材料的可加工性或還提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)相對(duì)銜鐵的平端面構(gòu)成一個(gè)角(度)可有目的地調(diào)節(jié)緩沖特性。原則上可使用對(duì)磁路無(wú)影響或僅稍微有影響的所有材料來(lái)制作緩沖面。
緩沖面可平行于銜鐵端面或相對(duì)于銜鐵端面以一定的緩沖調(diào)節(jié)角地延伸在電磁鐵心的向著銜鐵的端面上。通過(guò)緩沖調(diào)節(jié)角度的選擇可調(diào)節(jié)所需的緩沖特性。除了在徑向上向外敞開(kāi)的液壓緩沖室外，該液壓緩沖室也可從徑向上看相對(duì)電磁線(xiàn)圈及電磁鐵心的對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)向外愈來(lái)愈變窄。通過(guò)在液壓緩沖室的外半徑上構(gòu)造凸鼻狀的突起部分可避免所不希望的、緩沖流體(例如燃料)過(guò)早地流出液壓緩沖室。當(dāng)銜鐵快速地打開(kāi)時(shí)，凸鼻狀的突起部分起到節(jié)流元件的作用，及銜鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí)引起操作流體、如燃料或柴油燃料在銜鐵打開(kāi)時(shí)由液壓緩沖室流出的節(jié)流。通過(guò)非磁性材料的選擇可使電磁閥的電磁性能-尤其是剩余氣隙的保持-不受不利影響。


以下將借助附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
附圖為圖1一個(gè)電磁閥，它的上升行程通過(guò)止擋套管來(lái)限制，圖2一個(gè)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的具有電磁鐵心的電磁閥，該電磁鐵心設(shè)有產(chǎn)生緩沖力的面，圖3具有位于外部的止擋套管的電磁鐵心，圖4在根據(jù)圖2及3的實(shí)施方案中液壓緩沖室中的壓力分布，圖5根據(jù)圖2及3的實(shí)施方案獲得的緩沖力的對(duì)比，及圖6無(wú)止擋套管的一個(gè)電磁鐵心的實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)電磁閥，它的上升行程受到止擋套管的限制。
用于操作自燃式內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的電磁閥1包括一個(gè)電磁鐵心2。在該電磁鐵心2中放置有一個(gè)電磁線(xiàn)圈3。電磁鐵心2包括第一端面4及一個(gè)向著銜鐵10的第二端面5。在電磁鐵心2中構(gòu)造有一個(gè)孔6，在其中安置有一個(gè)止擋套管7。在止擋套管7的下端部上構(gòu)造有一個(gè)端面8，該端面8構(gòu)成用于銜鐵10的銜鐵板11的端面12的一個(gè)止擋。止擋套管7包圍著一個(gè)閉合彈簧9，該彈簧在閉合方向上對(duì)銜鐵10的端面12加載。銜鐵10的端面12被構(gòu)成在銜鐵板11上。在由現(xiàn)有技術(shù)公知的該電磁閥的實(shí)施方案中，銜鐵10被構(gòu)成整體的銜鐵，即銜鐵10的銜鐵板11及銜鐵桿被構(gòu)成一個(gè)整體部件。變換地，銜鐵10的銜鐵板11也可移動(dòng)地構(gòu)成在銜鐵桿上。在此情況下，即在兩件式構(gòu)成的銜鐵的情況下，銜鐵板11通過(guò)一個(gè)彈簧部件加載，該彈簧部件包圍著銜鐵桿。
標(biāo)號(hào)13指示一個(gè)剩余氣隙，它由電磁鐵心2的第二端面5與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間的距離來(lái)表征。在具有止擋套管7的電磁閥1的圖1所示的實(shí)施方案中，電磁線(xiàn)圈3被嵌放在電磁鐵心2的底部區(qū)域中，其中在電磁線(xiàn)圈的下側(cè)面與電磁鐵心2的第二端面5之間產(chǎn)生了一個(gè)環(huán)形構(gòu)型的自由空間14。在電磁線(xiàn)圈3的下側(cè)面與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間的環(huán)形構(gòu)型的自由空間14超過(guò)了剩余氣隙13；在電磁線(xiàn)圈3與銜鐵板11的端面12之間的間距用標(biāo)號(hào)15來(lái)指示。
根據(jù)圖1中所示的電磁閥的實(shí)施方案，電磁閥1的上升行程受到止擋套管7的限制，即當(dāng)電磁閥由于電磁線(xiàn)圈3的激磁被打開(kāi)及向上-在向著止擋套管7的方向上-向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，止擋套管的端面8起到用于銜鐵10的銜鐵板11的端面12的止擋面的作用。通過(guò)止擋套管7相對(duì)電磁鐵心2的相對(duì)位置可極精確地調(diào)節(jié)電磁鐵心2的第二端面5與銜鐵板11的端面12之間的剩余氣隙13。另一方面，當(dāng)電磁閥1所需的快速打開(kāi)時(shí)-在電磁線(xiàn)圈3激勵(lì)時(shí)銜鐵10的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)-將出現(xiàn)銜鐵10的端面12在止擋套管7的端面8上的沖擊(振動(dòng))。這也被稱(chēng)為銜鐵振動(dòng)的現(xiàn)象具有對(duì)噴射量特性曲線(xiàn)組、即噴射的燃料量相對(duì)電磁線(xiàn)圈3的控制持續(xù)時(shí)間的關(guān)系的影響。在根據(jù)圖1的由現(xiàn)有技術(shù)公知的該電磁閥的實(shí)施方案中，當(dāng)電磁閥1打開(kāi)時(shí)，一種液體-例如柴油或其它燃料-由在止擋套管7的端面8與銜鐵10打開(kāi)時(shí)向著止擋套管7的端面8運(yùn)動(dòng)的端面12之間的狹窄間隙中被壓出。由此形成了使銜鐵10向上運(yùn)動(dòng)緩沖的力。但因?yàn)橹箵跆坠?的端面8很小，在端面8上通過(guò)壓出的燃料體積產(chǎn)生的緩沖力不足以避免銜鐵10的振動(dòng)、即銜鐵板11的端面12在止擋套管7的端面8上的振動(dòng)。因此導(dǎo)致銜鐵10的銜鐵板11的端面12在止擋套管7的端面8上的沖擊及導(dǎo)致回跳。銜鐵10的銜鐵振動(dòng)對(duì)銜鐵從打開(kāi)開(kāi)始直到電磁閥接著關(guān)閉的渡越時(shí)間(Flugzeit)具有很大影響。由于銜鐵10從打開(kāi)開(kāi)始直到銜鐵10接著關(guān)閉的通過(guò)銜鐵振動(dòng)所影響的渡越時(shí)間，由燃料噴射閥的控制室控制排止的燃料體積遭受到波動(dòng)，這可導(dǎo)致設(shè)在燃料噴射器中的噴射閥部件的行程運(yùn)動(dòng)-或打開(kāi)運(yùn)動(dòng)或關(guān)閉運(yùn)動(dòng)-的發(fā)生方面的不精確。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的具有電磁鐵心的電磁閥，該電磁鐵心具有一個(gè)產(chǎn)生緩沖力的面。
由根據(jù)圖2的視圖可看到一個(gè)電磁鐵心2，該電磁鐵心以相對(duì)其對(duì)稱(chēng)軸的半個(gè)截面部分表示。與根據(jù)圖1的視圖的電磁鐵心2類(lèi)似地，圖2中所示的電磁鐵心2包括第一端面4及第二端面5。在電磁鐵心2的內(nèi)部嵌放著電磁線(xiàn)圈3。此外在電磁鐵心2上構(gòu)造了有孔6，在該孔中接收了止擋套管7。電磁鐵心2的孔6的直徑與止擋套管7的外徑28.1相同。止擋套管7本身包括一個(gè)關(guān)閉彈簧9，這里在該截面圖中僅表示出該彈簧中的一個(gè)圈，該彈簧在關(guān)閉方向上對(duì)在圖2中僅部分地表示的銜鐵10加載。
在根據(jù)圖2的視圖中僅表示出根據(jù)圖1的視圖的銜鐵10的銜鐵板11，它的端面用標(biāo)號(hào)12指示。在止擋套管7的端面8與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間構(gòu)成當(dāng)銜鐵10打開(kāi)時(shí)的用于燃料的排出間隙18。根據(jù)本發(fā)明，在止擋套管7的端面8與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間環(huán)形地延伸的排出間隙18通入到一個(gè)延伸在徑向上的液壓緩沖室31。
液壓緩沖室31在電磁鐵心2的一側(cè)上在其第二端面5上通過(guò)一個(gè)緩沖面20構(gòu)成邊界，該緩沖面從止擋套管7的外徑28一直延伸到電磁鐵心2的圓周27上。此外，液壓緩沖室31通過(guò)銜鐵10的銜鐵板11的端面12構(gòu)成邊界。電磁鐵心側(cè)的緩沖面20由一個(gè)非磁性材料16、例如塑料材料組成，以便不影響電磁閥1的磁特性。通過(guò)緩沖面20的幾何結(jié)構(gòu)-它產(chǎn)生與銜鐵10的銜鐵板11的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)相反作用的緩沖力-可調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)的緩沖力。
在位于銜鐵10的銜鐵板11的端面12的對(duì)面的電磁鐵心2的第二端面5上，構(gòu)成液壓緩沖室31邊界的緩沖面20可以在一個(gè)恒定的距離15上、即與銜鐵板11的端面12及止擋套管7的端面8平行地延伸，使排出的燃料進(jìn)入該液壓緩沖室31。根據(jù)該實(shí)施方案，該液壓緩沖室31具有在徑向上延伸的恒定橫截面。
在液壓緩沖室31的另一實(shí)施方案中，在電磁鐵心2的第二端面5上緩沖面20以一個(gè)角度17構(gòu)成。在該實(shí)施方案中，銜鐵10的銜鐵板11的端面12與電磁鐵心2的第二端面5上緩沖面20之間的距離在徑向上連續(xù)地增大。由此可達(dá)到，由排出間隙18流到液壓緩沖室31中的燃料產(chǎn)生出一個(gè)與銜鐵10的銜鐵板11的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)相反地作用的緩沖力，該緩沖力與僅通過(guò)止擋套管7的端面8可產(chǎn)生的緩沖力相比(對(duì)比根據(jù)圖1的視圖)更高。通過(guò)角度17的選擇可增大產(chǎn)生緩沖力的面積，由此也可使與銜鐵10或銜鐵板11打開(kāi)運(yùn)動(dòng)相反作用的緩沖力顯著地增高。
液壓緩沖室31的另一實(shí)施方案在于，在緩沖面20上在電磁鐵心2的第二端面5上設(shè)置一個(gè)凸鼻狀的突起部分32。在電磁鐵心2的第二端面5上的該凸鼻狀的突起部分32當(dāng)銜鐵10的銜鐵板11在打開(kāi)方向上的上升運(yùn)動(dòng)時(shí)起到對(duì)由液壓緩沖室31流出的燃料體積的節(jié)流作用，由此可提高作用在銜鐵10、即其銜鐵板11上的緩沖力，因?yàn)樵阢曡F板11的端面12與凸鼻狀的突起部分32之間的節(jié)流位置當(dāng)銜鐵10打開(kāi)運(yùn)動(dòng)時(shí)愈來(lái)愈小?；诠?jié)流位置的變小，即銜鐵板11的端面12與凸鼻狀的突起部分32之間的距離變小，通過(guò)排出間隙18流到液壓緩沖室31的燃料體積只能延遲地由該燃料緩沖室流出，以致在液壓緩沖室31內(nèi)保留了施加緩沖作用的緩沖體積。由緩沖室流出的燃料體積的排流口用標(biāo)號(hào)35來(lái)指示。
由一種非磁性材料16制成的緩沖面20既可粘接在電磁鐵心2的第二端面5上也可澆注(或注塑)在電磁鐵心2的第二端面5上。如果緩沖面20由一種非磁性材料16、例如塑料材料制成，則可通過(guò)緩沖面20的相應(yīng)加工，例如磨削加工來(lái)合乎目的地調(diào)節(jié)對(duì)緩沖性能起決定作用的角度17。
電磁鐵心2的第二端面5上的緩沖面20包括第一環(huán)形面區(qū)段21，該區(qū)段從止擋套管7的外半徑28一直延伸到電磁鐵心2內(nèi)部的電磁線(xiàn)圈3的內(nèi)半徑25。緩沖面20還包括第二環(huán)形面區(qū)段22，該區(qū)段從電磁線(xiàn)圈3的內(nèi)半徑25一直延伸到它的外半徑26，以及包括第三環(huán)形面區(qū)段23，該區(qū)段從電磁鐵心2內(nèi)部的電磁線(xiàn)圈3的外半徑26一直延伸到電磁鐵心2的外圓周27。在第三環(huán)形面區(qū)段23內(nèi)部的，在構(gòu)成環(huán)形構(gòu)型的液壓緩沖室31邊界的緩沖面20上，如上所述地，可構(gòu)造有一個(gè)施加節(jié)流作用的凸鼻狀的突起部分32，該突起部分與銜鐵板11的端面12限定了一個(gè)排流口35，它的敞開(kāi)橫截面與銜鐵10的升程及運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。
在根據(jù)圖2的視圖的電磁閥1的電磁鐵心2內(nèi)部，電磁線(xiàn)圈3被接收在一個(gè)環(huán)形構(gòu)型的槽24中。該槽24在電磁鐵心2的第二端面5上確定出第一棱邊33及第二棱邊34。緩沖面20可形狀鎖合地被粘接在或澆注(或注塑)在由第一棱邊33及第二棱邊34限定的環(huán)形空間中，由此使該緩沖面在徑向上被固定。在圖2中所示的、相對(duì)銜鐵板11的端面12以一個(gè)角度17構(gòu)成的緩沖面20中，通過(guò)第一棱邊33獲得了緩沖面20相對(duì)電磁鐵心2的第二端面5的一個(gè)階臺(tái)29。該階臺(tái)及緩沖面20通過(guò)第一棱邊33與第二棱邊34徑向上在電磁鐵心2的第二端面5上的固定將引起緩沖面20被電磁鐵心2固定地接收及當(dāng)由排出間隙18進(jìn)入液壓緩沖室31的燃料體積注入時(shí)被可靠地保持在其位置上及不會(huì)在徑向上向外移動(dòng)。當(dāng)緩沖面20由澆注(或注塑)在電磁鐵心2的第二端面5上的非磁性材料16、例如塑料制成時(shí)，根據(jù)圖2中的視圖相對(duì)電磁鐵心2的第二端面5構(gòu)成的、液壓緩沖面20的階臺(tái)29或30是特別有效的。
如在根據(jù)圖2的視圖中同樣可得知的，在電磁鐵心2的第二端面5上的緩沖面20的凸鼻狀的突起部分32最好被施加在銜鐵10的銜鐵板11的外棱邊之上的上面。由此在銜鐵板11在向著凸鼻狀的突起部分32的方向上打開(kāi)運(yùn)動(dòng)時(shí)形成一個(gè)節(jié)流部分，該節(jié)流部分在銜鐵10或銜鐵板11打開(kāi)運(yùn)動(dòng)時(shí)持續(xù)地縮小，以致當(dāng)銜鐵10或銜鐵板11打開(kāi)時(shí)流出的液體31受到強(qiáng)制，由此以一個(gè)持續(xù)縮小的橫截面在徑向上流出。由于保留在液壓緩沖室31中的燃料體積，由標(biāo)號(hào)19表示的、可達(dá)到的緩沖力將明顯地高于燃料體積由液壓緩沖室31在徑向上未受阻地流出的情況。通過(guò)限定液壓緩沖室31的、實(shí)現(xiàn)緩沖力19的、在一個(gè)非磁性材料16上構(gòu)成的緩沖面20將使電磁閥1的磁性能保持不變。緩沖面20處于電磁鐵心2的第二端面5與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間的剩余氣隙13中(參見(jiàn)根據(jù)圖1的視圖)。由于緩沖面20在電磁閥1的剩余氣隙13中由一個(gè)非磁性材料16構(gòu)成，產(chǎn)生緩沖力19的面可這樣地構(gòu)型，以致可達(dá)到緩沖力19的有目的地增強(qiáng)。如果在電磁鐵心2的第二端面5上澆注了一個(gè)非磁性材料16、如塑料，則可借助簡(jiǎn)單的磨削加工通過(guò)角度17的調(diào)節(jié)有目的地達(dá)到銜鐵10或銜鐵板11的緩沖性能。
由圖3可看到具有位于外部的止擋套管的電磁鐵心。該電磁鐵心2包括一個(gè)位于上面的第一端面及一個(gè)位于下面的第二端面5。在電磁鐵心2中，在槽24中接收了一個(gè)電磁線(xiàn)圈3。根據(jù)3中的視圖，電磁鐵心2被一個(gè)圍繞著電磁鐵心2的外圓周27的止擋套管7包圍。該止擋套管7的端面用標(biāo)號(hào)8指示。基本上構(gòu)成環(huán)形的電磁鐵心2包圍著一個(gè)關(guān)閉彈簧9，在根據(jù)圖3的視圖中僅表示出該彈簧中的一圈。在電磁鐵心2的下面設(shè)有一個(gè)銜鐵的銜鐵板11。該銜鐵板11具有一個(gè)端面12。在電磁鐵心2的第二端面5上接收了一個(gè)非磁性的填充材料16，它的緩沖面20與銜鐵板11的端面12一起限定了液壓緩沖室31。
非磁性填充材料16通過(guò)第一環(huán)形面區(qū)段21，與該第一環(huán)形面區(qū)段相連接的第二環(huán)形面區(qū)段22及通過(guò)第三環(huán)形面區(qū)段23延伸在電磁鐵心2的第二端面5上。該非磁性填充材料16具有第一階臺(tái)29及第二階臺(tái)30及可澆注(或注塑)或粘接在電磁鐵心的第二端面5上。非磁性填充材料16的階臺(tái)29或30構(gòu)成第一棱邊33或第二棱邊34，這些棱邊被插入電磁鐵心2的槽24中并且將非磁性填充材料16相對(duì)電磁鐵心2在徑向上形狀鎖合地固定。
在根據(jù)圖3的視圖中，非磁性填充材料16被這樣地設(shè)置在電磁鐵心2的第二端面5上，即得到一個(gè)緩沖調(diào)節(jié)角17，該角與根據(jù)圖2中視圖的緩沖調(diào)節(jié)角17反向地延伸。因此從徑向上看在向著包圍在電磁鐵心2的外圓周27上的止擋套管7的方向上，液壓緩沖室31變窄。根據(jù)圖3中視圖的止擋套管7-相對(duì)對(duì)稱(chēng)線(xiàn)-的外半徑用標(biāo)號(hào)28.2來(lái)指示。根據(jù)圖3中的實(shí)施方案，由于燃料流入向外變窄的液壓緩沖室31得到的緩沖力用標(biāo)號(hào)19來(lái)指示。間距15表示一個(gè)間隙高度，燃料將通過(guò)該間隙高度由液壓緩沖室31的內(nèi)側(cè)流入液壓緩沖室31。
圖4對(duì)比地表示出根據(jù)圖2及3中的實(shí)施方案的液壓緩沖室中的壓力分布。
根據(jù)圖2中所示的一個(gè)液壓緩沖室31的實(shí)施方案-該液壓緩沖室在徑向上看向外敞開(kāi)，得到了第一壓力分布曲線(xiàn)40，該曲線(xiàn)的特征是從液壓緩沖室31的徑向上看一個(gè)很靠?jī)?nèi)的第一最大值41。根據(jù)圖2中的視圖，該最大值41大致位于第一環(huán)形面區(qū)段21的內(nèi)部。與此相對(duì)地，根據(jù)圖3中的實(shí)施方案得到新的分布的第二曲線(xiàn)42，它的特征是第二最大值43。根據(jù)圖3的實(shí)施方案的第二最大值43位于第三環(huán)形面區(qū)段23內(nèi)；據(jù)此，在液壓緩沖室31變得最窄的位置。
由圖5可看出根據(jù)圖2及3中的實(shí)施方案獲得的緩沖力曲線(xiàn)的對(duì)比。根據(jù)圖2中的實(shí)施方案在液壓緩沖室31中獲得的緩沖力19由標(biāo)號(hào)44來(lái)指示。根據(jù)圖3在液壓緩沖室31中獲得的緩沖力曲線(xiàn)由標(biāo)號(hào)45來(lái)指示。在液壓緩沖室31中獲得的根據(jù)第一緩沖力曲線(xiàn)44的緩沖力水平大大低于根據(jù)圖3的實(shí)施方案可達(dá)到的第二緩沖力曲線(xiàn)45的緩沖力19水平。兩個(gè)緩沖力曲線(xiàn)44，45均共同地是隨著行程增大考慮到剩余氣隙緩沖力持續(xù)地減小及當(dāng)銜鐵板11在向著電磁鐵心2的方向上達(dá)到最大行程時(shí)取得其最小值。緩沖力曲線(xiàn)44，45的估價(jià)可對(duì)于簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)借助潤(rùn)滑間隙理論來(lái)求得。
η∂2u∂p∂y∂r,u(y=0)=0,u(y=h)=0]]>由此得到
U(y)=∂py2-h·y∂r2η]]>通過(guò)積分由上式得到在擠壓間隙中的體積流量V.(r)=∫ohu(y)·dy=-B·h3∂p12η∂r]]>該連續(xù)性方程將導(dǎo)出根據(jù)以下關(guān)系的、用于銜鐵板11與電磁鐵心2之間的間隙中壓力的微分方程∂V.∂r=-B·v,p(ri)=0,p(ro)=0.]]>在該方程中v表示銜鐵的速度及p表示間隙寬度B＝2π；r。對(duì)于簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)，如根據(jù)圖2或3的錐形間隙或根據(jù)圖6的平面間隙，該微分方程可被解析地求解。
由圖6可看到一個(gè)電磁鐵心的實(shí)施方案，該電磁鐵心未構(gòu)造有止擋套管。
由根據(jù)圖6的視圖可看到，電磁鐵心2的第二端面5基本上被構(gòu)成平的。在電磁鐵心2的槽24中嵌放著電磁線(xiàn)圈3。但電磁線(xiàn)圈未完全填滿(mǎn)電磁鐵心2中的槽24。在槽24的開(kāi)口中，在電磁鐵心2的第二端面5被澆注(或注射)或粘接上一個(gè)非磁性填充材料16，該材料相對(duì)銜鐵板11的端面12形成一個(gè)平面延伸的緩沖面20。并且根據(jù)圖6中所示的實(shí)施方案的非磁性填充材料16也包括第一階臺(tái)29及第二階臺(tái)30。由于非磁性填充材料16的階臺(tái)得到第一棱邊33及第二棱邊34，非磁性填充材料16在槽24的下側(cè)用這些棱邊形狀鎖合地固定在電磁鐵心2的第二端面5上。根據(jù)該實(shí)施方案，液壓緩沖室31具有在徑向上相對(duì)于畫(huà)出的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)恒定地向外延伸的橫截面。
與圖2及3中所示的電磁鐵心2與銜鐵板11之間的液壓緩沖室31的實(shí)施方案不同地，該液壓緩沖室31通過(guò)恒定高度的環(huán)形面區(qū)段21，22及23延伸。僅當(dāng)純液體處于液壓緩沖室31中時(shí)該液壓緩沖室31才起作用。如果在那里存在空氣或空氣/液體混合物、例如泡沫時(shí)，則可達(dá)到的液壓緩沖、尤其是圖5中所示的第一及第二緩沖力曲線(xiàn)44及45將受到很大的不利影響。
借助上述實(shí)施方案，或是以恒定距離15平行地延伸在第二端面5與銜鐵板11的端面12之間的緩沖面20的構(gòu)型，或是帶有角17的緩沖面20或具有凸鼻狀的突起部分32的緩沖面20，可顯著地改善燃料噴射器的噴射量特性曲線(xiàn)組，尤其是可導(dǎo)致無(wú)高平坦段的(plateaufrei)噴射量特性曲線(xiàn)組。如果一個(gè)特性曲線(xiàn)組內(nèi)的用于一確定高壓水準(zhǔn)的特性曲線(xiàn)具有一個(gè)預(yù)噴射高平坦段及在該預(yù)噴射高平坦段中改變控制持續(xù)時(shí)間，則噴入自燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料量保持恒定。而通過(guò)根據(jù)本發(fā)明提出的方案得到的一個(gè)特性曲線(xiàn)組內(nèi)對(duì)于燃料壓力的特性曲線(xiàn)嚴(yán)格單調(diào)上升地變化，即無(wú)預(yù)噴射高平坦段。這又意味著，在較大的控制持續(xù)時(shí)間上總是愈來(lái)愈多的燃料被噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。這是一個(gè)燃料噴射器零噴射量校準(zhǔn)的基本前提。一個(gè)無(wú)高平坦段的噴射量特性曲線(xiàn)組在機(jī)動(dòng)車(chē)連續(xù)運(yùn)行中燃料噴射器的零噴射量校準(zhǔn)時(shí)是特別有助的。此外根據(jù)本發(fā)明提出的構(gòu)成在電磁鐵心2的第二端面5與銜鐵10的銜鐵板11的端面12之間的液壓緩沖室31結(jié)構(gòu)能使在燃料噴射器工作時(shí)的噪音減小。
參考標(biāo)號(hào)1 電磁閥2 電磁鐵心3 電磁線(xiàn)圈4 第一端面5 第二端面6 孔7 止擋套管
8 端面9 關(guān)閉彈簧10 銜鐵11 銜鐵板12 銜鐵板端面13 剩余氣隙14 自由空間15 間距16 非磁性填充材料17 角18 排出間隙19 緩沖力20 緩沖面21 第一環(huán)形面區(qū)段22 第二環(huán)形面區(qū)段23 第三環(huán)形面區(qū)段24 電磁鐵心槽25 電磁線(xiàn)圈內(nèi)徑26 電磁線(xiàn)圈外徑27 電磁鐵心外圓周28.1 止擋套管外徑28.2 止擋套管外徑29 第一階臺(tái)30 第二階臺(tái)31 液壓緩沖室32 凸鼻狀突出部分33 第一棱邊34 第二棱邊35 突出部分32與端面12之間的排流口40 第一壓力分布曲線(xiàn)41 第一壓力最大值42 第二壓力分布曲線(xiàn)43 第二壓力最大值44 第一緩沖力曲線(xiàn)45 第二緩沖力曲線(xiàn)
權(quán)利要求
1.用于操作燃料噴射器的電磁閥，具有一個(gè)電磁鐵心(2)，在該電磁鐵心中接收了一個(gè)電磁線(xiàn)圈(3)，該電磁線(xiàn)圈包圍著一個(gè)關(guān)閉彈簧(9)，該關(guān)閉彈簧作用在一個(gè)銜鐵(10)上，及當(dāng)銜鐵(10)沖擊時(shí)在向著銜鐵(10)的一個(gè)端面(8)與銜鐵(10)之間形成排流口(18，35)，其特征在于一個(gè)液壓緩沖室(31)由銜鐵(10)的端面(12)及由非磁性材料(16)制成的緩沖面(20)構(gòu)成邊界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于液壓緩沖室(31)延伸在徑向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于液壓緩沖室(31)被構(gòu)成為環(huán)形空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的電磁閥，其特征在于由非磁性材料(16)制成的緩沖面(20)被構(gòu)成在電磁鐵心(2)的向著銜鐵(10)的第二端面(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電磁閥，其特征在于在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上的緩沖面(20)以恒定間距(15)與銜鐵(10)的端面(12)平行地延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電磁閥，其特征在于在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上的緩沖面(20)以一個(gè)角(17)相對(duì)于銜鐵(10)的端面(12)延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的電磁閥，其特征在于在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上的緩沖面(20)具有一個(gè)限制液壓緩沖室(31)的凸鼻狀的突起部分(32)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于非磁性材料(16)是塑料材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于非磁性材料(16)被粘接在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于非磁性材料(16)被澆注在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的電磁閥，其特征在于緩沖面(20)在徑向上具有第一環(huán)形面區(qū)段(21)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的電磁閥，其特征在于緩沖面(20)在徑向上具有在被嵌放在電磁鐵心(2)中的電磁線(xiàn)圈(3)下面的第二環(huán)形面區(qū)段(22)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的電磁閥，其特征在于在第一環(huán)形面區(qū)段(21)與第二環(huán)形面區(qū)段(22)之間構(gòu)造有一個(gè)階臺(tái)(29，30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的電磁閥，其特征在于凸鼻狀的突起部分(32)被構(gòu)成在緩沖面(20)的第三環(huán)形面區(qū)段(23)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的電磁閥，其特征在于緩沖面(20)在電磁閥(1)的剩余氣隙(13)內(nèi)延伸在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求6的電磁閥，其特征在于緩沖面(20)在電磁鐵心(2)的第二端面(5)中相對(duì)銜鐵的端面(12)以一個(gè)角(17)這樣傾斜地構(gòu)成，使得液壓緩沖室(31)在徑向上敞開(kāi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求6的電磁閥，其特征在于緩沖面(20)在電磁鐵心(2)的第二端面(5)上相對(duì)銜鐵(10)的端面(12)以一個(gè)角(17)這樣地定向，使得液壓緩沖室(31)的橫截面沿徑向上看連續(xù)地變窄。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于操作燃料噴射器的、具有一個(gè)電磁鐵心(2)的電磁閥。在該電磁鐵心中接收了一個(gè)電磁線(xiàn)圈(3)。一個(gè)關(guān)閉彈簧(9)在關(guān)閉方向上作用在一個(gè)銜鐵(10)上。在向著銜鐵(10)的止擋套管(7)的一個(gè)端面(8)與銜鐵(10)之間構(gòu)成用于操作流體的排流間隙(18)。該排流間隙(18)通入一個(gè)液壓緩沖室(31)，該液壓緩沖室(31)被銜鐵(10)的端面(12)及被由非磁性材料(16)制成的緩沖面(20)構(gòu)成邊界。
文檔編號(hào)F02M61/16GK1726341SQ200380105978
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者米夏埃多·門(mén)尼肯, 約阿希姆·博爾茨 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司