專利名稱：用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置。
背景技術：
該類燃料噴射裝置通過DE 101 62 384 A1已被公開。這種燃料噴射裝置為內(nèi)燃機的每個汽缸都有一個燃料高壓泵和一個與其連接的燃料噴射閥。燃料高壓泵具有一個由內(nèi)燃機在行程運動中驅(qū)動的泵活塞，泵活塞在一個缸孔中限定了與燃料噴射閥的壓力腔連接的泵工作腔。設置了一個電操作的控制閥，通過該閥控制泵工作腔與卸荷區(qū)域的連接。燃料噴射閥具有兩個噴射閥元件組成，通過每個閥元件至少控制一個噴射孔。在空心構成的第一噴射閥元件內(nèi)安置了可移動的第二噴射閥元件。兩個噴射閥元件分別被壓力腔內(nèi)的壓力向打開方向加載，可各克服一個關閉力向打啟方向運動。在燃料噴射閥中可以選擇式地只將第一噴射閥元件打開并將至少一個第一噴射孔釋放，或者使兩個噴射閥元件都打開并釋放所有的噴射孔。這就使得可以根據(jù)內(nèi)燃機的工作條件來適配噴射橫截面，以實現(xiàn)燃料的最佳噴射從而確保最大限度減少燃料的消耗和有害物質(zhì)的排放。在內(nèi)燃機的一定工作條件下需要僅打開第一噴射閥元件，第二噴射閥元件必須保持在關閉位置中。在已有的燃料噴射裝置中，第二噴射閥元件由控制腔內(nèi)的壓力向關閉方向加載，通過附加的控制閥來控制控制腔與泵工作腔的連接，從而，控制腔內(nèi)的壓力可以調(diào)節(jié)。但這很費事。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置，它為內(nèi)燃機的每個汽缸具有一個燃料高壓泵和一個與該燃料高壓泵連接的燃料噴射閥，其中，燃料高壓泵具有一個由內(nèi)燃機在行程運動中驅(qū)動的泵活塞，該泵活塞在一個缸孔內(nèi)限定一個泵工作腔，該泵工作腔與燃料噴射閥的一個壓力腔連接；還具有一個電操作的控制閥，通過該控制閥控制泵工作腔與一個卸荷區(qū)域的連接，其中，該燃料噴射閥具有兩個噴射閥元件，通過它們各控制至少一個噴射孔，其中，在一個第一噴射閥元件內(nèi)可移動地安置了一個第二噴射閥元件，這兩個噴射閥元件可被壓力腔內(nèi)的壓力加載克服各自的一個關閉力向打開方向運動，以釋放所述至少一個噴射孔，第二噴射閥元件可根據(jù)一個可與泵工作腔連接的控制腔內(nèi)的壓力保持在一個關閉位置中，其中，該控制腔具有一個被泵活塞控制的、與泵工作腔的連接，該連接在泵活塞從其開始輸送行程時所處的死點出發(fā)的行程小時被泵活塞打開、在該行程大時被泵活塞關閉，在連接內(nèi)安置了一個朝控制腔打開的單向閥，控制閥在泵活塞行程小的期間可至少部分時間關閉，以便向控制腔內(nèi)供給一個增高的壓力并使第二噴射閥元件保持在其關閉位置中。
本發(fā)明燃料噴射閥的優(yōu)點是，結構簡單，因為不需要附加的控制閥。如果第二噴射閥元件要保持關閉，則在泵活塞行程小的情況下通過關閉控制閥產(chǎn)生所需的壓力，該提高了的壓力被提供給控制腔并過單向閥被儲存。由于在泵活塞行程大時控制腔與泵工作腔被分開，因而在控制腔內(nèi)不會建立進一步的壓力并且在泵工作腔內(nèi)建立的壓力可被自由選擇用于燃料噴射的需要。而當?shù)诙娚溟y元件不需要保持關閉而是需打開時，則在泵活塞行程小的時候控制閥不關閉，因而不會在泵工作腔內(nèi)和控制腔內(nèi)建立壓力。
在其它技術方案中給出了本發(fā)明燃料噴射裝置的有利型式和擴展構造。按權利要求2的結構能夠?qū)⒂捎诒没钊透卓字g的泄漏而可能從泵工作腔流出的燃料排出，從而不會導致控制腔內(nèi)的壓力升高。按權利要求3的結構可以實現(xiàn)燃料噴射裝置特別簡單的結構，因為不需要單獨的控制腔。按權利要求4的結構可以節(jié)省單向閥的位置空間，按權利要求5的結構可以實現(xiàn)控制腔有目的的卸荷，從而在每個噴射循環(huán)開始時可以通過控制閥的相應控制來確定第二噴射閥元件是保持關閉還是可以打開。按權利要求6的結構同樣可以實現(xiàn)控制腔有目的的卸荷，卸荷在泵活塞的內(nèi)死點區(qū)域內(nèi)已經(jīng)進行，在此時沒有或僅有非常小的泄漏量從泵工作腔進入卸荷管路。按權利要求7的結構可以實現(xiàn)在泵活塞的輸送行程期間就使控制腔與泵工作腔之間的連接卸荷。按權利要求8的結構可以確保，在為使第二噴射閥元件保持關閉而在泵工作腔內(nèi)建立壓力期間第一噴射閥元件不會打開。按權利要求9的結構使得能夠在為使第二噴射閥元件保持關閉而建立壓力之后在泵工作腔內(nèi)的壓力下降不會引起壓力波動。


在附圖中描述了本發(fā)明的多個實施例，在下面的說明中詳細解釋。
附圖表示圖1 用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置的第一實施例的一個縱剖面示意圖，圖2 該燃料噴射裝置在圖1中用II標記的局部的放大圖，圖3 燃料噴射裝置第二實施例在圖1中用III標記的局部，圖4a至4c第三實施例的局部III，圖5a至5c第四實施例的局部III，
圖6第五實施例的局部III，圖7燃料噴射裝置泵活塞的行程關于驅(qū)動該泵活塞的凸輪的轉(zhuǎn)角的曲線。
具體實施例方式
圖1至圖6描述了一個用于汽車內(nèi)燃機的燃料噴射裝置。該內(nèi)燃機最好是自點火的內(nèi)燃機。該燃料噴射裝置以泵-噴嘴系統(tǒng)或以泵-管路-噴嘴系統(tǒng)構成并且為內(nèi)燃機的每個汽缸各具有一個燃料高壓泵10和一個與該燃料高壓泵連接的燃料噴射閥12。在以泵-管路-噴嘴系統(tǒng)構成的情況下，燃料高壓泵10遠離開燃料噴射閥12安置并通過管路與燃料噴射閥連接。在所描述的實施例中，燃料噴射裝置以泵-噴嘴系統(tǒng)構成，其中，燃料高壓泵10和燃料噴射閥12直接相互連接并形成一個結構單元。燃料高壓泵10具有一個在一泵體14的缸孔16中被密封導向的泵活塞18，它由內(nèi)燃機凸輪軸的一個凸輪20在行程運動中抵抗一個復位彈簧19的力來驅(qū)動。泵活塞18在缸16內(nèi)限定了一個泵工作腔22，在泵活塞18進行輸送行程時燃料在高壓下在該泵工作腔內(nèi)被壓縮。在泵活塞18進行抽吸行程時，燃料以未詳細示出的方式被從汽車的燃料貯存器中24輸送給泵工作腔22。
燃料噴射閥12具有一個可多件式構成的閥體26，在該閥體中，一個第一噴射閥元件28可在一個孔30中縱向移動。如圖2所示，閥體26在其朝向內(nèi)燃機汽缸燃燒室的端部區(qū)域上具有至少一個、優(yōu)選多個第一噴射孔32，它們分布在閥體26的圓周上。第一噴射閥元件28在其朝向燃燒室的端部區(qū)域上有一例如大致呈錐形的密封面34，它與閥體26的在朝向燃燒室的端部區(qū)域內(nèi)構成的閥座36共同作用，從該閥座或閥座后面引出第一噴射孔32。在閥體26中，在第一噴射閥元件28和孔30之間朝向閥座36有一環(huán)形腔38，該環(huán)形腔在其背離閥座36的端部區(qū)域內(nèi)通過孔30的徑向擴大過渡到一個包圍第一噴射閥元件28的壓力腔40中。第一噴射閥元件28在壓力腔40的高度上通過橫截面縮小而具有一個壓力軸肩42。一個被預緊的第一關閉彈簧44作用在第一噴射閥元件28的背離燃燒室的端部上，通過該彈簧，第一噴射閥元件28被壓在閥座36上。第一關閉彈簧44安置在閥體26的一個第一彈簧室46中，該彈簧室連接在孔30上。
在燃料噴射閥12的第一噴射閥元件28空心地構成，在一個在該噴射閥元件28內(nèi)同軸心地構成的孔內(nèi)導引一個可移動的第二噴射閥元件128。通過第二噴射閥元件128來控制閥體26中的至少一個第二噴射孔132。所述至少一個第二噴射孔132在噴射閥元件28，128的縱軸線方向上相對于所述至少一個第一噴射孔32朝向燃燒室偏移地安置。第二噴射閥元件128在其朝向燃燒室的端部區(qū)域上具有一個例如大致呈錐形的密封面134，它與閥體126在其朝向燃燒室的端部區(qū)域上構成的閥座136共同作用，從該閥座或閥座后面引出第二噴射孔132。第二噴射閥元件128可以由兩部分組成，一部分具有密封面134、朝向燃燒室，第二部分遠離燃燒室地連接在第一部分上。在第二噴射閥元件128的燃燒室側端部附近，在第二噴射閥元件上形成一個壓力面142，在第一噴射閥元件28打開時壓力腔40中的壓力作用在該壓力面上。
如圖1所示，在閥體26內(nèi)構成一個遠離燃燒室地連接在第一彈簧室46上的第二彈簧室146，在該第二彈簧室內(nèi)安置了一個作用在第二噴射閥元件128上的第二關閉彈簧144。第一噴射閥元件28通過一個伸入第一彈簧室46內(nèi)的彈簧座45支承在第一關閉彈簧44上。第二噴射閥元件128或一個支承在其上的壓桿147穿過第一彈簧室46伸入到第二彈簧室146內(nèi)并且通過一個彈簧座145支承在第二關閉彈簧144上。第二關閉彈簧144以其背離第二噴射閥元件128的端部支承在第二彈簧室146的底部上。彈簧座145帶有大徑向間隙地安置在第二彈簧室146內(nèi)，因此在彈簧室146內(nèi)在彈簧座145的上面和下面具有至少近似相同的壓力。
一個通道48從泵工作腔22引出，通過泵體14和多件式的閥體26進入燃料噴射閥12的壓力腔40內(nèi)。通過一個電操作的控制閥23控制泵工作腔22與一個卸荷腔的連接，例如可以至少間接地以燃料貯存器24或一個在其中保持有比燃料貯存器24略高的壓力的區(qū)域用作該卸荷腔?？刂崎y23被一個電氣控制裝置25控制，其中，通過控制閥23控制泵工作腔22內(nèi)的壓力建立并從而控制燃料噴射的時間點和噴射的燃料量?？刂崎y23可以具有一個電磁執(zhí)行元件或一個壓電執(zhí)行元件?？刂崎y23例如作為2/2換向閥構成并可在一個打開的開關位置和一個關閉的開關位置之間轉(zhuǎn)換。
在圖1中描述了燃料噴射裝置的第一實施例。在此，第二彈簧室146形成一個控制腔，彈簧座145和壓桿147一起形成一個控制活塞，通過該控制活塞，當彈簧室146內(nèi)的壓力增高時，除關閉彈簧144的力外還附加在第二噴射閥元件128上產(chǎn)生一個向關閉方向的力?？刂魄?46可通過一管路50與泵工作腔22連接。管路50從控制腔146出發(fā)，首先在閥體26的一部分中延伸，在該部分內(nèi)構成控制腔146，然后穿過一個安置在閥體26和泵體14之間的中間墊片27，然后通過泵體14，在那里，管路50的終端大致在徑向上通到缸孔16的圓周上。管路50由閥體26的一部分內(nèi)、中間墊片27內(nèi)以及泵體14內(nèi)的孔和/或槽組成。管路50在彈簧座145的上方或下方通入控制腔146中。彈簧座145在其面對關閉彈簧144的上側面上的受壓面積大于彈簧座145在其面對壓桿147的下側面上的受壓面積，因為壓桿147貼靠在該下側面上。這樣，根據(jù)控制腔146內(nèi)的壓力通過彈簧座145對第二噴射閥元件128向關閉方向產(chǎn)生一個力。
泵活塞18在開始其輸送行程時位于其外死點中，在該點，泵活塞伸入缸孔16內(nèi)的深度最小。在由凸輪20引起的輸送行程中，泵活塞18向缸孔16內(nèi)運動，直到其內(nèi)死點。當泵活塞18位于其外死點中或從外死點出發(fā)只進行了一個小的行程時，管路50通入缸孔16的通入口被釋放，控制腔146與泵工作腔22連接。當泵活塞18從其外死點出發(fā)進行了一個大的行程時，則泵活塞18將管路50通入缸孔16的通入口遮蓋，使得控制腔146與泵工作腔22分開。
在管路50內(nèi)安置了一個朝向控制腔146打開的單向閥52，它具有一個被一個預緊的復位彈簧53在關閉方向上朝向閥座54加載的關閉元件55，該關閉元件55例如可以是球形的。單向閥52安置在管路50的一個區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域在控制腔146側旁平行于控制腔146延伸。在單向閥52和管路50通入缸孔16的通入口之間可以從管路50引出一通入低壓區(qū)域的卸荷管路56，例如通到燃料儲存器的回流路可以作為該低壓區(qū)域。在卸荷管路56中最好安置一個節(jié)流位置57。
在第二噴射閥元件128不應打開而只有第一噴射閥元件28要打開的內(nèi)燃機運行條件下，在泵活塞18從其外死點出發(fā)的行程期間，通過控制裝置25使控制閥23在一確定時間點關閉，從而在泵工作腔22內(nèi)建立壓力。只要管路50通入缸孔16的通入口在泵活塞18行程小的時候被打開，在單向閥52打開的情況下就向管路50和控制腔54內(nèi)供給壓力。隨著行程增加，泵活塞18將管路50通入缸孔16的通入口關閉，單向閥52關閉，使得控制腔146內(nèi)的燃料在壓力下被儲存。當泵活塞18的行程進一步增加時，控制閥23又可以通過控制裝置25被打開，使得泵工作腔22內(nèi)的壓力又下降或不再升高，沒有燃料噴射。控制閥23也可以在泵活塞18行程小的時候就又被打開，只要管路50的通入口還被泵活塞18釋放，其中，在單向閥52關閉的情況下供給到控制腔146內(nèi)的壓力被保持。通過控制腔146內(nèi)的壓力，第二噴射閥元件128在第二關閉彈簧144的力之外附加被控制活塞145向關閉方向加載，因而第二噴射閥元件不打開。
僅通過打開第一噴射閥元件28實現(xiàn)的燃料噴射接著被控制閥23控制，該控制閥在一個確定時間點被關閉。當燃料噴射閥12的泵工作腔22和壓力腔40中的壓力這樣高，使得由該壓力通過壓力軸肩42作用在第一噴射閥元件28上的壓緊力大于第一關閉彈簧44的力，則燃料噴射閥12打開，其方式是，第一噴射閥元件28帶著它的密封面34從閥座36上抬起并且將所述至少一個第一噴射孔32釋放。一個燃料噴射循環(huán)可以包括一個或多個預噴射、一個主噴射和一個或多個后噴射。這樣，在燃料噴射閥12上，借助第一噴射孔32僅有整個噴射橫截面的一部分被打開。通過使控制閥23打開，燃料噴射結束，因而泵工作腔22和壓力腔40被卸荷。在高壓下由于泄漏而可能從泵工作腔22出來到達管路50內(nèi)的燃料經(jīng)過卸荷管路56被導出?？刂魄?46的壓力卸荷通過單向閥52上和/或壓桿147到第一彈簧室46的通道上一個已有的泄漏通道來實現(xiàn)。
在第二噴射閥元件128也要打開的內(nèi)燃機運行條件下，通過控制裝置25，控制閥23在泵活塞18從其外死點出發(fā)開始其行程時不關閉，因而在泵工作腔22內(nèi)不建立壓力，直到管路50的通入口被泵活塞18關閉。這時在控制腔146內(nèi)沒有增高的壓力，因而第二噴射閥元件128至少基本僅由第二關閉彈簧144向關閉方向加載。壓力建立和燃料噴射時間點通過由控制裝置25關閉控制閥23來確定。當泵工作腔22和壓力腔40中的壓力這樣高，使得通過壓力軸肩42向打開方向作用在第一噴射閥元件28上的力大于第一關閉彈簧44向關閉方向產(chǎn)生的力時，第一噴射閥元件28打開，燃料通過所述至少一個第一噴射孔32噴射。當壓力腔40內(nèi)的壓力這樣高，使得它通過壓力面142在第二噴射閥元件128上向開啟方向產(chǎn)生一個比關閉彈簧144作用在第二噴射閥元件128上的關閉力更高的力時，第二噴射閥元件128在第一噴射閥元件28之后也打開，將第二噴射孔132釋放。因而，在燃料噴射閥12上，整個噴射橫截面被釋放，可以噴射更大的燃料量。一個燃料噴射循環(huán)可以包括一個或多個預噴射、一個主噴射和一個或多個后噴射。
可以規(guī)定，由第一噴射孔32和第二噴射孔132組成的噴射橫截面至少近似同樣大，因而在只打開第一噴射閥元件28時就打開了整個噴射橫截面的一半?；蛘咭部梢砸?guī)定，第一噴射孔32比第二噴射孔132形成一個更大或更小的噴射橫截面。
由控制裝置25通過在泵活塞18行程小時關閉控制閥23而有目的地使第二噴射閥元件128保持關閉或者通過在泵活塞18行程小時使控制閥23保持打開而有目的地使第二噴射閥元件128打開，因此，也可通過控制裝置25來有目的地平衡在第二噴射閥元件128打開時出現(xiàn)的燃料噴射量增加，其方式是，相應降低噴射持續(xù)時間。這樣可以在僅由第一噴射孔32噴射燃料和既由第一噴射孔32也由第二噴射孔132噴射燃料之間過渡時避免燃料噴射量的跳躍式變化。
在圖3中描述了燃料噴射裝置的第二實施例的一個局部，其基本結構與在第一實施例中相同，但控制腔146除管路50之外還附加通過另一管路60與泵工作腔22連接，管路60通到缸孔16的圓周上。該另一管路60直接通入控制腔146中，即不通過單向閥52，并且以槽和/或孔的形式穿過閥體26、一個中間墊片27和泵體14延伸。管路60進入缸孔16的通入口在缸孔16的縱軸線17方向上這樣相對于管路50的通入口安置，使得它與管路50的通入口相比在泵活塞18的行程更小時就被泵活塞18關閉。這兩個管路50和60進入缸孔16的通入口可以通過加工在泵體14內(nèi)的一個唯一的孔形成，該孔傾斜于相對于缸孔16縱軸線17的徑向平面延伸并且向外通過一個裝在其內(nèi)的封閉元件61被封閉。單向閥52安置在管路50進入控制腔146的通入口區(qū)域內(nèi)，與壓桿147例如至少近似同軸心，其復位彈簧53支承在壓桿147上，關閉元件55壓向在中間墊片27上構成的閥座54。在此，壓桿147與彈簧座145組成控制活塞，通過該控制活塞，根據(jù)控制腔146內(nèi)的壓力對第二噴射閥元件128產(chǎn)生一個向關閉方向的力。
當泵活塞18從其外死點出發(fā)進行進入缸孔16內(nèi)的行程時，通過泵活塞18首先將另一管路60的通入口關閉，當泵活塞行程更大時接著將管路50的通入口關閉。這樣，在控制閥23關閉的情況下可以將處于壓力下的燃料經(jīng)過管路50和另一管路60供給到控制腔146中。泵活塞18自一個行程位置起將另一管路60進入缸孔16的通入口關閉，在該行程位置之后，控制閥23又可以被打開，因為這樣控制腔146就通過泵活塞18和單向閥52與泵工作腔22分開。如果燃料噴射循環(huán)結束了，則泵活塞18在其抽吸行程中從缸孔16出來向其外死點運動，在抽吸行程中燃料被吸入泵工作腔22內(nèi)。這時，通過泵活塞18將另一管路60進入缸孔16的通入口釋放，使得控制腔146與泵工作腔22連接，在該泵工作腔內(nèi)就只有一個低壓，使得控制腔146被卸荷。由此達到比第一實施例更快的控制腔146卸壓，因而在泵活塞18的每個輸送行程開始時可通過控制閥23確定控制腔146內(nèi)的壓力建立，從而可以阻止或?qū)崿F(xiàn)第二噴射閥元件128的打開。
圖4a到4c描述了按第三實施例的燃料噴射裝置非常簡化的局部，其中，與第二實施例相比變化了另一管路160進入缸孔16的通入口位置。在缸孔16的縱軸線17方向上，另一管路160的通入口自管路50的通入口朝向凸輪20錯開大的距離a。泵活塞118有一環(huán)形槽162，該環(huán)形槽在與泵活塞的限定泵工作腔22的端部離開距離。管路160進入缸孔16的通入口的位置以及環(huán)形槽162在泵活塞118上的位置可以這樣互相協(xié)調(diào)，使得當泵活塞118到達其內(nèi)死點時管路160進入缸孔16的通入口被泵活塞118的環(huán)形槽162釋放，泵活塞118在內(nèi)死點伸入缸孔16內(nèi)最深?？梢砸?guī)定，另一管路160的通入口由泵活塞118通過環(huán)形槽162與缸孔16的一個與低壓區(qū)域連接的區(qū)域連接。這樣，控制腔146在泵活塞118的內(nèi)死點區(qū)域內(nèi)通過管路160與缸孔16連接并從而卸荷。在圖4a中泵活塞118的行程小，在此，管路50的通入口被釋放而另一管路160的通入口被關閉。在圖4b中泵活塞118的行程大，這時不僅管路50的通入口而且另一管路160的通入口都被關閉。在圖4c中泵活塞118位于其內(nèi)死點，這時管路50的通入口被關閉而另一管路160的通入口被釋放。
通過以上說明的管路160進入缸孔16的通入口的布置，可以實現(xiàn)泵活塞118和缸孔16在泵工作腔22與另一管路160的通入口之間很大的重合，因而從泵工作腔22到另一管路160進而到控制腔146沒有或只有很小的燃料泄漏。管路50和另一管路160在它們進入缸孔16的通入口區(qū)域內(nèi)的橫截面應選擇得盡可能小，以保持從泵工作腔22泄漏的燃料少。
圖5a到5c描述了按第四實施例的燃料噴射裝置非常簡化的局部，其基本結構與第三實施例相同，但管路50附加經(jīng)過一管路段150通入缸孔16。管路段150進入缸孔16的通入口自管路50的通入口朝向凸輪20錯開一距離，管路段150的通入口相對于另一管路160的通入口也朝向凸輪20錯開一距離，當按圖5a泵活塞118的行程較小時，通過泵活塞使管路50進入缸孔16的通入口被釋放，而管路段150的通入口和另一管路160的通入口被泵活塞118關閉。當按圖5b泵活塞118的行程較大時，通過泵活塞使管路50的通入口關閉并且管路段150的通入口被泵活塞118的環(huán)形槽162釋放，而另一管路160的通入口仍保持關閉。通過釋放管路段150可使管路50卸荷，以便由于泄漏而從泵工作腔22進入到管路50中的燃料排出。這使得卸荷管路56中的節(jié)流位置57可以有小的流通橫截面或者可以取消卸荷管路56。當按圖5c泵活塞118到達其內(nèi)死點時，通過它的環(huán)形槽162使另一管路160的通入口也被釋放，因而控制腔146被卸荷。管路50和另一管路160在它們進入缸孔16的通入口區(qū)域內(nèi)的橫截面應選擇得盡可能小，以保持從泵工作腔22泄漏的燃料少。
圖6描述了按第五實施例的燃料噴射裝置，其基本結構與第一實施例相同。在此，除了第二彈簧室146外第一彈簧室46也可以通過一管路64與泵工作腔22連接。管路64通到缸孔16的圓周上并被泵活塞18在其行程小時釋放、在行程大時關閉。一卸荷管路66從管路66通入一低壓區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)安置了一節(jié)流位置67。由第一彈簧室46內(nèi)的壓力經(jīng)過彈簧座45對第一噴射閥元件28向關閉方向產(chǎn)生一個力。這樣，在第一彈簧室46內(nèi)相應于對控制腔146內(nèi)的壓力供給也供給壓力，通過該壓力使作用在第一噴射閥元件28上的關閉力提高，從而可靠地避免當泵活塞22行程小的時候在泵工作腔22內(nèi)壓力建立時通過關閉控制閥23而使第一噴射閥元件打開。在控制腔146中通過單向閥52保持所供給的壓力，而第一彈簧室46中的壓力經(jīng)過卸荷管路66被卸荷，從而由第一關閉彈簧44確定用于接下來的燃料噴射的壓力，第一噴射閥元件28在該壓力時打開。也可以規(guī)定，管路64不通到缸孔16，而是在管路50進入缸孔16的通入口與單向閥52之間通到管路50中，此時卸荷管路56就也用于彈簧室46的卸荷。
如上所述，在泵工作腔22內(nèi)在泵活塞118的行程小時所建立的壓力又被卸荷，其方式是，控制閥23通過控制裝置25被打開。在此，在控制閥23打開時可能引起燃料噴射裝置內(nèi)的壓力波動，這使得精確控制燃料噴射的時間點和噴射量變得困難?；蛘呖梢酝ㄟ^凸輪20的特殊結構來達到泵工作腔22內(nèi)在建立起為供給到控制腔146內(nèi)所需的壓力之后的壓力卸荷，通過該凸輪產(chǎn)生泵活塞18的行程。
圖7給出了泵活塞18的行程關于凸輪20的轉(zhuǎn)角的曲線。凸輪20的形狀是這樣的泵活塞18從凸輪20的0°轉(zhuǎn)角出發(fā)，這是泵活塞18的外死點，首先以小的行程向泵工作腔22內(nèi)運動，其中，行程h剛好這樣大小，使得泵活塞18不將管路50進入缸孔16的通入口關閉。如果在泵活塞18處在該小的行程h期間控制閥23被關閉，在泵工作腔22和控制腔146內(nèi)就進行壓力建立。在凸輪20繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，泵活塞18由于復位彈簧19的作用又略從泵工作腔22中運動出來。這時，泵工作腔22內(nèi)的壓力又下降，控制閥23可以被打開，而不會由于泵工作腔22的卸荷引起壓力波動。當凸輪20繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，泵活塞18又向泵工作腔22內(nèi)運動，從一行程H起，通過泵活塞18將管路50進入缸孔16的通入口關閉。在凸輪20繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的這段泵活塞18行程可以用來在泵工作腔22內(nèi)產(chǎn)生高壓并用于燃料噴射。
權利要求
1.用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置，它為內(nèi)燃機的每個汽缸具有一個燃料高壓泵(10)和一個與該燃料高壓泵連接的燃料噴射閥(12)，其中，燃料高壓泵(10)具有一個由內(nèi)燃機在行程運動中驅(qū)動的泵活塞(18；118)，該泵活塞在一個缸孔(16)內(nèi)限定一個泵工作腔(22)，該泵工作腔與燃料噴射閥(12)的一個壓力腔(40)連接；還具有一個電操作的控制閥(23)，通過該控制閥控制泵工作腔(22)與一個卸荷區(qū)域的連接，其中，該燃料噴射閥(12)具有兩個噴射閥元件(28，128)，通過它們各控制至少一個噴射孔(32，132)，其中，在一個第一噴射閥元件(28)內(nèi)可移動地安置了一個第二噴射閥元件(128)，這兩個噴射閥元件(28，128)可被壓力腔(40)內(nèi)的壓力加載克服各自的一個關閉力向打開方向運動，以釋放所述至少一個噴射孔(32，132)，第二噴射閥元件(128)可根據(jù)一個可與泵工作腔(22)連接的控制腔(146)內(nèi)的壓力保持在一個關閉位置中，其特征在于，該控制腔(146)具有一個被泵活塞(18)控制的、與泵工作腔(22)的連接(50)，該連接(50)在泵活塞(18；118)從其開始輸送行程時所處的死點出發(fā)的行程小時被泵活塞(18；118)打開、在該行程大時被泵活塞(18)關閉，在連接(50)內(nèi)安置了一個朝控制腔(146)打開的單向閥(52)，控制閥(23)在泵活塞(18)行程小的期間可至少部分時間關閉，以便向控制腔(146)內(nèi)供給一個增高的壓力并使第二噴射閥元件(128)保持在其關閉位置中。
2.按權利要求1所述的燃料噴射裝置，其特征在于，在單向閥(52)與泵工作腔(22)之間從控制腔(146)與泵工作腔(22)的連接(50)上引出一個通向一低壓區(qū)域的卸荷連接(56)，在該卸荷連接內(nèi)最好安置一個節(jié)流位置(57)。
3.按權利要求1或2所述的燃料噴射裝置，其特征在于，第二噴射閥元件(128)至少間接地被一個安置在一彈簧室(146)內(nèi)的預緊的關閉彈簧(144)在其關閉方向上加載，該彈簧室用作控制腔(146)，在該控制腔(146)內(nèi)安置了一個至少間接作用到第二噴射閥元件(128)上的控制活塞(145)，通過該控制活塞由控制腔(54)內(nèi)的壓力在第二噴射閥元件(128)上向其關閉方向產(chǎn)生一個的力。
4.按權利要求3所述的燃料噴射裝置，其特征在于，控制腔(146)和泵工作腔(22)的連接(50)的部分區(qū)域在控制腔(146)旁邊延伸，單向閥(52)安置在連接(50)的該區(qū)域內(nèi)。
5.按權利要求1至4之一所述的燃料噴射裝置，其特征在于，控制腔(146)具有被泵活塞(18)控制的、與泵工作腔(22)的另一連接(60)，該另一連接(60)與其中安置了單向閥(52)的連接(50)相比在泵活塞(18)行程更小時就被泵活塞(18)關閉。
6.按權利要求1至4之一所述的燃料噴射裝置，其特征在于，控制腔(146)具有另一個被泵活塞(118)控制的、與一低壓區(qū)域的卸荷連接(160)，該卸荷連接通入缸孔(16)內(nèi)，它被泵活塞(118)僅在該泵活塞的內(nèi)死點區(qū)域內(nèi)打開，它的被泵活塞(118)控制的通入口在缸孔(16)的縱軸線(17)方向上與泵工作腔(22)離開距離。
7.按上述權利要求之一所述的燃料噴射裝置，其特征在于，在連接(50)通入缸孔(16)的通入口與單向閥(52)之間從連接(50)引出一個被泵活塞(118)控制的、通向一低壓區(qū)域的連接段(150)，該連接段在缸孔(16)的縱軸線(17)方向上相對于連接(50)朝向泵活塞(118)的外死點錯開地通入缸孔(16)內(nèi)，在泵活塞(118)的行程小時，如果連接(50)的通入口被泵活塞(118)釋放，連接段(150)進入缸孔(16)的通入口被泵活塞關閉，在泵活塞(118)的行程大時，連接段(150)的通入口被打開。
8.按上述權利要求之一所述的燃料噴射裝置，其特征在于，還有可通過一被泵活塞(18)控制的、通入缸孔(16)內(nèi)的連接(64)與泵工作腔(22)連接的另一控制腔(46)，第一噴射閥元件(28)至少間接地被該另一控制腔(46)內(nèi)的壓力在關閉方向上加載，連接(64)在泵活塞(18)行程小時被打開、在泵活塞(18)行程大時被關閉。
9.按上述權利要求之一所述的燃料噴射裝置，其特征在于，在一個燃料噴射循環(huán)中泵活塞(18；118)首先以小的行程向缸孔(16)內(nèi)運動，以便能夠使泵工作腔(22)內(nèi)的壓力升高，接著又從缸孔(16)中運動出來，以便能夠使泵工作腔(22)內(nèi)的壓力下降，接著以大的行程向缸孔(16)內(nèi)運動。
10.按權利要求9所述的燃料噴射裝置，其特征在于，泵活塞(18；118)通過凸輪軸的凸輪(20)抵抗復位彈簧(19)的力在其行程運動中向缸孔(16)內(nèi)運動。
全文摘要
用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置，為每個汽缸有一燃料高壓泵(10)和一與該泵連接的燃料噴射閥(12)，其中，燃料高壓泵(10)具有一個由內(nèi)燃機驅(qū)動的泵活塞(18)，它限定一與燃料噴射閥壓力腔(40)連接的泵工作腔(22)。通過一電操作的控制閥(23)控制泵工作腔(22)與一卸荷區(qū)域的連接。燃料噴射閥(12)具有第一噴射閥元件(28)內(nèi)和可移動地安置在第一噴射閥元件內(nèi)的第二噴射閥元件(128)?？刂魄?146)與泵工作腔(22)的連接(50)被泵活塞(18)在程小時打開、在行程大時關閉，在連接(50)內(nèi)安置一朝控制腔(146)打開的單向閥(52)，控制閥(23)在泵活塞(18)行程小的期間可至少部分時間關閉，以便向控制腔(146)內(nèi)供給一增高的壓力并使第二噴射閥元件(128)保持在關閉位置中。
文檔編號F02M59/26GK1629471SQ20041008204
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權日2003年12月17日
發(fā)明者彼得·伯蘭德, 塞巴斯蒂安·坎內(nèi) 申請人:羅伯特·博世有限公司