專(zhuān)利名稱(chēng)：具有可直接操作的噴射閥元件的燃料噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器。
技術(shù)背景在DE 10 2004 005 452 Al中描述了具有可直接操作的噴射閥元件及使 用牽引的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程的單級(jí)變換來(lái)打開(kāi)噴嘴針的燃料噴射 器。其中一個(gè)借助執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞作用在一個(gè)耦 合器室上及一個(gè)與噴嘴針連接的耦合器活塞作用在一個(gè)控制室上。耦合器 室與控制室通過(guò)一個(gè)通道形成液壓連接。其中，該通道設(shè)置在一個(gè)中間盤(pán)中，該中間盤(pán)設(shè)置在噴射器體與噴嘴體之間。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作時(shí)引起了高的加速度及在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的終端行程時(shí)引起 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)振動(dòng)，該振動(dòng)通過(guò)液壓室傳遞到噴嘴針上，由此使噴嘴針 一起振動(dòng)。該振動(dòng)導(dǎo)致了噴射量的波動(dòng)，因?yàn)閲娮灬樤趪娮灬樏芊庾系?節(jié)流橫截面在變化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種結(jié)構(gòu)緊湊的燃料噴射器，其中抑制了執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的振動(dòng)向噴嘴針的傳遞及盡管如此仍保持了噴嘴針的快速打開(kāi)及關(guān) 閉。本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征部分的特征的燃料噴射器來(lái) 解決。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的耦合器室與噴嘴針的控制室之間的通道中設(shè)置的液壓 節(jié)流閥具有至少兩個(gè)不同通流橫截面的區(qū)段，其中具有較小通流橫截面的 區(qū)段向著耦合器室，而具有較大通流橫截面的區(qū)段向著控制室，這使得在 執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程變換時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振動(dòng)在噴嘴針行程上被抑制或被很快地衰 減。本發(fā)明有利的進(jìn)一步構(gòu)型通過(guò)從屬權(quán)利要求的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)用于保證快速行程轉(zhuǎn)換的特別合乎要求的實(shí)施形式在于，在第一 區(qū)段前向著耦合器室地設(shè)有一個(gè)第三區(qū)段及在第二區(qū)段前向著控制室地設(shè) 有一個(gè)第四區(qū)段，及這兩個(gè)區(qū)段基本上具有相同的通流橫截面，該通流橫 截面則又大于第二區(qū)段的較大通流橫截面。有利的是，通道相對(duì)控制室的 中心軸線(xiàn)偏心地設(shè)置在中間盤(pán)中。當(dāng)節(jié)流閥的第一區(qū)段的所述較小通流橫截面與控制室的橫截面的比例在0.05與0.1之間、優(yōu)選在0.075至0.08上時(shí)，可實(shí)現(xiàn)特別有效的阻尼及耦合器室與控制室之間快速的液壓傳遞。此 外有利的是，中間盤(pán)具有至少一個(gè)連接通道，該連接通道使一個(gè)與高壓接 口連接的高壓室與噴嘴針壓力室形成液壓的連接，其中，在中間盤(pán)中設(shè)置 有多個(gè)圍繞控制室的中心軸線(xiàn)圓形地布置的連接通道。


本發(fā)明的實(shí)施例被表示在附圖中及在以下的說(shuō)明中描述。圖1:根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的燃燒室側(cè)的部件的一個(gè)截面圖，圖2: —個(gè)中間盤(pán)的截面圖，及圖3:圖2中的中間盤(pán)的區(qū)段X的放大圖。
具體實(shí)施方式
圖1中所示的燃料噴射器具有一個(gè)帶有噴射閥元件的噴射器殼體10， 該噴射閥元件用一個(gè)噴嘴體12伸入到內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃燒室。一個(gè)噴嘴針13 軸向可移動(dòng)地在噴嘴體12中被導(dǎo)向。在噴嘴針13的尖端處在噴嘴體12上 構(gòu)造有一個(gè)噴嘴針密封座14，構(gòu)造在噴嘴體12中及伸入到燃燒室中的噴嘴 15在噴射方向上設(shè)置在該噴嘴針密封座的后面。一個(gè)噴嘴針壓力室16在噴 射方向上設(shè)置在噴射閥元件中噴嘴針密封座14的前面， 一個(gè)構(gòu)造在噴嘴針 13上的噴嘴針側(cè)的壓力肩臺(tái)17被置于該噴嘴針壓力室中。噴射器殼體10具有一個(gè)壓力室18，該壓力室通過(guò)一個(gè)接口 19連接在 一個(gè)未示出的高壓系統(tǒng)、例如一個(gè)柴油噴射裝置的共軌系統(tǒng)上。在高壓室 18設(shè)有一個(gè)壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20，該壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)與一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器 活塞21固定地連接。執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞21具有一個(gè)導(dǎo)向區(qū)段22及 一個(gè)環(huán)形的軸肩23。 一個(gè)第一滑移套筒30可軸向移動(dòng)地在導(dǎo)向區(qū)段22上被導(dǎo)向， 一個(gè)壓簧25作用在該第一滑移套筒上，該壓簧支撐在執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè) 的耦合器活塞21的軸肩23上。為了相對(duì)長(zhǎng)的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20在其長(zhǎng)度改 變時(shí)不會(huì)使耦合器活塞21在高壓室18中傾斜，滑移套筒30例如附加地借 助導(dǎo)向孔26上未示出的導(dǎo)向面在噴射器體10內(nèi)在軸向上被導(dǎo)向。在噴射器體IO與噴嘴體12之間設(shè)有一個(gè)中間盤(pán)40，該中間盤(pán)借助一 個(gè)夾緊螺母41對(duì)液體密封地被夾緊。中間盤(pán)40例如具有至少兩個(gè)連接通 道42，高壓室18通過(guò)這些連接通道與噴嘴針壓力室16形成液壓的連接。 第一滑移套筒30用密封棱邊21壓靠在構(gòu)造在節(jié)流板40上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的 端面43上。由此在第一滑移套筒30內(nèi)構(gòu)成一個(gè)耦合器室32，執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè) 的耦合器活塞21以其壓力面27置于該耦合器室中。在噴嘴針13上構(gòu)造有一個(gè)噴嘴針側(cè)的耦合器活塞34，另一滑移套筒 36軸向可移動(dòng)地在該耦合器活塞上被導(dǎo)向。另一滑移套筒36用另一密封棱 邊37壓靠在中間盤(pán)40的噴嘴針側(cè)的端面44上。在此情況下用于另一邊緣 37的壓力借助另一壓簧28來(lái)施加。在另一滑移套筒36內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)控制室38，噴嘴針側(cè)的耦合器活塞 34用其壓力面39置于該控制室中。為了實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞21 到噴嘴針側(cè)的耦合器活塞34的行程變換比大于一 (>1)，則必需使執(zhí)行 機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞21或壓力面27的直徑大于噴嘴針側(cè)的耦合器活塞34 或另一壓力面39的直徑。一個(gè)通道50穿過(guò)節(jié)流板40，該通道使耦合器室32與控制室38形成液 壓連接。通道50偏離控制室38的中心軸線(xiàn)地設(shè)置在中間盤(pán)40中，該通道 具有一個(gè)液壓節(jié)流閥51 (圖2)。耦合器室32及控制室38起到變換室的作用，其方式是執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的 耦合器活塞21由于相對(duì)噴嘴針側(cè)的耦合器活塞34的小壓力面39具有大壓 力面其行程被增大地變換。在此情況下用于變換的作為液壓介質(zhì)的燃料通 過(guò)設(shè)有節(jié)流閥51的通道50傳送。為了保證既快又有阻尼地傳送燃料，根 據(jù)圖3該節(jié)流閥51具有一個(gè)較小通流橫截面的第一區(qū)段52及一個(gè)較大通 流橫截面的第二區(qū)段53，其中較小通流橫截面的第一區(qū)段52向著耦合器室 32及較大通流橫截面的第二區(qū)段53向著控制室38。此外在第一區(qū)段52前 向著耦合器室32地設(shè)有第三區(qū)段54及在第二區(qū)段53前向著控制室38地設(shè)有第四區(qū)段55。在此情況下區(qū)段54及55基本上具有相同的通流橫截面， 該通流橫截面則大于第二區(qū)段53的較大通流橫截面。此外在配置給控制室 38的區(qū)段55與節(jié)流閥51的第二區(qū)段53之間構(gòu)造有一個(gè)向著第二區(qū)段53 逐漸縮細(xì)的錐形地延伸的過(guò)渡部分56。此外節(jié)流閥51的直徑或橫截面與控制室38的直徑或橫截面積的比例 對(duì)于有效的減震的作用是明顯的。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)節(jié)流閥51的第一區(qū)段52的較 小橫截面的面積AD與控制室38的橫截面積AK的比例在0.05與0.1之間， 優(yōu)選在0.075至0.08上時(shí)，則由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程的變換而產(chǎn)生的噴嘴針13 的振動(dòng)可被有效地抑制。該燃料噴射器的噴射借助牽引的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20來(lái)引起。為此在噴嘴 15的關(guān)閉狀態(tài)中在壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20上施加一個(gè)電壓。為了引起噴射使該電 壓下降或轉(zhuǎn)換到零，以致壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20縮短及由此通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦 合器活塞21引起牽引行程。燃料噴射器中的這種控制方式也稱(chēng)為壓電執(zhí)行 機(jī)構(gòu)20的逆向控制。由執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞21實(shí)現(xiàn)的牽引行程導(dǎo)致耦合器室32增大， 由此耦合器室32中的壓力下降到軌壓力或系統(tǒng)壓力以下。耦合器室32中 下降的壓力通過(guò)設(shè)有節(jié)流閥51的通道50傳遞到控制室38，由此在噴嘴針 壓力室16中作用在壓力肩臺(tái)17上的軌壓力高于控制室38中作用在壓力面 39上的壓力。通過(guò)壓力面39小于壓力面27，噴嘴針13以比壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu) 20的行程大的行程從噴嘴針密封座14上抬起。通過(guò)噴嘴針13從噴嘴針密 封座14上的抬起使噴嘴15釋放，使得燃料以噴嘴針壓力室16中具有的軌 壓或系統(tǒng)壓力通過(guò)噴嘴15噴射。為了關(guān)閉密封座14，對(duì)壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20施加一個(gè)電壓，該電壓引起壓 電執(zhí)行機(jī)構(gòu)20的長(zhǎng)度增大，由此使執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞21壓入耦合 器室32并使該耦合器室中壓力升高。該壓力的升高通過(guò)通道50及節(jié)流閥 51傳遞到控制室38中，在該控制室中，升高的壓力作用在噴嘴針側(cè)的耦合 器活塞35的、另一壓力面39上。由此，又使噴嘴針13通過(guò)壓簧28支承 在噴嘴針密封座14上。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器，具有一噴射閥元件，該噴射閥元件具有一在一噴嘴體(12)中可軸向運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)向的噴嘴針(13)，該噴嘴針與一噴嘴針側(cè)的耦合器活塞(34)相連接，該耦合器活塞作用在一控制室(38)上，該燃料噴射器具有一設(shè)置在一噴射器體(10)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(20)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)與一執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞(21)相連接，該耦合器活塞(21)使一耦合器室(32)壓力卸載或壓力加載，其中，在噴射器體(10)與噴嘴體(12)之間設(shè)置有一中間盤(pán)(40)，該中間盤(pán)具有一通道(50)，借助該通道，所述耦合器室(32)與所述控制室(38)液壓連接，其中，根據(jù)所述控制室(38)中的壓力使所述噴嘴針(13)從一噴嘴針密封座(14)上抬起及由此位于一噴嘴針壓力室(16)中的及被加載以系統(tǒng)壓力的燃料噴射出，其特征在于所述通道(40)包含一液壓節(jié)流閥(51)，該節(jié)流閥具有至少兩個(gè)具有不同的通流橫截面的區(qū)段(52，53)，具有較小通流橫截面的所述區(qū)段(52)向著所述耦合器室(32)，具有較大通流橫截面的所述區(qū)段(53)向著所述控制室(38)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于向著耦合器室(32)地 在所述第一區(qū)段(52)前設(shè)置有一個(gè)第三區(qū)段(54)，向著控制室(38)地 在所述第二區(qū)段(53)前設(shè)置有一個(gè)第四區(qū)段(55)，這些區(qū)段(54， 55) 基本上具有相等的通流橫截面，該通流橫截面則又大于所述第二區(qū)段(53) 的、較大的通流橫截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的燃料噴射器，其特征在于在配置給所述控制室 (38)的所述第四區(qū)段(55)與所述節(jié)流閥(51)的所述第二區(qū)段(53)之間構(gòu)造有一向著該第二區(qū)段(53)逐漸縮細(xì)的、錐形地延伸的過(guò)渡部分 (56)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于所述通道(40)相對(duì)于 所述控制室(38)的中心軸線(xiàn)偏心地設(shè)置在所述中間盤(pán)(40)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于所述區(qū)段(52)的較小 通流橫截面具有一面積AD，所述控制室(38)具有一橫截面積AS，所述 面積AD與所述橫截面積AS的比例在0.05與0.1之間、優(yōu)選在0.075至0.08之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于所述中間盤(pán)(40)具有至少一個(gè)連接通道(45)，該連接通道使一高壓室(17)與所述噴嘴針壓力 室(16)液壓地連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的燃料噴射器，其特征在于在所述中間盤(pán) (40)中設(shè)置有多個(gè)圍繞所述控制室(38)的中心軸線(xiàn)圓形地布置的連接通道(45)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的具有一可直接操作的噴射閥元件的燃料噴射器，該噴射閥元件具有一在一噴嘴體(12)中可軸向運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)向的噴嘴針(13)，該噴嘴針與一噴嘴針側(cè)的耦合器活塞(34)相連接，該耦合器活塞作用在一控制室(38)上，該燃料噴射器具有一設(shè)置在一噴射器體(10)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(20)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)與一執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)的耦合器活塞(21)相連接，該耦合器活塞使一耦合器室(32)壓力卸載或壓力加載，其中，在該噴射器體(10)與該噴嘴體(12)之間設(shè)置有一中間盤(pán)(40)，該中間盤(pán)具有一通道(50)，借助該通道，所述耦合器室(32)與所述控制室(38)液壓連接，其中，根據(jù)所述控制室(38)中的壓力使所述噴嘴針(13)從一噴嘴針密封座(14)上抬起及由此位于一噴嘴針壓力室(16)中的及被加載以系統(tǒng)壓力的燃料噴射出，本發(fā)明提出，所述通道(40)包括一液壓節(jié)流閥(51)，該節(jié)流閥具有至少兩個(gè)具有不同的通流橫截面的區(qū)段(52，53)，具有較小通流橫截面的所述區(qū)段(52)向著所述耦合器室(32)，具有較大通流橫截面的所述區(qū)段(53)向著所述控制室(38)。
文檔編號(hào)F02M51/06GK101331312SQ200680046763
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者C·庫(kù)納特, T·保爾, W·施特克萊因 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司