專利名稱：燃料噴射器及具有燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)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的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料噴射器、尤其是共軌噴射器。此外，本發(fā)明還涉及具有至少一個該燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
DE 10 2005 053 112 Al中描述了一個燃料噴射器，對該燃料噴射器配置了一個密封件，借助該密封件使內(nèi)燃機(jī)的燃燒室相對周圍環(huán)境密封。該密封件借助一個保持部件來保持。公知的燃料噴射器的外部幾何形狀并尤其是伸入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的噴嘴體的幾何形狀對于所有結(jié)構(gòu)類型及形狀的燃料噴射器幾乎非常地一致及其特征為一個長的桿，該桿被安裝在內(nèi)燃機(jī)的汽缸頭中的相應(yīng)接收孔內(nèi)。該噴嘴桿對燃燒室有直接的接觸，即經(jīng)受汽缸頭的環(huán)形室中的燃燒氣體及化學(xué)反應(yīng)的中間產(chǎn)物及次級產(chǎn)物、如原子狀態(tài)的氫的沖擊。公知燃料噴射器的噴嘴體借助一個噴嘴夾緊螺母通過將力導(dǎo)入該噴嘴夾緊螺母上與燃料噴射器的一個保持體(殼體部分)夾緊，以便產(chǎn)生抗流體泄漏的內(nèi)部密封力。整個燃料噴射器借助一個軸向抓壓力被壓在汽缸頭上，以便使燃燒室相對周圍環(huán)境密封。為此使用了公知的設(shè)有用于定中的內(nèi)凸緣的銅密封盤。隨著將來開發(fā)新一代的燃料噴射器、尤其處于持久內(nèi)部液壓的共軌噴射器時噴射壓力及燃燒壓力的升高，也要求密封力升高，這將在噴嘴桿的上部區(qū)域中、尤其在向噴嘴體的噴嘴環(huán)圈的過渡部分上導(dǎo)致高的機(jī)械應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種燃料噴射器，它的噴嘴體受到更好的、免受內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物及次級產(chǎn)物的防護(hù)。此外其任務(wù)在于給出設(shè)有這種燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)。尤其對燃料噴射器的噴嘴體免受燃燒產(chǎn)物的防護(hù)應(yīng)與夾緊螺母與噴嘴體之間同軸度的偏差無關(guān)地得到。該任務(wù)在燃料噴射器方面將通過權(quán)利要求1的特征來解決及在內(nèi)燃機(jī)方面將通過權(quán)利要求12的特征來解決。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)型給出在從屬權(quán)利要求中。由說明書、權(quán)利要求書和/或附圖中公開的至少兩個特征的所有組合也將落在本發(fā)明的范圍中。本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，即噴嘴體的的強(qiáng)度要求嚴(yán)格的位置、尤其是噴嘴桿與噴嘴環(huán)圈之間的過渡區(qū)域通過設(shè)置至少一個密封件來防護(hù)以免遭受冷凝物或化學(xué)反應(yīng)之間產(chǎn)物及次級產(chǎn)物。通過設(shè)置這樣一被構(gòu)成及配置來防護(hù)噴嘴體的至少一個強(qiáng)度要求嚴(yán)格的區(qū)域的密封件，尤其根據(jù)以下所述的實施方案的密封件可避免噴嘴體上、尤其噴嘴桿上的腐蝕坑及所謂氫誘發(fā)的應(yīng)力裂紋腐蝕。該效應(yīng)在無這種密封件的情況下將最終因破裂而導(dǎo)致噴嘴體的失效。特別優(yōu)選的是燃料噴射器或內(nèi)燃機(jī)的一個實施形式，其中一體的或多件式的密封件至少區(qū)段地、軸向地被設(shè)置在噴嘴體與夾緊螺母之間，最好被設(shè)置在噴嘴體的環(huán)圈與夾緊螺母之間。附加地或變換地該密封件可至少區(qū)段地、軸向地被設(shè)置在夾緊螺母與內(nèi)燃機(jī)之間。為了達(dá)到最佳的密封功能，優(yōu)選的是密封件包括一個彈性體物質(zhì)(彈性的、最好橡膠類彈性的密封質(zhì)量)。通過燃料噴射器組裝時和/或?qū)⑷剂蠂娚淦餮b到內(nèi)燃機(jī)上時的彈性變形，即通過密封質(zhì)量的彈性變形可實現(xiàn)一個最佳的、對公差不敏感的密封功能。設(shè)置彈性密封質(zhì)量的另一優(yōu)點在于通過密封質(zhì)量優(yōu)選地支撐在噴嘴體的噴嘴桿上的高彈性的徑向力在安裝時可作到防丟失的功能。特別優(yōu)選的一個實施形式是，其中彈性的密封質(zhì)量被硫化在金屬盤上，尤其被硫化在一個銅盤上，即固定地及不可移動地與金屬盤連接。在此情況下優(yōu)選的還在于，彈性的密封質(zhì)量徑向地貼靠在噴嘴體的噴嘴桿上。此外優(yōu)選的是，密封質(zhì)量附加地在軸向上貼靠在汽缸頭或噴嘴體上。設(shè)有彈性密封質(zhì)量的金屬盤不僅具有相對周圍環(huán)境密封燃燒室的任務(wù)，而且還要附加地在噴嘴桿段(噴嘴桿與噴嘴環(huán)圈之間的過渡區(qū)域)與燃燒室之間形成氣體密封。如剛才所述地，優(yōu)選的是彈性密封質(zhì)量被設(shè)置在金屬盤的內(nèi)圓周上。為此金屬盤的內(nèi)部幾何形狀優(yōu)選地被相應(yīng)地成型，例如設(shè)有齒的輪廓，以便達(dá)到密封質(zhì)量與金屬盤之間的更好連接。在安裝時設(shè)有彈性密封質(zhì)量的金屬盤自定中地套緊在錐形的噴嘴桿段上并由此對夾緊螺母與噴嘴體之間的同軸度偏差的公差完全不敏感。如開始部分所述，密封質(zhì)量可被設(shè)置成徑向地和/或軸向地密封的。在軸向密封設(shè)置方面，密封質(zhì)量最好直接地接觸在內(nèi)燃機(jī)上、尤其汽缸頭上，為此密封質(zhì)量優(yōu)選地包括一個(軸向的)密封唇，它專用于相對周圍環(huán)境密封燃燒室。在一個變換的實施形式中密封質(zhì)量不是硫化在金屬盤上，而是被構(gòu)成獨立的構(gòu)件，它形狀鎖合地保持在一個整體的或多件式的金屬盤、尤其一個銅盤上。在此情況下優(yōu)選的是金屬盤的多件式構(gòu)型，其中(整個)金屬盤最好由多個軸向上相鄰布置的金屬盤構(gòu)成。對于通常的應(yīng)用金屬盤由兩個軸向上相鄰的金屬盤構(gòu)成就足以，其中這些金屬盤在它們之間的內(nèi)圓周上構(gòu)有一個槽，在該槽中接收彈性的環(huán)形部件。對于不同的被應(yīng)用的密封盤厚度可設(shè)置至少另一個盤，該盤優(yōu)選地同時用作彈性體圈(環(huán)形部件)的支撐盤。在另一變換的實施形式中，彈性的密封質(zhì)量被構(gòu)成單獨的環(huán)形部件，它可被接收在噴嘴體的噴嘴環(huán)圈的一個軸向后切槽中。換句話說在噴嘴環(huán)圈的端面上設(shè)有用于接收彈性的環(huán)形部件的槽。在該方案中由于后切槽的合適的幾何形狀所出現(xiàn)的最大機(jī)械應(yīng)力出現(xiàn)在上部區(qū)域中，該區(qū)域被尤其構(gòu)成0型密封圈的環(huán)形部件覆蓋以免受冷凝液及冷凝產(chǎn)物。 后切槽中所需的面壓力可通過高精確度的環(huán)形部件直徑(最好為0型密封圈的直徑)及后切槽的尺寸合乎目的地調(diào)節(jié)。例如噴嘴體肩臺(噴嘴環(huán)圈)及端面槽可以在一次加工操作中被磨削成型。噴嘴夾緊螺母相對噴嘴體的同軸度偏差可通過一個附加的、被構(gòu)成支撐盤的金屬盤來補(bǔ)償，由此使力均勻地導(dǎo)入環(huán)形部件。上述方案的另一優(yōu)點在于該附加的起支撐盤作用的金屬盤在噴嘴肩臺與夾緊螺母之間的交接處可引起摩擦力矩的減小。在另一變換的實施形式中密封件被構(gòu)成尤其無彈性體物質(zhì)的環(huán)圈套筒，但對此也可考慮這樣一個實施形式，其中環(huán)圈套筒設(shè)有彈性體材料或與彈性體部件相互配合。金屬的、最好耐腐蝕的環(huán)圈套筒在完成時優(yōu)選地被套緊在強(qiáng)度及腐蝕要求嚴(yán)格的噴嘴桿區(qū)域上。該環(huán)圈套筒優(yōu)選地涉及一個熱壓冷縮套筒，它熱壓冷縮地配合在噴嘴桿上。環(huán)圈套筒例如可被構(gòu)成用優(yōu)質(zhì)鋼制作的成本上有利的深拉部件。由于噴嘴桿直徑的高精確度可實現(xiàn)牢固的余量設(shè)計。該方案的另一優(yōu)點在于環(huán)圈套筒在噴嘴體肩臺與夾緊螺母之間的交接處可引起摩擦力矩的減小。本發(fā)明還涉及具有上述燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)，其中對燃料噴射器配置了一個上述的密封件，該密封件防護(hù)燃料噴射器的噴嘴體遭受來自內(nèi)燃機(jī)的燃燒產(chǎn)物危害的區(qū)域。該受危害的區(qū)域優(yōu)選地涉及噴嘴體的噴嘴桿與噴嘴環(huán)圈之間的過渡區(qū)域。本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征及細(xì)節(jié)由以下借助附圖對優(yōu)選實施例的描述中得到。


圖la 根據(jù)圖Ib的燃料噴射器在觀察方向A上看到的一個視圖，圖Ib 設(shè)有該燃料噴射器的一個內(nèi)燃機(jī)，其中對燃料噴射器配置了一個密封件， 該密封件被設(shè)置在噴嘴夾緊螺母與內(nèi)燃機(jī)的缸體之間，圖2 具有一個被構(gòu)成環(huán)圈套筒的密封件的燃料噴射器的一個變換的實施形式，圖3 燃料噴射器的另一變換實施形式，其中密封件由一個環(huán)形的彈性密封元件及一個金屬盤組成，其中該密封件的兩個組成部分在軸向上被設(shè)置在噴嘴體的噴嘴環(huán)圈與噴嘴夾緊螺母之間，圖4 設(shè)有兩部分的密封件的一個燃料噴射器的另一變換實施形式，該密封件包括一個0型密封圈元件及具有用于形狀鎖合地接收或形狀鎖合地保持彈性密封件的內(nèi)圓周槽的金屬盤，及圖5 燃料噴射器的另一變換的實施形式，其中，金屬盤與根據(jù)圖4的實施例不同地被構(gòu)成兩部分。
具體實施例方式在附圖中相同的部件及具有相同功能的部件用相同的標(biāo)號指示。圖Ia及Ib表示一個燃料噴射器1。該燃料噴射器包括一個軸向上設(shè)在噴嘴夾緊螺母3的下環(huán)形端面2與一個內(nèi)燃機(jī)5的汽缸頭4之間的密封件6。該密封件防護(hù)一個由噴嘴夾緊螺母3對著燃料噴射器1的一個未示出的保持體夾緊的噴嘴體8的上部區(qū)域7免受來自內(nèi)燃機(jī)5的燃燒室9的燃燒產(chǎn)物，噴嘴體8用一個下部噴嘴桿10軸向地伸入到該燃燒室中。密封件6尤其防護(hù)軸向噴嘴桿10與噴嘴體8的一個噴嘴環(huán)圈12 (環(huán)形臺肩)之間的過渡區(qū)域11免受上述的燃燒產(chǎn)物，其中噴嘴夾緊螺母3在軸向上貼靠在該噴嘴環(huán)圈12 上及由此在軸向上對噴嘴體8施加力。燃料噴射器1借助一個未示出的爪在圖面的軸向上向下地對汽缸頭4施加抓壓力。在所示的實施例中密封件6包括一個被構(gòu)成銅盤的金屬盤13，在該金屬盤上硫化上一個彈性的環(huán)形密封質(zhì)量14。該彈性的密封質(zhì)量14以一個徑向密封力在徑向上向內(nèi)地支撐在噴嘴桿10上。彈性密封質(zhì)量14同時地用一個軸向密封唇15直接地貼靠在汽缸頭 4上，由此不僅防止向著噴嘴體8的過渡區(qū)域11的方向上的氣體滲透而且也防止向外圍環(huán)境的氣體滲透。圖Ia表示燃料噴射器1的密封件6的一個底視圖，即在所示出的觀察方向A上的視圖。圖中可以看出金屬盤13的內(nèi)圓周16設(shè)有一個齒部分17，以保證彈性密封質(zhì)量14的最佳保持。由圖Ib得到密封件6貼靠在噴嘴體8的一個在軸向上向上錐形地擴(kuò)大的區(qū)段18 上，由此可實現(xiàn)密封件6的自我對中。圖2b表示燃料噴射器1的一個變換的實施方案。在該實施方案中也設(shè)有一個用于防護(hù)噴嘴體8的噴嘴桿10與噴嘴體8的的噴嘴環(huán)圈12之間的過渡區(qū)域11的密封件6。 與上述實施例不同地根據(jù)圖2的密封件6不包括彈性體材料-而它卻涉及一個由金屬作的帶環(huán)圈的套筒19，它被熱壓冷縮地配合在噴嘴體8上。被構(gòu)成熱壓冷縮套筒的環(huán)圈套筒19 包括一個延伸在徑向上的環(huán)圈區(qū)段20，該環(huán)圈區(qū)段軸向地被夾持在噴嘴環(huán)圈12與噴嘴夾緊螺母3之間。環(huán)圈區(qū)段20徑向向內(nèi)地一直延伸到噴嘴桿10上及在那里過渡到一個軸向套筒區(qū)段21，該軸向套筒區(qū)段由噴嘴桿10在軸向上向下延伸。軸向套筒區(qū)段21密封地靠在噴嘴桿10上，以致能可靠地防止氣體進(jìn)入到軸向套筒區(qū)段21與噴嘴桿10徑向之間的區(qū)域中，由此可靠地防護(hù)了過渡區(qū)域11。圖3表示另一變換的實施方案。其中也可看到一個密封件6，它在軸向上被接收在噴嘴體8與噴嘴夾緊螺母3之間，確切地在噴嘴環(huán)圈12與噴嘴夾緊螺母3的一個內(nèi)環(huán)形肩臺22之間。密封件6被作成兩部分及包括彈性密封質(zhì)量14該密封質(zhì)量被構(gòu)成單獨的環(huán)形部件23，這里被構(gòu)成0型密封圈，它在軸向上被夾持在噴嘴體8與一個起支撐盤作用的金屬盤13之間。為了接收環(huán)形部件23在噴嘴環(huán)圈12的下端面中設(shè)有一個環(huán)形槽25 (后切槽)。在所示該實施方案中由于環(huán)形槽25的彎形的、尤其半圓地彎曲的內(nèi)部幾何形狀其最大機(jī)械應(yīng)力出現(xiàn)在環(huán)形槽35的上部區(qū)域中，環(huán)形槽通過環(huán)形部件23被可靠地防護(hù)免受冷凝液及冷凝產(chǎn)物。圖4表示另一實施例，其中設(shè)有一個密封件6，該密封件在根據(jù)圖4的方案中被軸向地設(shè)置在噴嘴夾緊螺母3與內(nèi)燃機(jī)5的汽缸頭4之間。密封件6包括一個金屬盤13，該金屬盤在其內(nèi)圓周上具有一個內(nèi)圓周槽M，在該槽中接收被構(gòu)成環(huán)形部件23的彈性密封質(zhì)量14。彈性密封質(zhì)量14以一個徑向力向著徑向內(nèi)部地壓在噴嘴體8的噴嘴桿10上。圖5與根據(jù)圖4的實施例的區(qū)別在于金屬盤13不是被構(gòu)成一體，而是被構(gòu)成兩部分及由兩個部分盤沈，27組成，它們在軸向上相互靠放及在它們之間內(nèi)圓周上的內(nèi)圓周槽M用于接收被構(gòu)成環(huán)形部件23的密封質(zhì)量，該環(huán)形部件是一個與金屬盤13無關(guān)的構(gòu)件。可根據(jù)需要尤其在部分盤26與噴嘴夾緊螺母3之間設(shè)置至少一個另外的部分盤，最好僅一個另外的部分盤，以便由此以簡單的方式使燃料噴射器1在不同的安裝條件下適配于不同的內(nèi)燃機(jī)5。
權(quán)利要求
1.用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)( 的燃燒室(9)中的燃料噴射器，尤其共軌噴射器，具有構(gòu)造用于伸入到該燃燒室(9)中的噴嘴體(8)及具有密封件(6)，該噴嘴體借助噴嘴夾緊螺母(3)與保持體夾緊，該密封件用于相對一噴嘴體區(qū)域密封該燃燒室(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于該密封件(6)至少區(qū)段地、軸向地設(shè)置在所述噴嘴體(8)與所述夾緊螺母之間，和/或至少近似軸向地設(shè)置在所述夾緊螺母與所述內(nèi)燃機(jī)(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料噴射器，其特征在于所述密封件(6)包括彈性的密封質(zhì)量(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射器，其特征在于所述密封質(zhì)量(14)在徑向上和/或軸向上密封地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的燃料噴射器，其特征在于所述彈性的密封質(zhì)量(14)被硫化在金屬盤(13)、尤其一個銅盤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的燃料噴射器，其特征在于所述金屬盤(1 的在徑向內(nèi)部與所述密封質(zhì)量(14)鄰接的內(nèi)圓周輪廓被結(jié)構(gòu)化，尤其通過設(shè)置齒結(jié)構(gòu)被結(jié)構(gòu)化。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項的燃料噴射器，其特征在于所述彈性的密封質(zhì)量 (14)包括密封唇(15)，該密封唇優(yōu)選被構(gòu)造用于軸向地貼靠在所述內(nèi)燃機(jī)( 上。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的燃料噴射器，其特征在于所述密封質(zhì)量(14)構(gòu)造為形狀鎖合地保持在金屬盤(13)、尤其一個銅盤中的環(huán)形部件03)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料噴射器，其特征在于所述金屬盤(13)多件式構(gòu)成，尤其這樣構(gòu)成，使得所述環(huán)形部件被接收在軸向上在兩個金屬部分之間的一個槽中。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射器，其特征在于所述密封質(zhì)量(14)被構(gòu)成環(huán)形部件 (23)，該環(huán)形部件設(shè)置在所述噴嘴體(8)的一個端側(cè)的槽中。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的燃料噴射器，其特征在于所述密封件(6)包括優(yōu)選被構(gòu)成收縮套筒的環(huán)圈套筒(19)，或者所述密封件(6)構(gòu)造成環(huán)圈套筒(19)。
12.內(nèi)燃機(jī)，設(shè)有燃燒室(9)及設(shè)有根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的、用噴嘴體(8)伸入到該燃燒室(9)中的燃料噴射器(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)(5)的燃燒室(9)中的燃料噴射器(1)，尤其共軌噴射器，具有構(gòu)造用于伸入到該燃燒室(9)中的噴嘴體(8)及具有密封件(6)，該噴嘴體借助噴嘴夾緊螺母(3)與保持體夾緊，該密封件用于相對一噴嘴體區(qū)域密封該燃燒室(9)。
文檔編號F02M61/16GK102282359SQ200980154973
公開日2011年12月14日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者A·克寧格, P·努尼奇 申請人:羅伯特·博世有限公司