用于排放共軌的電閥的制作方法
【專利摘要】一種在保持最小壓力的同時排放共軌的電閥，包括電磁線圈，在其中布置有可移動柱塞，所述可移動柱塞控制與球閥接合的可移動軸的位移，所述可移動柱塞在球閥的封閉位置由容納在軸承蓋內(nèi)的彈簧推動，其中軸承蓋的底壁圍繞可移動柱塞的外表面，其中在柱塞的外表面和軸承蓋的內(nèi)壁之間的空隙填充有燃料薄膜，柱塞的打開運動使燃料從位于柱塞頂部的腔室流動至在其中布置有所述軸的孔，其中具有受控厚度的套筒被布置成圍繞柱塞處于所述間隙內(nèi)來設(shè)定所述燃料薄膜的厚度。
【專利說明】用于排放共軌的電閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的燃料輸送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于內(nèi)燃發(fā)動機的一種類型的已知燃料噴射系統(tǒng)包括高壓泵、共軌和多個燃料噴射器，每個燃料噴射器與發(fā)動機的相應燃燒室相關(guān)聯(lián)。
[0003]高壓泵被布置為從燃料源例如車輛燃料箱接收處于低壓的燃料，并以例如2000巴的高壓將燃料泵送到共軌中。共軌以處于高壓的燃料來供給所述多個燃料噴射器中的每個。
[0004]已知的是:通過位于泵低壓側(cè)的電閥(流量計量閥)來控制處于高壓力的燃料向共軌的輸送。位于高壓共軌的一端的第二電閥在發(fā)動機發(fā)生較快的減速時或者在共軌中的壓力超過系統(tǒng)壓力需求時發(fā)揮作用來排放共軌同時保持最小壓力，或者在發(fā)動機處于停止時排放共軌，并幫助加熱燃料來用于冷起動。
[0005]這種已知的裝置包括閥，該閥包括由可移動縱軸在一端支撐的球，所述可移動軸的另一端連接到由電磁線圈致動的可移動柱塞，所述可移動柱塞被至少部分地放置在磁性軸承蓋內(nèi)。
[0006]在可移動柱塞和環(huán)繞的磁性蓋之間布置有大的空隙，所述空隙填充有燃料，以便潤滑可移動柱塞在蓋內(nèi)的運動。
[0007]然而，實際上，在柱塞和蓋之間的較大的燃料間隙導致了柱塞的不受控制的動態(tài)運動和磁力的損失。在沒有阻尼時，在系統(tǒng)的壓力控制、回漏壓力峰值和相關(guān)聯(lián)的噪聲上存在不穩(wěn)定性。
[0008]本發(fā)明的一個目標是用來克服這類缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一實施例中，本發(fā)明提供一種在保持最小壓力的同時排放共軌的電閥，其包括電磁線圈，在其中布置有軸承蓋和可移動柱塞，所述可移動柱塞控制與閥的球或針接合的可移動軸的位移，所述可移動柱塞由軸承蓋內(nèi)的彈簧推動，其中軸承蓋的底壁圍繞可移動柱塞的外表面，其中在柱塞的外表面和軸承蓋的內(nèi)壁之間的空隙填充有燃料薄膜，柱塞的打開運動使燃料從位于柱塞頂部的腔室流動至在其中布置有軸的孔，其中具有受控厚度的套筒被布置成圍繞柱塞處于所述間隙內(nèi)來設(shè)定所述燃料薄膜的厚度，通過球或針與閥座的相關(guān)聯(lián)來控制壓力，其中:套筒被布置成抵靠柱塞的外表面，其中在套筒的外表面和軸承蓋的內(nèi)壁之間的通道構(gòu)成用于腔室和孔之間的燃料流動的受限制通道，或者其中套筒被布置成抵靠軸承蓋的內(nèi)表面，其中在套筒的內(nèi)表面和柱塞的外壁之間的通道構(gòu)成用于腔室和孔之間的燃料流動的受限制通道。
[0010]根據(jù)實施例，這種電閥可以包括一個或多個下述特征。
[0011]所述縱軸可以具有任意的截面形狀，例如圓形、六邊形、或者三葉形和/或一些平坦表面。
[0012]在一實施例中，提供附加的鉆孔來從閥的座腔穿過閥體到柱塞腔。
[0013]可以穿過柱塞鉆設(shè)通路(conduct)來構(gòu)成第二受限制通道。
[0014]柱塞可具有任意截面形狀，例如圓形、六邊形、或者三葉形和/或可以具有一些平坦表面。在一實施例中，所述柱塞具有與軸承蓋的內(nèi)壁不同的截面形狀，使得套筒的周長的第一部分與軸承蓋的內(nèi)壁或柱塞的外表面滑動接觸，以在軸承蓋中引導柱塞，并且套筒的周長的第二部分與軸承蓋的內(nèi)壁或柱塞的外表面隔開，以產(chǎn)生受限制通道來用于腔室與孔之間的流體連通。
[0015]在一實施例中，彈簧使柱塞抵靠在軸的端部上，來在閥的關(guān)閉位置推動軸，用于自然的壓力操作。在一替代實施例中，彈簧使柱塞抵靠在與軸相對的軸承蓋的端壁上，用于排泄壓力操作。彈簧可以被布置在閥體的凹部中圍繞所述軸。
[0016]圍繞柱塞的套筒優(yōu)選由具有良好滑動特性的非磁性材料制成。
[0017]圍繞柱塞的套筒具有可調(diào)整的厚度，以便控制在套筒和柱塞之間的流體薄膜厚度。
[0018]磁性蓋是深沖形成的，其降低了制造成本并且易于制造。
[0019]壓力可通過球及其座的相互配合或者通過替代球及其座的針閥來控制。
[0020]在一實施例中，套筒包括位于柱塞表面上或軸承蓋表面上的涂層。
[0021]在一實施例中，套筒包括位于管的表面上的涂層，所述管被放置于延伸至軸承蓋的側(cè)壁的延伸部中。
[0022]本發(fā)明的一些方面是基于以下構(gòu)思:在控制壓力和流動的高壓閥的蓋與柱塞之間設(shè)置具有低摩擦性能的非磁性套筒或箔。套筒降低了摩擦并提供對中效應，從而使側(cè)向力最小化。可以調(diào)節(jié)套筒厚度來控制柱塞運動的阻尼。套筒材料可以是非磁性金屬、PTFE或鋼上的涂層?？梢愿郊拥卮嬖诖┻^可移動柱塞的鉆孔，以便更加有效地調(diào)整阻尼。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的這些和其它方面將從以下參考附圖通過示例方式所描述的實施例變得清楚明了，并且參考這些實施例得到闡明。
[0024]圖1是電閥的現(xiàn)有技術(shù)實施例的縱截面。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的縱截面。
[0026]圖3是圖2的成放大比例的局部視圖。
[0027]圖4是圖3的實施例的變型。
【具體實施方式】
[0028]參考圖1，待改進的已知實施例包括閥體1，其具有內(nèi)部縱向孔2，縱軸3可以在其內(nèi)移動?？?和軸3之間的小間隙填充有燃料。
[0029]軸3在其一端包括球4，其位于通路7的開口上，并在其另一端處固定至柱塞5。
[0030]彈簧6向下推著柱塞5，以此方式使得球4保持封閉通路7開口。通路7布置成穿過共軌的端塞，以允許排放共軌到燃料箱(未示出)。
[0031]彈簧6由軸承蓋8保持，該軸承蓋部分地包圍著柱塞5，且間隙或空隙填充有燃料。[0032]該空隙足夠大使得以允許柱塞能夠自由運動。
[0033]電磁線圈9被通電來增加向下施加到球上的力。當線圈9降低施加到球上的力時，流體壓力被釋放穿過座趨向燃料箱。這種柱塞運動需要被控制來避免振蕩產(chǎn)生的對壓降控制的損失。
[0034]然而，在使用過程中，會出現(xiàn)可移動柱塞5的位移可能被卡住。
[0035]此外，由于軸3在其頂端在閥的頭部8中且在孔2的下端在閥的下部中被軸向地引導，并且由于軸3的中間部分固定到柱塞5上，所以圖1的閥布置在閥體I和閥頭部8之間需要極好的同心度，這會增加制造成本。
[0036]圖2顯示出改進的實施例。在該圖2中，與圖1中相同的元件具有相同的附圖標記。
[0037]在該實施例中，柱塞5不再固定到縱軸3上，而是通過彈簧6的作用僅僅擱置于其上，由此抑制柱塞5卡住的一個誘因。
[0038]另一個變型是:柱塞5的外表面由非磁性材料制成的套筒11覆蓋，所述非磁性材料具有良好的摩擦力特性，例如為尼龍或者PTFE，其厚度可調(diào)整以便精確地確定在可移動柱塞5和蓋8的內(nèi)壁之間的燃料薄膜的厚度。
[0039]由非磁性材料制成的另一個套筒12被放置在向蓋8的側(cè)壁延伸部中。
[0040]縱軸3在孔2中的引導由軸3的長度獲得。為了實現(xiàn)對軸3的引導，軸3的截面可以被很好地調(diào)整為孔2的相應截面，例如在形狀上都為圓形。在這種情況下，可用于穿過孔2的流體連通的空間對閥的恰當操作來說可能是不足夠的。如圖4所示，可以穿過閥體I提供平衡的附加鉆孔15，來確保在閥座與在軸承蓋8內(nèi)的包含柱塞5的空腔之間的流體連通。
[0041]在一替代實施例中,軸3的截面不與孔2的截面相一致，因此一些空間保留在軸3的周圍，來用于穿過孔2的流體連通。例如，孔2可以具有圓形截面，而軸3具有六邊形或者三葉形(trilobic)的截面。當柱塞5向上運動抵靠彈簧6時，在存在于柱塞5的外壁和蓋8的朝向孔2的內(nèi)壁之間的燃料薄膜中存在燃料的流動。
[0042]所述流動由燃料薄膜的厚度控制，其厚度由在柱塞5的外壁和蓋8的內(nèi)壁之間的空間的重要性確定，從而由套筒11的厚度確定，套筒11的厚度可以被精確地控制和選擇。
[0043]在一實施例中，柱塞5的截面具有與軸承蓋8的內(nèi)部空間相同的形狀，例如都為圓形，因此在柱塞5的周圍存在具有基本均勻厚度的燃料薄膜。
[0044]在一優(yōu)選實施例中，柱塞5的截面具有不同于軸承蓋8的內(nèi)部空間的形狀，例如在圓形空間中的六邊形柱塞或其它情況，使得在柱塞5的周長的一些部分，套筒11與軸承蓋8的內(nèi)壁滑動接觸，以提供柱塞5的軸向滑動，而在柱塞5的周長的其它部分，套筒11與軸承蓋8的內(nèi)壁隔開，以在腔室10與孔2之間產(chǎn)生有限通道來用于流體連通。
[0045]流動控制也可通過鉆出附加通路14來實現(xiàn)，該通路具有精確確定的直徑并連接孔2與彈簧6的外殼，其與位于柱塞5上的腔室10連通。
[0046]在另一個實施例中，彈簧6被布置到柱塞5的相對側(cè)的類似彈簧所替代，例如在軸3的端部周圍的閥體I的凹部20內(nèi)。在此情況下，只要線圈9未被通電，則彈簧推著柱塞5趨向軸承蓋8與軸3的端部相距一定距離，由此使得軸3和球4浮動在開啟和關(guān)閉狀態(tài)之間，取決于共軌中存在的壓力狀態(tài)。在此情況下，在靜止狀態(tài)，通過閥的流量僅由通路7的直徑來控制。
[0047]由于軸3的上端部分沒有連接到柱塞5這一事實，相比于圖1的實施例，軸3的長度可以被縮短，并且在閥體I和閥頭部分21之間的同心要求變松。
[0048]在一實施例中，套筒11被布置成抵靠軸承蓋8的側(cè)壁的內(nèi)表面，而不是柱塞5的外表面。套筒11的功能在該情況下保持相同。
[0049]套筒11可以獨立于閥的其他部分被制成，例如處于PTFE的箔的形式，并在組裝期間被插入閥中。替代地，套筒11可以形成為柱塞5或軸承蓋11的表面上的預先存在的涂層，例如通過在組裝之前在表面上噴涂套筒材料來獲得。
[0050]本發(fā)明并不局限于所描述的實施例。所附權(quán)利要求書可以被解釋為體現(xiàn)本領(lǐng)域技術(shù)人員可能想到的所有變型和替代結(jié)構(gòu)，其完全地落入這里給出的基本教導之內(nèi)。
[0051]動詞“包括”或者“包含”及其變體的使用并不排除在權(quán)利要求中陳述的那些之外的元件或步驟的存在。此外，冠詞“一”在元件或步驟之前的使用并不排除存在多個這種元件或步驟。
[0052]在權(quán)利要求書中，被置于括號之間的任何附圖標記不應當被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在保持最小壓力的同時排放共軌的電閥，包括電磁線圈(9)，在其中布置有軸承蓋(8)和可移動柱塞(5)，所述可移動柱塞控制與球或針(4)接合的可移動軸(3)的位移，所述可移動柱塞(5)由軸承蓋(8)內(nèi)的彈簧(6)推動，其中軸承蓋的底壁圍繞可移動柱塞(5)的外表面，其中在柱塞(5)的外表面和軸承蓋(8)的內(nèi)壁之間的空隙填充有燃料薄膜，柱塞的打開運動使燃料從位于柱塞(5)頂部的腔室(10)流動至在其中布置有軸(3)的孔(2)，其中具有受控厚度的套筒(11)被布置成圍繞柱塞(5)處于所述間隙內(nèi)來設(shè)定所述燃料薄膜的厚度，通過球或針(4)與閥座的相關(guān)聯(lián)來控制壓力，其特征在于:套筒(11)被布置成抵靠柱塞(5)的外表面，其中在套筒(11)的外表面和軸承蓋(8)的內(nèi)壁之間的通道構(gòu)成用于腔室(10)和孔(2)之間的燃料流動的受限制通道，或者其中套筒(11)被布置成抵靠軸承蓋⑶的內(nèi)表面，其中在套筒(11)的內(nèi)表面和柱塞(5)的外壁之間的通道構(gòu)成用于腔室(10)和孔(2)之間的燃料流動的受限制通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電閥，其中，穿過柱塞(5)鉆設(shè)的通路(14)構(gòu)成調(diào)節(jié)燃料流動的第二受限制通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的電閥，其中，柱塞(5)具有與軸承蓋(8)的內(nèi)壁不同的截面形狀，使得套筒(11)的周長的第一部分與軸承蓋(8)的內(nèi)壁或柱塞(5)的外表面滑動接觸，以在軸承蓋中引導柱塞，并且套筒(11)的周長的第二部分與軸承蓋(8)的內(nèi)壁或柱塞(5)的外表面隔開，以產(chǎn)生受限制通道來用于腔室(10)與孔⑵之間的流體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的電閥，其中，軸承蓋(8)的內(nèi)壁具有圓形截面，而柱塞(5)的外表面具有非圓形截面。
5.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，提供附加的鉆孔(15)來從閥的座腔穿過閥體⑴到柱塞腔。
6.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，在閥的關(guān)閉位置，彈簧(6)使柱塞(5)抵罪在軸(3)的端部上來推動所述軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的電閥,其中，彈簧(6)使柱塞(5)抵靠在與軸(3)相對的軸承蓋(8)的端壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電閥，其中，彈簧被布置在閥體(I)的凹部(20)中圍繞著軸⑶。
9.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，套筒(11)由具有良好滑動特性的非磁性材料制成。
10.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，套筒(11)具有可調(diào)整的厚度。
11.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，套筒(11)包括位于柱塞(5)的表面上或軸承蓋(8)表面上的涂層。
12.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的電閥，其中，套筒(11)包括位于管(12)的表面上的涂層，所述管被放置于延伸至軸承蓋(8)的側(cè)壁的延伸部中。
【文檔編號】F02M63/00GK103703240SQ201280029425
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月15日
【發(fā)明者】M·馬雷夏爾, F·索瓦熱, C·卡東 申請人:德爾福技術(shù)控股有限公司