專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及主要權(quán)利要求中提及的一個(gè)燃料噴射閥，US-PS 4,982,716中公布了一種用于噴射燃料-氣體-混合物的燃料噴射閥。在它順流動(dòng)方向的一端有一個(gè)銜接器，可以向其內(nèi)部送進(jìn)氣體。送入氣體是經(jīng)過兩個(gè)走向與閥門縱軸線相傾斜的輸送管道，或者說輸送孔實(shí)現(xiàn)的。輸送管道或者說輸送孔是這樣通向銜接器內(nèi)部的噴射區(qū)的，即送入的氣體通過一個(gè)安置在中心部位的、或逆燃料流而上或順燃料流而下的沖擊面后，與燃料相遇。燃料經(jīng)沖擊面，在兩個(gè)噴射孔內(nèi)分開。這些氣體輸送管道在其全長(zhǎng)上的直徑不變，管道橫截面為圓形。為保證準(zhǔn)確定量配氣，用于配氣的輸氣管道，其截面尺寸加工必須高度精確。制作這些輸送管道時(shí)，必須操作整個(gè)銜接器，因此比較而言，這一加工步驟所需費(fèi)用較高。此外，這些一次制成的輸送管道，其尺寸大小均不能再有可變動(dòng)。
以上所述情況也符合于比方說在DE-OS4103918及US-PS5,035,385中公開的燃料噴射閥的情況。噴射閥上的一個(gè)附加件內(nèi)有幾個(gè)氣體輸送管道，直徑大小不變，橫截面為圓形。氣體輸送管道也是直接做入附加件內(nèi)的，因此，加工這些輸送管道時(shí)也必須操作附加件的整體。
對(duì)于已知的通過附加件輸送氣體的噴射閥，為了使之同時(shí)具備供送空氣或者說計(jì)量氣體的功能并解決固定在噴射閥上的問題。已經(jīng)作出許多努力，然而基于這種結(jié)構(gòu)上的整體化，幾乎不可能使兩種功能同時(shí)實(shí)現(xiàn)其最佳效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有主要權(quán)利要求中所述特征的本發(fā)明中的燃料噴射閥，其優(yōu)點(diǎn)在于它的結(jié)構(gòu)形狀可以有較大的變通，制造成本較低。這是因?yàn)楦郊蛹?nèi)各功能分開了。通過在附加件內(nèi)調(diào)整好并計(jì)量好的氣體可以使燃料處于較佳狀態(tài)。除輸送，計(jì)量氣體外，本發(fā)明還把燃料噴射閥與吸入管間密封起來(lái)，把附加件固定在燃料噴射閥上，從而使每一功能得到更大保障。
特別有利的是把附加件做或多部件組成的零件，并使基體內(nèi)至少能有一個(gè)計(jì)量氣體用的定徑套管?；w主要用于使燃料噴射閥與吸入管道之間的密封，并把附加件固定在燃料噴射閥上，而那些定徑套管主要用于輸送氣體及計(jì)量氣體。
通過其他各權(quán)利要求中所述措施，可以更有力地使主權(quán)利要求中所描述的燃料噴射閥進(jìn)一步發(fā)展與改善。
基體內(nèi)可以方便地裝入一個(gè)射流切分器，使燃料噴射閥不僅能保持而且加強(qiáng)其雙束流。
為適應(yīng)不同應(yīng)用目的的要求，可以在同一基體內(nèi)裝入不同的定徑套管，從而極易實(shí)現(xiàn)(燃料噴射閥附加件的)多樣化。就這個(gè)意義而言可把它看成一個(gè)組裝系統(tǒng)。
基體材料與定徑套管材料可以順利地加以區(qū)分。個(gè)別規(guī)范要求對(duì)選擇基體材料已不那么重要了，例如溫度敏感性。
附圖簡(jiǎn)述附圖中簡(jiǎn)化展示本發(fā)明的實(shí)施例并在隨后的描述中詳加說明。

圖1中部分展示帶有本發(fā)明中的附加件的燃料噴射閥；圖2展示一個(gè)附加件的第二個(gè)實(shí)施例；圖3是附加件的第三個(gè)實(shí)施例；圖4中展示一個(gè)帶有臺(tái)階狀定徑套管的附加件的一個(gè)截面；圖5展示的是一個(gè)有一部分為圓錐形的定徑套管的附加件的一個(gè)截面；圖6上可見為一個(gè)在其外圍上有凸緣物的定徑套管。圖7中所見為一個(gè)在其外圍上有鋸齒狀尖角的定徑套管。
對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)說明圖1作為第一個(gè)實(shí)施例，部分展示一個(gè)混合壓縮的、外源點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)用的燃料噴射裝置上的燃料噴射閥。該噴射閥與本發(fā)明中的附加件共同把某種燃料-氣體-混合物噴射入內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)吸入管或直接噴入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。
這個(gè)比方說由電磁線圈控制的燃料噴射閥1沿閥門縱軸線2同心伸展。燃料噴射閥1上有一個(gè)順流而下并向它的一端伸展的、做為閥門外殼的一部分的噴咀件5。噴咀件5內(nèi)有一個(gè)與閥門縱軸線2同心的縱向穿孔7。該縱向穿孔7內(nèi)有一個(gè)比方說針狀的閥門閉鎖件10。閥門閉鎖件10有比方說兩個(gè)導(dǎo)向部分11、12與噴咀件5的縱向穿孔7的孔壁上的導(dǎo)向區(qū)13共同控制閥門閉鎖件10的運(yùn)行導(dǎo)向。噴咀件5中的縱向穿孔7在其順燃料流動(dòng)方向的一端，有一個(gè)順燃料流動(dòng)方向呈圓錐形縮小的固定閥門座15。它與閥門閉鎖10上一個(gè)在燃料流動(dòng)方向上呈圓錐形縮小的密封部分17共同構(gòu)成一個(gè)座閥。
閥門閉鎖件10在其背向密封部分17的另一端，與一個(gè)管狀吊掛件20相連接。該吊掛件20與一個(gè)在軸向上把它部分地包圍起來(lái)的電磁線圈22以及一個(gè)燃料噴射閥1上的，背向固定閥門座15的方向，并位于吊掛件20對(duì)面的管狀核心23共同起作用。閥門閉鎖件10的與吊掛件20相連接的一端，有一個(gè)復(fù)位彈簧25。復(fù)位彈簧用于把閥門閉鎖件10壓向固定閥門座15的方向。復(fù)位彈簧25的另一端支持在一個(gè)非磁性的調(diào)整環(huán)27上。燃料噴射閥1的、噴咀件5遠(yuǎn)離核心23的端面30上，有一個(gè)噴孔盤32，通過比方說激光焊產(chǎn)生的焊縫與噴咀件5緊密相連。噴孔盤32上有比方說4個(gè)噴射孔33。提升閥門閉鎖件10時(shí)，流經(jīng)閥門座15的燃料便從這些噴射孔噴出。
為了供給并計(jì)量某種氣體，以改善燃料的預(yù)處理和霧化狀態(tài)，在燃料噴射閥1沿流而下的一端，裝有一個(gè)比方說塑料的附加件50，輸入供使用的氣體，這些氣體可以是比方說通過節(jié)氣閥前面的旁通管分流入內(nèi)燃機(jī)的吸入管的空氣也可以是附加吹風(fēng)機(jī)提供的空氣，還可以是返回的內(nèi)燃機(jī)廢氣，或者空氣與廢氣的混合氣體。使用返回去的廢氣有利于降低內(nèi)燃機(jī)有害氣體的發(fā)射。圖1中對(duì)如何把氣體輸送至附加件50處未詳加展示。
附加件50至少由一個(gè)基體51及至少一個(gè)本發(fā)明的定徑套管52構(gòu)成。該定徑套管52可以推入或者說裝入基體51?；w51是一個(gè)比方說塑料壓鑄件，在其軸向上有一個(gè)完整的、為流體介質(zhì)設(shè)置的通孔55。通孔55在結(jié)構(gòu)形狀上與閥門結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，可以靈活多變。噴咀件5順流而下的末端向，比方說，以閥門縱軸線2為中心的、通孔55逆流而上的一端突入，使基體51部分地圍繞在噴咀件5周圍。基體51本身也在沿流動(dòng)方向向噴咀件5上有噴射孔33的末端，做軸間伸展。
基體51的外部輪廓表明，在縱軸方向上，其各橫截面直徑不是恒定的。更確切地說基體51有一個(gè)比方說上部分57，相當(dāng)于噴咀件5順流而下的末端以上，該部分外部輪廓的走向是向閥門縱軸線2傾斜的，與此同時(shí)，基體51的橫截面直徑在順流而下的方向上不斷增大。在介質(zhì)流動(dòng)的方向上，緊接上部分57的是基體51的下部分58。下部分58的外圍上有一個(gè)比方說環(huán)繞它的環(huán)形槽59。環(huán)形槽59內(nèi)可以放置一個(gè)密封圈60，把噴射閥或者更確切地說把附加件50的外圍與在圖中未表示出來(lái)的閥門套管比方說內(nèi)燃機(jī)的吸入管道間隔并密封起來(lái)。
整個(gè)附加件50將通過如下方式卡緊，并固定在噴咀件5上，即，使環(huán)繞在上部分57的通孔55內(nèi)壁上的、在徑向上向著閥門縱軸線2凸出的，且其高度很小的環(huán)形凸出物62卡入噴咀件5外圍上的環(huán)形槽64內(nèi)，從而避免由于震動(dòng)或溫度作用造成互相松開的危險(xiǎn)。正確選擇凸出物62及溝槽64，還可以擔(dān)保不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。例如，互相鉤連并共同起作用的環(huán)狀凸出物62與環(huán)形槽64，就保證了不發(fā)生扭轉(zhuǎn)的安全性。此外還可以有其他把附加件50與噴咀件5連接起來(lái)的方式，如粘貼或者熱壓冷縮配合的方式，但它們的連接是不可拆的。而在噴咀件5的槽64底上做上一些滾螺紋或者平面也可以保障附加件50不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。
圖1中展示的第一個(gè)實(shí)施例中，可在軸向上把通孔55分為三個(gè)相互銜接的部分。第一個(gè)通孔部分66的直徑大到使噴咀件5上順流而下的一端能進(jìn)入第一個(gè)通孔部分66。第一個(gè)通孔部分66在其環(huán)形凸出物62的范圍內(nèi)的孔徑寬度稍小于其他部分。緊接第一個(gè)通孔部分66之后的是第二個(gè)、即中間的、柱狀形的通孔部分67，它使附加件50內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)臺(tái)階，噴咀件5以它的噴射孔盤32與臺(tái)階相接，并且不能繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)通孔部分67。在順流方向上直接緊隨中間通孔部分67的，是第三個(gè)通孔部分68，其特征是它可具有比方說兩個(gè)孔洞69。如果要求保持燃料噴射閥1呈雙流束流向兩個(gè)進(jìn)氣閥噴射燃料，可在基體51下面 第三個(gè)通孔部分68的兩個(gè)孔洞69之間裝上一個(gè)在兩個(gè)孔洞69之間伸展的射流切分器70。
射流切分器70可以有極不相同的布局形式，不同的形式選擇取決于可需要的射流角及射流形狀。圖1的示例中，射流切分器70帶有一個(gè)尖刃。從尖刃起沿流動(dòng)方向向下，射流切分器70的橫截面為不斷增大的三角形。通過噴射孔盤32上的噴射孔33形成的雙束燃料束，可能會(huì)受到中間輸入氣體燃料時(shí)的影響，然而射流切分器70的存在，可以使雙束燃料束繼續(xù)保持并有可增強(qiáng)。如果并不要求燃料分成多束當(dāng)然也可以放棄基體51上的射流切分器70。
向通孔55輸送氣體是通過一個(gè)或幾個(gè)定徑套管52實(shí)現(xiàn)的。定徑套管52裝在基體51的通孔72內(nèi)，通孔72傾斜于閥門縱軸線2，自傾斜的基體上部分57的外部輪廓出發(fā)，穿過基體51到達(dá)通孔下部分68的孔洞69壁處。定徑套管52的外部直徑與通孔72的直徑之間的壓配合，使定長(zhǎng)套管52不能發(fā)生滑動(dòng)。這些空心圓柱體形的定徑套管52有一個(gè)貫穿它們的縱向孔洞73。氣體就是由此輸入?？v向孔洞73的內(nèi)部橫截面加工尺寸十分精確，亦即經(jīng)過精確校準(zhǔn)，它們確定或者說計(jì)量流入通孔55的氣體量。定徑套管52的上端有一個(gè)，比方說平的卡圈75，其直徑比通孔72的直徑大，并緊靠在基體51上部分57的外部輪廓上。本實(shí)施例中，定徑套管52的整個(gè)縱向孔洞73的直徑不變。
計(jì)量氣體的功能將在一個(gè)分離部件中，即在定徑套管52的縱向孔洞73內(nèi)進(jìn)行，該套管52可以獨(dú)立于基體51并被制成尺寸精確的構(gòu)件。在已知的燃料噴射閥上，帶有氣體輸送管道的附加件是一個(gè)單個(gè)的整體零件。由于對(duì)計(jì)量截面的尺寸精度要求很高，使加工費(fèi)用高昂。本發(fā)明中的附加件50由多個(gè)部件組成(基體51/多件定徑套管52)，故而做到了功能分散。定徑套管做為小型部件，可以用簡(jiǎn)單的加工方法大量生產(chǎn)，加工成本大為降低。此外，還可以方便地區(qū)分用于基體51和定徑套管52的材料。例如前面提到的那樣，基體51可以是一個(gè)塑料的壓鑄件，也可以是由其他材料構(gòu)成的。選擇基體51的材料時(shí)，個(gè)別規(guī)范要求也退居次要作用了，例如溫度敏感性。因此，對(duì)附加件50具有更大的造型自由。此外，很容易做到在基體51上配備不同的定徑套管52，從而達(dá)到多種多樣的變化形式，而不必對(duì)附加件50做很大改變。
顯示有其他結(jié)構(gòu)的附圖均集中表現(xiàn)附加件50或者定徑套管52的構(gòu)成形式，并粗略圖示燃料噴射閥1及噴咀件5順流動(dòng)方向的一個(gè)末端。比較圖2與圖1中的實(shí)施例，它們的定徑套管的區(qū)別在于，縱向孔洞73的孔徑寬度沿著介質(zhì)流動(dòng)方向是否有所變化。如圖2中所示，可見一個(gè)臺(tái)階77或者一個(gè)連續(xù)的，無(wú)臺(tái)階的圓錐形孔洞，而下面的通孔部分68，是一個(gè)比方說完整的，順流動(dòng)方向擴(kuò)展的錐形開孔部分。也就是說，它沒有射流切分器。此外，基體51的上部分57不完全呈斜形，而是有一個(gè)柱形端部78，也就是說基體51的外部輪廓形狀稍有變化。
圖3中展示一個(gè)附加件50，基體上部分57范圍內(nèi)的外形輪廓走向是垂直的，即平行于閥門軸線2。上部分57的形狀為柱狀形，并圍繞在噴咀件5順流動(dòng)方向的一端上，情況如同前面實(shí)施例所述。由于附加件上部分57外部輪廓垂直，故這些定徑套管52的走向是，比方說，水平的，即與閥門縱軸線2成直角地通向內(nèi)通孔55，并用卡圈75緊靠在附加件上部分57外部的壁上。這些定徑套管52的縱向孔洞73通到了通孔55中部的柱狀形通孔部分67，因?yàn)楦郊蛹纳喜糠?7順流動(dòng)方向，在軸向上已延伸到了通孔的中間部分67處。因此向燃料輸供氣體是在接近噴咀5的噴射孔33附近進(jìn)行的。
圖4至圖7展示其他實(shí)施例中的定徑套管52，它們的布局方式，比方說如圖3中實(shí)施例所示，定徑套管水平地從附加件的外部57出發(fā)，向中間通孔部分67處伸展。圖4中所見到的定徑套管52實(shí)施例中，該管既達(dá)不到附加件上部分57的外壁，也達(dá)不到附加件中間通孔部分67的孔壁，而是分別在比兩側(cè)稍微以內(nèi)處終止。配合定徑套管52的基體通孔72制成為比方說臺(tái)階形。這是因?yàn)榛w51內(nèi)有一個(gè)平臺(tái)79，因此基體內(nèi)的通孔72的直徑在通向閥門縱軸線2的方向上相應(yīng)減小。與此相對(duì)應(yīng)的定徑套管的外圍上，從形狀上看也有一個(gè)臺(tái)階77，這個(gè)臺(tái)階77與平臺(tái)79準(zhǔn)確地緊靠在一起。在臺(tái)階77改變定徑套管52的縱向通孔73的徑向?qū)挾忍帲部砂芽v向通孔73做成一個(gè)向一側(cè)縮小的圓錐形80，使流過它的氣體量控制在所需要的量上。
圖5中展示的定徑套管52有一個(gè)使其內(nèi)部的縱向通孔73的徑向?qū)挾葴p小的臺(tái)階77。與此相反，基體通孔72上有一個(gè)向一側(cè)減小的錐形81，它反過來(lái)又給定了定徑套管52的外部輪廓。所以，定徑套筒52外部同樣有一段是圓錐形的，基錐度與基體通孔72的錐度一致。通往基體中間部分67的通孔72的直徑的尺寸，相當(dāng)于在定徑套管52上呈減小的錐形末端的直徑大小。
圖6及圖7展示兩個(gè)由于附加的保險(xiǎn)措施而十分牢靠的定徑套管52。在壓入基體通孔72的定徑套管52的外圍上可以制作比方說防滑安全措施如凸緣物84或鋸齒狀的尖角85，它們抓入基體51材料，從而防止定徑套管滑動(dòng)。
除以上各實(shí)施例外，還設(shè)想了其他的變通方案，以下做簡(jiǎn)單介紹。舉例說，變更每一個(gè)附加件50上的定徑套管52的數(shù)目。通?？裳b一個(gè)至六個(gè)定徑套管52。定徑套管52可以直接對(duì)著或不對(duì)著燃料噴射閥1的噴射孔盤32上的噴射孔33?？v向通孔73的橫截面，除上面已提到的圓形外，也可以是方形的、矩形的(縫形的)、橢圓形的或其他形狀的，為保證定徑套管52在基體通孔72內(nèi)不發(fā)生滑動(dòng)，可在定徑套管52上做個(gè)卡圈75 (圖1、2、3、6、7)或臺(tái)階79(圖4)或一個(gè)圓錐體(圖5)。(定徑套管被)擠壓的足夠有力時(shí)，也可考慮不加保險(xiǎn)措施的方案。
權(quán)利要求
1.一種供內(nèi)燃機(jī)使用的，噴射燃料-氣體-混合物的燃料噴射裝置上的燃料噴射閥，具有一個(gè)閥門縱軸線、一個(gè)可移動(dòng)的閥門閉鎖件、和一個(gè)噴口件，噴口件上有一個(gè)和閥門閉鎖件共同作用的閥門座，閥門座順流動(dòng)方向上至少有一個(gè)噴射孔，噴射閥順流動(dòng)方向的末端上裝著一個(gè)附加件，附加件上至少有一種輸送氣體的裝置并最終噴射出燃料-氣體-混合物，其特征在于，附加件(50)由一個(gè)其內(nèi)部軸向上有一個(gè)完整通孔(55)的基體(51)及至少一個(gè)裝入基體(51)內(nèi)的定徑套管(52)組成，該定徑套管有一個(gè)貫穿的縱向通孔(73)，通過該孔輸送氣體并計(jì)量噴入通孔(55)的氣體量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，不僅基體(51)而且該至少一個(gè)定徑套管(52)是由一種塑料制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，該至少一個(gè)定徑套管(52)在基體(51)中向閥門縱軸線(2)傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，該至少一個(gè)定徑套管(52)在基體內(nèi)是水平的，也就是以直角朝向閥門縱軸線(2)的。
5.根據(jù)前面述及的權(quán)利要求之一的燃料噴射閥，其特征在于，該至少一個(gè)的定徑套管(52)從基體(51)的外部輪廓裝入基體(51)，并通向通孔(55)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射閥，其特征在于，放在基體通孔(72)中的定徑套管(52)的尾端上，有一個(gè)平的卡環(huán)(75)附在基體(51)的外部輪廓上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，定徑套管(52)的縱向孔洞(73)的橫截面在氣體流動(dòng)方向上是不連貫的或連續(xù)的縮小。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的燃料噴射閥，其特征在于，定徑套管(52)在基體孔洞(72)的全長(zhǎng)上伸展。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，該至少一個(gè)定徑套管(52)的外圍上有防滑動(dòng)保險(xiǎn)措施(84，85)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃料噴射閥，其特征在于基體(51)的通孔(55)內(nèi)布置有一個(gè)射流切分器(70)。
全文摘要
已知的燃料噴射閥上是通過一個(gè)附加件上的氣體輸送管道，向燃料噴射閥供氣的。這些氣體輸送管道在一個(gè)中心孔中對(duì)準(zhǔn)燃料。附加件是單部件。因此不可能計(jì)量變化不定的氣體，氣體輸送管道的成型難度較大。燃料噴射閥(1)的新型附加件(50)是多部件的。也就是說由基體(51)及至少一個(gè)定徑套管(52)組成。輸送氣體及計(jì)量氣體，現(xiàn)在通過定徑套管(52)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而基體(51)是用于密封與固定之用。精確加工定徑套管(52)很容易，成本也比較低。由設(shè)計(jì)的布局情況，可以簡(jiǎn)單的方式方法產(chǎn)生多種多樣的變體。這種燃料噴射閥特別運(yùn)用于混合壓縮式、外源點(diǎn)燃的內(nèi)燃機(jī)用燃料噴射裝置。
文檔編號(hào)F02M43/04GK1158153SQ96190749
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月10日
發(fā)明者瓦爾德馬·漢斯, 托馬斯·貝茨爾, 彼得·阿斯倫德, 賴因霍爾德·布呂克納, 烏韋·格里茨, 克里斯蒂安·普羅伊斯納, 斯特凡·勞特爾, 賴納·博特勒, 羅伯特·施密特-黑貝爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司