專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)用動(dòng)力燃料噴嘴的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1類(lèi)型的內(nèi)燃機(jī)用動(dòng)力燃料噴嘴。在DE-GbmG9320433.7所介紹的同種類(lèi)型的動(dòng)力燃料噴嘴中，噴嘴體上朝向燃料室一側(cè)的端面接臨著環(huán)形的壓力室，源自動(dòng)力燃料的噴嘴泵的導(dǎo)管通入此室。壓力室在徑向上一端以一個(gè)從噴嘴體的端面沿軸向凸出的榫頭為界。榫頭的橫截面向著燃料室一側(cè)呈錐形逐漸變小，并在較細(xì)的頭部構(gòu)成了噴嘴座。在其燃料室一側(cè)的末端，壓力室以一個(gè)片形的噴嘴薄膜為界，此薄膜以其外緣區(qū)域通過(guò)一個(gè)套管的中間傳遞借助于壓力螺母被固定在閥門(mén)體上，它擁有一個(gè)中心孔，其環(huán)形邊沿與噴嘴座共同作用構(gòu)成了密封沿。這里當(dāng)動(dòng)力燃料噴嘴處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，噴嘴薄膜在預(yù)應(yīng)力作用下以其密封面密閉地位于噴嘴座上，從而壓力室在需要燃料的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室方向一側(cè)處于關(guān)閉狀態(tài)。如果需要噴入燃料，壓力室將受到通過(guò)導(dǎo)管傳遞的動(dòng)力燃料的高壓的沖擊，此壓力反抗預(yù)應(yīng)力作用使得彈性的噴嘴薄膜的密封面自噴嘴座上抬起。通過(guò)這個(gè)榫頭處形成的環(huán)狀縫，動(dòng)力燃料入噴過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程類(lèi)似于已知的節(jié)流榫頭噴嘴的工作過(guò)程。噴射過(guò)程的結(jié)尾將受控于向壓力室的高壓傳遞的結(jié)束。但是，這種已知的動(dòng)力燃料噴嘴有以下缺點(diǎn)其只能有一個(gè)噴孔，通過(guò)它，動(dòng)力燃料的射流的形成相當(dāng)不精確。此外噴嘴薄膜的可能行程以及噴嘴座和噴嘴密封面的接觸面作為密封面，由于外緣壓緊的緣故，受到限制。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力燃料噴嘴，具有權(quán)利要求1的特征，其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)片狀的噴嘴片(噴嘴薄膜)在其中心部位被定位，提供了較大的自由彎曲長(zhǎng)度，從而形成了噴嘴片較大的行程，這些有益于薄膜的變形，從而有利于薄膜的使用壽命。此外，噴嘴密封面定位于噴嘴片的徑向外緣區(qū)域內(nèi)的設(shè)計(jì)，使得這里的密封區(qū)的接觸面積較原先的方案大大地增加了。另外的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)將噴射孔安置于與壓力室相接的封閉盤(pán)中實(shí)現(xiàn)的，這使得人們能夠根據(jù)不同的要求來(lái)選擇合適的噴射孔的數(shù)量及位置。由于噴嘴薄膜不再直接影響射流的形態(tài)，可以為它們選取非常簡(jiǎn)要的結(jié)構(gòu)。
噴嘴片在其中心部位的定位，能夠選用有應(yīng)力的方式，如將其用兩個(gè)夾頭從兩側(cè)壓緊，也可采用有物質(zhì)融合的方式，如將其焊接到柱頭上。
噴射孔安置于噴嘴密封和噴嘴座之間的密封座之后，即其液流下游位置上，這里，入口在徑向上安置于噴嘴片的覆蓋區(qū)域之外，或被其徑向的邊緣所遮蓋住。
為防止動(dòng)力燃料從壓力室向被噴嘴體的端面和噴嘴片背向壓力室的端面所包圍的空間中溢流，較佳的方法是使用一個(gè)密封環(huán)，其構(gòu)造應(yīng)保證不影響噴嘴片從座上抬起。噴嘴的最低開(kāi)啟壓力可由位于閥門(mén)體和封閉盤(pán)之間的定距管的厚度尺寸的不同加以調(diào)節(jié)，通過(guò)它可以改變噴嘴片的中心定位區(qū)與其處于噴嘴座上的徑向外緣區(qū)域的位置之間的距離。
有關(guān)本發(fā)明的噴嘴的其它優(yōu)點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)展，請(qǐng)見(jiàn)圖例、說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求。
圖例本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴的三個(gè)實(shí)施例在圖例中示出，以下還將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是噴嘴的第一個(gè)實(shí)施例的縱剖面，圖2為圖1所示中最體現(xiàn)本發(fā)明特征的噴嘴局部放大圖，圖3是第二個(gè)實(shí)施例的局部，其中噴嘴片被焊接到噴嘴體的榫頭上，圖4則示出第三個(gè)實(shí)施例的局部，其中噴射口被噴嘴片蓋住。
實(shí)施例的說(shuō)明圖1所示為本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴的第一個(gè)實(shí)施例，其中的局部在圖2中加以放大示出，它擁有一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的噴嘴體1，在其入口處有一個(gè)聯(lián)接頭3，用來(lái)與圖中未予示出的發(fā)自燃料入噴泵的動(dòng)力燃料入噴導(dǎo)管相聯(lián)接。噴嘴體1還有一個(gè)與動(dòng)力燃料入噴導(dǎo)管連通的入流通道5，它由一條軸向通孔構(gòu)成，該通孔始自噴嘴體1的聯(lián)接頭3所在區(qū)域的上端面，沿軸向一直延伸至噴嘴體1燃料室一側(cè)的下端面7上凸起的榫頭9中。噴嘴體1的榫頭9的端面與噴嘴片11的中心區(qū)相接觸，后者是一塊弓起的噴嘴薄片，由彈性薄片材料制成。這里，噴嘴片11在其覆蓋榫頭9上的入流通道5的區(qū)域開(kāi)有一個(gè)通孔13。噴嘴片11背對(duì)噴嘴體1的端面以其中心區(qū)又與另一個(gè)榫頭15，即封閉盤(pán)17上的榫頭，相接觸。后一個(gè)榫頭與榫頭9的位置相重合，從而使得噴嘴片11被夾緊于榫頭9和15之間，其位置相對(duì)于噴嘴體1固定不變。擁有第二個(gè)榫頭15的封閉盤(pán)呈片狀，被一個(gè)兜包著它的徑向外部邊緣的緊固螺母19沿軸向固定于噴嘴體1朝向燃料室的端面7上，這里在封閉盤(pán)和噴嘴體1的端面7之間加入了一個(gè)定距環(huán)21并將其壓緊。
封閉盤(pán)17的榫頭15上有一條連通管23，它始自其端面上與噴嘴片11中的開(kāi)孔13的重合處，通入由噴嘴片11和封閉盤(pán)17圍成的壓力室25。連通管23較佳的構(gòu)造方式是由軸向的單側(cè)孔和由它開(kāi)始的橫向孔組成。
弓起的噴嘴片11和封閉盤(pán)17背向燃料室的端面圍成壓力室25。該室借助于噴嘴片11上本來(lái)是自由的徑向上的外側(cè)邊緣在封閉盤(pán)17上的彈性安裝實(shí)現(xiàn)密封。這里，噴嘴片11面對(duì)燃料室的端面，以其徑向外部邊緣區(qū)構(gòu)成了噴嘴的密封面27，這個(gè)面在預(yù)應(yīng)力(嘴薄膜的自身應(yīng)力)的作用下，壓靠的封閉盤(pán)17背向燃燒室的端面上的一個(gè)環(huán)形區(qū)域上，即噴嘴座面29，從而形成密封，這樣由噴嘴密封面27形成了密封座，在此密封座的液流下游處安置著噴射孔31，它們是封閉盤(pán)17中徑向上處于密封座以外的孔。這些孔31通入到需要燃料的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中去。它們的數(shù)量和位置的安排可以自由選擇，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。為了避免動(dòng)力燃料溢流到由噴嘴片11背向壓力室25的端面和噴嘴體1的端面7所包圍的空間33中，加入了一個(gè)密封環(huán)35，它被置于封閉盤(pán)17的徑向外邊緣和定距環(huán)21之間并被壓緊，處在噴嘴片11背離壓力室的邊緣上，其構(gòu)造的選取應(yīng)保證噴嘴片11的自由端的開(kāi)始移動(dòng)不受影響。
封閉盤(pán)17的徑向外側(cè)邊緣區(qū)最好加工出環(huán)形縮面37，封閉盤(pán)17在超出它的外側(cè)邊緣區(qū)朝向噴嘴體1方向上的厚度有所增加。
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)用動(dòng)力燃料噴嘴的工作原理如下。
需要噴嘴噴入動(dòng)力燃料時(shí)，如眾所周知，噴嘴泵通過(guò)入噴導(dǎo)管向噴嘴傳送一個(gè)動(dòng)力燃料高壓，此壓力通過(guò)入流通道5傳入充滿(mǎn)動(dòng)力燃料的壓力室25中。那里處壓高壓狀態(tài)的動(dòng)力燃料，使得噴嘴片11的外側(cè)自由邊緣以及噴嘴密封面27克服噴嘴片11(噴嘴薄膜)的彈性預(yù)應(yīng)力的作用從噴嘴座29上抬起來(lái)，從而形成了一個(gè)開(kāi)口截面，通過(guò)它動(dòng)力燃料從壓力室25流入噴射孔31中，并通過(guò)它們進(jìn)而進(jìn)入到內(nèi)燃機(jī)的燃料室。這里密封環(huán)35阻止動(dòng)力燃料溢流進(jìn)入空間33中，此環(huán)優(yōu)先選取耐熱抗油浸的橡膠制成。
向噴嘴的動(dòng)力燃料的高壓輸送一旦中斷，動(dòng)力燃料的入噴即結(jié)束，隨之而來(lái)的是壓力室25中的油壓下降至必需的噴射壓力以下，因而噴嘴片11以及其噴嘴密封面27將回到其噴嘴座面29的位置上去，噴嘴也就關(guān)閉了。這里較佳的方式是噴嘴的閥門(mén)功能和復(fù)位功能匯集于一個(gè)構(gòu)件中，即噴嘴片11中。
噴射壓力可以通過(guò)定距管21的厚度尺寸來(lái)設(shè)置，通過(guò)它來(lái)調(diào)整噴嘴片11的中心固定區(qū)與其外端邊緣位置之間的軸向距離，從而調(diào)節(jié)噴嘴片11的預(yù)應(yīng)力。
圖3所示為第二個(gè)實(shí)施例的局部，此實(shí)施例區(qū)別于第一個(gè)實(shí)施例之處在于噴嘴片11在噴嘴體1的榫頭9上的中心定位及固定方式。這里噴嘴片11與榫頭9焊接在一起，較佳的焊接方法是激光焊接。這種噴嘴片11的固定方式的優(yōu)點(diǎn)是可以省掉封閉盤(pán)17上的榫頭，這將使后者的構(gòu)造大大簡(jiǎn)化。
圖4所示為第三個(gè)實(shí)施例的局部。此實(shí)施例中彈性的噴嘴片11以其帶有噴嘴密封面27的外側(cè)邊緣完全蓋住了封閉蓋17上的噴射孔31的入口。這里的封閉盤(pán)17與定距環(huán)是一個(gè)整體構(gòu)件。
本發(fā)明的動(dòng)力燃料噴嘴，以其結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn)單性，與已有的所謂薄膜噴嘴相比較而言，可擁有很大的優(yōu)勢(shì)，特別體現(xiàn)在預(yù)加應(yīng)力、噴射孔的位置及幾何形狀方面。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)用的動(dòng)力燃料噴嘴，其具有一個(gè)噴嘴體(1)，在它靠近燃燒室一側(cè)的末端，有一個(gè)與入流通道(5)相連通的環(huán)狀壓力室(25)，后者與一個(gè)彈性噴嘴片(11)相接并以之為界，這個(gè)噴嘴片(11)在自身應(yīng)力作用下，以噴嘴密封面(27)壓靠在位置固定的噴嘴座(29)上，并且在受到壓力室(25)的壓力作用時(shí)可從其上抬起來(lái)，這里，在噴嘴片被抬起而形成的開(kāi)孔縫之后至少有一個(gè)通入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的噴射孔(31)，其特征是由薄膜構(gòu)成的彈性噴嘴片(11)，以其中心部位相對(duì)于噴嘴體(1)定位，并以其徑向朝外的邊緣區(qū)域構(gòu)成可以從噴嘴座(29)上抬起的彈性的噴嘴密封面(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是彈性噴嘴片(11)以其中心區(qū)域被榫頭(9)和另一個(gè)榫頭(15)夾緊固定，其中榫頭(9)沿軸向從噴嘴體(1)的燃燒室一側(cè)的端面(7)上凸出出來(lái)，而第二個(gè)榫頭(15)則是另一個(gè)沿軸向從固定于噴嘴體(1)上的封閉盤(pán)(17)的背向燃燒室的端面上凸出出來(lái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)和彈性噴嘴片(11)所包圍的環(huán)形空間構(gòu)成壓力室(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是噴嘴體(1)中的入流通道(5)在榫頭(9)的端面上與噴嘴片(11)的中心區(qū)域中的通孔(13)相接，在另一側(cè)與之相聯(lián)接的是封閉盤(pán)(17)的榫頭(15)中的連通管(23)，后者通入壓力室(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)的榫頭(15)中的連通管(23)由一條軸向單側(cè)孔構(gòu)成，此孔與一個(gè)橫孔橫切相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)借助于一個(gè)兜包著其徑向外側(cè)邊緣的緊固螺母(19)沿軸向固定于噴嘴體(1)上，其中在噴嘴體(1)的端面(7)和封閉盤(pán)(17)之間緊固著一個(gè)定距環(huán)(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)朝向壓力室(25)的端面，以其徑向外部區(qū)域構(gòu)成一個(gè)圓環(huán)形的噴嘴座面(29)，而噴嘴片(11)就用其自由的徑向外部邊緣區(qū)域上的噴嘴密封面(27)在壓力作用下靠壓其上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)在其朝向壓力室的一側(cè)的徑向外側(cè)邊緣區(qū)域擁有一個(gè)環(huán)形縮面(37)，超過(guò)它之外的封密盤(pán)(17)的邊緣區(qū)域向噴嘴體(1)方向上厚度有所增加，而在噴嘴片(11)的邊緣和環(huán)形縮面(37)之間仍保留著間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是封閉盤(pán)(17)中有多個(gè)噴射孔(31)，它們始自封閉盤(pán)(17)與壓力室(25)相接的端面，并位于環(huán)形噴嘴座面(29)的徑向外側(cè)，通入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是在封閉盤(pán)(17)和定距環(huán)(21)之間裝有一個(gè)密封環(huán)(35)，它被放置于噴嘴片背對(duì)壓力室的端面上，阻止動(dòng)力燃料溢出流入到噴嘴片(11)和噴嘴體(1)的端面(7)所包圍的空間(33)中去。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是彈性噴嘴片(11)作為彎曲弓起的片，由彈性材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的動(dòng)力燃料噴嘴，其特征是彈性噴嘴片(11)以其中心區(qū)域與噴嘴體(1)的燃燒室一側(cè)的端面(7)上沿軸向凸出的榫頭(5)焊接在一起。
全文摘要
內(nèi)燃機(jī)用的動(dòng)力燃料噴嘴,具有一個(gè)噴嘴體(1),在它靠近燃燒室一側(cè)的末端,有一個(gè)與入流通道(5)相連通的環(huán)狀壓力室(25),后者與一個(gè)彈性噴嘴片(11)相接并以之為界,這個(gè)噴嘴片(11)在自身應(yīng)力作用下,以噴嘴密封面(27)壓靠在位置固定的噴嘴座(29)上,并且在受到壓力室(25)的壓力作用時(shí)可從其上抬起來(lái),這里,在噴嘴片抬起后形成的開(kāi)口縫之外至少有一個(gè)通入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的噴射孔(31)。其中,由薄膜構(gòu)成的彈性噴嘴片(11),以其中心區(qū)域相對(duì)于噴嘴體(1)固定,并以其徑向外側(cè)邊緣區(qū)域構(gòu)成可以從噴嘴座(29)上抬起的彈性的噴嘴密封面(27)。
文檔編號(hào)F02M61/04GK1173911SQ96191912
公開(kāi)日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1996年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月23日
發(fā)明者德特勒夫·波茨, 京特·萊文茨, 烏韋·戈登, 斯特凡·豪格 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司