專利名稱：內(nèi)燃機(jī)噴油閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)噴油閥。
在由DE-OS3928912已知的一種噴油閥中，一根閥桿可軸向移動(dòng)地在閥體的導(dǎo)向孔內(nèi)被導(dǎo)引，它的一端伸在要供油的內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)。閥桿的燃燒室一側(cè)的端部上有一個(gè)閥門(mén)密封面，它與在導(dǎo)向孔燃燒室一側(cè)的端部上所形成的閥座配合工作。閥體中導(dǎo)油的高壓油路沿背對(duì)燃燒室的方向與閥座支承面相鄰，高壓油路的一部分由閥桿與導(dǎo)向孔的壁之間的環(huán)形間隙構(gòu)成。在燃燒室一側(cè)至少有一個(gè)噴油孔與閥座相連，在這種情況下，通過(guò)閥桿從閥座上提起就可控制高壓油路與噴油孔之間的燃料流量。
此外，為了冷卻閥桿，在閥桿內(nèi)設(shè)有回油路，在閥桿從閥座提起時(shí)，高壓油路通過(guò)回油路與卸壓腔持續(xù)地連通，卸壓腔由一個(gè)從閥桿在燃燒室一側(cè)的端部出發(fā)的盲孔和一個(gè)與之相交的橫孔構(gòu)成。橫孔通入一個(gè)在閥桿與導(dǎo)向孔的壁之間形成的回油腔，此回油腔沿軸向以一個(gè)貼靠在閥體上的噴油閥中間盤(pán)為界，與此同時(shí)在中間盤(pán)內(nèi)設(shè)一通孔，使回油腔持續(xù)地與一個(gè)由噴油閥彈簧腔構(gòu)成的卸壓腔連通。
但是，在閥桿處于開(kāi)啟位置時(shí)高壓油路與卸壓腔之間的這種持續(xù)的連通是有缺點(diǎn)的，因?yàn)橛邢喈?dāng)大量的燃油在真正的噴油過(guò)程中經(jīng)回油路流出，并因而不能提供用于噴油，其結(jié)果是降低了整個(gè)系統(tǒng)的效率。此外，由于在回油路中的泄漏量是不確定的，所以噴出的燃油量不能準(zhǔn)確地計(jì)量，因而這種已知的噴油閥不能滿足新型內(nèi)燃機(jī)的要求。
而按本發(fā)明的噴油閥有下列優(yōu)點(diǎn)，即，當(dāng)閥桿處于其開(kāi)啟提升位置時(shí)，設(shè)在閥桿內(nèi)的回油路關(guān)閉。因此以有利的方式獲得了一種對(duì)于在燃燒室內(nèi)良好地制備燃料所需要的閥桿開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng)的延遲，在這種情況下不會(huì)明顯地影響噴油量的準(zhǔn)確度。
此外，將回油路設(shè)計(jì)為縱向孔和通往閥桿上的拋光面的橫孔還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，使這類(lèi)閥桿的制造可以簡(jiǎn)化。閥桿的制造可通過(guò)一種例如借助于燒結(jié)技術(shù)或所謂“金屬壓鑄法”的原型法進(jìn)行。但也可以選擇另一種方案，在一個(gè)管坯中，必要時(shí)還具有預(yù)制外部幾何尺寸的管坯中，通過(guò)機(jī)械加工或腐蝕法制造縱向孔和橫孔以及切削加工拋光面。在這種情況下可以按有利的方式通過(guò)拋光面和橫孔的幾何尺寸或參數(shù)設(shè)計(jì)，在回油腔內(nèi)調(diào)整確定的回油體積，其中，回油腔在拋光面與導(dǎo)向孔壁之間構(gòu)成的部分，便起確定節(jié)流橫斷面的作用。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)在拋光面朝著中間盤(pán)的上端處制有一個(gè)凸緣獲得的，凸緣伸入導(dǎo)向孔的橫斷面擴(kuò)張區(qū)內(nèi)，并通過(guò)凸緣可以增大閥桿與中間盤(pán)之間密封的接合面，因此在可靠密封的情況下可以降低有關(guān)構(gòu)件公差的要求，這就再一次地減少了生產(chǎn)成本。最好設(shè)計(jì)為平的面并構(gòu)成回油腔一部分的拋光面，也可以選擇另一種方案，通過(guò)在閥桿上的徑向凹槽構(gòu)成，它將橫孔的出口與回油腔的上部連通。
按本發(fā)明的噴油閥起向內(nèi)開(kāi)啟的閥的作用，也可以按另一種方案設(shè)計(jì)成所謂座孔噴嘴、盲孔噴嘴或針閥式噴嘴，其中，設(shè)計(jì)為盲孔的回油路縱向孔這樣設(shè)置在閥桿中，即，在噴油閥的關(guān)閉狀態(tài)，它相對(duì)于內(nèi)燃的燃燒室封閉。
為了在噴油閥關(guān)閉時(shí)能可靠地避免燃燒氣體侵入回油路內(nèi)，此盲孔可在其燃燒室一側(cè)的下端封閉。與高壓油路的連接則通過(guò)至少一個(gè)徑向孔實(shí)現(xiàn)，此徑向孔從盲孔引出并通到閥桿的閥門(mén)密封面上。在這種情況下，此徑向孔的出口最好設(shè)在噴油孔的上游，有利的方式是設(shè)在噴油孔與閥桿上的閥座邊緣之間。此外，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，在用于有兩個(gè)閥彈簧的噴油閥中時(shí)，徑向孔在初提升范圍內(nèi)節(jié)流，因此，起先只有少量回油(壓力損失較小)經(jīng)回油路回流，接著在第二個(gè)提升階段直至達(dá)到最大提升行程極限期間，流回大量回油，所以加強(qiáng)了所謂雙彈簧座的效果。
本發(fā)明對(duì)象的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的設(shè)計(jì)，可見(jiàn)說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求。
在附圖中表示了按本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的噴油閥三種實(shí)施例，并在下面的說(shuō)明中給以詳細(xì)的介紹。


圖1表示通過(guò)本發(fā)明噴油閥第一種實(shí)施例的縱剖面；圖2表示圖1中回油腔區(qū)域內(nèi)局部放大后的兩個(gè)視圖；圖3表示第二種實(shí)施例中類(lèi)似于圖2的視圖，其中在拋光面上附加地設(shè)有一個(gè)凸緣；圖4表示第三種實(shí)施例在噴油閥燃燒室一側(cè)的端部的視圖，其中，回油路的盲孔是封閉的并通過(guò)徑向孔與高壓油路連通。
在圖1表示的按本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的噴油閥第一種實(shí)施例中，活塞狀的閥桿1沿軸向可移動(dòng)地在閥體5的導(dǎo)向孔3內(nèi)導(dǎo)引。圓柱形的閥體5以其一個(gè)端部7伸入圖中沒(méi)有進(jìn)一步表示的要供油的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)，而以其另一個(gè)設(shè)計(jì)為平端面9的端部貼靠在噴油閥中間盤(pán)11的第一端面13上，在中間盤(pán)11的背對(duì)閥體5的第二端面15上，連接著一個(gè)內(nèi)裝閥桿1的一個(gè)圖中沒(méi)有進(jìn)一步表示的復(fù)位彈簧的彈簧腔17，彈簧腔17經(jīng)由一根圖中同樣沒(méi)有表示的回油管始終與燃油低壓腔連接，因此彈簧腔17構(gòu)成了卸壓腔17。
閥桿1在其燃燒室一側(cè)的端部有一個(gè)閥門(mén)密封面18，在此實(shí)施例中它設(shè)計(jì)為錐形密封面，并與設(shè)在導(dǎo)向孔3燃燒室一側(cè)端部上的閥座19配合工作，后者設(shè)計(jì)為空心錐形，其中，導(dǎo)向孔3在本實(shí)施例中設(shè)計(jì)為盲孔。從閥座19出發(fā)有兩個(gè)噴油孔21，噴油孔21通入要供油的內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)。閥座19背對(duì)噴油孔21的端部與高壓油路23連通，此高壓油路23作為從閥體5上端面9出發(fā)的孔，首先延伸到一個(gè)由導(dǎo)向孔3的直徑擴(kuò)張段構(gòu)成的壓力腔，再?gòu)哪抢锲鹜ㄟ^(guò)一個(gè)在閥桿1的桿與導(dǎo)向孔3的壁之間形成的環(huán)形間隙進(jìn)一步通到閥座19。在這種情況下，此高壓油路23以圖中沒(méi)有進(jìn)一步表示的方式借助于噴油管與高壓燃油泵連接，高壓燃油泵向噴油閥供應(yīng)高壓燃油。
此外，為了延遲閥桿1的開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng)，在閥桿1內(nèi)設(shè)一回油路31，在閥桿1的開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng)期間，它可以使高壓油路23與卸壓腔17彼此連通。
此在圖2中進(jìn)一步放大表示的回油路31，由一個(gè)從閥桿1插入導(dǎo)向孔3盲孔內(nèi)在燃燒室一側(cè)的端部出發(fā)、在本實(shí)施例中為沿軸向延伸的盲孔33，以及一個(gè)與此盲孔33在閥桿1上端處相交的橫孔35構(gòu)成。在橫孔35的出口區(qū)內(nèi)，在閥桿1的外表面上有兩個(gè)彼此相對(duì)的平的拋光面37，在拋光面37與導(dǎo)向孔3的壁之間形成一個(gè)回油腔39，它的流通橫斷面形成了一個(gè)可調(diào)節(jié)的節(jié)流橫斷面?；赜颓?9沿閥桿1的軸向，從一個(gè)在噴油孔21的方向作為拋光面37邊界的臺(tái)階起延伸到中間盤(pán)11的端面13，其中，導(dǎo)向孔3的直徑在其面朝中間盤(pán)11的那一端呈錐形擴(kuò)大。
回油腔39的卸壓是通過(guò)一個(gè)在中間盤(pán)11的通孔41與閥桿1直徑縮小的桿段43之間形成的流通橫斷面45在卸壓腔17內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)閥桿1完全從閥座19提升時(shí)，由于閥桿1上的一個(gè)在向直徑縮小的桿段43過(guò)渡處構(gòu)成的環(huán)形密封面47貼靠在中間盤(pán)11的端面13上，可以關(guān)閉此流通橫斷面45。中間盤(pán)11通孔41的直徑為此應(yīng)設(shè)計(jì)成小于密封面47的外徑。
表示在圖3中的第二種實(shí)施例與第一種實(shí)施例的區(qū)別，僅在于閥桿在回油腔39區(qū)域內(nèi)的幾何形狀有所不同，所以僅限于針對(duì)噴油閥的這一部分加以說(shuō)明。
在第二種實(shí)施例中，拋光面37朝中間盤(pán)11的方向以一個(gè)凸緣49為界，凸緣49伸入導(dǎo)向孔3的橫斷面擴(kuò)大的部分中，并通過(guò)這一凸緣49增大了在閥桿1上的密封面47的徑向距離，所以在改善密封性的同時(shí)，可以增加回油腔39和卸壓腔之間的流通橫斷面45。
在圖4的第三實(shí)施例中，僅表示通過(guò)噴油閥的閥體5在燃燒室一側(cè)的下部7，在閥桿1中的回油路31的盲孔33在其燃燒室一側(cè)的端部用塞子61封閉，也可以選擇其他的封閉方案。在這種情況下，回油路31與高壓油路23之間的連接通過(guò)徑向孔63實(shí)現(xiàn)，徑向孔63從盲孔33出發(fā)通入閥桿1的閥門(mén)密封面18。此時(shí)，制在閥門(mén)密封面18上的出口65安排在閥座支承面中的噴油孔21的上游。此外，出口設(shè)在閥桿1的閥座邊緣67下方的下游，此閥座邊緣67成為錐形的閥門(mén)密封面18在遠(yuǎn)離燃燒室那一端的邊界，并通過(guò)改變閥門(mén)密封面18的錐形角構(gòu)成。
按本發(fā)明的噴油閥按下列方式工作在關(guān)閉狀態(tài)，閥桿1在復(fù)位彈簧作用下以其閥門(mén)密封面18壓靠在閥座19上，所以噴油孔21相對(duì)于高壓油路23關(guān)閉。
隨著噴油階段開(kāi)始，由高壓泵輸送的燃油到達(dá)高壓油路23中，并以傳統(tǒng)的方式克服復(fù)位彈簧的力使閥桿1從閥座19移開(kāi)，所以，高壓燃油經(jīng)閥門(mén)密封面18與閥座19之間的供油流通橫斷面進(jìn)入導(dǎo)向孔3的盲孔，并通過(guò)噴油孔21噴入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)。
但與此同時(shí)，在閥桿1的開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng)期間，一部分燃油從導(dǎo)向孔3的盲孔經(jīng)由閥桿1中的回油孔31流入回油腔19，并進(jìn)一步經(jīng)由流通橫截面45流入卸壓腔17，從而延遲了閥桿1的開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是對(duì)燃油在燃燒室中的制備起有利的作用。
隨著達(dá)到閥桿1的最高開(kāi)啟提升位置，連接回油腔39與卸壓腔17的流通橫斷面45由于閥桿1的密封面47貼靠在中間盤(pán)11上而被切斷，所以現(xiàn)在輸送的全部燃油量噴入燃燒室內(nèi)。
燃油的噴入按傳統(tǒng)的方式通過(guò)高壓油路23中的壓降終止，由于這一壓降，復(fù)位彈簧重新將閥桿1移到壓靠在閥座19上。此時(shí)，在閥桿1的關(guān)閉行程運(yùn)動(dòng)期間，一部分高壓燃油從盲孔經(jīng)回油路31流回，因此提高了關(guān)閉行程的速度。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)的噴油閥，它有一根可在閥體(5)導(dǎo)向孔(3)內(nèi)軸向移動(dòng)地導(dǎo)引的閥桿(1)，閥桿(1)在其燃燒室一側(cè)的端部上有閥門(mén)密封面(18)，閥門(mén)密封面(18)與在導(dǎo)向孔(3)在燃燒室一側(cè)的端部上形成的閥座(19)配合工作，共同控制在閥體(5)內(nèi)的高壓油路(23)與至少一個(gè)噴油孔(21)之間的連通；以及，在閥桿(1)中設(shè)有回油路(31)，在閥桿(1)從閥座(19)上抬起時(shí)，高壓油路(23)通過(guò)回油路(31)可與卸壓腔(17)連通，卸壓腔(17)向一個(gè)從閥桿(1)在燃燒室一側(cè)的端部出發(fā)的盲孔(33)和至少一個(gè)與盲孔(33)相交的橫孔(35)構(gòu)成，其中，橫孔(35)與一個(gè)制在閥桿(1)與導(dǎo)向孔(3)的壁之間可與卸壓腔(17)連通的回油腔(39)相連，其特征為在閥桿(1)的最高開(kāi)啟提升位置，回油腔(39)和卸壓腔(17)的連通由設(shè)在閥桿(1)上的密封面(47)切斷。
2.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征為在閥桿(1)上的密封面(47)設(shè)計(jì)為環(huán)形端面，它制在閥桿(1)的橫斷面縮小處，其中，直徑縮小的閥桿段(43)有間隙地伸入沿軸向貼靠著閥體(5)的中間盤(pán)(11)的通孔(41)中，此中間盤(pán)(11)面朝閥體(5)的端面(13)構(gòu)成了回油腔(39)的邊界，其中，端面(13)與通孔(41)相鄰的區(qū)域形成閥桿(1)密封面(47)的貼合面。
3.按照權(quán)利要求2所述的噴油閥，其特征為中間盤(pán)(11)背對(duì)閥體(5)的端面(15)與卸壓腔(17)并最好是與一個(gè)裝有閥桿(1)復(fù)位彈簧的彈簧腔鄰接。
4.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征為在閥桿與導(dǎo)向孔(3)壁之間形成的回油腔(39)通過(guò)至少一個(gè)制在閥桿(1)上設(shè)計(jì)為平面的拋光面(37)構(gòu)成，橫孔(35)與之連通。
5.按照權(quán)利要求4所述的噴油閥，其特征為在閥桿(1)上設(shè)兩個(gè)彼此相對(duì)的拋光面(37)，設(shè)計(jì)為通孔的橫孔(35)的出口與它們相通。
6.按照權(quán)利要求2所述的噴油閥，其特征為導(dǎo)向孔(3)在其與中間盤(pán)(11)相鄰的一端呈錐形地?cái)U(kuò)大。
7.按照權(quán)利要求1至6所述的噴油閥，其特征為作為回油腔(39)邊界的拋光面(37)，在其面朝中間盤(pán)(11)的那一端以凸緣(49)為界，凸緣(49)面朝中間盤(pán)(11)的環(huán)形面形成閥桿(1)的密封面(47)。
8.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征為回油腔(39)的通流橫截面構(gòu)成了確定的節(jié)流橫截面。
9.制造按照權(quán)利要求1所述噴油閥的方法，其特征為閥桿(1)借助于一種原型法制造，最好是“金屬壓鑄法”。
10.按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征為盲孔(33)在其燃燒室一側(cè)的端部封閉；以及，從盲孔(33)至少引出一個(gè)徑向孔(63)，它通入閥門(mén)密封面(18)的區(qū)域內(nèi)。
11.按照權(quán)利要求10所述的噴油閥，其特征為回油路(31)的徑向孔(63)在閥門(mén)密封面(18)內(nèi)的出口(65)，設(shè)在在閥座(19)中的噴油孔(21)的上游。
12.按照權(quán)利要求11所述的噴油閥，其特征為回油路(31)的徑向孔(63)在閥門(mén)密封面(18)內(nèi)的出口(65)，設(shè)在閥座(19)的噴油孔(21)與在閥桿(1)上的一個(gè)與閥座密封面(18)背對(duì)燃燒室一端相鄰的閥座邊緣(67)之間。
13.按照權(quán)利要求10所述的噴油閥，其特征為盲孔(13)在其燃燒室一側(cè)的端部用塞子(61)封閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的噴油閥,它有一根在閥體導(dǎo)向孔內(nèi)軸向?qū)б拈y桿,閥桿在其燃燒室一側(cè)的端部上有閥門(mén)密封面,該閥門(mén)密封面與在導(dǎo)向孔在燃燒室一側(cè)的端部上形成的閥座配合工作,控制在閥體內(nèi)的高壓油路與至少一個(gè)噴油孔之間的連通;并在閥桿中設(shè)有回油路,為了在閥桿從閥座上提升時(shí)延遲閥桿的開(kāi)啟升程運(yùn)動(dòng),高壓油路可通過(guò)回油路與卸壓腔連通。這樣,在閥桿達(dá)到最高開(kāi)啟提升位置后,回油路通過(guò)設(shè)在閥桿上的密封面封閉,而將所輸送的全部燃油用于噴油。
文檔編號(hào)F02M61/10GK1171488SQ9711295
公開(kāi)日1998年1月28日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月13日
發(fā)明者K·霍夫曼, J·沃格, T·屈格勒, P·屈格, G·于特舍芬 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司