專(zhuān)利名稱：噴油閥的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前敘部分所述種類(lèi)的噴油閥。
在這樣一種從GB-PS 1320057中可知道的噴油閥中，閥元件的操作件同閥元件本身做成了一體。在這里，閥元件有一個(gè)活塞作為操作件，該活塞在其一側(cè)用其端面圍成控制壓力腔，在其另一側(cè)通過(guò)一個(gè)壓力凸肩逐漸變成直徑變小的部分，在這一端配有一個(gè)控制噴油孔的密封面。壓力凸肩受到壓力腔內(nèi)的壓力作用，該壓力腔始終與高壓儲(chǔ)油器連接，高壓儲(chǔ)油器又通過(guò)一個(gè)節(jié)流閥始終與控制壓力腔連接?？刂茐毫η挥幸粋€(gè)由一個(gè)壓電閥控制的第二個(gè)出口。在打開(kāi)這個(gè)出口時(shí)，控制腔中的壓力下降到卸載壓力，它致使開(kāi)啟方向中的力、比如說(shuō)通過(guò)凸肩對(duì)閥元件作用的力打開(kāi)噴油閥。
這種噴油閥的缺點(diǎn)是，不能通過(guò)時(shí)間和噴油閥元件行程對(duì)噴油量精確定量。在噴油閥針打開(kāi)時(shí)，它同其密封面一起升離閥座并且會(huì)在這一瞬間使籠罩在壓力腔內(nèi)的高壓也對(duì)密封面在開(kāi)啟方向產(chǎn)生作用。因此，閥元件受到開(kāi)啟方向的附加力的作用，這種力對(duì)閥元件的動(dòng)態(tài)最大開(kāi)度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在這種情況下，在沖程期間達(dá)到了在開(kāi)啟方向產(chǎn)生一個(gè)極限值的力，此時(shí)，該力根據(jù)指數(shù)曲線進(jìn)行變化。這種特性使計(jì)量較小噴油量變得困難，在到達(dá)其終端位置之前或者在達(dá)到最大的、在開(kāi)啟方向作用的力之前，需要重新關(guān)閉閥元件。特別是在中間沖程范圍內(nèi)使準(zhǔn)確計(jì)量噴油量變得困難。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在，采用按照本發(fā)明的噴油閥可以更好地控制閥元件的開(kāi)啟過(guò)程，這樣就能夠精確地計(jì)量較小的噴油量。借助于活塞以及一方面從閥元件連接的和另一方面從活塞連接的液壓腔，人們通過(guò)閥元件上的平衡壓力面得到了一個(gè)穩(wěn)定的力，該力使噴油閥元件的開(kāi)啟過(guò)程比較平穩(wěn)。隨著閥元件的最初開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)在液壓腔中形成壓力，該壓力很快就升到最高值，然后就保持穩(wěn)定不變，因?yàn)榛钊奈恢脧囊欢▔毫ζ鹁蜁?huì)改變，從而使容積保持不變。在本發(fā)明的有利構(gòu)造中，活塞配有不同大小的活塞面積，這樣同基準(zhǔn)壓力相比，在液壓腔中的輸出壓力降低，在這里，如果選擇燃油高壓源的壓力作為基準(zhǔn)壓力，在關(guān)閉方向的一個(gè)小于減速比的壓力對(duì)閥元件的平衡壓力面起作用。采用這種方式可以使對(duì)閥元件的反作用力從一定壓力起基本上保持穩(wěn)定不變。
其他優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求中和下列實(shí)施例的說(shuō)明中可以知道。


圖1以示意圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的噴油閥。說(shuō)明在圖中，從高壓儲(chǔ)油器1給根據(jù)本發(fā)明的噴油閥8供油。高壓油泵3從油箱4中把燃油吸出并且把它以高噴油壓力輸送到高壓儲(chǔ)油器中。燃油從高壓儲(chǔ)油器中通過(guò)一個(gè)壓力油管6到達(dá)噴油閥8的壓力腔7里。壓力腔7位于噴油孔9的上游，噴油孔通到壓力腔7里面，該噴油孔被一個(gè)閥座7圍成，噴油孔在壓力腔7和一個(gè)所屬內(nèi)燃機(jī)的燃燒室11之間的連接由位于閥元件14一端的密封面12來(lái)控制。閥元件有一個(gè)操作件15和一個(gè)閥針16，閥針在操作件的導(dǎo)向孔17中使壓力腔釋壓并且在端部有密封面12。在現(xiàn)有情況下，閥元件根據(jù)錐形閥座10呈錐形構(gòu)成。在操作件15和閥針16之間形成了一個(gè)凸肩18，該凸肩這樣受到壓力腔的壓力，從其負(fù)荷中構(gòu)成了在閥元件14開(kāi)啟方作用產(chǎn)生的力。
操作件15伸入噴油閥殼體內(nèi)的液壓腔20里，而且在那里具有一個(gè)構(gòu)成了一個(gè)平衡壓力面的環(huán)形凸肩21。在這里，具有一個(gè)變徑部分15a的操作件15重又通到液壓壓力腔外面，在一個(gè)通到控制壓力腔23的導(dǎo)向孔24內(nèi)運(yùn)行(導(dǎo)向)。在那里，操作件15以端面26終止，該端面由控制壓力腔23施加壓力。控制壓力腔通過(guò)一個(gè)節(jié)流閥28始終與高壓儲(chǔ)油器連接。另外，從控制壓力腔23引出一個(gè)減壓通道29，必要情況下，在這個(gè)減壓通道里安裝第二個(gè)節(jié)流閥30并且可以通過(guò)電控閥32的閥元件31打開(kāi)或者關(guān)閉。如果閥元件31打開(kāi)，則控制壓力腔里的壓力下降到卸載壓力，因?yàn)橥ㄟ^(guò)減壓管29流出的燃油比通過(guò)節(jié)流閥28可以進(jìn)來(lái)的燃油多。隨著這個(gè)壓力的下降從而隨著在關(guān)閉方向由于這個(gè)壓力對(duì)閥元件作用的力的下降，在開(kāi)啟方向通過(guò)壓力凸肩18對(duì)閥元件作用的液壓力占優(yōu)勢(shì)。這意味著，閥元件打開(kāi)并通過(guò)噴油孔開(kāi)始噴油。為了結(jié)束噴油過(guò)程，閥元件31又被帶到關(guān)閉方向，這可以導(dǎo)致，快速旁流的燃油使控制腔壓力重又達(dá)到高壓儲(chǔ)油器1中原始燃油壓力值。這么高的壓力在閥元件15的關(guān)閉方向產(chǎn)生了占優(yōu)勢(shì)的力并且開(kāi)始關(guān)閉過(guò)程。
端面26和壓力凸肩18的面積必須這樣相互協(xié)調(diào)，即使開(kāi)啟過(guò)程或者關(guān)閉過(guò)程快速而可靠地進(jìn)行。另外，在這方面必須注意，隨著閥針升離其閥座10對(duì)附加面施加高壓，這樣，一直增長(zhǎng)到極限值的力在開(kāi)啟方向?qū)﹂y元件作用。這種在閥元件行程期間或者在時(shí)間內(nèi)的力變化不是直線的，因此這使確定和評(píng)價(jià)閥針行程中間范圍的開(kāi)啟斷面變得困難了。尤其是這樣減小的閥針開(kāi)啟行程，當(dāng)應(yīng)該達(dá)到要噴油的最小噴油量時(shí)，是重要的。例如，這在為了通過(guò)噴油閥控制燃燒過(guò)程在燃燒室主噴油之前采取預(yù)噴油量時(shí)是需要的。為了更好地控制閥元件的運(yùn)動(dòng)，按照本發(fā)明，液壓腔20在操作件15和15a之間的環(huán)形凸肩上預(yù)定配有平衡壓力面21。液壓腔是封閉的，但是可以移動(dòng)。為此設(shè)置有一個(gè)活塞，活塞密封可移動(dòng)地支承在一個(gè)通到液壓腔的孔里。這個(gè)活塞是作為多級(jí)活塞構(gòu)成的，該活塞具有一個(gè)直徑比較大的部分35，其第一個(gè)活塞面圍成了液壓腔20，它還有一個(gè)直徑比較小的部分37，其第二個(gè)活塞面、即其端面38到達(dá)基準(zhǔn)壓力腔39，該壓力腔通過(guò)一個(gè)節(jié)流閥40又與高壓燃油器1連接。活塞33有一個(gè)止動(dòng)器41，它限制活塞移動(dòng)到液壓腔20里。
如上面已經(jīng)說(shuō)明的，如果閥元件14的開(kāi)啟過(guò)程開(kāi)始了，也就是說(shuō)閥元件31打開(kāi)并且控制壓力腔23中的壓力釋放到卸載壓力，則閥元件開(kāi)始向開(kāi)啟方向移動(dòng)。然而，在這里，直徑比較大的操作件15繼續(xù)插入液壓腔20并且用其端面21排擠燃油。由于液壓容積的剛性和里面的液壓介質(zhì)的彈性特性，這樣的排擠首先提高了液壓腔里的壓力。在現(xiàn)有情況下，介質(zhì)是燃油，象基準(zhǔn)壓力腔39中存在的那樣。由于活塞33，液壓腔在原始位置就預(yù)壓到一個(gè)壓力，該壓力是從施加壓力的第一個(gè)和第二個(gè)活塞面36和38的比例中產(chǎn)生的。在這里，由于活塞的移動(dòng)性，液壓壓力腔內(nèi)的壓力保持穩(wěn)定，也就是說(shuō)同基準(zhǔn)壓力腔或者高壓儲(chǔ)油器1里的壓力相比下降了的壓力。同平衡壓力面有關(guān)系的這個(gè)壓力描述的是在關(guān)閉方向中的閥元件14的附加負(fù)荷，它基本上保持穩(wěn)定，并且作為不變的系數(shù)基本上確定了閥元件的開(kāi)啟特點(diǎn)。隨著閥元件開(kāi)啟行程的開(kāi)始，液壓腔里的容積被預(yù)壓，但是由于活塞32的移動(dòng)性可保持穩(wěn)定不變。除了活塞面21之外，在行程期間預(yù)壓力的提高基本上由液壓腔20的容積來(lái)決定。根據(jù)高壓儲(chǔ)油器里的壓力水平可以逆著噴油閥元件14調(diào)節(jié)校正力。在這里節(jié)流閥40也起作用，用該節(jié)流閥可以另外調(diào)節(jié)液壓腔20的液壓柱剛性和對(duì)閥元件14的反作用力。特別是采用這個(gè)節(jié)流閥可以校正動(dòng)態(tài)特性，以便影響在開(kāi)啟方向?qū)﹂y元件作用的力非直線上升。
采用這種噴油閥能夠準(zhǔn)確地噴射最小的噴油量。
權(quán)利要求
1．一種噴油閥，其具有一個(gè)向里逆著燃油出口方向打開(kāi)的閥元件(14)，該閥元件具有一個(gè)控制噴油孔(9)的密封面(12)，緊挨著密封面順流向上設(shè)有一個(gè)壓力腔(7)，這個(gè)壓力腔始終與一個(gè)燃油高壓源(1)連接并且由閥元件(14)上的一個(gè)壓力凸肩(18)限制，這個(gè)壓力凸肩通過(guò)壓力腔(7)中的壓力逆著關(guān)閉力在開(kāi)啟方向加壓，該噴油閥還具有一個(gè)操作件(15,15a)，它有一個(gè)用于在關(guān)閉方向逆著開(kāi)啟力操作閥元件的壓力面(26)，這個(gè)壓力面由控制腔(23)里的在工作壓力和卸載壓力之間變化的控制壓力來(lái)控制，此時(shí)，在那里已調(diào)整好卸載壓力時(shí)在閥元件(14)上的開(kāi)啟力占優(yōu)勢(shì)，其特征是，設(shè)有一個(gè)對(duì)閥元件(14)作用的平衡壓力面(21)，它一方面圍成了液壓腔(20)，另一方面被活塞(33)的第一個(gè)活塞面(36)圍成，在這里，活塞具有一個(gè)背向第一個(gè)活塞面(36)的第二個(gè)活塞面(38)，這個(gè)活塞面被基準(zhǔn)壓力、尤其是在閥元件關(guān)閉方向的穩(wěn)定壓力加壓。
2．按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征是，第二個(gè)活塞面(38)小于第一個(gè)活塞面(36)，而且燃油高壓源的壓力用做基準(zhǔn)壓力。
3．按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征是，這樣確定平衡壓力面(21)的尺寸，即在已調(diào)整好卸載壓力時(shí)，在關(guān)閉方向作用力的總和小于在開(kāi)啟方向作用力的總和。
4．按照權(quán)利要求1所述的噴油閥，其特征是，在關(guān)閉方向作用的力包括了從液壓腔(20)加壓加上從壓力面(26)和下降的控制壓力產(chǎn)生的力的總和，在開(kāi)啟方向作用的力包括了從壓力凸肩(18)加壓和密封面(12)產(chǎn)生的力的總和。
5．按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，操作件(15,15a)具有一個(gè)端面(26)，該端面圍成了一個(gè)容納控制壓力的控制壓力腔(23)，控制壓力腔借助于一個(gè)電控控制閥(32)減壓或者保持燃油高壓源的壓力。
6．按照權(quán)利要求5所述的噴油閥，其特征是，控制壓力腔(23)通過(guò)第一個(gè)節(jié)流閥(28)始終與燃油高壓源(1)連接，控制閥是一個(gè)2/2(兩路兩通)-閥，通過(guò)這個(gè)閥，控制腔(23)為了通過(guò)噴油閥(8)開(kāi)始高壓噴油減壓到卸載壓力。
7．按照權(quán)利要求6所述的噴油閥，其特征是，控制腔(23)通過(guò)第二個(gè)節(jié)流閥(29)減壓。
8．按照前面權(quán)利要求之一所述的噴油閥，其特征是，活塞(33)到液壓腔(20)的行程由一個(gè)止動(dòng)器(41)限制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種噴油閥,其具有一個(gè)閥元件(14),該閥元件由控制壓力腔(23)中的壓力來(lái)控制而且其開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)受到閥元件(14)的平衡壓力面(21)的影響。在這里,這個(gè)平衡壓力面緊挨著一個(gè)液壓腔(20),其壓力借助于一個(gè)活塞(33)控制,它在液壓腔(20)的液壓預(yù)應(yīng)力下面保持一個(gè)基本穩(wěn)定的值并且通過(guò)其逆著基準(zhǔn)壓力(39)移動(dòng)可以平衡液壓腔的容積變化。
文檔編號(hào)F02M47/00GK1231019SQ98800914
公開(kāi)日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月1日
發(fā)明者魯?shù)婪颉ずＲ虼? 羅格·波奇恩, 弗里德里希·伯金 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司