专利名称：压力调节阀的制作方法
压力调节阀
现有技术
DE 102 14 084 Al涉及用于燃料喷射系统的可调节的压力调节阀。该燃料喷射系统包括一个高压存储室，它通过一个高压输送装置被加载处于高压下的燃料及对燃料喷射器供给燃料。对高压输送装置配置了 一个压力调节阀，该压力调节阀被设置在高压侧及低压侧之间及包括一个阀元件，该阀元件可通过一个电调节器控制。该压力调节阀包括一个壳体部件，它包括一个可变形的区域，在将压力调节阀安装到一个接收体中时，通过该可变形区域可调节一个可电控的调节装置的面之间的间隙L。
DE 102 22 895 Al涉及用于具有组合的压力调节阀的燃料喷射系统的高压存储器。高压存储室通过一个高压输送装置被加载处于高压下的燃料及它本身对燃料喷射器供给燃料。高压喷射系统包括一个压力调节阀，它被设置在高压侧及低压侧之间及通过它可操作一个阀元件。该压力调节阀通过一个电调节器来操作。该压力调节阀以一个端面限定了高压存储室上的低压区域及通过一个低压侧的密封件被密封。
压力调节阀可使用在不同的应用中及如以上由DE 102 14 084 Al及DE
102 22 895 Al中所述的，被用于燃料喷射系统(共轨)。这种压力调节阀
在压力-流量特性曲线组或在其调节范围中具有不连续点及不稳定性。尤其
是回流压力对由现有技术公知的压力调节阀的调节性能或可达到的调节品质具有很强的影响。
发明内容
本发明的任务在于提出一种改进的压力调节阀，它对不稳定的出现具有更大的稳固性，该不稳定尤其通过低压侧上恒定或可变的压力(回流压力，反压力)的影响引起。
根据本发明提出在衔铁与壳体平面之间的、由从高压侧调节出的介质如燃料填充的容积被减小。由此尤其在反压力提高时改善了压力调节阀的稳定性，因为基于小的容积，作用的液压力减小了，而在迄今使用的由现有技术公知的压力调节阀上，这种液压力将引起不稳定。为了减小所述容积——该容积影响压力调节阀的压力-流量特性曲线，以及调节出的量进入该容积，并且在该容积中出现液压力——以及尽管剩余空气隙小仍可如迄今为止那样构造该容积，在衔铁与上述的壳体平面之间的容积被填充一种非磁性材料。由此进一步地提高了防止不稳定性出现的稳固性。
在衔铁与压力调节阀的上述的尤其是接收电磁线圈的衔铁的壳体平面之间的剩余空气隙的填充例如通过施加或置入一个薄膜来实现。此外也可在向着壳体平面的衔铁端面上或在壳体平面本身上施加涂层。以下根据本发明提出的方案将产生压力调节阀的衔铁组件的衔铁板周围的容积与这样的容积——由高压区域排出的介质、如处于系统压力下的燃料进入该容积中——之间的脱耦。
如上概要描述地，根据本发明提出的压力调节阀相对由现有技术所公知的压力调节阀来说其特征在于， 一方面衔铁与壳体平面之间的容积——由高压侧排出的介质流入该容积中——被减小和/或另一方面在衔铁与壳体平面之间该已减小的容积被填充一种非磁性材料。这意味着，在理想情况下，在壳体平面与衔铁端面之间的该减小了的容积在阀关闭时趋于零，从而可显著地降低不稳定性。
以下借助附图对本发明进行详细的说明。附图表示
图1:根据现有技术的压力调节阀在出现的反压力约5巴时的压力/流量特性曲线组，
图2:根据本发明提出的压力调节阀在出现的反压力约5与6巴之间时
的压力/流量特性曲线组，及
图3:根据本发明提出的压力调节阀的一个截面图。
图1表示根据现有技术的压力调节阀的压力/流量特性曲线组。
由根据图1的视图可看到压力/流量特性曲线组io，其中，记录了随单
位为1/h的压力调节阀的流量而变化的压力、即系统压力，高压存储喷射
5定的压力调节阀流量，
出现了不同的特性曲线变化(压力相对于流量)12，它们特征均在于一个
区域，在该区域中存在不稳定部分14。不稳定部分14的特征则在于对于
第一工作点A及第二工作点B，多个系统压力值对应一个压力流量值，这就是说，存在压力调节阀的不确定的状态。
具体实施形式
由根据图2的视图可看到对根据本发明提出的压力调节阀所记录的压力/压力流量特性曲线组10。与根据图1的视图类似地这里也表示出特性曲线变化12,但它们与根据图1的特性曲线变化12的不稳定部分14相反地，以连续的变化16为特征。故存在特性曲线的连续稳定的变化，以致在存在至少5巴的反压力的情况下，系统压力p的一个值基本上对应一个相应的单位为l/h的流量。这意味着，根据特性曲线变化12，对于每个系统压力的压力流量是精确地确定的，这就是说，根据本发明提出的压力调节阀比由现有技术公知的压力调节阀可显著更稳定地被调节，现有技术的压力调节阀在特性曲线变化12上的不稳定性可由图1看出。
图3表示根据本发明提出的压力调节阀的一个截面图。
图3中以截面图表示的压力调节阀20包括一个例如通过支撑圈68保持在壳体22上的具有外螺纹的装配元件74。借助该装配元件74 -它通过支撑圈68在轴向上被固定在根据本发明提出的压力调节阀20的壳体22的圆周上-使压力调节阀20固定在高压存储器体72中，该高压存储器体在根据图3的视图中仅局部地表示出。由于在高压存储器体72中装配部位上的内螺纹中间的螺旋连接，可实现在根据本发明提出的压力调节阀20与高压存储器体72 (共轨)之间实现了对压力密封的连接。在该高压存储器体中具有高至2000巴以上的系统压力。在高压存储器体72中，系统压力p将通过一个在图3中未示出的高压输送装置一例如通过一个高压泵一与待供给燃料的内燃机的转速无关地被保持。
由图3可看出，在根据本发明提出的压力调节阀20的壳体22上构有一个用于根据本发明提出的压力调节阀20的电接触的电连接端子24。在根据本发明提出的压力调节阀20的壳体22中具有一个附件26。该附件将限制衔铁组件32的衔铁板34的行程，此外该衔铁组件包括一个衔铁栓50，它穿过根据本发明提出的压力调节阀20的壳体22的衔铁栓孔52地延伸。
附件26通过第一密封件28相对根据本发明提出的压力调节阀20的壳体22密封。接收在衔铁组件32的衔铁栓50上的衔铁板34具有平面36，该平面向着压力调节阀20的壳体22的端面38。衔铁组件32的衔铁板34的平面36通过压簧30加载，该压簧被接收在压力调节阀20的壳体22的端面38的一个孔中。此外在压力调节阀20的壳体22中还具有电磁线圈46，该电磁线圈被填充件44包围并且被嵌入在压力调节阀20的壳体22中。在图3中以截面图表示的压力调节阀的特征在于在一侧通过衔铁板34的平面36及在另一侧通过壳体22的端面38限定的容积涉及一个减小的容积40。该减小的容积40为一个控制室，当阀元件54打开时由高压存储器体72的高压区域排出的容积进入该控制室中及由此充填该减小的容积40。通过衔铁组件32与壳体22的端面38之间的该容积的减小及通过以高压侧排出的介质来填充该容积，虽然介质可以进入到该容积中，但由于容积40的减小及由于由此减小的液压力，导致了尤其是当反压力提高了的情况下压力调节阀20的稳定性的改善。这可特别明显地由根据图2的、具有相应连续变化16的压力/流量特性曲线组12看出。为了在尽管空气隙很小的情况下，仍能构造一个足够大的非磁性间隙48——该间隙将确定根据本发明提出的压力调节阔20的压力-流量特性曲线，在衔铁板34与壳体22的端面38之间的减小的容积优选被充填以由一种非磁性材料构成的充填体积42。由此使抵抗不稳定部分14——如通过根据图1的特性曲线变化12所示的那样——出现的稳固性进一步增高。在压力调节阀20闭合时在理想情况下不留有空气隙，整个非磁性间隙48通过非磁性材料、即充填体积42来填充。但在实践中由于制造公差即使在压力调节阀20闭合状态中仍留有小的空气隙，但与根据现有技术的压力调节阀上的容积-该容积由排出的燃料填充-所留有的空气隙相比显著地减小。
如图3中所示，迄今在衔铁板34的平面36与壳体22的端面38之间存在的空气隙的填充由一种磁性材料即充填体积42这样来实现，即或在衔铁板34的平面36上或在壳体22的端面38上施加一个薄膜或涂层。该涂层或薄膜可施加在衔铁板34的平面36上和/或壳体22的端面38上。由此在闭合的压力调节阀20上留下的剩余空气隙可取得一个特别小的值。
如由根据图3的视图还可看出的，衔铁组件32的衔铁栓50穿过根据 本发明提出的压力调节阀20的壳体22的衔铁栓孔52延伸。衔铁栓50的 向着高压存储器体72的顶端被构成锥形的及操作阀元件54，在图3中所示 的根据本发明提出的压力调节阀20上该阀元件被构成滚珠。通过衔铁栓50 使在该实施形式中被构成滚珠形式的阀元件54置于其座56中，该座被构 成在一个座圈58中。座圈58构造在根据本发明提出的压力调节阀20的壳 体22的端部上，该端部位于空腔的对面，即位于高压存储器52的由系统 压力P加载的区域的对面。 一个通道60穿过座圈58延伸，来自高压存储 器体(共轨)的所述空腔的燃料通过该通道及通过一滤网62流入。视在高 压存储器体72内部具有的系统压力p如何而定，当超过一个确定的最高压 力时，例如在压力脉动的情况下高压存储器体72则通过根据图3的截面图 的压力调节阀20被卸载压力。在阀元件74打开时，通过通道60、座56 输出到排出管路70中的燃料容积通过低压侧的回流部又导入到高压存储喷 射系统的燃料箱中。在燃料喷射系统的其它实施形式中所述回流部也可不 直接地返回到燃料箱中，而在一个可能设置在燃料喷射系统中的前级输送 泵后面又被馈入，该前级输送泵产生较高的反压力。
由根据图3的视图还可看到，在其中构有这里滚珠形式地构造的阀元 件54的座圈58的前面可连接一个盘64，以便补偿制造公差。此外在压力 调节阀20的壳体22的圆周面上在排出管路70与用于固定装配元件74的 支撑圈68之间具有一个另外的、第二密封件。
在根据本发明提出的压力调节阀20上，更大的稳固性及特性曲线中的 非连续点及不稳定部分14的避免是这样来达到的，即，在衔铁板34的平 面36与壳体22的端面38之间，迄今在压力调节阀20上存在的容积通过 充填体积42来缩小，该充填体积优选体现为一种非磁性材料。基于减小的 容积40 -该容积仍由排出的介质填充_可实现显著减小液压力，该液 压力否则在衔铁板34与壳体22的端面38之间的容积中起作用，液压力的 减小又有助于衔铁组件32的操作精确度。为了使确定根据本发明提出的压 力调节阀20的压力-流量特性曲线的非磁性间隙在尽管空气隙小的情况下 仍能构造得足够大，在衔铁板34的平面36与壳体22的端面38之间所余留的减小的容积40被填充由非磁性材料构成的充填体积42。该充填体积 42可或者用涂层的形式或用施加薄膜或类似的形式来实现。当根据本发明 提出的压力调节阀20关闭了，在壳体22的端面38与衔铁板34的平面36 之间形成一个余留的非磁性间隙，该间隙通过充填体积42被这样减小，以 致液压力不会导致压力调节阀20的结合图1所述的不稳定部分14。如果根 据图3的本发明提出的压力调节阀20处于其打开位置，则由衔铁栓50及 衔铁板34组成的衔铁组件32在打开方向上被移动，以致在压力调节阀20 打开的情况下在压力调节阀20的衔铁板34的平面36与壳体22的端面38 之间得到一个稍为增大的容积。但该容积也显著减小了。根据本发明，构 造减小的容积40的措施可连同在衔铁板的平面36与壳体22的端面38之 间置入充填体积42—起被实施，或可以仅施行容积40的减小，而不管是 否在衔铁板的平面36与壳体22的端面38之间置入充填体积42。也可不使 用根据图3的视图中所示的两个弹簧、即压簧30及对衔铁板34加载的弹 簧，而仅存在这两个弹簧中的一个，即仅有压簧30或仅有对衔铁板34在 其背面加载的、置入附件26中的弹簧。在图3中给出了两个可行的安装位 置。
根据本发明提出的措施，即减小容积40及置入由非磁性材料作的充填 体积42可各自地或组合地在电磁阀上实现，这些电磁阀用于在燃料喷射系 统、例如高压存储喷射系统(共轨)上操作燃料喷射器。
9
权利要求
1.压力调节阀(20)，尤其是用于高压存储器体(72)或用于燃料喷射系统的高压输送泵的压力调节阀(20)，设有一壳体(22)、一具有一衔铁板(34)及一衔铁栓(50)的衔铁组件(32)，其中该衔铁板(34)与该壳体(22)的一端面(38)限定了一可被填充从所述高压存储器体(72)排出的介质的容积(40)，其特征在于该容积(40)被一充填体积(42)减小。
2. 根据权利要求1的压力调节阀(20)，其特征在于所述充填体积(42) 是一非磁性材料。
3. 根据权利要求1的压力调节阀(20)，其特征在于所述充填体积(42) 设置在所述衔铁板(34)的一平面(36)与所述壳体(22)的一端面(38) 之间。
4. 根据权利要求2的压力调节阀(20)，其特征在于所述充填体积(42) 构造成薄膜或涂层。
5. 根据权利要求3的压力调节阀(20)，其特征在于所述构造成薄膜 或涂层的充填体积(42)被施加在所述衔铁板(34)的平面(36)上或被 置入该平面(36)与所述壳体(22)的端面(38)之间。
6. 根据权利要求3的压力调节阀(20)，其特征在于所述构造成薄膜 或涂层的充填体积(42)被施加在所述壳体(22)的所述端面(38)上。
7. 根据权利要求3的压力调节阀(20)，其特征在于在所述充填体积 (42)与所述衔铁板(34)的平面(36)或与所述壳体(22)的端面(38)之间留有一非磁性的间隙(48)。
8. 根据权利要求1的压力调节阀(20)，其特征在于在所述壳体(22) 的一附件(26)中的一容积中接收了所述衔铁组件(32)的所述衔铁板(34)， 该接收了所述衔铁板的容积与所述减小了的容积(40)脱耦，介质由所述 高压存储器(42)排出到该减小了的容积中。
9. 根据权利要求1的压力调节阀(20)，其特征在于在所述高压存储 器体(72)中具有至少大于1500bar的系统压力p，而在所述压力调节阀(20) 的壳体(22)中具有在一排出管路(70)中存在的压力。
10.根据以上权利要求中一项或多项的压力调节阀(20)，其特征在于: 该压力调节阀设置在一燃料喷射系统中，尤其是设置在一高压存储喷射系 统中。
全文摘要
本发明涉及一种压力调节阀(20)，尤其是用于燃料喷射系统的高压存储器体(72)。该压力调节阀(20)包括一壳体(22)、一具有一衔铁板(34)及一衔铁栓(50)的衔铁组件(32)。该衔铁板(34)与该壳体(22)的一端面(38)限定了一可被填充从所述高压存储器体(72)排出的介质的容积(40)。该容积(40)通过一充填体积(42)被减小。
文档编号F02M55/02GK101641514SQ200880009116
公开日2010年2月3日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年3月21日
发明者A·普埃尔兹, A·莫泽, J·沙尔达克斯, P·卢肯德尔 申请人:罗伯特·博世有限公司