用于制造喷射开口以及带有这种喷射开口的燃料喷射器的方法与流程

本发明涉及一种用于制造燃料喷射器的喷射开口以及制造带有这种喷射开口的燃料喷射器的方法。

背景技术：

由现有技术公开了带有喷射开口的燃料喷射器的不同构型。尤其在直喷系统中，这种喷射开口经常具有喷射孔和前级。然而，通过设置前级会减小构件的横截面，这尤其在用内压力(燃料压力)加载构件时导致力作用线的转向。设置前级还降低相邻的喷射开口之间的或相对于燃料喷射器外壁的壁厚。这可能导致机械强度方面的问题。迄今为止，例如通过切削方法尤其钻孔来制造用于燃料喷射器的喷射开口的前级。替代地能够借助激光来制造喷射开口，但是其中，激光的缺点是，相对于机械去料方法仅能实现低的去料速度。在第二步骤中制造喷射孔，其中，部分地也使用非切削方法，如电火花熔蚀和激光钻孔。在前级壁和前级底部之间产生一棱边，该棱边导致构件中的等应力线的强转向。

技术实现要素：

相对地，根据本发明的具有权利要求1特征的用于制造燃料喷射器的喷射开口的方法具有这样的优点：能制造带有前级的喷射开口，所述喷射开口能够承受更高的负载尤其更高的燃料压力，而无需为此增大壁厚或进行诸如此类的改变。在此，根据本发明的喷射开口包括前级和真正的喷射孔，该喷射孔从前级出发将燃料喷入到燃烧室中或诸如此类的位置中。根据本发明的方法在此包括以下步骤：借助机械切削加工方法尤其铣削或钻孔或借助激光去料来制造前级。此外，在前级壁和前级底部之间的前级过渡部上，借助激光制造半径。此外，还在前级的前级底部中引入喷射孔。因此，根据本发明能够将例如能够在短时间内去除大量物料的机械去料方法与制造前级壁和前级底部之间的过渡部上的倒圆部的激光方法结合。在此，所述倒圆部这样具有半径R，使得等应力线转向不那么强，从而根据本发明的喷射开口承受更高的负载、尤其承受更高的燃料压力而不受损。此外优选的是：附加于或替代于在前级的过渡部上产生半径，根据本发明的方法包括将槽引入到前级壁中和/或前级底部中。由此，所述槽能够与在前级的过渡部上的半径的设置无关地被设置并且同样用于对材料卸载，使得前级能够承受通过压力等引起的更高负载。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

优选也借助激光来制造喷射孔。由此能够在一个加工步骤中优选既制造在前级壁和前级底部之间的过渡部区域中的半径，也制造喷射孔本身。此外优选也借助激光来加工前级底部，以获得尽可能好的表面。在此仅从前级底部去除小的材料厚度。

根据本发明的另一优选构型，借助激光将槽引入到前级壁中和/或前级底部中。这些槽对构件中的应力变化同样具有积极作用，使得出现应力变化的不那么强的转向。也由此能够提高带有所述喷射开口的构件所能接收的力。所述槽在此优选构造为完全环绕的槽，优选带有基本上呈U形的横截面。

此外优选，在前级和真正的喷射孔之间的过渡部上引入较小的第二前级，该第二前级在该第二前级的壁和底部之间的过渡部区域上具有第二半径。进一步优选同样借助激光来设置较小的第二前级。第二前级的壁区域和底部区域之间的过渡部上的第二半径优选同样借助激光来制造。

另外，优选在第一步骤中借助机械切削加工方法制造前级并且然后，在一次夹紧中实施所有其它借助激光进行的工作。

另外，本发明涉及一种燃料喷射器，该燃料喷射器具有至少一个喷射开口，该喷射开口具有前级和喷射孔。前级在前级壁和前级底部之间的过渡部上具有半径，以便在具有喷射开口的构件中的应力线不那么强地转向。

代替所述半径，优选能够在前级壁中和/或前级底部中引入槽。另外也能够实现将喷射开口的前级上的半径和槽的组合。

此外优选，在前级壁中和/或在前级底部中设置一个或多个槽，所述槽优选完全环绕地构造。这些槽优选借助激光来产生。

此外优选，在前级和喷射孔之间设置第二前级，该第二前级在该第二前级的壁和底部之间的过渡部区域上具有第二半径。优选，燃料喷射器还包括阀壳体，在该阀壳体中设置所述喷射开口。替代地，燃料喷射器包括喷射孔盘，在该喷射孔盘中构造至少一个、优选多个喷射开口。

附图说明

接下来参照附图细节性地描述本发明的优选实施例。在附图中相同或功能相同的部件用相同的附图标记来标记。附图示出:

图1根据本发明的第一实施例的燃料喷射器的示意性剖视图，

图2在制造方法期间图2的喷射开口的示意性剖视图，

图3图2的喷射开口在完成制造的状态中的示意性剖视图，

图4根据本发明的第二实施例的喷射开口的示意性剖视图，

图5根据本发明的第三实施例的喷射开口的示意性剖视图，以及

图6根据本发明的第四实施例的喷射开口的示意性剖视图。

具体实施方式

接下来参照图1至3详细描述根据本发明的第一实施例的燃料喷射器1以及根据本发明的第一方法。

图1示意性地示出燃料喷射器1，该燃料喷射器在阀壳体6中具有多个喷射开口2。燃料喷射器1包括带有球体12的阀针11，该球体在阀座上释放和封闭喷射开口2。阀针11通过携动元件13与电磁促动器20的衔铁21连接。电磁促动器20还包括线圈22，极芯23和磁罐24。在此，工作间隙25在轴向方向上设置在衔铁21和极芯23之间。衔铁21以已知的方式借助复位元件15复位到图1中示出的初始位置中，该初始位置表示为燃料喷射器的关闭位置。复位元件的复位力能够借助调整套筒16限定。

如通过图1中的箭头A表示的那样，燃料在轴向方向上经调整套筒16和空心的携动元件13被供应到阀针11区域中的室17中。为此，在携动元件13中设置贯通开口14。

喷射开口2及其制造示意性地在图2和3中示出。图3示出喷射开口2的制成状态，该喷射开口具有前级3和喷射孔4。前级3具有前级壁30以及前级底部31。前级壁30基本呈圆柱形构造，而前级底部31垂直于喷射开口2的轴向方向X-X。前级壁和前级底部31之间的过渡部区域借助半径R实施。前级壁30和前级底部31之间的过渡部区域的半径R确保：在图3中绘出的等应力线5尤其在过渡部区域中不那么强地转向。等应力线的急转向区域通常以不同的层次产生在带有局部高机械应力的区中。大范围的转向能够实现有利的应力状态。如图3中可看到的那样，等应力线5即使在具有半径R的过渡部区域中也分别形成具有相对大的半径的弧，使得根据本发明能够避免阀壳体6中的、在前级壁和前级底部之间有棱角的过渡部的情况下可能出现的应力峰值。

图2示意性地示出喷射开口2的制造。在第一步骤中，借助切削工具例如钻孔机或铣削机，前级3被加工直到深度T1。切削工具的使用在此能够以高的去料速度进行。替代地也能够借助激光产生整个前级。在下个步骤中，借助激光去除余留的剩余材料(在图2中以附图标记3'标记)。在此，在前级底部31处进行材料去除。同时，在前级壁30和前级底部31之间的过渡部区域借助激光产生半径R。因此，在前级壁30和前级底部31之间设置弧形的过渡部，该过渡部在仅借助切削工具加工时不可能存在。在最后的步骤中，借助激光产生喷射孔4。

因此，在根据本发明的方法中能够借助激光来形成前级底部31的表面加工，在壁和底部之间的过渡部区域上制造半径R以及制造喷射孔4。因为，要借助激光去除的材料量相对较小，所以根据本发明仍能够实现短的总体制造时间。因此，能够通过根据本发明的构思改善构件关于由于更高压力而提高的可承受性的功能值，而不会由于根据本发明的方法引起制造喷射开口2的值得一提的成本提高。因此，根据本发明提供的切削去料和激光去料的组合能够实现制造上的显著成本优点，因为构件是批量生产构件，并且提供大的经济优点。

因为借助激光，在前级壁30和前级底部31之间的过渡部区域上能够制成任意半径R，根据本发明的方法也能够被实施用于前级3的不同直径，这些不同直径例如分别与带有不同功率或由不同制造商提供的不同内燃机匹配。

图4和5示出本发明的另外的优选实施例。在图4中构造有附加的第二前级7，该第二前级由于其小的深度同样已借助激光制成。在此，在第二前级7的壁和底部之间的过渡部上构造有第二半径R2。该第二半径相应于第二前级7的直径地匹配并且稍微小于第一前级3的半径R1。在图4示出的实施例中，在前级底部31中还设有环绕的第一槽8并且在前级壁30中设有环绕的第二槽9。这些槽8、9引起，阀壳体6中的力流以及等应力线5被强制绕壁和底部之间的过渡部区域大范围转向。在此，这些附加的槽8、9同样能够借助激光制成并且优选在制造喷射孔4时制成。

在图5中示出本发明的另一替代实施例，其中，在前级壁30中不设置槽，但为此在前级底部31中构成第一槽8和第二槽10。这两个槽8、10也设置为环绕的，其中，这些槽的深度是不同的。在该实施例中，第一槽8比第二槽10深。也由此在阀壳体6中实现等应力线5的较缓和的转向(见图5)。在此，这两个槽8、10引起等应力5的这种转向，使得位于这两个槽8、10之间的材料不必去除。

图6示出本发明的另一替代实施例，该实施例在前级的壁和底部之间的过渡部上不设置半径，而是设置角部。替代半径，在前级底部31中设置有环绕的第一槽8并且在前级壁30中设置有环绕的第二槽9。在此，这些槽8、9设置成相对靠近无半径的角部，使得等应力线被强制围绕角部或围绕壁和底部之间的过渡部区域大范围转弯。这些槽8、9同样优选借助激光制造。