具有万向支承件的用于气态燃料的气体喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于吹入气态燃料的、具有万向支承件的气体喷射器。
【背景技术】
[0002]最近，除了已知的液态燃料，在内燃机中也越来越多地应用气态燃料，例如天然气或氢气。在此，至今通常实施为抽吸管吹入装置。然而，值得期待的是，也实现直接将气态燃料直吹到内燃机的燃烧室中。因为在直吹的情况下然而存在高的温度，因此不能应用弹性体用于喷射器的密封，这例如在抽吸管吹入装置的情况下是可能存在的。气态燃料在没有弹性体的情况下的密封然而制造困难。一种可能性方案是例如应用具有两个金属密封配对件的金属-金属-密封件，这两个金属密封配对件然而仅仅在密封配对件的表面品质较高的情况下才能够满足对于气体所需要的密封性要求。在此，在喷射器的使用寿命期间也仅仅允许最小磨损在密封面上出现，这与液态燃料相比特别是由于气态燃料在关闭过程中缺乏缓冲而不能实现。
【发明内容】
[0003]相比之下，按照本发明具有权利要求1所述特征的气体喷射器具有的优点在于:能够实现在气体喷射器关闭的情况下对密封性的最高要求以及能够释放用于吹入大的气量的大横截面。此外，按照本发明的气体喷射器是耐温的，从而能够毫无问题地将该装置直接设置在燃烧室上用于直吹。除此之外，按照本发明的气体喷射器具有紧凑的简单的且成本有利的结构。这按照本发明由此实现，即，气体喷射器包括借助于致动器可操作的阀针以及用于在位置固定的喷射器构件上密封的密封件。设有至少一个密封座，该密封座具有第一密封面和第二密封面，其中，第一密封面设置在密封件上，而第二密封面设置在位置固定的喷射器构件上。按照本发明设有万向支承件，该万向支承件设置在密封件与阀针之间。在此，密封件松动地设置在阀针上。因此，密封件可以在关闭过程期间执行相对于位置固定的喷射器构件的定向过程，从而总是在喷射器关闭状态下存在密封座的可靠密封。通过密封件与阀针之间的万向支承件可以使密封件沿每个方向运动，以便实施调整运动。在此，所述运动可以是绕中心点的旋转或者备选地也可以是密封件相对于阀针(特别是沿阀针的径向方向)的直线运动。
[0004]从属权利要求是本发明的优选改进方案。
[0005]优选地，万向支承件具有部分球面。由此，当密封件在部分球面上运动或偏移时在每个部位中都能实现密封件与阀针之间的可靠接触。
[0006]万向支承件优选设置在阀针的吹入侧端部上。在此，万向支承件自身不用作密封面。
[0007]特别优选地，在密封件与位置固定的喷射器构件之间设有多个密封座。由此尤其可能的是，多个穿通开口能够设定在密封件中，从而在喷射器打开时大气流能够通过多个穿通开口吹入。
[0008]优选地，密封件具有沿轴向方向穿过密封件延伸的用于燃料的穿通开口。
[0009]特别优选地，所有密封面在密封件上都位于一平面中。
[0010]按照本发明的另一优选设计方案，密封件中的穿通开口包括多个罩段(Hilllsegmenten)。由此得出多个穿通开口的肾形布置。
[0011]此外优选地，密封件具有贯穿开口，阀针引导穿过该贯穿开口，并且，万向支承件设置在该贯穿开口中。由此可以实现特别紧凑且简单的结构。
[0012]气体喷射器在此优选还包括封闭件，该封闭件在吹入侧端部上流体密封地封闭了密封件中的贯穿开口。封闭件例如可以是盖或类似物，其焊接在密封件上。由此可以特别是实现贯穿开口的可靠的、流体密封的密封。
[0013]万向支承件优选包括阀针上的部分球面。备选地，部分球面设定在密封件上。此外优选地，在密封件上设有越来越窄的区域、特别是锥形区域，该区域在关闭状态下接触到阀针上的部分球面。备选地也可以设有倒圆的棱边作为部分球面的对应件。
[0014]备选地，部分球面设定在与阀针相连接的支承件构件上。由此，虽然提高了部件数量，然而附加的支承件构件可以个别地按照不同要求(例如不同内燃机制造商的不同要求)适配。万向支承件于是设定在密封件与附加的支承件构件之间。
[0015]此外本发明涉及一种内燃机，其包括燃烧室和按照本发明的气体喷射器。气体喷射器在此优选直接设置在燃烧室上，用于将燃料直接吹入到燃烧室中。特别优选地，气体喷射器是向外打开的气体喷射器。
【附图说明】
[0016]以下参照所属附图更详细地阐述本发明的优选实施例。相同或功能相同的部件在此分别以相同附图标记表示。附图示出:
[0017]图1:按照第一实施例在关闭状态下用于吹入气态燃料的喷射器的示意截面图；
[0018]图2:在打开状态下图1的喷射器的示意截面图；
[0019]图3:第一实施例的密封件的透视图；
[0020]图4:第一实施例的万向支承件的示意部分截面图；
[0021]图5:按照本发明的第二实施例的喷射器在打开状态下的示意截面图；
[0022]图6:按照本发明的第三实施例的喷射器在关闭状态下的示意截面图；以及
[0023]图7:按照本发明的第四实施例的喷射器在关闭状态下的示意截面图。
【具体实施方式】
[0024]以下参照图1至图4详细描述按照本发明的第一实施例的气体喷射器1。
[0025]如由图1清晰可见，气体喷射器1包括阀针3，该阀针借助于致动器4 (例如磁致动器或者压电致动器)可操作。气体喷射器1还包括具有通道80的喷射器构件8，通过该通道使气态燃料朝着燃烧室侧的喷射器端部的方向可输送。该实施例的气体喷射器1是直接吹入式气体喷射器，该直接吹入式气体喷射器将气态燃料直接吹入到燃烧室11中。
[0026]气体喷射器1还包括密封件5，该密封件设置在喷射器的朝燃烧室11指向的端部上。密封件5借助于阀针3保持在喷射器上，其中，密封件5松动地但防丢失地设置在阀针3上。
[0027]在密封件5与阀针3之间设有万向支承件2。万向支承件2在此确保了松动地设置在阀针3上的密封件5能够沿所有方向运动。
[0028]这如图4所示由此解决:万向支承件2具有部分球面20，该部分球面构成在阀针3的凸起式端部区域30上。密封件5包括越来越窄的面50，该面在该实施例中是锥面，从而密封件50可以执行调整运动，该密封件松动地设置在阀针3上。密封件50可以在此在所有侧上执行可旋转的调整运动进而能够实现可靠的密封。
[0029]为了密封，在密封件5与位置固定的喷射器构件8之间构成密封座7，该密封座具有第一密封面71和第二密封面72。上述两个密封面71、72分别设置在垂直于喷射器的轴向方向X-X的平面E中。第一密封面71在此设定在密封件5上，而第二密封面72设定在喷射器构件8上。
[0030]如由图3清晰可见，第一密封面71包括三个同心环形圆面71a、71b、71c，其中，穿通开口 6肾形地设置在最内部环形圆面71a与中间环形圆面71b之间。
[0031]第一密封面71可以在此简单地借助于抛光方法或磨光来制造。
[0032]以相同的方式使第二密封面72也可以设定在喷射器构件8上，该第二密封面在该实施例中仅仅设定为抛光面。
[0033]密封件5和喷射器构件8优选由陶瓷材料制造。
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