控制阀的制作方法

文档序号:9731739
控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于燃料喷射器、尤其共轨燃料喷射器的控制阀。本发明还涉及一种具有这样的控制阀的燃料喷射器。
【背景技术】
[0002]上面提到的类型的控制阀通常在燃料喷射器中使用,所述燃料喷射器具有为释放和关闭至少一个喷射孔而做往复直线运动的喷嘴阀针。控制阀在此用于控制该做往复直线运动的喷嘴阀针。如果控制阀打开,则控制室被卸载,从而在控制室中在关闭方向上作用在该喷嘴阀针上的控制压力减小并且喷嘴阀针打开。控制阀的操作通常借助致动器、例如磁致动器或者压电致动器来实现。
[0003]由公开文献DE10 2006 049 050 A1示例地公示一种具有用于控制阀的燃料喷射器,该控制阀用于控制释放或者关闭至少一个喷射孔的喷射阀元件。为此该控制阀包括做往复直线运动的阀活塞,该阀活塞与构造成平座的阀座密封地共同作用。如果阀活塞密封地贴靠在平座上,则在控制室内建立在关闭方向上加载该喷射阀的控制压力。在借助电磁铁操作控制阀时,阀活塞从阀座抬起,控制室与低压区域建立连接。结果,控制室中的控制压力降低,从而,在关闭方向上加载在喷射阀元件的力降低。喷射阀打开并以此方式释放所述至少一个喷射孔。在电磁铁通电结束后,阀活塞借助弹簧的弹簧力实现复位。这又导致控制室中的控制压力升高,从而使喷射阀元件也返回到它的密封座中并且又将所述至少一个嗔射孔关闭。
[0004]为了形成部分喷射,快速开关的控制阀是有利的,以造成控制室的快速卸载。在此有利的是,控制阀的做往复直线运动的关闭元件的行程减小。但同时必须保证足够大的流出横截面。为了保证这一点,可以加大位于阀座内部的出流孔的直径。然而以此同时也加大了构造在阀关闭元件上的、落在阀座直径内部并且在控制阀关闭状态下被控制室的控制压力加载的面。结果增大了在打开方向上作用在阀关闭元件上的液压力。这可以通过提高在关闭方向上加载阀关闭元件的弹簧的弹簧力的方式来对抗。然而为了打开阀就需要更大的磁力,这又对控制阀的开关时间产生不利影响。

【发明内容】

[0005]从上述现有技术出发,本发明基于这样的任务,给出一种用于燃料喷射器的快速开关的控制阀,该控制阀具有至少一个就降低的开关力和/或小的行程而言优化的出流孔。此外应提供具有更长使用寿命的控制阀。
[0006]为了解决该任务提出具有权利要求1特征的控制阀。本发明的有利扩展构造在从属权利要求中获得。此外给出具有这样的控制阀的燃料喷射器。
[0007]所提出的控制阀包括一具有构造在构造成平座的阀座内部的出流孔的阀块以及一与所述阀座密封地共同作用的、往复直线运动的阀关闭元件。根据本发明,所述出流孔构造成缝形并且具有大于宽度B的长度L。该长度L在此基本上与一圆面的直径D或者半径R相当,所述出流孔和至少一个与该出流孔连接和/或与该出流孔分开的另外的出流孔布置在该圆面内。
[0008]缝形出流孔与圆形出流孔相比较具有的优点是,在面积同样小的情况下它具有大的出流周长。因此,在出流周长相等的情况下,通过缝形出流孔对阀关闭元件加载以较小的液压力,从而能够使所述开关力减小。替换地或者补充地,可以使阀关闭元件的行程减小,因为通过所述出流周长还保证控制室的快速卸载。
[0009]然而缝形出流孔的不利的长/宽比(L/B>>1)可能导致阀块中的应力,该应力尤其出现在出流孔的纵向端部上(缺口应力)。因此,为了减小所述应力提出,在接收缝形出流孔的圆面的内部构造至少一个另外的出流孔。所述至少一个另外的出流孔在此可以与所述缝形出流孔连通或者构造成单独的出流孔。已经证实,通过该措施阀块的负荷被减小。这又导致控制阀的使用寿命提尚。
[0010]根据本发明的一种优选实施方式,所述至少一个另外的出流孔也为缝形的并且具有相对于第一缝形出流孔的纵轴线A倾斜的纵轴线A’。在特别有利的构型中,多个缝形出流孔布置成十字形或者星形。该布置可以这样实现:两个或者多个缝形出流孔相交。
[0011]通过避免产生应力的缝形出流孔扩大而获得强度提高作用,因为在负荷压力的其它缝隙的附近由于它们的扩大而获得在高负荷的缺口半径上的支撑作用。该作用当在由第一出流孔预给定的圆面的内部布置另外的缝形出流孔时已经可以验证。
[0012]替换地或者补充地提出,所述至少一个另外的出流孔在圆面内部布置在缝形出流孔的端部上。该布置在端侧的另外的出流孔导致缺口半径扩大,从而实现应力卸载。
[0013]所述布置在缝形出流孔端部上的另外的出流孔可以例如为圆形的并且具有比缝形出流孔的宽度B大的直径d。但在确定直径d的尺寸时应注意的是,面积/出流周长的比例不能明显恶化,以得到开始提到的缝形出流孔相对于圆形出流孔的优点。
[0014]替换地,布置在缝形出流孔端部上的另外的出流孔可以为缝形的并且具有弧形的走向。通过该措施也借助缺口半径的增大而实现应力卸载。同时该另外的出流孔具有优化的几何形状。弧形走向保证该另外的缝形出流孔布置在给出的圆面的内部。应力减小的效果在此尤其归功于接近关于应力而言理想的具有内压力的圆形形状。
[0015]就避免缺口应力而言证明尤其有利的是,另外的出流孔的弧形走向相对于圆形轻微地向里偏移。因此优选所述另外的出流孔的弧形走向跟从具有两个半轴a、b的椭圆的形状,其中,该较短的半轴a与确定所述圆面的缝形出流孔的长度L重合。因此,在近似圆形的内部出现接近静液压的应力状态,从而应力基本上只出现在弧形曲线的径向外侧,在那里应力由于大的半径而明显更小。
[0016]优选所述半轴a比所述缝形出流孔的长度L的四分之一小,该半轴布置在该缝形出流孔的端部上。通过该措施还保证阀块的足够的机械强度。
[0017]此外优选半轴比例a/b为0.8至0.9。由此保证,在多个缝形出流孔、这些出流孔分别布置在径向走向的缝形出流孔的端部上并具有弧形走向的情况下,留出足够的条宽度,以不影响阀块的机械强度。
[0018]在本发明的扩展构造中提出,构造成平座的阀座是显露出的并且由至少一个跟从出流孔外轮廓的条构成。出流孔因而通过所述条限界。通过所述显露出,经过出流孔出来的流体可以几何无压力地流出。由此避免作用在阀关闭元件上的附加打开力。此外,根据对应选择的条宽度使阀座的密封面减小,从而获得更好的密封效果。
[0019]由于尤其在使用于燃料喷射器中时所给出的控制阀的优点起作用,因此还提出一种具有根据本发明的控制阀的燃料喷射器。该控制阀优选用于控制燃料喷射器的喷嘴阀针的往复直线运动。
【附图说明】
[0020]下面借助附图详细解释本发明的优选实施方式。附图示出:
[0021]图1具有根据本发明的控制阀的燃料喷射器的纵剖面,
[0022]图2根据本发明第一优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0023]图3根据本发明第二优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0024]图4根据本发明第三优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0025]图5根据本发明第四优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0026]图6根据本发明第五优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0027]图7根据本发明第六优选实施方式的本发明控制阀的阀块的俯视图,
[0028]图8图6的实施方式的出流孔的几何形状的放大图示,
[0029]图9图6的阀块的另一俯视图,带有出现在阀块中的应力的描述,
[0030]图10图6的阀块的立体剖视图,
[0031 ]图11根据本发明的控制阀的阀块的纵剖面图和
[0032]图12根据本发明的控制阀的阀块的局部俯视图。
【具体实施方式】
[0033]图1中示出的燃料喷射器具有喷嘴体25和保持体26,它们借助未示出的夹紧螺母在轴向上被夹紧。喷嘴体25和保持体26被高压孔24穿过,在该高压孔内接收有为了释放或者关闭喷射孔27而做往复直线运动的喷嘴阀针20。高压孔24通过输入管道28与高压存储器29连接,通过该高压存储器将处于高压下的燃料输送到高压孔24。
[0034]高压孔24在轴向方向上被用于控制喷嘴阀针20的往复直线运动的控制阀的装入到保持体26中的阀块1限界。阀块1相对于低压室10密封高压孔24,该低压室构造在控制阀的阀体11的内部。经过阀体11的孔15并经过接收室19,低压室10与回流管30连接,在孔15中以可往复运动的方式接收有控制阀的阀关闭元件4,在接收室19中布置有为了操作控制阀而与电磁铁13共同作用的衔铁12。
[0035]在控制阀的阀块1上支撑有密封套筒22,喷嘴阀针20的一端部以这样的方式被接收在该密封套筒中:使得构成通过输入节流部18与高压孔24连通的控制室16。从而在
再多了解一些
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