用于内燃机的燃料喷射阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射阀。
【背景技术】
[0002]以电磁方式操作的燃料喷射阀是众所周知的。通过可以充电以产生磁通量的磁性线圈的帮助，可以与阀针组合的可磁化的衔铁将受到激励而移动。这个移动一般是沿着阀针的阀针轴线的轴向移动。
[0003]当阀针与衔铁联接时，由于衔铁移动，阀针开始移动。根据移动方向，可以在阀针的帮助下打开喷嘴孔口。为了在磁性线圈未受激励时密封喷嘴孔口，将阀弹簧置于燃料喷射阀中，阀弹簧推动阀针顶着喷嘴孔口。这意味着，当要打开喷嘴孔口时，阀针必须在衔铁的帮助下逆着阀弹簧的弹簧力移动。当喷嘴孔口打开时，置于燃料喷射阀中的燃料量可以流过喷嘴孔口进入燃烧室，一般是内燃机的燃烧室。
[0004]内燃机的燃烧过程取决于例如喷嘴孔口打开和关闭时的燃料数量或燃料温度或燃料压力，以及其它几个标准。因此，为了实现内燃机的有利的功率比、燃料消耗和/或排放，喷嘴孔口的精确限定的打开和关闭是非常重要的。
[0005]磁性线圈可以布置在u形线圈罩壳中，而线圈罩壳的开放端部可以与衔铁面对面地定位。为了实现磁性线圈与流体路径的分隔，可以在衔铁与线圈罩壳之间布置一个隔盘或隔圈，其将致动器与燃料路径隔开。
[0006]US 2003/0178509 Al教导了一种燃料喷射阀，其包括线圈罩壳与衔铁之间的通量垫圈。隔圈提供了燃料喷射阀的外部罩壳与入口管之间的磁性路径。隔圈是由铁氧体材料制成的。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种改善的燃料喷射阀。
[0008]根据权利要求1可以实现该目的。从属权利要求中提出本发明的有利实施例。
[0009]说明的是一种内燃机的燃料喷射阀。可以为内燃机的燃料喷射组件提供所述燃料喷射阀。所述燃料喷射阀包括壳体和阀针。在一个实施例中，所述壳体设有第一壳体部分和第二壳体部分。所述第一壳体部分和第二壳体部分具体在壳体的纵轴的方向上依次布置。
[0010]所述壳体设有一个空腔，这个空腔将燃料喷射阀的流体入口管液压地连接到燃料喷射阀的喷嘴孔口。具体来说，燃料通过流体入口管进入燃料喷射阀，并且通过喷嘴孔口从燃料喷射阀施配燃料。第一壳体部分可以设有第一凹口，第一凹口具体在空腔的一部分中。所述第一凹口可以包括喷嘴孔口，喷嘴孔口方便地位于凹口的下游端部。位于凹口中的燃料可以从喷嘴孔口中流出。
[0011]阀针可移动地收纳在空腔中，用于打开和关闭喷嘴孔口。
[0012]燃料喷射阀还包括致动器，其包括磁性线圈和衔铁(armature)。线圈方便地通过壳体与空腔液压地隔开。在一个实施例中，致动器位于第二壳体部分中。由于电流起始磁性线圈的磁通量，致动器激发阀针的移动。磁性线圈布置在线圈罩壳中，线圈罩壳可以位于第二壳体部分的圆周周围。
[0013]衔铁位于空腔中，并且可以相对于壳体移动。通过磁通量实施衔铁的移动。衔铁用机械方式联接至阀针，使得衔铁能够起始阀针的移动，具体是从阀针的关闭位置移开。
[0014]在一个实施例中，阀弹簧位于空腔中，例如在第二壳体部分中，以便推动阀针顶着阀座，以在阀针的关闭位置中防止燃料流过喷嘴孔口。
[0015]此外壳体包括隔圈。隔圈至少部分地具体在轴向方向上布置在衔铁与线圈罩壳之间。隔圈配置成将电磁通量或相应地将磁场引导到衔铁。这意味着隔圈在燃料喷射阀的磁路中。
[0016]磁路具体至少是通过磁性线圈、壳体、隔圈和衔铁建立的。例如，磁通量通过隔圈进入壳体的空腔中。优选地，隔圈有助于磁场的成形。
[0017]隔圈包括第一部分和第二部分，其中，第一部分是由第一材料制成，并且第二部分是由不同于第一材料的第二材料制成。这两种材料是磁性属性不同的磁性材料。
[0018]这种配置提供喷射阀的改善的磁性性能。而且，燃料能够容易地与线圈隔开，以防向外部泄漏。此外，由于通过隔圈给磁场成形，所以线圈对衔铁产生的力可以特别大，使得燃料喷射阀可以可操作以在特别高的燃料压力下工作。
[0019]有利的是，隔圈有助于使磁性线圈对燃料密封。另一方面，隔圈对应力特别有抗性。隔圈可能有利地可操作以限制磁通量的径向泄漏。
[0020]在一个实施例中，第一材料是铁磁性材料，第二材料是永磁材料。通过永磁材料，可以通过隔圈给磁路中的磁通量设置尤其有利的形状。
[0021]在一个实施例中，隔圈的第二部分布置在第一部分与线圈之间，使得第一部分将第二部分与空腔液压地隔开。换而言之，隔圈的第一部分是限定所述空腔的壳体的不透流体的壁的一部分。第二部分布置在壁的远离空腔的具体是面朝线圈的一侧上。以此方式，优选地包括永磁材料的第二部分不接触空腔中的燃料。因此，永磁材料因为与燃料发生化学反应而受到损坏的风险特别小。
[0022]在另一实施例中，第一材料包括铬和/或碳和/或锰和/或硅和/或磷和/或硫。通过这一点，可以实现能与汽油相容的铁磁材料。优选地，第一材料的成份包括16-18%的铬和/或小于0.12%的碳和/或小于1%的锰和/或小于1%的硅和/或小于0.04%的磷和/或小于0.03%的硫。
[0023]在另一实施例中，第一部分设有凹口，第二部分布置在凹口中。这种配置提供了隔圈的简单且节省空间的形状，因为第二部分可以嵌入在第一部分中。因此可以实现面朝线圈罩壳的平面表面，其容易制造和操控。
[0024]在另一实施例种，凹口定位为邻近线圈罩壳和/或磁性线圈。邻近于线圈罩壳的位置意味着第二部分可以布置在衔铁的所谓干区中。燃料喷射阀包括干区和湿区。湿区通过空腔限定，并且配置成导引燃料使其通过燃料喷射阀。针和衔铁布置在湿区中。磁性线圈和线圈罩壳布置在干区中。湿区至少通过隔圈与干区隔开。由于第二凹口定位为邻近干区中的线圈罩壳，所以第二部分与湿区隔开。因此，即使不能与燃料相容的材料也可以用作永磁材料。永磁材料在_40°C到150°C的温度范围内具有优选地稳定的材料属性，这个温度范围是汽车应用的典型的温度范围。
[0025]在另一实施例中，第二部分被径向地磁化。所述实施例的优势是尤其是通过永磁材料在第一部分中实现径向磁通量。具体来说，由于第二部分产生的通量的作用，第一部分中的径向磁通量可能饱和。因此，线圈产生的磁通量的径向部分特别小，并且穿透隔圈且在衔铁上产生磁力的轴向部分特别大。以此方式，可以将特别大的力或冲量传递到阀针以便打开针孔。
[0026]在另一实施例中，第一部分的凹口是圆形凹槽，S卩，在中心轴线的圆周周围延伸的凹槽，这个圆形凹槽具体沿着虚拟的圆中心线与壳体的纵轴同轴。因此，可以容易将第二部分制造成环形，并且可以有成本效益地(即通过研磨工艺)制造凹口。
【附图说明】
[0027]下文中借助示意图解释本发明的示例性实施例。附图如下:
图1为燃料喷射阀的典型的1-t曲线图，
图2为燃料喷射阀的纵截面，
图3为图2示出的燃料喷射阀的隔圈的细节，
图4为根据本发明的示例性实施例的燃料喷射阀的纵截面，
图5为图4示出的燃料喷射阀的隔圈的纵截面，
图6为图4示出的燃料喷射阀的未带电流的致动器的磁通量，
图7为图4示出的燃料喷射阀的带电流的致动器的磁通量，和图8为图4示出的燃料喷射阀的带电流的致动器的磁通量，所述致动器未设有第二部分。
【具体实施方式】
[0028]图1示出了燃料喷射阀10的典型的1-t曲线图。
[0029]通过电流I实现的磁性力必须足够强，足以在特定时间t期间保持朝外打开的阀针14。电流I在燃料喷射阀10的衔铁32中形成磁通量42。在这个磁通量42的帮助下，喷嘴孔口 22必须在特定时间打开，并且也必须在特定时间关闭。这意味着，在这个特定时间，衔铁32中的磁通量42或磁场必须被抵消，使得喷嘴孔口 22关闭。在喷嘴孔口 22的打开阶段，可以减少施加于磁性线圈34的电流，例如，以减少在电流断开时因剩余磁性导致的磁性粘滞。电流在第一打开阶段01达到峰值p，在达到峰值P之后，电流在接下来的第二打开阶段02降低成“保持”值。现在在第二打开阶段02，衔铁32中形成的磁力必须足够强，足以将阀针14保持在其打开位置。
[0030]图2示出了目前未请求保护的内燃机的燃料喷射阀10，其设有向外打开的喷射器。燃料喷射阀10包括壳体12，壳体12设有空腔13，具有针轴16的阀针14可移动地布置在空腔13中。阀针轴线16也是壳体12的中央纵轴。
[0031]阀针14可移动地布置在壳体12中，收纳在壳体12的第一壳体部分18的第一凹口 20中。位于第一凹口 20的下游端部的第一凹口 20的喷嘴孔口 22必须通过阀针14的针尖24打开或关闭。
[0032]壳体12的第二壳体部分26布置成轴向地邻近于第一壳体部分18。阀弹簧28收纳在第二壳体部分26中。这个阀弹簧28部分地包围阀针14。阀弹簧28预压缩以将阀针14偏压在关闭位置中，在关闭位置中，阀针14接触阀座以密封喷嘴孔口 22。当电流施加于电磁致动器30的磁性线圈34时，阀针14通过电磁致动器30逆着阀弹簧28的弹簧力从关闭位置位移开。
[0033]磁性线圈34被线圈罩壳36接合，磁性线圈34位于壳体12的第三壳体部分38的圆周周围。第三壳体部分38轴向地邻近于第二壳体部分26，使得第二壳体部分26布置在第一壳体部分18与第三壳体部分38之间。
[0034]第三壳体部分38在空腔13中包括校准弹簧40，用于校准燃料喷射阀10。
[0035]阀针14的轴杆44形成为圆柱形，并且导引阀针14。其形状设计成使得燃料在流过空腔13时可以经过阀针14。
[0036]垫圈46放置在第二壳体部分26中，用于支撑阀弹簧28。垫圈46以焊接或夹紧的方式固定至阀针14。
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