专利名称：喷嘴的制作方法
喷嘴现有技术本发明涉及具有权利要求1前序部分特征的、用于内燃机的喷 嘴，它尤其用在机动车上。这种喷嘴例如已由DE 103 26 046 Al公开及包括具有至少一个 喷射孔的喷嘴体。在喷嘴体中可行程调节地支承着一个喷嘴针，借助 它可控制燃料通过所述至少一个喷射孔的喷射。此外设有一个变换器 活塞，它与一个致动器形成驱动耦合及具有一个变换器面。喷嘴针具 有一个与该变换器面液压联接的控制面。该公知的喷嘴借助直接的针控制来工作。这意味着，喷嘴针或一 个包括喷嘴针的针联合体具有至少一个压力阶台，该压力阶台与一个 馈给通路液压联接，该馈给通路将处于喷射压力下的燃料输送给该至 少一个喷射孔。通过该至少一个压力阶台可将打开力导入喷嘴针或针 联合体，而通过所述控制面可将关闭力导入该喷嘴针或针联合体。当 喷嘴针关闭时关闭力占优势。为了打开喷嘴针使作用在控制面上的压 力下降，由此使关闭力减小，以使得打开力占优势。其结果使喷嘴针 抬起及打开所述至少一个喷射孔。控制面上的压力下降通过致动器的 操作及由此通过变换器活塞的行程来实现。 一个既由变换器面也由控 制面限定的液压室通过变换器活塞的行程增大，由此使其中具有的压 力下降。这种直接的针控制可实现短的喷射时间及用于喷嘴的动态响 应特性。借助现代的喷嘴应尽可能精确地及以尽可能短的喷射时间既可 实现小的喷射量也可实现大的喷射量。对于小的喷射量需要保持喷嘴 针的打开行程小，以便使喷嘴针可以相应快速地再以相应的关闭行程
回移到针座上。相反地对于大的喷射量则需要使喷嘴针尽可能快速 地实现相对大的打开行程。变换器活塞的可由致动器实现的行程根据 所选择的变换器面与控制面之间的面积比引起一个相应的针行程。在 操作致动器时大的变换比将导致喷嘴针的快速打开运动及导致大的 打开行程，这将有利地导致在短的喷射时间中实现大的喷射量。在操 作致动器时小的变换比将导致喷嘴针相应慢速的打开运动及导致相 应小的打开行程。这对于在短的喷射时间中实现精确定量的小喷射量 是有利的。因此作为折衷，公知的喷嘴-借助它既可实现小的喷射 量也可实现大的喷射量_具有一个平均的变换比。但为了在相对小 的变换比时也可实现大的打开行程，致动器必需对于在变换器活塞上 执行一个相应大的行程来设计。这将导致，致动器被相对大体积地构 造。但在内燃机中所提供的安装空间是有限的。 本发明的优点相比之下，根据本发明的、具有独立权利要求特征的喷嘴具有其 优点，即根据针行程以两个不同的变换比工作。与此不同地在公知的 喷嘴中变换比是恒定的。为此设有一个偏移活塞，在喷嘴针小的打开 行程时偏移活塞保持在其止挡上，以致变换器活塞的行程仅是使变换 器面运动。根据控制面与变换器面的面积比，喷嘴针跟随变换器活塞 的行程。在喷嘴针的一个合乎目的的预定打开行程时，作用在偏移活 塞的偏移面上的力大于作用在偏移活塞的存储面上的力。其结果是， 偏移活塞从其止挡上抬起及由此在向与变换器活塞相同的方向上运 动。这将导致，在变换器活塞的该行程时不仅变换器面而且偏移面向 着同一方向运动。喷嘴针则根据新的变换比跟随变换器活塞的行程， 该新变换比通过控制面面积与变换器面和偏移面的面积总和之比来 得到。在此情况下该新的或第二变换比明显地大于第一变换比，以致 喷嘴针更快速地打开及可执行相对大的打开行程。
因此，根据本发明的喷嘴在第一变换比的范围中可控制喷嘴针执 行小的针行程，以便在短的喷射时间中实现精确的小喷射量。此外， 根据本发明的喷嘴通过第二变换比可这样地控制喷嘴针，以致可在相 对短的时间中实现大的针行程及由此实现大的喷射量。此外大的第二 变换比将导致致动器仅需实现一个相对小的行程及与此对应地可被 构造得相对小。根据一个优选的实施形式,存储室被分成第一分存储室及第二分 存储室。此外设有设有一个节流活塞，它与偏移活塞至少为了压力的 传递在驱动上联接，该节流活塞行程可调节地支承在变换器活塞中及 包括一个使两个分存储室彼此液压联接的节流通路。此外，存储面被 分成构成第一分存储室的边界的、例如被直接构造在偏移活塞上的第 一分存储面及构成第二分存储室的边界的、构造在节流活塞上的第二 分存储面。通过该结构方式，可使偏移活塞的行程运动相对于变换器 活塞被阻尼，这在大的第二变换比期间伴随着喷嘴针的打开运动的阻 尼。被阻尼的针运动减小了由致动器，变换器活塞，偏移活塞及喷嘴 针组成的系统的振动激励。由此使喷射过程更稳定及具有可重复出现 的精度。此外可避免喷嘴针的突然"突跳"、即在从第一变换比向第 二变换比过渡时不可控制的高的速度上升。以此方式也可相对精确地 控制大的针行程。根据本发明的喷嘴的其它重要的特征及优点可由从属权利要求、 附图及借助附图的所属附图描述中得到。
根据本发明的喷嘴的实施例被表示在附图中并将在下面对其进 行详细描述，其中相同的参考标号表示相同的或类似的或功能上相同 的部件。附图各概要地表示图l:以纵截面表示的根据本发明的一个极其简化地表示的喷嘴
的原理图，图2:如图l中的视图，但表示另一实施形式中根据本发明的喷 嘴的一个局部，图3至7:如图2的视图，但表示其它的不同实施形式。 实施例的说明按照图1，根据本发明的喷嘴1包括一个喷嘴体2，该喷嘴体具 有至少一个喷射孔3。该喷嘴1被设计来用于内燃机，该内燃机尤其 可设置在一个机动车中，并且该喷嘴1用于将燃料喷射到一个喷射腔 4中，喷嘴1在安装状态中至少在所述至少一个喷射孔3的区域中伸入到该喷射腔中。喷嘴1包括一个喷嘴针5,它可以是一个针联合体6的组成部分 并且借助它可控制通过所述至少一个喷射孔3的燃料喷射。为此，喷 嘴针5用其针尖7与一个针座8相互配合。如果喷嘴针5坐落在其针 座8中，则该至少一个喷射孔3被阻塞，这就是说，至少一个喷射孔 3被与一个馈给通路9隔开，通过该馈给通路提供处于喷射压力下的 燃料及燃料被输送给所述至少一个喷射孔3。在本例中，馈给通路9穿过喷嘴体2的内部，以致设置在喷嘴体 2中的部件在馈给通路9中好似"浮游"在燃料中。但原则上也可有 馈给通路9的另外的导通可能性。喷嘴针5或针联合体6其行程可调节地被支承在喷嘴体2中。这 里，该支承通过第一支承套管10来实现，针联合体6或喷嘴针5用 一个远离针尖7的端部插入在该支承套管中。第一支承套管10被固 定在一个中间板11上，该中间板构成喷嘴体2的一个组成部分。在 此，中间板11将喷嘴1分成一个包含喷嘴针5的针区域及一个包含 变换器活塞12及一个致动器13的变换器区域。借助至少一个连接通 道14使馈给通路9穿通过中间板11。 喷嘴针5或针联合体6被一个关闭压力弹簧15向喷嘴针5的关 闭方向上预加载。在此情况下关闭压力弹簧15的一侧支撑在喷嘴针5 或针联合体6的一个阶台16上及另一侧支撑在第一支承套管10上。
喷嘴针5或针联合体6具有一个控制面17，确切地说在背离所 述至少一个喷射孔3的一侧上。控制面17在轴向上构成了一个控制 室18的边界，该控制室此外在轴向上在控制面17的对面由中间板构 成边界。此外，该控制室18在径向上被第一支承套管10包围。控制 室18可通过一个控制室通路19与馈给通路9液压联接。该控制室通 路19在这里例如可以被构成在喷嘴针5或针联合体6与第一支承套 管IO之间的支承区域中，例如作为支承间隙或作为至少一个纵向槽， 该纵向槽可被构成在第一支承套管10中和/或在喷嘴针5或针联合体 6中。并且也可以是，控制室通路19通过穿过第一支承套管10的一 个横向孔来实现，该横向孔使控制室18与馈给通路9液压连接。在 此，该控制室通路19是节流的。
如上所述，喷嘴1包括变换器活塞12，该变换器活塞与致动器 13在驱动上联接。变换器活塞12行程可调节地支承在喷嘴体2中。 为此，变换器活塞12被插在一个第二支承套管20中，后者与中间板 12固定地连接。变换器活塞12与致动器13之间的驱动联接将引起 致动器13的行程调节强制地产生变换器活塞12相同的行程调节。致 动器13合乎目的地被构造成压电致动器，它在通电流的状态中在行 程方向上具有比不通电流的状态中大的尺寸。变换器活塞12具有一个变换器面21，该变换器面轴向上构成了 一个耦合室22的边界。变换器面21被构造成环形的。轴向上在变换 器面21的对面，该耦合室22由中间板11在轴向上构成边界。此外， 在径向上该耦合室22由第二支承套管20构成边界。耦合室22通过 一个控制通路23与控制室18液压联接。控制通路23在这里以至少
一个孔的形式来实现，该孔穿过中间板ll。耦合室22可通过一个耦合室通路24与馈给通路9液压联接。在 此，耦合室通路24可在径向上构成在变换器活塞12与第二支承套管 20之间，例如作为径向间隙或作为至少一个在第二支承套管20中和/ 或变换器活塞12中的纵向槽构成。并且原则上也可以是，耦合室通 路24由一个横向孔来构成，该横向孔穿过第二支承套管20及它使耦 合室22与馈给通路9相连接。该耦合室通路24是节流的。根据本发明，喷嘴1还构造有一个偏移活塞25，它行程可调节 地支承在变换器活塞12中。为此，该变换器活塞12被构造成一个单 侧上敞开的空心活塞。偏移活塞25伸入到耦合室22中及在那里具有 一个偏移面26,该偏移面也相应地构成耦合室22的边界。在与偏移 面26背着的一侧上，偏移活塞25还具有一个存储面27，该存储面构 成了构造在变换器活塞12中的一个存储室28的边界。变换器活塞12可选择地具有至少一个节流部分29，它使存储室 28与馈给通路9液压联接。变换地或附加地，偏移活塞25也可包含 一个节流部分30，它使存储空间28与耦合室22液压联接。这样的节 流部分30也可在径向上构成在偏移活塞25与变换器活塞12之间， 例如以相应的径向间隙的形式和/或以变换器活塞12中的和/或偏移 活塞25中的至少一个纵向槽的形式。偏移活塞25借助一个复位弹簧31被轴向上向着一个止挡32预 加载。在此，该复位弹簧31—侧支撑在变换器活塞12上及另一侧支 撑在偏移活塞25上，确切地支撑在其存储面27上。止挡32相对喷 嘴体2位置固定地设置。在本例中止挡32被构成在中间板11上。偏 移活塞25与止挡32之间的接触这样合乎目的地实现，使得偏移面26 尽可能大。在本例中该接触部分近似点状，它通过在偏移面26的区 域中偏移活塞25的凸形造型来实现。
变换器活塞12被一个打开压力弹簧33在其打开方向上预加载。 这里，打开压力弹簧33 —侧支撑在第二支承套管20上及另一侧支承 在变换器活塞12的一个凸缘34上。合乎目的地，存储室28的容积大于耦合室22与控制室18的总容积。尽管在这里所示的实施形式中，耦合室22及控制室18构成通过 控制通路23相互连接的单独的室，但在另外的实施形式中也可以是， 其中控制室18与耦合室22结合成一个共同的室。根据本发明的喷嘴1如下地工作在图1所示的初始状态中，喷嘴针5位于针座8上。与此相应地， 所述至少一个喷射孔3被阻塞。控制面17到中间板11具有其最大的 距离。因此控制室18具有其最大容积。致动器13被通电流及由此具 有其最大伸长。与此相应地，变换器活塞12已向中间板11的方向最 大地移动。因此耦合室22具有其最小容积。此外，偏移活塞25接触 在止挡32上。在存储室28中，在耦合室22中及在控制室18中具有 与馈给通路9中相同的压力，即喷射压力。为了通过所述至少一个喷射孔3向喷射腔4中进行燃料的喷射， 致动器13被去除电流，即致动器13的通电被中断，因此致动器13 反向地工作。这意味着，为了关闭所述至少一个喷射孔3，致动器13 必需被通电流。当致动器13被去除电流时，该致动器收缩及完成一个由箭头表 示的致动器行程35。变换器活塞12被强制地跟随该行程调节，由此 使该变换器活塞离开中间板11 。在此情况下, 一方面使耦合室22的容 积增大，随之而来的是耦合室22中的压力下降。在此情况下，另一 方面也使存储室28的容积增大，因为偏移活塞25 —如既往地保持被 预加载在其止挡32上。随着存储室容积的增大，在存储室28中产生相应的压力下降。通过控制室18与耦合室22之间的液压联接，在耦合室22中形 成的压力下降被直接地传播到控制室18中。因为存储室28 -如上 所述地-至少在初始状态中-具有比耦合室22及控制室18的总 容积大的容积，存储室28中的压力比耦合室22中及控制室18中的 压力下降得慢。与此相应地作用在存储面27上的压力大于作用在偏 移面26上的压力。其结果是偏移活塞25首先保持被预加载在其止挡 32上。随着控制室18中压力下降，在关闭方向上作用在喷嘴针5上的 力也下降。从一个预定的控制压力起作用在喷嘴针5上或针联合体6 上的打开力大于起作用的关闭力。与此相应地，喷嘴针5从针座8上 抬起。其结果是所述至少一个喷射孔3与馈给通路9连通。喷射过程 开始。为了使作用在打开方向上的压力导入喷嘴针5或针联合体6上， 喷嘴针5或针联合体6构造有至少一个压力阶台36或/及37,它/它 们持久地与馈给通路9液压联接。在该打开运动的第一阶段期间，在变换器活塞12的行程运动与 喷嘴针5的行程运动之间具有第一变换比。该第一变换比至少起初由 控制面17与变换器面21的面积比来确定。在此情况下该第一变换比 相对地小，以致变换器活塞12的小行程也引起喷嘴针5相对小的行 程，但该行程已经会大于变换器活塞12的行程。如果仅要实现一个 小的喷射量，则可在该第一阶段内-在该期间出现第一变换比-使致动器13再通电流，以便停止已引起的打开运动并相反地运动。 变换器活塞12的打开运动受到打开压力弹簧33的有力支持，而关闭 压力弹簧15则支持喷嘴针5的关闭运动。但当要实现更大的喷射量时，致动器13的电流去除被较长地维 持，以致变换器活塞可更远地离开中间板11。与此相应地，喷嘴针5 也可从其针座8上抬起得更远。随着喷嘴针5由针座8上抬起，在一 个室38中可建立一个增大的压力，由该室38引出所述至少一个喷射 孔3及当喷嘴针5移入针座8中时该室由一个构成在针尖7上的配合 面39构成边界。以此方式使在打开方向上作用在针联合体6上的力 增大，这附加地加速了喷嘴针5的打开运动。这将引起控制室18 的容积比耦合室22的容积快的下降。其后果是在控制室18中及在耦 合室22中形成压力的升高。该压力升高将导致从喷嘴针5的一个 尤其是预定的打开行程起在偏移活塞25上作用于偏移面26上的力大 于作用在存储面27上的力，即大于复位弹簧31的复位力及存储室28 中所具有的压力产生的力。由此导入打开运动的第二阶段。在打开运动的第二阶段期间，偏移活塞25从止挡32上抬起及尤 其是移入存储室28中。由此，对于变换器活塞12的行程与喷嘴针5 的行程之间的变换比得到一个新的值。该新的第二变换比通过控制面 17的面积与变换器面21及偏移面26的总面积之比来确定。因此，变 换器活塞12的行程运动与偏移活塞25的行程运动一起产生出喷嘴针 5的相对大的行程移动。其结果是，对于喷嘴针5得到一个特别高的 打开速度，此外，可实现相对大的打开行程。在此情况下，通过大的 第二打开变换比同时可使致动器13的为此所需的行程保持相对地小， 因此，致动器13及由此喷嘴1可具有相对小的结构。因此，在根据本发明的喷嘴1中控制面17，变换器面21，偏移 面26，存储面27，最大可能的致动器行程及最大可能的喷嘴针行程 彼此被这样地协调，使得在致动器13为打开喷嘴针5的行程调节时 产生出用于喷嘴针5的所述的两阶段的或两级的行程调节。在第一阶 段或第一级期间，偏移活塞25靠触在其止挡32上，变换比相对地小。 与此不同地，在第二阶段或第二级期间偏移活塞25离开其止挡32。
所属的变换比相对地大。
根据图2至4，合乎要求的是，在第二阶段期间阻尼喷嘴针5的 打开运动，例如为了避免由喷嘴针5、变换器活塞12及致动器13组 成的可振动系统的不希望有的振动特性。这将通过偏移活塞25的行 程运动的阻尼来实现。为此目的，在这里所示的实施形式中存储室28 被分成第一分存储室40及第二分存储室41。此外设有一个节流活塞 42，它与偏移活塞25在驱动上耦合，至少用于压力的传递。节流活 塞42也是行程可调节地支承在变换器活塞12中及包含一个节流通路 43，该节流通路使两个分存储室40及41彼此形成节流的液压联接。
在根据图2的实施形式中，节流通路43合乎目的地具有一个节 流部分44，该节流部分被设置在一个纵向孔45与一个横向孔46之间， 其中纵向孔通入到第二分存储室41中，而横向孔通入第一分存储室 40中。在图2及3的实施形式中，节流活塞42与偏移活塞25固定地连接。
此外，在图2至4的实施形式中，存储面27被分成第一分存储 面47及第二分存储面48。至少在图2及3的方案中第一分存储面47 直接地构造在偏移活塞25上及构成了第一分存储室40的边界。与此 不同地，第二分存储面1H被构成在节流活塞42上及构成了第二分存 储室41的边界。
在根据图2的方案中，偏移活塞25向存储室28的移入被这样地 节流，即对此燃料必需由第二分存储室41通过节流通路43压入到第 一分存储室40中。
根据图3的实施形式与根据图2的实施形式的区别在于,节流通 路43在节流活塞42上具有径向的通路端部。节流部分44在此构成 该通路端部。此外，节流活塞42包括一个旁路通路49，这里该旁路 通路由纵向孔45与横向孔46之间的连接孔50来实现。因此该旁路通路49旁路了节流通路43及还在这里构造有一个止回阀51，该止回 阀在节流活塞42移入第二分存储室41中时阻断。此外，在根据图3的实施形式中，节流通路43与节流活塞行程 相关地被控制。当偏移活塞25移入存储室28时，首先燃料体积由第 二分存储室41通过节流通路43被压入到第一分存储室40中。在该 运动时，止回阀51闭锁连接孔50。从一个确定的移入行程起，变换 器活塞12的控制边棱52移过所述的通路端、即这里的节流部分44， 由此阻断了节流通路43。当偏移活塞25由存储室28移出时，止回阀51打开，由此打开 旁路通路49及节流通路43可被旁路。因此偏移活塞25的移出运动 不被节流并且还受到复位弹簧31的支持。这将导致可相对快速地 调节到初始状态及可使喷嘴针5相对快速地回到其针座8中。因此， 用于结束喷射过程的关闭过程可相对快速及精确地被控制。根据图4的实施形式也具有一个由节流活塞行程控制的节流通 路43及一个具有止回阀51的旁路通路49。根据图4的实施形式与根 据图2及3的实施形式的区别在于，节流活塞42与偏移活塞25是分 开的部件，它们仅是彼此松动地靠触。在此情况下，复位弹簧31驱 动节流活塞42及通过它驱动偏移活塞25。这里，旁路通路49具有一 个轴向的出口端53，当偏移活塞25与节流活塞42之间轴向地接触时 该出口端被关闭。当偏移活塞25移入存储室28时该偏移活塞支撑在 节流活塞42上及驱动它移入到第二分存储室41中。因为在此情况下 旁路通路49被关闭，节流通路43有效及偏移活塞25的移入运动被 节流。对于移出，偏移活塞25可从节流活塞42上抬起，由此，旁路 通路49被打开。偏移活塞25可由此相对快速及相对无阻尼地移出及 占据与止挡32接触的初始位置。节流活塞42通过复位弹簧31的驱 动跟随其后。在旁路通路49中可设置另一节流部分54。 在根据图4的实施形式中，止回阀51由偏移活塞25与节流活塞 42的相互配合而构成。在根据图4的实施形式中，第一分存储面47 本身构成在偏移活塞25上。视节流活塞42的支撑在偏移活塞25上 的端头55的密封性而定，第一分存储面47也可被构造在该端头55上。此外，根据图5至7，喷嘴1在偏移活塞25的区域中构造有一 个偏移通路56。在这里所示的实施形式中，该偏移通路56由一个偏 移通道57构成，该偏移通道从存储面27穿过偏移活塞25直到偏移 面26及尤其同轴心地设置在该偏移活塞中。变换地，偏移通路56或 偏移通道57也可具有任意其它的形状及布置。例如偏移通路56可通 过一个倾斜地设置在偏移活塞25中的偏移通道57来构成。当偏移活 塞25从止挡32上抬起时，偏移通路56或偏移通道57导致存储面27 与偏移面26之间的液压联接及由此导致存储室28与耦合室22之间 的液压联接。此外，偏移通路56被这样地构造，使得当偏移活塞25 靠触在止挡32上时它被阻断。在这里所示的优选实施形式中，在偏 移活塞25的初始状态中、即在偏移活塞25靠触在止挡32上时偏移 通路56的阻断作用是这样实现的偏移活塞25在其偏移面26上具 有一个环形的密封区58。该密封区58包围着偏移通道57的一个开口 59，该开口配置给偏移面或位于该偏移面中。在初始状态中，偏移活 塞25用其密封区58靠触在止挡32上。密封区58由此将偏移通路56 与耦合室22密封地隔开。与在图5至7中偏移通道57的中心布置不 同地，在另一实施形式中偏移活塞25和/或中间板11可被这样地构 造，使得密封面58可位于其它任意的直径上，例如可位于偏移活塞 25的外径上。根据图6，偏移通路56被节流。例如为此节流通路56包括一个 节流部分60。在本例中节流部分60被设置在偏移通道57中。
根据图7，偏移通路56可选择地这样构成，即在偏移活塞25的 一个预定的偏移行程时或从一个预定的偏移行程起-在该偏移行程 时偏移活塞25运动入存储室28，偏移通路被阻断。这里它例如借助 一个存储室截止阀61来实现，当达到该预定的偏移行程时，该截止 阀在这里阻断偏移通道57。为此，该存储室截止阀61例如包括一个 阀元件62，它与一个圆形的阀座63相互配合。该阀座63被构成在偏 移活塞25上，确切地在其存储面27上。在此情况下，阀座63包围 着偏移通道57的一个开口64，该开口配置给存储面27、即位于该存 储面中。当达到所述预定的偏移行程时阀元件62移入到其阀座63上 并密封地阻断偏移通道57的所述开口 64。这里示范地，阀元件62构 造有一个平的端面；阀座63则与此互补地成形。作为替换方案，阀 元件62也可具有任何其它适合的形状，例如锥形或球形，阀座63则 分别互补地成形。显然地，根据图5至7的实施形式的各个特征可与图1至4的实 施形式的特征几乎任意组合。在不稳定的工作状态中，尤其与馈给通路9中升高的燃料压力相 关地，原则上可以在耦合室22中压力升高到这种程度，使得偏移 活塞25从止挡32上抬起，尽管致动器还未为执行打开行程而被控制。 这例如可归因于被关闭在相对大的存储室28中的液压体积的相对可 压缩性。如果当偏移活塞25从止挡32上抬起时，为了执行喷射过程 操作了喷嘴1，则在变换器活塞12的打开行程中从一开始就出现了第 二变换比，在该变换比时变换器活塞12以高的速度但以小的力被致 动器13向后退。由此一方面使喷射过程在喷射的燃料量方面的精确 性受到显著的影响。同时通过改变的压力比偏移活塞25可被在相反 方向上运动，由此，耦合室22中所需的压力降不会产生或仅延迟地 产生。在极端情况下喷嘴针5保持关闭。
这里，在图5至7的实施形式中所设置的偏移通路56将对此加以 补救。因为一旦在相应的不稳定工作状态时在耦合室22中升高的压 力使偏移活塞25从止挡32上抬起，通过偏移通路56将在存储室28 与耦合室22之间实现压力平衡。复位弹簧31则可使偏移活塞25又 回移到初始位置中，在该初始位置中偏移活塞靠触在止挡32上。由 此保证在致动器13的打开操作时，偏移活塞25首先靠触在止挡32 上，以致在打开操作开始时具有第一变换比。在该变换比时变换器活 塞12慢速地、对此以大的力由致动器13向后退。偏移通路56的节流部分60或节流用于当从第一变换比到第二 变换比的所需转换时，在这样的程度上节流地实现耦合室22与存储 室28之间的压力平衡，使得偏移活塞25按照规定地从止挡32上抬 起并且在喷射过程的持续时间中保持抬起。在此，用于针打开的第二阶段或第二级的存储室截止阀61可保 证当达到偏移活塞25的偏移行程时结束耦合室22与存储室28之 间的压力平衡。并且由此可避免偏移活塞25过早地返回到其止挡32 上。参考标号表l喷嘴14连接通道2喷嘴体15关闭压力弹簧3喷射孔16在部件5, 6上的阶台4喷射腔17控制面5喷嘴针18控制室6针联合体19控制室通路7针尖20第二支承套管8针座21变换器面9馈给通路22親合室10第一套管23控制通路11中间板24耦合室通路12变换器活塞25偏移活塞13致动器26偏移面27存储面28存储室29节流部分40第一分存储室30节流部分41第二分存储室31复位弹簧42节流活塞32止挡43节流通路33打开压力弹簧44节流部分34凸缘45纵向孔35致动器行程46横向孔36压力阶台47第一分存储面37压力阶台48第二分存储面38室49旁路通路39配合面50连接孔51止回阀54节流部分52控制边棱5542的端头5349的出口端56偏移通路57偏移通道58密封区5957的开口60节流部分61存储室截止阀62阀元件63阀座6457的开口
权利要求
1. 用于内燃机的喷嘴，尤其用在机动车中，具有 一个喷嘴体(2)，它具有至少一个喷射孔(3)，一个在喷嘴体(2)可行程调节地被支承的喷嘴针(5)，借助它 可控制燃料通过该至少一个喷射孔(3)的喷射，一个变换器活塞(12)，它与致动器(13)形成驱动联接及具有 一个变换器面(21)，其中，喷嘴针(5)或一个包括该喷嘴针(5)的针联合体(6) 具有一个控制面(17)，该控制面与该变换器面(21)液压联接，其特征在于在变换器活塞(12)中行程可调节地支承着一个偏移活塞(25)， 偏移活塞(25)具有一个偏移面(26)，该偏移面与变换器面(21) 液压联接，偏移活塞(25)在一个初始状态中靠触在一个相对喷嘴体(2) 位置固定的止挡(32)上，在该初始状态中喷嘴针(5)关闭该至少 一个喷射孔(3)，偏移活塞(21)具有一个存储面(27),该存储面构成了一个构 造在变换器活塞(12)中的存储室(28)的边界。
2. 根据权利要求1的喷嘴，其特征在于 变换器面(21)构成了一个耦合室(22)的边界， 控制面(10)构成了一个控制室(18)的边界，耦合室(22)及控制室(18)或者被构造成分开的、通过一个控 制通路(23)彼此液压连接的室或者被构造成一个共同的室。
3. 根据权利要求2的喷嘴，其特征在于存储室(28)的容积大 于耦合室(22)与控制室(18)的总容积。
4. 根据权利要求1至3中一项的喷嘴，其特征在于偏移面(26)构成了一个耦合室(22)的边界，该耦合室也由变 换器面(21)构成边界，和/或控制面(17)，变换器面(21)，偏移面(26)，存储面(27)，最 大可能的致动器行程及最大可能的喷嘴针行程彼此被这样地协调，以 致在致动器(13)的为打开喷嘴针(5)的行程调节时产生出用于喷 嘴针(5)的两阶段的行程调节，在第一阶段期间偏移活塞(25)靠 触在止挡(32)上，及在第二阶段期间偏移活塞离开止挡(32)。
5. 根据权利要求1至4中一项的喷嘴，其特征在于存储室(28)被分成第一分存储室(40)及第二分存储室(41)， 设有一个节流活塞(42)，它与偏移活塞(25)在驱动上联接， 至少用于压力的传递，该节流活塞行程可调节地支承在变换器活塞 (12)中及包括一个使两个分存储室(40， 41)彼此液压联接的节流 通路(43)，存储面(27)被分成一个构成第一分存储室(40)的边界的第一 分存储面(47)及一个构成第二分存储室(41)的边界的、构造在节 流活塞(42)上的第二分存储面(48)。
6. 根据权利要求5的喷嘴，其特征在于 节流通路(43)具有一个节流部分(44)，节流活塞(42)包括一个旁路通路(49)，该旁路通路旁路节流 部分(44)及具有一个止回阀(51)，当节流活塞(42〉移入第二分 存储室(41)时该止回阀截止。
7. 根据权利要求6的喷嘴，其特征在于 偏移活塞(25)及节流活塞(42)构成分开的部件， 偏移活塞(25)当移入第一分存储室(40)中时支撑在节流活塞(43)上及驱动该节流活塞移入第二分存储室(41)，当节流活塞(42)移入第二分存储室(41)时偏移活塞(25)阻 断旁路通路(49)的出口端(53)，偏移活塞(25)当由第一分存储室(40)移出时从节流活塞(42) 上抬起及打开旁路通路(49)的出口端(53)。
8. 根据权利要求5至7中一项的喷嘴，其特征在于 节流通路(43)被根据节流活塞的行程来控制，和/或 节流通路(43)具有一个径向地设置在节流活塞(42)上的通路端，其中为了阻断节流通路(43)节流活塞(42)在这样的程度上移 入第二分存储室(41)，直到一个构造在变换器活塞(12)上的控制 边棱(52)移过了该通路端。
9. 根据权利要求1至8中一项的喷嘴，其特征在于设有一个偏 移通路(56)，当偏移活塞(25)从止挡(32)上抬起时该偏移通路 使存储面(27)与偏移面(26)液压联接及当偏移活塞(25)靠触在 止挡(32)上时该偏移通路被阻断。
10. 根据权利要求9的喷嘴，其特征在于偏移通路(56)由一个偏移通道(57)构成，它从存储面(27) 直到偏移面(26)地穿过偏移活塞(25)，和/或偏移活塞(25)在其偏移面(26)上具有一个环形的密封区(58)， 在初始状态中偏移活塞(25)借助该密封区靠触在止挡(32)上及该 密封区包围着偏移通道(57)的一个配置给该偏移面(26)的开口 (59), 和/或偏移通路(56)和/或偏移通道(57)被节流或包括一个节流部 分(60)，和/或偏移通路(56)和/或偏移通道(57)在偏移活塞(25)的一个 预定的移入存储室(28)的偏移行程上时或自该偏移行程起被阻断， 和/或 设有一个存储室截止阀(61)，当达到该预定偏移行程时，该截 止阀阻断偏移通路(56)和/或偏移通道(57)，和/或存储室截止阀(61)的一个阀元件(62)与一个圆形的阀座(63) 相互配合，该阀座被构成在存储面(27)上及包围着偏移通道(57) 的一个配置给存储面(27)的开口 (64)。
全文摘要
本发明涉及用于内燃机的喷嘴(1)，尤其用在机动车中，它具有一个喷嘴体(2)，它具有至少一个喷射孔(3)，一个在喷嘴体(2)可行程调节地被支承的喷嘴针(5)，借助它可控制燃料通过该至少一个喷射孔(3)的喷射，一个变换器活塞(12)，它与致动器(13)形成驱动联接及具有一个变换器面(21)，其中，喷嘴针(5)或一个包括该喷嘴针(5)的针联合体(6)具有一个控制面(17)，该控制面与该变换器面(21)液压联接耦合，为了能精确地控制小以及大的喷射量，在变换器活塞(12)中行程可调节地支承着一个偏移活塞(25)，偏移活塞(25)具有一个偏移面(26)，该偏移面与变换器面(21)液压联接，偏移活塞(25)在一个初始状态中靠触在一个相对喷嘴体(2)位置固定的止挡(32)上，在该初始状态中喷嘴针(5)关闭该至少一个喷射孔(3)，偏移活塞(21)具有一个存储面(27)，该存储面构成了一个构造在变换器活塞(12)中的存储室(28)的边界。
文档编号F02M51/06GK101124397SQ200580048441
公开日2008年2月13日 申请日期2005年12月21日 优先权日2005年2月18日
发明者A·拉乌, A·格林贝格尔, M·鲍尔, W·施特克莱茵 申请人:罗伯特·博世有限公司