专利名称：一种燃料喷射系统的喷射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料喷射系统的喷射器。
背景技术：
以可变压力喷射燃料的喷射系统如共轨喷射系统多数在喷射开始时具有一个很陡的喷射率。这时喷射了大量燃料。但这种效应对氮氧化物-排放率(NOx-排放率)产生负面影响。通过喷嘴的一种分级的释放/打开或在喷嘴上一种确定的打开特性可以实现阶梯状的喷射率，并且由此对排放率产生有利影响。
许多喷射系统制造商以及许多其中使用了这种喷射系统的柴油机的制造商都致力于对喷嘴横截面进行最佳的控制。对所喷射的燃料量进行调节的另一种方案可以通过由凸轮控制的燃料喷射泵来实现。
除了找出对喷嘴横截面进行最佳控制的方法之外，在喷射系统上还存在另一个问题，该问题在喷射针的弹道特性(ballistischesVerhalten)方面已为人熟知。喷射针的这种弹道特性在燃料喷射量少以及喷射压力低的情况下会出现。由于喷射针的很短的喷射时间及其惯性效应，会导致喷射针不确定的运动，也就是说，喷射针行程的大小在各个喷射过程中不同，由此所喷射的燃料量也不同。
发明内容
由现有技术出发，本发明人提出的任务是改进燃料喷射系统的喷射器。
所述新型的喷射器应该在所喷射的燃料量少的情况下也具有确定的喷射针行程或确定的开口横截面。此外，所述新型的喷射器应该不再显示出所述弹道特性的现象。
该任务通过一种按权利要求1所述的燃料喷射系统喷射器得到解决。
本发明人已经认识到，为避免在喷射器上的上述缺点，有利的是所述喷射器的喷射针可以执行两种确定的移动行程。这两个喷射针行程可以通过特定的控制机构得到释放或阻止或者说限制。
基于这种认识，本发明人提出，对一种喷射系统的喷射器-其中可以在压力下向该喷射器输送燃料并且其中一个喷嘴针打开或关闭一个喷嘴横截面，通过该喷嘴横截面可以再次将所输送的燃料输送到一个燃烧室中-进行如下改进，从而所述喷嘴针根据燃料的压力具有两种确定的调节行程，其中可以通过至少一个控制元件由所述喷嘴针来打开或关闭所述喷嘴横截面。由此提供一种具有两种喷射针行程的喷射器，这两种喷射针行程则分别提供一个确定的行程开口横截面。
所述以往出现的喷射针弹道特性这个问题通过所述新型的喷射器得到避免。这种新型的喷射器尤其适合于与前置的阀门如3/2旁通阀和调压阀共同工作，并且为此准备用于多点喷射。比如可以使用下列组合。比如可以实现一种具有可变的喷射压力和连接在喷射器前面的3/2旁通阀的燃料喷射系统。此外，可以实现一种具有一个喷射器的受凸轮控制的燃料喷射泵。
有利的是在喷嘴针的上方和下方设置压力室，燃料可以在压力下输送到这些压力室中。比如在所述上、下压力室中存在相同的压力，由此将喷射针保持在确定的位置中。只有在所述两个压力室的其中一个中的压力比如因泄压而发生变化时，所述喷嘴针才朝压力较小的压力室的方向移动。
在该喷射器的一种可行的实施方式中，可以布置至少一个控制元件、优选布置一个2/2旁通阀，该控制元件打开或关闭至少其中一个压力室，由此可以促使在有待移动的喷嘴针的两个压力室之间出现压力差。
优选在至少一个压力室中进压横截面大于泄压横截面。通过这种横截面比来确保在压力室减压时压力室中的压力可以有节制地下降。
在喷射器的另一种有利的实施方式中，为所述喷嘴针的两个确定的调节行程分别装备至少一个弹簧元件，这种弹簧元件将喷嘴针从相应调节行程的末端止挡处拉回到初始位置中。通过所述弹簧元件的弹簧常数可以调节一种确定的开口特性。所述弹簧元件不仅可以是压力弹簧，而且也可以是拉力弹簧，将这些弹簧元件进行串联，从而叠加其弹簧常数。
作为利用弹簧元件调节行程的替代方案，所述喷嘴针的一个确定的调节行程也可以具有一个控制元件，优选为一个2/2旁通阀，由此释放或阻止所述喷嘴针在该调节行程中的移动。在所述喷射器的另一种可行实施方式中，可以用至少一个3/2旁通阀和/或调压阀向所述喷射器供给燃料。
本发明优选的改进方案由从属权利要求和以下说明获得。下面借助于唯一的附图对本发明的一种实施例进行详细解释，但本发明并不局限于该实施例。其中图1示出了一种新型的喷射器的剖面图。
下面参照附图1对本发明进行说明。
具体实施例方式
图1示出了一种新型燃料喷射系统喷射器的剖面图。通过燃料输送管路2在高压下将燃料输进上压力室13.1和下压力室13.2中。通过燃料输送管路2中的一个3/2旁通阀和一个调压阀3来调节所输送的燃料压力的高低，并且对加压或减压进行控制。
燃料要通过喷嘴横截面10喷进一个燃烧室中。在此所述喷嘴针9打开或关闭所述喷嘴横截面10。图1所示的状态是喷嘴针9处于下面的位置中，并且将所述喷嘴横截面10保持闭合状态。如果所述喷嘴针9向上移动，那就打开喷嘴横截面10。喷嘴针9向上移动得越多，所释放的喷嘴横截面10就越大，并且所喷射的燃料的喷射量也越多。
喷嘴针9的打开和关闭由位于燃料排出管6中的2/2旁通阀5进行控制。在图1所示的状态下，该2/2旁通阀5已关闭。由此不仅在上压力室13.1而且在下压力室13.2中都加载了相同的燃料压力。从上压力室13.1的上面向活塞杆4施加的压力和从下压力室13.2的下面向喷嘴针9施加的压力保持平衡，从而所述处于活塞杆4下方的喷嘴针9保持在下面的位置中，并且使喷嘴横截面10保持关闭状态。
为了启动燃料喷射过程，也就是通过提起喷嘴针9来打开喷嘴横截面10，打开所述2/2旁通阀5。由此给所述上压力室13.1减压。
但因为排出节流阀7的横截面面积大于进流节流阀8的横截面面积，所以这种减压在上压力室13.1中受到节制。
在下压力室13.2中，处于压力之下的燃料会提起喷嘴针9，并且由此释放所述喷嘴横截面10。一个第一弹簧元件11反作用于喷嘴针移动。通过所述第一弹簧元件11，该喷嘴针可以在预行程11.1的范围内移动。
只有在燃料压力超过一个特定的极限压力时，才进一步提起该喷嘴针9，并且所述第二弹簧元件12的弹力才起作用。在所述第二弹簧元件12的加载下可以移动所述喷嘴针9的第二行程12.1。
所述第一弹簧元件11的弹簧常数设计得小于所述第二弹簧元件12的弹簧常数，从而在燃料压力很低的时候仅仅执行所述喷嘴针9的预行程11.1。
很显然，上述特征和权利要求的特征在不离开本发明的框架的情况下，不仅可以在相应说明的组合中进行应用，而且也可以在其它组合中使用或单独使用。
附图标记列表1喷射器2燃料输送管路33/2旁通阀和调压阀4活塞杆52/2旁通阀6燃料排出管7排出节流阀8进流节流阀9喷嘴针10 喷嘴横截面11 第一弹簧元件11.1 预行程/第一行程12 第二弹簧元件12.1 剩余行程/第二行程13.1 上压力室13.2 下压力室
权利要求
1.燃料喷射系统喷射器(1)，其中可以在压力下向该喷射器输送燃料，并且一个喷嘴针(9)打开或关闭一个喷嘴横截面(10)，通过该喷嘴横截面(10)可以将已经输入的燃料再次输送到燃烧室中，其特征在于，所述喷嘴针(9)根据燃料的压力具有两种确定的调节行程(11.1和12.1)，其中可以通过至少一个控制元件(5)由所述喷嘴针(9)来打开或关闭所述喷嘴横截面(10)。
2.按权利要求1所述的喷射器，其特征在于，在所述喷嘴针(9)的上方和下方设置压力室(13.1和13.2)，可以在压力下向压力室输送燃料。
3.按两项权利要求1和2中一项或两项所述的喷射器，其特征在于，布置至少一个控制元件(5)，优选为一个2/2旁通阀，该控制元件(5)打开或关闭至少一个压力室(13.1)。
4.按权利要求1到3中一项或多项所述的喷射器，其特征在于，在至少一个压力室(13.1)中进压横截面(8)大于泄压横截面(7)。
5.按权利要求1到4中一项或多项所述的喷射器，其特征在于，所述喷嘴针(9)的两个确定的调节行程(11.1和12.1)分别具有至少一个弹簧元件(11和12)，所述弹簧元件(11和12)将所述喷嘴针(9)从相应调节行程(11.1和12.1)的末端止挡处拉回到初始位置中。
6.按权利要求5所述的喷射器，其特征在于，所述弹簧元件(11和12)处于串联之中，从而叠加其弹簧常数。
7.按权利要求1到4中一项或多项所述的喷射器，其特征在于，所述喷嘴针(9)的一个确定的调节行程(11.1和12.1)具有一个控制元件，优选为一个2/2旁通阀，由此所述喷嘴针(9)在该调节行程(12.1)中的移动得到释放或阻止。
8.按权利要求1到7中一项或多项所述的喷射器，其特征在于，可以用至少一个3/2旁通阀和/或调压阀(3)向所述喷射器(1)输送燃料。
全文摘要
本发明涉及一种燃料喷射系统喷射器(1)，其中可以在压力下向该喷射器输送燃料，并且一个喷嘴针(9)打开或关闭一个喷嘴横截面(10)，通过该喷嘴横截面(10)可以将已经输入的燃料再次输送到燃烧室中。按本发明，所述喷嘴针(9)根据燃料的压力具有两种确定的调节行程(11.1和12.1)，其中可以通过至少一个控制元件(5)由所述喷嘴针(9)打开或关闭所述喷嘴横截面(10)。
文档编号F02M61/10GK1978888SQ20061016419
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者T·哈曼, L·迈尔 申请人:曼柴油机欧洲股份公司