专利名称：燃料喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料喷射装置，其中特别地，处于压力下的燃料喷射到内燃机的
燃烧室中。
背景技术：
已知燃料喷射装置例如在汽车发动机中用来喷射燃料。此外，柴油燃料喷射最近也喷射奥托燃料。经常地，对于燃料喷射，在这里燃料由储存器(导轨)提供并且通过喷射装置喷射到燃烧室或吸管中。在这里，一方面应用电磁致动器或者替代地压电致动器作为致动器。电磁致动器在这里相对成本低廉，但也相对较慢。压电致动器与之相反，快但是相对更贵。因此，期望具有一种喷射装置，其具有相对快却成本低廉的致动器。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的燃料喷射装置相比较而言具有如下优点， 其具有短的开关时间，并且仍然制造成本低廉，结构紧凑。根据本发明的装置还能够容易地在每个周期进行两次或多次喷射。在这里，根据本发明的装置应用向外打开的喷嘴，使得产生非常良好的射流稳定性和在阀座上的较大的直径。这通过根据本发明的具有带有可运动的线圈的电动致动器或致动器的装置实现。这样，所述致动器能够非常成本低廉地提供，并且通过线圈的电流反向实现快速的线圈运动反向。根据本发明的装置还包括向外打开的针以及将连接所述线圈和针的连接元件。此外，所述针能够通过所述线圈的电流方向的反转分别主动地打开和关闭。从属权利要求显示了本发明的优选改进方案。优选地，所述电动致动器包括第一和第二永磁体，中间盘，所述可运动的线圈以及导磁的外罩，其中，所述中间盘布置在所述第一和第二永磁体之间。由此实现非常紧凑且简单的结构。进一步优选地，所述连接元件包括多个指，通过所述连接元件，所述针与电动致动器相连接。这能够使所述针和电动致动器之间可靠地连接，并且燃料穿过所述指之间。所述针还包括弹簧盘，关闭弹簧支撑在所述弹簧盘上。所述连接元件在这里通过所述指与所述弹簧盘连接。进一步优选地，所述装置包括燃料供给管，处于压力下的燃料通过燃料供给管供给到压力室中，其中，所述燃料供给管在管中穿过所述电动致动器。因此能够实现特别紧凑的结构。进一步优选地，所述装置包括燃料返回管，所述燃料返回管使低压室与回流管相连接。在这里特别优选地，所述燃料返回管在管中穿过所述电动致动器，以实现特别紧凑的结构。根据更优选的本发明的改进方案，所述装置包括波纹管，其限定所述低压室。因此能够实现所述低压室的简单而又可靠的密封。
进一步优选地，所述燃料供给管包括在所述针中形成的中心针孔。所述中心针孔通过横向孔与所述压力室相连接。因此，燃料能够通过针供给到压力室，形成特别简单且紧凑的结构。特别优选地，所述管的端部区域形成为所述针的引导区域。因此，能够保证高引导精确度。为了提供特别紧凑的结构，所述燃料供给管的部分区域和燃料返回管的部分区域在管中平行地延伸。根据本发明的进一步优选的改进方案，所述波纹管布置在所述连接元件和弹簧端之间。因此，连接元件的行程通过波纹管传递到针上。因此，利用波纹管能够实现特别简单且可靠的密封。本发明优选地应用于内燃机中。在该内燃机中，高压燃料从储存器(导轨)中喷射。
下面参照附图，更详细地描述本发明的优选实施例。在附图中图1是根据本发明第一实施例的装置的示意性剖面图；图2是根据本发明第二实施例的装置的示意性剖面图；图3是根据本发明第三实施例的装置的示意性剖面图；图4是根据本发明第四实施例的装置的示意性剖面图；图5是根据本发明第五实施例的装置的示意性剖面具体实施例方式下面参照图1详细地描述用于喷射高压燃料的装置1。如图1所示，装置1包括电动致动器30、针2、燃料供给管13以及燃料返回管18， 其中，在燃料供给管13中供给高压燃料，在燃料返回管18中返回低压燃料。电动致动器30 包括第一永磁体4、第二永磁体6、中间盘5。中间盘5由导磁材料制成，并且布置在第一永磁体4和第二永磁体6之间。电动致动器30还包括可运动地布置的线圈7，其布置在第一和第二永磁体4、6以及中间盘5的外圆周上。外罩8由导磁材料制成，并且围绕线圈7，以及第一永磁体4和第二永磁体6的端壁。两个永磁体4、6布置成使得中间盘5指向相同的磁极。因此，永磁体通过中间盘5形成在外罩8的方向上径向向外延伸的磁场。当只有线圈7中流动电流时，线圈7受到洛伦兹力，洛伦兹力根据电流方向在打开或关闭方向上(即在轴向方向上)进行作用，并且，线圈7在相应方向上运动。装置1还包括关闭弹簧3，关闭弹簧3在针2上施加关闭力。进一步设置连接装置9，连接装置9构造成大致罐形，并且其自由端与可运动的线圈7相连接。在连接装置9 的底部区域上形成多个指10，布置在形成于弹簧盘11的相应开口 Ila中。指10在这里固定在弹簧盘11上，使得通过连接装置9的运动，弹簧盘能够在轴向方向上向上和向下运动。 弹簧盘11在连接装置9侧牢固连接针2，以便因此实现针2的运动。如图1所示，关闭弹簧 3支撑在壳体14的内侧和弹簧盘11之间。还如图1所示，管12在轴向方向X-X上穿过电动致动器30的中心。通过关12不仅经过燃料供给管13，还经过燃料返回管18。如图1所示，燃料供给管13在这里包括多个管道区域13a、13b、13c、13e、13f。燃料返回管18同样包括多个管道区域18a、18b、18c、18d、 ISe0可替代地，管道区域18c与低压室17直接连接。则能够取消管道截面18a、18b。燃料通过排出管19排出装置1。管道区域13a至13f —方面位于壳体14中，另一方面形成不同的构件。通过电动致动器30的中心，燃料供给管区域1 在这里平行于燃料返回管区域 ISd0燃料供给管13在这里通到在针2的阀座加处布置的环形压力室15。在环形压力室 15后面是间隙密封16，间隙密封16形成在针2和壳体14之间，少量燃料能够回流到燃料返回管18或低压室17中。如图1所示，关闭弹簧3和针2的一部分布置在低压室17中。在此根据本发明的装置的功能如下已经承受压力的燃料例如从导轨通过燃料供给管13供给到环形压力室15中。当只喷射燃料时，电动致动器30启动。为此，线圈7中电流流动，使得如图1中箭头A所示，线圈向下运动。由于线圈7与连接装置9牢固连接， 连接装置9也向下运动。然后，针2通过指10和弹簧盘11在箭头B的方向上运动，因此， 针2从阀座加升起。因此实现燃料喷射。通过针2连同弹簧盘11的运动，关闭弹簧3被压缩。因为关闭弹簧3和弹簧盘11布置在低压室17中，为打开针2仅需要克服关闭弹簧3 的弹簧力。当完成喷射时，线圈7中的电流方向反向，使得线圈7再次朝向图1所示的开始位置运动。由于线圈7与连接装置9并且通过指10和弹簧盘11与针2牢固连接，针2关闭。在这里，关闭弹簧3仍然其支持作用。于是，燃料喷射结束。因此，根据本发明，通过可运动的线圈7中的电流方向反转能够实现针的主动打开和闭合。在这里实现非常短的开关时间，该开关时间显著地小于例如电磁致动器的闭合时间。在这里，装置1虽然具有非常紧凑但也尤其坚固的结构，因此，装置1提供了长的使用寿命。进一步能够根据本发明的装置特别地还实现阀座加的较大的横截面，使得能够在短的打开时间内喷射大量的燃料。因此，能够实现特别短的打开间隔时间。下面参照图2详细地描述本发明的优选实施例。相同或功能相同部分在这里用与第一实施例相同的附图标记表示。第二实施例与第一实施例基本相同，其中，第二实施例的不同之处在于通过波形弹簧20限定的低压室17。如图2所示，波形弹簧20的一侧固定在弹簧盘11上，另一侧固定资壳体14的内侧。因此能够实现简单地密封低压室17。该实施例在其他方面与前述实施例相同，因此这里能够引用那里给出的描述。图3示出了根据第三实施例的装置1，其中，再次指出，相同或功能相同部分在这里用与前述实施例相同的附图标记表示。第三实施例基本上与第一实施例相同，不同之处在于，不同地形成的燃料供给管13和燃料返回管18。如图3所示，燃料供给管13通过针2 中的中心针孔21引导。中心针孔21通过横向孔22与压力室15相连接。如图3所示，本实施例的低压室通过横向孔23直接与燃料返回管区域18b相连接。因此，在本实施例中能够尤其简化燃料供给管13和燃料返回管18。进一步地，在第三实施例中，指向电动致动器 30的针加的端部引导到管12的端部区域12a。在这里通过壳体14得到针2的第二引导装置。本实施例与前述实施例在其他方面相同，因此，这里能够引用那里给出的描述。下面参照图4详细描述根据本发明第四实施例的装置1。相同或功能相同部分在这里用与前述实施例相同的附图标记表示。第四实施例基本与第三实施例相同，其中，与第三实施例的不同之处在于，第四实施例的装置1还构造得更紧凑。为此，低压室17的容积减小，还使针2的替代引导构思成为现实。为此，使壳体部分25置于电动致动器30的外罩8的中心。进一步保证下部外罩区域8a在管12上的定位，以及镇2的上端部在管12的端部区域12a中被引导。因此，实现特别紧凑的结构。图5现实本发明的第五实施例，其中再次指出，相同或功能相同部分在这里用与前述实施例相同的附图标记表示。第五实施例基本与第四实施例相同，其中，还附加地设置金属波纹管27。波纹管 27使低压室17与自由压室观分离。在指向喷射孔的端部27a中，波纹管27在这里具有扩大的直径。因此，弹簧盘11能够从下部安装，即通过波纹管的内部进行安装。波纹管27在这里构造成在轴向方向上相对拉伸，并且在指向电动致动器30的端部27c的方向上，在这里减小直径。在波纹管27的过渡区域27b中，在这里弹簧盘11从波纹管27的内侧接触波纹管27，并且在波纹管27的外侧布置连接装置9的指10。波纹管27的这种构造能够使指 10连同连接装置9从上部安装。进一步地，线圈7的行程因此通过连接装置9和指10且通过波纹管27传递到弹簧盘11上，并从那里传输到针2上。本实施例与前述实施例在其他方面相同，因此，这里能够引用那里给出的描述。
权利要求
1.用于喷射处于压力下的燃料的装置，包括电动致动器(30)，其具有可运动地布置的线圈(7)，向外打开的针O)，其打开和关闭位于阀座Oa)上的横截面，连接元件(9)，其连接所述针( 和所述可运动地布置的线圈(7)，压力室(15)，其在所述阀座Qa)前布置在所述针( 上并且包含处于压力下的燃料，低压室(17)，燃料能够从所述低压室(17)中排出，以及间隙密封(16)，其形成在所述针( 的外圆周区域上，其中，所述间隙密封(16)提供所述压力室(15)和低压室(17)之间的连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电动致动器(30)还包括第一永磁体G)、第二永磁体(6)、中间盘(15)、外罩(8) 以及所述可运动的线圈(7)，其中，所述中间盘(1 布置在所述第一永磁体(4)和第二永磁体(6)之间，并且所述可运动的线圈(7)布置在所述第一和第二永磁体的外圆周上。
3.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，还包括关闭弹簧(3)，其布置在所述针( 上以在打开过程后使所述针关闭。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述连接装置(9)包括多个指(10)，所述针( 包括固定在所述针( 上的弹簧盘 (11)，其中，所述关闭弹簧C3)支撑在所述弹簧盘(11)上，所述连接装置(9)通过所述指 (10)与所述弹簧盘(11)固定相连接。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，燃料供给管(π)在管(1 中穿过所述电动致动器(30)，处于压力下的燃料通过所述燃料供给管(1 供给所述压力室(15)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，燃料返回管(18)在所述管(1 中穿过所述电动致动器(30)，所述燃料返回管将燃料从所述低压室(17)排出。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于一波纹管00;27)，该波纹管限定所述低压室(17)。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述燃料供给管(1 包括在所述针O)中形成的中心针孔(21)，其中，所述中心针孔 (21)通过横向孔02)与所述压力室(15)相连接。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述针⑵的背离所述阀座Oa)的端部在所述管(12)的引导区域(12a)中被引导。
10.根据权利要求5至9中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述燃料供给管的部分区域(13b)与所述燃料返回管的部分区域(18e)在所述管(12) 中平行地被引导。
11.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述波纹管(XT)布置在所述连接装置(9)和弹簧盘(11)之间，并且所述连接装置(9) 的行程能通过所述波纹管07)传递到所述针( 上。
全文摘要
本发明涉及一种用于喷射处于压力下的燃料的喷射装置，包括具有可运动地布置的线圈(7)的电动致动器(30)，打开和关闭阀座(2a)上的横截面的向外打开的针(2)，将所述针(2)连接到所述可运动地布置的线圈(7)的连接装置(9)，在所述阀座(2a)前布置在所述针(2)上并且包含处于压力下的燃料的压力室(15)，燃料能够从中排出的低压室(17)，以及在所述针(2)的外圆周区域上形成的间隙密封(16)，所述间隙密封(16)提供所述压力室(15)和低压室(17)之间的连接。
文档编号F02M63/00GK102282355SQ200980154548
公开日2011年12月14日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年1月13日
发明者G·霍尔, J·格拉纳, M·许贝尔, M·迈尔 申请人:罗伯特·博世有限公司