专利名称：具有压力补偿的转换阀和附加的储存容积的共轨喷射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷射器、尤其是用于内燃机的燃料喷射器，其具有一个致动模块，所述致动模块控制一个用于调节流体介质的流量的阀，其中，所述阀将一个用于控制控制活塞的控制室与低压区域连接。
背景技术：
由DE 10 2007 044 356 Al已知这样一种喷射器。用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器具有一个能够在关闭位置和释放燃料流的打开位置之间调节的针体，该针体能够借助一个具有套筒形的阀元件的阀控制，并且所述阀元件与一个布置在结构元件上的阀座共同作用。该喷射器具有一个由阀元件包围并且与结构元件分开的压力销钉，并且阀座被构造为外锥体。最后，在喷射器的阀体中布置有一个室，该室通过通道与喷射器的低压区域连接。
发明内容
本发明的任务在于提供一种喷射器，它在多次喷射能力的功能要求方面被改进。这个任务通过以下方式实现，即控制室与一个储存容积连通。这个设计方案基于以下认知。在静止状态下，在根据本发明构造的喷射器中，关闭力大于通过燃料产生的打开力。关闭力随着控制室中的压力变化而变化，其中，在静止状态下，控制室中存在高压。控制室通过接入有进口节流阀的进入通道与燃料系统的高压区域相连接，而控制室通过接入有出口节流阀的排出通道以受控制的方式通过阀与燃料系统的低压区域相连通。通过致动模块的操纵和如此引起的阀打开，控制室中的压力降低，并且控制活塞，其尤其构造为针体，运动离开喷射器的阀体尖端中的阀座。在阀关闭时，排出通道被关闭，并且通过经由进入通道继续流动的燃料将针体重新驱动到阀座上。喷射结束。现在观察到，在喷射通道的打开和关闭过程中以及通过控制室中的压力差触发压力波，该压力波直接影响喷射量的精度和多次喷射能力。在两次喷射之间的间隔非常短时，在以前的喷射器中产生非常大的流量波。通过将储存容积作为所谓“小型轨”安装在喷射器上，其中，储存容积处于燃料高压下，压力振动被阻尼。这导致在两次喷射之间的流量波明显减小，并且喷射精度被提高。原则上，储存容积的构造和布置对于根据本发明的功能是可改变的。但是已经证明有利的是，如在本发明的改进方案中，储存容积是一个与控制室相连通的储存室，它在另一种设计方案中至少在很大程度上布置在喷射器的阀体中。此时，所有属于特定喷射器的性能可以在储存容积的构造和大小上被考虑到。在这里，在另一种设计方案中，储存室与控制室相邻地沿着阀体以包围针体的方式延伸。因此，储存室在无需费劲地改变喷射器的情况下集成到喷射器中。在本发明的另一种改进方案中，储存容积大于1500mm3,尤其是大于2000mm3。在此，精确的设计取决于相应的喷射器的大小和构造，其中，这样地进行匹配，使得流量波幅值受到最大阻尼。
在本发明的另一种设计方案中，喷射器具有在所述阀体中从所述控制室延伸直到凸肩的、包括所述储存容积的重要的第一部分区域的部分长度LI和从所述凸肩延伸直到阀座的部分长度L2，其中，比例L1/L2位于从1/1到1/3的范围中。该长度比例又取决于相应的喷射器的构造和大小并且选择成使得波传播时间被有针对性地调节并且与针体的固有频率匹配。在这里，在另一种设计方案中，按照相应的喷射器的构造和尤其是长度，部分长度L2又位于55mm和120mm之间。与在部分长度LI时的设计方案不同，储存容积以它的第二部分区域在整个部分长度L2上延伸，更确切地说以直径D2通过随后的针体弹簧室延伸直到阀座。在本发明的另一种设计方案中，液压通流面积从凸肩直到密封的区段不受节流，这在另一种设计方案中通过以下方式实现，即液压通流面积大于2_2，尤其是大于4_2。从
得到本发明的另外的有利设计方案，在
中更详细地介绍本发明的实施例。
其示出图I显示根据本发明的喷射器的纵剖面；图2显示具有重要的尺寸限定的喷射器的阀体的纵剖面；以及图3以图表相对于常规喷射器显示出通过根据本发明的喷射器的设计方案呈现的纵向幅值波动和压力振动。
具体实施例方式图I显示一个燃料喷射器，它尤其是在用于自点火式内燃机的共轨喷射系统中使用。在这种共轨喷射系统中，最高达到大约3000巴的压力被高压泵以受控制的方式经由配量装置输入给高压储存器(轨)并且储存在高压储存器中。根据本发明的燃料喷射器通过高压管道与高压储存器连接，所述高压管道与燃料喷射器的连接接管I旋紧。在连接接管I中安装过滤器2，过滤器2应当滤除燃料喷射器的燃料中的可能的污物。通过连接接管I输入的燃料通过安装有节流阀的进入通道3输入给控制室4，控制室4在针体5的端侧布置在针体导向件6中。针体导向件6在它的方面布置和固定在阀体7中，其中，连接接管I也旋入到阀体7中。另外，与针体导向件6或者说阀体7相邻地布置一个致动模块8，它的功能在下面进行说明。阀体喷嘴9利用锁紧螺母10与控制室4相对置地固定在阀体7上。针体5以针体尖端11延伸直到阀体尖端9的端侧区域中并且构成阀座19，进入到针体尖端11中的喷射通道12被阀座从下面详细阐明的燃料输入装置截断，在针体5的打开状态下，燃料通过喷射通道12被喷射到内燃机的燃烧室中。为了将燃料输入给在喷射通道12上游的由针体尖端11和阀体尖端9构成的阀座19，储存室16以环绕针体5的方式连通到阀体尖端9中。另外，一个同样未显示的流体连接从针压力弹簧室18 —直通到紧邻阀座19的针体尖端11。针体5还被一个布置在针体弹簧室18中的针体弹簧13在朝向阀座19的方向上挤压，并且因此支持由控制室4中的燃料压力施加在针体5上的压力。
为了将针体5及其针体尖端11带入打开位置中以便通过喷射通道12喷射燃料，控制室4中的燃料压力被减小这么多，直到存在的燃料压力克服针体弹簧13的力在朝向控制室4的方向上挤压针体5。为了有目的地控制控制室4中的燃料压力，控制室4通过一个带有接入的节流阀的排出通道14与一个由致动模块8操纵的阀15连接，其中，阀15在致动模块侧与燃料系统的低压区域连通。如果阀15被致动模块8驱动到它的打开位置中，那么燃料从控制室4通过排出通道14穿过阀15流入到所述燃料系统的低压区域中，并且控制室4的压力因此降低。此时，进入通道3中的节流阀和排出通道4中的节流阀这样地匹配，使得可以通过排出通道14流出的燃料超过通过进入通道3流入控制室4中的燃料。在通过针体打开和关闭阀15以及喷射通道12的打开和关闭过程中会触发压力波，该压力波直接影响喷射量精度和多次喷射能力。这种压力波在储存室16中传播直到阀座19和相邻的喷射通道12。
为了至少减小压力波，控制室4与储存室16相连通，储存室16布置在阀体7中并且环绕针体5。储存室16以大直径和进而大容积从控制室4延伸直到阀体7中的第一凸肩17，并且还以更小的直径通过针体弹簧室18延伸直到阀座19。在图2中在没有致动模块8和针体5地示出的阀体7和阀体尖端9上显示对于本发明的主题重要的尺寸限定。储存室16以相对大的直径Dl和相应大的容积从控制室4直到凸肩17延伸长度LI。有效的储存室16从凸肩17通过具有较小直径D2的区域延伸到针体弹簧室18中直到阀座19 (参见图I)。与此相反，长度L2由凸肩17和阀体尖端9中的阀座19确定。通过选择比例L1/L2能够有目的地调节波传播时间并且使其与针体尖端11的固有频率匹配。直径D2的尺寸被这样地确定，使得有效的液压通流面积被给定为使得在针体5和阀体7之间没有节流。在图3中显示喷射量Q随时间t变化的示意性图表。通过根据本发明的设计方案达到和调整的压力振动曲线通过连续的曲线表示，而常规压力振动曲线通过虚线表示的曲线描述。应当认识到通过根据本发明的设计方案明显减小了振动幅值。
权利要求
1.喷射器、尤其是用于内燃机的燃料喷射器，具有致动模块(8)，所述致动模块控制一个用于调节流体介质的流量的阀(15)，其中，所述阀(15)将一个用于控制一控制活塞的控制室(4)与低压区域连接， 其特征在于，所述控制室(4)与一个储存容积连通。
2.根据权利要求I所述的喷射器，其特征在于，所述储存容积是储存室(16)。
3.根据权利要求2所述的喷射器，其特征在于，所述储存室(16)布置在所述喷射器的阀体(7)中。
4.根据权利要求2或3所述的喷射器，其特征在于，所述储存室(16)与所述控制室(4)相接地沿着所述阀体(7)以环绕构造为针体(5)的控制活塞的方式延伸。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的喷射器，其特征在于，所述储存容积大于1500mm3、尤其是大于 2000mm3。
6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的喷射器，其特征在于，所述喷射器具有在所述阀体(7)中从所述控制室(4)延伸直到凸肩(17)的、包括所述储存室(16)的第一部分区域的部分长度LI和从所述凸肩(17)延伸直到阀座(19)的部分长度L2，其中，比例L1/L2位于从1/1到1/3的范围中。
7.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，部分长度L2位于55mm和120mm之间。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的喷射器，其特征在于，所述液压通流面积D2从所述凸肩(17)直到所述阀座(19)不受节流。
9.根据权利要求8所述的喷射器，其特征在于，所述液压通流面积D2大于2_2，尤其是大于4mm2。
全文摘要
本发明涉及一种喷射器、尤其是用于内燃机的燃料喷射器，具有致动模块8，所述致动模块控制一个用于调节流体介质的流量的阀15，其中，所述阀15将一个用于控制控制活塞的控制室4与低压区域连接。按照本发明提供一种喷射器，它在多次喷射能力的功能要求方面被改进。这通过以下方式实现，即控制室4与一个储存容积连通。在此，储存容积是储存室16，它布置在喷射器的阀体7中。
文档编号F02M47/02GK102822496SQ201180015351
公开日2012年12月12日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年3月24日
发明者S·阿梅朗, H·卡斯贾瑙, K·施泰因贝格, R·埃特尔恩德 申请人:罗伯特·博世有限公司