专利名称：内燃机用燃料喷射阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机用燃料喷射阀，属于权利要求1前序部分的技术领域。
在DE-GbmG9320433.7中公知的燃料喷射阀中，阀体中燃烧室侧的端表面限定一个环形的压力腔，其中通入一个燃料喷射泵的输入通道。该压力腔在径向上往里边去被一个轴向上伸出阀体之端表面的栓件限定，它的横截面在燃烧室侧的端部上为形成阀座是锥形收缩的。在其燃烧室侧的端部上被一个盘形的阀片限定成压力腔，上述阀片在其外边缘区域通过一个套筒的中间连接并借助一个张紧螺母固定在阀体上并且上述阀片具有一个中央孔，它的环边棱构成一个与阀座配合作用的密封边棱。同时，该阀片以其密封表面在燃料喷射阀的关闭状态在予张力作用下密封地靠置在阀座上，因此，压力腔在为内燃机供能的燃烧室方向上被封闭住。如果要实现一个喷射作用，则压力腔通过输入管道被施加以燃料高压作用，这个高压为此应使弹性的阀片克服予张紧力并和其密封表面一起从阀座上离开。通过在栓件上的可控制的环形隙缝结果就实现了燃料喷射作用，其与公知的节流栓喷嘴相类似。喷射过程的结束可通过使输入压力腔中的高压中断来加以控制。但是这种公知的燃料喷射阀具有缺点是，它不适合用于直接喷射的内燃机，因为，用这种阀仅仅可以实现一个单一的和栓件共轴向指向的喷射流。
具有权利要求1特征部分的本发明内燃机用燃料喷射阀与现有技术相比具有优点是，就其结构而言，从现在起的简单的片件喷嘴就可以应用到直接喷射内燃机的燃料喷射装置上。这一点是以有利方式通过自由选择配置喷射口实现的而上述喷射口位于密封座之后接通。因此，现在就可以设置数个喷射口，它们应如此定位，即喷射流线在相对喷射阀轴线为一个确定的角度上喷射，为的是能够在直接喷射的内燃机中实现一个理想的燃料供给。为此，该阀座除了可以配置在一个轴向伸出的栓件上，还可以配置在一个在阀体端表面上固定的球体上，这样喷射阀的加工费用还可再一次减少。
同时在密封表面下游设置的喷射口可以直接设置的在最好是盘形阀片的球形变形结构中或者设置在一个分开的并载有密封表面的嵌入件中，该嵌入件插置在阀片中。这种阀片的两件结构具有优点是，可以应用不同的材料，因此，对于阀片来说，可以应用一种好弹性的材料，而阀片一嵌入件可以应用一种好强度和很耐用特性的材料。依此，应用一个分开的置有密封表面和喷射口的构件就能实现一个结构系统，其中，在应用一个通用阀体和一个标准化的阀片情况下，仅仅通过更换阀片嵌入件就能适应于相应的内燃机。
作为优选还可能的是，该完整的阀座几何结构和喷射口几何结构是借助一个按顺序要求的球嵌入件(例如球形支承球)组合在阀片中实现的，该球嵌入件与一个结构很简单的通过输入通道的排出孔在阀体端表面中构成的阀座配合作用。
另一个优点是通过栓件和阀片伸入燃烧室中实现的，因为以此方式，喷射口就可以导入内燃机的中央区域中。
将阀片固定在阀体上是借助张紧螺母实现的，同时，为了调节阀片的打开压力，在阀片和阀体之间安置一个调节片或调节环。为此特别有利的是，上述调节作用例如借助一个从外部可接近的螺母来承担，因为，以此方式，喷射阀的打开压力还可以在装配以后再从外部调节。
如果可以放弃可能的事后调节的话，作为优选还可能的是，将阀片焊接在一个阀体连接的环件上。
通过一个帽形的螺母将阀片之燃烧室侧的端面围住就能以有利的方式实现，将阀片的打开行程运动给以限定，以便确保在阀座和密封表面之间一个限定的流通横截面。
另一个优点是通过固定该可运动阀件(阀片)相对于栓件的转角位置来实现的，依此，在张紧螺母和阀片之间为摩擦接合时，不可能出现影响密封性的应力。
本发明另外的优点和有利的结构设置可从说明书，附图和权利要求中获知。
本发明用于内燃机燃料喷射阀的十一个实施例在附图中作了描绘并在下面的说明书中作详细阐述。
图1是本发明燃料喷射阀第一实施例纵剖图；图2是阀片和由阀栓构成的阀座的放大图3是第二实施例，其中，阀座通过球体构成；图4是第三实施例，其中使用一个带有密封面和喷射孔的嵌入件，其为截锥形并嵌入阀片中；图5和5A是第四实施例，其中，阀片嵌入件是部分球形结构，图6和6A是第五实施例，其中，阀片嵌入件是球形结构，它的球表面构成一个阀密封面，借助它使得该球形嵌入件与一个通入空腔中的输入通道排出孔配合作用；图7和7A是第六实施例，其具有在球体上形成的阀座和与阀座配合作用的锥形阀片嵌入件；图8和8A是第七实施例，其具有球形阀座和球形或半球形的属于盘形的阀片的变形结构；图9和10是第八和第九实施例，其中，张紧螺母以帽形方式围卡住阀片；图11是第十实施例，其中，设有阀座的栓件和阀片轴向上从阀体中伸出和伸入内燃机的燃烧室和图12是第十一实施例，其中，阀片和套筒是一体式结构。
在图1中描述的旋转对称的阀体1在其一端部具有一个连接结构3用于一个未描述的燃料喷射泵的输入管道，从连接结构3引出一个纵向通过阀体1的输入通道5，该通道5通至阀体1对着为内燃机燃烧室供油的端表面7处。这个端表面7同时限定一个空腔9，该腔9在图2描述的放大图第一实施例看出，它径向上往里指向被一个中央的轴向上伸出端表面7的栓件11限定，而径向上往外被一个套筒13限定。而且，该截锥形的栓件11用其截锥表面的一部分构成一个阀座15，其上，在予张力下靠置一个阀片17，它具有一个密封表面19并在燃烧室侧限定了上述空间9和最好由弹簧钢制成且在朝空腔9的方向上弯成拱形。该构成可运动阀件的盘形的阀片17，为此在栓件11的高度上具有一个截锥形的在朝燃烧室方向上伸出的变形结构21(深凹)，它的燃烧室侧的端部是球形的结构，同时，该变形结构21的内表面构成与阀座15配合作用的阀密封表面19。在栓件11之燃烧室侧的端部和变形结构21的底部之间为此构成一个袋洞形的空腔23，它在喷射方向上于下游连接在位于阀座15和密封表面19之间构成的密封横截面之后。并从此，至少一个喷射孔25，或最好数个喷孔15引入内燃机燃烧室内。
在阀片17的外边缘，通过套筒13的中间连接和借助一个张紧螺母27，它(17)被夹紧到阀体1上，为此，张紧螺母27具有一个复盖住阀片17之外边缘的领部29。为了确保在栓件11和阀片17之间有一个对于阀座密封性足够的定位作用，该阀片17的外直径设置得小于张紧螺母27的内直径，因此在装配时，阀片17可以相对栓件11最佳地对中。
在本发明燃料喷射阀上的一个喷射作用是通过喷射泵的输入通道5使空腔9填充了高压的燃烧实现的。这种压力建立的结果，阀片17以其密封表面19就可克服其予张紧力从阀座15上离开，因此，燃料沿着此时打开的密封横截面能到达袋洞形的空腔23中并继续通过喷射孔25到达被供能的内燃机之燃烧室。这种喷射作用通过燃料高压输入到空腔9的中断结束，由于其结果，在空腔9中的压力又重新下降到低于阀片17的予张力的力作用，所以阀表面19又密封地回弹到阀座15上。
在图3中表明的第二实施例之结构在至阀座15的配置以前相似于图1和2中描述的实施例。同时，阀座15此处通过一个在阀体1之端表面7中央固定的最好焊接的球体31构成，其表面构成阀座15，它(15)与阀片17的阀密封表面19配合作用。
图4表明一个第三实施例，其中，阀片17是两件式结构。为此，密封表面19和喷射孔25都安置在阀片嵌入件33上，它的变形结构21的形状与图2相一致并它(33)嵌入该阀片17之一个规定的容量孔35中。且密封地被固定。
图5和在放大的局部图5A中表明燃料喷射阀的第四实施例，其中，该阀片嵌入件33是中空球37的结构，在其对着空腔9的侧面上设置一个开口，它的壁部构成阀密封表面19并栓件11以其阀座15伸入上述中空球37的开口中。
在图6中描述的并在图6A中放大的第五实施例中，该阀座15通过输入通道5在阀体1之端表面7中的注入口构成。与这个阀座15配合作用的阀密封表面19为此在一个实球39上构成，它与阀片17相连接并被交叉的形成喷射孔25的通孔41所贯穿，通孔41从空腔9开始通至内燃机的燃烧室。同时，此处，与燃烧室持续相连的空腔9在燃料喷射阀的运行期间还承担前面图中的袋洞形空腔23的功能，并且在输入通道5中的压力直接作用到阀片17的密封表面19上。为使在喷射阀内部与燃烧室相连接的不利容积达到最小，为此套筒13置入这个在阀片17和阀体1之间的死容腔中，而且这个套筒13如此设置，即，它不会影响阀片17的打开运动和关闭运动。
在图7和7A中描述的第六实施例是一个组合方案，它包括在球体31上构成的阀座15和在阀片嵌入件33上安置的密封表面19如图3和4所示。在图8中描述的和图8A中放大描述的第七实施例与图3描述的第二实施例之区别仅仅在于置在阀片17上变形结构21的形状，它(21)现在是半球形的结构，同时，在球底部和阀座球体31之间形成的袋洞形空腔23是受到限制的，为的是减小不利的容积，并从空腔23引出喷射开孔25。
在图9中描述的第八实施例中，该阀片17是类似钟形带法兰凸边的结构，同时，该张紧螺母27通过一个环台肩43将阀片17直接挤压到阀体1的端表面7上。为此，该张紧螺母27的领部29沿径向如此往里边延伸，即它朝阀片17延伸至形成一个环形的并可调节的隙缝尺寸S，同时该隙缝尺寸S的数量可确定阀片17的最大开启行程。
在图10中描述的第九实施例与第8实施例之区别仅仅在于，在阀体1的端表面7和阀片17之间张紧一个调节环45，通过其强度或变形，该阀片17相对阀体1的轴向位置和依此使阀密封表面19靠置在阀座15上的予紧力或燃料喷射阀的开启压力就可以调节。
在图11表示的第十实施例中，栓件11和阀片17从张紧螺母27的覆盖中伸出至内燃机的燃烧室中，因此，阀片17在压力对空腔9施加作用期间，除了在阀体1的轴向上有一个变形外还借助一个径向的伸缩(呼吸)来控制在阀座15和阀密封表面19之间的开启横截面。
在图12表明的第十一实施例中，该阀片17与套筒13设置为一体的结构，其他的与图1相类似。除了节省结构件的优点外，此外还省去一个密封接缝问题，因此在减小了密封问题的同时还导致加工成本的降低。另一个优点是，连续地过度到套筒的过度区域，由于它，在阀片的夹紧位置上可以减小应力。
依此，用本发明燃料喷射阀可以实现，带孔喷嘴具有结构简单的优点，同时可实现与阀片喷嘴相连接应用的优点，这样，在应用较少的结构件情况下就可确保一个高度的性能可靠性。
权利要求
1.内燃机燃料喷射阀具有一个阀体(1)，其带一个位置固定的阀座(15)和一个可运动的阀件(17)，其具有一个弹性可调的壁部，壁部的边缘被固定在阀体(1)上并且阀件(17)与阀体(1)的端表面(7)一起形成一个空腔(9)，并且它(9)另一方面与在可调节壁上限定的为内燃机供能的燃烧室分开；还具有一个被一燃料高压源供料的输入通道(5)，它通入空腔(9)中和具有一个在可运动阀件(17)上的阀密封表面(19)，该阀件(17)的密封表面(19)在固定阀座(15)上游存在的燃烧高压作用下可从固定的阀座(15)上离开并同时，至少一个在阀密封表面(19)之下游安置的喷射开口(25)与输入通道(5)相连接，其特征在于作为喷射口(25)设置至少一个几何形状确定的喷射孔，它在阀密封表面(19)的下游贯穿该可运动的阀件(17)。
2，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀座(15)在一个与阀体(1)的轴线共轴的并从阀体(1)的燃烧室侧的端表面(7)伸出的栓件(11)上构成，栓件的横截面在朝制成阀片的可运动阀件(17)的方向上是缩小的；该可运动的阀件(17)具有一个在阀密封表面(19)上连接的深凹结构(21)，由此深凹引出喷射孔。
3，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀座(15)通过一个在阀体(1)之燃烧室侧的端表面(7)上固定的球体(31)构成。
4，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该喷射口(25)安置在一个在朝燃烧室的方向上从最好设置为盘形阀片(17)的可运动阀件的端表面伸出的变形结构(21)内，它(21)用其对着空腔(9)的壁部一部分构成密封表面(19)，同时，在密封表面(19)和喷射口(25)之间留有一个袋洞形的空腔(23)。
5，按权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀片(17)之置有喷射口(25)的变形结构(21)是在其(17)燃烧室侧的端部上构成的球形结构，同时，喷射口(25)最好相对轴线对称地错开安置。
6，按权利要求4所述燃料喷射阀，其特征在于该阀片(17)之置有喷射口(25)的变形结构(21)与阀片(17)为一体式结构。
7，按权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于置有喷射口的变形结构是通过一个与阀片(17)压力密封连接的阀片嵌入件(33)构成的。
8，按权利要求7所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀片嵌入件(33)，是带有球形顶部的中空截锥形结构。
9，按权利要求7所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀片嵌入件(33)是中空的部分球形体的结构。
10，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该阀座(15)通过在阀体(1)之燃烧室侧的端表面(7)上输入通道(5)的对着空腔(9)的排出口构成；在可运动的壁部上固定一个球体(39)，它用其一部分壁表面构成与阀座(15)配合作用的阀密封表面(19)；它(39)具有数个喷射通道(41)，其一个端部总是持续地与空腔(9)相连，其另一端部持续地与燃烧室相连接。
11，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该可运动的阀件(17)借助一个张紧螺母(27)固定在阀体(1)上。
12，按权利要求11所述的燃料喷射阀，其特征在于在可运动阀件(17)和阀体(1)之间设置一个套筒(13)或一个调节环(45)。
13，按权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于置有阀座(15)的栓件(11)伸入内燃机的燃烧室中，因此，一部分阀片(17)同样构成中空柱形的结构。
14，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该可运动的阀件(17)与阀体(1)焊接一起。
15，按权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于该可运动的阀件(17)与一个在阀件(17)和阀体(1)之间可插入的套筒(13)设置成一体的结构。
全文摘要
内燃机燃料喷射阀具有一个阀体(1)，在其燃烧室侧的端部上设置一个与输入通道(5)相连的空腔(9)，它径向往里边指向上被一个轴向上从阀体(1)的燃烧室侧的端表面(7)伸出的并载有阀座(15)的栓件(11)所限定、还具有一个相对为内燃机供能的燃烧室限定出空腔(9)的并在阀体(1)的外边缘区域上固紧的弹性阀片(17)，在阀片(17)上设置一个在阀座(15)上以应力密封安置的阀密封表面(19)，同时，阀片(17)具有喷射口(25)，它们安置在阀片(17)上并在燃料喷射流方向上位于密封表面(19)的后边。
文档编号F02M61/04GK1141664SQ95191711
公开日1997年1月29日 申请日期1995年11月15日 优先权日1994年12月20日
发明者卡尔·霍夫曼, 德特勒夫·波茨, 冈特·莱文茨, 乌韦·格登, 斯特凡·豪格 申请人:罗伯特·博施有限公司