專利名稱：尤其用于柴油噴射系統(tǒng)的噴油嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴油嘴，尤其用于柴油噴射系統(tǒng)的噴油嘴，它具有一個(gè)直接與噴嘴針相連的控制活塞，該活塞可縱向移動(dòng)地設(shè)在一個(gè)控制汽缸內(nèi)并與之形成一個(gè)控制室，該控制室通過(guò)一個(gè)流入節(jié)流閥與一個(gè)燃料高壓源相連并通過(guò)一個(gè)流出節(jié)流閥與一個(gè)低壓室相連，在此，流出節(jié)流閥可借助一個(gè)流出控制閥打開(kāi)和關(guān)閉，該流出控制閥與一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)與一個(gè)控制單元相連。
開(kāi)頭所述形式的閥以1300par或更高的燃料壓力(在柴油機(jī)方式情況下)工作。噴射量依照電動(dòng)機(jī)參數(shù)通過(guò)一個(gè)液壓控制器測(cè)得。在此，系統(tǒng)的控制通過(guò)快速電磁的或壓電陶瓷的執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)。
目前的液壓控制器的技術(shù)現(xiàn)狀和缺點(diǎn)將參照?qǐng)D6，即一個(gè)常規(guī)的柴油系統(tǒng)噴油嘴的縱截面圖說(shuō)明。
以高壓力通過(guò)入口2向該噴油嘴體1輸送燃料。該燃料壓力一方面通過(guò)輸送管道3被送到噴嘴4，而另一方面通過(guò)入口節(jié)流閥5送到控制室6?？刂苹钊?與噴嘴4內(nèi)的噴嘴針8直接接觸。
由于控制活塞7相對(duì)于噴嘴針8的壓肩的面積比較大，噴嘴4保持關(guān)閉，噴射不發(fā)生。
為開(kāi)始進(jìn)行噴射，控制閥10通過(guò)在此由銷9代表的電(磁或壓電陶瓷)系統(tǒng)被打開(kāi)并因此通過(guò)流出節(jié)流閥11使控制室6卸載。因此，作用在噴嘴針8的壓肩上的高的燃料壓力本身上升，噴射由此開(kāi)始。噴射一直進(jìn)行到電系統(tǒng)或彈簧力將控制閥10關(guān)閉，而流過(guò)入口節(jié)流閥5的燃料使控制室6內(nèi)的壓力重新升高并由此使噴嘴針8關(guān)閉。也就是噴嘴針8的關(guān)閉由此達(dá)到噴射過(guò)程的結(jié)束受液壓力支持。
在此具有缺點(diǎn)的是，出口節(jié)流閥11打開(kāi)后，即在噴射過(guò)程中，入口節(jié)流閥5保持完全打開(kāi)，因此，高壓燃料隨著控制室6的卸載而隨后流入控制室6。這防礙了系統(tǒng)的快速反應(yīng)并因此導(dǎo)致了相當(dāng)大的能量損失。僅僅由于這種不精密的工作方式造成的液壓控制損失就占到總損失功率的15％。
已經(jīng)有人提出過(guò)要消除上述缺點(diǎn)的噴油嘴結(jié)構(gòu)。
如德國(guó)專利DE 179 16 220提出的這樣的結(jié)構(gòu)具有橫放的雙座閥，除制造費(fèi)用高外，控制系統(tǒng)也復(fù)雜。
在另外的，如DE 44 17 950公開(kāi)的情況中，控制閥設(shè)在真正的噴油嘴之外，且噴嘴針連同其它構(gòu)件一起由一件組成，不適合于快速噴射。
其它已公開(kāi)的形式也具有復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
柴油系統(tǒng)的噴油嘴需要量大。因此，它必須技術(shù)可靠和便于制造。
本發(fā)明的目的是，在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下，改善液壓控制系統(tǒng)，以便尤其在將來(lái)更細(xì)分的噴射過(guò)程(多射流系統(tǒng))中，可完成精確和快速的控制過(guò)程。
按照本發(fā)明，上述目的將通過(guò)以下方式達(dá)到，即設(shè)置一個(gè)入口控制閥，借此，入口節(jié)流閥可與出口控制閥相反地關(guān)閉和打開(kāi)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式具有從屬權(quán)利要求2至9所述特征。
下面將以三個(gè)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。


圖1噴油嘴的縱截面圖，其中，控制優(yōu)選地通過(guò)一個(gè)電磁元件實(shí)現(xiàn)，圖2圖1中不噴射時(shí)的上部截面，圖3進(jìn)行噴射時(shí)的相同截面，圖4當(dāng)噴射器由壓電陶瓷執(zhí)行元件控制時(shí)的相同截面，圖5類似于圖2和3的上部截面，但是入口控制閥變化位置不同，圖6常規(guī)噴油嘴的縱截面。
在第一實(shí)施例中，圖1示出了噴油嘴體1，在其內(nèi)部裝有一個(gè)汽缸12。在汽缸12內(nèi)設(shè)有一個(gè)控制活塞7和帶有出口控制閥10的出口節(jié)流閥11?？刂苹钊?直接與噴嘴4內(nèi)的噴嘴針8相連。
按照本發(fā)明，入口節(jié)流閥同樣設(shè)有一個(gè)控制閥，即入口控制閥13。專門(mén)設(shè)置的、起執(zhí)行元件作用的控制銷14同時(shí)操縱兩個(gè)閥。在此，出口控制閥10直接地受控制而入口控制閥13借助一個(gè)壓力銷釘15由一個(gè)位于控制銷14上的控制邊楞16操縱控制。因此，控制銷14以簡(jiǎn)單方式控制兩個(gè)控制閥。
圖2至4示出了噴油嘴的放大上部截面圖。高壓燃料經(jīng)入口2并通過(guò)輸送通道3一方面送達(dá)噴嘴4，另一方面送達(dá)入口控制閥13的閥室17。在圖2所示情況下應(yīng)當(dāng)不發(fā)生噴射。因此，由彈簧施載的控制銷14使出口控制閥10保持關(guān)閉，而控制邊楞16借助壓力銷釘15入口控制閥13保持打開(kāi)。因此，高液壓通過(guò)通道18傳到控制室6內(nèi)，而控制活塞7保持噴嘴4關(guān)閉。
如圖3所示，當(dāng)一電磁元件將控制銷14升起時(shí)，出口控制閥10打開(kāi)，而控制室6及通道18被卸壓。同時(shí)，控制邊楞16使壓力銷釘15松開(kāi)，由第一壓簧支撐的入口控制閥13由于控制室6內(nèi)壓力下降而沖擊式關(guān)閉。因此高壓燃料不能再流入控制室6內(nèi)，因此控制室6被快速卸壓。系統(tǒng)的液壓控制器因此工作更精確，液壓損失控制量明顯降低。從控制室6流出的燃料通過(guò)出口20(或多個(gè)出口)到達(dá)一個(gè)低壓室，從噴嘴4和控制活塞7/汽缸12結(jié)合處漏出的燃料也通過(guò)回流通道流回低壓室內(nèi)。
為了結(jié)束噴射，控制銷14被移到它的下位。它關(guān)閉出口控制閥，同時(shí)，借助其控制邊楞16和壓力銷釘15打開(kāi)入口控制閥13。高液壓通過(guò)通道18重新沖擊式地對(duì)控制活塞17施載，噴嘴4象結(jié)束噴射時(shí)所要求的那樣被快速關(guān)閉。
圖4示出了第二實(shí)施例，其中，采用壓電陶瓷元件為控制單元。在此，出口控制閥10構(gòu)成為向內(nèi)打開(kāi)的閥，這與圖2相反。壓簧22由一個(gè)推桿23打開(kāi)。壓電陶瓷元件24相對(duì)于噴油嘴體1的中心呈偏心安排。在起執(zhí)行元件作用的推桿26與控制閥10以及13之間插進(jìn)一個(gè)雙臂桿，優(yōu)選地構(gòu)成為一種肘形扛桿，使得可以交替地用前述的精神操縱這兩個(gè)閥門(mén)。在不噴射狀態(tài)下，出口控制閥10關(guān)閉，而入口控制閥13打開(kāi)，高液壓的工作壓力通過(guò)通道18傳到控制室6內(nèi)。在噴射狀態(tài)下，執(zhí)行元件推桿26這樣操縱肘形扛桿25，即通過(guò)執(zhí)行元件的偏心加強(qiáng)了，出口控制閥10被打開(kāi)和入口控制閥13被關(guān)閉。在噴射結(jié)束時(shí)，執(zhí)行元件推桿26將肘形扛桿25松開(kāi)，閥10被關(guān)閉，而閥13被打開(kāi)。在此，一個(gè)圖4中未示出的任意結(jié)構(gòu)形式的彈簧促使肘形扛桿25移回。
控制閥10也可設(shè)置成與圖1至4所示方式不同。進(jìn)氣控制閥13和壓力銷釘15組合在一起實(shí)施成例如受引導(dǎo)的錐座閥。出口控制閥10和推桿23也可設(shè)置成單一的構(gòu)件。
在圖5中，改變?nèi)肟诳刂崎y13的位置，使之能夠把噴油嘴的頭部做得較狹長(zhǎng)。這在安裝空間特別有限時(shí)是有利的。在此，壓力銷釘15及入口控制閥13與控制銷14平行安排，高壓燃料在此通過(guò)輸送通道3的轉(zhuǎn)角末端通到閥室17。通道18由兩個(gè)互成銳角走行的孔組成。工作方式與圖2和3所示的過(guò)程相當(dāng)。彈簧力通過(guò)控制銷14保持出口控制閥10關(guān)閉。同時(shí)，由橋板27將壓力銷釘15擠壓在其下止檔位并保持入口控制閥13打開(kāi)。因此，高液壓從輸送通道3起經(jīng)過(guò)打開(kāi)的入口控制閥13和通道18，傳到控制室6內(nèi)并保持噴嘴針關(guān)閉。當(dāng)控制銷14由電磁體升起時(shí)，出口閥10打開(kāi)，而入口控制閥13關(guān)閉。高壓燃料不能流入控制室6內(nèi)，控制室6被很快卸載。噴射一直進(jìn)行到控制銷14將出口閥10關(guān)閉并同時(shí)通過(guò)壓力銷釘15打開(kāi)入口控制閥。被沖擊式施壓的燃料因此可流入控制室6內(nèi)并快速結(jié)束噴射。
橋邊27可實(shí)施成具有一定的彈性。在入口控制閥13打開(kāi)時(shí)，壓力銷釘15的止檔28可同時(shí)形成壓力銷釘?shù)拿芊狻?br> 符號(hào)表1 噴油嘴體2 流入口3 輸送通道4 噴嘴5 入口節(jié)流閥6 控制室7 控制活塞8 噴嘴針9 螺栓10 出口控制閥11 出口節(jié)流閥12 汽缸13 入口控制閥14 控制銷15 壓力銷釘
16 控制邊楞17 閥室18 通道19 第一壓簧20 排出孔21 回流通道22 第二壓簧23 推桿24 執(zhí)行元件25 肘形扛桿26 執(zhí)行元件推桿27 橋片28 止檔
權(quán)利要求
1.噴油嘴，尤其是柴油噴射系統(tǒng)的噴油嘴，它具有一個(gè)直接與噴嘴針相連的控制活塞，該控制活塞可縱向移動(dòng)地安排在一個(gè)控制汽缸內(nèi)并與之形成一個(gè)控制室，它通過(guò)一個(gè)入口節(jié)流閥與一個(gè)燃料高壓源相連并通過(guò)一個(gè)出口節(jié)流閥與一個(gè)低壓室相連，其中，出口節(jié)流閥可由一個(gè)出口控制閥打開(kāi)和關(guān)閉，該出口控制閥與一個(gè)與控制單元相連的執(zhí)行元件相連，其特征是，設(shè)有一個(gè)入口控制閥(13)，借此，入口節(jié)流閥(5)與出口控制閥(10)相反地關(guān)閉和打開(kāi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的噴油嘴，其特征是，執(zhí)行元件(14，26)同時(shí)與入口控制閥(13)存在控制上的作用關(guān)聯(lián)。
3.按照權(quán)利要求1所述的噴油嘴，其特征是，一個(gè)第二執(zhí)行元件(15)與入口控制閥(13)控制上關(guān)聯(lián)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的噴油嘴，其特征是，入口控制閥(13)可借助執(zhí)行元件(14，26)并通過(guò)一個(gè)位于執(zhí)行元件(14)上的控制邊楞(16)或一個(gè)橋邊(27)直接地或通過(guò)一個(gè)接在執(zhí)行元件(26)上的兩臂的肘形扛桿(25)操縱。
5.按照權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)所述的噴油嘴，其特征是，執(zhí)行元件作為第一活塞(14)構(gòu)成在第一控制汽缸內(nèi)，一方面在后者的汽缸室內(nèi)伸出一個(gè)排放孔(20)，而另一方面，具有與第二控制汽缸的連接，所述連接可由執(zhí)行元件打開(kāi)或關(guān)閉，在第二控制汽缸內(nèi)設(shè)有一個(gè)第二控制活塞(15)，它與入口控制閥(13)控制上關(guān)聯(lián)。
6.按照權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的噴油嘴，其特征是，入口控制閥(13)插入在向汽缸(12)內(nèi)延伸的輸送通道(3)的路徑和通往控制室(6)的通道(18)的路徑之間。
7.按照權(quán)利要求1至6之任一項(xiàng)所述的噴油嘴，其特征是，作為控制單元，采用的是壓電陶瓷執(zhí)行元件(24)。
8.按照權(quán)利要求3，6或7之任一項(xiàng)所述的噴油嘴，其特征是，第二執(zhí)行元件(15)與構(gòu)成為第二壓電陶瓷執(zhí)行元件的第二控制單元相連。
9.按照權(quán)利要求7所述的噴油嘴，其特征是，執(zhí)行元件(24)的軸線相對(duì)于噴油嘴體(1)的系統(tǒng)中心偏心地安排。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴油嘴,尤其是柴油噴射系統(tǒng)的噴油嘴(1),它設(shè)有一個(gè)直接與噴嘴針相連的控制活塞(7),該活塞可縱向移動(dòng)地設(shè)在一個(gè)控制汽缸(12)內(nèi)并與之形成一個(gè)控制室(6),該控制室通過(guò)一個(gè)入口節(jié)流閥(18)與一個(gè)燃料高壓源相連并通過(guò)一個(gè)出口節(jié)流閥(11)與一個(gè)低壓室相連。
文檔編號(hào)F02M63/00GK1377444SQ00813855
公開(kāi)日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2000年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月5日
發(fā)明者赫爾曼·戈勒 申請(qǐng)人:赫爾曼·戈勒