專利名稱：噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中的噴射器，尤其涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的共軌噴射器。
背景技術(shù)：
EP 1 612 403 Al描述了一種共軌噴射器，其具有一個(gè)在軸向上壓力平衡的控制閥(伺服閥)，該控制閥用于阻斷和打開來自控制室的燃料流出通道。借助該控制閥可以影響控制室內(nèi)部的燃料壓力，其中，控制室持久地通過流入節(jié)流裝置被供應(yīng)處于高壓下的燃料。通過控制室內(nèi)部的燃料壓力的變化使得閥元件在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)，其中，閥元件在其打開位置時(shí)將燃料流釋放到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中?？刂崎y包括一個(gè)在軸向上可借助電磁致動(dòng)器移動(dòng)的閥套，該閥套構(gòu)造在一個(gè)與閥體構(gòu)成一體的導(dǎo)向銷上導(dǎo)向。閥套僅僅徑向外部地限定控制閥的、由導(dǎo)向銷的直徑縮小區(qū)段構(gòu)成的閥室，從而閥室內(nèi)部的處于高壓下的燃料不會(huì)在閥套上作用打開力或關(guān)閉力。由于該特性，該控制閥適合用于通斷非常高的壓力。因?yàn)樘幱诟邏合碌娜剂媳仨毻ㄟ^閥體中的豎直的流出通道和側(cè)向的與該流出通道相交的橫向孔流入閥室內(nèi)，所以這類控制閥的微型化受到限制。在燃料壓力超過2000巴的情況下，出于強(qiáng)度上的考慮，只能實(shí)現(xiàn)相對(duì)大的閥座直徑，因?yàn)榉駝t的話存在閥體在上述的孔相交部的區(qū)域中破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，申請(qǐng)人(迄今為止)開發(fā)了業(yè)內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)，在該現(xiàn)有技術(shù)中，閥套包圍一個(gè)與閥體分開的壓力銷，該壓力銷僅具有以下任務(wù)沿軸向朝上地對(duì)位于閥套內(nèi)部的閥室進(jìn)行密封。通過將閥體和壓力銷分開， 一方面消除了在閥體內(nèi)制造復(fù)雜的交錯(cuò)孔的必要性，由此尤其是消除了迄今為止的閥體的被加載高的拉應(yīng)力的區(qū)域。因此，閥座直徑可以設(shè)計(jì)得比在由EP1 612 403 Al公開的現(xiàn)有技術(shù)中的閥座直徑明顯更小。但是缺點(diǎn)是必須在閥體中為閥套設(shè)置在閥套的外圓周上的導(dǎo)向件。而這會(huì)導(dǎo)致由于外部的、在軸向上延伸的、圓周封閉的導(dǎo)向件，閥體的制造變得復(fù)雜。尤其是，閥套座不再自由地位于閥體的表面上，而是沿軸向下降到閥套的導(dǎo)向件中，使得閥套座必須通過易損的磨銷進(jìn)行加工。同樣對(duì)于應(yīng)當(dāng)對(duì)閥套座設(shè)置覆層的情況，該閥套座對(duì)于覆層過程而言是非常難接近的，這使覆層變得更困難。此外，出于制造技術(shù)上的考慮，位于導(dǎo)向件底部的閥套座只能構(gòu)造為平面座或者凹形的錐形座，但是不能構(gòu)造為凸形的錐形座。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有控制閥的噴射器，該控制閥具有一個(gè)可軸向移動(dòng)的閥套，該控制閥一方面易于制造，另一方面避免了制造問題。
該目的通過權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中給出。由至少兩個(gè)在說明書、權(quán)利要求書和/或附圖中給出的特征組成的所有組合都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在給出值范圍的情況下，位于所述邊界內(nèi)的值也作為邊界值公開并且是可任意采用的。
本發(fā)明的構(gòu)思在于閥套以其外徑在導(dǎo)向元件中軸向移動(dòng)地導(dǎo)向，該導(dǎo)向元件構(gòu)造為與閥體分開的構(gòu)件，但是被固定在該閥體上。該設(shè)計(jì)形式的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)向元件可以在制造出用于閥套的閥座之后才被固定到閥體上，從而閥座可以以常見方式制造，因?yàn)殚y體、尤其是閥座是可(從上方)自由地接近的。還可以將閥座構(gòu)造為任意的錐形座形式，也優(yōu)選構(gòu)造為凸形的錐形座形狀?？蛇x的覆層工藝的可行性也變得容易。為此，與用于對(duì)閥套導(dǎo)向的、在內(nèi)圓周上待打磨的導(dǎo)向孔相比，該導(dǎo)向元件更容易制造。由于設(shè)置有單獨(dú)的、隨后可固定在閥體上的、用于在閥套的外圓周上對(duì)該閥套進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向元件，因而可以省去借助導(dǎo)向銷在閥套的內(nèi)圓周上對(duì)該閥套進(jìn)行導(dǎo)向。這又導(dǎo)致可以省去在閥套的內(nèi)圓周上對(duì)閥套進(jìn)行導(dǎo)向所需的、用于導(dǎo)出燃料的交錯(cuò)孔，由此顯著地提高了閥體的強(qiáng)度。
在一種特別有利的實(shí)施方式中，導(dǎo)向元件構(gòu)造為套筒，尤其是圓柱形套筒，該套筒的內(nèi)徑至少分區(qū)段地對(duì)應(yīng)于閥套的外徑加上(最小的)導(dǎo)向間隙。優(yōu)選地，圓柱形套筒的端面在軸向上與一錨定板間隔開，該錨定板與閥套在作用上相連、尤其是與該閥套構(gòu)成一體并且在徑向上延伸。為了對(duì)位于閥套徑向內(nèi)部的控制室進(jìn)行密封，有利的是設(shè)置壓力銷，從控制室流出的燃料在軸向上朝上地對(duì)該壓力銷進(jìn)行壓力加載。壓力銷的外徑相當(dāng)于閥套的內(nèi)徑減去一最小間隙。壓力銷沿著軸向向上支撐在一個(gè)噴射器構(gòu) 件上，尤其是支撐在電磁裝置的保持體上。在此可以想到優(yōu)選不起導(dǎo)向 作用的壓力銷在軸向上借助支撐在閥體上的彈簧朝著電磁裝置的方向進(jìn)行 彈簧壓力加載。
在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中有利的是導(dǎo)向元件借助壓配合固定在閥體上。 該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是無需附加的固定裝置。這種類型的固定尤其適合于套 筒形(管形)構(gòu)造的導(dǎo)向元件，該導(dǎo)向元件在軸向上壓靠到閥體上。在此 有利的是導(dǎo)向元件至少在壓配合的區(qū)域內(nèi)在徑向上是可彈性變形的，以 便改善夾緊作用。
為了保證導(dǎo)向元件在閥體上的優(yōu)化保持，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中規(guī)定 導(dǎo)向元件固定在閥體的尤其稍微錐形的區(qū)段上。為了實(shí)現(xiàn)壓配合，有利的 是在將導(dǎo)向元件固定到所述錐形區(qū)段上之前，導(dǎo)向元件的相應(yīng)的內(nèi)錐的 錐角尤其是稍小于閥體的錐形區(qū)段的錐角。優(yōu)選地，壓配合構(gòu)造為所謂的
莫氏錐配合(Morsekegelpassung)，如已知的例如用于將刀具固定到刀桿上 的莫氏錐配合。
如以上所述，閥體的錐形區(qū)段的錐角(錐形區(qū)段的對(duì)稱軸線和錐形區(qū) 段的傾斜外圍面之間的角度)小、尤其是非常小，優(yōu)選的是該錐角小于約 10° 、尤其小于約5。。特別優(yōu)選的是，錐形區(qū)段的錐度在約0.5。和約2.5° 之間的范圍內(nèi)。在此有利的是，導(dǎo)向元件的內(nèi)錐的角度(內(nèi)錐的對(duì)稱軸線
和內(nèi)錐的傾斜內(nèi)圍面之間的角度)比閥體的錐形區(qū)段的錐角小約o.r至約
1.5° ，優(yōu)選小約0.25。至約0.75° 。
在制造技術(shù)方面有利的一種實(shí)施方式中，閥座與閥體的錐形區(qū)段緊密 相鄰地設(shè)置在閥體上，導(dǎo)向元件固定在該錐形區(qū)段上。優(yōu)選的是，闊座構(gòu) 造為凸形的錐形座，其中，錐面的角度比閥體的用于固定的錐形區(qū)段的角 度顯著更平坦。此外可以想到的是將閥座構(gòu)造為平面座，或者甚至構(gòu)造為 凹形的錐形座。
為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向元件和閥體之間的壓配合，存在各種可能性。根據(jù)第一 變型，導(dǎo)向元件以連續(xù)的接觸面貼靠在閥體上，尤其是貼靠在閥體的錐形 區(qū)段上。
作為替代可以想到，接觸面優(yōu)選通過自由位置、即導(dǎo)向元件和/或閥體 上的不產(chǎn)生接觸的區(qū)域而尤其是環(huán)形中斷的。在該實(shí)施方式中，在導(dǎo)向元件和閥體之間構(gòu)造有兩個(gè)尤其環(huán)形的、在軸向上通過自由位置間隔開的接 觸區(qū)域，由此可以改善夾緊作用。
為了在控制閥打開的情況下，即在閥套抬起的情況下，從控制室溢流 出的燃料量(控制量)能夠自由地朝著噴射器的低壓區(qū)域的方向流出，必 須在閥套內(nèi)部提供來自燃料容積的流出通道。為此，有利的是在導(dǎo)向元件 中設(shè)置至少一個(gè)橫向孔。在此，橫向孔不一定要與閥套的縱向中軸線正交 地延伸，而是也可以傾斜地設(shè)置。作為補(bǔ)充或替代，可以想到閥套在其 外圓周上和/或?qū)蛟谄鋬?nèi)圓周上配設(shè)有至少一個(gè)表面磨削部 (Flachenanschliff)，用于構(gòu)成軸向的流出通道。同樣可以在閥體上設(shè)置流 出孔或流出通道，控制量能夠通過該流出通道或這些流出通道尤其是向下 地、在導(dǎo)向元件的下部向外地流到低壓區(qū)域中。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和獨(dú)特性由接下來對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述以及 借助附圖給出；附圖中-
圖l示出共軌噴射器構(gòu)造的噴射器的非常示意性的局部圖；和 圖2同樣以非常示意性的局部圖示出噴射器的一種替代實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
在圖中，相同的構(gòu)件和具有相同功能的構(gòu)件用相同的附圖標(biāo)記表示。
在圖1中非常示意性地示出一種構(gòu)造為共軌噴射器的噴射器1的剖視 圖，該噴射器1用于將燃料噴射到未示出的內(nèi)燃機(jī)燃燒室中。圖1僅應(yīng)闡 述噴射器的工作原理，其中，所示的大小比例并不相應(yīng)于真實(shí)的大小比例。
該噴射器1包括一個(gè)僅部分地示出的、 一體的或多部分的閥元件2，該 閥元件2可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。在閥元件的打開位置中(在 圖紙平面中向上移動(dòng))，閥元件2使燃料流從壓力室3通過未示出的噴嘴孔 結(jié)構(gòu)釋放到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中。
閥元件2以上端面4界定控制室5。該控制室5設(shè)置在閥體6的一個(gè)伸 入壓力室3中的套筒狀的區(qū)段的徑向內(nèi)部。
安置在閥體6的套筒狀的區(qū)段中的流入節(jié)流裝置7通到控制室5中， 通過該流入節(jié)流裝置7給控制室5供應(yīng)來自壓力室3的燃料。該壓力室3又由燃料供應(yīng)管路8供應(yīng)來自燃料高壓存儲(chǔ)器9 (油軌)的處于高壓下的燃 料。燃料高壓存儲(chǔ)器9由一個(gè)尤其構(gòu)造為徑向活塞泵的高壓泵IO供應(yīng)來自 處于低壓下的存儲(chǔ)容器11中的燃料。稍后還將闡述的燃料控制量從噴射器 的低壓區(qū)域12經(jīng)過噴射器回流管13流到存儲(chǔ)容器11中。
一個(gè)沿軸向安置在閥體6中的流出通道14從控制室5通出。該流出通 道5配設(shè)有流出節(jié)流裝置15，或者構(gòu)造為這樣的流出節(jié)流裝置。流出通道 14在它的位于圖紙平面的上方區(qū)段中擴(kuò)寬并且通到閥室16中，控制閥18 (伺服閥)的閥體6以及一個(gè)在軸向上與該閥體相鄰的閥套17徑向外部地 界定該閥室16。一個(gè)可軸向移動(dòng)地受支撐的壓力銷19在軸向上朝上界定了 控制閥18的閥室16，處于該閥室16內(nèi)部的燃料沿軸向在圖紙平面中向上 將該壓力銷19壓靠在流出短管36上。為此，壓力銷19穿過電磁裝置21 的支撐體20中的孔37。在壓力銷19的在圖紙平面中的上方區(qū)域中，壓力 銷19受套筒22導(dǎo)向，該套筒22被關(guān)閉彈簧23以彈簧力加載到流出短管 36上，該關(guān)閉彈簧23支撐在一個(gè)與閥套17構(gòu)造為一體的銜鐵板24上。關(guān) 閉彈簧23同時(shí)以彈簧力沿軸向在圖紙平面內(nèi)向下將銜鐵板24和由此將閥 套加載到控制閥18的構(gòu)造在閥體6上的、成形為錐形座的閥座25上。替 代地，關(guān)閉彈簧支撐在電磁裝置21的支撐體20的環(huán)形肩上。
由于事實(shí)上閥套17不具有在軸向上作用的、供閥室內(nèi)部的燃料作用的 壓力作用面，因而控制閥18指的是一種在軸向上壓力平衡的伺服閥。
空心圓柱形的、套筒狀的導(dǎo)向元件26設(shè)置用于在閥套17的外圓周上 對(duì)閥套17進(jìn)行導(dǎo)向。該導(dǎo)向元件26借助壓配合固定在閥體6的錐形區(qū)段 27上，其中，為了清晰起見，所示的錐形區(qū)段27的外錐角a顯著地大于 在現(xiàn)實(shí)中優(yōu)選構(gòu)造的外錐角。在現(xiàn)實(shí)中，在該實(shí)施例中，錐面28和平行于 控制閥18的縱向中軸線L的軸線之間的錐角a為約r 。
導(dǎo)向元件26的背離錐形區(qū)段27的端面29設(shè)置成與銜鐵板24的下側(cè) 面間隔軸向距離。如圖l所示，閥座25設(shè)置在錐形區(qū)段27或者錐面28(錐 形面)的徑向內(nèi)部。
導(dǎo)向元件26借助壓配合固定在閥體6的錐形區(qū)段27上。在裝配好的 狀態(tài)下，內(nèi)錐30的錐角卩如閥體6的錐形區(qū)段27的錐角a—樣為1° 。 在裝配之前，內(nèi)錐30的錐角|3總是稍小于錐角a。在將導(dǎo)向元件26壓靠 到錐形區(qū)段27上的過程中，內(nèi)錐30在徑向上向外彈性地?cái)U(kuò)寬，以便提高200880015754.7 夾緊作用。導(dǎo)向元件26和閥體6的錐形區(qū)段27之間的所示力鎖合的連接 是一種莫氏錐配合。
在導(dǎo)向元件26中安置有兩個(gè)在閥座25的高度上相對(duì)地設(shè)置的、稍微 傾斜地延伸的橫向孔31、 32,在控制閥18的閥套17從閥座25上抬起的情 況下，燃料能夠從閥室16通過所述橫向孔31、 32流入噴射器的包圍導(dǎo)向 元件26的低壓區(qū)域12中。燃料可以從該低壓區(qū)域12通過噴射器回流管13 流向存儲(chǔ)容器ll。
為了打開閥元件2，控制室5中的壓力必須下降。為此，通過對(duì)電磁裝 置21的通電，閥套17從圖1中所示的位置在圖紙平面中向上移動(dòng)，使得 燃料能夠經(jīng)過安置在錐形區(qū)段27中的、中央的流出通道14流入閥室16中， 并且能夠從閥室16出發(fā)在閥套的下方沿著徑向流動(dòng)穿過橫向孔31、 32流 入低壓區(qū)域12中，并且能夠從該低壓區(qū)域流向噴射器回流管13。
作為在流出通道14中構(gòu)造流出節(jié)流裝置15的補(bǔ)充或替代，橫向孔31、 32本身可以構(gòu)造成流出節(jié)流裝置。
因?yàn)榱鞒龉?jié)流裝置15的通流橫截面大于流入節(jié)流裝置7的通流橫截 面，所以在控制閥18打開時(shí)導(dǎo)致燃料從控制室5的凈流出，因而作用在閥 元件2上的關(guān)閉力減少，閥元件2從它的未示出的閥座上抬起并釋放燃料 流。為了關(guān)閉閥元件2，中斷對(duì)電磁裝置21的供電，由此在通過關(guān)閉彈簧 23的彈簧力的支持下使閥套17沿著軸向向下運(yùn)動(dòng)到其閥座25上，從而燃 料不能再?gòu)拈y室16流出到低壓區(qū)域中。由于燃料繼續(xù)通過流入節(jié)流裝置7 流入控制室5中，因而該控制室5中的壓力上升，從而作用在閥元件2上 的關(guān)閉力也增加。
噴射器1的在圖2中所示的實(shí)施方式基本上對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖1的實(shí)施方 式，從而為了避免重復(fù)，下面僅僅對(duì)不同之處進(jìn)行說明。關(guān)于共同之處請(qǐng) 參考上述的附圖描述。
與根據(jù)圖1的實(shí)施例的唯一不同在于導(dǎo)向元件26和閥體26的錐形 區(qū)段27之間的壓配合的實(shí)現(xiàn)方式不同。在導(dǎo)向元件26的內(nèi)錐30中安置有 一個(gè)環(huán)形的自由位置，使得導(dǎo)向元件借助兩個(gè)沿軸向間隔開的接觸面34、 35貼靠在閥體6的錐形區(qū)段27上。由此可以進(jìn)一步改善導(dǎo)向元件26和閥 體6之間的夾緊作用。
作為導(dǎo)向元件26中的所示的橫向孔31、 32的替代，為了能夠在控制閥18打開的情況下將燃料從閥室16導(dǎo)出，在閥套17的外圓周上和/或在 導(dǎo)向元件26的內(nèi)圓周上設(shè)置優(yōu)選在軸向上延伸的表面磨削部。
權(quán)利要求
1.一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中的噴射器，尤其是共軌噴射器，其包括一個(gè)具有閥套(17)的控制閥(18)，該閥套(17)可軸向移動(dòng)地在其外圓周上被導(dǎo)向，借助該閥套(17)能夠釋放和阻斷從一個(gè)與可軸向移動(dòng)的閥元件(2)作用連接的控制室(5)穿過一個(gè)安置在閥體(6)中的流出通道(14)朝著噴射器(1)的低壓區(qū)域(12)的方向的燃料流，其特征在于，所述閥套(17)在其外圓周上受導(dǎo)向元件(26)導(dǎo)向，該導(dǎo)向元件(26)構(gòu)造為與閥體(6)分開的構(gòu)件并且固定在該閥體(6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(26) 構(gòu)造為尤其是圓柱形的套筒，該套筒的內(nèi)徑相當(dāng)于閥套(17)的外徑加上 一個(gè)導(dǎo)向間隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴射器，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(26) 借助壓配合固定在閥體(6)上。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射器，其特征在于，所述導(dǎo)向 元件(26)固定在閥體(6)的錐形區(qū)段(27)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射器，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(26) 的內(nèi)錐(30)的錐角((3)尤其是稍小于閥體的錐形區(qū)段(27)的錐角(ct)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的噴射器，其特征在于，閥體(6)的錐 形區(qū)段(27)的錐角(a)在約0.5。和約IO。之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選小于7。， 優(yōu)選小于5度，尤其是小于3度，特別優(yōu)選的是小于2。，尤其優(yōu)選的是約 1° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的噴射器，其特征在于，閥套(17) 的閥座(25)構(gòu)造在錐形區(qū)段(27)的徑向內(nèi)部。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射器，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(26)在與閥體(6)的接觸區(qū)域中平坦地貼靠在該閥體(6)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的噴射器，其特征在于，在所述導(dǎo)向元件(26)和閥體(6)之間的接觸區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)位于導(dǎo)向元件(26)和/或閥體(6)上的、尤其是環(huán)形的自由位置(33)。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射器，其特征在于，在所述導(dǎo)向元件(26)中安置有橫向孔(31， 32)，用于將燃料從流出通道(14)導(dǎo)出到低壓區(qū)域(12)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中的噴射器(1)，尤其是共軌噴射器，其包括一個(gè)具有閥套(17)的控制閥(18)，該閥套(17)可軸向移動(dòng)地在外圓周上被導(dǎo)向，借助該閥套(17)能夠釋放和阻斷從一個(gè)與可軸向移動(dòng)的閥元件(2)作用連接的控制室(5)穿過一個(gè)安置在閥體(6)中的流出通道(14)朝著噴射器(1)的低壓區(qū)域(12)的方向的燃料流。根據(jù)本發(fā)明，閥套(17)在外圓周上受導(dǎo)向元件(26)導(dǎo)向，該導(dǎo)向元件(26)構(gòu)造為與閥體(6)分開的構(gòu)件并且固定在該閥體(6)上。
文檔編號(hào)F02M47/02GK101680405SQ200880015754
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者B·施特賴歇爾, C·法爾廷, H·拉普, M·門尼肯, N·埃森門格爾, R·努斯鮑墨, R·海因茨, W·施特克萊因 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司