用于燃料噴射器的噴嘴組件及燃料噴射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于燃料噴射器的噴嘴組件，其具有：一個噴嘴針（1），該噴嘴針為了釋放及關(guān)閉至少一個噴射孔（4）在噴嘴體（3）的一個高壓孔（2）中通過至少一個導(dǎo)向區(qū)段（5，6）可往復(fù)運動地被導(dǎo)向及至少間接地由一個閉合彈簧（8）的彈簧力加載；一個在軸向上被彈簧力加載的節(jié)流孔體（7）。根據(jù)本發(fā)明，節(jié)流孔體（7）緊靠在噴嘴針（1）上并在軸向上由閉合彈簧（8）的彈簧力加載。本發(fā)明還涉及具有這種噴嘴組件的燃料噴射器。
【專利說明】用于燃料噴射器的噴嘴組件及燃料噴射器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中的燃料噴射器的噴嘴組件。本發(fā)明還涉及具有這種噴嘴組件的燃料噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]由公開文獻DE102009001704A1公開了一種具有所述類型的噴嘴組件的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中的燃料噴射器。該噴嘴組件包括一個帶有燃燒室附近區(qū)段的軸向可調(diào)節(jié)的噴射閥件，該區(qū)段伸入到噴嘴室中，燃料可通過一個閉合節(jié)流器流入到該噴嘴室中。為了給出一種簡單的、對公差及溫度不敏感的閉合節(jié)流器的構(gòu)型及布置，噴嘴組件還包括一個在軸向上加載彈簧力的套管或盤，該盤被噴射閥件穿過及具有至少一個構(gòu)成閉合節(jié)流器的節(jié)流孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)本發(fā)明的任務(wù)在于:給出一種在功能上及制造上優(yōu)化的噴嘴組件，尤其用于直接開關(guān)的柴油噴射器。
[0004]該任務(wù)將通過具有權(quán)利要求1的特征的噴嘴組件來解決。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的進一步構(gòu)型。為了解決該任務(wù)還提出了具有權(quán)利要求10的特征的燃料噴射器。
[0005]本發(fā)明所提出的噴嘴組件包括一個噴嘴針，該噴嘴針為了釋放及關(guān)閉至少一個噴射孔在噴嘴體的一個高壓孔中通過至少一個導(dǎo)向區(qū)段可往復(fù)運動地被導(dǎo)向及至少間接地由一個閉合彈簧的彈簧力加載，及具有一個在軸向上被彈簧力加載的節(jié)流孔體。根據(jù)本發(fā)明節(jié)流孔體緊靠在噴嘴針上并在軸向上由閉合彈簧的彈簧力加載。因此節(jié)流孔體與噴嘴針相應(yīng)地在關(guān)閉方向上軸向上被預(yù)偏壓，以致對于噴嘴針及節(jié)流孔體的預(yù)偏壓僅需要一個閉合彈簧。該閉合彈簧的彈簧力通過節(jié)流孔體傳遞到噴嘴針上。在此情況下閉合彈簧優(yōu)選地被接收在一個第一壓力室中，該壓力室與一個高壓源形成連接。節(jié)流孔體將第一壓力室與一個第二壓力室分開，該第二壓力室與至少一個噴射孔形成連接。兩個壓力室又通過節(jié)流孔體中的至少一個節(jié)流孔相連接。該至少一個節(jié)流孔具有這樣的作用:使第一壓力室中作用一個液壓力Pl及使第二壓力室作用一個液壓力p2,其中pl>p2。因此液壓力Pl引起一個附加的液壓閉合力，該液壓閉合力支持閉合彈簧的功能。
[0006]節(jié)流孔體最好被構(gòu)成活塞狀及具有一個外徑D1，該外徑大于噴嘴針的與節(jié)流孔體的接觸區(qū)域中的外徑D2。由于大的外徑尤其在構(gòu)成活塞狀的節(jié)流孔體的、限定兩個壓力室的兩個端面上構(gòu)成液壓作用面Al及A2，通過它們的尺寸比例可引起一個作用在軸向上的液壓力，該液壓力附加地加載節(jié)流孔體并連帶噴嘴針。該比例最好這樣地選擇，即限定第一壓力室液壓作用面Al大于限定第二壓力室的液壓作用面A2。
[0007]節(jié)流孔體還具有至少一個節(jié)流孔,該節(jié)流孔最好被作成軸向孔。一個軸向孔相對其它的節(jié)流孔制式、例如一個斜孔具有其優(yōu)點，即具有更小的溫度敏感性。該至少一個節(jié)流孔被構(gòu)成軸向孔是可能的，因為作成活塞狀的節(jié)流孔體的外徑Dl大于噴嘴針的外徑D2。
[0008]此外還提出，為了噴嘴針的導(dǎo)向節(jié)流孔體與噴嘴體的一個導(dǎo)向區(qū)段相互配合。除第一導(dǎo)向區(qū)段-該區(qū)段尤其通過一個作成噴嘴體中的階梯孔的高壓孔構(gòu)成及與噴嘴針的一個具有增大直徑的區(qū)段相互配合-外，節(jié)流孔體可與一個軸向上相對第一導(dǎo)向區(qū)段隔開地構(gòu)成的第二導(dǎo)向區(qū)段相互配合。噴嘴針的導(dǎo)向可這樣地優(yōu)化，即兩個導(dǎo)向區(qū)段的軸向距離可被選擇得盡可能地大。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個進一步構(gòu)型節(jié)流孔體不僅緊靠在噴嘴針上，而且與噴嘴針整體地連接。該連接例如可借助激光激光焊接來實現(xiàn)。此外也可變換地或附加地設(shè)置一個力鎖合或形狀鎖合的連接。通過節(jié)流孔體與噴嘴針的整體連接可使噴嘴組件的組裝簡化，因為在噴嘴體中裝入較少的構(gòu)件。在此情況下噴嘴針的定中優(yōu)選地通過導(dǎo)向區(qū)段來實現(xiàn)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施形式節(jié)流孔體被噴嘴針穿過，其中噴嘴針的穿過節(jié)流孔體的區(qū)段具有一個外徑D3，該外徑小于噴嘴針的外徑D2。外徑D3〈D2的關(guān)系保證了液壓作用面的關(guān)系A(chǔ)1>A2并由此保證了一個附加的作用在軸向少的液壓力。通過噴嘴針穿過節(jié)流孔體，噴嘴針可直接地或間接地通過一個推桿體與操作噴嘴針的致動器連接。例如該致動器具有一個致動器推桿，該推桿可直接或間接地支撐在噴嘴針上。
[0011]噴嘴針的穿過節(jié)流孔體的區(qū)段有利地是一個推桿體，該推桿體與噴嘴針整體地連接。該連接例如可借助激光焊接來實現(xiàn)。變換地或附加地也可選擇力鎖合的和/或形狀鎖合的連接。在推桿體與噴嘴針整體連接的情況下該推桿體可涉及致動器推桿或與致動器推桿功能連接的另一推桿體。因為通常致動器推桿的外徑被選擇得小于噴嘴針的外徑D2，以便引起致動器力的增強，這又保證了:節(jié)流孔體上液壓作用面Al大于A2的關(guān)系。在傳統(tǒng)的、尤其直接開關(guān)的噴射器上，致動器推桿件噴嘴針通常作成兩個構(gòu)件，它們在組裝時必需費事地相互接合。因此通過所提出的整體構(gòu)型可使組裝簡化。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個變換的實施形式提出:噴嘴針的穿過節(jié)流孔體的區(qū)段或與噴嘴針整體連接的推桿體徑向浮動地支承在節(jié)流孔體中。通過徑向浮動的支承可防止噴嘴針或推桿體上的彎曲負荷，該彎曲負荷例如由于噴嘴組件組裝時構(gòu)件的同軸度不足可導(dǎo)入噴嘴針或推桿體中。徑向浮動的支承例如可這樣地實現(xiàn):在節(jié)流孔體與噴嘴針的穿過節(jié)流孔體的區(qū)段之間設(shè)置一個環(huán)形間隙。最好該環(huán)形間隙具有一個最大外徑，該外徑小于噴嘴針的外徑D2。因此該環(huán)形間隙被噴嘴針的一個端面或一個徑向延伸的凸緣覆蓋。
[0013]在噴嘴針徑向浮動地支承在節(jié)流孔體中的情況下可能不再能保證噴嘴針的充分導(dǎo)向。為了保障噴嘴針的另一導(dǎo)向或定中根據(jù)一個進一步構(gòu)型提出:噴嘴針的穿過節(jié)流孔體的區(qū)段或推桿體通過一個軸向上置于噴嘴體上的中間盤來定中。該中間盤尤其具有一個接收在噴嘴體中的環(huán)形定中區(qū)段，以便使噴嘴組件的組裝變得容易。在中間盤上最好軸向地放置一個保持體及與噴嘴體通過噴嘴夾緊螺母軸向地夾緊。也可變換地設(shè)置一個具有環(huán)形定中區(qū)段的保持體來替代中間盤，以致在取消中間盤的情況下使噴嘴組件及保持體的組裝簡化。
[0014]此外為了解決開始部分給出的任務(wù)所提出的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中的燃料噴射器包括一個根據(jù)本發(fā)明的噴嘴組件及一個用于操作噴嘴針的致動器組件。噴嘴針尤其可通過該致動器組件直接地操作。這里對于噴嘴針的直接操作可理解問一種操作，在該操作的情況下致動器力例如可能通過一個液壓耦合器來增強。所提出的噴嘴組件可實現(xiàn)一個尤其在軸向少結(jié)構(gòu)緊湊的燃料噴射器，該燃料噴射器還可簡單地組裝。此外通過一個簡單及由此成本上有利的構(gòu)件可實現(xiàn)噴嘴針、閉合節(jié)流器的導(dǎo)向/定中的功能，閉合節(jié)流器前/后的壓力室的密封和/或彈簧力支撐的功能。該構(gòu)件可具有用于各種應(yīng)用范圍的節(jié)流分級及根據(jù)積木式結(jié)構(gòu)原理來提供。為了組裝構(gòu)件使噴嘴針與推桿體連接及將閉合彈簧與節(jié)流孔體套軸推桿體少。然后將推桿體插入中間盤或保持體。最后通過噴嘴夾緊螺母將噴嘴體與中間盤和/或保持體連接起來。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下借助附圖來詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施形式。附圖表示:
[0016]圖1:根據(jù)本發(fā)明的第一噴嘴組件的一個縱截面圖，及
[0017]圖2:根據(jù)本發(fā)明的第二噴嘴組件的一個區(qū)段性的縱截面圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1中所示的噴嘴組件包括一個噴嘴針1，該噴嘴針在一個噴嘴體3的高壓孔2中可升降運動地被導(dǎo)向。通過噴嘴針I(yè)的升降運動可釋放或關(guān)閉至少一個噴射孔4，通過該噴射孔可使處于高壓下的燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室(未示出)中。噴嘴針I(yè)通過一個未示出的致動器組件來操作。噴嘴針I(yè)的操作最好直接地進行，在一定情況下中間連接一個液壓耦合器。致動器組件例如可為一個電磁鐵致動器或一個壓電致動器。
[0019]為了噴嘴針I(yè)的導(dǎo)向致噴嘴體3中構(gòu)有兩個導(dǎo)向區(qū)段5，6，它們與噴嘴針I(yè)上的相應(yīng)區(qū)段相互導(dǎo)向地配合。在構(gòu)成在一個噴嘴座13附近的導(dǎo)向區(qū)段5的區(qū)域中噴嘴針I(yè)具有一個增大直徑的區(qū)段，噴嘴針I(yè)通過該區(qū)段在導(dǎo)向區(qū)段5中被導(dǎo)向。噴嘴針I(yè)的具有增大的直徑的區(qū)段在外圓周側(cè)具有磨削槽，以便構(gòu)成燃料的流動通道。這些磨削槽最好被構(gòu)成均勻地分布在噴嘴針I(yè)的圓周上。另一導(dǎo)向區(qū)段6相對導(dǎo)向區(qū)段5以一個軸向距離布置。這里導(dǎo)向區(qū)段6與一個節(jié)流孔體7相互配合，該節(jié)流孔體支撐在噴嘴針I(yè)的一個徑向地延伸的肩臺上。節(jié)流孔體7具有一個外徑D1，該外徑大于噴嘴針I(yè)的與節(jié)流孔體7的接觸區(qū)域中的外徑D2。由此保證了節(jié)流孔體7的導(dǎo)向功能。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個變換的實施形式節(jié)流孔體7與噴嘴針I(yè)也構(gòu)成一體。節(jié)流孔體7由噴嘴針I(yè)的具有增大直徑的區(qū)段構(gòu)成或由一個與噴嘴針I(yè)連接成一體的節(jié)流孔體7構(gòu)成。該連接可這樣地選擇，即導(dǎo)致力鎖合、形狀鎖合和/或材料鎖合。
[0021]在節(jié)流孔體7中構(gòu)有至少一個作成軸向孔的節(jié)流孔9。一個與輸入孔16形成連接的第一壓力室通過該至少一個節(jié)流孔9和一個與至少一個噴射孔4形成連接的第二壓力室以這樣的方式相連接，即在第一壓力室中的液壓Pl大于第二壓力室中的液壓P2。因此第一壓力室中的液壓Pl引起一個在噴嘴針I(yè)的閉合方向上作用在節(jié)流孔體7上的力，該力在針閉合時起到支持作用。該作用可通過構(gòu)成在節(jié)流孔體7上的液壓作用面再增強。這里對液壓作用面這樣地設(shè)計，即限定第一壓力室的液壓作用面Al大于限定第二壓力室的液壓作用面A2。在閉合節(jié)流孔體7還被一個閉合彈簧8的彈簧力加載，該閉合彈簧的一側(cè)支撐在節(jié)流孔體7上其另一側(cè)支撐在一個保持體15或一個設(shè)置在保持體15與噴嘴體3之間的中間盤11上。在中間盤11中或在保持體15中還構(gòu)有輸入孔16,該輸入孔使第一壓力室與一個高壓源連接。中間盤11或保持體15被軸向地放置在噴嘴體3上并通過一個噴嘴夾緊螺母(未示出)與該噴嘴體在軸向上夾緊。其相互靠緊的端面構(gòu)成密封面14，通過該密封面使第一壓力室相對外圍形成耐高壓的密封。第二導(dǎo)向區(qū)段6基本上一直延伸到密封面14處，用以保證兩個導(dǎo)向區(qū)段5，6的盡可能大的軸向距離，由此使噴嘴針I(yè)的導(dǎo)向優(yōu)化。導(dǎo)向區(qū)段6僅被這樣地限定，即通過接收在第一壓力室中的閉合彈簧8來限制節(jié)流孔體7的行程。
[0022]節(jié)流孔體7被一個推桿體10穿過，該推桿體與噴嘴針I(yè)整體地連接。該連接部分18亦可為力鎖合的、形狀鎖合的和/或材料鎖合的連接部分18。推桿體10具有外徑D3，該外徑被選擇得小于噴嘴針I(yè)的外徑D2。由此保證了液壓作用面的關(guān)系A(chǔ)1>A2。推桿體10用于噴嘴針I(yè)與一個未示出的致動器組件的功能連接，其中該功能連接也可通過一個耦合器體和/和一個稱合器容積來建立。
[0023]在圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明的噴嘴組件的實施例中各功能:導(dǎo)向/定中，閉合節(jié)流，在閉合節(jié)流部分前/后的壓力室的密封及彈簧力的支撐由單個構(gòu)件來實現(xiàn)。此外該構(gòu)件可簡單及成本上有利地制造。噴嘴組件的組裝還得以簡化。通過兩個軸向上隔開的導(dǎo)向區(qū)段5，6可保證噴嘴針I(yè)在噴嘴體3中最佳的導(dǎo)向。另外構(gòu)成在節(jié)流孔體7上的液壓作用面Al及A2基于其尺寸比例引起了一個附加的作用在軸向上的液壓力。涉及到構(gòu)成在節(jié)流孔體7中的至少一個節(jié)流孔9時這也同樣地適用，該節(jié)流孔最好被構(gòu)成軸向孔。以此方式得到了一個功能上及制造上優(yōu)化的噴嘴組件。
[0024]圖2表示圖1的實施形式的一個變型。與圖1的實施形式的區(qū)別在于這里噴嘴針I(yè)與節(jié)流孔體7構(gòu)成分開的構(gòu)件。這可使噴嘴針I(yè)在導(dǎo)向區(qū)段6的區(qū)域中徑向上浮動地支承。通過噴嘴針I(yè)徑向上浮動地支承可避免當構(gòu)件的同軸度不足時噴嘴針I(yè)的彎曲負荷。在圖2的實施例中噴嘴針I(yè)也與一個推桿體10整體地連接，其中推桿體10還被接收在中間盤11或保持體15中。因此噴嘴針I(yè)通過整體連接的推桿體10受到另一導(dǎo)向或定中，該定中在各構(gòu)件即推桿體10、噴嘴針I(yè)及節(jié)流孔體7的同軸度不足時可導(dǎo)致噴嘴針I(yè)的彎曲負荷。對此可這樣地應(yīng)對:使噴嘴針I(yè)或與噴嘴針I(yè)整體連接的推桿體10徑向上浮動地支承在節(jié)流孔體7中。為了噴嘴針I(yè)或推桿體10徑向上浮動的支承這里在節(jié)流孔體7中構(gòu)有一個環(huán)形間隙17。該環(huán)形間隙17向著第二壓力室的一側(cè)被噴嘴針I(yè)的一個環(huán)形端面覆蓋，以致不產(chǎn)生任何附加的、燃料通過其可由第一壓力室流到第二壓力室的流動通道。為了噴嘴針I(yè)或推桿體10的定中變得容易，在中間盤11或在保持體15上構(gòu)有一個環(huán)形的定中區(qū)段12，借助該定中區(qū)段可使中間盤11或保持體15放置到噴嘴體3的高壓孔2中。在這方面通過中間盤11或保持體15進一步地保證了噴嘴針I(yè)在遠離針座的區(qū)域中的導(dǎo)向或定中。
【權(quán)利要求】
1.用于燃料噴射器的噴嘴組件，具有:一個噴嘴針(1)，該噴嘴針為了釋放及關(guān)閉至少一個噴射孔(4)在噴嘴體(3)的一個高壓孔(2)中通過至少一個導(dǎo)向區(qū)段(5，6)可往復(fù)運動地被導(dǎo)向及至少間接地由一個閉合彈簧(8)的彈簧力加載；一個在軸向上被彈簧力加載的節(jié)流孔體(7)，其特征在于:節(jié)流孔體(7)緊靠在噴嘴針(I)上并在軸向上由閉合彈簧(8)的彈簧力加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴組件，其特征在于:節(jié)流孔體(7)被構(gòu)成活塞狀及具有一個外徑D1，該外徑大于噴嘴針(I)的與節(jié)流孔體(7)的接觸區(qū)域中的外徑D2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的噴嘴組件，其特征在于:節(jié)流孔體(7)具有至少一個節(jié)流孔(9),該節(jié)流孔被作成軸向孔。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的噴嘴組件，其特征在于:為了噴嘴針(I)的導(dǎo)向，節(jié)流孔體(7)與噴嘴體(3)的一個導(dǎo)向區(qū)段(6)相互配合。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的噴嘴組件，其特征在于:節(jié)流孔體(7)與噴嘴針(I)整體地連接。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的噴嘴組件，其特征在于:節(jié)流孔體(7)被噴嘴針(I)穿過，其中噴嘴針(I)的穿過節(jié)流孔體(7)的區(qū)段具有一個外徑D3，該外徑小于噴嘴針(I)的外徑D2。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的噴嘴組件，其特征在于:噴嘴針(I)的穿過節(jié)流孔體(7)的區(qū)段是一個推桿體(10)，該推桿體與噴嘴針(I)整體地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的噴嘴組件，其特征在于:噴嘴針(I)的穿過節(jié)流孔體(7)的區(qū)段或推桿體(10 )徑向浮動地支承在節(jié)流孔體(7 )中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項的噴嘴組件，其特征在于:噴嘴針(I)的穿過節(jié)流孔體(7)的區(qū)段或推桿體(10)通過一個軸向上置于噴嘴體(3)上的中間盤(11)來定中，該中間盤尤其具有一個被接收在噴嘴體(3)中的環(huán)形定中區(qū)段(12)。
10.用于將燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中的燃料噴射器，具有根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的噴嘴組件及一個用于操作噴嘴針(I)的致動器組件，其中噴嘴針(I)尤其可通過該致動器組件直接地操作。
【文檔編號】F02M61/12GK103582751SQ201280025775
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】A·克寧格 申請人:羅伯特·博世有限公司