[发明专利]燃料喷射阀

说明书

现有技术

本发明涉及根据独立权利要求类型的燃料喷射阀。

由多个喷射孔喷射燃料的燃料喷射阀例如已由DE 198 27 219 A1公知。它具有一个射束调节盘，该调节盘被设置在燃料喷射阀的下游端部，在该调节盘中设置了多个喷射孔。喷射孔被分为两个组，它们被布置在具有不同直径的两个孔分布圆上。每组喷射孔的中心轴线位于一个锥面上，各个锥向下游方向张开。其中与内部的孔分布圆的喷射孔的中心轴线所在的锥面的锥形相比，具有较大直径的孔分布圆的喷射孔的中心轴线所属的锥形具有较大张开角，以致各锥壳不具有相交线及各个部分燃料射束不会彼此冲突。

射束调节盘也可作成具有向燃料喷射阀的外侧弯成拱形的几何形状。喷射孔设置在该拱形区域中，由此喷射出的燃料沿着射束路径离开燃料喷射阀的中心轴线。

此外，由DE 198 04 463 A1公知了一种具有多个喷射孔的燃料喷射阀。它具有在燃料喷射阀下游的一个锥形端部，其中设有两排喷射孔。在喷射过程中，通过燃料喷射阀下游端部的锥形几何形状使燃料射束离开燃料喷射阀的中心轴线。各个部分射束被布置在一个或多个锥面上。

由US 5,484,108公知了：使用至少一个设在燃料喷射阀下游端部的孔板，该孔板朝着上游侧弯曲。阀关闭体在密封面的下游具有一个中心孔，在燃料喷射阀打开时燃料通过该孔流到第一孔板的孔中。在至少两个通过燃料流的孔板中至少第一个具有这样的造型，即该孔板的一部分伸入到阀关闭体的孔中。在下游在第一及接着的孔板之间构成一个容积。通过使用多个孔板可使由燃料配量所产生的涡旋去耦。例如当燃料流过上游孔板的孔时产生涡旋。燃料流在两个孔板之间的容积中产生均匀分布及燃料将以精确配定的燃料量喷出。

US 5,484,108中方案的缺点是密封面下游的总容积大。通过第二孔板中配量孔上游容积的构造将在喷射结束后保留了大的燃料量。该燃料量在以后通过蒸发到达燃烧室中。除了由此增加汽油的消耗外还明显增加了有害气体的排放。

另一缺点是，在使用多个孔板的情况下限制了喷射端部燃料射束方向几何形状构造的可变性。通过第一孔板构型在阀座体的孔中使得第二孔板在径向上向上游的弯曲受到很大限制。由此，当要避免各个射束的冲突时，使喷射孔的布置限制在简单的几何结构上。

在DE 198 27 219 A1中及在DE 198 04 463 A1中给出的燃料喷射阀具有的缺点是，通过燃料偏离中心轴线的喷射将引起在中心轴线区域中燃料混合物的减少。虽然通过使锥张开角度减小可达到中心轴线区域中构成均匀的燃料混合物，但同时增大了进入燃烧室的深度，由此使喷入的燃料易于与活塞接触。除了在燃烧上由于壁损耗产生的不良后果外，由于燃料在活塞表面上的燃烧将使活塞的寿命降低。

由DE 198 04 463 A1公知的燃料喷射阀还具有一个缺点，即在喷射孔的区域中要作成厚壁。该燃料喷射阀下游端部及壳体的整体件的构型需要大的壁厚。由此使为开设喷射孔而投入应用的加工工艺变得昂贵，因为各个喷射孔的小孔径在大壁厚的情况下不能被冲压出来。

本发明的优点

相比之下，在根据本发明的燃料喷射阀中，有利地使用单个喷射孔板，喷射孔板的截球状拱起部向着上游定向。通过该措施燃料射束可被设置在一个双锥的壳面上。虽然锥张开角度大但在燃料喷射阀的中心轴线区域中燃料混合物不会减少。喷射出的燃料的会聚点位于燃烧室中而不是在燃料喷射阀中。

另一优点是，与US 5,484,108相比，可提供大的面积。由此仅在截球状拱起部中就可设置更多的喷射孔，而不会使喷射孔之间的连接区域变窄到使其机械稳定性明显减小。喷射孔可被设置在一个螺旋线上，它的径向延伸范围明显增大。

相对于由DE 198 27 219 A1公知的燃料喷射阀的整体结构方案，根据本发明的燃料喷射阀具有其优点，即喷射孔板的材料通过造型工艺如成形加工可得到硬化加固。由此对于喷射孔板可使用较小厚度的材料，这样又使得喷射孔的开设及喷射孔板在燃料喷射阀上的固定变得简单，制造成本也得以下降。

此外，可有利地形成变型。无论是燃料的配量还是射束的形状可通过安装另一喷射孔板来调节。因此通过大量相同部件的使用可成本合理地适配用户专门的要求。

此外有利的是，在识别出尺寸不精确的喷射孔的情况下仅会出现价格便宜的冲压-弯曲部件的次品。加工起来贵得多的壳体仍可继续使用。

通过在从属权利要求中描述的措施可实现在独立权利要求中给出的燃料喷射阀的有利的进一步构型及改进。