[发明专利]具有轴向上压力平衡的控制阀的喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的喷射器。

背景技术

DE 10353169A1描述了一种共轨喷射器，该共轨喷射器具有一个用于截止和打开来自控制腔的燃料流出路径的控制阀。为了操作控制阀，设置有一个压电致动器，该压电致动器通过一个变换活塞在轴向方向上对阀活塞施加移位作用。借助于构造成二位三通换向阀的控制阀可以影响控制腔内部的燃料压力，其中，通过一个具有流入节流器和附加通道的压力通道从燃料高压储存器对控制腔供给燃料。通过改变控制腔内部的燃料压力使喷嘴针在打开位置与闭合位置之间移位，其中，喷嘴针在其打开位置中释放到内燃机的燃烧室中的燃料流。因为公知的控制阀不在轴向方向上压力平衡，所以需要高的调节力来打开控制阀。

由EP 1612403A1公知了一种共轨喷射器，该共轨喷射器具有一个在轴向方向上压力平衡的控制阀。该公知的控制阀作为可移位的阀元件具有一个可轴向移动的套筒，该套筒仅在径向方向上从一个高压区域被加载燃料压力。由于使用压力平衡的控制阀，仅需要小的调节力来打开控制阀，由此，在公知的喷射器中由电磁驱动装置完成调节任务。如果将由EP 1612403A1公知的控制阀转用到由DE 10353169A1公知的喷射器上，则必须改变喷射器的总体配置。尤其是压电致动地工作的喷射器中的低压室必须朝控制腔的方向明显远地布置。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种喷射器，该喷射器具有一个作为替换方案构造的轴向上压力平衡的阀，该喷射器尤其适合使用电磁的致动器。

该任务通过权利要求1的特征来解决；从属权利要求给出较有利的进一步构型。此外，由至少两个在说明书、附图和/或权利要求书中公开的特征构成的全部组合都落在本发明的范围内。

本发明基于这样的构思：取代可轴向移位的套筒而设置有一个可在轴向方向上移位的用于使控制阀打开和闭合的阀活塞。阀活塞(栓)设置在一个与控制腔液压连接的阀腔内部，由此，在控制阀打开时，燃料可通过从控制腔经由阀腔到低压室的燃料流出路径流出。在控制阀闭合时，燃料流出路径截止。根据本发明，阀活塞不是直接在节流板中被导向，而是在一个被接收在阀腔中的套筒中被导向。为了将阀活塞在闭合方向上预夹紧在阀座上并且同时防止套筒从阀腔的底部面(密封面)抬起，设置有一个弹簧，该弹簧一方面支撑在阀活塞上，尤其是支撑在阀头部的下侧上，另一方面支撑在套筒上，尤其是支撑在套筒的端面上。为了在阀活塞上在轴向方向上不作用压力或仅作用最小的压力，即涉及一个在轴向方向上压力平衡的控制阀，本发明提出，在阀活塞的两个端侧上存在低压并且阀活塞朝向两侧的在轴向方向上被加载低压的(投影)面大小相同。因为阀活塞的朝向阀座的端侧限定低压室的边界或者直接与该低压室液压连接，所以在该端面上自动地存在低压。对与该(上)端侧对置的(下)端侧加载低压例如可这样实现：在阀活塞的背离阀座的端侧上通入一个连接通道，该连接通道使直接与该端侧相邻的区域与喷射器的低压区域液压连接。视工作状态而定，在喷射器的低压区域、尤其是低压室中存在约0至10bar之间的范围内的燃料压力，而从高压燃料储存器流动到喷射器中的燃料处于约1800至2000bar之间的范围内的压力下。根据本发明的喷射器阀构型可毫无问题地转用到由DE 10353169A1公知的喷射器结构上，其中，在这种情况下，优选取代阀腔的附加的燃料供给，可设置一个低压连接管路，以便对阀体的朝向喷嘴针的端侧供给低压。取代压电致动机构，尤其是可使用一个电磁驱动装置，但这不是强制性的。

在本发明的进一步构型中有利地提出，套筒带有径向间隙地被接收在阀腔中，由此，阀腔中的处于压力下的燃料在套筒上施加径向向内起作用的力，由此避免套筒与阀活塞之间的导向间隙在工作期间扩展，由此使泄漏损失最小化。

在本发明的构型中有利地提出，控制腔与阀腔之间的液压连接通过一个具有流出节流器的流出通道来实现，其中，流出节流器的横截面与设置在对控制腔进行供给的压力通道中的流入节流器的横截面这样相互协调，使得在控制阀打开时实现到低压室中的净燃料流出。优选流出通道在套筒与阀腔内壁之间的区域中通到阀腔中。由此，可将流出通道仅组合在一个设置在控制腔与阀腔之间的节流板中。