[发明专利]用于产生流体脉动的阀门、设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门以及使用该阀门产生流体脉动的设备和方法。

背景技术

用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室的传统阀门(valve)，即所谓的燃料喷射阀(valve)，通常被构造成以使被输入到燃料喷射阀的燃料专门穿过设置在燃料喷射阀上的燃料喷射口被引导到所述燃烧室。对于一些燃料喷射阀，除了所述输入管线之外，还设置了燃料返回管线，其允许排出气泡或与压力控制单元一起工作。

该阀门，例如，可从DE 4222628A1获知。就此而论，被设计为燃料喷射阀的阀门放置在分度的(graduated)接收孔中。燃料输入和燃料排放通道被连接于形成在燃料喷射阀和分度的接收孔之间的环形空间状的燃料室。燃料从燃料室流过过滤器主体到达燃料喷射阀。燃料回输通道被连接于压力调节器，通过该压力调节器，在所述燃料室内产生的压力根据燃料室中的气压得以调节。

DE 4332118A1描述了上述燃料喷射阀的安装和电连接的可能性。

已知US 6,877,679B2中的一种喷射系统，其中具有磁性线圈的活动活塞设置在燃料喷射阀中。流体通道设置在活塞中，流体从燃料输入口流过流体通道到达喷射口。燃料返回通道经由低压泵被连接到燃料输入口。

US 6,412,704B2描述了一种燃料喷射阀，其中阀门闭合体的运动是通过由压电致动器启动的液压装置得以控制的。

另一些燃料喷射阀可以从美国专利5,040,727和6,029,902获知。就此而论，被连接到燃料输入口的燃料配量室位于喷射口附近。而且，排气管线被连接到燃料配量室以使不希望的气泡不会收集在燃料配量室中。

DE 19847388A1披露了一种具有能被燃料冷却的喷射喷口的燃料喷射系统。就此而论，在喷射口附近分支的返回管线被设置成用于冷却。所述返回管线经由能够锁定的关闭阀(shut-off valve)被连接到高压泵。所述关闭阀在喷口打开之前是关闭的。由此，由高压泵产生的压力增加到一定程度使得关闭喷射喷口的喷油针(jet needle)升起。在该过程中，设置在喷射喷口附近的返回管线的开口总是保持打开状态。由此，由高压泵产生的压力还会作用在返回管线的整个区域上。所述返回管线或返回系统具有一定的弹性。由此，喷射的燃料的体积流量不能精确地得以控制。特别是在多次喷射过程中这会导致相对较大的不精确性。

DE 19639149C1描述了一种相似的喷射喷口。还包括经由流量控制阀与高压管线连接的旁通管线。该旁通管线在此分支，然而，距离所述喷口相对较远。还在此，当喷口在被打开时所述旁通管线保持打开。在这种程度上，存在和DE19847388A1相同的问题。

在燃料喷射口打开和关闭的过程中，在具有传统燃料喷射阀的整个管线和泵系统中会发生压力波。特别是在喷射时间短并且喷射频率高的情况下，由压力波引起的压力波动很强使得在喷射过程中喷射的燃料量不再能被精确地控制。

在传统的燃料喷射阀的情况下，起初平静的燃料会在喷射过程中被加速并穿过燃料开口被排出。为了使燃料加速必须克服惯性力。由此，会发生延时直到最大质量流量通过所述燃料开口。该延时限制了燃料喷射阀的打开时间进一步缩短。打开时间的缩短会允许，特别是，在内燃机的一次循环的过程中喷射多次。理论和实验研究已经表明燃烧过程会随着多次喷射被进一步地优化。

发明内容

本发明的目的是消除根据现有技术的这些缺点。特别地，一种阀门、设备和方法要被具体说明用于产生流体脉动，其中在流体输出口打开之后能立刻实现高质量流量地输送流体，即使在流体脉动时间非常短的情况下。

该目的是通过权利要求1、8、10和13的特征部分得以解决的。本发明的有用实施例来自于权利要求2到7、9、11和12以及14到18的特征部分。

根据本发明的装置，为该阀门提供了至少一个流体排放通道，该流体排放通道经由设置在流体输出口附近的至少一个流体排放口从所述流动通道分支，以及提供了一种用于流体排放口和流体输出口的交替打开的单元，该单元设置在阀门壳体中以使流体能间断地流过所述流体通道。