[发明专利]用于内燃机的具有平衡计量伺服阀的燃料注射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的具有平衡计量伺服阀的燃料注射器， 其中所述伺服阀管理用于控制注射的控制杆。

背景技术

通常，注射器的计量伺服阀包括控制腔，其具有用于在压力下摄入 燃料的经校准孔。控制腔具备具有经校准部分的出口或排放孔，其通过 在电致动器的控制下可轴向移动的开/关元件而打开/关闭。明确地说， 排放孔由开/关元件在弹簧的作用下保持关闭，所述弹簧作用于电磁体的 电枢。排放孔在电枢由电磁体致动从而克服弹簧的作用时打开。

只要排放孔关闭，控制腔中燃料的压力就经由杆将用于燃料的喷嘴 或雾化器的针保持在关闭位置。当排放孔打开时，控制腔中燃料的压力 减小，而通常注射腔中的压力使针移位以打开雾化器，从而使控制腔中 的杆移位。

在已知注射器中，在雾化器的针关闭期间，在针的行进停滞后，发 生回弹，其导致刚好在关闭之后雾化器的某种重新打开。这带来控制腔 的容积且因此对应压力的增加梯度的变化，或甚至所述容积的临时减小。 此外，伺服阀的开/关元件也在用于排空控制腔的孔关闭期间经受回弹， 这也导致所述腔重新打开且因此压力以及因此对应容积的临时减小，从 而增加雾化器的重新打开。

由于上述回弹而使雾化器和/或控制腔的排放孔重新打开始终导致 注射大于用于控制注射的通常电子控制单元所设想的燃料量。由于影响 回弹的大量因素的缘故，如此引入的过多燃料是不可预知的，使得不可 能（例如）通过为电磁体的激励时间引入校正因子而经由电子控制单元 对其进行补偿。因此，尤其在引擎闲置期间，过多燃料促使空气/燃料比 变化，所述空气/燃料比远离最佳值，从而在排放时导致环境中过多的污 染放射物。

已提议具有平衡型计量伺服阀的注射器，其中处于关闭位置的开/ 关元件经受大体上零轴向压力作用，使得可能减小弹簧的预载和电致动 器的力两者。在已知平衡计量伺服阀中，阀主体包括轴向阀杆，其随控 制腔的排放导管一起提供且经设计以轴向引导电磁体的电枢。开/关元件 由衬套形成，所述衬套以不漏流体的方式与阀杆啮合，所述阀杆相对于 电枢为固定的。

控制腔的排放导管包括轴向伸展和至少一个径向伸展，其延展到阀 杆的横向表面上。由于电枢一般呈板或有凹口盘的形式且由具有衬套的 单片制成，所以电致动器的移动元件具有相当大的质量，且因此在关闭 期间以非常低的反作用性经受相当大的回弹。

此外，由于衬套必须与阀杆的横向表面形成密封且开/关元件必须经 由与停滞元件的啮合而关闭排放导管，所以衬套必须以极端精度进行机 械加工且由非常硬的贵金属制成。整个衬套-电枢板整体因此必须由所述 贵金属制成，从而导致一方面，存在所述材料的许多切屑，且另一方面， 其机械加工非常困难且昂贵。

在此伺服阀中，尽管开/关元件的行程仅几微米，但其所经受的所涉 及的力和加速度始终导致关闭期间开/关元件的不可避免的回弹。沿1毫 米的百分之1-2宽度的环接触的零件和小表面的显著硬度又有利于所述 回弹，从而导致控制腔的重新打开以及容积的对应排空。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于内燃机的具有平衡伺服阀的燃料注射 器，其中所述伺服阀使得能够获得伺服阀的高反作用性，从而排除上文 提及的缺点。

本发明的以上目的由一种用于内燃机的具有平衡计量伺服阀的燃料 注射器实现，其中伺服阀控制用于控制注射的控制杆，所述控制杆可沿 轴向室移动，所述伺服阀具有阀主体，阀主体包括：控制腔，其具备用 于燃料的经校准入口和与由轴向阀杆承载的排放导管连通的出口通路； 开/关元件，其由可沿所述阀杆移动的衬套承载且由被电致动器控制的电 枢板控制，所述排放导管包括延展到所述阀杆的横向表面上的至少一个 大体上径向伸展；所述衬套以不漏流体的方式与所述阀杆正常耦合，以 便在所述伸展的关闭位置与打开位置之间轴向滑动；所述衬套通过弹性 构件而保持在所述关闭位置；所述注射器特征在于所述电枢板与所述衬 套分离，且所述弹性构件通过用于将所述开/关元件带到所述关闭位置中 的中间体而对所述衬套起作用，提供啮合构件以在所述电致动器致动后 通过所述电枢板将所述开/关元件带到所述打开位置中，所述电枢板包括 经设计以与由所述衬套承载的突起构件轴向啮合的平面表面，在所述电 枢板与所述啮合构件或所述突起构件之间设想预定轴向游隙以实现所述 电枢板与所述衬套之间的相对轴向位移。

附图说明