[发明专利]燃料喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的、用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器，尤其是共轨喷射器。

背景技术

为了将燃料注入到直接喷射式柴油发动机中目前使用行程控制的共轨系统。在此情况下有利的是：喷射压力与负载及转速无关。已公知了用构成电磁阀或压电式阀的控制阀来控制一个由轴向可移动的喷射阀件限定的控制室中的压力的行程控制的燃料喷射器。在此情况下最新的控制阀被构成压力平衡的阀，即这样的阀：在关闭状态中在轴向上作用尽可能小的力或最好在轴向上不作用力。压力平衡的控制阀的使用可实现小的弹簧力，小的致动器力，小的控制阀行程及由此实现快速的开关时间。通过快速的开关时间则可改善多重喷射能力。

还公知了，在燃料喷射器的控制阀中设有内锥形或外锥形的阀座。为了使控制阀的轴向可移动的阀件在关闭状态中总是可靠地借助其密封区域来密封配置给它的阀座，公知燃料喷射器中阀件的导向部分必需以极高的精确度及窄的配对间隙来制造。这主要在于这样的情况：内锥形或外锥形阀座的阀座角度在约120°与约180°之间被选择得相对地平。随着阀座角的变大作用于控制阀件上的自对中力减小-阀座愈平使阀件向中央滑动的倾斜偏移力愈小。

但与小的对中力相对地平的阀座角具有其优点，即控制阀件在撞击到阀座上时具有很小的滑动及由此出现小的磨损。但必需保证：控制阀件被紧地及精确地导向。然而由于对控制阀座紧的及高精确度的导向仅可高成本地获得，力图在最大密封性与最小磨损之间达到一种妥协。

发明内容

由上述现有技术出发本发明的任务在于给出一种具有控制阀的燃料喷射器，其中可得到控制阀的阀件在阀座上尽可能好的密封并同时可实现对阀件在成本上相对有利的导向。

该任务将通过权利要求1的特征来解决。本发明的有利的进一步构型给出在从属权利要求中。在说明书、权利要求书和/或附图中公开的至少两个特征的所有组合也归于本发明的范围中。

本发明出于这样的考虑，即在实践中的出发点是：在燃料喷射器工作中在控制阀的阀件上作用有横向力，该横向力将导致阀件在任何时刻在至少某个位置上接触导向部分。在此情况下可考虑两个极端位置，即其一是一个完全倾斜的位置，在该位置上阀件在一边靠在导向部分的上环形边缘上及在另一边在对立侧上靠在导向部分的下环形边缘上，其二是第二倾斜位置，在该位置上阀件在导向部分中完全平行地移动及在一个轴向延伸的直线上靠在导向部分上。本发明还基于一个假设，即作用在阀件上的横向力、尤其一个作用在阀件上的阀弹簧的横向力这样地作用，以致第一种情况(第一极端状态或位置)更有可能，由此阀件更可能完全倾斜地位于导向部分中及在此情况下其一边支撑在导向部分的上端部而另一边支撑在对立侧上支撑在导向部分的下端部上。

由此可以得出结论：应对于第一极端位置、即完全倾斜的阀件来优化控制阀，最好是这样的：阀件在阀座上必需首先根本无滑动，以便与阀座密封地相互配合，而是在完全倾斜的位置(第一极端位置)上就已形成密封。

本发明可作到这点，其方式是这样地实现用于阀件的导向部分及阀件的几何构型及布置，即阀座的一个假想的转动点被定位在导向部分的轴向延伸长度内。由此将可作到：阀座的该假想的、下面还将说明的转动点及阀件的转动点-该阀件转动点被设置在导向部分的轴向中心点上-尽可能地靠近。这在实践中可这样来达到，即阀导向部分的状态及位置与阀座角度及阀座直径相协调。

上述的阀座的假想转动点根据其定义将由一个设想的圆的中心来形成，该设想圆在一个绘出阀件的纵向中轴线的纵向截面中与阀座、最好与阀座的在两个角度上相互延伸的面区段各形成点接触，尤其是这样的：设想的圆不与阀座面相交。这又基于一个假设：最好为锥形的阀座在小于1o的倾角时近似地表现如一个球面。因此该设想的圆是在该转动圆的假设下产生的，阀件在倾斜时将在该转动圆上运动。此外本发明的出发点是，阀座通过阀弹簧力及材料弹性能够闭合一定的间隙，由此在根据本发明的阀座的假想转动点的布置的情况下可保证控制阀在所有极端位置上的密封。

定向部分被制造得愈精确，即导向间隙愈小，控制阀即使在阀件的平行移动的第二极端位置中也愈密封。

在以上讨论的第一解决方案-其中阀座的转动轴线及阀件的转动点在第一极端位置中相互尽可能地接近-中，阀座与导向部分彼此位置相对固定地设置在燃料喷射器中。