[发明专利]喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射阀，尤其是用于燃料喷射系统或废气后处理系统的喷射器。

背景技术

从DE 10 2006 026 153 A1已知一种用于流体的喷射装置。所述已知的喷射装置具有喷嘴和控制元件，所述控制元件用于调整通过喷嘴喷出的流体流。此外还设置冲击波致动器，以在喷嘴中存在的流体中形成冲击波。通过所述冲击波致动器在喷射装置中产生冲击波，冲击波被传递到喷嘴中的流体上。

在具有冲击波致动器的流体的喷射装置中产生了这样的问题，即相对于环境压力，必须例如用燃烧室中提供的压力工作。此外，在流束形状方面出现问题。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的喷射阀相比较而言具有改善喷射状态的优点。特别地能够得到限定的喷射流束，喷射阀能够在至少很大程度上独立于环境压力，尤其是燃烧室压力地打开喷射阀。

在从属权利要求中叙述的措施可能是基于喷射阀的权利要求1的有利改进方案。

所述冲击波致动器以有利的方式产生冲击波，冲击波被传递到所述密封座上。冲击波的物理现象涉及弹性介质中的强压力波，例如流体，强压力波以超声速传播，其中，在冲击波的冲击前部形成高机械应力和压力。所述冲击波制备压力脉冲，其中，在几分之一秒内，所述压力陡峭地上升，然后又陡峭地下降。通过冲击波产生的极限压力变化通过所述冲击波增强通道的作用进一步增强。由此，所述阀关闭体能够以有利的方式从所述阀座面提升，以便打开在所述阀关闭体和阀座面之间形成的密封座。由此能够实现非常高的喷射压力，以便在高的环境压力时也得到有利的雾化。例如，对于柴油直接喷射，燃料具有约200MPa(2000巴)的压力，或者对于汽油直接喷射，燃料具有约20MPa(200巴)，燃料喷射到内燃机的燃烧室中。在这里，一方面允许得到限定的单个的喷射流束。另一方面所述喷射阀能够独立于燃烧室压力或另外的环境压力地打开。

有利地，所述冲击波增强通道的用于传递所述冲击波的自由横截面从所述冲击波致动器到密封座逐段减小。在这里，所述自由横截面优选均匀地减小到所述密封座。由此，它达到所述冲击波的有利的增强，其中，高的局部压力作用在所述密封座上，并且因而大的打开力作用在阀关闭体上。

进一步有利地，喷射器设有至少一个内部腔室，冲击波增强元件安装在所述内部腔室中，所述冲击波增强通道至少逐段地构造在所述内部腔室的内壁和冲击波增强元件之间，所述冲击波增强元件的尖端在所述冲击波增强通道中逆着所获得的冲击波的传播方向进行取向。所述冲击波致动器产生的冲击波朝向所述密封座传播。在这里，所述冲击波前部贯穿所述冲击波增强元件的尖端。所述冲击波增强通道在所述尖端后面变窄，从而，所述冲击波继续增强。在这里进一步有利的是，所述冲击波增强元件构造为至少逐段环形的和/或至少逐段部分环形的和/或至少逐段多次不连续的环。附加地或替代地，所述冲击波增强元件有利地构造为至少近似圆锥形的冲击波增强元件和/或所述内部腔室的内壁从所述冲击波致动器到密封座逐段变得逐渐尖细。进一步有利地，所述内部腔室的内壁至少逐段地构造为圆锥形的。由此，所述冲击波增强通道以有利的方式构造为变窄的环形间隙，所述环形间隙必要时逐段分割。所述环形间隙在朝向所述密封座的方向上优选一直变窄，从而所述冲击波持续增强。在所述密封座的区域中，所述冲击波的更大的压力至少近似均匀地分布在所述密封座上，这导致打开所述密封座。

进一步有利地，所述阀关闭体构造在所述冲击波增强元件上。所述冲击波增强元件在这里构造为一件式的或多件式的。在构造为多件式时，各个单件以适当的方式相互连接。在这里还有利地设置至少一个用于冲击波增强元件的导向元件，它布置在所述喷射器的内部腔室中。由此，保证所述导向元件例如沿着所述喷射阀的纵轴进行导向。

还有利地设置弹簧元件，所述弹簧元件将靠着所述密封座向所述阀关闭体加载。因密封座上的大的局部压力通过所述冲击波诱导的所述阀关闭体上的打开的力在这里逆着所述弹簧元件的预紧起作用。由此能够进行所述喷射阀的协调。

所述阀关闭体还有利地具有至少一个压力平衡通道。由此避免所述阀关闭体在打开运动期间的液压阻尼。

有利地，所述冲击波致动器具有一个导电的弹性膜和至少一个励磁线圈，所述励磁线圈配属于所述膜，并且用于在所述膜中产生感应电流。经所述励磁线圈能够在所述膜中得到感应电流。所述励磁线圈的磁场和所述通过在膜中得到的感应电流感应的磁场导致所述膜上的力。由此这使所述膜弯曲。通过所述膜的弯曲，在毗邻所述膜的介质中产生冲击波。然后，这个冲击波从所述膜通过所述冲击波增强通道到达密封座。