[发明专利]具有集成到伺服阀中的液压的间隙补偿件的压电共轨喷射器

说明书

本发明涉及一种喷射阀，喷射阀具有带有喷射喷嘴的喷射器体，该喷射喷嘴具有带有喷嘴体和喷嘴针的喷嘴模块，其中喷嘴模块布置在喷射器体的下部的、朝向所述燃烧室的侧部中，喷嘴针与喷嘴弹簧对应，在所述阀室中布置有阀体，在阀体和节流板之间保留缝隙，利用很小的游隙将阀针装配到阀体中，从而在阀针和阀体之间形成了密封缝隙，阀体具有孔部，该孔部将阀室与密封缝隙相连，阀针的下端部不完全与所述阀体相连，从而在阀针和阀体之间形成了耦合体积，它经过密封缝隙和孔部与阀室相连，如此小地设置密封缝隙：在耦合体积和阀室之间存在流体连接，在阀操纵的短的时间期间在耦合体积和阀室之间没有流体交换，从而不改变此耦合体积。

技术领域

本发明涉及具有伺服阀控制部的、用于把燃料喷射到内燃发动机的燃烧室中的喷射阀。

背景技术

所述喷射阀典型地结合处于高压下的所谓的共轨系统来应用。在这里，通常使用压电元件作为执行器，其中，这样的共轨喷射阀的喷射量的控制部要么直接地被控制，但是主要间接地经过伺服阀被控制。这点意味着，所述喷嘴针不是直接与所述压电执行器的运动耦合，而是压电执行器就其本身而言操纵伺服阀。实现把燃料典型地在很高的压力下经过高压接头和在喷射阀体中的高压线路通过阀板提供到节流板上。控制室经过输入节气门与所述高压线路相连。此外，所述控制室经过输出节气门与阀室相连。从上部的或者下部的区域（该区域是这样的区域：其向着燃烧室指向），所述喷射喷嘴具有喷嘴体和喷嘴针，其中，所述喷嘴针如此利用喷嘴弹簧来预紧：使得此喷嘴弹簧施加闭合力。因为所述控制室经过所述高压接头与所述轨-系统相连，则在没有操纵的状态中，在所述控制室中支配着较大的压力，该压力对应于在所述轨-系统中的压力（轨-压力）。从中得到了额外的液压的力作用，该力作用将喷嘴针保持在闭合位置中并且由此所述喷射阀的口部被闭锁。

如果操纵了所述压电执行器，则该压电执行器操纵所述伺服阀。由此，燃料能够经过所述输出节气门离开所述控制室。由此，在控制室中的压力下降并且在低于特定的压力阈值之后打开所述喷嘴针。如果所述压电执行器接下来再次卸载，则所述伺服阀闭合，所述控制室会经过向着高压系统的连接部而再度填充，从而在所述控制室中的压力再次构建在轨-压力-水平上并且闭合所述喷嘴针。在此，在所述控制室中的压力降或压力建立的动态以及在针打开运动或针闭合运动期间的针速度基本上通过输入节气门和输出节气门的尺寸设置来确定。

为了保证具有压电执行器的共轨喷射器的稳定的运行，在压电执行器和伺服阀的阀体之间需要几乎无间隙的耦合部。为此，在整个传动链的范围中需要热学的长度改变的准确的稳定的温度补偿，以便将压电执行器的空行程的改变保持在紧凑的界限中。为此，所述压电执行器通常由殷钢套筒包围，该殷钢套筒示出了与所述压电执行器类似的热膨胀性质。

但是必要的是，存在所述伺服阀的较小定义的空行程，也即在伺服阀体和执行器的底板之间存在小的中间空间，因为必须阻碍的是，在压电执行器没有被操控时所述伺服阀处于敞开。反过来，过大地设定的空行程是不利的，因为由此以相同的尺度提高所需要的压电执行器行程，并且这点再者相应地提高对此必要的操控能量。总体上，这也提高了对系统的在较长的时间段上的准确性的稳定性的要求。

在马达中使用喷射阀提供了具有不同的热源和散热器的在热学上很复杂的边界条件。在压电执行器的区域中，由于电损耗而进行的自加热起到关键的作用。在所述伺服阀的区域中，由于燃料从轨-压力卸压到周边环境压力上而进行的温度升高表现为重要的热源。通过将喷射器安装在马达的缸头中，经过不同的接触位置、例如燃烧室密封部以及喷嘴尖部与燃气的接触部，得到了相应的热流。对所述空行程的同样有待考虑的影响参量表现为在所述缸头中的抓力（Verpratzungskraft）。这也受到大的公差的影响。

在稳定的喷射器运行中，得到的热膨胀能够通过合适的材料选择和几何特征在很大程度上补偿。在动态的马达运行中，由于在构件中的不稳定的、不均匀的温度分布而得到对压电执行器的空行程的额外的影响参量。此外，在喷射器运行中的空行程通过由于极化改变和磨损而进行的压电执行器的长度改变而改变。