[发明专利]具有无弹性体式密封座的气体喷射器

说明书

本发明涉及一种气体喷射器，其用于吹入气态介质，其包括：致动器(2)；阀机构(3)；所述阀机构(3)与密封元件(5)之间的密封座(4)；第一止挡(11)，所述阀机构(3)在所述气体喷射器的闭合状态下靠置在所述第一止挡上；以及预紧装置(8)，所述预紧装置沿着所述气体喷射器的轴向方向(X‑X)预紧所述密封元件(5)，其中，所述密封元件(5)是无弹性体式密封元件。

技术领域

本发明涉及一种气体喷射器，用于吹入气态介质(尤其是气态燃料)，该气体喷射器具有无弹性体式密封座。此外，本发明涉及一种内燃机，其具有根据本发明的气体喷射器，尤其是用于将气态燃料直接吹入到内燃机的燃烧室中。

背景技术

尤其基于成本优点，尤其是用于交通工具的气态燃料最近变得越来越流行。出于消耗和废气原因，在此情况下同样有利地设置所谓的直接吹入(Direkteinblasung)，其中，气体喷射器直接布置在内燃机的燃烧室上。但是在此，气体喷射器经受非常高的温度，从而气体喷射器在密封座上的密封在闭合状态下借助于常见的弹性体是不可行的。因此，由于密封座上的高抗温性，因此提出了金属-金属-密封座。为了在此情况下实现这类金属-金属-密封座的非常良好的密封，必须满足高的几何形状要求并此外必须施加高的密封力。但是，在气体喷射器打开之前，这种高的密封力必须在气体喷射器打开时附加于气态介质的可能还起作用的按压力被克服。但是由此需要大的致动器或具有昂贵材料的致动器。高的密封力也造成了阀针或者诸如此类的强加速，这会造成了密封座上的强损耗并造成了高噪声产生以及阀针的颤动。

发明内容

按照本发明，提出了一种气体喷射器，用于将气态介质吹入，该气体喷射器包括：

-致动器；

-阀机构；

-密封座，该密封座布置在所述阀机构与密封元件之间；

-第一止挡，所述阀机构在所述气体喷射器的闭合状态下靠置在所述第一止挡上，所述第一止挡布置在壳体套筒的环形区域上；以及

-预紧装置，所述预紧装置将所述密封元件沿着所述气体喷射器的轴向方向预紧，其中，所述密封元件是无弹性体式密封元件，及其中，所述预紧装置沿着所述轴向方向从所述密封座出发位于所述密封元件之后。

具有上述技术方案中所述特征的用于吹入气态介质(尤其是气态燃料)的根据本发明的气体喷射器具有如下优点，即，该气体喷射器在闭合状态下提供了最高的密封性并可以直接布置在内燃机的燃烧室上并尽管如此仍能够抵抗作用在燃烧室上的高温。根据本发明的气体喷射器的另一大优点是，能够降低用于闭合阀机构(例如阀针)所需的闭合力。在此，还根据本发明获得了减少的闭合噪声并且能够避免颤动(也就是气体喷射器在阀机构与阀座接触之后的再次短暂打开)。这根据本发明通过如下方式实现，即，气体喷射器具有阀机构(例如阀针)与密封元件之间的密封座。在此，密封元件不具有弹性体，并且阀机构在气体喷射器的闭合状态下靠置在第一止挡上。由此，密封座的密封借助于无弹性体式密封元件进行，并不再在阀机构与密封座的这两个金属面之间的止挡上进行。在此，无弹性体式密封元件可以经受高温，从而气体喷射器尤其适用于将气态燃料直接吹入到燃烧室中。

下述说明中给出了本发明的优选改进方案。

优选地，预紧装置包括弹性体环。弹性体环在此提供了作用到密封元件上的所需轴向预紧力。在此，通过无弹性体式密封元件阻止了弹性体环被高温过强地加载且受损。高温由耐热的密封元件被屏蔽并通过与壳体或者诸如此类的接触被导出。而且气体喷射器的打开和闭合(也就是密封元件与阀机构的触碰过程和分离过程)不是在弹性体环上实现，而是在耐温且耐损耗的密封元件上实现。

为了施加用于加载密封元件的附加力，预紧装置进一步优选地包括弹簧元件。弹簧元件可以施加弹簧力到弹性体环上或者替换地并行于弹性体环直接施加到密封元件上。弹性体环于是仅用于壳体或者诸如此类上的密封。替换地，设置弹簧元件而不具有弹性体环。