[发明专利]泵喷嘴

说明书

本发明涉及一种用于将燃烧喷射入内燃机，特别是一种单缸柴油发动机中的泵喷嘴，它具有一个活塞基座，一个泵缸，一个泵活塞，一个在泵喷嘴壳内设置在泵缸和喷嘴体之间的垫片，以及一个包括压缩弹簧，压缩弹簧垫板以及喷嘴针在内的喷油嘴。

常规的喷射系统由一个喷射泵组成，其出口通过高压油管道与多个喷油嘴相连。而高压油管道的物理特性限制了喷射效率，因为在高压喷射系统内的条件下，燃料不能再被看成刚性的不可压缩的液体，而且喷射过程按照类似于声学原理的规律进行。因此高压油管道就成了系统内的“有害”物，因为它限制了所能达到的最高压力值，而且高压油管道的动力学特性使得喷射过程不易控制(再喷，空化作用)。

为了避免这些由管道引起的不利因素，人们长期以来一直使用泵喷嘴。在其设计上喷油泵和喷油嘴构成一个整体。每一个汽缸上有一个泵喷嘴装在汽缸头内，它或者直接通过一个活塞座或者间接通过一个摇臂由凸轮轴驱动。调节则或者通过一个位于汽缸头内的类似于一个多级喷油泵的共同调节杆，或者通过一个替代的低压计量泵来完成。即使是直接控制的泵喷嘴也已公知。在这一设计中，溢流口通过一个能够快速通断的高压磁阀来控制，而在多级喷油泵中为调节流量则是以斜棱来调节溢流口的。只要该磁阀闭合，泵喷嘴就喷油。

德国专利文献DE 4127003 A1公开了一种如上述类型的用于内燃机中的燃油喷射装置的电子控制泵喷嘴。其中所述泵喷嘴具有一个泵壳，它包含了一个泵缸，在泵缸内有一个限定了泵的工作容积并以恒定冲程驱动的泵活塞。在其中心线的延长线上设有一个支撑体，支撑体上有一个喷嘴体。

同其它公知的泵喷嘴的变型一样，该专利文献中所涉及的泵喷嘴也具有一个大的结构长度。鉴于此，到目前为止它首先用在尺寸很大的发动机上。

虽然在专利文献DE-AS 1126678介绍的一种泵喷嘴中设置了一个盘型弹簧作为压力阀弹簧，用以减少喷油壳被燃气所加热的面积和缩短壳的直径，但是该方案有其缺点，即弹簧压力无法调节，不能使用市场上通用的泵零件来降低成本。

因此，本发明的目的在于创造一种制造成本低廉，结构长度短的泵喷嘴，使其也适用于小型柴油发动机。

本发明的目的通过一种用于将燃料喷射入内燃机中的泵喷嘴来实现，它具有一个活塞基座，一个泵缸，一个泵活塞，一个在泵喷嘴壳内设置在泵缸和喷嘴体之间的垫片，以及一个包括压缩弹簧，压缩弹簧垫板以及喷嘴针在内的喷油嘴，其中，该压缩弹簧偏离于喷嘴针的轴线设在其侧面。

符合本发明的泵喷嘴要如此设计，使得泵活塞基座与一个泵活塞相连，而泵活塞又为一个泵缸所容纳。一个垫片和一个与之相连的喷嘴针同一个喷嘴体共同构成喷嘴。一个压缩弹簧作为喷嘴针闭合弹簧偏离于喷嘴针的轴线设在其一侧。由此而使该泵喷嘴结构紧凑且结构长度非常短。

在本发明的一个优选改进方案中，压缩弹簧置于泵缸的一旁。这样即可将压缩弹簧设计成螺旋弹簧，其轴线与喷嘴针的轴线平行。

在一符合本发明的改进方案中，喷嘴针通过一个转向杆受到被预压的压缩弹簧的压力作用。而转向杆则在垫片，喷嘴针和压缩弹簧垫板上分别有利地具有一个铰链或一个杠杆支点。

当达到开启压力时，燃料压迫喷嘴针并将其和转向杆同时提升。这里的开启压力必须大到能够克服压力弹簧通过转向杆作用于喷嘴针上的弹簧压力并与之逆向作用。喷嘴针越是远离喷嘴座，则压缩弹簧被压缩得越紧。反之，当达到了闭合压力时，喷嘴针被压缩弹簧通过转向杆紧密地压入喷嘴口内并将喷油嘴关闭。

在垫片上有利地设计出一条纵向沟槽来容纳转向杆。这样可以继续缩短结构长度。

根据本发明的一个优选改进方案，为了能够机械调节喷射量，设计了一个调节套筒并在活塞座和泵活塞之间设计了一个活塞凸肩。在这种情况下，燃料的配给根据溢流原理由斜棱来完成，泵元件的工作冲程可通过扭转来改变。在泵缸内设有多个与喷油泵的吸气室相连通的注入口。

调节套筒被有利地设计成带有一个调节导杆的成形金属薄板套筒。所以调节套筒可由一多棱型钢构成，它能使活塞凸肩有足够的轴向上下移动的间隙，以便通过铆接的或点焊的调节导杆使泵活塞和纵向沟槽能够扭转。这样就可以避免使用昂贵的与一装在活塞上的密封齿轮啮合的调节齿杆。

另一优选的实施例设计了一个可以提前启合的磁阀，用以电子调节喷油。这样就能简单地通过一个零件来调节喷油量和喷油开始时刻。