具有流量限制器的喷射阀

摘要

本发明涉及一种用于喷射燃料的阀，其包括阀支撑件（2）、阀调整机构（5）和流量限制元件（7），所述阀支撑件具有阀座（3）和输送孔（4），所述流量限制元件布置在阀调整机构（5）上，其中，所述输送孔（4）包括具有环绕的环形边缘（6a）的台阶（6），所述流量限制元件（7）以如下方式布置在所述阀调整机构（5）上，即当阀开启时，在环形边缘（6a）和流量限制元件（7）之间的有效通流截面（A1）从第一有效通流截面（A1）减小到第二有效通流截面（A2）。

权利要求

1.一种用于喷射燃料的阀，包括：

-阀承载件(2)，其具有阀座(3)和入流孔(4)；

-阀调整机构(5)；和

-流量限制元件(7)，其布置在所述阀调整机构(5)上；

其中，所述入流孔(4)包括具有环绕的环形边缘(6a)的台阶(6)，其中，所述流量限制元件(7)布置在所述阀调整机构(5)上以使得在阀开启时，在所述环形边缘(6a)和流量限制元件(7)之间的通流截面(A1)从第一通流截面(A1)减小到第二通流截面(A2),其特征在于，

所述流量限制元件(7)具有沿着流动方向(B)逐渐变细的区域，该区域与所述环形边缘(6a)根据所述阀调整机构(5)的位置限定通流截面(A2)的大小，其中，所述沿着流动方向(B)逐渐变细的区域是台阶形区域(14)：该台阶形区域(14)具有台阶(15)并且具有沿着流动方向(B)逐渐变细的第一和第二部分区域(16、17)。

2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀是向外开启的阀。

3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述沿着流动方向(B)逐渐变细的区域是圆锥形区域(11)。

4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述沿着流动方向(B)逐渐变细的区域是凹区域(12)。

5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述沿着流动方向(B)逐渐变细的区域是凸区域(13)。

6.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第一和第二部分区域(16、17)分别构造为圆锥形的。

7.根据权利要求1至6之一所述的阀，其特征在于，其还包括具有恒定直径的通流区域(10)，其在流动方向(B)上布置在所述台阶(6)和阀座(3)之间。

8.根据权利要求1至6之一所述的阀，其特征在于，所述阀是电磁阀。

说明书

具有流量限制器的喷射阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于喷射燃料的喷射阀，其具有流量限制元件。

背景技术

[0002] 在现有技术中喷射阀是已知的，所述喷射阀是实施为具有电磁驱动器的多孔阀或者实施为具有压电驱动器的向外开启的喷射阀。然而一方面电磁驱动的喷射阀制造成本相对高，压电-喷射阀已证明通过向外开启的阀调整机构实际上具有更好的积炭耐用性。对于电磁喷射阀，常设置止挡件，燃料流量的扩散在新状态下保持尽可能小。另外此时止挡件的磨合效应的影响不对汽车运行产生负面作用。另一方面，对于磨损增加的向外开启的阀，电磁衔铁的止挡面是可变的，因而阀针行程可随时间增加。然而这导致流量增加，使匹配的改变成为必要。

发明内容

[0003] 根据本发明，还提出了一种用于喷射燃料的阀，包括：阀承载件，其具有阀座和入流孔；阀调整机构；和流量限制元件，其布置在所述阀调整机构上；其中，所述入流孔包括具有环绕的环形边缘的台阶，其中，所述流量限制元件布置在所述阀调整机构上以使得在阀开启时，在所述环形边缘和流量限制元件之间的通流截面从第一通流截面减小到第二通流截面。本发明提出，所述流量限制元件具有沿着流动方向逐渐变细的区域，该区域与所述环形边缘根据所述阀调整机构的位置限定通流截面的大小，其中，所述沿着流动方向逐渐变细的区域是具有台阶并且具有沿着流动方向逐渐变细的第一和第二部分区域的台阶形区域。

[0004] 本发明的喷射阀具有的优点是流量在所述阀的使用寿命内能够保持稳定。在阀开启时，燃料路径还具有双节流结构，即在从阀座提离的阀调整机构上和在流量限制元件上。因此，根据本发明，即使在所述喷射阀的使用寿命期间在部件上产生增加的磨损——所述磨损导致阀针行程增大，也能通过将流量限制元件布置在阀调整机构上并进而通过减小所述流量限制元件和设置在入流孔中的台阶之间的流动横截面实现补偿。在这里根据本发明的阀具有非常简单和成本适宜的结构。

[0005] 从其他描述给出本发明的优选改进方案。

[0006] 特别优选地，所述阀是向外开启的喷射阀。因此，特别地，所述阀的积炭危险明显降低，并且尽管如此，通过根据本发明的流量限制元件也能保证磨损的补偿。

[0007] 当所述流量限制元件具有在流动方向上逐渐变细的表面时获得特别良好的补偿，其与所述入流孔中的台阶根据阀调整机构的位置限定通流截面的大小。因此，逐渐变细的表面可以根据出现的磨损来选择，使得尤其对于电磁阀得到磨损的精确补偿。

[0008] 特别优选地，所述流量限制元件的逐渐变细的表面是圆锥形表面。这使其非常简单且成本适宜地制造。此外，因此尤其是基本上恒定的磨损通过流量限制元件来平衡。

[0009] 根据一个优选备选设计方案，所述逐渐变细的表面构造为凸的或凹的。因此按照用途情况，在所述使用寿命内形成不同地提高的磨损。

[0010] 根据本发明的另一优选设计方案，所述逐渐变细的表面用两个逐渐变细的部分表面之间的台阶构成。所述两个逐渐变细的部分表面优选分别是圆锥形表面，特别优选是具有不同的斜度。通过所述流量限制元件的这个设计方案，能够尤其在考虑阀行程的长度的情况下例如在在每个喷射周期进行多重喷射时也可以调节流量。更优选地，两个逐渐变细的部分表面在轴向方向上等长。

[0011] 为了在阀开启时得到尽可能良好的流动导向，优选在入流孔中的通流区域在入流孔中的台阶和阀座之间的流动方向上构成恒定的直径。

[0012] 根据本发明的阀优选是电磁阀。然而说明原则上根据本发明的阀对于压电阀也能够使用。

附图说明

[0013] 下面将参考附图，详细说明本发明的优选实施例。在附图中示出：

[0014] 图1根据第一实施例的喷射阀处于闭合状态的示意性截面图；

[0015] 图2根据图1的喷射阀处于开启状态的示意性截面图；

[0016] 图3根据第二实施例的喷射阀处于闭合状态的示意性截面图；

[0017] 图4根据第三实施例的喷射阀处于闭合状态的示意性截面图；和

[0018] 图5根据第四实施例的喷射阀处于闭合状态的示意性截面图。

具体实施方式

[0019] 下面参照图1和2，详细地说明根据本发明第一优选实施例的喷射阀1。

[0020] 如图1清楚地示出，喷射阀1包括阀承载件2，台阶形入流孔4设置在阀承载件2上。入流孔4包括台阶6和在台阶6与阀座3之间在流动方向(参见图2，箭头B)上具有恒定直径的通流区域10。阀针作为阀调整机构5以已知方式密封在阀座3上。还如图1清楚地示出，流量限制元件7固定在阀针上。如图1所示喷射阀的闭合状态清楚地示出，此时在流量限制元件7和台阶6的具有环绕的环形边缘6a之间限定在流出口8上的环形通流截面A1。流量限制元件
7具有在流动方向B上圆锥形的逐渐变细的区域11。

[0021] 如图1清楚地示出，在这里得到流量限制元件7距离阀调整机构5的在燃烧室中最远的端部点的恒定距离Z。这个距离Z不因在喷射阀运行期间也许存在的磨损而改变。当阀调整机构5，如图2清楚地示出，在箭头C方向上运动并且在喷射阀开启时，燃料(箭头B)通过流量限制元件7的圆锥形区域11和台阶6的环形边缘6a之间的节流结构并且在开启的阀座3旁边流过，其中，在阀座3上存在位于阀针的截锥形区域5a和阀座3之间的第二节流结构(阀针环形间隙9)。如图2清楚地示出，在流出口8上，通流截面的大小从A1减小到A2。当现在例如因为阀致动器随时间的磨损而出现增加的阀针行程时，在喷射阀开启时存在的通流截面A2因为流量限制元件7的圆锥形构型而越来越小。也就是说，在阀座3和阀针的截锥形区域之间的阀针环形间隙上更小的压力差通过流量限制元件7上更大的压力差来补偿。在这里，按照圆锥形区域11的角度的选择来设计任意特性曲线，在所述喷射阀的总使用寿命上允许恒定的喷射量。

[0022] 因此，根据本发明实现向外开启的阀，优选构造为电磁阀。由此特别地尤其设置一个用于电磁阀的止挡件，其中，尽管所述电磁阀因为磨损而使阀针的行程改变，但能够通过在电磁阀的使用寿命上用于恒定的喷射周期的流量限制元件7来保证平衡。因此，阀针环形间隙9上因磨损条件而增大的表面通过减小流量限制元件7上的表面来补偿。此时，流量限制元件7可非常简单地构成并且用在入流孔4中同样地制成的台阶6一起限制所述表面。在流动方向B上布置在台阶6后面的、设有恒定直径的通流区域10在这里保证燃料从喷射阀流出前燃料流动的平静。

[0023] 图3至5示出本发明的备选设计方案，其中，相同或功能相同的部件用与第一实施例中相同的附图标记表示。

[0024] 图3示出在这里具有凹区域12的流量限制元件7，凹区域12与台阶6限制通流截面A1。按照凹区域12的构型，在增加阀压时在更大程度上减小通流截面A1。环形通流截面A1的折回改变在图4中的第三实施例中给出，它具有在流量限制元件7上的凸区域13，凸区域13与台阶6限定通流截面A1。在图5所示的第四实施例中，在流量限制元件7上构造台阶形区域14，其具有台阶15、第一圆锥形区域16和第二圆锥形区域17。台阶15在这里布置在第一和第二圆锥形区域16、17之间。圆锥形区域15、16在这里能够具有相同的斜度或者备选地也具有不同的斜度。流量限制元件7的这个构型尤其能够在阀调整机构5的部分行程时调整流量。