具有无弹性体式密封座的气体喷射器制造技术

本发明专利技术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。

A gas injector with an elastomeric seal housing

The invention relates to a gas injector for blowing gaseous medium, which comprises: an actuator (2); a valve mechanism (3); the valve body (3) and sealing element (5) between the sealing seat (4); the first stop (11), the valve body (3) the first stop on in the closed state of the gas injection device; and the pre tightening device (8), the pre tightening device along the axial direction of the gas injection device (X X) pre tightening the sealing element (5), wherein, the sealing element (5) is non elastic sealing element type.

【技术实现步骤摘要】
具有无弹性体式密封座的气体喷射器
本专利技术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，本专利技术涉及一种内燃机，其具有根据本专利技术的气体喷射器，尤其是用于将气态燃料直接吹入到内燃机的燃烧室中。
技术介绍
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。
技术实现思路
与之相对，具有权利要求1所述特征的用于吹入气态介质(尤其是气态燃料)的根据本专利技术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。根据本专利技术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，还根据本专利技术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)。这根据本专利技术通过如下方式实现，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。从属权利要求给出了本专利技术的优选改进方案。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。无弹性体式密封元件优选包括聚四氟乙烯并尤其被设置为聚四氟乙烯环(Teflonring)。替换地，无弹性体式密封元件包括热固塑料并被设置为热固塑料环(Duroplastring)。为了特别良好的密封，优选在密封元件与阀机构之间设置有平坦式密封座(Flachdichtsitz)。进一步优选地，所述密封元件能相对于气体喷射器的其它构件自由运动地布置。换句话说，密封元件不是紧固在气体喷射器的另一构件上，而是松动地插入到气体喷射器中。由此尤其可以实现密封座的万向密封，其中，密封元件可以施加补偿运动，从而能够实现密封座上的可靠密封。尤其是，自由布置的密封元件在此能够补偿了制造造成的尺寸偏差或者温度造成的长度改变。进一步优选地，气体喷射器包括第二止挡，该第二止挡在气体喷射器的闭合状态下限界所述密封元件的运动。由此确保了，能够足够快速地打开气体喷射器。特别优选地，在环形区域上设置有第一止挡和第二止挡，其中，第一止挡设置在环形区域的沿着第一轴向方向指向的第一侧上，并且第二止挡设置在环形区域的沿着第二轴向方向指向的第二侧上。环形区域优选是壳体的一部分。此外，本专利技术涉及一种具有根据本专利技术的气体喷射器的内燃机。气体喷射器特别优选地直接设置在内燃机的燃烧室上，用于将气态燃料直接吹入。附图说明本专利技术的优选实施例随后参考所属附图进行细节描述。在此，相同的或功能相同的部件以相同附图标记表示。在附图中：图1：示出了根据本专利技术的第一实施例的气体喷射器的示意性截面图；图2：示出了图1的气体喷射器的放大的部分截面视图；以及图3：示出了根据本专利技术的第二实施例的气体喷射器的示意性截面图。具体实施方式随后参考图1和图2细节描述了根据本专利技术第一优选实施例的气体喷射器1。如图1明示的那样，气体喷射器1包括致动器2，该致动器2仅示意性示出。致动器2与阀机构3(在该实施例中是具有阀盘30的阀针)连接。阀机构3此外借助于引导元件16引导。气体喷射器1此外包括密封座4，该密封座4设置在能运动的密封元件5与所述阀盘30之间。密封座4是平坦式密封座并尽可能远地设置在阀盘30的外周缘上。此外，在壳体套筒10的环形区域13上设置有第一止挡11。第一止挡11是阀盘30与环形区域13之间的金属式止挡。第一止挡11在此在径向上处于密封座4外部。第二止挡12在气体喷射器被打开的状态下限界所述密封元件5的轴向运动。密封元件5不具有弹性体并且例如是聚四氟乙烯环或者是由热固塑料制成的环。无弹性体式密封元件5借助于预紧装置8沿着气体喷射器的轴向方向X-X朝着密封座4的方向被预紧。预紧装置8在该实施例中包括弹性体环80。弹性体环80支撑在阀本体9上。图1示出了气体喷射器的闭合状态。在此情况下，无弹性体式密封元件5与阀盘30在密封座4的区域中处于接触并且使气体喷射器可靠地相对于燃烧室15密封。尤其如图2明示的那样，在闭合状态下，在无弹性体式密封元件5与环形区域13之间设置有间隙14。间隙14的大小在此通过第一止挡11确定。间隙14应选择尽可能小。由此，能自由运动的密封元件5可以实施补偿运动，用于补偿尺寸偏差或者温度所造成的长度改变或者诸如此类。尽管如此，无弹性体式密封元件5被弹性体环80以一定的预紧力F在密封座4上压抵着阀盘30，从而使得可靠的密封是可行的。根据本专利技术，现在可以确保的是，能够减少阀机构3的所需的闭合力。根据本专利技术，在气体喷射器1的闭合状态下，阀盘30靠置在第一止挡11上。在此，第一止挡11不是原始用于密封，而是用作热屏蔽装置，用于沿着轴向方向从燃烧室15出发的、后置的弹性体环80。气体喷射器的原本密封借助于自由的密封元件5进行，该自由的密封元件5不包含弹性体。由此可以阻止：弹性体环80以过高的温度被加载。高的燃烧室温度通过阀盘30和密封元件5被传递到壳体套筒10中并从该处被传递到邻接的缸头17或者诸如此类中。由此，预紧装置8可以配备有弹性体环80，由此尤其存在阀本体9上的非常好的密封。由此可以整体上提供一种具有改善的密封的气体喷射器。在气体喷射器1打开时，由于弹性体环80的现有力，因此使无弹性体式密封元件5沿着轴向方向X-X朝着燃烧室15方向运动，直至克服间隙14。在此情况下，环形区域13的从燃烧室15背离的第二侧构成了用于密封元件5的第二止挡12。通过设置间隙14确保了密封元件5的万向可运动性(ka本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(2)；‑阀机构(3)；‑密封座(4)，该密封座布置在所述阀机构(3)与密封元件(5)之间；‑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)，所述预紧装置将所述密封元件(5)沿着所述气体喷射器的轴向方向(X‑X)预紧，其中，所述密封元件(5)是无弹性体式密封元件。

【技术特征摘要】
2015.12.15 DE 102015225177.21.一种气体喷射器，用于将气态介质吹入，该气体喷射器包括：-致动器(2)；-阀机构(3)；-密封座(4)，该密封座布置在所述阀机构(3)与密封元件(5)之间；-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)，所述预紧装置将所述密封元件(5)沿着所述气体喷射器的轴向方向(X-X)预紧，其中，所述密封元件(5)是无弹性体式密封元件。2.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述预紧装置(8)包括弹性体环(80)。3.根据权利要求1或2所述的气体喷射器，其特征在于，所述预紧装置包括弹簧元件(81)。4.根据权利要求3所述的气体喷射器，其特征在于，所述弹簧元件(81)直接与所述密封元件(5)接触。5.根据前述权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述密封元件(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·莫泽，M·诺尔普，O·舍恩罗克，S·克里斯勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE