燃料喷射阀制造技术

本发明专利技术涉及一种燃料喷射阀，其优点在于阀座体(5)的特别高的结构强度和抗疲劳强度。该燃料喷射阀(1)包括能激励的用于操纵阀关闭体的促动器并且包括喷射开口(7)，所述阀关闭体与构造在阀座体(5)上的阀座面(6)一起构成密封座，所述喷射开口构造在所述阀座面(6)下游，其中，所述喷射开口(7)安置在所述阀座体(5)的沿喷射方向圆顶状向外伸出的中心区域(44)。所述阀座体(5)的圆顶状轴向凸起的所述中心区域(44)在所有喷射开口(7)的汇合区域的径向外部终止在加深的沉入部(47)中，从所述沉入部出发径向向外地衔接有所述阀座体(5)的再次轴向凸起的边缘区域(48)，使得在横截面中构成阀座体(5)的总体上波纹形的圆顶轮廓。所述燃料喷射阀特别适合于将燃料直接喷入到压缩混合气的外源点火内燃机的燃烧室中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料喷射阀
本专利技术从根据独立权利要求类属的燃料喷射阀出发。
技术介绍
在图1,2a,2b和2c中示出已知阀座体的实施方式。在此，在示意图中，图2a,2b和2c示出具有喷射开口的阀座体的三个典型的基本结构形式。在根据图2c的已知和可行的解决方案中，具有平面的和平坦的端面的阀座体向着燃烧室方向封闭燃料喷射阀的下游阀端部，而在根据图2a和2b的同样已知的解决方案中，阀座体构型有阀座体的包括喷射开口的、圆顶状地沿喷射方向向外的中心区域。在此，或者涉及在中心区域中具有圆锥形周面的锥圆顶(例如DE102013219027A1)或者涉及具有凸球形向外延伸的凸起(例如EP2333306A1)。在两种情况下，阀座体的圆顶状中心区域流畅并且连贯地过渡到阀座体的平面的和平坦的端面中。在这种阀座体的情况下，整个圆顶区域是强度关键的区域。该区域由于阀针与其阀关闭体的百万次冲击而发生应变。此外，燃料的系统压力整面地作用到圆顶状中心区域的整个内侧上。这些负荷伴有圆顶区域弯曲的风险地对该区域中的阀座面质量、阀座体密封性要求和疲劳强度起负面影响。
技术实现思路
除了具有简单和低成本的可制造性的优点以外，具有权利要求1特征部分特征的本专利技术燃料喷射阀还具有许多其他优点。根据本专利技术，燃料喷射阀的阀座体的圆顶状地轴向凸起的中心区域这样实施，使得该中心区域在所有喷射开口的汇合区域的径向外部在以理想方式环绕的加深的沉入部中终止，从所述沉入部出发径向向外地衔接有阀座体的再次轴向凸起的边缘区域，使得在横截面中构成阀座体的总体上波纹形的圆顶轮廓。相对于根据现有技术的阀座体的圆顶状中心区域，有效地减小了与强度相关的应力。通过导出负荷的区域(边缘区域的“基底”)与用于喷射开口的区域(功能区域)之间的结构性分开，对于圆顶状中心区域得到圆顶中心的明显更高的可承受应变性。可以以该方式实现圆顶状中心区域的1000MPa的疲劳强度水平并且从而明显超出已知解决方案的水平。前述的疲劳强度水平可以在考虑静态失效概率(≦1ppm)的情况下针对负荷交变数(≧1E8)通过计算被确定。由于高的可承受应变性，使得能够减小喷射开口的区域中的圆顶状中间区域的壁厚，而不会在此增大振荡断裂的风险。因此可考虑实现中心区域中的低于500μm的小壁厚。圆顶壁厚的减小又能够实现喷射开口的长度或者说喷射开口前阶梯的长度的减小。这有助于优化喷雾特性，尤其有助于减小射束渗透(Strahlpenetration)。此外明显的优点是，防止燃料直接在喷射结束之后不受控地流出。通常，在燃料喷射阀闭合时阀针与阀关闭体在阀座面上发生碰撞，使得紧跟着闭合过程会暂时出现不希望的打开阶段。该不受控地给出的燃料量导致喷入的燃料量与期望值的小偏差，使得不能够排除发动机运行中的不利作用。借助圆顶状中心区域的本专利技术设计方案可以极大地减小碰撞概率，因为波形圆顶具有高的自身刚度。本专利技术的另一优点在于，在发动机运行中在圆顶状中心区域的外侧上出现比在已知的燃料喷射阀中少的碳烟沉积。通过本专利技术阀座体的设计方案，在构件中实现温度分布，该温度分布防止碳烟覆盖层的急剧增加。由于阀座体表面上的低覆盖层形成，本专利技术的设计方案提供更大安全性防止喷射开口被盖住(积碳)。在考虑普遍强烈波动的燃料质量的情况下，该稳定表现是非常有利的。此外有利的是，废气中的颗粒排放的、由发动机持续运行引起的上升也比在根据现有技术的燃料喷射阀的情况下不明显(减小PN漂移)。因为根据本专利技术，波纹圆顶具有改进的冷却作用并且具有形成覆盖层的更小倾向，所以在持续运行之后也形成更少的颗粒排放。通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在权利要求1中给出的燃料喷射阀的扩展构型和改进方案。特别有利的是，阀座体的几何结构设计能在阀座体的面向燃烧室的下端侧处非常灵活地与所希望的装配条件和与对发动机运行的要求匹配。附图说明在附图中简化地示出并且在接下来的描述中更进一步地阐述本专利技术的实施例。在此示出：图1在带有在下游阀端部上的具有阀座体的喷射开口的已知构型中的燃料喷射阀的示意性截面；图2a,2b,2c具有不同已知结构形式的喷射开口的阀座体的在各个放大图中作为图1的局部II-XIV的示意图；图3在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第一实施例；图4在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第二实施例；图5在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第三实施例；图6在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第四实施例；图7在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第五实施例；图8在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第六实施例；图9在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第七实施例；图10在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第八实施例；图11在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第九实施例；图12在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第十实施例；图13在与图2可比的局部图中的阀座体的本专利技术第十一实施例。具体实施方式以用于压缩混合气的外源点火内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀1的形式实施燃料喷射阀1的在图1中示出的已知示例。燃料喷射阀1尤其适合于将燃料直接喷入到内燃机的未示出的燃烧室中。燃料喷射阀1由喷嘴体2组成，在该喷嘴体中布置有阀针3。阀针3与阀关闭体4处于作用连接中，该阀关闭体与布置在阀座体5上的阀座面6共同作用形成密封座。阀座体5和喷嘴体2也可以一体式地实施。在该实施例中，燃料喷射阀1是向内打开的燃料喷射阀1，该燃料喷射阀具有至少一个喷射开口7，然而典型地具有至少两个喷射开口7。然而，燃料喷射阀1理想地实施为多孔喷射阀并且因此具有4个至30个之间的喷射开口7。喷嘴体2通过密封件8相对于阀壳体9密封。例如电磁回路用作驱动装置，该电磁回路包括作为促动器的电磁线圈10，该电磁线圈被包封在线圈壳体11中并且被缠绕到线圈支架12上，该线圈支架贴靠在电磁线圈10的内极13上。内极13和阀壳体9通过变窄部26相互分开并且通过非铁磁性的连接构件29相互连接。电磁线圈10通过导线19由可通过电插接部17供给的电流激励。插接部17被塑料套件18包围，该塑料套件可以被注塑在内极13上。替代地，也可使用压电或磁致促动器。阀针3在阀针导向部14中被导向，该阀针导向部盘形地实施。成对的调整垫片15用于调整行程。在调整垫片15的另一侧存在衔铁20。衔铁通过第一凸缘21力锁合地与阀针3处于连接中，该阀针通过焊缝22与第一凸缘21连接。在第一凸缘21上支撑有复位弹簧23，该复位弹簧在燃料喷射阀1的当前结构中通过调整套筒24被施加以预紧力。燃料通道30,31和32在阀针导向部14中、在衔铁20中并且在导向体41上延伸。燃料经由中心燃料供给部16被供给并且通过过滤元件25被过滤。燃料喷射阀1通过密封件28相对于未进一步示出的燃料分配器管路密封并且通过另一密封件36相对于未进一步示出的缸盖密封。在衔铁20的下游侧布置有环形减振元件33，该减振元件由弹性体材料组成。该减振元件平放在第二凸缘34上，该凸缘通过焊缝35力锁合地与阀针3连接。在燃料喷射阀1的静止状态中，衔铁20由复位弹簧23逆着衔铁的行程方向被这样加载，使得阀关闭体4以密封贴靠的方式保持在阀座面6上。在电磁线圈10激励的情况下，该电磁线圈建立磁场，该磁场使衔铁20逆着复位弹簧23的弹簧力沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀(1)，尤其用于将燃料直接喷入燃烧室中，具有能激励的用于操纵阀关闭体(4)的促动器(10)并且具有至少一个喷射开口(7)，所述阀关闭体与构造在阀座体(5)上的阀座面(6)一起构成密封座，所述喷射开口构造在所述阀座面(6)下游，其中，所述至少一个喷射开口(7)安置在所述阀座体(5)的沿喷射方向圆顶状地向外伸出的中心区域(44)中，其特征在于，所述阀座体(5)的圆顶状地轴向凸起的所述中心区域(44)在所有喷射开口(7)的汇合区域的径向外部在加深的沉入部(47)中终止，从所述沉入部出发径向向外地衔接有所述阀座体(5)的再次轴向凸起的边缘区域(48)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.29 DE 102015226769.51.用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀(1)，尤其用于将燃料直接喷入燃烧室中，具有能激励的用于操纵阀关闭体(4)的促动器(10)并且具有至少一个喷射开口(7)，所述阀关闭体与构造在阀座体(5)上的阀座面(6)一起构成密封座，所述喷射开口构造在所述阀座面(6)下游，其中，所述至少一个喷射开口(7)安置在所述阀座体(5)的沿喷射方向圆顶状地向外伸出的中心区域(44)中，其特征在于，所述阀座体(5)的圆顶状地轴向凸起的所述中心区域(44)在所有喷射开口(7)的汇合区域的径向外部在加深的沉入部(47)中终止，从所述沉入部出发径向向外地衔接有所述阀座体(5)的再次轴向凸起的边缘区域(48)。2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，在横截面中构成所述阀座体(5)的总体上波纹形的圆顶轮廓。3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述圆顶状的中心区域(44)关于阀纵轴线(40)旋转对称地成形，并且所述沉入部(47)相应地环绕地延伸。4.根据权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，环绕的加深的所述沉入部(47)作为环形凹槽被刻入。5.根据上述权利要求中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述沉入部(47)和/或径向外部的沉入部棱边至所述边缘区域(48)的过渡部尖棱角地或倒圆地构造。6.根据上述权利要求中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述边缘区域(48)具有平面的和...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·珀尔曼，K·加尔滕，
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