流体喷射器和用于流体喷射器的针制造技术

公开了流体喷射器和用于流体喷射器的针。流体喷射器包括针（6），其容纳在喷射器壳体（2）内。针（6）至少包括轴向针部分（23）。在所述轴向针部分（23）与属于流体路径（5）的围绕的喷射器壳体（2）之间形成间隙（24），所述流体路径从喷射器入口（3）延伸到喷射器出口（4）。针（6）包括从针6的轴向端部（13）的端面（14）延伸的盲孔（25）以及至少一个连接孔（26），所述连接孔正交于纵向方向（27）或与纵向方向（27）以成角度方式进行延伸。盲孔（25）通过至少一个连接孔（26）与所述间隙（24）处于流体连接。

Fluid ejector and needle for fluid ejector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体喷射器和用于流体喷射器的针
本专利技术涉及一种流体喷射器，其特别地用于将压缩天然气（CNG）直接喷射（DI）或多点喷射（MPI）到燃烧发动机的燃烧室中，该流体喷射器包括：-喷射器壳体，其包括流体路径，其中所述流体路径沿着纵向方向从喷射器入口延伸到喷射器出口；-针，其容纳在喷射器壳体内并且可在包括针的关闭位置和打开位置的移动间隔中相对于喷射器壳体轴向移动，其中针包括第一轴向端部和第二轴向端部，第二轴向端部更靠近喷射器出口并且包括端面，其中针包括至少一个轴向针部分（无论针在移动间隔中具有哪个移动位置）由喷射器壳体周向围绕，其中（径向地）在所述轴向针部分和围绕的喷射器壳体之间存在至少一个（轴向延伸的）间隙，该间隙属于所述流体路径。本专利技术还涉及一种用于流体喷射器、特别地用于根据前述权利要求之一的流体喷射器的针，其中针包括第一轴向端部和第二轴向端部。
技术介绍
喷射阀广泛使用，特别地用于燃烧发动机，其中喷射阀可以被布置以便计量流体、特别地压缩天然气（CNG）。在现有技术中，存在公知的流体喷射器，如下面的图4、5、5a和5b所示的。这些流体喷射器包括由电磁致动器单元致动的向内阀（即，向内开口类型的阀）。当断电时，针通过压缩弹簧沿向外方向朝向关闭位置轴向移动，在关闭位置中所述阀被关闭。另一方面，当通电时，致动器单元通过超过弹簧的力在轴向方向上向针施加电磁吸引力，使得针朝向其打开位置移动，从而打开阀。图5示出了公知的流体喷射器，其可用于通过所谓的多点喷射（MPI）来喷射压缩天然气（CNG）。在图4中，示出了类似的流体喷射器，其可用于通过直接喷射（DI）来喷射压缩天然气（CNG）。不同之处在于，除了上述阀之外，图4所示的流体喷射器还包括第二阀，该第二阀是上述阀下游的被动阀。两种公知的流体喷射器都包括具有双重功能的上述向内阀。第一功能是为MPI应用和DI应用中的被动阀保证至燃烧室的适当数量的预期质量流量。第二功能是密封喷射器尖端，以通过使用特殊橡胶来避免所喷射的流体的外部泄漏。致动器单元包括极片、电枢和要由电压激励的线圈。电枢和极片之间的距离对应于某个针提升。当螺线管通电时，电枢被极片吸引，并且针打开向内阀，如图5b所示。流体通过从致动器的外部（针-电枢）传送而经过阀，并且由于图4、5、5a和5b所示的架构，流出所述阀的质量流量的量由通道限定，所述通道由图5b中由箭头示意性地示出的流体路径所示的针提升给出。针提升对应于轴向移动间隔，所述轴向移动间隔在其端部处包括针的关闭位置和打开位置。由于多种原因，如果针提升小，则这是有利的。然而，减小所确定的针提升也减小了开口的截面，该截面可用于在打开状态下使得流体传送通过阀。考虑到针提升是“瓶颈”，已经尝试增加针提升的值，以便能够或甚至保证流体的某个质量流量的传送，这被认为对于某些应用来说是必要的。然而，由于通过增加针提升而使用的架构，电枢和极片之间的距离也增加，结果是降低了喷射器的性能，例如操作性压力范围和最小可控质量。此外，增加的针提升也增加了在到达打开位置和关闭位置两者时产生的冲击能量。由于这些原因，增加针提升需要额外的努力，以便避免否则会出现的喷射器应用的限制。关于用于喷射气态燃料流体（诸如，例如压缩天然气（CNG））的流体喷射器，上述问题特别重要，因为与液体相比，气体具有更小的密度。由于该原因，与液体燃料相比，在喷射气体时通常有必要计量更大的体积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的流体喷射器，特别地用于喷射压缩天然气（CNG）。另一目的是提供一种用于这种流体喷射器的改进的针。特别地，本专利技术的目的是提供流体喷射器和用于流体喷射器的针，其能够实现流体、尤其是气体的质量流量，其与通过如上所述的传统流体喷射器的质量流量相比更大。特别地，本专利技术的目的是保证这种增加的质量流量的预期量。为了实现该目的，本专利技术提供一种上述通用类型的流体喷射器，其中针包括从针的第二轴向端部的端面延伸的盲孔，并且其中针包括至少一个连接孔，所述连接孔横向于、特别地正交于针的几何纵向中心轴线延伸或者相对于针的几何纵向中心轴线以成角度方式延伸，其中盲孔通过至少一个连接孔流体连接到所述间隙。特别地，至少一个连接孔在其远离盲孔的端部处开通到轴向针部分中。在有利的实施例中，轴向针部分轴向地延伸到在针的第二轴向端部处的端面。与轴向针部分和围绕的喷射器壳体之间的间隙一起，盲孔以及一个或多个连接孔为气体从针外部通过间隙以及从针的内部通过孔和盲孔到达阀座提供双通道区域。与仅间隙的截面相比，可以由流体传送通过的总截面增加。具有由一个或多个连接孔供给的优选中心盲孔的针允许通过针在其打开位置的提升导致增加通道截面，所述一个或多个连接孔尤其在径向方向上延伸。以这种方式，第一阀座可以从针的外部以及从内部被馈送。通道截面的增加不需要在针的打开位置中增加电枢和极片之间的距离，以使得能够或保证喷射所需量的流体（质量）流。存在执行优选的修改的多种可能性：优选地，流体喷射器包括板，该板包括至少一个通孔，其中板沿其外边缘密封地连接到喷射器壳体的内部。第一阀座设置在板的表面处，面向针的第二端处的端面并且毗邻、特别地围绕所述通孔。因此，板也可以称为“座板”。当针处于关闭位置时，通孔被针的端面密封地关闭，或者被固定到针的端面的密封件密封地关闭。有利地，板的设置有阀座的表面可以是大致平坦的，特别地具有垂直于纵向方向的主延伸方向。相应地，针的端面也可以是大致平坦的表面，优选地垂直于纵向方向延伸。优选地，针的端面和板的表面是共面的。在本文中“大致平坦”特别意味着，端面可以包括作为密封元件的一个或多个（例如，环形）突起部或者用于容纳密封件的一个或多个凹槽。密封件尤其是弹性体密封件，例如橡胶密封件。当针处于其关闭位置时，至少一个通孔借助于端面或借助于附接到端面的密封件关闭。由间隙以及盲孔和一个或多个连接孔一起提供的双通道区域或多通道区域使得气体能够从至少两个方向（例如从内部和从外部方向）到达第一阀座。在可能的实施例中，板可以包括例如沿着圆形线分布的多个通孔，并且第一阀座可以沿着在通孔的位置内部的第一圆周延伸以及沿着在通孔的位置外部的第二圆周延伸。在优选的实施例中设置的是，流体喷射器包括第一阀组件，第一阀组件包括所述针和第一阀座，其中第一阀组件是向内开口类型的。优选实施例的特征在于，轴向针部分和间隙的轴向端部毗邻端面。关于盲孔，优选的是，所述盲孔居中地形成在针中。优选地，盲孔可以平行于针的几何纵向中心轴线并且特别地与针的几何纵向中心轴线同心地延伸。优选地，连接孔径向延伸到盲孔的中心线，并且特别地径向地延伸到纵向轴线。优选地，在针中、特别地靠近第二轴向端部形成多个、特别地四个连接孔，其中连接孔沿圆周方向均匀分布，并且其中盲孔通过每个连接孔与所述间隙处于流体连接。在实施例中设置的是，盲孔的直径以及一个或多个连接孔的直径与间隙的径向宽度相比更大和/或与针的轴向移动间隔相比更大。在优选的实施例中，流体喷射器包括弹簧，该弹簧适于向针朝向其关闭位置施加力。还优选的是，第一阀组件包括电气致动器单元，该电气致动器单元适于在电气致动器单元通电时朝向针的打开位置致动第一阀组件的针，其中致动器单元尤其是压电类型的或是电磁致动器单元。可能的是，电磁致动器单元包括线圈、极片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种流体喷射器（1），特别地用于压缩天然气（CNG）到内燃机的燃烧室内的直接喷射（DI）或多点喷射（MPI），所述流体喷射器包括：‑ 喷射器壳体（2），其中流体路径（5）沿着纵向方向（27）从喷射器入口（3）延伸到喷射器出口（4）；以及‑ 针（6），其容纳在所述喷射器壳体（2）内，并且其在包括所述针（6）的关闭位置和打开位置的移动间隔中相对于所述喷射器壳体（2）可轴向移动，其中所述针（6）包括第一轴向端部（12）和第二轴向端部（13），其中所述第二轴向端部（13）更靠近喷射器出口（4）并且包括端面（14），其中所述针（6）包括至少一个轴向针部分（23），该轴向针部分被所述喷射器壳体（2）周向地围绕，其中在所述轴向针部分（23）和围绕的喷射器壳体（2）之间存在至少一个间隙（24），所述间隙属于所述流体路径（5），其特征在于，所述针（6）包括盲孔（25），所述盲孔从所述针（6）的第二轴向端部（13）的端面（14）延伸，并且所述针（6）包括至少一个连接孔（26），所述连接孔横向于、特别地正交于所述纵向方向（27）或与所述纵向方向（27）以成角度方式延伸，其中所述盲孔（25）通过所述至少一个连接孔（26）与所述间隙（24）处于流体连接，并且所述流体喷射器（1）包括板（9），所述板（9）包括至少一个通孔（10），其中所述板（9）沿其外边缘密封地连接到喷射器壳体（2）的内部，其中第一阀座（8）设置在板（9）的表面（11）处，面向在针（6）的第二端（13）处的端面（14），并且毗邻、特别地围绕所述通孔（10），并且其中当针（6）处于关闭位置时，通孔（10）通过针（6）的端面（14）和/或通过固定在针（6）的端面（14）上的密封件（15）被密封地关闭。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 EP 16186607.41.一种流体喷射器（1），特别地用于压缩天然气（CNG）到内燃机的燃烧室内的直接喷射（DI）或多点喷射（MPI），所述流体喷射器包括：-喷射器壳体（2），其中流体路径（5）沿着纵向方向（27）从喷射器入口（3）延伸到喷射器出口（4）；以及-针（6），其容纳在所述喷射器壳体（2）内，并且其在包括所述针（6）的关闭位置和打开位置的移动间隔中相对于所述喷射器壳体（2）可轴向移动，其中所述针（6）包括第一轴向端部（12）和第二轴向端部（13），其中所述第二轴向端部（13）更靠近喷射器出口（4）并且包括端面（14），其中所述针（6）包括至少一个轴向针部分（23），该轴向针部分被所述喷射器壳体（2）周向地围绕，其中在所述轴向针部分（23）和围绕的喷射器壳体（2）之间存在至少一个间隙（24），所述间隙属于所述流体路径（5），其特征在于，所述针（6）包括盲孔（25），所述盲孔从所述针（6）的第二轴向端部（13）的端面（14）延伸，并且所述针（6）包括至少一个连接孔（26），所述连接孔横向于、特别地正交于所述纵向方向（27）或与所述纵向方向（27）以成角度方式延伸，其中所述盲孔（25）通过所述至少一个连接孔（26）与所述间隙（24）处于流体连接，并且所述流体喷射器（1）包括板（9），所述板（9）包括至少一个通孔（10），其中所述板（9）沿其外边缘密封地连接到喷射器壳体（2）的内部，其中第一阀座（8）设置在板（9）的表面（11）处，面向在针（6）的第二端（13）处的端面（14），并且毗邻、特别地围绕所述通孔（10），并且其中当针（6）处于关闭位置时，通孔（10）通过针（6）的端面（14）和/或通过固定在针（6）的端面（14）上的密封件（15）被密封地关闭。2.根据前述权利要求所述的流体喷射器（1），其特征在于，所述轴向针部分轴向延伸到在所述针的第二轴向端部处的所述端面。3.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器（1），其特征在于，所述板（9）的表面（11）和在所述针（6）的第二端（13）处的端面（14）大致是平坦的、特别地是共面的。4.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器，其特征在于，弹性体密封件作为密封件（15）被固定到所述针（6）的端面（14）上。5.根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射器（1），其特征在于，所述流体喷射器（1）包括第一阀组件（7），所述第一阀组件（7）包括所述针（6）和第一阀座（8），其中所述第一阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格兰迪，MJ霍恩拜，V波利多里，
申请(专利权)人：世倍特集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE