CN1377444A - 尤其用于柴油喷射***的喷油嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷油嘴,尤其是柴油喷射***的喷油嘴(1),它设有一个直接与喷嘴针相连的控制活塞(7),该活塞可纵向移动地设在一个控制汽缸(12)内并与之形成一个控制室(6),该控制室通过一个入口节流阀(18)与一个燃料高压源相连并通过一个出口节流阀(11)与一个低压室相连。

Description

尤其用于柴油喷射***的喷油嘴
本发明涉及一种喷油嘴，尤其用于柴油喷射***的喷油嘴，它具有一个直接与喷嘴针相连的控制活塞，该活塞可纵向移动地设在一个控制汽缸内并与之形成一个控制室，该控制室通过一个流入节流阀与一个燃料高压源相连并通过一个流出节流阀与一个低压室相连，在此，流出节流阀可借助一个流出控制阀打开和关闭，该流出控制阀与一个执行机构相连，该执行机构与一个控制单元相连。
开头所述形式的阀以1300par或更高的燃料压力(在柴油机方式情况下)工作。喷射量依照电动机参数通过一个液压控制器测得。在此，***的控制通过快速电磁的或压电陶瓷的执行元件实现。
目前的液压控制器的技术现状和缺点将参照图6，即一个常规的柴油***喷油嘴的纵截面图说明。
以高压力通过入口2向该喷油嘴体1输送燃料。该燃料压力一方面通过输送管道3被送到喷嘴4，而另一方面通过入口节流阀5送到控制室6。控制活塞7与喷嘴4内的喷嘴针8直接接触。
由于控制活塞7相对于喷嘴针8的压肩的面积比较大，喷嘴4保持关闭，喷射不发生。
为开始进行喷射，控制阀10通过在此由销9代表的电(磁或压电陶瓷)***被打开并因此通过流出节流阀11使控制室6卸载。因此，作用在喷嘴针8的压肩上的高的燃料压力本身上升，喷射由此开始。喷射一直进行到电***或弹簧力将控制阀10关闭，而流过入口节流阀5的燃料使控制室6内的压力重新升高并由此使喷嘴针8关闭。也就是喷嘴针8的关闭由此达到喷射过程的结束受液压力支持。
在此具有缺点的是，出口节流阀11打开后，即在喷射过程中，入口节流阀5保持完全打开，因此，高压燃料随着控制室6的卸载而随后流入控制室6。这防碍了***的快速反应并因此导致了相当大的能量损失。仅仅由于这种不精密的工作方式造成的液压控制损失就占到总损失功率的15％。
已经有人提出过要消除上述缺点的喷油嘴结构。
如德国专利DE 179 16 220提出的这样的结构具有横放的双座阀，除制造费用高外，控制***也复杂。
在另外的，如DE 44 17 950公开的情况中，控制阀设在真正的喷油嘴之外，且喷嘴针连同其它构件一起由一件组成，不适合于快速喷射。
其它已公开的形式也具有复杂的控制***。
柴油***的喷油嘴需要量大。因此，它必须技术可靠和便于制造。
本发明的目的是，在结构简单的情况下，改善液压控制***，以便尤其在将来更细分的喷射过程(多射流***)中，可完成精确和快速的控制过程。
按照本发明，上述目的将通过以下方式达到，即设置一个入口控制阀，借此，入口节流阀可与出口控制阀相反地关闭和打开。
本发明的优选实施形式具有从属权利要求2至9所述特征。
下面将以三个实施例说明本发明。
图1喷油嘴的纵截面图，其中，控制优选地通过一个电磁元件实现，
图2图1中不喷射时的上部截面，
图3进行喷射时的相同截面，
图4当喷射器由压电陶瓷执行元件控制时的相同截面，
图5类似于图2和3的上部截面，但是入口控制阀变化位置不同，
图6常规喷油嘴的纵截面。
在第一实施例中，图1示出了喷油嘴体1，在其内部装有一个汽缸12。在汽缸12内设有一个控制活塞7和带有出口控制阀10的出口节流阀11。控制活塞7直接与喷嘴4内的喷嘴针8相连。
按照本发明，入口节流阀同样设有一个控制阀，即入口控制阀13。专门设置的、起执行元件作用的控制销14同时操纵两个阀。在此，出口控制阀10直接地受控制而入口控制阀13借助一个压力销钉15由一个位于控制销14上的控制边楞16操纵控制。因此，控制销14以简单方式控制两个控制阀。
图2至4示出了喷油嘴的放大上部截面图。高压燃料经入口2并通过输送通道3一方面送达喷嘴4，另一方面送达入口控制阀13的阀室17。在图2所示情况下应当不发生喷射。因此，由弹簧施载的控制销14使出口控制阀10保持关闭，而控制边楞16借助压力销钉15入口控制阀13保持打开。因此，高液压通过通道18传到控制室6内，而控制活塞7保持喷嘴4关闭。
如图3所示，当一电磁元件将控制销14升起时，出口控制阀10打开，而控制室6及通道18被卸压。同时，控制边楞16使压力销钉15松开，由第一压簧支撑的入口控制阀13由于控制室6内压力下降而冲击式关闭。因此高压燃料不能再流入控制室6内，因此控制室6被快速卸压。***的液压控制器因此工作更精确，液压损失控制量明显降低。从控制室6流出的燃料通过出口20(或多个出口)到达一个低压室，从喷嘴4和控制活塞7/汽缸12结合处漏出的燃料也通过回流通道流回低压室内。
为了结束喷射，控制销14被移到它的下位。它关闭出口控制阀，同时，借助其控制边楞16和压力销钉15打开入口控制阀13。高液压通过通道18重新冲击式地对控制活塞17施载，喷嘴4象结束喷射时所要求的那样被快速关闭。
图4示出了第二实施例，其中，采用压电陶瓷元件为控制单元。在此，出口控制阀10构成为向内打开的阀，这与图2相反。压簧22由一个推杆23打开。压电陶瓷元件24相对于喷油嘴体1的中心呈偏心安排。在起执行元件作用的推杆26与控制阀10以及13之间插进一个双臂杆，优选地构成为一种肘形扛杆，使得可以交替地用前述的精神操纵这两个阀门。在不喷射状态下，出口控制阀10关闭，而入口控制阀13打开，高液压的工作压力通过通道18传到控制室6内。在喷射状态下，执行元件推杆26这样操纵肘形扛杆25，即通过执行元件的偏心加强了，出口控制阀10被打开和入口控制阀13被关闭。在喷射结束时，执行元件推杆26将肘形扛杆25松开，阀10被关闭，而阀13被打开。在此，一个图4中未示出的任意结构形式的弹簧促使肘形扛杆25移回。
控制阀10也可设置成与图1至4所示方式不同。进气控制阀13和压力销钉15组合在一起实施成例如受引导的锥座阀。出口控制阀10和推杆23也可设置成单一的构件。
在图5中，改变入口控制阀13的位置，使之能够把喷油嘴的头部做得较狭长。这在安装空间特别有限时是有利的。在此，压力销钉15及入口控制阀13与控制销14平行安排，高压燃料在此通过输送通道3的转角末端通到阀室17。通道18由两个互成锐角走行的孔组成。工作方式与图2和3所示的过程相当。弹簧力通过控制销14保持出口控制阀10关闭。同时，由桥板27将压力销钉15挤压在其下止档位并保持入口控制阀13打开。因此，高液压从输送通道3起经过打开的入口控制阀13和通道18，传到控制室6内并保持喷嘴针关闭。当控制销14由电磁体升起时，出口阀10打开，而入口控制阀13关闭。高压燃料不能流入控制室6内，控制室6被很快卸载。喷射一直进行到控制销14将出口阀10关闭并同时通过压力销钉15打开入口控制阀。被冲击式施压的燃料因此可流入控制室6内并快速结束喷射。
桥边27可实施成具有一定的弹性。在入口控制阀13打开时，压力销钉15的止档28可同时形成压力销钉的密封。
符号表
1  喷油嘴体
2  流入口
3  输送通道
4  喷嘴
5  入口节流阀
6  控制室
7  控制活塞
8  喷嘴针
9  螺栓
10 出口控制阀
11 出口节流阀
12 汽缸
13 入口控制阀
14 控制销
15 压力销钉
16  控制边楞
17  阀室
18  通道
19  第一压簧
20  排出孔
21  回流通道
22  第二压簧
23  推杆
24  执行元件
25  肘形扛杆
26  执行元件推杆
27  桥片
28  止档

Claims (9)

1.喷油嘴，尤其是柴油喷射***的喷油嘴，它具有一个直接与喷嘴针相连的控制活塞，该控制活塞可纵向移动地安排在一个控制汽缸内并与之形成一个控制室，它通过一个入口节流阀与一个燃料高压源相连并通过一个出口节流阀与一个低压室相连，其中，出口节流阀可由一个出口控制阀打开和关闭，该出口控制阀与一个与控制单元相连的执行元件相连，其特征是，设有一个入口控制阀(13)，借此，入口节流阀(5)与出口控制阀(10)相反地关闭和打开。
2.按照权利要求1所述的喷油嘴，其特征是，执行元件(14，26)同时与入口控制阀(13)存在控制上的作用关联。
3.按照权利要求1所述的喷油嘴，其特征是，一个第二执行元件(15)与入口控制阀(13)控制上关联。
4.按照权利要求1至3之一所述的喷油嘴，其特征是，入口控制阀(13)可借助执行元件(14，26)并通过一个位于执行元件(14)上的控制边楞(16)或一个桥边(27)直接地或通过一个接在执行元件(26)上的两臂的肘形扛杆(25)操纵。
5.按照权利要求1至4之任一项所述的喷油嘴，其特征是，执行元件作为第一活塞(14)构成在第一控制汽缸内，一方面在后者的汽缸室内伸出一个排放孔(20)，而另一方面，具有与第二控制汽缸的连接，所述连接可由执行元件打开或关闭，在第二控制汽缸内设有一个第二控制活塞(15)，它与入口控制阀(13)控制上关联。
6.按照权利要求1至5之任一项所述的喷油嘴，其特征是，入口控制阀(13)***在向汽缸(12)内延伸的输送通道(3)的路径和通往控制室(6)的通道(18)的路径之间。
7.按照权利要求1至6之任一项所述的喷油嘴，其特征是，作为控制单元，采用的是压电陶瓷执行元件(24)。
8.按照权利要求3，6或7之任一项所述的喷油嘴，其特征是，第二执行元件(15)与构成为第二压电陶瓷执行元件的第二控制单元相连。
9.按照权利要求7所述的喷油嘴，其特征是，执行元件(24)的轴线相对于喷油嘴体(1)的***中心偏心地安排。
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