用於內燃機的燃料噴射裝置的製作方法

2023-05-22 00:58:41

專利名稱：用於內燃機的燃料噴射裝置的製作方法
用於內燃機的燃料噴射裝置現有技術本發明涉及根據權利要求1的類型的用於內燃機的燃料噴射裝置。這種燃料噴射裝置已由DE 100 04 617 A公開。該燃料噴射裝置 具有一個高壓泵，通過它將燃料輸送到一個高壓區域中，在該高壓區 域中例如設有一個高壓存儲器，即一個所謂的蓄壓管(軌Rail)。對於 內燃機的每個氣缸設有一個用於噴射燃料的噴射器，其中每個噴射器 通過一個液壓導管與高壓存儲器相連接。為了控制通過噴射器的燃料 噴射，設有一個電控制裝置。至幘射器的導管及噴射器為高壓區域的 組成部分。為了調節出高壓區域中的一個確定的壓力設有壓力調節 閥，該壓力調節閥通過控制裝置來控制。通過該壓力調節閥控制高壓 區域與低壓區域的連接。當高壓調節閥由控制裝置控制時，則它使高 壓區域與低壓區域的連接釋放，以致燃料可由高壓區域流到低壓區域 中。在新式的燃料噴射裝置中實現了高壓區域的完全密封性。當內燃 機在長時間工作後停機時，在高壓區域中具有的燃料已被加熱。在接 下來的冷卻時由於高壓區域的完全密封性可導致燃料的脫氣。由此使 內燃機的再起動變難，因為首先必需將高壓區域中的氣體排出。本發明的優點相比之下，根據本發明的具有權利要求1特徵的燃料噴射裝置具 有其優點，即在內燃機停機的情況下，當壓力調節閥不通過控制裝置 控制時，高壓區域與低壓區域相連接，由此可避免高壓區域中燃料的 脫氣。在此，與公知的燃料噴射裝置相比不需要任何附加的結構成本。 在從屬權利要求中給出了根據本發明的燃料噴射裝置的有利的 構型及改進。


在附圖中表示出本發明的多個實施例及在以下的說明中對它們 進行詳細的描述。圖1以簡化示圖表示根據第一實施例的用於內燃機的燃料噴射裝置，圖2以放大示圖表示燃料噴射裝置的一個噴射器，圖3以放大示圖表示燃料噴射裝置的一個壓力調節閥，及圖4表示根據第二實施例的燃料噴射裝置。實施例的說明圖1至4中示出用於一個多氣缸的內燃機的燃料噴射裝置，該內 燃機優選為機動車的一個壓燃式內燃機。該燃料噴射裝置具有一個高 壓泵10，通過它輸送處於高壓下的燃料。在內燃機的每個氣缸上設有 一個噴射器12，通過它可將燃料噴射到氣缸的燃燒室中。這裡在圖l 至3中僅表示出這些噴射器12中的一些，其中其它的在最後噴射器 12d前的噴射器由點來表示。噴射器12如圖2所示地具有一個燃料噴射閥14，通過它使燃料 噴射到氣缸的燃燒室中，及具有一個電操作的致動器16。通過該致動 器16控制燃料噴射閥14的噴射閥元件15的打開及關閉運動。致動 器16優選是一個壓電致動器，它根據施加在其上的電壓來改變其尺 寸。通過該尺寸的改變可實現開關功能，藉助該開關功能可使噴射閥 元件15打開或關閉。致動器16由一個電子控制裝置18控制。致動 器16被設置在噴射器12的一個殼體22中的一個注有燃料的室20中。 致動器16例如可作用在一個活塞17上，通過該活塞構成了一個控制 室19的邊界，其中噴射閥元件15通過控制室19中具有的壓力在關 閉方向上被加載。活塞17通過一個預加載的彈簧21保持靠觸在致動 器16上。此外，噴射閥元件15通過一個預加載的彈簧23在關閉方 向上被加載。當通過控制裝置18在致動器16上施加一個電壓時，則 該致動器伸長並且將活塞17壓入控制室19中，由此在該控制室中具 有高的壓力，通過該壓力使噴射閥元件15保持在其關閉位置中，以 致不進行燃料噴射。當通過控制裝置18對致動器16不施加電壓時， 則該致動器縮小其延伸長度，以致活塞17通過彈簧21由控制室19 向外運動，由此控制室19中的壓力下降。噴射閥元件15則通過作用 在其上的、作用在打開方向上的高壓抵抗控制室19中具有的小壓力 及抵抗彈簧23的力向其打開位置運動，由此噴射燃料。在根據圖1所示的第一實施例的燃料噴射裝置中，通過高壓泵10 使燃料輸送到一個存儲器26中。燃料通過一個輸送泵30輸送給高壓 泵10，該輸送泵由一個燃料儲備容器32抽吸燃料。在輸送泵30與高 壓泵10之間可設置一個燃料配置裝置34，藉助該燃料配置裝置可改 變由高壓泵IO輸送的燃料量。通過燃料配置裝置34例如可調節出一 個可改變的流通橫截面。燃料配置裝置34通過控制裝置18控制。噴射器12各通過一個液壓導管36與存儲器26相連接。燃料噴 射裝置的高壓區域包括存儲器26、由存儲器26到噴射器12的液壓導 管36及噴射器12。在高壓區域中設有一個壓力傳感器40，通過它對 控制裝置18產生一個在高壓區域中具有的壓力的信號。ltl:外，在高 壓區域中設有一個壓力調節閥42，它通過控制裝置18來控制，以便 在高壓區域中保持一個預定壓力。通過該壓力調節閥42可控制高壓 區域與注有燃料的低壓區域的連接44，其中低壓區域可為燃料儲備容 器32或輸送泵30的上遊或下遊的一個區域。壓力傳感器40及壓力 調節閥42可設置在高壓區域中的任何位置上，例如在高壓泵10上， 在高壓泵10與存儲器26之間的液壓導管24中，在存儲器26上，在 存儲器26與噴射器12之間的導管36中或在一個噴射器12上。除了 通過壓力調節閥42控制的連接44外，高壓區域對周圍不具有連接及 完全被密封。高壓調節閥42如圖3中所示地具有一個閥元件46，該閥元件具 有一個例如為球形的關閉體47，該關閉體與閥座48相互配合及該閥 元件通過一個電致動器50,例如一個電磁鐵或一個壓電致動器可抵抗 一個復位彈簧52的力地運動。在此情況下，致動器50通過控制裝置 18來控制。閥元件46被復位彈簧52在其打開方向上加載，在該方向 上該閥元件以其關閉體47由閥座48上抬起及由此打開了高壓區域與 低壓區域之間的連接44。在通過控制裝置18起動致動器50時，通過 該致動器使閥元件46抵抗復位彈簧52的力及抵抗在高壓區域中具有 的壓力保持在其關閉位置中，在該關閉位置中該閥元件用其關閉體47 靠觸在閥座48上，使得高壓區域與低壓區域相斷開。通過在高壓區 域中、例如在存儲器26中的壓力在打開方向上加載閥元件46，在該 打開方向上該閥元件由閥座48抬起及由此打開高壓區域與低壓區域 之間的連接44。當致動器50不被激勵時，閥元件46通過高壓區域中 具有的壓力抵抗關閉彈簧的力打開及打開了到低壓區域的連接44。當 內燃機工作期間燃料配置裝置34及壓力調節閥42通過控制裝置18 被這樣地控制，以使得在高壓區域中建立一個預定的壓力，該預定壓 力正如為燃料噴射所需要的。控制裝置18通過壓力傳感器40得到一 個關於高壓區域中真實壓力的信號。在內燃機停機時，壓力調節閥42不再通過控制裝置18激勵，以 致該壓力調節閥位於其打開的開關位置中及高壓區域與低壓區域形 成連接。因此，當高壓區域中存在的燃料冷卻時高壓區域中的容積可 由來自低壓區域的燃料來填充，以致在高壓區域中不形成任何氣體。 在內燃機的下次起動時壓力調節閥42通過控制裝置18激勵，以致該 壓力調節閥處於其關閉位置中。在此，在通過高壓泵10輸送燃料時在高壓區域中又很快建立了壓力，以致在短的起動時間後內燃機可以 工作。在圖4中所示的燃料噴射裝置的第二實施例中其結構基本上與第 一實施例中相同，但不具有存儲器26。第一噴射器12a，即內燃機的 最靠近高壓泵10布置的噴射器，通過液壓導管56與高壓泵10連接。 下一個噴射器12b通過液壓導管58與第一噴射器12a相連接。其餘的 噴射器12彼此總是通過一個液壓導管58相互串聯地連接。液壓導管 56或58各通入噴射器12中的腔20中。在燃料噴射裝置的包括液壓 導管56， 58及噴射器12的高壓區域中，如在第一實施例中那樣設有 壓力傳感器40及壓力調節閥42。壓力傳感器40及壓力調節閥42例 如可設在高壓泵10上，設在高壓泵10與噴射器12a之間的導管56 中或設置在噴射器12之間的導管58中。壓力調節閥42與第一實施 例中同樣地構成，以致在不由控制裝置18激勵的狀態中它取得其打 開的開關位置，高壓區域與低壓區域的連接44被打開。在根據第二 實施例的燃料噴射裝置中也可變換地考慮不僅是第一噴射器12a直 接地與高壓泵10相連接，而且最後的噴射器12d通過液壓導管56也 直接地與高壓泵10相連接，如圖4中由虛線所示。通過噴射器12的 燃料噴射閥14噴射的燃料由設有致動器16的室20中取出。在此情 況下室20具有足夠大的容積，以便可存儲用於燃料噴射所需的燃料 體積。室20的容積可在1與5cn^之間，例如約為2cm3。
權利要求
1. 用於內燃機的燃料噴射裝置，具有一個高壓泵(10)，通過它將燃料輸送到一個高壓區域中，在該高壓區域中設有至少一個噴射器(12)，通過該噴射器可將燃料噴射到內燃機的氣缸中；及具有一個 電控制裝置(18)，通過該電控制裝置可控制所述至少一個噴射器(12) 的燃料噴射；具有一個用於調節高壓區域中具有的壓力的壓力調節閥(42)，通過該壓力調節閥來控制高壓區域與注有燃料的低壓區域的 連接(44)及該壓力調節閥被控制裝置(18)控制，其特徵在於壓 力調節閥(42)在不由控制裝置(18)激勵的狀態中處於其打開的開 關位置中，以致高壓區域與低壓區域的連接(44)是打幵的。
2. 根據權利要求1的燃料噴射裝置，其特徵在於在高壓區域中 設有一個存儲器(26)，高壓泵(10)將燃料輸送到該存儲器中及所 述至少一個噴射器(12)與該存儲器相連接。
3. 根據權利要求1或2的燃料噴射裝置，其特徵在於所述至少 一個噴射器(12)具有一個電致動器(16)及一個燃料噴射閥(14); 通過致動器(16)來控制燃料噴射閥(14)的燃料噴射；致動器(16) 被設置在該噴射器(12)的一個與高壓區域相連接的室(20)中。
4. 根據權利要求3的燃料噴射裝置，其特徵在於在通過控制裝 置(18)激勵的狀態中通過致動器(16)使燃料噴射閥(14)保持關 閉；及在致動器(16)不通過激勵裝置(18)激勵的狀態中燃料噴射 閥(14)被打開，用於燃料噴射。
5. 根據權利要求4的燃料噴射裝置，其特徵在於:通過致動器(16) 控制控制室(17)中具有的壓力，通過該壓力至少間接地在關閉方向 上加載燃料噴射閥(14)的一個噴射閥元件(15)。
6. 根據權利要求3的燃料噴射裝置，其特徵在於通過燃料噴射 閥(14)噴射的燃料取自在其中設置了致動器(16)的室(20)。
7. 根據權利要求3至6中一項的燃料噴射裝置，其特徵在於內 燃機具有多個氣缸，在每個氣缸上設有一個噴射器(12);至多兩個 噴射器(12a， 12d)直接與高壓泵(10)相連接；及其餘的噴射器(12) 通過一些液壓導管(58)彼此串聯地連接並且通過所述至多兩個直接 地與高壓泵(10)連接的噴射器(12a， 12d)間接地與高壓泵(10) 連接。
8. 根據以上權利要求中一項的燃料噴射裝置，其特徵在於所述 通過壓力調節閥(42)控制的連接(44)是高壓區域到低壓區域的唯 一的連接。
全文摘要
本發明涉及一種用於內燃機的燃料噴射裝置，具有一個高壓泵(10)，通過它將燃料輸送到一個高壓區域中，在該高壓區域中設有至少一個噴射器(12)，通過該噴射器可將燃料噴射到內燃機的氣缸中；及具有一個電控制裝置(18)，通過該電控制裝置可控制所述至少一個噴射器(12)的燃料噴射；具有一個用於調節高壓區域中具有的壓力的壓力調節閥(42)，通過該壓力調節閥來控制高壓區域與注有燃料的低壓區域的連接(44)及該壓力調節閥被控制裝置(18)控制，其中，壓力調節閥(42)在不由控制裝置(18)激勵的狀態中處於其打開的開關位置中，以致高壓區域與低壓區域的連接(44)是打開的。
文檔編號F02M63/02GK101146995SQ200680009131
公開日2008年3月19日 申請日期2006年1月25日 優先權日2005年3月21日
發明者T·保爾 申請人:羅伯特·博世有限公司