用於燃料/氣體混合物的噴射裝置的製作方法

2023-12-06 12:17:36

專利名稱：用於燃料/氣體混合物的噴射裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將燃料/氣體混合物噴入具有燃料噴射閥的內燃機進氣管的裝置，燃料噴射閥具有一個和固定閥座相配合的閥閉合件;並且在閥座的下遊，在噴射端至少有一噴孔;有一個至少在噴射端的區域內包圍燃料噴射閥的閥套;有一個和閥縱向軸線同軸延伸的臺階形縱向孔，在縱向孔內，在噴射端的下遊，形成一混合室，燃料經燃料噴射閥噴入該混合室，混合室經一個在噴射端和縱向孔之間形成的環形氣隙在上遊連接於和氣源連通的環形氣道。德國公開說明書3，609，798已公開了一種用於燃料/氣體混合物的噴射裝置，其中燃料噴射閥被閥套的縱向階梯孔所包圍。在燃料噴射閥噴出射端的下遊，在閥套中制有混合室，它經在噴射端和軸向孔之間形成的一環形氣隙，在上遊連接於跟氣源連通的環形氣道。然而，這種裝置有其缺點，其環形氣隙尺寸以及燃料噴射閥在閥座套的縱向孔內的定心精度取決於燃料噴射閥與閥座套縱向孔的長度及形狀容差。
由於燃料噴射閥在縱向孔內的導向是在離噴射端明顯距離處形成的，因此便有燃料噴射閥中心軸線在閥套縱向孔內位置歪斜和/或偏心的危險，從而使環形氣隙結構不對稱及燃料噴入混合室不對稱。燃料中心噴射和因此頗為均勻的燃料/氣體混合物的形成跟為精確計量供氣所需而被限定的環形氣隙的正確形成一樣都得不到保證。
相反，本發明裝置的特徵在於燃料噴射閥的噴射端頂靠在縱向孔的支承面上，至少在部分圓周範圍內延伸的環形氣道，以及至少在部分圓周範圍內延伸的環形氣隙在支承面和混合室之間形成，它具有環形氣隙尺寸和燃料噴射閥在閥套的縱向孔內的定位精度不依賴於燃料噴射閥與閥套的長度及形狀容差的優點。燃料噴射閥噴射端相對於混合室的位置以簡單的方式由噴射端本身直接來確定。燃料噴射閥接近其噴射孔的導向不僅使被限定的環形氣隙的正確對稱形成成為可能，從而將精確計量的氣體供給混合室，而且使燃料圍繞中心噴射到混合室成為可能，從而形成相當均勻的燃料/氣體混合物。
裝配本發明裝置所得到的優點是燃料噴射閥不必就它們的長度和形狀容差進行選擇，並且不必跟具有特殊縱向孔的閥套進行配對，而能被任意裝配。這導致生產成本顯著降低。
藉助於下列措施本發明裝置其它有利的改進和發展是可能的縱向孔的支承面和燃料噴射閥的噴射端被設計得向閥縱軸線的方向徑向收縮成截頭圓錐形;環形氣隙在截頭圓錐形噴射端和縱向孔的圓錐形收縮傾斜段之間形成;截頭圓錐形噴射端和傾斜段相互平行延伸;截頭圓錐形噴射端和傾斜段相互朝混合室的方向延伸;為了形成環形氣道，縱向孔在支承面和傾斜段之間的直徑大於傾斜段的直徑;為了形成環形氣道，噴射端在環形氣隙的上遊有一凹口;噴射端的凹口是由起始於氣隙圓錐段的平行段構成的，而在另一方面，經凸肩和圓錐形支承面匯合;把氣源連接於環形氣道的輸氣道徑向通至環形氣道;把氣源連接於環形氣道的輸氣道切向通至環形氣道。
如果燃料噴射閥的縱向孔與噴射端的支承表面都被設計成以截頭圓錐形式向閥的縱軸線徑向傾斜，使燃料噴射閥的噴射端在閥套縱向孔中的定心特別簡單，這是特別有利的。
如果環形氣隙在所述截頭圓錐噴射端和所述縱向孔的呈錐形變尖的傾斜段之間制出，在這裡是有利的。環形氣隙窄的結構使氣體加速成為可能，因而改善了噴出燃油跟所供氣體的混合。
為了形成所限定的環形氣隙來對某個預定的加速供以正確的氣體量，如果該截頭圓錐形噴射端和所述傾斜段相互平行延伸是有利的。
如果該截頭圓錐噴射端和該傾斜段相互朝混合室方向延伸，導致氣體特別大的加速，同樣是有利的。
為了形成該環形氣體通道，如果該縱向孔在支承表面和傾斜段之間有一較傾斜段直徑大的直徑，這樣，便形成一個環形集氣空間，它能使氣體經該環形氣隙均勻流動，這是特別有利的。
為了形成用作集氣的允許氣體經環形氣隙均勻輸送到混合室的環形氣體通道，如果燃料噴射閥的噴射端在環形氣隙的上遊具有一凹槽，這是有利的。
在這種結構中，如果噴射端的凹槽是由起始於氣隙圓錐區，而另方面經一突肩歸併成圓錐形支承面的平行部分形成的，是有利的，因為這不僅能使生產簡單，同時能使環形氣隙有一大的橫截面積。
就將氣源連接到環形氣體通道的輸氣道的生產簡化來說，如果輸氣道徑向通入環形氣體通道，是有利的。
如果輸氣道切向通至環形氣體通道，由於氣體呈旋渦狀輸入混合室，從而改善了氣體和燃料的混合，是有利的。
在附圖中以簡化的形式描繪了本發明兩個例證性的實施例，並在下文中作詳盡的說明。

圖1表示本發明裝置的第一例證性的實施例，而圖2表示本發明裝置的第二例證性的實施例。
在圖1中通過例子來描繪的用於把燃料/氣體混合物噴入內燃機進氣管的裝置具有一燃料噴射閥1，它具有一個噴射端2，向該閥的縱軸線4徑向收縮成一截頭圓錐形，燃料噴射閥1還有一閥套3，它跟閥的縱軸線4共軸延伸，有一縱向階梯孔5，包圍著噴射端2。燃料噴射閥1的噴射端2部分地靠在閥套3的支承表面6上，所述支承面構成縱向孔5的一部分，向閥的縱軸線4徑向延伸成一截頭圓錐形，並從縱向孔5的圓柱部分8開始。噴射端2和閥套3的支承表面6的截頭圓錐結構導致了燃料噴射閥1的噴射端2在縱向孔5內的儘管簡單但仍然非常精確的定心。燃料噴射閥具有一個閥閉合件9，和固定閥座7匹配。在閥座7的下遊，燃料噴射閥1的噴射端2，例如，有一噴射孔10，跟閥的縱軸線4同心，但也可以有若干噴射孔。
在燃料噴射閥1噴射端2的下遊，一圓柱形混合室12成縱向階梯孔5制出，燃料經燃料噴射閥1的噴射孔10被噴入其內。在下遊方向，混合室12通至在閥套3和分配器座15之間形成的分配器縫隙14。分配器縫隙14跟若干相應於內燃機氣缸數的分配器孔16相連通，所述分配器孔經噴管17將燃料/氣體混合物輸送到各別的氣缸。在一個例證性的實施例中(未示出)，假如相應於每一氣缸有一燃料噴射閥1，那麼在每一種情況中，混合室12隻能直接通至單一氣缸的噴射管17。
在閥套3的支承面6和混合室12之間形成的首先有一環形氣體通道20，跟它靠近的，有一環形氣隙21，在該例證性的實施例中至少整個地沿周圍延伸。
當氣體從環形氣體通道20流入混合室12時，環形氣隙21窄的結構引起氣體加速，其結果是在混合室12中獲得燃料與氣體更好的混合。在圖1所描繪的例證性實施例中，環形氣隙21在燃料噴射閥1的截頭圓錐形噴射端2與縱向孔5的圓錐形收縮傾斜段23之間形成，截頭圓錐形噴射端2和傾斜段23相互平行延伸。自環形氣體通道20開始，由於傾斜段23和噴射端2的截頭圓錐面向閥的縱軸線4收縮，便有一連續的向混合室12的截面縮小，所述截面縮小確保了流動氣體有一額外的加速。出於這一理由，就截頭圓錐噴射端2和傾斜段23來說，偏離所描繪的例證性實施例沿混合室12的方向相互延伸，從而獲得氣體特別大的加速，也是可能的。
用作氣體計量的環形氣隙21的精確和對稱構成先決條件是燃料噴射閥1的噴射端2在閥套3的縱向孔5內的精確定中。
為了形成環形氣體通道20，縱向孔5，例如在支承面6和傾斜段23之間，具有比傾斜段23的直徑明顯大的直徑，成一凹口24的形狀，徑向以臺肩31為界，軸向以平行段32為界。環形氣體通道20用作被輸氣體的集合空間，使氣流能經環形氣隙21進入混合室12，這一氣流在環形氣隙21的周圍是均勻的，並在最大可能的程度上是對稱的。
氣體自氣源22經徑向通至環形氣體通道20的輸氣道26被輸送到環形氣體通道20。輸氣道26切向通至環形氣體通道20同樣是可能的，使氣體高速旋轉輸入混合室12，因而改善氣體和燃料的混合。
用於構成燃料/氣體混合物的氣體，可以採用新鮮空氣，也可以採用惰性氣體，也可以採用二者的混合物。新鮮空氣，例如經一支管從一任意可調的節流閥上遊的進氣管取出，並直接輸到輸氣道26。作為惰性氣體，例如，可採用內燃機的廢氣，其結果內燃機的排汙因這種廢氣再循環而減少。
如果需要，也可以設置幫助氣體流動的輸氣泵27。如圖1所描繪的，為了調節這種輸氣泵或其它一些壓力發生裝置，在閥套3內製出一基準通道28，所述基準通道，像輸氣道26一樣，和環形氣體通道20連通。基準通道28連於壓力調節器29，後者根據輸氣泵27或其它一些壓力發生裝置起作用。相應於輸氣道26，基準通道28也徑向和/或切向通至環形氣體通道20。
也可以在閥套3內製出二個或多個輸氣道26。輸氣道26可能在閥套3外部連於跟壓力調節器29連通的基準管，這樣就不必在閥套3內製出基準通道28。
在由金屬材料生產本發明的閥套3的過程中，縱向孔5由機加工制出，在縱向孔5的支承面6和傾斜段23之間的縱向孔5內的環形氣體通道20的壁30，可通過模衝來製造，以便降低生產成本。
按照本發明生產的閥套3的另一種可能性是將閥套3設計為塑料模製件，使生產成本降低。
圖2表示本發明第二個例證實施例，其中相同和具有相同效用的部件基本上用相同於圖1中的標號來標註。自噴射孔10開始，以截頭圓錐形式徑向向閥的縱軸線4收縮的燃料噴射閥42的噴射端41，在環形氣隙43的上遊，有一凹口44，它用於形成一環形氣道45，並由開始於該氣隙圓錐段47的平行段46構成。另一方面，經凸肩48和噴射端41的圓錐支承面49匯合。燃料噴射閥42以噴射端41的圓錐形支承面49頂靠在閥套53內形成的跟閥的縱軸線4同心形成的縱向臺階孔52的支承面6上。環形氣隙43正如在相應於圖1的例證性實施例中已闡明的那樣，在閥噴射端的收縮圓錐段47和縱向孔52的傾斜段55之間形成，所述傾斜段平行於所述圓錐段延伸，並鄰接於支承面6。
雖然在圖1所描繪的例證性實施例中，閥套3的縱向孔5製造較貴，但在圖2所示的例證性實施例中，卻是燃料噴射閥42的噴射端41製造較貴。
環形氣道46按相對於圖1例證性實施例已闡明的相同方法輸以氣體。
燃料噴射閥1，42的噴射端2，41頂靠在縱向孔5，52的支承面6上，以及環形氣道20，45與環形氣隙21，43在支承面6和混合室12之間的形成，能使燃料圍繞中心噴入混合室，並能精確對稱地構成所限定的環形氣隙21，43。
權利要求
1.用於將燃料/氣體混合物噴入具有燃料噴射閥的內燃機進氣管的裝置，燃料噴射閥具有一個和固定閥座相配合的閥閉合件；並且在閥座的下遊，在噴射端至少有一噴孔；有一個至少在噴射端的區域內包圍燃料噴射閥的閥套；有一個和閥縱向軸線同軸延伸的臺階形縱向孔，在縱向孔內，在噴射端的下遊，形成一混合室，燃料經燃料噴射閥噴入該混合室，混合室經一個在噴射端和縱向孔之間形成的環形氣隙在上遊連接於和氣源連通的環形氣道，其特徵在於燃料噴射閥(1、42)的噴射端(2，41)頂靠在縱向孔(5，52)的支承面(6)上，至少在部分圓周範圍內延伸的環形氣道(20，45)以及至少在部分圓周範圍內延伸的環形氣隙(21，43)在支承面(6)和混合室(12)之間形成。
2.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於縱向孔(5，52)的支承面(6)和燃料噴射閥(1，42)的噴射端(2，41)被設計得向閥縱軸線(4)的方向徑向收縮成截頭圓錐形。
3.按權利要求2所述的裝置，其特徵在於環形氣隙(21，43)在截頭圓錐形噴射端(2，41)和縱向孔(5，52)的圓錐形收縮傾斜段(23，55)之間形成。
4.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於截頭圓錐形噴射端(2，41)和傾斜段(23，55)相互平行延伸。
5.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於截頭圓錐形噴射端(2，41)和傾斜段(23，55)相互朝混合室(12)的方向延伸。
6.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於為了形成環形氣道(28)，縱向孔(5)在支承面(6)和傾斜段(23)之間的直徑大於傾斜段(23)的直徑。
7.按權利要求2至5中的任一項所述的裝置，其特徵在於，為了形成環形氣道(45)，噴射端(41)在環形氣隙(43)的上遊有一凹口(44)。
8.按權利要求7所述的裝置，其特徵在於噴射端(41)的凹口(44)是由起始於氣隙圓錐段(47)的平行段(46)構成的，而在另一方面，經凸肩(48)和圓錐形支承面(49)匯合。
9.按權利要求1至8中任一項所述的裝置，其特徵在於把氣源(22)連接於環形氣道(20，45)的輸氣管(26)徑向通至環形氣道(20，45)。
10.按權利要求1至8任一項所述的裝置，其特徵在於把氣源(22)連接於環形氣道(20，45)的輸氣道(26)切向通至環形氣道(20，45)。
全文摘要
在用於燃料/氣體混合物噴射的已知裝置中，存在燃料噴射閥的中心軸在閥套的縱向孔內傾斜定位和/或偏心的危險，從而存在環形氣隙的不對稱結構和燃料不對稱噴入混合室的危險。該裝置有一燃料噴射閥(1)，其噴射端(2)頂靠縱向孔(5)的支承面(6)。一條跟氣源(22)連通的環形氣道(20)和一條環形氣隙(21)，在支承面(6)和混合室(12)之間形成，保證了環形氣隙精確和對稱。該裝置的實施例特別適於具有外源點火的內燃機。
文檔編號F02M69/00GK1054294SQ9110109
公開日1991年9月4日 申請日期1991年2月23日 優先權日1990年2月23日
發明者哈拉爾德·卡盧普, 尤威·利斯科, 沃爾夫岡·凱特爾 申請人:羅伯特-博希股份公司