燃料喷射器的制作方法

本发明涉及一种用于喷入燃料的喷射器。

背景技术：

1、在内燃机、如柴油发动机或还有汽油发动机中，通常经由喷射器将燃料以特定的量和在特定的持续时间内喷入到燃烧室中。在此，由于在微秒至毫秒范围中的非常短的喷入持续时间，需要以非常高的频率来打开或关闭喷射器的流出开口。

2、喷射器典型地具有喷嘴针(也称为：喷射器针)，在释放喷射器的流出孔时，施加有高压的燃料可以向外射出。在与所述流出孔或喷射器壳体的共同作用下，所述喷嘴针如封闭件那样作用，所述封闭件在抬起时可以实现燃料的射出。因此，即需要在相对短的时间间隔内抬起所述针，并且在短时间之后可以重新滑动回到其封闭位置中。在此，可以使用液压伺服阀，所述液压伺服阀操控所述运动的触发。这种阀又典型地借助于电磁体或压电元件来操控。

3、此外有利的是，连接到高压管路上的喷射器具有过压阀或与这种过压阀连接，所述过压阀防止燃料流入到喷射器中直至一定的过压。

4、这防止例如在待机运行(维护运行)中燃料进入到喷射器中，在所述待机运行中，通过冲洗清洁引导至喷射器的燃料管路，喷射器联接在所述燃料管路上。此外，在持久地打开的、被阻挡的喷嘴针的故障情况下，通过过压阀功能附加地防止不期望地和不受控地喷入到燃烧室中或甚至淹没燃烧室，所述喷入或所述淹没可能在发动机启动时引起严重损坏。通过过压阀可以实现所述密封功能，其中在从油轨(rail)(或引导至喷射器的燃料管路)至喷射器的一定的过压的情况下，才打开过压阀，并且否则封闭所述过压阀。

5、典型地，在发动机中或在试验台处安装有一个或多个喷射器。所述喷射器要么连接到共同的高压容积上并且借此间接地彼此连接(参见图1a)，要么在多个喷射器的情况下，所述喷射器可以经由燃料管路直接地彼此连接(参见图1b)。在这种情况下，通常喷射器本身分别包含高压储存容积(压力储备器)，所述喷射器经由通过燃料管路的连接与其他喷射器共享所述高压储存容积(参见图1b)。压力储存容积用于衰减压力振动，并且用于在喷入期间保持系统压力。

6、为了使试验台或发动机卸压，在共同的高压容积(例如油轨)处安置有减压阀，所述减压阀可以主动地操控并且允许燃料从高压容积流出到储箱中。例如，可以在关断发动机或试验台之后激活减压阀，以便实现安全的无压力的状态，使得例如可以随后在无压力的系统处执行维护工作。

7、但是，在此有问题的是，在操纵减压阀(例如设置在油轨处的减压阀)时，由于过压阀(所述过压阀在喷射器至馈入的燃料管路的方向上截止地构成)，产生跨喷射器中的部件的极其大的压力差，所述压力差可能引起喷射器中的构件损坏，并且在安全方面视为不利的。最后，由于喷射器部件的高密封性，持续非常长的时间，直至经由实际不期望的泄露降低高的压力差。然后对于维护人员安全的在喷射器处的工作才是可行的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种克服或减少上述缺点的燃料喷射器。这借助具有权利要求1的所有特征的燃料喷射器来实现。在从属权利要求中得到有利的设计方案。

2、因此提出，根据本发明的用于将燃料喷入到内燃机、尤其柴油发动机的燃烧室中的燃料喷射器包括：用于输送燃料的输送开口；用于输出燃料的至少一个排出开口；喷嘴针，所述喷嘴针可以在关闭位置和打开位置之间运动，在所述关闭位置中，至少一个排出开口被封闭，在所述打开位置中，至少一个排出开口被释放；以及初级阀，所述初级阀设置在输送开口的下游和喷嘴针的上游，并且设计用于，在超过初级阀上游的区域相对于初级阀下游的区域的过压时，才产生输送开口与喷嘴针之间的流体连接。燃料喷射器的特征在于设有安全阀，所述安全阀设置在输送开口的下游和喷嘴针的上游，并且设计用于，在超过安全阀下游的区域相对于安全阀上游的区域的过压时，才产生输送开口与喷嘴针之间的流体连接。

3、因此，当输送开口的区域中的压力比喷嘴针的区域中的压力大预先确定的阈值时，初级阀打开或过渡到其打开位置中。对于安全阀恰好相反，因为当输送开口的区域中的压力比喷嘴针的区域中的压力小预先确定的阈值时，所述安全阀过渡到其打开位置中。

4、因此，除了作用为过压阀的初级阀(仅当存在一定的过压时，所述初级阀才允许燃料从燃料输送管路流入到喷射器中)之外，此外设有安全阀，所述安全阀沿相对于过压阀(初级阀)的相反方向作用。

5、由此，在操纵设置在油轨处的减压阀时，可以避免喷射器的内部中的其中产生非常高的压力差的状态。也就是说，如果喷射器的内部中的压力相对于喷射器的与燃料输送管路流体连接的输送开口处的压力超过一定的阈值，则安全阀确保压力差以受调节的方式减小。然后，最后打开安全阀，使得压力可以朝向输送开口泄出。通过设置安全阀，直接在操纵例如设置在油轨处的减压阀之后，借助喷射器安全地工作是可行的，因为喷射器由此不再具有处于高压下的腔室。

6、根据本发明的另一可选的改型方案可以提出，初级阀包括：可运动的初级阀体；可通过初级阀体密封的初级阀座；以及用于将初级阀体朝向初级阀座挤压的弹性张紧元件，以及/或者安全阀包括：可运动的安全阀体；可通过安全阀体密封的安全阀座；以及用于将安全阀体朝向安全阀座挤压的弹性张紧元件。

7、在此，产生可通过阀产生的密封作用，其方式为，阀体与阀座共同作用从而封闭穿引部，使得延伸穿过封闭的穿引部的流体连接通过阀中断。阀体在此典型地可运动地设置在喷射器中，并且由弹性张紧元件朝向阀座挤压。根据在阀体上游或下游存在的压力比，由此引起通过阀的释放或封闭。如果阀体上游或下游的压力比相同，则弹性张紧元件确保阀体朝向阀座的运动，这引起阀的封闭。如果压力比改变成，使得通过弹性张紧元件施加的力增强，则阀保留在其关闭位置中。在与此相反的压力比的情况下，当通过弹性张紧元件施加的力被克服时，阀体从其与阀座密封的位置中被挤压出来。

8、根据本发明的一个有利的改型方案可以提出，初级阀座设置在止挡件处，所述止挡件具有可通过初级阀体封闭或释放的至少一个穿引部，并且其中止挡件具有不能由初级阀体封闭的至少一个第二穿引部，所述第二穿引部仅可以借助于安全阀封闭或释放。

9、止挡件在此可以与喷射器壳体刚性连接。

10、根据一个改进方案，具有初级阀座的止挡件同样具有不能通过初级阀体封闭的另一穿引部，所述另一穿引部可以通过安全阀封闭或释放。初级阀和安全阀的作用方向在此相对于彼此相反地定向，使得实现期望的功能。所述另一穿引部在此专门仅由安全阀密封。初级阀不能作用于所述另一穿引部。

11、根据本发明的另一可选的改进方案可以提出，安全阀集成到止挡件中，与所述止挡件共同作用和/或结合弹性张紧元件形成所述止挡件。

12、因此，安全阀例如可以集成到止挡件中，其方式为，将安全阀体的运动路径固定在止挡件中的留空部中。此外，在此也可以提出，可通过安全阀体封闭或释放的安全阀座设置在止挡件的内部中。

13、但是，替选地或附加地，在此也可行的是，安全阀体不设置在止挡件的内部中，而是与止挡件的外侧共同作用。

14、还可以提出，安全阀体具有可以通过初级阀体释放或封闭的穿引部。此外，安全阀体在此可以具有至少一个另外的穿引部，在安全阀体对应地定位在喷射器中时，所述另外的穿引部可以通过与喷射器壳体刚性连接的法兰状的元件封闭或释放。尤其在这种配置中有利的是，弹性张紧元件的作用到安全阀体上的力大于由另一弹性张紧元件施加到初级阀体上的力。

15、根据本发明的一个可选的改型方案可以提出，安全阀通过呈球形的安全阀体和构成为球座或锥座的安全阀座产生密封作用，以及/或者安全阀通过呈锥形的安全阀体和构成为锥座的安全阀座产生密封作用。呈球形的安全阀体与锥座一起的组合在此同样是可行的。

16、在此，呈球形或锥形的安全阀的阀体和阀座的彼此协调的形状可以实现简单的和特别有效的密封，所述密封可以低维护地实现。

17、根据本发明的另一改进方案可以提出，安全阀体一件式地、两件式地或更多件式地实施。

18、因此，安全阀体例如可以仅通过球形成，或者也可以通过球和与球共同作用的挤压元件形成，弹性张紧元件接在所述挤压元件上。挤压元件在此可以与球或锥固定地连接，其中但是这不是强制性的。恰好针对具有球的设计方案不一定需要的是，必须固定与挤压元件的连接。

19、根据本发明的另一有利的设计方案可以提出，初级阀体和/或安全阀体一件式地构成。为了允许用于阀体在喷射器中运动的对应的压力差，阀体具有至少一个穿引部。

20、根据本发明的一个有利的改型方案可以提出，初级阀的张紧元件朝向如下方向挤压初级阀体：所述方向与安全阀的张紧元件挤压安全阀体的方向相反，其中优选地，这两个方向彼此反平行地定向。

21、此外，根据本发明可以提出，安全阀设置在初级阀的上游。

22、根据本发明的另一可选的改型方案可以提出，次级阀设置在初级阀中，优选地其方式为，初级阀体具有贯通部(例如至少一个孔)，所述贯通部可以通过次级阀在流体上被阻挡。在没有被阻挡的状态中，贯通部能够绕开初级阀体，相反在被阻挡的状态中，绕开是不可行的。为此，设置在初级阀体中的贯通部在没有被阻挡的状态中设计用于，产生喷射器的输送开口与初级阀下游的区域的流体连接。

23、根据本发明的一个可选的改进方案可以提出，初级阀体在关闭位置中与安全阀体接触并且密封安全阀体的穿引部，在所述关闭位置中，初级阀体的相关联的弹性张紧元件挤压所述初级阀体，其中优选地，初级阀的张紧元件和安全阀的张紧元件分别施加力，以便将初级阀体和安全阀体彼此靠紧地按压，其中优选地，由安全阀的张紧元件施加的力大于由初级阀的张紧元件施加的力。

24、此外，根据本发明可以提出，初级阀还设计用于，限界从输送开口引入的燃料朝向至少一个排出开口的穿流，优选地，其中燃料在初级阀下游的流出引起实现压力降，以便使初级阀体沿与其阀座相反的方向运动，使得所述初级阀体与下游的第二阀座接触，并且停止从输送开口朝向至少一个排出开口或喷嘴针的穿流。

25、因此，也就是说，初级阀体设置在两个不同的初级阀座之间，其中所述初级阀体在特定的时刻仅可以与其中一个初级阀座接触。在对应的压力比的情况下，初级阀体为了从其关闭的初始位置过渡到第二初级阀座中所需要的时间对于穿流的限制是决定性的，在所述初始位置中，弹性张紧元件挤压所述初级阀体。在此，对于穿流，同样应考虑穿过初级阀体的穿引部的数量和直径，燃料穿引过所述穿引部。

26、根据本发明的一个可选的改型方案可以提出，喷射器具有压力储备器，初级阀设置在所述压力储备器中。优选地，在此可以提出，初级阀设置在压力储备器的下游的半部中，优选地设置在压力储备器的下游的三分之一中。压力储备器在其与燃料输送相反的端部处经由高压连接与其中设有切换阀连同喷嘴针的区域连接。

27、根据本发明的一个可选的改进方案提出，初级阀体和/或安全阀体具有至少一个穿引部，以用于从上游部段朝向下游部段或相反地引导燃料通过。

28、此外，在此可以提出，用于引导初级阀体的燃料通过的至少一个穿引部与相关联的弹性张紧元件错开地设置，优选地错开地设置成，使得流动穿过通引部的流体流动不会穿引过弹性张紧元件的线圈。

29、这带来如下优点：不会引起流体流的不期望的涡流，否则当流体流与弹性张紧元件的线圈交叉时将产生所述涡流。

30、本发明还涉及一种内燃机，尤其用于柴油和/或汽油的内燃机，所述内燃机具有根据上述权利要求中任一项所述的燃料喷射器。

31、在此，尤其可以提出，多个燃料喷射器连接到共同的高压容积上并且借此间接地彼此连接。

32、此外，在此可以提出，多个燃料喷射器经由燃料管路直接地彼此连接并且分别具有高压储存容积，所述喷射器经由通过燃料管路的连接与其他喷射器共享所述高压储存容积。