具有脉冲减小的气体喷射器的制作方法

本发明涉及一种气体喷射器，用于吹入气态介质、尤其是氢气或天然气等，所述气体喷射器具有阻尼装置和脉冲减少装置，以便在阀针运动时、尤其不但在打开过程中而且在关闭过程中减小脉冲最大值。

背景技术：

1、气体喷射器由现有技术以不同构型是已知的。由于气体喷射器吹入的气态介质，与用于液态介质的喷射器，例如燃料喷射器相比，气体喷射器必须实施非常大的行程。然而，这在气体喷射器的情况下可能出现在构件上、尤其在密封座和行程限制装置上的大的磨损。由于在气体喷射器中需要大的切换力，在运行中在构件上的磨损还会加剧。此外，在打开时出现与阀针连接的衔铁对内极并且在关闭时尤其对阀座的非常大的脉冲力。这导致增加的磨损和不希望的噪声。

技术实现思路

1、与此相比，根据本发明的用于吹入气态介质，尤其用于吹入氢气或天然气的气体喷射器具有以下优点：可以显著减少构件磨损。此外，根据本发明的气体喷射器具有明显改善的噪声性能，尤其在打开过程中撞击到末端止挡上和在关闭过程中关闭密封座时。此外，可以在打开过程和/或关闭过程中减小脉冲的最大值。根据本发明，这通过以下方式实现：气体喷射器具有关闭元件，该关闭元件释放和封闭在密封座上的贯通开口。此外，气体喷射器包括复位元件，该复位元件将关闭元件从打开状态复位到关闭的初始状态中。此外设置具有衔铁和内极的促动器以及阻尼装置，其中，促动器操纵关闭元件。阻尼装置设置为用于阻尼关闭元件的运动。阻尼在此例如借助弹性元件进行，该弹性元件在打开和/或关闭关闭元件时通过变形执行阻尼过程。促动器的衔铁如此布置在关闭元件上，使得衔铁能够在关闭元件上的第一止挡和关闭元件上的第二止挡之间轴向运动。衔铁在此优选地通过关闭元件本身引导。在此例如可以考虑衔铁和关闭元件之间的间隙配合。在第一和第二止挡之间确保衔铁在关闭元件上的轴向的可运动性，使得第一和第二止挡之间的距离大于在第一和第二止挡之间布置的衔铁的轴向长度。衔铁优选是具有用于关闭元件的孔的柱体。因此，在打开过程和/或关闭过程中能够至少分别产生两个彼此相继的脉冲。即在打开过程中能够产生至少两个脉冲，这两个脉冲具有相对较小的最大值，并且在关闭过程中产生两个另外的脉冲，这两个另外的脉冲也具有相对较小的最大值。脉冲的最大值在此明显小于到目前为止在现有技术中在气体喷射器的打开过程或关闭过程中出现的单个脉冲。

2、关闭元件优选是阀针，尤其具有阀盘，该阀盘密封在气体喷射器的环形密封座上。气体喷射器在此优选是向外打开的气体喷射器。

3、因此可以避免在气体喷射器的接触构件上的、尤其在密封座和/或内极上的过量磨损，该过量磨损限制了气体喷射器的打开行程。此外，通过借助阻尼装置的阻尼产生在气体喷射器的打开和关闭过程中的明显改善的噪声性能。

4、下面给出本发明的有利的扩展方案。

5、特别优选地，预紧元件布置在关闭元件上的止挡与衔铁之间。由此可以将衔铁尤其在气体喷射器的静止位置中，例如在气体喷射器完全打开的状态或气体喷射器完全关闭的状态时带到限定的位置中。

6、预紧元件优选是压缩弹簧，该压缩弹簧在关闭元件不运动的状态下保持衔铁和第二止挡之间的第一间隙s1。

7、特别优选地，关闭元件作为一件式的阀针制造。由此可以明显降低气体喷射器的制造成本和装配成本。尤其不必如到目前为止在现有技术中那样设置单独的短的阀针和贴靠在该阀针上的衔铁栓，衔铁牢固地固定在所述衔铁栓上。

8、为了能够实现气体喷射器的尽可能成本低的制造，第一止挡优选是关闭元件中的阶梯。换言之，关闭元件的直径在第一止挡处减小。

9、此外优选地，第二止挡是牢固地固定在关闭元件上的单独的构件。单独的构件在关闭元件上的固定可以通过焊接连接和/或挤压连接或通过其它连接可能性实现。

10、特别优选地，在气体喷射器的打开过程中，在衔铁和第二止挡之间产生正好一个第一脉冲，并且时间上在第一脉冲之后在衔铁和内极之间产生一个第二脉冲。因此，在打开过程中正好产生两个脉冲，这两个脉冲具有相对较小的最大脉冲值。

11、此外优选地，在关闭过程中也产生正好两个另外的脉冲，即在关闭元件和阻尼装置之间产生第三脉冲，并且时间上在第三脉冲之后在衔铁和阻尼装置之间通过第二止挡产生第四脉冲。在此，第四脉冲从衔铁传递到第二止挡上，并且因为第二止挡与关闭元件固定地连接而从关闭元件传递到阻尼装置上。

12、特别优选地，沿轴向方向在衔铁与止挡之一之间存在的间隙s1，当衔铁贴靠在另一止挡上时，在0.01mm至0.15mm、尤其0.01mm至0.1mm的范围内。特别优选地，在打开过程和/或关闭过程中能够分别正好仅产生两个脉冲。由此在合理的制造成本的情况下实现气体喷射器的机械结构。

13、进一步优选地，气体喷射器是向外打开的气体喷射器。气体喷射器优选构造为用于将气态燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。

14、此外，本发明涉及一种具有根据本发明的气体喷射器的内燃机。气体喷射器在此优选将氢气或天然气或其它燃料气体尤其直接吹入到内燃机的燃烧室中。

技术特征：

1.一种用于吹入气态介质的气体喷射器，包括：

2.根据权利要求1所述的气体喷射器，还包括预紧元件(13)，所述预紧元件布置在所述第二止挡(12)和所述衔铁(51)之间。

3.根据权利要求2所述的气体喷射器，其中，所述预紧元件(13)是压缩弹簧，以便在所述关闭元件不运动的状态下保持所述衔铁(51)和所述第二止挡(12)之间的第一间隙(s1)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的气体喷射器，其中，所述关闭元件(2)是一体的关闭元件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的气体喷射器，其中，所述第一止挡(11)构造为所述关闭元件(2)上的阶梯。

6.根据前述权利要求中任一项所述的气体喷射器，其中，所述第二止挡(12)是所述关闭元件上的独立的构件，所述独立的构件与所述关闭元件固定地连接。

7.根据权利要求6所述的气体喷射器，其中，所述独立的构件是具有径向地向外指向的凸缘的套筒，所述套筒借助焊接连接和/或挤压连接与所述关闭元件(2)连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的气体喷射器，其中，在打开过程中能够在所述衔铁(51)和所述内极(50)之间产生正好一个第一脉冲a和时间上在所述第一脉冲a之后能够在所述第二止挡(12)和所述衔铁(51)之间产生第二脉冲b，和/或其中，在关闭过程中能够在所述关闭元件(2)和所述阻尼装置(7)之间产生正好一个第三脉冲c和时间上在所述第三脉冲c之后能够在所述衔铁(51)和所述阻尼装置(7)之间通过所述第二止挡(12)产生第四脉冲d。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的气体喷射器，其中，所述第一间隙(s1)位于0.01mm至0.15mm之间的范围内。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的气体喷射器，其中，所述第一间隙(s1)小于在所述气体喷射器的关闭状态中在所述衔铁(51)和所述内极(50)之间的第二间隙(s2)。

技术总结本发明涉及一种用于吹入气态介质的气体喷射器，包括关闭元件(2)，关闭元件释放和关闭在密封座(3)上的贯通开口(4)，复位元件(6)，复位元件将所述关闭元件(2)复位到关闭的初始位态中，具有衔铁和内极的促动器(5)，其中，促动器操纵所述关闭元件(2)，和阻尼装置(7)，用于阻尼所述关闭元件(2)的运动，其中，阻尼装置(7)布置在衔铁的背离密封座(3)的一侧上，其中，衔铁(51)布置在关闭元件上，使得衔铁(51)能够在关闭元件(2)上的第一止挡(11)和关闭元件(2)上的第二止挡(12)之间轴向运动，以便在打开过程中产生至少两个彼此相继的脉冲A、B和/或在关闭过程中产生至少两个彼此相继的脉冲C、D。技术研发人员：D·施米德尔,C·拜尔受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26