包括具有空走路程的液压阻尼装置的气体喷射器的制作方法

本发明涉及一种用于吹入气态介质的气体喷射器，所述气态介质尤其是氢气或者天然气或者类似物，所述气体喷射器具有液压阻尼装置，该液压阻尼装置具有空走路程(freiweg)，以便尤其是不仅在打开过程中而且在关闭过程中阻尼阀针的运动。

背景技术：

1、由现有技术在不同构型中已知气体喷射器。由于被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，气体喷射器需要实施非常大的行程。然而，在气体喷射器的情况下，这可能导致在构件上的、尤其是密封座上出现大的磨损并且导致行程限制。在气体喷射器的情况下，由于必需的大的切换力，在运行中在构件上的磨损还被增强。

技术实现思路

1、与此相比，根据本发明的、具有权利要求1的特征的、用于吹入气态介质的、尤其是用于吹入氢气或者天然气的气体喷射器具有如下优点：尽管行程大，由于待吹入的大的气体体积，可以以非常小结构且成本有利的方式提供阻尼装置。该阻尼装置也减少气体喷射器的构件的磨损。另外，根据本发明的气体喷射器具有明显改进的噪声特性，尤其是在打开过程中在撞击到端部止挡上时和在关闭过程中在关闭密封座时明显改进的噪声特性。根据本发明，这通过下述方式实现：该气体喷射器具有关闭元件，该关闭元件释放并且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，设置有执行器，该执行器操纵关闭元件以及液压阻尼装置。液压阻尼装置设立为用于阻尼关闭元件的运动。在此，该阻尼借助液体进行，在打开和/或关闭该关闭元件时该液体在阻尼装置的封闭的液压室中执行阻尼过程。此外，设置有空走路程组件，该空走路程组件在功能上布置在关闭元件与液压阻尼装置之间。该空走路程组件设立为用于，不仅在打开过程中而且在关闭过程中，在走过预确定的空走路程之后才实施对关闭元件的运动的阻尼。这能够实现阻尼装置的成本非常有利且小结构的构造。因此，通过空走路程组件的空走路程，打开过程和关闭过程首先在无阻尼的情况下进行，并且在走过空走路程之后，阻尼装置才介入。因此，可以避免在气体喷射器的接触构件上的、尤其是在密封座上和/或止挡上的过度磨损，该止挡限制该气体喷射器的打开行程。另外，通过借助阻尼装置进行的液压阻尼，在气体喷射器的打开过程和关闭过程中产生明显改进的噪声特性。

2、从属权利要求示出本发明的优选的扩展方案。

3、进一步优选地，关闭元件的完整的打开行程包括空走路程组件的空走路程和液压阻尼装置的阻尼路程。在此，液压阻尼装置的阻尼路程小于该空走路程。因此，例如在打开过程中，在走过空走路程之后通过阻尼装置开始对打开运动进行阻尼之前，实现以相应大的吹入量进行非常快速的打开，这略微延迟了该打开过程。以同样的方式，在关闭元件的关闭运动中，首先通过走过空走路程来走过关闭元件的关闭路程的大部分，直到随后液压阻尼装置介入并且在关闭元件撞击到密封座上时能够实现用于避免磨损和避免噪声的阻尼。

4、阻尼路程与空走路程的比优选位于0.06至0.12的范围中，尤其位于0.08至0.10的范围中，并且特别优选地为0.9。

5、进一步优选地，空走路程组件包括空走路程壳体、布置在空走路程壳体中的控制元件和固定在空走路程壳体上的止挡元件，该止挡元件尤其是止挡环。在此，空走路程构造在控制元件与止挡元件之间，或者替代地构造在控制元件与空走路程壳体之间。由此，空走路程组件可以以非常紧凑且小结构的方式构造。

6、进一步优选地，空走路程壳体与液压阻尼装置连接，并且控制元件与关闭元件连接。替代地，空走路程壳体与关闭元件连接，并且控制元件与液压阻尼装置连接。因此，空走路程组件沿气体喷射器的轴向方向集成到关闭元件与液压阻尼装置之间。

7、进一步优选地，液压阻尼装置包括基体和对中柱，该对中柱以能够在轴向上运动的方式布置在基体中，该对中柱与空走路程组件连接。由此，可以以简单的方式实现液压阻尼装置与空走路程组件之间经由对中柱的连接。优选地，该对中柱伸入到液压阻尼装置中。

8、为了尽可能简单的构造，液压阻尼装置具有第一控制室和第二控制室，该第一控制室和第二控制室经由流体连接相互连接。由此，设置有两个控制室，其中，一个控制室负责阻尼关闭元件的打开运动，另一个控制室负责阻尼关闭元件的关闭运动。

9、优选地，第一控制室与第二控制室之间的流体连接包括节流部。优选地，节流部布置在控制缸中，该控制缸将第一控制室与第二控制室分隔开。经由节流部，在打开过程中和在关闭过程中通过在第一控制室和第二控制室中的体积变化实现对关闭元件的阻尼。该节流部可以例如构造为在控制缸中的小孔，或者替代地或附加地可以经由在控制缸上的径向间隙来提供。

10、进一步优选地，第一控制室和第二控制室构造在基体中，尤其是构造在单侧敞开的孔或者类似物中，该单侧敞开的孔位于气体喷射器的中心轴线上。

11、为了实现尽可能紧凑的构造，阻尼装置优选具有基体、第一柔性元件和第二柔性元件。在此，关闭元件与第一柔性元件连接，并且第一柔性元件和第二柔性元件形成封闭的液压室的壳体区域。因此，第一柔性元件能够实现关闭元件的运动。

12、优选地，第一柔性元件和第二柔性元件是金属膜片。替代地，第一柔性元件和第二柔性元件是金属波纹管。

13、进一步优选地，第一柔性元件这样布置在阻尼装置的基体上，使得在基体与第一柔性元件之间构造有液压室的第一子室。此外，第二柔性元件这样布置在基体上，使得在基体与第二柔性元件之间构造有液压室的第二子室。在此，第一子室和第二子室经由连接区域、优选槽或者孔或者类似物相互流体连接。

14、进一步优选地，第一控制室和第二控制室借助横向孔与连接区域连接。

15、为了在运行中对阻尼装置尽可能具有小的温度影响，阻尼装置和空走路程组件优选沿气体喷射器的轴向方向x-x布置在执行器的背离密封座的侧上。因此，尤其是如果气体喷射器设立为用于到内燃机的燃烧室中的直接吹入，则执行器保护阻尼装置和空走路程组件以防可能的热影响。

16、进一步优选地，该气体喷射器是向外打开的气体喷射器。优选地，该气体喷射器构造为用于将气态燃料直接吹入到内燃机的燃烧室中。

17、为了提供尽可能紧凑的、能够预装配的单元，液压阻尼装置优选与空走路程组件一起构造为能够预装配的模块。优选地，能够预装配的模块布置在调节模块壳体中，关闭元件被引导穿过该调节模块壳体。

18、为了避免从第一控制室和第二控制室到液压室中的大的泄漏，对中柱优选借助第一柔性元件、尤其是金属膜片并借助密封盘被引导。在此，该密封盘借助弹簧盘沿轴向方向被预紧。通过该措施，阻尼装置中的径向间隙可以构型得非常小，使得可以将经由这些径向间隙的泄漏最小化。

19、优选地，弹簧盘罐形地构造并且包括保持边缘、沿轴向方向凸出的凸轮和轴向的通口。优选地，弹簧盘布置液压阻尼装置的第二控制室中。优选地，弹簧盘将轴向力施加到密封盘上，由此，该密封盘在液压阻尼装置的基体上进行密封。

20、替代地优选地，上述密封盘借助被压入的盘被压向液压阻尼装置的基体。由此，可以尤其在密封盘与基体之间的接触区域上实现非常好的密封。在此，密封盘与第一柔性元件、尤其是金属膜片一起引导对中柱。优选地，在密封盘的内周缘上构造有半径。由此，径向间隙可以构型得非常小，使得可以将经由这些径向间隙从液压室到第一控制室和第二控制室中的泄漏最小化。在此，被压入的盘通过挤压连接与基体连接。

21、优选地，在密封盘的径向外周缘上存在有用液体充注的补偿室。

22、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。在此，优选地，气体喷射器将氢气或者天然气或者其他燃气吹入、尤其是直接吹入到内燃机的燃烧室中。