用于燃料喷射器的喷嘴的制作方法

1.本发明涉及一种用于燃料喷射器的喷嘴和具有这种喷嘴的燃料喷射器。燃料喷射器，也称为喷射器喷嘴，是每台内燃机的重要组成部分，因为通过燃料喷射器将所需量的用于燃烧的燃料引入燃烧室。为了清洁燃烧，非常重要的是在喷射器的整个使用寿命期间保持所述喷射器尽可能快地打开和关闭，以便能够连续提供准确数量的燃料。


背景技术：

2.目前已知通常用于燃料喷射器的喷嘴，所述喷嘴的用于排出在高压下的燃料的开口从所谓的盲孔延伸出。所述盲孔是布置在可在纵向方向上移动的喷嘴针下方的空间，所述空间可以通过将所述喷嘴针放置在座区上而与高压燃料的储存器流体分离(参见图3)。如果将所述喷嘴针从喷嘴主体的座区抬起，燃料流入盲孔，然后从盲孔通过开口流出喷嘴。燃料从外部围绕喷嘴针流动，并朝开口方向流动。


技术实现要素：

3.现在，本发明的目的是改进在前已知的用于燃料喷射器的喷嘴或燃料喷射器本身，以实现以下一个或多个要点，例如燃料流(或空蚀行为)的优化，重量减少，损失体积减少，水力效率提高，流量增加，喷孔长度缩短，耐压强度增加，更快的消除节流和改善发动机行为(排放、消耗、
…
)。
4.这通过具有权利要求1的所有特征的用于燃料喷射器的喷嘴来实现。相应地，所述喷嘴包括：旋转对称喷嘴主体，其具有用于插入喷嘴针的空腔；喷嘴尖端，其设置在所述喷嘴主体纵向端部处并且具有用于排放燃料的至少一个开口；以及喷嘴针，其布置在所述空腔中，并用于选择性地阻止燃料流到所述至少一个开口，其中所述喷嘴针在所述喷嘴尖端的区域中是管状的，并且所述喷嘴针被设计成将管状区域内部的燃料引导到所述至少一个开口。
5.可以规定，喷嘴针是管状针喷嘴或空心针，其内部设计用于输送燃料。
6.此外可以规定，喷嘴针的外周长在其面向喷嘴尖端的三分之一中、优选地在其面向喷嘴尖端的一半中是恒定的。因此，所述喷嘴针的外周长在其面向尖端的一半或三分之一处沿其纵向方向是恒定的。这显著简化了喷嘴主体的制造。
7.这种构造与喷嘴针的管状区域的倒圆端面相结合是特别有利的。
8.倒圆的边缘可以优选地具有四分之一圆的横截面形状，其中心布置在喷嘴针的外周上。
9.由于喷嘴中的燃料流不再围绕喷嘴针流动，而是可以通过喷嘴针本身的管状部分引导，因此减少了油轨和盲孔(其不再存在)之间的压力损失，使得喷射器可以在较低压力下运行以提供相同的性能。这又导致节省泵的驱动功率并带来设计优势(壁厚，材料等)。
10.此外，通过根据本发明的喷嘴不再需要主要负责hc排放(碳氢化合物排放)的盲孔。因此，根据本发明的结构实现了排放方面的显著的改进，特别是在hc排放方面的改进，
并且导致更低的消耗和更长的耐久性(因为更少的气蚀损坏和改进的定量稳定性)。
11.流体连接有利地仅通过喷嘴针的管状区域从至少一个开口延伸到用于接收加压燃料的储存器。因此，燃料通过管状部分向至少一个开口进行流入，所述管状部分也可以由孔实现。因此，燃料不再围绕所述喷嘴针流动，而是以燃料开口的方向在所述喷嘴针中流动。
12.根据本发明的有利的改进形式规定，喷嘴针通过放置在喷嘴主体的座面上而中断至少一个开口与用于接收加压燃料的储存器的流体连接。
13.在此可以规定，喷嘴针在其面向喷嘴尖端的端部具有端面的出口开口，所述端面的出口开口可以通过放置在喷嘴主体或喷嘴尖端的座面上而被封闭。所述出口开口可以与所述喷嘴针的所述管状部分一体地形成，使得流过所述喷嘴针的燃料在端面从喷嘴针流出。
14.根据本发明的另外的改进方案可以规定，喷嘴尖端在横截面中具有朝向喷嘴针的空腔的锥形凸起，其特别是呈直立圆锥的形状，其尖端在喷嘴处于关闭状态时伸入到所述喷嘴针管状区域的内部。替代地，可以规定，所述喷嘴尖端在面向喷嘴针的一侧上具有平坦的表面或甚至逐渐变细的结构，例如逐渐呈尖端的结构。
15.锥形凸起的优点在于，逸出的燃料只需偏转一次，即仅在所述锥形凸起处偏转，燃料可以从述锥形凸起通过至少一个开口而分配，而无需另外地偏转。
16.根据现有技术，围绕喷嘴针流动的燃料必须在流入盲孔时第一次偏转，并在进入至少一个出口开口时第二次偏转，因此在现有技术中发生气蚀损坏的可能性更大。
17.还可以规定，用于排出燃料的至少一个开口邻接锥形凸起的侧表面，优选使得在喷嘴针从锥形凸起抬起的状态下，来自喷嘴针管状区域的燃料可以通过所述锥形凸起处的一次偏转直线地从至少一个开口流出。因此可以规定，至少一个开口通道的纵向内边缘与侧表面对齐，使得燃料可以从所述侧表面连续地提供至所述开口中。
18.还可以规定，锥形凸起和喷嘴针彼此同轴地布置。因此，当喷嘴处于关闭状态时，锥形凸起的尖端伸入到管状部分中。如果管状区域的端面的端部部分现在接触锥形凸起，则喷嘴关闭。燃料不再能够从喷嘴针的内部朝至少一个出口开口的方向流动。
19.根据本发明的有利变体，围绕锥形凸起的尖端的锥形凸起的侧表面的区域代表座区，所述座区在喷嘴在处于关闭状态时与喷嘴针接触。
20.有利地，喷嘴针在其面向喷嘴尖端的端部部分中具有倒圆边缘。因此，接触锥形凸起的区域被最小化，从而在已经相对较小的力的情况下，存在充足的密封以中断燃料流。
21.此外，用于排放燃料的至少一个开口不能与盲孔相连。如上所述，根据本发明，不必存在布置在喷嘴针下方的盲孔。用于分配燃料的至少一个开口现在直接从座区延伸出，并且优选地与锥形凸起的侧表面对齐。
22.用于排放燃料的至少一个开口的开口通道优选地直接指向喷嘴针的座区和/或直接从座区延伸出。
23.此外可以规定，喷嘴针的管状区域一直延伸到其尖端，使得所述喷嘴针在其尖端具有管状出口。
24.本发明还包括这样的变体，即喷嘴针的管状区域是旋转对称的，并且优选地，喷嘴针的面向喷嘴尖端的区域是旋转对称的。
25.还可以规定，喷嘴针的外周长在其面向喷嘴尖端的一半中、优选在其面向喷嘴尖端的三分之一中是恒定的。这实现了喷嘴主体的特别简单的设计。为此目的仅需要若干孔。
26.本发明还涉及一种燃料喷射器，其具有根据前述权利要求之一所述的喷嘴。
27.所述燃料喷射器优选地设置有用于接收加压燃料的储存器，所述储存器与用于排放燃料的至少一个开口的流体连接仅通过喷嘴针管状区域的内部延伸。这优选地在所述喷嘴针从中断燃料流的状态中被抬起时发生，其中所述喷嘴针的端面不再接触喷嘴尖端的相关联的座面。
28.本发明还涉及一种发动机，其具有根据上述变体之一的喷嘴或如上所述的燃料喷射器。
附图说明
29.本发明的进一步特征、细节和优点将通过以下附图描述变得清晰。其示出：
30.图1：示出局部显示的燃料喷射器中的根据本发明的喷嘴的示意图，
31.图2：示出根据本发明的喷嘴的远端区域的示意图，以及
32.图3：通过根据现有技术的燃料喷嘴的前部区域的半截面图。
具体实施方式
33.图1示出了在部分显示的燃料喷射器20中的根据本发明的喷嘴1的示意图。可以看到喷嘴主体2在其远端具有喷嘴尖端5，喷嘴尖端5具有用于排放燃料的多个开口6。所述喷嘴主体2具有用于接收喷嘴针4的空腔3，喷嘴针4可移动地容纳在其中。喷嘴针4可根据用于升高和降低喷嘴针4的已知原理沿其纵向轴线移动，这些原理不限制本发明。
34.还可以看出，喷嘴针4具有管状区域7，所述管状区域设计成将燃料从喷嘴1的近端区域引导至所述喷嘴1的远端区域(即朝向尖端)。喷嘴针3可以设计为管状针喷嘴。还可以设想，所述管状区域7由孔形成，所述孔与喷嘴针4的纵向方向同轴地延伸。
35.图2示出了根据本发明的喷嘴1的端部区域的放大图。
36.可以看出，喷嘴主体2的喷嘴尖端5在面向喷嘴针4的管状区域7的一侧具有锥形凸起9，锥形凸起9的尖端伸入管状区域7的内部。
37.在喷嘴1的关闭状态下，喷嘴针4的端面接触所谓的座面10上的锥形凸起9，并且使喷嘴针4的内部相对于至少一个出口6密封。喷嘴针4的端面是倒圆的(参见附图标记11)，从而与锥形凸起9的小接触区域就已经实现所期望的密封。此外，由此能够以可靠的方式在尽管存在制造公差的情况下实现密封。
38.如果喷嘴针阀4从座面10上抬起，高压燃料可以通过开口6从喷嘴1喷出。燃料在流动中仅偏转一次，即当燃料碰到凸起9时偏转，从而较少地或不会发生气蚀损坏。
39.图3示出了根据现有技术的喷嘴1的尖端区域中。喷嘴主体2具有凹槽8，喷嘴针4插入凹槽8中。与根据本发明不同，所述喷嘴针4以实心制成，并且在外周区域与座面10的区域中的喷嘴主体2的内部部分接触。
40.盲孔12设置在座面10下方，用于将燃料从喷嘴1排出的开口6从盲孔12延伸出。由于这种结构，燃料必须多次偏转，这加快了气蚀损坏的发生。
41.此外，现有技术规定，通过开口6流出的燃料围绕设计成实心的喷嘴针4流动。