燃料喷射阀的制作方法

1.本发明从一种根据独立权利要求类型的燃料喷射阀出发。


背景技术：

2.图1中示例性示出了由现有技术已知的燃料喷射装置，其入口接管借助已知的由弹性体制成的密封环相对于燃料分配管线的容纳杯密封。该燃料喷射装置特别适合在压缩混合物的外源点火式内燃机的燃料喷射机构中使用。这种燃料喷射阀充分已知，例如在de 10359299 a1中提及。
3.由de 102017207091 a1已知一种燃料喷射阀，其在入口侧具有锥形的连接接管。连接接管包括密封区段，在该密封区段上布置有环形的密封元件，其用于相对于燃料分配管线的容纳杯密封。环形的密封元件关于纵向轴线在周向上包围密封区段。此外，环形的密封元件借助支撑环支撑在密封区段的下端部上。至少在连接接管被环形密封元件和支撑环包围的区域中，连接接管的密封区段构型为具有沿纵向轴线增大的周边，即具有锥度。


技术实现要素：

4.具有权利要求1特征的根据本发明的燃料喷射阀具有的优点是，实现了入口接管相对于燃料分配管线的容纳开口的改进密封。为此，在入口接管上有利地设置有支撑环，该支撑环托住(untergreifen)入口侧的密封环，其中，该支撑环具有用于放置于入口接管的肩部上的平坦下侧并具有面向密封环的v形的放置面。根据本发明，被密封环加载的支撑环设有用于该密封环的这种v形的锥体放置部，该锥体放置部负责能够在压力提高的情况下使支撑环径向向内和径向向外稍微径向地偏移(ausweichen)并从而始终避免径向间隙。
5.通过在从属权利要求中列出的措施，在权利要求1中给出的燃料喷射阀的有利扩展方案和改进方案是可能的。
6.有利地，支撑环在具有v形放置面的区域中具有比在支撑环的其余轴向延伸尺度上稍大的径向延伸尺度。以这种方式，支撑环已能够在支撑环的该上部区域中以小的径向压力被引入到燃料喷射阀与连接接管之间的容纳空间中。由于流体压力，两个分力经由密封环作用到支撑环的v形放置面的两个侧翼上。这些力引起支撑环的轻微的弹性变形，具体而言是在径向稍大的上部区域中在放置面下方的、径向靠内和靠外的薄壁区域中。这防止了密封环可能挤出到支撑环与容纳开口的或连接接管的壁之间，因为不会出现不希望的间隙。由于支撑环在轴向上平面地放置在入口接管上，燃料喷射阀在容纳开口中的一定的径向运动仍然是可能的。排除了燃料喷射阀上或连接接管的壁上的损坏。
7.以特别有利的方式，入口接管可以构型为使得入口侧的端部凸缘的直径和入口接管的直径在支撑环的高度处被选择为一样大。以这种方式，可以通过端部凸缘没有问题地装配支撑环。理想地，支撑环可以具有v形放置面的两个以不同高度延伸的侧翼，其中，径向靠内的侧翼在轴向方向上的高度比径向靠外的侧翼的高度低。
8.通过将径向支撑盘压在燃料喷射阀的入口接管上，可以将燃料喷射阀防丢失地预
装配在燃料分配管线的连接接管的容纳开口中。有利地，沿流动方向看，径向支撑盘在装配在入口接管上的密封环之前布置在入口接管的端部凸缘上。因此，径向支撑盘可以非常简单且成本低廉地安装到燃料喷射阀的入口接管上。
附图说明
9.本发明的实施例在附图中以简化形式示出并且在下面的描述中更详细地解释，示出：
10.图1示出了在已知实施方式中部分示出的燃料喷射装置；
11.图2示出了在燃料分配管线的容纳开口的区域中的第一种已知的液压接口；
12.图3示出了在燃料分配管线的容纳开口的区域中的第二种已知的液压接口；
13.图4示出了在图3中已知的解决方案中处于燃料压力下的示意性和夸大地示出的安装状况；
14.图5示出了在图3中已知的解决方案中没有燃料压力影响情况下的示意性和夸大地示出的安装状况；
15.图6示出了在具有根据本发明的支撑环和保险环的燃料分配管线的容纳开口的区域中的液压接口；
16.图7示出了图6中标记为vii的局部，该局部具有根据本发明构型的支撑环和放置于其上的密封元件；
17.图8示出了在具有根据本发明的支撑环和盘形防丢失装置的燃料分配管线的容纳开口的区域中的液压接口；
18.图9示出了在没有燃料压力影响的情况下在具有另一根据本发明的支撑环的燃料分配管线的容纳开口的区域中的液压接口；并且
19.图10示出了在燃料压力下在具有根据图9的支撑环的燃料分配管线的容纳开口的区域中的液压接口。
具体实施方式
20.为了理解本发明，在下面根据图1更详细地描述燃料喷射装置的已知实施方式。图1中作为实施例示出了阀的侧视图，该阀呈喷射阀1形式，该喷射阀用于压缩混合物的外源点火式内燃机的燃料喷射机构。燃料喷射阀1是燃料喷射装置的一部分。以用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室16中的直喷式喷射阀的形式实施的燃料喷射阀1以下游端部安装在气缸盖9的容纳孔20中。密封环2、尤其由ptfe或由具有填充物料的ptfe制成的密封环负责燃料喷射阀1相对于气缸盖9的容纳孔20的壁的优化密封。
21.在阀壳体22(未示出)的凸肩21或支撑元件19的下端侧21(图1)与容纳孔20的例如相对于容纳孔20的纵向延伸尺度成直角的肩部23之间置入有中间元件24，该中间元件例如用作阻尼元件或解耦元件。借助这种中间元件24，制造公差和装配公差也得到补偿，并且即使在燃料喷射阀1稍微倾斜的情况下也能确保无侧向力的支承。
22.燃料喷射阀1在其入口侧的端部3上具有与燃料分配管线(燃料轨)4插接的插接连接部，该燃料分配管线在燃料分配管线4的以剖面示出的连接接管(轨杯)6与燃料喷射阀1的入口接管7之间通过密封环5被密封。燃料喷射阀1被推入燃料分配管线4的连接接管6的
容纳开口12中。在此，连接接管6例如一体地从本身的燃料分配管线4产生，并且在容纳开口12的上游具有直径较小的流动开口15，通过该流动开口实现流至燃料喷射阀1。燃料喷射阀1具有用于电接触以操纵燃料喷射阀1的电连接插头8。
23.电连接插头8通过相应的电连接部与未示出的致动器连接，通过对致动器激励能够实现阀针的行程运动，由此能够实现阀关闭体的操纵，该阀关闭体与阀座面一起形成密封座。最后提到的这些构件没有明确示出并且可以具有任何众所周知的结构形式。例如可以电磁地、压电地或磁致伸缩地运行致动器。
24.为了使燃料喷射阀1和燃料分配管线4在很大程度上无径向力地彼此间隔开并且使燃料喷射阀1可靠地夹紧在气缸盖9的容纳孔20中，在燃料喷射阀1与连接接管6之间设置有夹紧装置10。夹紧装置10实施为弓形构件，例如实施为冲压弯曲件。夹紧装置10具有部分环形的基本元件11，压紧弓形件13从该基本元件出发弯曲地延伸，该压紧弓形件在装配状态下贴靠在燃料分配管线4上的连接接管6的下游端面14上。
25.在图2和图3中示出了在燃料分配管线4的容纳开口12的区域中的已知液压接口，其中，图2中所示的结构与图1的结构相同。在该实施方式中，燃料喷射阀1的入口接管7构型为柱形。密封环5张紧在容纳口12的内壁与入口接管7之间。此外，在密封环5的下方设置有支撑环25，该支撑环例如支撑在入口接管7的肩部26上。在此，燃料喷射阀1经由支撑环25径向支撑。以这种方式排除了密封环5的滑动。就此而言，不影响密封环5的压紧。
26.与图2的燃料分配管线4的容纳口12的区域中的液压接口的构型相比，图3中所示的燃料喷射阀1的入口接管7中设置有锥形延伸的区段，其被具有同样锥形延伸的内开口的支撑环25包围并且部分地被密封环5包围。由于入口接管7的锥形延伸的壁上的径向力的力分布，尤其是分成轴向分力，当支撑环25的轴向力大于密封环5的推移力时，存在密封环5在一侧向上从锥形区段处滑动离开的危险。这种滑动可能伴随着密封环5的压紧减小。在燃料喷射阀1的该实施方式中，该燃料喷射阀因此为了防丢失而在其在端部凸缘29的区域中的入口侧端部3上具有径向支撑盘30。径向支撑盘30实施成可以由塑料(例如peek、pps、pom)或由金属(例如铝)组成的薄的但紧凑的盘。径向支撑盘30例如通过辅助心轴(hilfsdorn)在轴向上从上方装配到燃料喷射阀1上。替代地，径向支撑盘30可以借助扩张器或类似工具来装配。就此而言，径向支撑盘30沿流动方向看仍然布置在密封环5之前。
27.图4和5中分别示出了在由图1已知的解决方案中在燃料压力下(图4)和没有燃料压力(图5)的影响下的示意性和夸大示出的安装状况。不按比例地应清楚地表明，由于燃料喷射阀1的入口接管7相对于燃料分配管线4的连接接管6的容纳开口12的、取决于公差的倾斜(由角度γ标注)，在一侧在入口接管7的锥形延伸的壁与支撑环25之间可能出现间隙z(图5)。在燃料压力下，密封环5通过液压压力沿轴向方向朝着支撑环25移动。燃料喷射阀1的入口接管7的倾斜可能引起入口接管7也径向地在一侧略微游移，直到燃料喷射阀1的入口接管7与容纳开口12的内壁接触，使得径向力能通过燃料喷射阀1传递到连接接管6上。在这种情况下，不利地存在连接接管6的损坏危险。此外，在更换燃料喷射阀1时可能损坏密封环5。此外，由于燃料喷射阀1与容纳开口12的内壁接触，会使噪声特性恶化。
28.在与图3至5相同的图示方式中，图6现在示出了在具有根据本发明的环绕的支撑环25的燃料分配管线4的容纳开口12的区域中的液压接口，该支撑环在优化地安装上述径向支撑盘30或另一保险装置之前被套到燃料喷射阀1的连接接管7上。根据本发明，被密封
环5加载的支撑环25设置有用于密封环5的、横截面为v形的槽口状的锥体放置部，该放置部能够负责在压力提高的情况下使密封环5径向向内和径向向外稍微径向地偏移并从而避免径向间隙。
29.图7示出了图6中标记为vii的、具有根据本发明构型的支撑环25和放置在其上的密封环5的局部。支撑环25的特点在于其用于密封环5的v形放置面35。在其面向密封环5的、具有v形放置面35的上部区域中，支撑环25具有比支撑环25的其余轴向延伸尺度稍大的径向延伸尺度。以这种方式，支撑环25已经能够在支撑环25的该上部区域中以小的径向压紧力被引入到燃料喷射阀1与连接接管6之间的容纳空间中。由于流体压力，两个分力通过密封环5作用到支撑环25的v形放置面35的两个侧翼上，这两个分力在图7中用f1和f2表示。这些力f1和f2引起支撑环25的稍微弹性变形，具体而言是在径向上稍大的上部区域中在放置面35下方的、径向靠内的和径向靠外的薄壁区域中。在流体压力提高的情况下，支撑环25附加地进行径向向内和向外的径向偏移和挤压，从而始终避免径向间隙，例如在图5中以间隙z示出。而由于支撑环25的形状，径向靠内在支撑环25与入口接管7之间并且径向靠外在支撑环25与连接接管6之间形成两个密封区域36和37。在此，密封区域36和37的轴向长度l1和l2分别为大约0.2至0.8mm。如结合图4所解释的那样，径向附加力有利地无论如何不能从燃料喷射阀1出发传递到燃料分配管线4的连接接管6上。支撑环25以其与v形放置面35对置的基面38贴靠在与燃料喷射阀1的入口接管7成直角延伸的肩部26上并且相应地支撑在那里。
30.支撑环25有利地由塑料制成，其中，例如具有30％玻璃纤维的材料pa66是合适的。如图7所示，在支撑环25的初始状态以及负载和压紧状态下，支撑环25的径向内侧面和外侧面从密封区域36和37出发延伸至少经过一个与水平面偏离90
°
角度的轴向部分距离，从而形成约2
°
至8
°
的间隙角α1和α2。在密封区域36和37下方，支撑环25就此而言不压抵到入口接管7的或连接接管6的壁上。径向靠内在支撑环25与入口接管7的壁之间的间隙的或者径向靠外在支撑环与连接接管6的壁之间的间隙的间隙宽度s1和s2分别为大约0.1至0.5mm。支撑环25的v形放置面35不必在中央逐渐变细，而是可以如图7所示在中间稍微倒圆。支撑环25的v形放置面35的两个侧翼之间的角度β大约为60
°
至100
°
。
31.根据图6，密封环5借助作为轴向装配保险装置的保险环41被保险，其中，保险环41置入在入口接管7上的密封环5上方引入的环形槽42中。保持环41例如以开槽的方式实施并且具有圆形的或四边形的横截面。替代地，如图8所示，还可以设置用于在燃料喷射阀1的流入侧端部3上防丢失的径向支撑盘30，该支撑盘安装在端部凸缘29的区域中。在此，径向支撑盘30实施为薄但紧凑的盘。
32.图9中示出了在具有在没有燃料压力影响的情况下根据本发明的另外的支撑环25的燃料分配管线4的容纳开口12的区域中的液压接口。该实施例的特点在于入口接管7的端部凸缘29的直径d2和入口接管7的直径d1在支撑环25的高度处被选择为相同。以这种方式，可以通过端部凸缘29没有问题地装配支撑环25。在该实施方式中，支撑环25具有例如v形放置面35的以不同高度延伸的两个侧翼，其中，径向靠内的侧翼在轴向方向上的高度低于径向靠外的侧翼的高度。如果密封环5如图所示被引入在入口接管7上的具有较小直径d3的容纳槽43中，则是有利的，该容纳槽相对于端部凸缘29和用于支撑环25的容纳区域(d1，d2)略微下陷。
33.图10示出了在燃料压力下在具有根据图9的支撑环25的燃料分配管线4的容纳开
口12的区域中的液压接口。借此示意性地示出，处于燃料压力下的密封环5可以从径向内部经由支撑环25的v形放置面35的径向靠内的侧翼以其材料稍微地游移到这两个侧翼之间并到支撑环中。