[发明专利]内燃机的燃料喷射阀

说明书

本申请是名称为“内燃机的燃料喷射阀”、国际申请日为2007年2月22日、国际申请号为PCT/CH2007/000091、国家申请号为200780007532.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于向内燃机的燃烧室内间歇性地喷射燃料的燃料喷射阀，其优选应用在柴油机中。

背景技术

这种类型的燃料喷射阀例如由WO 2005/019637A1已知。其它的燃料喷射阀例如在WO 02/053904A1、EP 0976924B1和DE 3700687A1中公开。

在WO 02/053904A1中示出一种具有压电致动器的喷射阀，该致动器控制一个阀腔的出口。阀腔经由一个排出节流通道与一个控制腔连接并且该控制腔经由一个入口节流通道与喷射阀的一个高压腔连接。通过控制腔内的压力降低，喷射阀元件的控制活塞的端侧被卸载，由此打开喷射阀元件并且可以实现燃料的喷射。为了在喷射结束时关闭喷射阀元件，可以利用压电致动器打开另外的与高压腔连接的通道，由此除了进气节流通道外，也可以通过排气节流通道实现将燃料供入到控制腔内。这个方案是相当麻烦的，因为为了取得精密的且在许多喷射阀的情况下喷射阀元件的总是相同的开启路径（这在一列构造相同的喷射阀的情况下是必须的），一方面必须协调进口及排出节流通道的通流特性。另外必须附加地由压电致动器针对性地打开其它的通道，以便至少在喷射结束时至少如此快速地关闭喷射阀元件，使得配备给喷射阀的发动机缸体的燃烧不受强烈影响。因为为实现喷射阀元件的关闭运动的附加的流入量必须流过排出节流通道，所以它被节流且由致动器开启的横截面仅仅被小范围地使用。

在EP 0976924B1中公开的喷射阀中，类似于由WO 02/053904A1已知的喷射阀，存在一个具有相同功能和缺点的入口及排出节流通道。这个方案是优选的，当致动器阀元件在阀腔开启时同时关闭附加的另外的通道时。这个功能对应于三通阀的功能，因此在液压方面已知已久。另外的通道构成为平底座，而由阀腔的出口构成为圆锥形的底座。由于由压电致动器操作的阀元件的较小的行程，由于锥形的底座产生困难，即在一个列的所有的喷射阀内获得相同的行程。此外构成为蘑菇状的阀元件的定向是产生问题的，因为平底座设置在一个第一中间板内并且圆锥形的底座设置在喷射阀的第二中间板内，其中第一板内的阀元件径向引导。两个中间板必须因此彼此精密地定位，而其中至少一个底座的密封性受到损害。

在由DE 37 00 687 A1中已知的喷射装置中在喷射过程中一个磁阀在其操作时将一个通道与一个回流管路连接起来。在通道和一个控制腔之间存在一个构成为薄板的具有节流孔的止回阀。在喷射阀元件的开启运动期间控制腔仅仅经由止回阀薄板的节流孔排空到通道内，这导致喷射阀元件的开启运动的可控制性。在喷射阀元件关闭时止回阀薄板如此打开，使得喷射阀元件的关闭运动比开启运动快速地发生。在这种喷射装置中燃料体积流为了封闭喷射阀元件也必须单独流过一个节流阀，其将通道经由一个环形腔与喷射阀系统的储压器连通。这个节流阀具有较小的横截面并且与位于通道的出口上的另外的节流阀相协调。喷射阀元件的开启及关闭运动由此由三个节流孔控制，它们必须彼此精密地协调。

由WO 2005/019637 A1并且特别是由图9已知一种燃料喷射阀，其中喷射阀元件的开启运动，类似于在DE 37 00 687 A1中公开的喷射阀，可以通过节流孔的布置确定。为了终结喷射过程，一个辅助阀的致动器膨胀，这导致一个与高压腔连通的高压通道被一个控制体释放。被释放的相对大的横截面导致较大的燃料流进入控制腔并且因此导致喷射阀元件的特别快速的且有利的关闭过程。为了释放控制体将传递销从致动器的辅助阀针压向控制体的端侧。

在这个方案中不利的是，压电致动器在喷射阀元件的关闭过程中必须膨胀。在这个状态下压电致动器被通电。因为喷射持续时间仅仅是两次喷射之间间歇的5%或更小，所以压电致动器几乎持续地通电。此外在这种已知的方案中节流孔的位置（其确定喷射阀元件的开启运动）是不利的，因为它离开控制腔很远。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种特别简单构造的燃料喷射阀，其中利用最小的构造耗费不仅可以获得喷射阀元件的开启运动的可控制性，而且获得喷射阀元件的快速的关闭过程。此外应当在本发明的燃料喷射阀中可毫无问题地实现具有非常短的时间间隔的多次喷射。