[发明专利]流体喷射阀

说明书

技术领域

本公开涉及流体喷射阀。

背景技术

喷射阀被广泛使用，特别是用于内燃发动机，其中它们可以被配置成将流体投配到内燃发动机的进气歧管中或直接到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

喷射阀被制造为各种形状，以便满足各种类型的燃烧发动机的不同需求。因此，例如，它们的长度、它们的直径以及喷射阀的负责流体被投配的方式的所有各种要素可以在宽范围中变化。除此之外，喷射阀可以容置用于致动喷射阀的阀针的致动器，其可以例如为电磁致动器或压电致动器。

发明内容

本发明的一个目的是公开一种喷射阀，其可通过简单方式制造并且其有助于可靠且精确的功能。

该目的通过具有独立技术方案的特征的流体喷射阀得以实现。流体喷射阀的有利实施例在从属技术方案中给出。

公开了一种流体喷射阀。它包括具有凹部的流体入口管和包括中心纵向轴线的阀体。阀体包括具有流体出口部分的腔体。凹部特别具有流体入口部分，其处于与腔体的流体出口部分相反的轴向端部处。流体入口管和阀体优选在位置上相对于彼此固定。凹部和腔体液压地连接。有益地，流体喷射阀可以被构造成使得流体能从凹部的流体入口部分流动穿过凹部进入腔体中，并进一步至腔体的流体出口部分。流体喷射阀特别被构造为用于从流体出口部分分配流体。此外，喷射阀包括阀针。

阀针被接收在流体入口管的凹部中以及阀体的腔体中。优选地，阀针的第一轴向端部配置在流体入口管的凹部中，并且阀针从所述端部延伸到阀体的腔体中，并且特别地穿过流体出口部分至阀针的第二轴向端部。第二轴向端部特别地沿纵向突出超过腔体，优选它沿纵向突出超过阀体。

在该情况下，流体喷射阀特别为向外打开阀。换言之，流体喷射阀特别被构造成在流体出口部分处沿流体的流动方向打开。

阀针相对于流体入口管和阀体沿轴向可移动，以防止流体流动穿过处于关闭位置的流体出口部分，并释放流体流动穿过处于其它位置的流体出口部分。在向外打开阀的情况下，阀针特别在流体出口部分处沿以上提及的流动方向轴向地移动远离关闭位置，以打开阀。

喷射阀包括弹簧元件。弹簧元件配置在凹部中，并且可操作以与阀针机械地相互作用，来朝关闭位置偏置阀针。特别地，弹簧元件是可操作的，以作用于阀针，来将阀针沿轴向方向移动到其关闭位置，和/或将阀针保持在其关闭位置。在向外打开阀的情况下，弹簧元件特别是可操作的，以相反于以上提及的流动方向沿纵向方向偏置阀针。

弹簧元件被构造成使得弹簧元件的弹簧刚度取决于凹部中的流体的压力。有益地，弹簧元件可以被构造成使得其弹簧刚度随着流体压力增加而增加，并且随着流体压力减小而减小。

更具体地，流体喷射阀可以被构造成通过流体入口部分被供给加压流体--例如来自可以连接至流体喷射阀的燃料轨--以便凹部在流体喷射阀的操作期间被充注加压流体。弹簧元件可以被构造成与凹部中的加压流体相互作用，使得其弹簧刚度随着凹部中的加压流体的压力而变化。

例如，弹簧元件可以包括用于与加压流体相互作用的可弹性变形材料。特别地，弹簧元件可以被配置成使得流体与可弹性变形材料相互作用，以改变可弹性变形材料的取决于压力的形状和/或弹性模量。

借助于根据本公开的流体喷射阀，能够控制阀针载荷，而不管燃料压力如何，以总是确保关闭功能和尖端密封性能。依赖于燃料压力的弹簧刚度允许更可靠地关闭喷射器，并且有助于避免阀针在燃料压力增加情况下的不受控打开。因此，流体喷射阀具有特别低的在高流体压力时非故意打开的风险。

本流体喷射阀还使得有可能在某些流体压力时在无需附加能量或只需较少量能量的情况下操作喷射阀，所述某些流体压力低于流体喷射阀被指定的最大流体压力。在常规喷射阀中，弹簧元件的恒定弹簧作用力将必须在最大流体压力时被指定为足以克服趋于移动阀针远离关闭位置的液压作用力。当液压作用力在低流体压力时较低时，致动器单元将必须附加地提供作用力差值，以克服这种常规喷射阀中的恒定弹簧作用力来打开阀。

因此，在根据本公开的流体喷射阀中致动器单元的尺寸可被保持得较小，因此，可降低最小可控燃料量，因为致动器变得更快。致动器单元变得更快这个事实还有助于在接续注射之间以最小停留时间来执行多次注射，因此支持分级(stratified)燃烧充气。总体喷射阀尺寸可被限制。液压平衡元件，例如波纹管或干式致动器等，变得多余。

在一有利实施例中，阀针包括弹簧座，并且弹簧元件配置在阀体与阀针的弹簧座之间。这允许可靠且准确地配置弹簧元件。