[发明专利]喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射器。

背景技术

用于把燃油喷射到内燃机燃烧室中的已知的喷射器通常包括控制阀，用来开通用于控制喷嘴针位置的控制室与流体回馈管路的前室之间的连接。

通过喷射与开关泄露进行的燃油获取在喷射器的高压和低压区域中引起压力波动。

喷射器通常具有面积较大的膜片，该膜片使得执行器相对于燃油密封，在低压区域中压力通常约为2.3巴，由于所述喷射器的控制阀执行器伸入到低压区域中，故因低压区域中的不同的压力状况致使执行器的运动易受干扰，进而使得所喷射的燃油量易受干扰，因为通过膜片面有明显的额外力部分地作用到执行器上。

在每个发动机循环的第一次喷射时，即在执行器的运动期间-这种运动在采用压电元件作为执行器的情况下是延展，位于膜片面之前的液态的燃油必定被推走。在压电元件的情况下，这种推走必定在压电元件的充电时间内发生。压电元件的充电时间尤其为200μs。不可压缩的液体柱的惯量在此引起例如40巴的压力尖峰，进而引起大的反作用力。在放电时在膜片收缩期间，在膜片之前产生真空，因为液体柱仍继续移动离开膜片。经过一定的时间之后，液体即燃油才又返回到执行器膜片前室中，要么受泄露超压的驱动，要么由于泄露室中的压力波动反射引起。

因而在第一次喷射之后的喷射时，在执行器膜片之前产生不确定的状况例如压力状况：这里要么有真空或从燃油排出的空气，要么有液体。

不同的反作用力还引起不同的阀运动，进而引起不同的喷射量。

发明内容

本发明的目的因而在于，提出一种喷射器，其克服了已知的缺点，且能实现规定的流体喷射量。

该目的通过独立权利要求的所述内容得以实现。有利的设计是从属权利要求的所述内容。

根据一个方面，提出一种喷射器，其具有控制阀，用来开通用于控制喷嘴针位置的控制室与流体回馈管路的前室之间的连接。在前室中设置有压力补偿机构，用来补偿前室压力的变化。本发明意义下的流体尤其可以包括气体或液体。流体优选是燃油，例如是柴油或汽油。

在喷射过程期间在前室中出现的压力变化借助压力补偿机构以有利的方式得到补偿，从而在前室中产生恒定的压力状况。此点还有利地使得在多次喷射情况下或者在长时间的待机时间之后致使例如气体已聚集在执行器膜片之前时不会出现喷射量错误。喷射器因而为每个喷射过程都提供了精确规定量的流体特别是燃油。

此外，压力补偿机构还以有利的方式防止在执行器运动时出现反作用力。由此可以把执行器设计得特别小，因而廉价。就此而言，在操纵执行器时必定提供较少的能量。执行器的控制器因而也可以设计得廉价而小巧，因为它是为较少的能量和较少的损耗功率而设计的。

此外，喷射器的工作噪声减小了。也就是说，喷射器的声音较低，其原因如下。流体例如燃油的喷射量不再因低压波动和/或低压效应而发生错误。因而在执行器膜片之前不再产生低压，不再出现排出气体的现象。这些过程往往会产生明显的声音，因而减小或消除这种声音将使得工作噪声减小。

根据一种实施方式，压力补偿机构包括至少一个相对于前室密封的本体，在该本体中设置有可压缩的介质。由此可以使得压力补偿机构灵活地适应于前室几何形状。根据另一实施方式，也可以设置多个这种本体。本体优选是可压缩的本体。这特别意味着，它可以顶锻和延展，以此改变本体的内部容积。本体也可以刚性地设计。于是在这种情况下，本体包括压力补偿阀，从而能使得本体的内部压力与前室压力平衡。

根据另一实施方式，介质包括气体。气体具有的优点是，它尤其可压缩，从而这种本体能补偿明显的压力变化。气体优选是空气。空气具有的优点是，它不必繁琐地制造，且对健康无害。

根据另一种实施方式，介质包括泡沫材料。泡沫材料尽管压缩能力强，却也提供了高的形状稳定性，使得相应的本体也有这种特性。优选设置有封闭-多孔的泡沫材料。特别是可以设置有闭孔的、开孔的或混合孔的泡沫材料。泡沫材料例如也可以形成为整体泡沫。

根据另一种实施方式，可以设置有多个本体，在这些本体中设置有不同的或相同的可压缩的介质。

根据另一种实施方式，设置有用来操纵控制阀的执行器，其中本体形成为使得执行器相对于前室密封的双壁的膜片，在该本体中优选设置有可压缩的介质。双壁的膜片因而以有利的方式既起到使得执行器相对于流体特别是燃油密封的作用，又起到补偿在前室中出现的压力变化的作用。膜片优选焊接和/或粘接在执行器壳体上。由此能以有利的方式实现可靠且持久地固定膜片。根据另一实施方式，双壁的膜片也可以置于已有的执行器膜片上，从而能以有利的方式特别简便地加装已知的喷射器。