控制阀组件和结合有控制阀组件的燃料喷射器的制造方法_2

文档序号:10386077阅读:来源:国知局
述了图1。为了使本实用新型可以更容易理解,现在将参照其余附图描述其优选的非限制性例子,其中:
[0024]图2是包括根据本实用新型的第一实施例的控制阀组件的燃料喷射器的前视剖面图;
[0025]图3是图2的控制阀组件的前视剖面图,处于关闭位置;
[0026]图4是图2的控制阀组件的前视剖面图,处于打开位置;
[0027]图5是包括根据本实用新型的第二实施例的控制阀组件的前视剖面图,处于关闭位置;
[0028]图6是图5的控制阀组件的前视剖面图,处于打开位置;
[0029]图7是图6的控制阀组件从上看的剖面图,沿着线A-A截取;与
[0030]图8a和8b是图7的控制阀组件的替代实施例的阀杆的前视剖面图。
[0031]在这个文献的其余部分,措辞例如〃上方〃、〃下方〃、〃向上〃、〃向下〃等用于参照附图的控制阀的定向。然而,将意识到,根据本实用新型的控制阀能够用于任何定向。措辞例如"上游"和"下游"用于参照控制阀使用时燃料流动的方向,在控制阀的打开或关闭期间,或者如上下文要求的其他方式。
【具体实施方式】
[0032]参照图2,根据本实用新型,用于向内燃机(未示出)的发动机气缸输送燃料的燃料喷射器30包括喷嘴32、控制室34和控制阀36。喷嘴32包括阀针38,其相对于喷射阀座(未示出)在打开位置与关闭位置之间可动,在打开位置处,允许燃料输送到发动机气缸中,在关闭位置处,停止燃料的输送。
[0033]控制室34装有燃料,其在阀销38的端部40施加关闭力,由此用于把阀销38压在喷射阀座上。控制阀36控制控制室34中的燃料的压力,从而控制关闭力并且使阀销38在打开位置与关闭位置之间移动。
[0034]图3示出根据本实用新型的控制阀36与燃料喷射器30的其余部分分开。控制阀包括形成在阀壳44中的孔42,在此例证为控制阀块,和阀构件46,在此例证为阀杆,其可滑动地容纳在孔42中。
[0035]阀壳中的钻孔48限定出高压燃料供给装置,其供应高压燃料到控制阀36的孔42并且到控制室34。一级钻孔50输送高压燃料到控制阀36的孔42,在控制阀36的下游从初级钻孔分出的次级钻孔52输送燃料到控制室34。孔42布置成通过环形燃料通道54接收来自高压燃料供给装置48的高压燃料,该通道由设置在阀杆46与孔42的壁56之间的空间形成。
[0036]在燃料通道54的上方,孔42的壁56包含阀座,整体用58表示,其形式为截头圆锥表面60。阀杆46包括相应的截头圆锥表面62,有互补的形状和尺寸,从而阀杆46可接合阀座58 ο
[0037]向上移动,在阀座58的上方,孔42经由孔42的壁中的出口孔64与低压燃料排出装置(未示出)连通。低压燃料排出装置与阀壳44中的其他钻孔66连通,使燃料排出离开孔42,从而增加燃料的体积,并因此减小控制阀36中的燃料的压力。
[0038]继续向上,阀杆46的最高部68布置成与致动器70例如螺线管或压电致动器相接触。致动器70作用于阀杆46的最高部68,从而使阀杆46向下移动接合阀座58,或者向上移动脱离与阀座58的接合。
[0039]通过这种方式,并且如随后将详细描述的,阀杆46在孔42内在图3所示的第一或关闭位置与图4所示的第二或打开位置之间可动,在第一或关闭位置处,阀杆46邻接阀座58,在第二或打开位置处,阀杆46与阀座58隔开。
[0040]现在更详细的考虑阀杆46,阀杆46的位于燃料通道54下方的下部限定出阀杆46的阀体72。阀体72的形状是大致圆柱形,并且具有大致恒定的半径。阀体72以紧密间隙滑动配合布置在孔42内。具体地说,孔42的包围阀体72的这部分具有大致恒定的半径,该半径稍大于阀体72的半径。通过这种方式,在阀杆46的阀体72与孔42的壁56之间提供小的间隙74,从而允许阀杆46与阀壳72之间的相对滑动。通常,间隙74是大约几微米。
[0041 ]阀杆46的阀体72是大致中空的。具体地说,阀杆46的阀体72包括包围燃料接收腔78的环形壁76。内腔具有的直径在阀杆直径的约30%与约60%之间。
[0042]例如通过钻孔到阀体72的最下端80并且用插件82堵住该最下端来形成燃料接收腔78。插件82以真空密封的方式密封到环形壁76的内表面84,例如通过焊接。
[0043]从阀体72的最下端80向上移动,燃料接收腔78纵向地延伸通过阀体72的长度。燃料接收腔78继续超出阀杆46的阀体72,从而,它伸入阀杆46的由孔42的燃料通道54围绕的半径减小的区域。燃料接收腔78结束于该半径减小区域,从而,燃料接收腔78不延伸超出燃料通道56。
[0044]燃料接收腔78的最上端86设有一个或多个进口88,形式为横向钻孔。进口 88布置成在燃料接收腔78与燃料通道54之间延伸,从而,燃料能够从燃料通道54流到燃料接收腔78 ο将意识到,由设在阀杆46的最下端80中的插件82来阻止燃料流出燃料接收腔78。
[0045 ]从横向钻孔88继续向上,阀杆46的中央部通向阀杆46的截头圆锥表面6 2,在这个区域,阀杆46的半径逐渐增大直到该半径大体上相同于阀体72的半径。在截头圆锥表面62上方,在低压通道66的区域和阀杆46的最上区域中,阀杆46设有盲钻孔90。这个盲钻孔90限制流向低压排出装置,如申请人的公开专利申请WO 2004/005702中描述的。
[0046]现在将特别参照图3和4描述燃料流到、流出控制阀36以及在控制阀36内的流动,图3和4分别示出处于关闭和打开位置的控制阀36。
[0047]首先参照图3,当控制阀36处于关闭位置时,阀杆46的截头圆锥表面62邻接阀座58的截头圆锥表面60。通过这种方式,燃料通道54与低压通道66之间的燃料路径被堵住。因此,当高压燃料供给装置48、控制室34、燃料通道54和燃料接收腔78相互流体连通时,高压燃料能够在它们之间流动,中断了低压通道66至排出装置的流体连通。因此,控制阀36中的燃料不能排出至低压。控制阀36中并因此是控制室34中的燃料因此保持较高压力。
[0048]将意识到,当控制阀36处于关闭位置时,燃料通道54和燃料接收腔78容纳高压燃料。燃料通道54中的高压燃料在阀杆46上施加向内的径向力,并且在燃料通道54区域中的孔42的壁56上施加向外的径向力。这引起阀杆46和孔42的壁56的弹性变形,趋于减小阀杆46的外径并增大孔42的内径。
[0049]如已经描述的,尽管这个弹性变形从燃料通道54释放了,但是它是逐渐地,且残余应变存在于阀杆46和孔42的壁56中。因此,在阀杆46的阀体72处,弹性变形趋于减小阀杆46的外径并增大孔42的内径,由此增大阀体72区域中阀杆46与孔42之间的间隙74。这个应变在接近于燃料通道54处最大,并且朝着阀杆46的最下端80逐渐减小。
[0050]然而,当控制阀36处于关闭位置时,阀杆46中的燃料接收腔78还经由进口88接收来自燃料通道54的高压燃料。燃料接收腔78中的这个高压燃料在阀杆46的阀体72的环形壁76上施加向外的径向力。
[0051 ]燃料接收腔78中的燃料施加的向外的径向力使阀杆46的环形壁76向外变形。具体地,该向外的径向力使环形壁76弹性变形从而略微增大它的外尺寸。
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