CN102803702B - 阀组件和喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷射阀（2）的阀组件（4），阀组件（4）包括：具有中心纵轴线（L）的阀主体（10），阀主体（10）具有在阀主体（10）的引导区域中形成内部引导表面（12）的空腔（11），空腔（11）具有流体入口部分（40）和流体出口部分（42）；阀针（13），阀针（13）能在空腔（11）内轴向移动，其在关闭位置防止通过流体出口部分（42）的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分（42）的流体流，其中，阀针（13）具有面向流体入口部分（40）的上部端部（44）和内部凹部（32），内部凹部（32）从上部端部（44）以朝向流体出口部分（42）的方向延伸且允许阀针（13）内的流体流；引导元件（34），其设置在空腔（11）中，机械地联接到阀针（13）的上部端部（44），径向延伸到阀主体（10）的内部引导表面（12），且设计成在阀主体（10）内引导阀针（13）的上部端部（44）。引导元件（34）形成阀针（13）的一体式延伸部且具有内部凹部（46），内部凹部（46）液压地联接到流体入口部分（40）和阀针（13）的内部凹部（32）。

Description

阀组件和喷射阀

技术领域

本发明涉及喷射阀的阀组件以及喷射阀。

背景技术

喷射阀广泛地使用，尤其是用于内燃发动机，它们可以设置在内燃发动机中以便将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

喷射阀以各种形式制造以便满足各种内燃发动机的各种需要。因而，例如，其长度、其直径以及负责流体配量方式的喷射阀的所有各种元件可以在宽范围内变化。

为了在不希望排放物降级方面增强燃烧过程，相应喷射阀可适合于在非常高的压力下配量流体。例如，对于汽油发动机，压力可以是一直到200 bar的范围，或者对于柴油发动机，压力可以是一直到2000 bar的范围。

发明内容

本发明的目的是形成制造简单且利于可靠和精确功能的喷射阀的阀组件以及喷射阀。

该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。

根据第一方面，本发明特点在于一种喷射阀的阀组件。所述阀组件包括具有中心纵轴线的阀主体。所述阀主体包括在阀主体的引导区域中形成内部引导表面的空腔，所述空腔具有流体入口部分和流体出口部分。所述阀组件包括阀针，所述阀针能在所述空腔内轴向移动。所述阀针在关闭位置防止通过流体出口部分的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分的流体流。所述阀针具有面向流体入口部分的上部端部和内部凹部，所述内部凹部从上部端部以朝向流体出口部分的方向延伸且允许阀针内的流体流。所述阀组件包括引导元件，所述引导元件设置在空腔中，机械地联接到阀针的上部端部，径向延伸到阀主体的内部引导表面，且设计成在阀主体内引导阀针的上部端部。所述引导元件形成阀针的一体式延伸部且具有内部凹部，所述内部凹部液压地联接到流体入口部分和阀针的内部凹部。

这具有这样的优点：可以获得从流体入口部分到引导元件的内部凹部和阀针的内部凹部的直接流体流。此外，不需要在独立过程步骤中将阀针与引导元件联接。此外，可以获得阀针相对于阀主体的良好对齐和阀针在阀主体中的良好引导。这可以导致喷射阀的极佳动态性能。因而，阀组件的高寿命时间是可能的。此外，引导元件与阀针的整体形成允许实现阀组件的低成本方案。

在有利实施例中，引导元件成形为具有内部凹部和杯开口的杯。所述杯开口面向流体入口部分。这具有这样的优点：可以获得从流体入口部分经由杯开口到阀针的内部凹部的极佳流体流。

在进一步的有利实施例中，引导元件和阀针形成为单个深拉冲压（deep-drawn）部件。这具有这样的优点：可以获得阀组件的低成本方案。

在进一步的有利实施例中，引导元件具有第一外表面区域和至少一个第二外表面区域，所述第一外表面区域设计成在阀主体内引导阀针的上部端部。第二外表面区域距阀主体的内部引导表面的距离大于第一外表面区域和阀主体的内部引导表面之间的距离。这具有这样的优点：阀针可以非常好地引导且由于在引导元件和阀主体的内部引导表面之间形成的流体通道可以获得阀针的极佳动态性能。

在进一步的有利实施例中，所述至少一个第二外表面区域形成为平坦部分。平坦部分可以非常容易制造。

根据第二方面，本发明特点在于一种喷射阀，具有致动器单元和根据本发明第一方面所述的阀组件。所述致动器单元包括电枢。电枢设置在空腔中，能相对于阀针移动，且设计成与引导元件机械地协作。

附图说明

本发明的示例性实施例借助于示意性附图在下文阐述。附图如下：

图1以纵向截面图示出了喷射阀，

图2以透视图示出了阀组件的实施例的放大图，和

图3以透视图示出了阀组件的实施例的放大图。

在不同视图中出现的具有相同设计和功能的元件由相同附图标记表示。

具体实施方式

特别适合于将燃料配量到内燃发动机的喷射阀2（图1）包括阀组件4和致动器单元6。

阀组件4包括具有中心纵轴线L和空腔11的阀主体10。在阀主体10的引导区域，空腔11形成用于设置在空腔11中的阀针13的内部引导表面12。阀针13能够在空腔11中以轴向方向移动。阀针13是中空的，具有内部凹部32。阀针13具有孔14，孔14允许内部凹部32和阀针13的外部之间的流体流。

阀主体10还包括入口管15。内部引导表面12设置在入口管15中。

致动器单元6具有设置在空腔11中的电枢16。凹部设置在电枢16中，且容纳阀针13的一部分。电枢16可以相对于阀针13移动。电枢弹簧18设置在空腔11中且联接到电枢16，以在轴向方向将力施加到电枢16上。

凹部20设置在入口管15中。主弹簧22设置在入口管15的凹部20中。主弹簧22机械地联接到阀针13，以在轴向方向将力施加到阀针13上。

阀针10包括具有球形形状的座部分28。在阀针13的关闭位置，座部分28安置在作为阀主体10的一部分的座主体26上。在该情况下，防止通过至少一个喷射喷嘴30的流体流。喷射喷嘴34可以是例如喷射孔。

引导元件34设置在空腔11中。引导元件34从阀针13延伸到阀主体10的内部引导表面12。引导元件34设置用于在阀主体10内引导阀针13。引导元件34与阀针13整体形成。因而，不需要将引导元件34与阀针13联接（例如，压配合或焊接）的其他过程步骤。引导元件34和电枢16形成互锁装置，从而电枢16输送引导元件34，用于阀针13的轴向移动。

主弹簧22安置在由引导元件34的表面形成的第一弹簧座和由管36形成的第二弹簧座上，管36设置在入口管15的凹部20中。

致动器单元6优选包括具有线圈38的电磁致动器。线圈38、电枢16和入口管15形成电磁电路。

阀组件4具有设置在阀主体10中的流体入口部分40。具体地，流体入口部分40设置在入口管15中。此外，阀组件4具有设置在阀主体10中靠近座主体26的流体出口部分42。流体入口部分40与流体出口部分42经由孔14液压连通。

阀针13具有面向流体入口部分40的上部端部44。阀针13的内部凹部32从上部端部44以朝向流体出口部分42的方向延伸。流体可流经阀针13内的内部凹部32到达孔14。

引导元件34联接到阀针13的上部端部44且径向延伸到阀主体10的内部引导表面12。引导元件34是杯形，且具有内部凹部46，内部凹部46经由引导元件34的杯开口48联接到流体入口部分40。此外，内部凹部46液压联接到阀针13的内部凹部32。主流体流从流体入口部分40传送到引导元件34的杯开口48和内部凹部46，且进一步传送到阀针13的内部凹部32。优选地，引导元件34和阀针13形成为单个深拉冲压部件，其可以容易地生产且具有低成本。

引导元件34具有第一外表面区域50a。第一外表面区域50a具有距阀主体10的内部引导表面12非常小的距离。因而，引导元件34可以在阀主体10内引导阀针13的上部端部44。引导元件34具有至少一个第二外表面区域50b。第二外表面区域50b形成为平坦部分。第二外表面区域50b距阀主体10的内部引导表面12的距离大于第一外表面区域50a和阀主体10的内部引导表面12之间的距离。因而，在第二外表面区域50b和阀主体10的内部引导表面12之间形成允许第二流动通路上的流体流的通道。

在下文详细描述喷射阀的功能：

流体从流体入口部分40引导到引导元件34和中空阀针13的内部凹部32、46，然后通过孔14到达流体出口部分42。主弹簧22以轴向方向朝向座主体26推动阀针13。阀针13是否处于其关闭位置取决于由致动器单元6作用于阀针13上的力和由主弹簧22作用于阀针13上的力之间的力平衡。

当致动器单元6去激励时，主弹簧22可以在引导元件34和阀针13上施加力，使得阀针13可以在轴向方向移动到其关闭位置，且座部分28被促使密封地安置在座主体26上。电枢弹簧18阻尼电枢16的移动。此外，由于引导元件34的平坦表面区域50b，可以防止电枢16和入口管15之间的粘附影响。因而，可以阻尼阀针13在轴向方向朝向座主体26的移动。在阀针13的关闭位置，防止通过流体出口部分42和喷射喷嘴30的流体流。

如果致动器单元6被激励，致动器单元6，具体地电枢16，可在引导元件34上施加力，该力直接传输给阀针13。在引导元件34上的来自于电枢16的力与由主弹簧22作用于阀针13上的力相反。因而，阀针13能够以轴向方向移动离开关闭位置。电枢16的移动在电枢16与入口管15接触时被限制。在阀针13的关闭位置以外，在座主体26和阀针13的座部分28之间存在间隙。该间隙允许通过喷射喷嘴30的流体流。

总而言之，由于引导元件34与阀针13是一个部件，因而可以获得在打开和关闭过程期间喷射阀的良好动态性能。因而，阀组件4和喷射阀2的高可靠性和长寿命时间是可能的。此外，与引导元件34是一个部件的阀针13可以容易地生产且导致阀组件4的低部件数量。因而，可以获得阀组件4和喷射阀2的低成本方案。

Claims (5)

1.一种喷射阀（2）的阀组件（4），所述阀组件（4）包括：

阀主体（10），所述阀主体（10）具有中心纵轴线（L），所述阀主体（10）具有在阀主体（10）的引导区域中形成内部引导表面（12）的空腔（11），所述空腔（11）具有流体入口部分（40）和流体出口部分（42），

阀针（13），所述阀针（13）能在所述空腔（11）内轴向移动，所述阀针（13）在关闭位置防止通过流体出口部分（42）的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分（42）的流体流，其中，所述阀针（13）具有面向流体入口部分（40）的上部端部（44）和内部凹部（32），所述内部凹部（32）从上部端部（44）以朝向流体出口部分（42）的方向延伸且允许阀针（13）内的流体流，

引导元件（34），所述引导元件（34）设置在空腔（11）中，机械地联接到阀针（13）的上部端部（44），径向延伸到阀主体（10）的内部引导表面（12），且设计成在阀主体（10）内引导阀针（13）的上部端部（44），其中：

所述引导元件（34）形成阀针（13）的一体式延伸部且具有内部凹部（46），所述内部凹部（46）液压地联接到流体入口部分（40）和阀针（13）的内部凹部（32），

所述引导元件（34）具有：

第一外表面区域（50a），所述第一外表面区域（50a）设计成在阀主体（10）内引导阀针（13）的上部端部（44）；和

至少一个第二外表面区域（50b），所述第二外表面区域（50b）距阀主体（10）的内部引导表面（12）的距离大于第一外表面区域（50a）和阀主体（10）的内部引导表面（12）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的阀组件（4），其中，引导元件（34）成形为具有内部凹部（32）和杯开口（48）的杯，所述杯开口（48）面向流体入口部分（40）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（4），其中，引导元件（34）和阀针（13）形成为单个深拉冲压部件。

4.根据权利要求1所述的阀组件（4），其中，所述至少一个第二外表面区域（50b）形成为平坦部分。

5.一种喷射阀（2），具有致动器单元（6）和根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（4），其中，所述致动器单元（6）包括电枢（16），所述电枢（16）设置在空腔（11）中，能相对于阀针（13）移动，且设计成与引导元件（34）机械地协作。