燃料喷射阀的制作方法

1.本发明从一种根据独立权利要求的类型的燃料喷射阀出发。


背景技术：

2.在图1中示例性地示出一种从现有技术已知的燃料喷射装置，所述燃料喷射装置的注入接管借助于由弹性体制成的已知的密封环相对于燃料分配器管的接收杯密封。该燃料喷射装置特别适合用于混合压缩的、外源点火的内燃机的燃料喷射设备的使用。这类的燃料喷射阀是众所周知的，例如de 103 59 299a1提到的这样。
3.从de 10 2017 207 091 a1中已知一种燃料喷射阀，所述燃料喷射阀在注入侧具有锥形的管接头。在此，管接头包括密封区段，在所述密封区段上布置有环状的密封元件以便相对于燃料分配器管的接收杯密封。环状的密封元件相对于纵轴线在圆周上包围密封区段。此外，环状的密封元件借助于支撑环支撑在密封区段的下方的端部上。管接头的密封区段至少在这样的区域中具有沿着纵轴线增大的圆周(即，锥度)地构型：在所述区域中，环状的密封元件和支撑环包围管接头。


技术实现要素：

4.根据本发明的具有权利要求1的特征的燃料喷射阀具有这样的优点：实现注入接管相对于燃料分配器管的接收开口的经改进的密封。为此，在注入接管上以有利的方式设置有支撑环，所述支撑环位于注入侧的密封环下方，其中，所述支撑环直接放置在至少部分地包围注入接管的注塑包封部的面向密封环的上端侧上，从而密封环的轴向支撑间接地通过注塑包封部实现。
5.一个特别的优点产生于所谓的长阀中，这些长阀由于它们在气缸盖中的特别的装入情形而必须具有大的轴向长度。根据本发明，可以省去注入接管的附加的金属延长部分，所述附加的金属延长部分也可能会需要例如呈焊缝形式的附加连接。就这点而言，可以以有利的方式降低燃料喷射阀的制造成本。
6.一个另外的有利的方面在于，在燃料喷射阀相对于燃料分配器管的管接头的最大可能倾斜位态中，可以完全排除燃料喷射阀和燃料分配器管的金属接触，从而燃料喷射阀的振动不会传递到其他金属构件上并且就此而言使非期望的噪声发展的危险最小化。
7.通过在从属权利要求中所举出的措施实现对在权利要求1中所说明的燃料喷射阀的有利的拓展和改进。
8.以有利的方式，注塑包封部的上端侧实施为锥形地倾斜地延伸，其中，支撑环也具有朝注塑包封部的上端侧指向的锥形的内侧，以便确保支撑环在注塑包封部上的优化放置和理想的力导入。
9.特别有利的是，支撑环具有面向密封环的v形支承面。根据本发明，由密封环加载的支撑环设有用于密封环的这种v形的锥形支承部，这种v形的锥形支承部负责使得在压力提高的情况下支撑环能够向径向内部和外部轻微地径向移位并且因此始终避免径向间隙。
10.以有利的方式，支撑环在具有v形支承面的区域中相比于在支撑环的剩余轴向延伸部上具有稍微更大的径向延伸尺度。以此方式，支撑环在支撑环的该上方区域中已经可以以小的径向挤压被引入到燃料喷射阀和管接头之间的接收空间中。由于流体压力，两个力分量通过密封环作用到支撑环的v形支承面的两个侧面上。这些力导致发生支撑环的轻微弹性变形，更确切地说，在径向上稍微更大的上方区域中，在支承面下方在径向内部和外部的薄壁区域中。这防止密封环在支撑环和接收开口的或接头接管的壁之间可能被挤压，因为不可能出现非期望的间隙。
11.非常有利的是，在注入接管的外周上靠近注塑包封部的上端侧地设置有至少一个环绕的沉槽，在对注塑包封部进行最终注塑包封时，塑料可以在那里侵入到这些沉槽中并且因此保护注塑包封部以防相对于注入接管的轴向偏移。为了改进力导入，特别有利的是，在轴向方向上最远的上游的沉槽在注塑包封部的锥形延伸的上端侧的高度上并且因此也紧挨着贴靠在锥形面上的支撑环被引入。在该设计中的一个大的优点在于，即使注塑包封部或者支撑环蠕变，即随时间和负载而变形，该力由于支撑环朝燃烧空间方向轴向运动而总是得以保持。
附图说明
12.在绘图中简化地示出并且在随后的说明中更详尽地解释本发明的实施例。附图示出：
13.图1示出在一种已知的实施方案中的、部分地示出的燃料喷射装置，
14.图2示出在燃料分配器管的接收开口的区域中的已知的液压接口，
15.图3示出在燃料分配器管的接收开口的区域中的第一液压接口，其具有根据本发明地布置在燃料喷射阀上的支撑环，
16.图4示出在燃料分配器管的接收开口的区域中的第二液压接口，其具有根据本发明地布置在燃料喷射阀上的支撑环，
17.图5示出在燃料分配器管的接收开口的区域中的第三液压接口，其具有根据本发明地布置在燃料喷射阀上的支撑环，
18.图6示出在燃料分配器管的接收开口的区域中的第四液压接口，其具有根据本发明地布置在燃料喷射阀上的支撑环，和
19.图7示出注入侧的阀端部的根据本发明的第五实施方案，其具有带有经改型的支撑环。
具体实施方式
20.为了理解本发明，以下根据图1更详尽地说明燃料喷射装置的已知实施方式。在图1中，以侧视图示出呈用于混合压缩的外源点火式内燃机的燃料喷射设备的喷射阀1形式的阀作为实施例。燃料喷射阀1是燃料喷射装置的一部分。燃料喷射阀1以直接进行喷射的喷射阀形式实施用以将燃料直接地喷射到内燃机的燃烧室16中，该燃料喷射阀以下游端部装入到气缸盖9的接收钻孔20中。密封环2、尤其是由ptfe或者ptfe制成的带有填料的密封环1确保燃料喷射阀1相对于气缸盖9的接收钻孔20的壁的优化密封。
21.在阀壳体22的凸肩21(未示出)或者支撑元件19的下方端侧21(图1)和接收钻孔20
的例如相对于接收钻孔20的纵向延伸成直角地延伸的肩部23之间插入中间元件24，该中间元件例如用作阻尼元件或者去耦合元件。借助于这样的中间元件24也补偿制造公差和安装公差并且在燃料喷射阀1轻微斜置的情况下也确保无横向力的支承。
22.燃料喷射阀1在其注入侧端部3上具有到燃料分配器管(fuel rail，燃料轨)4的插接连接，所述插接连接由在燃料分配器管4的管接头(railtasse，轨杯座)6(所述管接头在截面内示出)和燃料喷射阀1的注入管7之间的密封环5密封。燃料喷射阀1被推入到燃料分配器管4的管接头6的接收开口12中。在此，管接头6例如由原来的燃料分配器管4一件式地产生并且在接收开口12的上游具有直径较小的流动开口15，燃料喷射阀1的入流通过所述流动开口进行。燃料喷射阀1具有用于电接触的电连接插头8用以操纵燃料喷射阀1。
23.电连接插头8通过相应的电连接与未示出的促动器连接，通过所述促动器的激励可实现阀针的提升运动，由此，实现与阀座面共同地构成密封座的阀关闭体的操纵。最后提到的这些构件没有明确地示出并且每个都可以具有充分已知的构造型式。促动器可以例如电磁式地、压电式地或者磁致伸缩式地运行。
24.为了将燃料喷射阀1和燃料分配器管4在很大程度上无径向力地相互间隔开并且为了将燃料喷射阀2可靠地压紧在气缸盖9的接收钻孔20中，在燃料喷射阀1和管接头6之间设置压紧装置10。压紧装置10实施为弓形构件，例如实施为冲压弯曲件。压紧装置10具有部分环状的基底元件11，从该基底元件出发折弯地延伸出压紧弓13，所述压紧弓在装入状态下贴靠在燃料分配器管4上的管接头6的下游端面14上。
25.在图2中示出在燃料分配器管4的接收开口12的区域中的已知液压接口。密封环5被夹紧在接收开口12的内壁和金属的注入接管7之间，在所谓的长阀具有特别大的轴向延伸的情况下，所述金属的注入接管构成在原来的注入接管7上的附加加装件。此外，在密封环5下方设置有支撑环25，所述支撑环例如支撑在金属的注入接管7或其加装件的锥形延伸的肩部26上。即，在燃料喷射阀1的在图2中所示出的金属的注入接管7中，设置锥形延伸区段，所述锥形延伸区段由具有同样锥形延伸的内部开口的支撑环25包围并且部分地由密封环5包围。当支撑环25的轴向力大于密封环5的位移力时，由于径向力在注入接管7的锥形延伸的壁上的力分配、尤其是分出轴向力分量，存在密封环5向上从锥形区段离开的单侧打滑危险。这种打滑可能伴随着密封环5的挤压减小。因此，在燃料喷射阀1的这种实施方案中，为了防丢失，该燃料喷射阀在其注入侧端部3上在端部轮缘29的区域中具有径向支撑盘30。在此，径向支撑盘30实施为薄的、但是紧凑的盘，所述盘可以由塑料(例如peek、pps、pom)或者由金属(例如铝)制成。径向支撑盘30例如通过辅助芯轴在轴向上从上方安装到燃料喷射阀1上。替代地，径向支撑盘30可以借助于张开夹紧器或者类似的工具安装。就此而言，径向支撑盘30在流动方向上看还布置在密封环5前面。
26.在图3中示出在燃料分配器管4的接收开口12的区域中的根据本发明的第一液压接口，该第一液压接口具有根据本发明地布置在燃料喷射阀1上的支撑环25。燃料喷射阀1具有构成阀壳体22的至少一部分的注塑包封部18，在此，所述注塑包封部尤其在其延伸的大部分上包围金属的注入接管7。根据本发明，注塑包封部18在轴向延展尺度上延伸至与燃料分配器管4的液压接口。本发明的特征在于，在密封环5下方的支撑环25直接地放置在注塑包封部18的面向密封环5的上端侧28上，从而密封环5的轴向支撑间接地通过注塑包封部18实现。在当前情况下，注塑包封部18的上端侧28实施为锥形倾斜地延伸。同样情况适用于
金属的注入接管7的锥形延伸的肩部26。注塑包封部18的上端侧28和金属的注入接管7的锥形延伸的肩部26例如以相同斜度连贯地过渡到彼此并且因此环绕地构成阀壳体22的统一的上方倾斜闭锁部。支撑环25仅接触注塑包封部18的上端侧28，密封环5在金属的注入接管7的锥形延伸的肩部26上并且当然也在支撑环25的上侧上找到其支承。在注入接管7的外周上可以朝下游方向相对于阀壳体22的倾斜闭锁部以轴向间距设置例如环绕的沉槽33。也可设想多个沉槽33，所述多个沉槽在轴向上相对彼此略微间隔开地安装并且所述多个沉槽确保：在对注塑包封部18进行最终注塑包封时，塑料可以进入到那里并且因此保护注塑包封部18以防相对于注入接管7的轴向偏移。
27.在图4中示出在燃料分配器管4的接收开口12的区域中的根据本发明的第二液压接口，该第二液压接口具有根据本发明地布置在燃料喷射阀1上的支撑环25。这与在图3中所示出的本发明的第一液压接口仅略微地不同。在该实施方案中，注入接管7的特点在于这样的后处理：在所述后处理中，在沉槽33下方在其外周上产生梯级34，从该梯级起在轴向长度a上，注入接管7直至金属的注入接管7的锥形延伸的肩部26为止比在注入接管7的梯级34的下游具有的外直径更小的外直径。后处理可以例如通过车削进行。在此，注入接管7的外直径例如减小了0.05mm至0.1mm。这具有注塑包封部18相对于注入接管7还进一步改进的密封的优点。
28.在图5中示出在燃料分配器管4的接收开口12的区域中的根据本发明的第三液压接口，该第三液压接口具有根据本发明地布置在燃料喷射阀1上的支撑环25。这里，注塑包封部18的特点在于，注塑包封部18的面向密封环5的上端侧28相对于阀纵轴线成直角地平坦地延伸。
29.在这种情况下，设置根据本发明地设置的环绕的支撑环25，在将以上提到的径向支撑盘30或者其他的防护装置可选地安装到燃料喷射阀1的注入接管7上之前，所述支撑环被推开。在此，被密封环5加载的支撑环25设有在横截面内v形的、用于密封环5的切口式的锥形支承部，所述锥形支承部确保，在压力提高的情况下，实现密封环5向径向内部和外部的轻微径向移位并且因此避免径向间隙。支撑环25以其下侧平坦地贴靠在注塑包封部18的上方的、直角地延伸的端侧28上并且在那里相应地支撑。
30.支撑环25的特点在于其用于密封环5的v形的支承面35。支撑环25在其具有v形的支承面35的、面向密封环5的上方区域中相比于支撑环25的直至其下侧的剩余轴向延伸具有稍微更大的径向延伸。以此方式，支撑环25已经可以在支撑环25的该上方区域中以小的径向挤压被引入到燃料喷射阀1和管接头6之间的接收空间中。由于流体压力，两个力分量通过密封环5作用到支撑环25的v形的支承面35的两个侧面上。这些力导致，发生支撑环25的轻微的弹性变形，更确切地说，在径向上稍微更大的上方区域中，在支承面35下方在径向内部和外部的薄壁区域中。即，在流体压力提高的情况下，还附加地发生支撑环25向径向内部和外部的径向的移位和挤压，从而始终避免径向间隙。
31.在轴向上略微地相对彼此间隔开地被引入的一个或者多个沉槽33又可以以相对于注塑包封部18的上方端侧28的轴向间距被引入到注入接管7的外周上。所述一个或多个沉槽确保，在对注塑包封部18进行最终注塑包封时，塑料可以进入到那里因此保护注塑包封部18以防相对于注入接管7的轴向位移。
32.在图6中示出在燃料分配器管4的接收开口12的区域中的根据本发明的第四液压
接口，该第四液压接口具有根据本发明地布置在燃料喷射阀1上的支撑环25。该实施方案提出根据图3的具有注塑包封部18的锥形倾斜延伸的上端侧28的实施方案和根据图5的具有支撑环25的实施方案的组合，所述支撑环在横截面内具有用于密封环5的、v形的切口式锥形支承部。附加的重要的根据本发明的方面是在注入接管33上非常靠近注塑包封部18的上端侧28地引入沉槽33。在此，在轴向方向上最远的上游的沉槽33位于注塑包封部18的锥形延伸的上端侧28的高度上并且因此也紧邻贴靠在锥形面上的支撑环25。
33.通过这种布置，注塑包封部18可以以有利的方式将相比于更远离的沉槽位置处明显更高的轴向力传递到注入接管7上。在此，作用原理如下。系统压力作用到在注入接管7和管接头6之间进行密封的密封环5上。由此，密封环5被压向燃烧室16的方向。密封环5碰到支撑环25上并且朝燃烧室16的方向推该支撑环，直到该支撑环的锥形内侧贴靠在注塑包封部18的同样锥形的上端侧28上为止。在该时间点，支撑环25的长的柱形外侧到管接头6还具有小的间隙。由于高的系统压力，朝燃烧室16进一步挤压支撑环25，其中，支撑环25延展过锥形接触面，直至支撑环25的在很大程度上柱形的外侧完全地贴靠在管接头6的内直径上为止。支撑环25在燃烧室侧的楔形横截面确保，通过密封环5在系统压力下引入的轴向力正常地被导入至注塑包封部18中的锥形面。作用到锥角上的力可以被分为径向力和轴向力。作用到注塑包封部18上的轴向力分量确保，支撑环25不进一步朝燃烧室16方向运动。在沉槽位置根据本发明地设计在注入接管7上的情况下，作用到注塑包封部18上的径向力分量确保，注塑包封部18被压到那个沉槽或那些沉槽33中并且通过这些沉槽33可以将力引到注入接管7中。在该设计的一个大的优点在于，即使注塑包封部18或者支撑环25蠕变、即随时间和负载而变形，该力由于支撑环25朝燃烧室16的轴向运动而总是保持不变。
34.以有利的方式，在所期望的锥度的情况下，注塑包封部18的上端侧28相对于阀纵轴线的总角度α在45
°
至85
°
之间，理想地，总角度α为大约60
°
。以相对应的方式，支撑环25的锥形内侧的倾斜度相应地设计。
35.以有利的方式，支撑环25由塑料制造，其中，例如，具有30％的玻璃纤维的材料pa66适合。支撑环25的v形的支承面35不必在中心成为尖端，而是可以如在图5和6中所示出地在底部的中间稍微地倒圆。在支撑环25的v形的支承面35的两个侧面之间的角度为大约60
°
至100
°
。支撑环25例如具有v形的支承面35的两个不同高度地延伸的侧面，其中，径向内部侧面在轴向方向上具有比径向外部侧面的高度更小的高度。如果密封环5被以较小的直径引入到注入接管7上的相对于支撑环25稍微加深的接收槽43中，则这可能是有利的。
36.在图7中示出注入侧的阀端部的根据本发明的第五实施方案，该第五实施方案示出一个稍微改型的支撑环25。支撑环25的特点在于，代替v形的支承面35，该支撑环具有面向密封环5的、用于密封环5的、在横截面内槽形的支承面35。在此，支承面35从位于径向外部侧面出发首先较陡地延伸，以便然后变缓地并且在很大程度上平坦地延伸直至支撑环25的内缘。在支撑环25的贴靠在注入接管7上的内轮廓上设置有例如环绕的槽36，该环绕的槽防止：支撑环25的原本的柱形内表面滑落到注塑包封部18的上端侧28的倾斜面上。

技术特征：
1.用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀(1)、尤其是用于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中，该燃料喷射阀具有促动器，通过所述促动器的激励能实现阀针的提升运动，由此能够实现对阀关闭体的操纵，所述阀关闭体与阀座面共同构成密封座，所述燃料喷射阀具有用于燃料供入的注入侧的注入接管(7)，其中，在所述注入接管(7)上设置有包围该注入接管的密封环(5)，并且所述燃料喷射阀具有构成阀壳体(22)的至少一部分的注塑包封部(18)，其特征在于，在所述密封环(5)的下方接合支撑环(25)，所述支撑环又直接放置在所述注塑包封部(18)的面向所述密封环(5)的上端侧(28)上，从而所述密封环(5)的轴向支撑间接地通过所述注塑包封部(18)实现。2.根据要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述注塑包封部(18)的上端侧(28)实施为锥形地倾斜地延伸。3.根据权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述注入接管(7)实施为金属的并且具有锥形延伸的肩部(26)，其中，所述注塑包封部(18)的上端侧(28)和所述注入接管(7)的锥形延伸的肩部(26)以相同的倾斜度延伸并且构成所述阀壳体(22)的环绕的统一的上方倾斜闭锁部。4.根据2或3所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环(25)具有朝所述注塑包封部(18)的上端侧(28)指向的锥形内侧。5.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述注塑包封部(18)的上端侧(28)实施为与阀纵轴线成直角地平坦地延伸，所述支撑环(25)能以其下侧平坦地放置在所述上端侧上。6.根据以上权利要求中任一项所述的燃料喷射阀；其特征在于，所述支撑环(25)具有面向所述密封环(5)的、用于所述密封环(5)的、在横截面内呈v形的支承面(35)。7.根据权利要求6所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环(25)的v形的支承面(35)具有两个侧面，在施加流体压力时两个力分量通过所述密封环(5)作用到所述两个侧面上。8.根据要求6或7所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环(25)的v形的支承面(35)在中心倒圆。9.根据权利要求6至8中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述支撑环(25)的所述v形的支承面(35)的径向内部侧面在其轴向延伸上实施为比所
述支撑环(25)的所述v形的支承面(35)的径向外部侧面更低。10.根据以上权利要求中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，在所述注入接管(7)的外周上靠近所述注塑包封部(18)的上端侧(28)地设置有至少一个环绕的沉槽(33)，在对所述注塑包封部(18)进行最终注塑包封时，塑料能够在那里侵入到所述沉槽中并且因此保护所述注塑包封部(18)以防相对于所述注入接管(7)轴向偏移。11.根据要求10所述的燃料喷射阀，其特征在于，在轴向方向上最远的上游的沉槽(33)在所述注塑包封部(18)的锥形延伸的上端侧(28)的高度上并且因此也紧挨着贴靠在锥形面上的支撑环(25)被引入。

技术总结
根据本发明的燃料喷射阀(1)的特征特别地在于，实现注入接管(7)相对于燃料分配器管(4)的接收开口(12)的经改进地密封。为此，在所述注入接管(7)上设置有支撑环(25)，所述支撑环位于所述注入侧的密封环(5)下方。此外，所述燃料喷射阀(1)具有构成所述阀壳体(22)的至少一部分的注塑包封部(18)。根据本发明，位于所述密封环(25)下方的支撑环(5)这样定位在所述燃料喷射阀(1)上，使得它直接地放置在所述注塑包封部(18)的面向所述密封环(5)的上端侧(28)上，从而所述密封环(5)的轴向的支撑间接地通过所述注塑包封部(18)进行。燃料喷射阀特别地适合用于将燃料直接地喷射到混合压缩的、外源点火的内燃机的燃烧室中。点火的内燃机的燃烧室中。点火的内燃机的燃烧室中。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2023/6/28