[发明专利]喷嘴

说明书

现有技术

本发明涉及具有权利要求1前序部分特征的、用于内燃机的喷嘴，它尤其用在机动车上。

这种喷嘴例如已由DE 103 26 046 A1公开及包括具有至少一个喷射孔的喷嘴体。在喷嘴体中可行程调节地支承着一个喷嘴针，借助它可控制燃料通过所述至少一个喷射孔的喷射。此外设有一个变换器活塞，它与一个致动器形成驱动耦合及具有一个变换器面。喷嘴针具有一个与该变换器面液压联接的控制面。

该公知的喷嘴借助直接的针控制来工作。这意味着，喷嘴针或一个包括喷嘴针的针联合体具有至少一个压力阶台，该压力阶台与一个馈给通路液压联接，该馈给通路将处于喷射压力下的燃料输送给该至少一个喷射孔。通过该至少一个压力阶台可将打开力导入喷嘴针或针联合体，而通过所述控制面可将关闭力导入该喷嘴针或针联合体。当喷嘴针关闭时关闭力占优势。为了打开喷嘴针使作用在控制面上的压力下降，由此使关闭力减小，以使得打开力占优势。其结果使喷嘴针抬起及打开所述至少一个喷射孔。控制面上的压力下降通过致动器的操作及由此通过变换器活塞的行程来实现。一个既由变换器面也由控制面限定的液压室通过变换器活塞的行程增大，由此使其中具有的压力下降。这种直接的针控制可实现短的喷射时间及用于喷嘴的动态响应特性。

借助现代的喷嘴应尽可能精确地及以尽可能短的喷射时间既可实现小的喷射量也可实现大的喷射量。对于小的喷射量需要保持喷嘴针的打开行程小，以便使喷嘴针可以相应快速地再以相应的关闭行程回移到针座上。相反地对于大的喷射量则需要：使喷嘴针尽可能快速地实现相对大的打开行程。变换器活塞的可由致动器实现的行程根据所选择的变换器面与控制面之间的面积比引起一个相应的针行程。在操作致动器时大的变换比将导致喷嘴针的快速打开运动及导致大的打开行程，这将有利地导致在短的喷射时间中实现大的喷射量。在操作致动器时小的变换比将导致喷嘴针相应慢速的打开运动及导致相应小的打开行程。这对于在短的喷射时间中实现精确定量的小喷射量是有利的。因此作为折衷，公知的喷嘴-借助它既可实现小的喷射量也可实现大的喷射量-具有一个平均的变换比。但为了在相对小的变换比时也可实现大的打开行程，致动器必需对于在变换器活塞上执行一个相应大的行程来设计。这将导致，致动器被相对大体积地构造。但在内燃机中所提供的安装空间是有限的。

本发明的优点

相比之下，根据本发明的、具有独立权利要求特征的喷嘴具有其优点，即根据针行程以两个不同的变换比工作。与此不同地在公知的喷嘴中变换比是恒定的。为此设有一个偏移活塞，在喷嘴针小的打开行程时偏移活塞保持在其止挡上，以致变换器活塞的行程仅是使变换器面运动。根据控制面与变换器面的面积比，喷嘴针跟随变换器活塞的行程。在喷嘴针的一个合乎目的的预定打开行程时，作用在偏移活塞的偏移面上的力大于作用在偏移活塞的存储面上的力。其结果是，偏移活塞从其止挡上抬起及由此在向与变换器活塞相同的方向上运动。这将导致，在变换器活塞的该行程时不仅变换器面而且偏移面向着同一方向运动。喷嘴针则根据新的变换比跟随变换器活塞的行程，该新变换比通过控制面面积与变换器面和偏移面的面积总和之比来得到。在此情况下该新的或第二变换比明显地大于第一变换比，以致喷嘴针更快速地打开及可执行相对大的打开行程。

因此，根据本发明的喷嘴在第一变换比的范围中可控制喷嘴针执行小的针行程，以便在短的喷射时间中实现精确的小喷射量。此外，根据本发明的喷嘴通过第二变换比可这样地控制喷嘴针，以致可在相对短的时间中实现大的针行程及由此实现大的喷射量。此外大的第二变换比将导致：致动器仅需实现一个相对小的行程及与此对应地可被构造得相对小。

根据一个优选的实施形式，存储室被分成第一分存储室及第二分存储室。此外设有设有一个节流活塞，它与偏移活塞至少为了压力的传递在驱动上联接，该节流活塞行程可调节地支承在变换器活塞中及包括一个使两个分存储室彼此液压联接的节流通路。此外，存储面被分成构成第一分存储室的边界的、例如被直接构造在偏移活塞上的第一分存储面及构成第二分存储室的边界的、构造在节流活塞上的第二分存储面。通过该结构方式，可使偏移活塞的行程运动相对于变换器活塞被阻尼，这在大的第二变换比期间伴随着喷嘴针的打开运动的阻尼。被阻尼的针运动减小了由致动器，变换器活塞，偏移活塞及喷嘴针组成的系统的振动激励。由此使喷射过程更稳定及具有可重复出现的精度。此外可避免喷嘴针的突然“突跳”、即在从第一变换比向第二变换比过渡时不可控制的高的速度上升。以此方式也可相对精确地控制大的针行程。

根据本发明的喷嘴的其它重要的特征及优点可由从属权利要求、附图及借助附图的所属附图描述中得到。