[发明专利]燃料喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及燃料喷射器。

背景技术

这里所述类型的燃料喷射器尤其应用在内燃机上，该内燃机使用这种喷射器来实现燃料定剂量的喷射。

由DE 103 25 620 A1公知了一种由伺服阀控制的、具有一个压力变换器的燃料喷射器。其中，所公开的燃料喷射器包括一个压力变换器，它的变换活塞将一个通过压力存储器加载以燃料的工作室与一个减压的差压室分隔开。差压室中的压力变化通过操作伺服阀来实现，该伺服阀可释放或关闭差压室到低压侧的第一回流通道的液压连接。该伺服阀还具有一个在一个控制室与第一液压室之间导行的伺服阀活塞。在该伺服阀活塞上构造有一个在系统压力加载时在打开方向上持续移动该伺服阀活塞的液压面及一个关闭或释放低压侧回流通道的第一密封面。但为了激励压力变换器需要一个开关阀，该开关阀激励伺服阀活塞，这就需要显著的结构上的成本。此外可使用上述的压电执行机构，以避免需要一个开关阀。

DE 10 2004 015 744 A1公开了一种所述类型的用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器，它具有一个喷射器壳体，该喷射器壳体具有一个燃料输入管路，该燃料输入管路与喷射器壳体外部的中心燃料高压源及与喷射器壳体内部的压力室形成连接，根据一个控制阀、尤其一个2位3通换向阀的位置由该压力室喷射由高压加载的燃料。在此情况下在2位3通换向阀中设有一个阀活塞，该阀活塞与压电执行机构液压地耦合，后者由来自燃料高压源的压力加载。在此情况下阀活塞伸入在一个阀控制室中及密封在密封边棱上，这些密封边棱被设置在阀控制室本身中。

在公知的及这里所述的燃料喷射器的实施形式中存在着问题，即2位3通换向阀及尤其是可在其中轴向移动的阀活塞必需很费事地构成，这导致显著的制造成本。为了相应精确地构成阀活塞需要密封配合部分的高成本的配对研磨工艺，其中这些密封配合部分必需彼此同心地设置在阀体本身中。

发明内容

因此本发明的任务在于：提出一种具有2位3通换向阀的燃料喷射器，它具有简单的实施形式，使得可取消昂贵的制造过程。

该任务通过一用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器来解决。该燃料喷射器包括一喷射器壳体、一用于将燃料喷射到所述燃烧室中的2位3通换向阀，该喷射器壳体具有一来自一燃料高压源的燃料输入管路以及所述燃料输入管路可与一压力室流体地连接，该2位3通换向阀具有一个可在一静止位置与一喷射位置之间轴向地往复运动的阀活塞，该阀活塞通过与一耦合室邻接的第一端面与一压电执行机构液压地相耦合以及该阀活塞可被操作，该2位3通换向阀包括一作为阀元件的球形元件，该球形元件与所述阀活塞的第二端面处于连接中以及该球形元件可在所述静止位置中运动到第一密封边棱上及可在所述喷射位置中运动到第二密封边棱上，其中，为了压力平衡的转换，所述阀活塞的第一端面和所述球形元件上的与该第一端面相反地设置的、由所述第二密封边棱限定的部分面具有大约相同大小的有效面积，在这些有效面积上作用着来自所述燃料高压源的压力。

本发明包含的技术原理是，该2位3通换向阀包括一个作为阀元件的球形元件，该球形元件与阀活塞的第二端面形成连接及可在一静止位置中运动到第一密封边棱上及可在一喷射位置中运动到第二密封边棱上，其中，为了压力平衡的转换，阀活塞的第一端面及球形元件上的与该第一端面相反地设置的、由第二密封边棱限定的部分面具有大约相同大小的有效面积，来自燃料高压源的压力作用在这些有效面积上。

该方案具有的优点是，阀活塞可仅构造成简单的圆柱形的部件，其中，2位3通换向阀的密封配合通过球形元件来构成。因此可取消对阀活塞的费事的磨削技术上的加工，此外阀活塞不必在阀体中适配或用配磨工艺来研磨。在此情况下球形元件设置在阀控制室中及可在该阀控制室中自由运动。由此实现了球在密封座上的自动对中，因为这些密封座构造成环形，球形元件仅通过流体的流体压力或通过阀活塞本身来运动。在此，球形元件优选邻接于阀活塞地设置，在这种情况下，简单的固体接触就足够了；但此外还存在这样的可能性，即，球形元件借助任意的接合方法与阀活塞连接。阀活塞的直径与第一密封边棱上的直径优选具有这样的比例，该比例使得处在静止位置中的球形元件可以以小的接触力压在第一密封边棱上。由于这种直径比例，尽管燃料高压存储器那边存在很高的系统压力，也可使用小的压电执行机构，通过所述直径比例使得球形元件在现存的压力状况下仅是轻微地压在密封座上。