[发明专利]用于内燃机的燃料喷射阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的燃料喷射阀，如优选地有应用于直接地把燃料喷射到内燃机的燃烧室中。

背景技术

从背景技术中已知用于内燃机的、优选地有应用于直接喷射燃料到自燃式内燃机的燃烧室中的不同的燃料喷射阀。并因此从专利申请文件DE 100 24 702 A1中已知一种包括被纵向可移动地设置在喷嘴体中的喷嘴针的燃料喷射阀。其中阀针打开并且关闭多个喷嘴口并且连接它们或者对着围绕喷嘴针的压力室而密封它们。为了控制喷嘴针的纵向运动在由喷嘴针限制的控制室中调节燃料压力，其中控制室中的压力在喷嘴针上施加闭合力。控制室通过控制阀是与回油室可连接的，从而它通过控制阀是与回油室可连接的。控制阀能不同地构造：对于这里已知的喷射阀把运动地设置在控制阀中的控制阀构件构造为与锥形的阀座一起工作的球。

在设计控制阀时要注意的是，喷射器在宽的压力范围中工作。就在应用在得以应用在乘用车中的快速运转的自燃式内燃机中时，重要的是，喷射阀不仅在例如只是300Bar的低压中应用，而且在直到大于2000Bar的最大喷射压力中可靠地工作。

对于已知的燃料喷射阀的控制阀，控制阀构件经常由控制室中的燃料压力用压力施加，从而开启的力作用在控制阀构件上，该力把控制阀构件从锥形阀座中挤出。然而控制阀必须对于例如300Bar到超过2000Bar的每个喷射压力-对于有些喷射阀直到2500Bar-而安全地保持闭合。对于常见的喷射阀把该闭合力仅仅通过必须用相应高的弹簧常数来构造的闭合弹簧来施加。例如是电磁铁的促动器必须克服该力。若对于低的喷射压力只有较小的力施加在控制阀构件上，从而电磁铁必须逆着几乎关闭弹簧的全部的力而开启。因为控制阀构件上用压力施加的面也能通过用运转时间决定的关闭来改变，因此必须用冗余来设置促动器，即，它必须一定能产生比其实上需要的较高的力，以在所有的运转时间上保证功能。它使得必要的是，在喷射阀中设置能施加必需的力的、相应强度的电磁铁。

为了减少对喷射压力的依赖，可设想的是，通过使用很小的球作为控制阀构件，由此把控制阀构件的由燃料压力施加的面保持小。然而带来的困难是，密封线由相应的小的圆组成，从而控制阀构件的较大的行程为了增大必需的喷洒截面是必要的。因此球必需进行大的行程，以满足必需的开启功能。但是它同样以能够施加必需的电磁力以克服电磁电枢和电磁铁之间的间隙的强的电磁铁为条件。

若用于自燃式内燃机的喷射阀只是在一定的喷射压力中工作或者只是在窄的压力范围中工作，则在这里不把已知的燃料喷射阀优化地设置，因为它必须对于全部的喷射压力是合适的，并且-如上文说明的-把电磁铁或者说控制阀的压电促动器相应地设置。对于喷射阀，如例如得以应用在固定式发动机上，或者对于电驱动的车辆用于所谓的范围扩展，因此已知的喷射阀花费过大并且因此过于成本密集。因此本发明的任务是，提供一种对于在窄的压力范围中的喷射用小的结构性花费来提供优化的功能的燃料喷射阀。

发明内容

通过根据本发明的燃料喷射阀来解决该任务。对此燃料喷射阀具有至少间接地由控制室中的压力沿着关闭方向加载的喷嘴针，其中控制室能被填充处于高压下的燃料。控制室与控制阀连接，经过控制阀实现与低压室的连接，其中控制阀具有运动的控制阀构件。在控制室和低压室之间设置阀室，其中阀室与控制室经过节流阀连接件液压地连接并且在阀室一侧经过控制阀与低压室连接。此外设置了通过阀室伸向控制室的压力栓，其中压力栓通过控制室中的压力用液压力被加载并且由此在控制阀构件上施加开启力。

对于关闭的燃料喷射阀在控制室中具有如由高压泵或者由高压存储器提供的高的喷射压力。高的燃料压力作用在压力栓上，其中该力与位于控制室中的压力成比例。此外沿着开启方向压力也作用在控制阀构件的密封面上，只要密封面由阀室中的压力施加并且不通过在压力栓的背离控制室的压力面上的压力被补偿。压力栓和密封面上的压力沿着开启方向作用在控制阀构件上并且从而减少控制阀构件上的实现应用小的电磁铁或者说压电促动器的必需的开启力，因为控制阀构件通过作用在上面的液压的开启力能轻易地开启。此外压力栓作用是，也对于开启的控制阀在控制阀构件上作用开启力，因为在控制室中的压力不会下降到零。因此应用较小的促动器是可能的，这样引起较小的成本并且需要较小的结构空间。此外用根据本发明的控制阀相比用已知的控制阀实现较大的压力。