具有改善的打開和關閉性能的直接吹入式燃氣噴射器制造技術

本發明專利技術涉及一種用于將燃料直接吹入到內燃機燃燒室中的燃氣噴射器，包括：用于釋放和封閉貫通開口(3)的閥關閉元件(2)；閥體(4)；用于操作閥關閉元件(2)的第一致動器(5)；密封套管(6)，其以能夠移動的方式布置在閥體(4)中；在密封套管(6)和閥關閉元件(2)之間的第一密封座(11)；以及在密封套管(6)和閥體(4)之間的第二密封座(12)，其中，所述閥關閉元件(2)至少部分布置在該密封套管(6)中，并且待被閥關閉元件(2)釋放和封閉的貫通開口(3)設置在密封套管(6)中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種直接吹入式燃氣噴射器，其具有改善的打開性能和改善的關閉性能。
技術介紹
除了液態燃料外，在內燃機中近來也越來越多地使用氣態燃料、例如天然氣或氫氣。與噴入液態燃料的噴射器相比，在直接吹入到燃燒室中的燃氣噴射器的情況下由于燃料的不同的待引入體積而出現另外的打開和關閉性能。氣態燃料直接吹入到內燃機燃燒室中也還呈現出顯著的改善潛力。與液態燃料相比，在氣態燃料的情況下必須引入較大的燃料體積。
技術實現思路
相對地，根據本專利技術的、具有權利要求1的特征的用于將氣態燃料直接吹入到內燃機燃燒室中的直接吹入式燃氣噴射器具有以下優點，能夠實現燃氣噴射器的改善的打開性能和改善的關閉性能。尤其是切換時間能保持很短，從而能夠實現燃氣噴射器的快速且可靠的響應性能。根據本專利技術，這由此實現：燃氣噴射器包括閥關閉元件，所述閥關閉元件用于釋放和封閉密封套管的貫通開口。密封套管以能夠運動的方式布置在閥體中。設置有第一致動器，用于操作閥關閉元件。閥關閉元件在此至少部分布置在密封套管中。此外，待被閥關閉元件釋放和封閉的貫通開口設置在密封套管自身中。在此，在密封套管和閥關閉元件之間設置有第一密封座，且在密封套管和閥體之間設置有第二密封座。由此使得在貫通開口打開之后燃料不僅能夠流過貫通開口并且同時流過密封套管的內部，而且也能夠從密封套管的外周旁流過。由此可以保證打開時間段期間的高體積流量。從屬權利要求示出本專利技術的優選擴展方案。所述燃氣噴射器優選包括在燃氣噴射器的流通方向上銜接在密封套管之后的壓力平衡室以及噴射孔。所述噴射孔在此在燃氣噴射器的流通方向上銜接在壓力平衡室之后。通過所述噴射孔，氣態燃料被直接吹入到內燃機的燃燒室中。通過銜接在密封套管之后的壓力平衡室使得能夠在打開狀態中在密封套管在流通方向上的之前和之后達到幾乎相等的壓力。由此，閥關閉元件可以至少暫時壓力平衡地運行。由此，尤其能僅以小的力將閥關閉元件從座抬起并從而實現快速且可靠的打開和關閉性能。由此，尤其切換時間能保持很短并且能準確地遵守切換時間點。當在壓力平衡室和噴射孔之間存在節流部位時，實現了密封套管之前和之后的噴射閥區域中的特別快的壓力平衡。由此實現在閥關閉元件從設置在密封套管中的貫通開口抬起之后壓力平衡室中快速的壓力增大且進而不用大的力就能進行閥關閉元件的進一步打開過程。進一步優選的是，所述噴射孔直接構成在閥體中。由此使得能夠實現一種很緊湊且簡單的結構。根據本專利技術的另一種優選構型，第一密封座的第一直徑小于第二密封座的第二直徑。通過在第一密封座上選擇小直徑，尤其使打開閥關閉元件所需要的打開力顯著減小。為了實現燃氣噴射器關閉狀態中的密封性以及關閉過程中的改善的緩沖性能，第一密封座和/或第二密封座優選構造為具有至少一個彈性體元件、優選具有兩個彈性體元件的彈性體密封座。根據本專利技術的另一種優選構型，所述燃氣噴射器還包括在密封套管和閥體之間的第三密封座。該第三密封座優選是金屬或陶瓷密封座。由此可以借助第三密封座尤其實現第一和/或第二密封座的針對高燃燒室溫度的保護。無彈性體的第三密封座優選比第一和第二密封座更靠近燃燒室地布置。為了具有盡可能緊湊且小型化的結構，閥關閉元件優選具有攜動部，用于在燃氣噴射器的打開過程中在走過預先確定的自由行程之后攜動密封套管。這使得能實現一種很成本有利且簡單的結構。替代地設置有第二致動器，其設置用于將密封套管從該密封套管的密封座抬起。在此，第一致動器和第二致動器彼此相關聯地例如借助一控制單元來控制。根據本專利技術的另一種優選構型，所述燃氣噴射器還包括第一彈簧元件，其作用于密封套管，用于將密封套管保持在關閉狀態中。在打開過程中，則必須借助第一致動器來克服第一彈簧元件的彈簧力。所述燃氣噴射器優選具有第二彈簧元件，其作用于閥關閉元件，用于將閥關閉元件保持在關閉狀態中。閥關閉元件優選是朝內打開式的閥關閉元件。本專利技術還涉及一種內燃機，包括燃燒室和根據本專利技術的燃氣噴射器，其中所述燃氣噴射器直接布置在燃燒室上，以將氣態燃料直接吹入到燃燒室中。附圖說明在下面參照附圖來詳細說明本專利技術的一個優選實施例。在附圖示出：圖1根據本專利技術的一個實施例的直接吹入式燃氣噴射器在關閉狀態中的示意性剖視圖。具體實施方式在下面參照圖1來詳細說明根據本專利技術的第一優選實施例的燃氣噴射器1。如圖1所示，燃氣噴射器1包括閥關閉元件2，其在本實施例中為閥針。X-X在此標記燃氣噴射器的軸向。閥關閉元件2釋放貫通開口3，該貫通開口在本實施例中設置在密封套管6中。如圖1所示，密封套管6為具有套區域60和底61的套管形元件，其中貫通開口3構成在底61中。此外，在密封套管6上還設置有密封套管6的與貫通開口3相反的端部的朝內部取向的環形止擋部62。燃氣噴射器1還包括以已知方式構造的具有銜鐵50、線圈51和內極52的電磁致動器5。替代地，也可使用壓電式致動器。銜鐵50在此與閥關閉元件2連接并且使得能在線圈51通電時將閥關閉元件2從第一密封座11抬起。如圖1所示，第一密封座11在此在閥關閉元件2和密封套管6之間設置在貫通開口3上。第二密封座12設置在密封套管6和閥體4之間。閥體4自身具有多個噴射孔9。在閥關閉元件2上還構成有攜動部20，其在走過預先確定的自由行程F之后與密封套管6的止擋部62接觸。由此在閥關閉元件2的打開過程中在走過自由行程F之后能使密封套管6也運動。在此，密封套管6借助第一彈簧元件18朝內燃機的燃燒室10的方向被預緊。此外，在密封套管6和閥體4之間設置有第三密封座13。第三密封座13是無彈性體的密封座且優選具有兩個金屬的密封配對件。此外，為了引導閥關閉元件2，在閥體4中固定有導向盤15。在導向盤15中設置有多個用于讓氣態燃料通過的孔17。閥關閉元件2在導向盤15的導向區域16上被引導。閥關閉元件2還借助第二彈簧元件19朝燃燒室方向被預緊。導向盤15同時用作用于第一彈簧元件18的彈簧座。第一密封座11包括第一彈性體元件31，其在本實施例中布置在密封套管6上。第二彈性體元件32設置在第二密封座12上，其中在密封套管61上設置有朝外部取向的凸緣63，該凸緣在第二彈性體元件32上密封。第一密封座11的第一直徑D1在此小于第二密封座12的第二直徑D2。此外，在燃氣噴射器1的流通方向上在密封套管6之后設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于將燃料直接吹入到內燃機燃燒室中的燃氣噴射器，包括：?用于釋放和封閉貫通開口(3)的閥關閉元件(2)，?閥體(4)，?用于操作所述閥關閉元件(2)的致動器(5)，?以能夠運動的方式布置在所述閥體(4)中的密封套管(6)，?在所述密封套管(6)和所述閥關閉元件(2)之間的第一密封座(11)，?在所述密封套管(6)和所述閥體(4)之間的第二密封座(12)，?其中，所述閥關閉元件(2)至少部分布置在所述密封套管(6)中，?其中，待被所述閥關閉元件(2)釋放和封閉的所述貫通開口(3)設置在所述密封套管(6)中。

【技術特征摘要】
2014.11.28 DE 102014224348.31.用于將燃料直接吹入到內燃機燃燒室中的燃氣噴射器，包括：
-用于釋放和封閉貫通開口(3)的閥關閉元件(2)，
-閥體(4)，
-用于操作所述閥關閉元件(2)的致動器(5)，
-以能夠運動的方式布置在所述閥體(4)中的密封套管(6)，
-在所述密封套管(6)和所述閥關閉元件(2)之間的第一密封座(11)，
-在所述密封套管(6)和所述閥體(4)之間的第二密封座(12)，
-其中，所述閥關閉元件(2)至少部分布置在所述密封套管(6)中，
-其中，待被所述閥關閉元件(2)釋放和封閉的所述貫通開口(3)設
置在所述密封套管(6)中。
2.根據權利要求1所述的燃氣噴射器，其特征在于，還包括在該燃氣
噴射器的流通方向上銜接于所述密封套管(6)之后的壓力平衡室(7)以
及包括至少一個噴射孔(9)，其中所述噴射孔(9)在燃氣噴射器的流通
方向上銜接于所述壓力平衡室(7)之后。
3.根據權利要求2所述的燃氣噴射器，其特征在于，在所述壓力平衡
室(7)和所述噴射孔(9)之間設置有節流部位(8)。
4.根據權利要求3所述的燃氣噴射器，其特征在于，所述節流部位(8)
構成在所述密封套管(6)和所述閥體(4)之間。
5.根據權利要求2到4之一所述的燃氣噴射器，其特征在于，所述噴
射孔(9)設置在所述閥體(4)中。
6.根據前述權利要求之一所述的燃氣噴射器，其特征在于，第一密封
座(11)的第一直徑(D...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O·奧爾哈費爾，B·施圖克，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE