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霧化篩網及具有霧化篩網的燃油噴射閥的制作方法

文檔序號(hao):5231914閱讀:287來源:國知局
專利名稱:霧化篩網及具有霧化篩網的燃油噴射閥的制作方法
現有技術背景本發明起因于根據權利要求1和權利要求10的前序部分的霧化篩網及具有霧化篩網的燃油噴射閥。
德國專利公開說明書2,306,362已經公開了一種用于內燃機的燃油處理的裝置,其中燃油借助于至少一個噴射閥而調整,然后,在位于噴射閥下游的吸管中或在吸管的分支連接段,撞擊設置于此的霧化篩網。通過該裝置,將能產生很容易點火的燃油/氣體混和物,特別是在內燃機的冷起動或熱運行狀態中,不需要燃油的量必須在同時明顯增加。如果篩網被設計成以便可以電加熱,良好的燃油預蒸發就會出現。霧網和噴射閥之間的很大距離不會造成任何完全集中的射流形式,然而,相反地燃油被大范圍地噴射。
此外,歐洲初步公開文件0,302,660公開了一種燃油噴射閥,在其下游端設置有連接器,來自出口孔的燃油通過該連接器,然后,在該連接器的下游端撞擊平面的網狀的金屬盤以便破碎燃油。該平面的金屬盤以這樣的方式設置,即通過金屬盤上游的連接器和金屬盤下游的孔的空氣流,確保了金屬盤上捕捉到的燃油滴被扯開。只有當燃油被靠近金屬盤的空氣流所包圍時,才能因此獲得較好的霧化質量,但是正確的噴射的幾何結構不能通過該空氣流獲得。
另外,從德國專利公開說明書2,723,280可以知道,在調整孔的下游,在噴射閥上設計有燃油破碎裝置,其為平面的薄盤形式,具有多個彎曲的窄的切口。通過刻蝕而形成在盤上的弧形狹長切口通過其幾何結構,也就是說通過它們的徑向寬度和弧形長度確保了破碎成小微滴的燃油膜被形成。用于加工狹長切口的刻蝕加工是高成本的。而且,單獨的切口群必須很精密地加工,以便以要求的方式獲得燃油的破碎。本發明的優點與此相比較,根據本發明的具有權利要求1的限定特征的霧化篩網的優點是,由于其很簡單的組件能夠很容易地安裝在燃油噴射閥上,其能夠被高度成本一效益地、以及快速地可靠地以多種設計形式被生產,并且保證噴射的燃油的杰出的霧化。
作為從屬權利要求中所列舉的手段的結果,權利要求1中所限定的霧化篩網的有利的發展和改進是可能的。
特別有利的是將霧化篩網以盤狀方式做成凸起的。此外,有利的是,霧化篩網由不銹金屬、塑料、特福龍(teflon)或PTC材料制成,也就是說,由具有正電阻/溫度系數(positive resistance/temperature coefficient)材料制成。特別是當霧化篩網將被用在極高溫度的條件下時,特福龍是制作霧化篩網的合適的材料。事實上,由特福龍制成的霧化篩網是疏水性的,因而在低到-40℃的溫度時可以防止結冰。
霧化篩網的特別有利的實施例是在篩網的網眼寬度設置為0.2mm左右時獲得的。除了單層的形式外,為了特定的用途將霧化篩網的網眼做成雙層或多層也可能是有利的,其中多個織物層相互偏置。網眼密度能夠以有利的方式做成變化的以便適應整個面積的霧化的量。霧化篩網的織物能夠具有恒定的網眼寬度,但是也能向篩網的外部區域變密或者相反地,向著霧化篩網的中部變得緊密。
此外,將霧化篩網設計成又多屬網也是有利的,其由具有不同的熱膨脹系數的兩種金屬構成,例如借助于激光而加工網眼孔而構成。雙金屬篩網的優點是,篩網的幾何結構,也就是例如凸起的形式能夠以要求的方式相應于不同的操作溫度而進行變化,以便適應特定操作狀態下的要求的霧化質量和射流形式。
另外,用于燃油汽化的可加熱的霧化篩網是有利的。依賴于溫度的篩網材料確保了電阻是變化的。這樣,例如,在具有正的電阻/流度系數的PTC材料的情況下,在加熱情況下電阻增加。因而,通過電加熱燃油的較好的汽化因而能夠獲得,特別是在內燃機的冷起動過程中。
進一步的優點是,周邊的夾緊環,其在圓周方面限制霧化篩網,并且篩網薄片被夾緊、緊固或鑄造在該夾緊環中。該夾緊環可使霧化篩網很簡單地安裝在燃油噴射閥上,其能夠在一個工序步驟中通過夾緊而完成。
根據本發明的具有權利要求10的限定特征的燃油噴射閥的優點是,霧化篩網能夠以很低的成本支出、以很簡單的方式安裝在燃油噴射閥上,并且有助于霧化質量的進一步改進,甚至是在燃油沒有被氣體包圍時,這是因為撞擊霧化篩網的燃油在霧化篩網的網眼處被特別細地霧化成很小的微滴,其結果,內燃機排放的廢氣進一步減少,減少油耗的目的也就達到了。燃油通過其在霧化篩網上的碰撞被極大程度地破碎,并且被偏折到相應的網眼。碰撞確保了燃油被破碎或粉碎。這樣,在霧化篩網的區域,儲存在燃油中的動能的轉換發生了。作為破碎的結果,振動和擾動出現在已被精細地破碎的燃油中。其初始條件至少是高動量的燃油射流,例如從噴嘴孔噴出或從穿孔的噴射盤的多個噴射孔噴出的燃油射流。燃油在霧化篩網上的破碎以及燃油從霧化篩網的細的網眼的通過,導致了霧化篩網的下游的精細的微滴霧。此時的燃油微滴比燃油碰撞霧化篩網之前的燃油射流具有實質上較大的表面,而這又是良好霧化的表示。
除了最佳的霧化以及與此相關的廢氣排放和內燃機的油耗減少以外,進一步的優點和積極的效果源于權利要求10的限定特征。這樣,在噴嘴孔或穿孔的噴射盤的下游,霧化篩網提供了增加的安全性以防止燃油噴射閥內、特別是是在穿孔的噴射盤內的結冰。借助于根據本發明的燃油噴射閥,甚至比沒有霧化篩網的燃油噴射閥中的情況下實質上在更低的溫度(也具有高的空氣濕度)時燃油的噴射也能夠發生。霧化篩網起著“冰擋板”的作用。此外,通過燃油噴射閥上的霧化篩網,穿孔的噴射盤上的所謂的堵塞的風險明顯地減少了。事實上,尤其是較差質量的燃油也具有低揮發組分,其在已知的燃油噴射閥中當與吸管中的氣氛相接觸時,在燃油噴射閥上導致了重油殘余物。其結果是燃油排出孔的橫截面積減小,其甚至能夠導致堵塞。這種不利情況在霧化篩網的裝置的下游被排除,這是由于抽吸管中的大氣被從燃油出口孔排出,因而,這些燃油組分已經沉積在霧化篩網上。霧化篩網的可能的堵塞能夠以簡單的方式被交換。除了防止堵塞以外,在噴嘴孔或穿孔的噴射盤上的硫酸鉛的沉積也要避免。事實上,硫化燃油具有這樣的缺點,即當它們碰到較冷的元件時,硫冷凝,其結果是硫酸鉛層沉積在金屬的元件上。與堵塞相類似,這些層也會導致燃油噴射閥上的噴孔例如穿孔的噴射盤的噴射孔的堵塞。霧化篩網有效地保證了沒有硫酸鉛層形成在燃油噴射閥內部的霧化篩網的上游,這是由于吸管的化學氣氛在這里不起作用。
固定于燃油噴射閥的霧化篩網既是從燃油噴射閥噴出的燃油的霧化的改進者,又是對于機械的和化學性能的多種影響的保護因素。
作為從屬權利要求中所列手段的結果,對權利要求10中特別限定的燃油噴射閥的進一步的發展和改進是可能的。
特別有利的是,將霧化篩網以盤狀形式從燃油的流動方向上看凹形地做成凸起,霧化篩網的凹形凸起確保了沉積的燃油的一部分會聚在至少一個最低區域。會聚的燃油在短時間內便構成了比較穩定的液體量,然后其又與新的燃油碰撞。該實施例有助于特別高的霧化質量。此外,以此方式,沒有燃油能夠會聚在外部的篩網邊緣。
此外,假如霧化篩網借助于其外部的周圍區域鑄于防護帽中是特別有利的。同時,霧化篩網以一定量的回縮縮進到防護帽中,這就是說,防護帽的下游帽端限定了燃油噴射閥的下游,而霧化篩網的最下部區域位于較上游處,因而不會從燃油噴射閥中凸伸出。該空間設置為抵抗機械損害提供了有效的保護。為了這一目的,防擴帽以有利方式被設計成防護皇冠狀,因而,為燃油噴射閥的滴落特性相對于具有周邊防護環的防護帽提供了優點。
在霧化篩網上多個凸起的形成提供了進一步的優點,因為,為了不同的應用情況,很確定的射流結構或類型能夠被產生。由裝置預定的射流角或噴射孔的斜度被以有利的方式保持,甚至是在霧化篩網位于下游時。例如由噴射孔預定的兩股射流的裝置,相反地不受霧化斜網的影響,但是能夠被設置在霧化篩網的上游或下游的射流分配器所加強。
除了霧化篩網,燃油被氣體環繞也是特別有利的。氣體來源能夠以這樣的方式被設置,即氣體被引向霧化篩網的上游和下游的燃油中。理想地說,氣體供應導管被做在霧化篩網的下游的防護帽中,并以這樣的方式導向,即它們以其假想的延伸部分,在下游與霧化篩網的凸起相切地接觸。處理的質量由氣體的環繞進一步提高。除了借助于下游的氣體供應改進燃油的霧化外,由于供應導管能夠以很簡單的方式設置在防護帽中,很低的成本的優點導致了環形氣體通道能夠省去,其相對于確定氣體量的準確性是困難的。除了被氣體環繞外,要求的燃油射流角被大大地保持,這是因為燃油在其整個周圍并不完全被從供應導道噴出的氣體所環繞。
很簡單的及良好的處理具有很大的優點,這是由于霧化篩網的形式及防護帽和處理裝置能夠被安裝到大部分的各種形式的閥,其也能夠以閥封閉元件的形式單獨使用。
特別有利的是,將霧化篩網設置在下游距離噴射閥的至少一個噴射孔有明顯的空間距離處。其目的是,特別地,借助于由間隔體和霧化篩網構成的霧化器裝置,用處在固定安裝位置的噴射閥,使燃油霧化點置于內燃機的吸管的空氣流中的理想位置,并且由此減少或防止燃油壁膜在吸管中的形成,其結果是廢氣排放特別是HC的比值的明顯減少就相應地達到了。這樣,間隔體及以有利的方式固定于其下游端的霧化篩網確保了燃油的調整和處理的空間分離。已被證明噴射孔和霧化篩網之間的理想距離是5-50mm(無氣體)和5-100mm(有氣體)。理想地,最好被做成套筒狀的間隔體的尺寸(直徑、長度)能夠以簡單的方式變化,并且以這樣的方式適應不同形狀的吸管,即燃油的霧化和處理例如能夠總是發生在吸管的中心流,其結果,已經提到的壁膜在吸管中的形成就大大地避免了。
為了防止間隔體的內壁的擾動弄濕,噴射閥必須以盡可能小的開口角噴射燃油射流,也就是說所謂的鉛筆形射流。有利的是在間隔體內靠近噴射孔處設置供氣體導入的孔,以便使鉛筆形燃油射流遍及間隔體的長度。事實上,按照水射流泵的原理,例如作為燃油射流的結果,吸管空氣由這些孔被吸入。吸入的空氣包圍鉛筆形的燃油射流,因而,間隔體的內壁的不利的弄濕就避免了。當噴射閥關閉時燃油的隨后的滴落能夠通過這種手段大大地防止。此外,由其它的氣體導入產生的氣體流也確保了精細燃油微滴的改進的排放特性。
通過不同形狀的霧化篩網和不同尺寸的間隔體,以及具有或沒有氣體導入、具有或沒有霧化篩網的氣體環繞、具有或沒有能夠位于霧化篩網的上游或下游的射流分配器,以有利方式的組合,提供很多霧化器裝置是可能的,其在每一情況下都與內燃機的吸管的實際條件相配合。借助于這些安裝在噴射閥上的霧化器裝置,特定形式的燃油噴射(例如橢圓形射流形式、不對稱量的分布、在多個進口閥的噴射)都能夠以很簡單的方式獲得。
進一步的優點將在以下的典型實施例的描述中提到。附圖本發明的典型實施例以簡化的形式示于附圖中,并且在下面的實施例中進行了更詳細的說明。


圖1表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第一個典型實施例;圖2表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第二個典型實施例;圖3表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第三個典型實施例;圖4表示具有一個凸起的霧化篩網的基本示意圖;圖5表示具有四個凸起的霧化篩網的基本示意圖;圖6表示具有兩個對稱凸起的霧化篩網的基本示意圖;圖7表示具有兩個不對稱凸起的霧化篩網的基本示意圖;圖8表示具有兩個環形凸起的霧化篩網的基本示意圖;圖9表示具有霧化篩網和射流分配器的燃油噴射閥的第四個典型實施例的示意圖;圖10表示具有一體的射流發配器的霧化篩網;圖11表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第五個典型實施例,該霧化篩網具有通過環形通道的上游氣體供應;圖12表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第六個典型實施例,該霧化篩網具有通過供給導管的上游氣體供應;圖13表示具有霧化篩網的燃油噴射閥的第七個典型實施例,該霧化篩網具有通過供應導管的下游氣體供應;圖14表示供應導管的設置的第一種基本示意圖;圖15表示供應導管的設置的第二種基本示意圖;圖16表示供應導管的設置的第三種基本示意圖;圖17表示具有兩個霧化篩網和插入的氣體供應的燃油噴射閥的第八個典型實施例;圖18表示具有方形網眼的霧化篩網;圖19表示具有多層編織形式的霧化篩網;圖20表示具有向中間部位質密的纖維織物的霧化篩網;圖21表示具有向篩網的外部區域質密的織物的霧化篩網;圖22表示以穿孔本體形式的霧化篩網;圖23表示具有緊密的在一個方向上延伸的絲線的霧化篩網;圖24表示安裝于燃油噴射閥并具有霧化篩網的間隔體的第一個例子;圖25是圖24的霧化篩網的放大圖;圖26和27表示正錐形和負錐形的霧化篩網;圖28表示間隔體的第二個例子;圖29表示間隔全的第三個例子;圖30表示沿圖29中XXX-XXX線的截面圖;圖31表示間隔體的第四個例子;圖32表示沿圖31中XXXII-XXXII線的截面圖;圖33表示間隔體的第五個例子;圖34表示沿圖33中XXXIV-XXXIV線的截面圖;圖35表示間隔體的第六個例子;圖36表示間隔體的第七個例子;圖37表示具有文氏管的間隔體的第八個例子;圖38表示間隔體的第九個例子;圖39表示僅略微凸起的霧化篩網;圖40表示兩部分的霧化篩網;圖41表示具有網眼寬度局部變化的霧化篩網;圖42表示具有兩個霧化篩網的間隔體的第十個例子;圖43表示間隔體的第十一個例子;圖44表示具有文氏管的間隔體的第十二個例子。典型實施例描述圖1部分地示出了根據本發明的作為第一個實施例的具有霧化篩網的、用于內燃機的混合壓縮火花點火的燃油噴射裝置的、噴射閥形式的閥。該噴射閥具有筒形的閥座支架1,其中,縱向孔3被制成為與閥的縱向軸線2同軸。設置在縱向孔3中的是,例如,管狀的閥門頂針5,該閥門頂針5在其下游端6例如與球閥的封閉體7相連接,在該球閥的封閉體7的外周面上,例如設置五個平整部8。
噴射閥的啟動以已知的方式,例如電磁的方式進行。為了閥門頂針5的軸向運動并因此克服恢復彈簧(未示出)的彈性力而打開噴射閥,以及關閉噴射閥,設置有電磁電路,但僅示出了電磁線圈10、銜鐵11和鐵心12。銜鐵11與閥門頂針5相連接并與鐵心12對中。電磁線圈10圍繞著鐵心12,其構成了沒有更詳細示出的輸入連接件的一端,并且為燃料供應而工作。
閥座體16的導孔15用來在閥門封閉體7軸向運動中引導閥門封閉體。柱狀的閥座體16背對著鐵心11通過焊接密封地固定于閥座支架1的下游端,閥座體16位于與閥的縱軸線2同軸地延伸的縱向孔中。在背對著閥門封閉體7的一個下端表面17上,閥座體16例如借助于通過激光而形成的第一焊縫22同軸地并固定地與例如盆狀的穿孔的噴射盤21相連接,因而,穿孔的噴射盤21用其上端表面19支承著閥座體16的下端表面17。位于穿孔的噴射盤21的中央區域24的是至少一個,例如四個通過腐蝕或沖孔而成型的噴射孔25。
穿孔的噴射盤21的支撐緣26沿軸向遠離閥座體16延伸,并且錐形彎曲地伸向其遠端為止。因而,徑向壓力僅在縱向孔3和穿孔的噴射盤21的略微錐形地向外彎曲的支撐緣26之間克服了。在支撐緣26的端部,穿孔的噴射盤21的支撐緣26與縱向孔3的壁相連接,例如通過周邊密封的例如通過激光而形成的第二焊縫30相連接。
包含閥座體16和盆形的穿孔的噴射盤21的閥座部件進入到縱向孔3中的深度決定了閥門頂針5的沖程的預定,因為在電磁線圈10未被激勵的情況下,閥門頂針5的一端位置通過閥門封閉體7在閥座體16的閥座表面上的支承是固定的。當電磁線圈10被激勵時,針閥頂針5的另一端的位置是固定的,例如通過銜鐵11在鐵心12上的支撐而固定。閥門頂針5在這兩個端位置間的運行便構成了沖程。
球閥封閥體7與閥座體16的閥座表面29相配合,所述閥座表面29在流動方向上截錐形地遞減,并且在軸向上形成于導孔15和閥座體16的下端面17之間。閥的內部空間35在徑向上由閥座支架1的縱向孔3限定,燃油從該閥門內部空間35進到閥座體16并沿著導孔15流動直到閥座表面29。因此,燃油流也到達穿孔的噴射盤21的噴射孔25,例如,五個平整部8設置在球閃封閉體的外周面上。當噴射閥處在打開狀態時,五個圓形的平整部8使得燃油通過閥內部空間35流動而到達穿孔的噴射盤21的噴射孔25成為可能。
在閥座支架1的外周面上,防護帽40設置在支架的背對電磁線圈10的下游端,并且例如通過鉤扣連接與閥座支架1相連接。密封環41用于在噴射閥和未示出的閥的插座之間的密封,閥的插座例如可以是內燃機的抽吸導管。
設置在穿孔的噴射盤21的下游的是根據本發明的霧化篩網50a,便如,其為盤狀形式的凸起,當在燃油流動方向上看時,凸起51是凹形設置的。最好由不銹金屬制成的霧化篩網50a在圓周方向上由圓周夾緊環52限定,其中,霧化篩網50a的金屬織物是夾緊的、卡緊的或鑄造的。
夾緊環52使得霧化篩網50a能非常簡單地安裝,因而,由霧化篩網50a和夾緊環52構成的整個篩網裝置能夠在閥座支架1和防護帽40之間的一個加工臺階中被夾緊。為了這一目的,霧化篩網50a和夾緊環52能夠通過工具被壓抵于閥座支架1的下游端,并且防護帽越過夾緊環52壓入到閥座支架1,直到防護帽40和閥座支架1之間的鉤扣連接完成,或者,霧化篩網50a和夾緊環52能夠被直接插入到防護帽40的內槽53中并且與防護帽一起固定于閥座支架1,當防護帽40與閥座支架1之間的鉤扣連接獲得時,夾緊環52在閥座支架1的下游端和防護帽40之間被完全夾緊。
從穿孔的噴射盤21的至少一個噴射孔25例如由四個噴射孔25射出的燃油射流在穿孔的噴射盤21的下游與凸起的霧化篩網50a的內篩網面55相碰撞。燃油在霧化篩網50a上的碰撞或沖擊構成了特別有效形式的處理,其中,變成特別微小的小滴的霧化產生了。燃油在內篩網表面55上的沖擊的結果是燃油被破碎到最大程度并且被偏轉到霧化篩50a的相對靠近的網眼。與霧化篩網50a的碰撞已經確保了燃油被破碎或霧化。儲存在從穿孔的噴射盤21的噴孔25中噴出的射流形式的燃油中的動能的轉換在霧化篩網50a的區域中必然發生,作為細碎的燃油中的碰撞的結果,其中振動和渦流出現了。
這種形式的處理的目的是為了以非常小的微滴的形式從噴射閥噴射出特別細碎的霧化燃油,例如,為了達到很低的內燃機的廢氣排放,并且減少燃油的消耗。的確,這一要求能夠通過霧化篩網50a以特別有利的方式被滿足。實際上,燃油在霧化篩網50a的破碎以及燃油在霧化篩網50a的細小網眼中的通過會增加霧化篩網50a的下游的細小微滴油霧。這些形成微滴霧的特別小的燃油微滴實質上比燃油射流撞擊霧化篩網50a之前具有更大的表面,而這又表明了良好的霧化。甚至可以說的是,作為網眼形式的結果,無數的“射針”(“jet spikes”)構成了很細小的微滴,其形成在霧化篩網50a的下游。所描述的這種模式的行為也不同于下列的所有典型實施例。
在根據本發明的霧化篩網50a及其在噴射閥上的設置的第一個典型實施例中,如圖1所示,霧化篩網50a在燃油流動的方向上是錐形的,以盤或帽的形式。霧化篩網50a的凹形凸起51確保了部分燃油在凸起的霧化篩網50a的最下部區域56能夠會聚。在該最低的中間區域會聚的燃油在每種情況下在很短的時間就構成了比較穩定的液體量,當銜鐵11或閥門頂針5被拉上時,噴射閥便被打開,從穿孔的噴射盤21的噴射孔25噴出的新的燃油又碰撞。這樣,當燃油被會聚在盤狀的霧化篩網50a的中間區域56時,作為凸起51的結果,霧化篩網僅僅在直接趨向邊緣的區域或向著夾緊環52的區域連續地被弄濕。特別高的霧化質量能夠這樣達到,即在霧化篩網50a的網眼處直接達到,并通過燃油碰撞穩定的液體的量,通過該中間區域56所發生的處理而達到。
穿孔的噴射盤21和霧化篩網50a之間在閥的縱向軸線2的方向上的最小距離對于燃油的處理或霧化的質量是特別重要的。假如所述距離降為比該最小值短,就可能發生這樣的情況,即形成在穿孔的噴射盤21和霧化篩網之間的體積被大量的燃油填充得太滿,霧化就不會發生或很差。因此,在第一個典型實施例中,霧化篩網50a以這種方式設置,即霧化篩網50a在防護帽40和閥座支架1之間僅在閥座支架1的下游被夾緊。除了穿孔的噴射盤21和霧化篩網50a之間的最小距離這一因素外,霧化篩網50a的網眼寬度地起著決定性的作用,其決定性地決定著每一單位時間的噴射質量。最后,網眼寬度相當于霧化篩網50a的每個孔的尺寸大約0.1mm的網眼寬度是合適的,然而,最好的霧化結果是在具有大于或等于0.2mm的網眼寬度的情況下獲得的。
在根據圖1的裝置中,霧化篩網50a和其夾緊環52一起被夾緊在閥座支架1和防護帽40之間,防護帽40的一個帽端58形成了整個噴射閥的下游端。因而,霧化篩網沒有凸起到這樣的程度,即沒有伸出到噴射閥的下游之外。結果,霧化篩網50a不會被噴射閥的機械動作從外部破壞。而霧化篩網50a本身又形成對于穿孔的噴射盤21的保護罩。的確,通過設置于穿孔的噴射盤21的下游的霧化篩網50a,結冰的風險、穿孔的噴射盤21上的硫酸鉛的所謂的堵塞和沉積能夠顯著地降低,因而,作為其結果,抽吸管中的空氣被從噴射孔25中抽走。除上已詳述的最佳霧化外,這些積極的效果也能夠達到。
在以下附圖所示的其它典型實施例中,與圖1所示的典型實施例相同或具有相同作用的部件用相同的標號表示。盡管霧化篩網50還附加地用字母表示,所有其它的霧化篩網50相對于第一個典型實施例是通過已描述的動作模式來區分的。不同的表示僅僅是要引用結構設計的不同的可能性。
圖2所示的第二個典型實施區別于圖1所示的典型實施的主要之處在于防護帽40的形式和霧化篩網在噴射閥上的安裝。霧化篩網50b同樣地是在流動的方向上以類似盤的形式凹形地凸起,并且例如由不銹金屬制成。金屬織物例如在其外部的徑向周圍區域60轉變角度,金屬織物借助于這一周圍區域60完全鑄于防護帽40中。當然,當霧化篩網50b的周圍區域60鑄于防護帽40中時,周圍區域60之外的塑料殘余部分也要直接地透進到霧化篩網50b的網眼中,這由霧化篩網50b的織物中的不平整的塑料邊緣61來表示。
霧化篩網50b借助于適當的縮進以與霧化篩網50a類似的方式埋置于防護帽40中,也就是說,防護帽40的帽端58限定了噴射閥的下游,而霧化篩網50b的最下端區域56位于較上游處。這種空間設置提供了抵抗機械破壞的充分的保護。防護帽被設計成防護皇冠狀。的確,例如六個防護齒尖62背對著閥封閉體7以頭上的皇冠的形式形成了噴射閥的下游端。防護齒尖62的數量可作變化,也就是說,例如在防護帽40上可以具有兩個、四個或六個防護齒尖62。
以防護皇冠形式的防護帽40按照噴射閥的滴落特性相對于封閉的即連續的防護環來說具有很多優點。霧化篩網50b下游的燃油的渦流越弱,其結果,越少的燃油以壁膜的形式沉積在防護帽的內壁63上。僅被弄濕到輕微程度的防護帽40顯著地降低了形成滴的風險。然而,原則上,將霧化篩網50b鑄于僅具有一件連續的防護環的防護帽40中當然也是可能的。
霧化篩網50b又在流動方向上凹狀地向外凸起,就確保了燃油流向篩網的中央,也就是說流到了中間的最低區域56,并在短時間內會聚在那里。在該中間區域56,燃油被最有效地處理而形成很細小的具有很大表面的微滴。霧化篩網50的凸狀的凸起的結果將是燃油的顯著的壁膜將出現在防護帽40的內壁63,這是由于燃油將徑向地向外流動到防護帽40。
霧化篩網50b的網眼寬度和凸起半徑可以按照處理燃油的要求的特性數據進行變化。霧化篩網50的生產成本是比較低的,因此,各種實施例能夠做出而無需較高的支出。在圖2所示的典型實施例中,也必須確保獲得穿孔的噴射盤21和霧化篩網50b之間的最小距離,因而提供充分大的體積,使之在噴射過程中不能被燃油完全充滿。假如所述距離降到比最小值短,霧化質量就會明顯地降低。
圖3示出了第三個典型實施例,其中,霧化篩網50c在穿孔的噴射盤21的下游以雙盤形式鑄于防護帽40中。因而,在這種情況下,霧化篩網50c具有兩個凸起51,其在燃油的流動方向上凹形設置,盡管凸起51不是必須需要恒定的半徑。如圖3所示,盤狀的凸起51也能做成平面,該平面位于其最低區域56。霧化篩網50c的凸起51的實施例取決于形成篩網的工具,并且能夠受到這些工具的相應的影響。
從平面的篩網薄片加工,例如,需要進行形成霧化篩網50的加工過程,以同于霧化篩網50a、50b的方式,以便獲得單個的凸起51,假如需要多個凸起51,在其它的例子中,要以與霧化篩網50c相同的方式進行加工。初始狀態為平面形式的篩網薄片被成形,例如,通過深拉或借助于模具沖壓而成,以這種方式,需要的凸起51可以獲得。
在霧化篩網50中的篩網織物的成形能力以及要成形的凸起51的復雜性和需要的質量對于特定的深拉替換方法的選擇是關鍵的。
霧化篩網50c的兩個凸起51是以這樣的方式成形的,即對于具有四個噴射孔25的穿孔的噴射盤21,在每一情況下,從兩個噴孔25噴射的燃油進入霧化篩網50c的雙盤中的一個凸起51中。因而,燃油在霧化篩網50c上以兩等分的射流被霧化處理。每個凸起51可以被設計成例如具有圓形或橢圓形的最下部區域56,或者具有連續的彎曲半徑。
圖4至8表示霧化篩網50的基本圖示示意圖,不按比例表示,霧化篩網具有一個或多個篩網凸起,并表示了它們相對于具有四個噴射孔25的穿孔的噴射盤21的單個噴射孔25的關系。這樣,穿孔的噴射盤21的噴射孔25用投影到霧化篩網50的凸起51中的噴射孔25’表示,以便示出燃料向霧化篩網50中的噴射。
圖4中示意性地表示的霧化篩網50b相應于圖2所示的第二個典型實施例中的霧化篩網。從穿孔的噴射盤21的所有四個噴射孔25噴出的燃油進到霧化篩網50b的單一的凸起51中,燃油與霧化篩網50b碰撞,在最下部區域56部分地會聚而最恰當地霧化。與此相對比,圖5所示的霧化篩網50d具有四個凸起51,因而,從每個噴射孔25噴出的燃油完全地進到霧化篩網50d的一個凸起51中。這樣,以四分之一的方式處理噴射出的燃油的量是可能的。篩網肋部65位于兩個凸起51之間并將凸起51彼此立體地分開,其在霧化篩網50d的周圍區域60的區域軸向地延伸。圖3已經示出了并且相關的說明已描述了具有霧化篩網50c的典型實施例,其中的兩個凸起51被設置成這樣,即其中每個對著一半的射流。圖6又示意性地示出了這種情況。
為了特定的目的,根據圖7的霧化篩網50e的凸起51進行了不對稱的設置,這種設置也是可以想象的。深拉橫具必須按照要求的不對稱的射流分布進行選擇,以便精確地形成霧化篩網50e。不同尺寸的凸起51可以在深拉過程中通過使用不同尺寸的模具而獲得。這樣,例如如圖7所見到的,提供兩個彼此不同的凸起51是可能的,從三個噴射孔25噴出的燃油進到一個凸起51,而只有一股從一個噴射孔25噴出的燃油射流直接進到第二個凸起51。深拉模具能夠以這樣的方式應用;a)篩網肋部65保留在兩個凸起51之間并將它們立體地分隔開;b)兩個凸起彼此相接觸,假如它們處在同樣軸向深度時,它們便彼此相交匯;c)兩個凸起51在一點上相接觸,但在軸向上不具有同樣的延伸;或者,d)兩個凸起51部分地重疊。
圖8示意性地示出了霧化篩網50f,其以圓形和環形凸起51為特征。當從外邊徑向地看時,霧化篩網也同樣受限于環形區域60,該環形區域最終鑄于防護帽40中。由環形區域60向上的是連續的環形凸起51,該環形凸起51可由環形的深拉模具很容易地做出。向著霧化篩網50f的中間區域,緊隨環形凸起51的同樣是環形篩網肋部65,其也限定了相對于外邊的圓形凸起51。圓形凸起51和環形凸起51在徑向上具有不同的寬度。當從安裝的霧化篩網的軸向上看時,兩個凸起51具有它們的最低區域56,例如,位于同一高度,而篩網肋部65例如完全延伸至與環形區域60相同的高度為止。不同的射流模型能夠通過這種設置而得到精密地控制。這種設計的一種形式是這樣的,即如圖8中虛線所表示的篩網肋部65在霧化篩網的中央形成并且只被一個環形凸起51所圍繞,霧化篩網50f的截面就相應于圖3所示的霧化篩網50c。因而,燃油量的特別適當地均分即可獲得。
根據本發明的應用霧化篩網50的另一個典型實施例示于圖9。霧化篩網50設計成霧化篩網50b的形式,也就是說,由單個的凸起在流動方向上凹形地形成。霧化篩網50b的外圓周區域60又被鑄于防護帽40中,特別是位于向內凸伸的帽區域66中,該帽區域直接依靠在閥座支架1的下游。直接與連續的內帽區域66相鄰接的防護帽40的例如四個防護齒尖62沿軸向向下游延伸。四個防護齒尖62被設置成例如以這種方式位于防護帽40的周圍,即它們彼此相隔同樣的距離,也就是說,在每一情況下,它們彼此位于從一個到另一個處于90°的位置的距離。這種設置為安置以分隔肋部68a的形式的射流分配器提供了可能,該分隔肋部68a例如具有圓形的橫截面。該分離肋部68a以這樣的形式安裝,即其在霧化篩網50b的最下部區域56的下游延伸,從一個防護齒尖62橫穿過閥的給向軸線2到達位于180°距離處的完全相對的防護齒尖62,并對稱地分隔由防護齒尖62所圍的噴射空間。至少兩個噴射孔25也被設置成相對于分隔肋部68a對稱,因而,至少一股燃油射流被直接引入分隔肋部68a的右側,至少一股燃油射流被直接引入分隔肋部68a的左側。分隔肋部68a在防護齒尖62上的安裝非常簡單地完成,例如,通過壓入、鑄入或類似的方法。分隔肋部68a的功能是產生、維持或加強噴射閥的要求的兩股射流的特征。
圖10表示圖9的霧化篩網50b的區域的斷面圖,其中的射流分配器在形式和設置上不同于圖9所示的典型實施例。實際上,該射流分配器被設計成位于霧化篩網50b的上游,以分隔錐體68b的形式。分隔錐體68b被設置成位于霧化篩網50b的最下部區域56中,錐脊向穿孔的噴射盤21延伸。以下過程是可能的,即將射流分配器例如分隔錐體68b在下一階段安裝于鑄在防護帽40中的已經制備的霧化篩網50b中,以及以同樣的鑄于霧化篩網50b中的過程直接使其成形。除了錐形的射流分配器68以外,射流分配器可以具有復雜的不同的斷面形式,例如,四邊形斷面,射流分配器也能夠應用在篩網表面55的上游和/或下游。多個分隔錐體的使用也是可以想象的。對于現代的內燃機來說,在該內燃機上要求變化的和不對稱的射流趨向被設置,在其上設置射流分配器例如分隔肋部68a和分隔錐體68b是方便的,其在噴射閥中不對稱地延伸,也就是說,相對于閥的縱向軸線2是不對稱的,甚至能夠軸向地傾斜延伸。這些設置也取決于例如霧化篩網506在噴射閥中相對于閥的縱向軸線2的斜交。
圖11表示了具有根據本發明的霧化篩網50的實施例的用于噴射燃油/氣體混合物的噴射閥。在該噴射閥的下游端,閥座支架1至少部分地徑向或軸向地被同軸的氣體環繞體70所圍繞。該氣體環繞體70由塑料制成,其包含例如由在閥座支架1的下游端的氣體圍繞的實際的外圍部和氣體進入導管,該未示出的導管用來供應氣體進入到氣體環繞體70,該導管例如一部分電氣體環繞70構成,該氣體環繞體70的設計可以根據未示出的閥容腔的立體條件進行變化。在穿孔的噴射盤21的延伸的軸向區域,氣體環繞體70被設計成具有軸向延伸的筒狀部71。該軸向部71圍繞著閥座支架1的下游端,其具有徑向的間隙用于給從穿孔的噴射盤21的噴射孔噴出的燃油供應氣體。氣體環繞體70在筒狀部71的徑向間隙的結果是,環形氣體進入導道72,其形成在閥座支架和氣體環繞體70之間。
軸向延伸部71在其下游端具徑向向外的周圍肩部74,該肩部74這樣制成,即使氣體環繞體70的外周面部分地徑向凹陷以便形成環形槽75。設置在該環形槽75中的密封環41用來在具有氣體環繞體70的噴射閥的外周和未示出的閥容腔之間的密封,該閥容腔例如為內燃機的吸管或所謂的燃油和/或氣體分布導管。
臺階的插入部件78例如由塑料制成,其具有徑向的延伸部79,該延伸部79支承著多個閥座支架1的下游端面76上的周圍的點。為了保證氣體向上流入到調整截面部分,軸向延伸的氣體進入導道72具有與其鄰接的例如三到六個徑向延伸的流通導道80,該流通導道80形成在插入部件78或氣體環繞體70安裝后的插入部件78的徑向延伸部79和閥座支架1的下游端面之間,通過該流通導道80,氣體徑向地流動。其后,如圖11中箭頭所指示,氣體軸向地向上游流動到環形導道82,該環形導道位于插入部件78的中央部83和閥座支架1中的縱向噴孔3的壁之間,所述中央部83截錐形地向上游傾斜,氣體徑環形導道82在穿孔的噴射盤21處沿徑向氣流偏折為止。
氣體環繞體70具有在閥的縱向軸線2的方向的從環形槽75向內延伸的環形部84,氣體環繞體70通過同軸的碗形套76壓緊,該碗形套76插在插入部件78和氣體環繞體70之間,并且固定地與閥座支架1相連接,因而,確保插入部件78由其徑向部79固定,即碗形套86抵靠插入部件78的徑向部79,因而,向內流動的氣體能夠通過套86上的噴孔87完全地進入到流通導道80,并在氣體環繞體70和插入部件的下游出口排出。最后,氣體的調整由插入部件78和套86來進行,套86至少在插入部件78之下部分地參與,這是為了從穿孔的噴射盤21噴射出的燃油的處理得到改進的目的。例如,向下游變寬的錐形混合噴射孔89設置在插入部件78中,以使其中心地并與閥的縱向軸線2同軸地延伸。
作為插入部件78完全夾緊的結果,軸向間隙量永久地設置在穿孔的噴射盤21和插入部件78的上端表面90之間,所述上端表面90面對著穿孔的噴射盤21,所述軸向間隙量相應于所形成的環形氣體通道的軸向延伸。環形氣體通道91的軸向延伸的量形成了用于從環形通道82流入的氣體例如處理的空氣的調整截面部分。環形氣體通道91用作向由穿孔的噴射盤21的噴射孔25排出的燃料供應氣體,并用作氣體的調整。由氣體進入導道72、套86的噴孔87、流通導道80以及環形導道82所供應的氣體,穿過窄的環形氣體通道91流入到混合噴射也89,并在此碰撞徑由例如四個噴射孔25排出的燃油。作為環形氣體通道91的小的軸向延伸的結果,供應的氣體被急劇地加速并將燃油特別細地霧化。所用的氣體例如可以是抽吸空氣,該抽吸空氣由在內燃機的抽吸管中的風門葉片分出來,也可是由附加的鼓風機輸送的空氣,還可以是內燃機的重復利用的廢氣,或者是廢氣和空氣的混合氣。
在插入部件78中的混合噴射孔89具有如此大的直徑,即使得由穿孔的噴射盤21的噴射孔25噴射出的上游的燃油與來自環形氣體通道91的氣體為了更好的處理而垂直正交地碰撞,燃油能夠從插入部件78的混合噴射孔89中穿過而不受阻礙地噴射出。
從插入部件78的混合噴射孔噴出的燃油/氣體混合物在下游直接地與霧化篩網50g相碰撞,該霧化篩網50g例如固定地鑄在或用其周邊區域60鑄于插入部件78的下邊93上。這保證了已由氣體處理過的燃油完全地與霧化篩網50g相碰撞,處理的質量進一步增加。位于插入部件78下端的混合噴射孔89的直徑這樣設置,例如,如霧化篩網50g的與周圍區域60處于同一平面的凸起51的最大直徑一樣大。盤狀的霧化篩網50g又制成在流動方向上為凹形,并且,以其最下部區域56在軸向上凸伸而位于氣體環繞體70之內,例如直到氣體環繞體70的凸肩74的范圍。然而,在該典型實施例中,形成在氣體環繞體70的下游端的凸肩74以其肩端94比霧化篩網50g更進一步地位于下游,這與前述實施例的帽端58的情況相類似,因而,對于機械作用的保護被保證了。
由氣體環繞的具有下游霧化篩網50h的另一實施例示于圖12中,其只作為基本的圖示而被理解。如與在前述的典型實施例中一樣,閥座支架1在其下游端至少部分地在徑向和軸向上由臺階的同軸的氣體環繞體70所包圍。氣體環繞體70的軸向部71圍繞著閥座支架1的下游端并具有用于供應氣體的徑向間隙,因而就獲得了環形的氣體進入導道72。臺階的插入部件78′至少部分地設置在穿孔的噴射盤21的下游的閥座支架1的內部,例如,該插入部件78′被夾緊在或焊接到縱向孔3中的閥座支架1的內壁。為了保證氣體流入到由穿孔的噴射盤21噴出的燃油中,軸向延伸的氣體進入導道72與環形的徑向延伸的流通導道80相鄰連,該流通導道80在插入部件78′或氣體環繞體70安裝后位于插入部件78′的下端的徑向延伸部79與閥座支架1的下游端面70之間,氣體通過該流通導道徑向地流動。其后,如圖12中箭頭所示,氣體向上游軸向地流入到例如四個中間通道82′,該中間通道82′位于插入部件78′的同軸的軸向插入部95和閥座支架1的縱向孔3的壁之間直到環形空間96,該環形空間96形成在穿孔的噴射盤21和插入部件78′的部分83以及軸向插入部件95之間,該部分83截錐形地向上游傾斜。在四個中間通道82′的外側,插入部件78′以其軸向插入部95例如通過夾緊的方式支承在縱向孔3的壁上。
氣體環繞體70用環形部84壓抵插入部件78′,插入部件78′又用其面對穿孔的噴射盤21的上端面壓抵穿孔的噴射盤21,因此,插入部件78′除了被固定在縱向孔3的壁上的位置以外,還具有額外的固定。這也保證了來自氣體進入導道72的氣體通過流通導道80完全進入到空間96。在插入部件78′的截錐形傾斜的部分83中,例如設置有四個用于氣體的斜交地徑向延伸的供應導道98,其彼此等距離地設置,也就是說每個導道98位于與另一個相差90°的位置上。這些供應導道98構成環形空間96與錐形設計的混合噴射孔89之間的連通,該混合噴射孔89中心地延伸、與閥的縱向軸線2同軸,并且向下游變大。在插入部件78′的徑向部79的軸向范圍,具有較小外徑的插入部件78″例如通過閉鎖或夾緊而插入在凹陷99中,該凹陷99設置在插入部件78′的下游端。霧化篩網50h能夠被夾緊在凹陷99中并位于插入部件78′和插入部件78″之間。
插入部件78″同樣也具有中央的、與閥的縱向軸線2同軸的噴孔100,該噴孔100延續混合噴射孔89的錐度,并且具有凸起51的霧化篩網50h位于該噴孔100中。因此,只有霧化篩網50h的周圍區域60被夾緊在插入部件78′和78″之間。
供應導道98用于向通過穿孔的噴射盤21的至少一個例如為四個噴射孔25而排出的燃油供應氣體,并用于調整氣體。供應的氣體在供應導道98中被加速并在混合噴射孔89中碰撞燃油。供應導道98是以這樣的方式被正確地定向的,即這些供應導道98的假想的延伸部分在霧化篩網50h的中心,也就是說在最低區域56相遇。這樣,從噴射孔25噴出的燃油碰撞在最低區域56會聚的燃油,此外,氣體也完全流入到該碰撞區域56。結果,燃油被特別細地霧化。從噴射孔25噴出的燃油射流能夠被瞄準直接到達霧化篩網50h的中央,作為平行的燃油射流能夠達到最低區域56的外部區域,或者,作為偏折的燃油射流,到達霧化篩網50h的凸起51的邊緣區域。供應的氣體不必必須流向霧化篩網50h的中央,也可以被引向凸起51的其它區域,例如,到達霧化篩網50h上的燃油的碰撞區域。具有凸起51的霧化篩網50h以這樣的方式被成形,例如,霧化篩網50h不向下游凸伸而超出插入部件78′和78″。具有兩個插入部件78′和78″的這種設計的優點是霧化篩網50的更換,不同的霧化篩網例如在凸起形式或網眼寬度不同的霧化篩網能夠在很短的時間內完成更換。
另一個實施例示于圖13中,其以位于霧化篩網50i下游的氣體供應為區別持征,與圖2所示的典型實施例相類似,這里,也設置有形成在噴射閥下游端的防護帽40。防護帽40的固定連接也同樣進行,例如通過卡扣連接而連接到閥座支架1上,當防護帽40以其連續的內帽區域66抵靠在閥座支架1的下游端面76時,所述卡扣連接起作用,霧化篩網50i也用其周圍區域60鑄于防護40的內帽區域66中。鑄于防護帽40中的霧化篩網50i也同樣以盤狀的形式在流動方向上凹形地凸起,并且例如由不銹的金屬制成。
霧化篩網50i通過一定量的回縮收縮進防護帽40中,也就是說,防護帽40的帽端58限定了噴射閥的下游,而霧化篩網50i的最下部區域位于較上游處。防護帽40也被設計成防護皇冠的形式,例如其具有四個軸向延伸的防護齒尖62。在防護齒62的對稱設置中,每個防護齒尖相對于另一個位于相差90°的距離處。防護皇冠也為噴射閥的改進的滴落特性提供了優點。
在圖13所示的典型實施例中的防護帽40不再形成用于容納密封環41的環形槽75的徑向壁,其部分地限定了用于氣體供應的環形氣體進入導道72。事實上,在其下游端,閥座支架1和防護帽40至少部分地在徑向和軸向被臺階的同軸的氣體環繞體70所包圍。在穿孔的噴射盤21的延伸的徑向區域,氣體環繞體70被設計成具有軸向延伸的筒狀部71。該軸向部71圍繞著環形的帽端部102,借助于該帽端部在閥座支架1上的卡扣連接完成,該帽端部完全位于與防護齒尖62在軸向上相反,并且具有軸向間隙,其用來向在霧化篩網50i上霧化的燃油供應氣體。氣體環繞體70的在軸向部71相對于防護帽40存在徑向間距的結果是環形氣體進入導道72形成了。
軸向延伸部71在其下游端具有徑向向外伸出的臺肩74,其這樣獲得,即在氣體環繞體70的外圓周上加工成部分地徑向地形成的凹陷,以便形成用于密封環41的環形槽75,特別是在軸向范圍,氣體進入導道72完全在氣體環繞體70之內延伸。氣體環繞體70和防護帽40在臺肩74的區域,例如通過焊接成粘接彼此固定地密封地相連接。這保證了在內燃機的抽吸管的方向沒有氣體從氣體環繞體70和防護帽40之間滲漏出來。
在帽端部102或具有鑄入的霧化篩網50i的周圍區域60的帽區域66與防護帽40的防護齒尖62之間設置有例如四個徑向斜交地延伸的用于供應氣體的供應導道98′,其起始于氣體進入導道72的下游端,其被導引向霧化篩網50i,并終于背對著穿孔的噴射盤21的霧化篩網50i的側邊的防護帽的內壁63。例如彼此相差90°的距離而形成的供應導道98′以這樣的方式被導向,即它們的假想的延伸部,最好是這些供應導道98′的中心線的假想延伸線大約在霧化篩網50i的中央,也就是說在霧化篩網50i的最低區域56相遇。對于供應導道98′的導向的另一種可能性是其假想管伸部分完全在霧化篩網50i的這樣的點上相遇,即在這些點上,來自穿孔的噴射盤21的噴射孔25的每股射流碰撞霧化篩網50i的凸起51的內篩網表面55,這也就等同于例如切向接觸。穿過氣體流通導道72流動的氣體在供應導道98′中被加速,然后,至少部分地碰撞凸起的霧化篩網50i的外篩網表面。當氣體碰撞霧化篩網50i時,氣體被渦動,一方面部分地進入霧化篩網的內篩網表面55,另一方面,在霧化篩網50i的外面沿著霧化篩網50i的最低區域56的方向流動。供應導道98′還能以這樣的方式被導向,即氣體只在霧化篩網50i的下游與從霧化篩網50i中噴出的燃油霧碰撞。
燃油霧化的進一步改進是通過位于霧化篩網50i下游的這種氣體供應而達到的。此外,本發明還特別是成本有利的,因為供應導道98′以非常簡單的方式設置在防護帽40中,環形的氣體通道被完全省去了。盡管被氣體環繞,要求的燃油射流角被大大地維持,因為燃油的周圍并不完全被從供應導道98′噴出的氣體所包圍。
圖14、15和16僅是表示圖13所示的用氣體的供應導道98′的相對于投影的噴射孔25′的趨向的可能情況的基本圖示。在圖14所示的典型實施例中,供應導道98′被設計成兩對導道,這兩對導道在斷面尺寸上不同,因而,完成不同強度的氣體供應,這又使燃油的射流形式得到了精密的控制。每一對導道均由兩上彼此相對距180°的導道98′構成,所有的導道的每一個都在兩個投影的噴射孔25′之間延伸。這兩對導道不僅可在斷面尺寸上不同,而且還可在斷面形式上不同,例如,可以是圓形、方形或卵形。箭頭表示氣體和燃油的流動方向。在雙射流閥中,通過不對稱的氣體量的分布,雙射流特征能被產生、維持或被非常有效地加強。這兩對導道也能被不對稱地設置在防護帽40的周圍方向上的供應導道98′很好地代替,還能相對于閥的縱向軸線2改變其傾斜角度。圖15表示另外的典型實施例,其中,供應導道98′以這樣的方式導向,即它們的假想延伸部分與投影的噴射孔25′相遇,或與霧化篩網50i上的燃油的會聚點相遇。
穿孔的噴射盤21的噴射孔25的傾斜被用于氣體的供應導道98′破壞成兩股射流的結果,錐形的燃油射流獲得了,因而,直接存在于霧化篩網50的單個燃油射流以有利的方式被分成兩個燃油射流,例如每一燃油射流由原來的單個燃油射流的一半的量構成。在投影的噴射孔25′處的箭頭表示燃油被從供應導道98′分開。
根據本發明的具有霧化篩網裝置的燃油噴射閥的另一個典型實施例示于圖17中。事實上,為了進一步改進霧化質量或者為了最佳射流形式的控制,多個霧化篩網被順序串聯,這里為霧化篩網50i和50j。霧化篩網50i和50j例如能被設計成彼此相距固定的距離,也就是說,它們基本上是平行的。周圍區域60在防護帽40中的鑄造例如在一個加工步聚中進行。除了用每個霧化篩網50i和50j的周圍區域60鑄造外,霧化篩網50i和50j還可設置有單獨的夾緊環52,例如如圖1所示,并且一個疊在另一個之上,或者類似于圖12所示的插入部件78″,借助于插入部件78′在防護帽中一個插入于另一個之后。為了這一目的,防護帽40可以便利地制成多個部分。在所有的典型實施例中,霧化篩網50與防護帽40能夠被用作可更換處理的安裝,其能被安裝于大部分種種類型的噴射閥中。
同時,霧化篩網50i的周圍區域60能夠被設置在供應導道98′的上游,霧化篩網50j能被設置在供應地道98′的下游,因而,氣體完全供應到兩個霧化篩網50i和50j之間。其它的未示出的典型實施例能夠通過變化篩網織物的寬度,霧化篩網50的數量以及供應導道98′相對于霧化篩網50的設置而獲得。供應導道98′能夠以這樣的方式被很好地設計,即氣體流入最后一個霧化篩網50的下游和\或第一個霧化篩網50的上游和\或兩個霧化篩網50之間。
圖18和19以舉例方式示出了霧化篩網50的交織的可能的類型。這樣,在圖18中示意性地示出霧化篩網50具有方形的網眼,而在圖19中的霧化篩網50中,兩層或多層的編織板彼此偏置地設置。從圖20和21中可清楚地看出,網眼寬度能夠進行變化。這樣,為了在整個區域適應霧化質量,圖20中的霧化篩網50的篩網薄片的織物趨向中間是緊密的,而在圖21中,霧化篩網50的織物向著篩網的外部區域變密。然而,確保網眼寬度不短于0.1mm是必要的,因為,否則的話,太多的燃油會會聚在霧化篩網50的至少位于一個凸起51的區域,因而又必然引起霧化質量的損害。最好的霧化結果是在網眼寬度≥0.2mm時獲得的。
圖22表示穿孔體形式的霧化篩網50,其在整個面積上具有小孔,或者具有相同或不相同截面尺寸的噴孔。圖23所示的霧化篩網僅具有縱長的網眼,該霧化篩網僅在其邊緣被霧化篩網50的周邊所限定。這種形式的設計是通過很接近的彈性的線而完成的,該彈性的線例如由不銹的金屬制成的。這些特定形式的篩網的優點是除了很好的霧化以外,還能產生全新的射流形式。霧化篩網50還能用半導體材料制成,例如硅薄片,根據圖18至23的霧化篩網50中的網眼或孔能夠被侵蝕而成。
除了編織類型和網眼寬度的變化,對于篩網織物或篩網薄片的設計還有其它的可能性,這不能從圖中看出。例如編織材料也可能用圓形、橢圓形或方形截面,這取決于所提出的要求。特別適合作織物材料的是不銹的金屬也可以是疏水性的特福龍(Teflon),其可防止在低于-40℃的溫度結冰,還可以是PTC材料、也就是說,其具有正的電阻/溫度系數,該電阻在加熱下增加。雙金屬的篩網具有以下優點,即霧化篩網的幾何結構例如凸起的形狀能夠以要求的方式、在不同的工作溫度、為了取決于操作點的射流角的變化而進行變化。
圖中沒有示出這樣的霧化篩網,即它們不能在噴射流閥中相對于閥的縱向軸線2以直角進行安裝,也就是說,它們具有傾斜的位置,以便能夠產生不對稱的射流類型或者最佳地噴射到內燃機的彎曲的抽吸管中。為了達到燃油的最佳的霧化質量,霧化篩網50至少具有一個在燃油的流動方向看到的凹形的凸起,為了確切地防止結冰,為了防止在噴射閥內部的硫酸鉛的堵塞和沉積,使用這樣的霧化篩網可能是方便的,即該霧化篩網是很大的平面、錐形的或在燃油的流動方向上看是凸形的凸起。
圖24和隨后的附圖至少部分地示出了作為其它典型實施例的噴射閥形式的閥,其用于具有根據本發明的霧化篩網50的混合加壓火花點火型內燃機的燃油噴射系統,該噴射閥盡管在設計形式上,特別是在閥門頂針5、閥封閉體7及閥座體16的區域,不同于所述的特別是圖1至17所示的噴射閥,但是一點也不建議排除根據本發明的特別是所示類型的閥中的霧化篩網50的使用。因而,所有上述的及所示的霧化篩網50的設計都能被用來或安裝在大部分的各種噴射閥上。特別是圖24所示的噴射閥在本質上已被了解,因而,不再做更詳細的解釋。
盡管圖23之后的附圖中所示的所有典型實施例特別是在這些地方被區別,即燃油的調節和處理設置有明顯的空間的分離,即其是通過設計成霧化器裝置105的延伸元件按照結構條件而完成的。霧化器裝置105基本上由套筒狀縱長間隔體106和霧化篩網50構成的,該霧化篩網50例如在背對著具有至少一個噴射孔25的穿孔的噴射盤21的下游端,從流動方向上看是凹形地凸起的。其目的是,通過具有在固定安裝位置的噴射閥的霧化器裝置105,使燃油霧化的點處在內燃機的抽吸管的空氣流中的理想位置,并以此降低或防止抽吸管或吸氣管中壁膜的形成,其結果,廢氣排放特別是HC的比例明顯減少由此達到了。
噴射閥具有作為閥殼的一部分的噴嘴體108,其在下游端延伸,該噴嘴體108的下游端構成閥座體16。形成在噴嘴體108中的是臺階的導孔15,其與閥的縱向軸線2同軸地延伸,其中設置有閥門頂針5和閥封閉體7。該噴嘴體108的導孔15在其面對霧化器105的一端具有固定的閥座面29,其在燃油的流動方向上截錐形地傾斜,閥封閉體7也同樣截錐形地傾斜,從而形成了座閥。穿孔的噴射盤21支承在噴嘴體108的下端表面17,所述下端面17面對著霧化器裝置105,噴射盤21例如通過由激光焊接而形成的焊縫固定地連接到噴嘴體108上。穿孔的噴射盤21例如具有噴射孔25,當閥封閉體7被提升時,燃油從該噴射孔25流過閥座表面29并被噴射到霧化器裝置105中。
套筒狀的間隔體106例如具有臺階的設計,因而,其部分地在軸向直接圍繞著噴嘴體108的端部,所述端部被設計成閥座體16。間隔體通過徑向延伸的肩部109以輕微的角度支承著穿孔的噴射盤21。降低了間隔體106的截面的肩部109導致了間隔體106在穿孔的噴射盤21的下游的直徑小于閥座體106的外徑。從肩部109開始,間隔體106延伸到未示出的抽吸管中,也就是說,在下游方向,例如具有固定的直徑。在間隔體106的背對著霧化篩網50的端部,所述間隔體106以這樣的方式成形,即其徑向地延伸,然后共同地形成環形槽,該槽中容置用來封閉相對抽吸管的密封環41。作為適合的將間隔體106固定于噴嘴體108的可能性,例如可釋放的插鎖、卡扣或夾緊連接是合適的,為此,槽或升起部分相應地設置在噴嘴體108上。
為了防止擾動弄濕間隔體106的內壁110,噴射閥必須噴射徑向很窄的盡可能小的開口角的燃油射流,也就是說所謂的“鉛筆形”射流。這種鉛筆形射流例如能夠通過具有中央噴射孔25的穿孔的噴射盤21或圖24所示類型的閥產生。孔111設置在穿孔的噴射盤21的下游,但位于面對噴射盤21的間隔體106的上部,孔111例如對稱地設置在間隔體106的圓周面上。從孔111進入的空氣射流以這樣的方式被引導,即它們不能指向霧化篩網50。特別地,孔111位于比靠近霧化篩網50更靠近噴射孔25處。例如被設計成長孔、槽或圓孔,間隔體106上的兩個至八個孔111,接著允許空氣流平行于間隔體106中的燃油射流。事實上,作為燃油射流從噴射孔25噴出的結果,抽吸管中的空氣按照水射流泵的原理被抽吸到孔111。否則負壓就出現在間隔體106中的穿孔的噴射盤21的下游,因而也就會使空氣在間隔體106內從霧化篩網50倒流至噴射閥或者燃油射流的渦流因而避免了。空氣在間隔體106中的倒流將導致嚴重的不利而用燃油弄濕內壁110。當噴射閥關閉時,燃油的隨后的滴落就能通過這種手段大大地防止。圖24所示的典型實施例是特別有利的,因為具有間隔體106的霧化器裝置105作為其簡單設計的結果,能夠被成本--效益地生產并安裝在噴射閥上,毫無問題地完成所有要求的功能。
圖25、26和27示出了各種不同的安裝于間隔體106的霧化篩網50的典型實施例,圖25僅表示了圖24中的霧化篩網區域的放大圖。有利的是,在間隔體106由塑料制成的情況下,霧化篩網50在間隔體106通過注射模注而生產的過程中直接共同地注射而成。根據間隔體106和霧化篩網50所用的材料(例如也是金屬),其它的組裝方法,例如,焊接、釬焊或粘接,都能被采用。如圖25至27的示,例如間隔體106和霧化篩網50有少量的軸向重疊,間隔體106部分地圍繞著霧化篩網50。
圖26和27示出了兩個典型實施例,其中,間隔體106不具有恒定的直徑,而分別正錐形和負錐形地延伸,也就是說,向著霧化篩網50分別具有漸寬和漸縮的形狀。其截面在整個間隔體的軸向變化是可能的,而無論何時,燃油都被防止碰撞內壁110。霧化篩網50能夠被用來成形將被噴射的燃油噴射,因而其具有不同的幾何結構設計,具有不同形狀的凸引51,圖25至27以舉例方式示出了其中的三種形式。根據間隔體106的幾何結構,霧化篩網50具有實際上有些漸縮的凸起51(圖26)或者具有被中間的內篩網肋65所分開的兩個凸起51(圖27)。后一種形式對于內燃機的兩個進口閥的噴射是特別合適的。此外,根據圖27所示的典型實施例,凸起51也能被做成環形而完全圍繞著內篩網肋65。
調節和處理的空間分離對這些實施例來說是基本的。調節通過穿孔的噴射盤21來完成,而處理則由霧化篩網50完成。燃油以高速的鉛筆型射流由距霧化篩網50相距5~50mm的典型距離從調節的穿孔的噴射盤21離開,其不被明顯地減速和偏折,由霧化篩網50完成的已經描述的燃油的良好處理被維持。用同樣類型的噴射閥,對于每個內燃機和每個抽吸管來說,借助于在寬度極限內的合適的間隔體的長度,理想的處理位置能夠被發現。而駕駛質量要保持同樣的,燃油的消耗增加、排放增加、冷起動和加速濃縮能夠被大大地降低,這是由于作為霧化器裝置105的結果抽吸管中壁膜的形成大大減少或者被防止。
圖28表示了噴射閥的又一典型實施例,按照設計和技術原則其相應于圖24所示的噴射閥,其同樣也具有霧化器裝置105,通過該霧化器裝置105,作為間隔體106的結果,根據本發明的霧化篩網50形成在距調節點一個明顯的空間距離處。圖示的典型實施例以簡化的形式表示了試驗的組裝,其主要是為了解釋技術原則,其也能很好地被做成,根據結構而區別于這種設置。
在該典型實施例中,霧化器裝置105不僅由間隔體106和霧化篩網50構成,而且還由氣體引導元件113構成,該氣體引導元件113徑向地圍繞著閥座體16并在穿孔的噴射盤21的上游和下游軸和地延伸。該氣體引導元件113特別是在這一方面是有區別的,即在間隔體106中保證了燃油的環形氣體供應,該燃油從至少一個噴射孔25噴出。在圖28所示的典型實施例中,氣體供應是這樣的,即通過氣體連接管115,外部的空氣假如合適的話由來自內燃機的廢熱加熱,或主動加熱,或者廢氣流進到上部的環形氣體分布器116,氣體由此通過,并經過與閥的縱向軸線2平行的軸向延伸的窄的流通通道117進入到第二個下部的環形氣體分布器118,其例如位于穿孔的噴射盤21的下游,從這里氣體經過例如斜交地延伸的徑向孔119進入(氣體導入)間隔體106中。兩個氣體分布器116和118在此情況下僅僅是可選擇地設置。在這種試驗安裝的形式中,氣體引導元件113具有兩個內螺紋,噴射閥螺入該螺紋中,通過設置在噴嘴體108的外螺紋從一邊螺入,而間隔體106從另一邊螺入,因而,氣體引導元件在噴射閥和間隔體106中也用作連接元件。
通過調節的噴射閥,燃油以鉛筆形射流(射流角≤10°)被噴射到間隔體106中。套筒形的間隔體106以這樣的方式確定尺寸(長度和直徑),即使內壁110不被燃油射流而直接弄濕。氣體從下部的氣體分配器118通過徑向孔119或通過小管或未示出的膜片進入到間隔體106中,以這種方式,特定的穩定的氣流便獲得了。
一些氣體也能被引入到面對著霧化篩網50并位于抽吸管側邊的間隔體106的部分,例如通過未示出的間隔體106的雙壁特征,以這樣的方式氣體以由氣體環繞的形式起作用,其改善燃油的霧化質量(減小微滴的尺寸)。在間隔體106中由氣流鄰接的燃油射流當其碰撞霧化篩網50時被霧化。通過霧化篩網50的氣流帶著殘余的燃油微滴(未被霧化篩網噴射),這樣,就導致了明顯改進的排放和處理特性,特別是在低的抽吸管的壓力下。通過類似設計的氣體供應,燃油射流能夠在霧化篩網處理的上游和下游被額外地整形,(例如,橢圓形的射流型、不對稱的量分布)。
為了在間隔體106中來自徑向孔119的氣體的最佳導引,能夠最佳地設置氣體導向插件120,其通過軸向延伸的套筒122,用于氣流的偏折及氣體的軸向流出。氣體導向插件120的軸向套筒122在其上游端例如并入徑向延伸的邊緣區域123,其至少部分地通過間隔體106被壓抵于穿孔的噴射盤21,其結果就排除了氣體導向插件120的滑脫。氣體導向插件120以這樣的方式確定其長度和直徑的尺寸,一方面,不使內壁110被從穿孔的噴射盤21噴出的燃油弄濕出現,另一方面,從徑向孔119流入的氣流被導引。與圖24至27所示的典型實施例相比較,霧化篩網50例如可以通過粘接、焊接或插鎖的方法固定到間隔體106,霧化篩網位于后者的下端的外凹缺125中,或者霧化篩網50也能被鑄于所述間隔體106上。
通過圖28所示的氣體導引元件113,這樣設置霧化篩網50是可能的,即其位于從穿孔的噴射盤21的明顯大于50mm(例如高達100mm)的距離處,并毫無問題地達到與圖24所示的噴射閥同樣的定位效果。作為氣流的結果,燃料射流不被減速或只被減速到較小的程度。其后,較高的動能就導致較好的霧化。假如熱氣被使用,例如廢氣、由來自內燃機中的廢熱加熱的空氣或通過附加的電加熱而加熱的氣體,霧化篩網50、間隔體106的內壁110以及燃油射流的加熱就出現了,在處理中,點火的燃油的汽化就因而提供了額外的改進。
圖28之后的所有的典型實施例是圖24至28所示的具有霧化器裝置105的噴射閥的變化、變形及改進。參照圖24至28的描述的功能性原則基本上被保留了。因而,在此不需要再對噴射閥及間隔體106進行更詳細的說明。所有這些進一步的典型實施例中的決定性的特征是燃油的調節和處理的分離,這是借助于由間隔體106和霧化篩網50而構成的霧化器裝置105而達到的。這些種種的裝置中能夠被設置成具有或沒有氣體引導。此外,射流形成元件例如就象射流分配器68也能被包全。其結果,特別是在四個閥的發動機中,燃油的分布能夠適應預定的抽吸管的幾何結構。
圖29中所示的典型實施例的霧化器裝置105特別是在間隔體106上不同,該間隔體106被制成雙壁。在間隔體的內壁和外壁之間,例如具有兩個半圓形的軸向延伸的內部空間127,其一直延伸到霧化篩網50為止,其確保了通過排射出的氣體使燃油在霧化篩網50的下游直接被氣體環繞,因而,微滴尺寸的進一步減小及改進的霧化便達到了。與圖9中的分離肋68a相類似,位于間隔體106之內的射流分配器68設置在霧化篩網50的最下部區域56的上游,該射流分配器68橫穿過間隔體106并具有例如圓形的截面。該射流分配器68具有已經描述的將燃油破壞成沿著不同方向的功能,其也能具有其它的未示出的截面。圖30是沿圖29中XXX--XXX線的截面圖,其示出了射流分配器68的工作,該射流分配器例如固定在間隔體的形成在兩個內部空間127之間的區域區域128上。最后,燃油的射流形式能夠受內部空間127的變化的尺寸(弧長及寬度)影響。
除了被霧化篩網50的環繞以外,同樣還設置有氣體引導,其用于已經解釋的燃油排放特性的改進。霧化器裝置以這樣的方式設計,即間隔體106的內壁不直接到達穿孔的噴射盤21,相反形式的特定的環形流入通道130位于間隔體與穿孔的噴射盤21之間。氣體能夠從下部的氣體分布器118流出,軸和地進到內部空間127,以及大量地沿徑向直接由穿孔的噴射盤21的下游進到環形流入通到130。最后,由環形流入通道130流動的氣體,也能為被氣體環繞的燃油提供一些環繞,然而,這僅在套筒形的間隔體106之內起作用,并且存在于除了在霧化篩網50處燃油被氣體環繞。
圖31和32中的典型實施例不同之處在于,除了間隔體106的雙壁特征及由此形成的內部空間127以外,用于被氣體環繞的縱長的氣體管131直接設置在內壁110上,該氣體管131基本上具有間隔體106的長度。從氣體分布器118開始,氣體導入又通過環形流入通道完成,直接進到間隔體106的套筒中,在霧化器50的被氣體的環繞可能被來自氣體分配器118、兩個部分管131′的氣體首先形成,該兩部分管131′相對于閥的縱向軸線2傾斜地延伸,并連接而形成氣體管131,該氣體管131軸向地延伸直到霧化篩網50為止。圖32作為沿圖31中XXXII--XXXII線的截面圖,示出了靠近霧化篩網50的氣體管131的工作情況。在背對著部分管131′的端部,氣體管被制成U形。其延伸到凸起51的最下部區域56,并拱型地在對邊向上延伸,并輕微程度地在穿孔的噴射盤21的方向軸向延伸。氣體管132的該端區132是封閉的,并具有與葉片狀的平滑的射流分配器68的軸向延伸相應的軸向長度,該分配器68橫向地穿過霧化篩網50的凸起51而延伸。氣體管131以特別的方式嵌入霧化篩網50的凸起51的區域中的射流分配器68中。由射流分配器68分配的并且尤其是由霧化篩網50處理的燃油通過來自氣體管131的氣體被直接射到霧化篩網50的下游,并且被特別細地霧化成很小的微滴。此外,氣體還有進一步的作用,即將由射流分配器68預定的兩股射流帶走。
圖33和34示出了僅作了輕微變形的典型實施例。在該實施例中,氣體管131也同樣沿著內壁110軸向地延伸,例如直到霧化篩網50開始為止,然后以彎折的形式例如以直角彎折橫穿過間隔體106直到間隔體106的對側為止。氣體這131的端部區域132就被做成相對水平的并垂直于閥的縱向軸線2,其特別地直接作為射流分配器68的形式。同樣也具有例如圓形截面形狀的氣體管131因而在其端部區域具有三角形的截面形狀,其允許射流分配。在背對著穿孔的噴射盤21的下端,該端部區域132又被以這樣的方式設計,即氣體通過流出孔135能夠向下游流出。在這種情況下,已經在霧化篩網50的上游與燃油相接觸的氣體,比減小燃油的微滴尺寸能更好地改進燃油的排放特征。
示于圖35的閥的典型實施例具有間隔體106和霧化篩網50,其大大地相應于圖29中所示的閥。圖35僅僅是要示出通過在霧化器裝置105上的個別的小的模數的增加或省略,替換的差異性是可能的。相對于圖29的僅有的差別將在以下提到。氣體導入由徑向孔119完成,其作為下部氣體分布器118和間隔體106的內部之間的連接管。在穿孔的噴射盤21的區域中沒有設置環形的流入通道130,但是,作為替代的是,作為氣體導引插件120安裝的結果,霧化器裝置105密封地抵靠在穿孔的噴射盤21上。此外,來自氣體分配器118的氣體軸向地在間隔體106的兩個壁之間沿著霧化篩網50的方向流動。這種裝置能夠被設計成帶有或不具有射流分配器68。
在圖36所示的霧化器裝置中,以完全如圖29中的同樣方式,設置有兩個不同的氣體流,其大約是延伸越過間隔體106的長度。從氣體分布器118開始,一部分氣體通過環形流入通道130直接在穿孔的噴射盤21進入間隔體106的內部,另一部分氣體例如通過由雙壁特征構成的兩個內部空間127流入。然而,內部空間127已經終止于霧化篩網50的上游。特別可能的是,此時霧化篩網50固定于間隔體106的外壁上。仍在霧化篩網50的上游由內部空間127流出進到間隔體106的氣體具有的速度不同于從間隔體106的內部流出的氣體的速度,因而,當它們彼此相遇時,作為不同流動方向的結果,擾動也會出現。特別是當不要求射流分開時,這個解決方法適合于改善燃油的霧化。
在圖37中的典型實施例中,已知的間隔體106的壁上的徑向孔119以及氣體導向插件120保證了在間隔體106的很大一部分上沒有內壁110的被弄濕發生。文氏管137設置在面對霧化篩網50的間隔體106的下游端內。文氏管137的作用是,甚至是在霧化篩網50的燃油的霧化和處理之前,保證燃油和氣體的良好的內部混合。在文氏管137中加速的這種燃油/氣體的混合增加了燃油的處理質量。例如,圓錐形或棱錐形的位于霧化篩網50的凸起51中的射流分配器68能夠被選擇性地設置。
圖38示出了一個很簡單的霧化器裝置105的實施例。該實施例的基本特征是,總的來說,沒有氣體導入,而只有抽吸管的空氣按照水射流泵的原則通過孔111的抽吸,以及其后的與環境的壓力平衡,避免了間隔體106的內壁的弄濕,射流分配器68以肋狀形式橫穿過間隔體106而延伸,例如在后者面對霧化篩網50的端部延伸。
圖39、40和41示出了一些可以設想的霧化篩網50的替換,其不同于所述的與霧化器裝置105相連的、具有均勻的網眼寬度的盤狀的霧化篩網50。圖39中所示的霧化篩網50以不具有恒定半徑的凸起51而區別。該凸起51被做成大致扁平一些。具有例如尖葉片形的射流分配器68直接安裝于霧化篩網中50中,例如位于其最下部區域56。圖40示出了兩件霧化篩網50的例子,其中使用了不同的篩網材料,例如,在最下部區域56及凸起51的其它區域。多個部件的霧化篩網50能夠通過多種篩網部件的注射模注在一個操作過程中很簡單地生產出。圖41示出了具有網眼寬度部分變化的霧化篩網50的頂視圖,其例如用同樣的篩網材料而構成整個篩網。這里,霧化篩網50具有中間的肋狀網區139,其例如以很窄的條形穿過整個凸起51而延伸。該內部的篩網區139在兩側被外部的篩網區140所圍繞,因而霧化篩網50由三部分構成。內部篩網區139比外部篩網區140設計成具有較大的網眼基本上是有利的。一些燃油射流的形成僅通過使用不同網眼寬度的霧化篩網50已經能夠達到了,并且導致不同的霧化特性。此外,如果燃油的蒸發殘渣保留在霧化篩網50上,根據已討論的堵塞問題,網眼寬度的變化被證明是有利的。這些沉積物例如在細網眼的外部篩網區140能夠很容易地受到限制,而在中間的篩網區139保持自由。
圖42和43表示了兩個要求的燃油的射流分配的特定的情況。例如,為了向內燃機的兩個進口閥噴射,用兩個分離的盤狀的霧化篩網50(圖42)是合適的,該霧化篩網50直接固定到間隔體106的下游端,并且彼此被射流分配器68所分開。射流分配器68直接從間隔體106的壁凸伸,并因而在霧化篩網50的區域提供必要的穩定性。除了間隔體106,在圖43的典型實施例中,設置有套筒狀的射流分配元件141,其主要在霧化篩網50的下游延伸,并固定地連接到間隔體106上。該注射流分配元件141例如在其下游端也具有實際上呈葉片狀的射流分配器68,其距離霧化篩網50有明顯的距離。射流分配元件141的長度能夠根據安裝條件和抽吸管的幾何結構進行變化,并且能夠選擇性地采用。位于霧化篩網50下游的射流分配器表示已被霧化和處理的燃油射流沿著不同的方向(例如,進到兩個閥中)被噴射。這種設置能夠隨時與氣體導入合并。
圖44所示的具有霧化器裝置105的閥特別由文氏管137而區別,該文氏管137安裝于間隔體106中并且已從圖137中被了解。然而,文氏管137現在以這樣的方式設置,即根據水射流泵的原理,抽吸管吸入的空氣在文氏管137最窄處通過孔111直接地流動。圓筒形的包含文氏管137的插入體143與間隔體106的內壁110的直徑相同的外徑。該管狀的插入體143例如壓入到間隔體106中。根據孔111的數量,例如同樣數量的橫向孔144設置在管狀插入體143中,通過該橫向孔144構成了從孔111到文氏管最窄的截面部分的連接。在間隔體106中位于文氏管137的最窄截面的軸向延伸的區域中形成的孔111有利地最大可能地使抽吸作用于氣體。
權利要求
1.一種用于燃油噴射閥的霧化篩網,其用于燃油處理,具有霧網薄片,其特征在于,篩網薄片具有區別于平面的薄片形狀的形式。
2.如權利要求1所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)以盤狀方式被做成凸起狀。
3.如權利要求2所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)具有多于一個的盤狀凸起(51)。
4.如權利要求1所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)由不銹的金屬、塑料、特福龍(Teflon)、PTC材料或硅制成。
5.權利要求1所述的霧化篩網,其中,霧化篩網(50)的篩網薄片具有大于或等于0.1mm的網眼寬度。
6.如權利要求1所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)被做成單層或多層。
7.如權利要求5所述的霧化篩網,霧化篩網(50)的篩網薄片的網眼寬度是不固定的。
8.如權利要求1所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)由雙金屬構成。
9.如權利要求1所述的霧化篩網,該霧化篩網(50)在其周圍至少部分地設置于夾緊環(52)中。
10.一種燃油噴射閥,用于向內燃機供應燃油或燃油/氣體混合物,具有閥縱向軸線,具有閥封閉部件,該閥封閉部件與閥座表面配合,具有至少一個噴射孔,以及設置在燃油噴射閥上的至少一個噴射孔下游的具有篩網薄片的霧化篩網,其特征在于,該霧化篩網(50)至少具有一個篩網薄片,該篩網薄片具有區別于平面的薄片形狀的形式。
11.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,該霧化篩網(50)在其周圍至少部分地設置在夾緊環(52)中,該夾緊環(52)夾持在閥座支架(1)和防護帽(40)之間,防護帽(40)安裝在燃油噴射閥的閥座支架(1)上。
12.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)以其周圍區域(60)鑄于防護帽(40)中,防護帽安裝在燃油噴射閥的下游端。
13.如權利要求11或12所述的燃油噴射閥,其中,防護帽(40)具有防護皇冠的形式,該防護皇冠具有背向燃油噴射閥的防護齒尖(62)。
14.如權利要求13所述的燃油噴射閥,其中,防護帽(40)的防護齒尖(62)比霧化篩網(50)的最下部區域(56)更凸伸向下游。
15.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)至少具有一個凸起(51)。
16.如權利要求15所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)至少具有兩個凸起(51),該兩個凸起(51)相對于閥的縱向軸線(2)對稱設置。
17.如權利要求15所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)至少具有兩個凸起(51),該兩個凸起(51)相對于閥的縱向軸線(2)不對稱地設置。
18.如權利要求15的述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)至少具有一個做成環形的凸起(51)。
19.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,射流分配器(68)一體地設置在霧化篩網(50)的上游和/或下游表面。
20.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,射流分配器(68)在霧化篩網(50)的下游延伸。
21.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,環形氣體通道(91)設置在至少一個噴射孔(25)和至少一個霧化篩網(50)之間,從至少一個噴射孔(25)噴射出的燃油從環形氣體通道(91)噴射出的氣體相撞,因而,燃油/氣體混合物撞擊霧化篩網(50)。
22.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,供應導道(98)形成在至少一個噴射孔(25)和至少一個霧化篩網(50)之間,氣體能通過該供應導道(98)供應,霧化篩網(50)位于插入部件(78′)中,插入部件伸進閥座支架(1)中,從至少一個噴射孔(25)噴射出的燃油與來自氣供應導道(98)的氣體相撞,因而,燃油/氣體混合物撞擊霧化篩網(50)。
23.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,用于氣體的供應導道(98′)在燃油噴射閥中以這樣的方式設置,即它們終止于背對著至少一個噴射孔(25)的霧化篩網(50)的側邊。
24.如權利要求23所述的燃油噴射閥,其中,供應導道(98′)以這樣的方式導向,即它們的假想延伸部分被導引至霧化篩網(50)的最下部區域(56)。
25.如權利要求23所述的燃油噴射閥,其中,供應導道(98′)以這樣的方式導向,即它們的假想延伸部分相切地與霧化篩網(50)的表面接觸。
26.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,至少兩個相串聯的霧化篩網(50)固定到燃油噴射閥上。
27.如權利要求11或12所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)與防護帽(40)一起形成可調換處理的裝置。
28.如權利要求10所述的燃油噴射閥,其中,間隔體(106)以這樣的方式設置在至少一個噴射孔(28)和至少一個霧化篩網(50)之間,即至少一個噴射孔(25)的區域的調整和霧化篩網(50)的區域的處理之間有明顯的空間分離。
29.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,間隔體(106)與霧化篩網(50)一起形成霧化器裝置(105)。
30.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,霧化篩網(50)設置在距至少一個噴射孔(25)為5至100mm的距離處。
31.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,間隔體(106)被做成套筒狀,在其面對至少一個噴射孔(25)的側邊,具有用于吸入氣體的孔(111)。
32.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,間隔體(106)被做成雙壁的,至少遍及其圓周的最大部分,內部空間(127)設置在兩個壁之間,氣體能通過該內部空間流動。
33.如權利要求28所述的燃油射閥,其中,射流分配器(68)與間隔體(106)形成一體。
34.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,比間隔體(106)具有較小截面的氣體管(131)基本上在間隔體(106)中軸向地延伸,并且僅在靠近霧化篩網(50)處具有流出孔(135)。
35.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,相對于間隔體(106)有縮減截面的文氏管(137)設置在間隔體(106)的內部。
36.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,氣體導引插件(120)設置在至少一個噴射孔(25)的下游的間隔體(106)的內部,并且至少具有一個主要軸向延伸的用于氣體的流出面。
37.如權利要求28所述的燃油噴射閥,其中,用于氣體流入的特定的環形流入通道(130),作為間隔體(106)的幾何結構的結果,形成在至少一個噴射孔(25)的下游。
全文摘要
一種燃油噴射閥,其具有霧化篩網(50),用于向內燃機供應燃油或燃油/氣體混合物,其特征在于,其可獲得特別高的霧化質量及優異的燃油處理質量。此外,霧化篩網(50)構成了在燃油噴射閥中的防止結冰、堵塞和化學物質沉積的防護置。具有盤狀的凹形凸起的霧化篩網(50)設置在從燃油的流動方向看的至少一個噴射孔(25)的下游。霧化篩網(50)以其周圍區域(60)鑄于防護帽(40)中,該防護帽(40)設置在燃油噴射閥的下游端。為了抵抗機械作用的防護,防護帽(40)的防護齒尖(62)比霧化篩網(50)的最下部分區域(56)更凸伸于下游。當燃油被噴射時,一部分量的燃油在該最低區域(56)會聚,并代表著比較穩定的液體量,其隨后與新燃油碰撞。這種設置允許燃油理想破碎而成為很小的微滴。
文檔編號F02M61/18GK1118181SQ94191240
公開日1996年3月6日 申請日期1994年12月20日 優先權日1993年12月21日
發明者馬丁·邁爾, 尤爾根·布赫霍爾茨, 尤爾格·海澤, 米夏埃爾·克拉斯基, 埃德溫·利貝曼, 克勞斯·維爾特, 馬蒂亞斯·托馬斯, 克勞斯-亨尼希·科恩, 尤塔·施特萊茨, 斯蒂芬·勞特爾, 克里斯托弗·登納林, 安瓦·阿比丁 申請人:羅伯特·博施有限公司
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