專利名稱：內(nèi)燃機噴油裝置的制作方法
已有技術本發(fā)明涉及一種依照權利要求1前敘部分的內(nèi)燃機噴油裝置。在一個這類的由申請?zhí)枮镻4414242.0的早期德國專利申請公開的噴油裝置中，高壓油泵將來自低壓油腔的燃油輸送到總高壓油腔，該高壓油腔通過高壓油路與各噴油閥連接，噴油閥伸入待供油的內(nèi)燃機燃燒室內(nèi)，其中由一在高壓泵上的壓力控制裝置將該共用蓄壓系統(tǒng)(公共通道)調整到特定的壓力上，因而與轉速無關，在噴油閥上可以通過待輸油的內(nèi)燃機的整個工作特性組合確定出噴油壓力。為對噴油閥上的噴油時間和噴油量進行控制，在高壓油路上分別裝有一電控節(jié)流閥，該節(jié)流閥利用其開啟和閉合控制噴油閥上的高壓噴油。
另外，公知的噴油裝置在高壓油路上有一限流閥，在出現(xiàn)漏油時限流閥應將高壓油路關閉，以便可以可靠地避免不能控制的漏油和伴隨的危險。為此，限流閥具有一個移動閥件，該閥件在高壓油路上的壓降大于一定值時，被流入的燃油在限流閥的順流側克服復位彈簧力密封壓在閥座上并將高壓油路關閉。
但這種公知的限流閥的缺點是，該閥僅在相應較大的漏油量時動作，所以較少量的漏油依然可以不被發(fā)現(xiàn)地溢出。
本發(fā)明的優(yōu)點與此相比，具有權利要求1特征部分的特征的本發(fā)明的噴油裝置的優(yōu)點是，對高壓油路上的較少量的漏油也可檢測到并導致通過某限流閥將油路關閉。采用此對損傷的識別，甚至在流量很小時，例如也可以確定出噴油閥未完全關閉并將發(fā)動機工作斷開，因而可以避免發(fā)動機嚴重受損的后果。
采用本發(fā)明的根據(jù)噴油閥上的通流比率對限流閥閥件節(jié)流橫斷面和復位彈簧力的調整，以有益的方式實現(xiàn)了即使在漏油量很小時限流閥的動作，其調整方法如下，將節(jié)流橫斷面和彈簧力設定到小或低的程度，以致即使在完好無損的高壓油路中在噴油閥的噴油期間，閥件向閥座方向移動。
其中這種由限流閥和噴油閥間的高壓油路上的壓降造成的閥件升程尚小于在限流閥閉合位置其貼靠閥座的最大升程。在高壓油路和噴油閥完好無損的情況下，當噴油閥閉合時由于在限流閥前和限流閥后間的高壓油路中的壓力相同，閥件返回到其初始位置。但與此相反，在有損傷的情況下由于壓差閥件并沒有重新恢復其原有的初始位置，從而由一個提高的初始點向閥座進行接著的升程移動，直至限流閥被閉合。
采用此方法以有益的方式使限流閥具有綜合的特性，該特性實現(xiàn)了對小漏油量的識別和對相應油路的閉合。當漏油量很大時，限流閥與噴油閥間的油路上的壓力急劇下降，使得流入的燃油立刻將閥件推移到閥座上，從而使限流閥在此情況時馬上閉合。
限流閥的閥件結構簡單，為缽形活塞結構，其中例如由在其閉合的端面上的通流開口構成節(jié)流點。
對此的另一選擇方案是，在安裝在閥件上的節(jié)流嵌件上設置節(jié)流點，該節(jié)流嵌件易于調換，因而便于與各具體噴油系統(tǒng)的某些要求適配。
為實現(xiàn)可靠的閉合，密封面和閥座為錐形結構，其中某角度的設計應使閉合端面上的通流開口的密封面?zhèn)鹊某隹诳讖闹羾娪烷y的流向角度看，位于有效密封棱的前面。
尤其有益的是，在配備有總高壓油腔(公共通道)的噴油裝置的高壓油路上設置限流閥，這是因為總高壓油腔與噴油閥間的不密封管路將導致整個噴油系統(tǒng)失效，但還可以用余剩的噴油閥應急工作。
有關本發(fā)明主題的其它優(yōu)點和有益的設計，請參見說明書，附圖和權利要求。
附圖在附圖中示出本發(fā)明的內(nèi)燃機噴油裝置的兩個實施例并在下面對此做進一步的說明。


圖1為帶有限流閥的噴油裝置示意圖，圖2為帶有節(jié)流嵌件的限流閥的第一實施例的剖面圖，圖3為帶有在閥件端壁上的節(jié)流孔的限流閥的第二實施例剖面圖，圖4為在高壓油路上無漏油和有微弱漏油量的情況下閥件升程移動與噴射閥兩次噴射的時間的關系曲線。
實施例的說明在圖1所示的內(nèi)燃機噴油裝置中，高壓油泵1，例如采用柱塞泵，用高壓將燃油從一作為低壓油腔7的油箱經(jīng)輸油管路9輸送給兩個并列設置的總高壓油腔11。對輸油管路9和總高壓油腔11中壓力的控制，根據(jù)待供油的內(nèi)燃機的工作參數(shù)，以已知的方式采用在圖中未示出的由總高壓油腔11或輸油管路9輸出的回油管路上的壓力閥和采用電子控制器19對高壓油泵1的輸油量的調節(jié)加以實現(xiàn)。
高壓油路21從總高壓腔11，接著通向各噴油閥23，這些噴油閥伸入待供油的內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)，其中為控制噴油過程，在高壓油路21的每一個噴油閥23上分別安裝一個由電控器19激勵的控制閥25，用此控制閥控制噴油閥23與一條通向低壓油腔7的減壓管路29間的連接。
為避免高壓油路21或向總高壓油腔的輸油管路9斷裂時，在此泄漏處出現(xiàn)不能加以控制的漏油，在這些管路9、21上備有限流閥27，該限流閥優(yōu)選設置在總高壓油腔的鄰近處或直接設置在其上。該限流閥也適用于所有其它結構的噴油裝置，例如帶有串級泵，但沒有總高壓油腔的噴油裝置。
在圖2中進一步對處于閉合位置的限流閥27做了說明，該閥具有一個閥體31，在閥體上有一階梯孔結構的貫通孔33，在此孔中一缽狀的閥件35可軸向移動。閥件35具有一個在圓柱形圓周面和它的閉合端壁間的錐形過渡面，此過渡面構成閥密封面37，該密封面與在貫通孔33的錐形截面過渡處形成的閥座39配合。在閥密封面37與閥座39相背端上設置有通流開口41，最好是孔，通過此孔在閥件35由閥座39上提升的情況下，燃油可以從閥件35內(nèi)部流向閥座39并從此處接著流向承納復位彈簧43的孔件，該復位彈簧朝限流閥27的開口方向加載，該孔件位于閥座39的與閥件35相背的部分并與閥座鄰接。此時閥密封面37和閥座39的角度設計應使通流開口41的密封面?zhèn)鹊某隹诳讖闹羾娪烷y流向角度看，位于在閥座39和閥密封面37間形成的密封棱的前面。
閥件35安裝在貫通孔33內(nèi)，使其開口端逆連接閥體31至輪油管路9或總高壓油腔11的燃油流向并且其閉合的承載閥密封面37的端指向通至接頭管45的流向，總高壓油腔11(在輸油管路上采用時)和通向噴油閥23高壓油路21接在比接頭管上。
閥件35在其被燃油穿流的內(nèi)部具有一個前置于穿流開口41的帶有一個節(jié)流點49的節(jié)流嵌件47，該節(jié)流點優(yōu)選由一節(jié)流孔構成。
為對閥件35在開啟方向的升程進行限制，在閥體31的貫通孔33上安裝有一個帶有透孔的檔件51，優(yōu)選采用螺絲固定，檔件面向閥件35的端面53構成止擋，該止檔與閥件35的開口端側配合。其中可以通過螺絲擰入深度調節(jié)閥件35的開啟升程移動并隨之調節(jié)閥座39上的開啟截面。
圖3中示出的在開啟位置的限流閥27的第二實施例與圖2中示出的第一實施例的區(qū)別僅在于節(jié)流點的設置，在圖3中由節(jié)流孔55構成節(jié)流點，該節(jié)流孔設置在構成閥密封面37的閉合的閥件35端側上。該節(jié)流孔在此替代圖2中所示的通流孔41。
下面對照圖4中的曲線進一步對流限閥27的功能加以說明，這些功能只有通過依照本發(fā)明根據(jù)噴油閥23的通流比率和限流閥27的通流比率對閥件35的節(jié)流截面和復位彈簧43的彈力的調整才能實現(xiàn)。
對節(jié)流截面和復位力的調整，應使噴油閥23噴油時在高壓油路21上的壓降足以促使閥件35向閥座39做升程移動。其中閥件35由直徑和最大升程的設計應使當高壓油路21無損傷時，即使噴油率最大并隨之通流率最大時閥件35的閉合升程移動并不一直到達閥座39上，從而限流閥27沒有閉合(圖3)。在噴油閥23結束噴油之后，通過留下的在噴油間歇時限流閥27上的開啟截面在限流閥27與噴油閥23間的高壓油路上建立的壓力又重新恢復到總高壓油腔11與限流閥27間的高壓油路的壓力，其中作用于閥件35的力將閥件復位移至開啟初始位置。為此，限流閥27上的油流的通流比例的調節(jié)應使在最大轉速和噴油間歇時的噴油量的情況下可通流大于最大允許噴油量的量，通過對限流閥27閥件35上的節(jié)流截面的設計、復位彈簧43的力和閥截面可調節(jié)通流比率。
此過程從一次噴油到下一次噴油不斷重復，其中在高壓油路無損傷的情況下閥件35永遠也不會到達閥座39并因此限流閥不閉合。在圖4曲線中示出在開啟和閉合方向上該閥件的升程，其中實線表示無損傷工作的情況。
在損傷情況時(少量漏油)在通向噴油閥23的高壓油路21上的壓力在噴油間歇里不再完整，以致在限流閥27的前和限流閥27后存在壓差，該壓差導致緊接噴油的在噴油間歇時的閥件35的復位移動小于無損傷工作時的情況。如圖4中的虛線所示，這時該復位移動僅到達開啟位置的較高的初始點。
在接著的噴油過程中，閥件35如上所述重復新向閥座39做相同升程路的移動并由于在此次(或以后的一次)噴油時初始點的提高而到達閥座39，從而使限流閥27閉合。由于此時在接著的噴油間歇時在限流閥27前和后間的高壓油路21未實現(xiàn)壓力平衡(彈簧力小于油路狀態(tài)壓力的力)，限流閥27保持可靠的閉合并防止在有損傷的高壓油路上不希望出現(xiàn)的燃油的溢出。
此時如圖4所示，經(jīng)兩個噴油段和閥件升程可實現(xiàn)限流閥27的完全閉合。尤其是在極少量漏油的情況下也可以經(jīng)多次噴油后才實現(xiàn)限流閥27的完全閉合，閥件35逐步貼近這類初始點，該初始點在噴油時升程移動期足以到達閥座39。其中可以根據(jù)預給定的漏油量通過對彈簧和節(jié)流的調整精確地調節(jié)閉合時間點或檢測少量漏油的靈敏度。
在大量漏油并且在限流閥27前后的壓差很大時，在限流閥上的通流量也很大，從而超過通過節(jié)流截面調整的節(jié)流阻力最大值。因此幾乎沒有燃油可以穿流閥件35，而是流入的燃油立刻逆復位彈簧力的方向推移閥件35，直至貼靠在閥座39上并將閥件固定在此處，因而在大量漏油的損傷情況下限流閥可以迅速、可靠地閉合。
復位彈簧43的尺寸的確定應使其在無損傷工作時在閥件35上的最大容許通流量的情況下，與在高壓油路21或總高壓油腔11中的狀態(tài)壓力配合，即使在噴油時已進行完向閥座39的升程移動后，也可以可靠地保持從閥座39上的提升。但如果沒有該作為作用于開啟方向附加反壓力的高壓油路21上的狀態(tài)壓，例如由于油路破裂和燃油從油路中不能加以控制的溢出，僅復位彈簧43的力已不足以克服流向節(jié)流點的燃油的力，以便保持閥件35處于從閥座39的提升狀態(tài)，因而限流閥閉合。
因此采用本發(fā)明的限流閥27的設計和限流閥27的功能，在不管是高壓油路21上少量漏油，還是大量漏油的情況下都可以檢測出在噴油裝置上不希望出現(xiàn)的燃油溢出并通過閉合限流閥27避免燃油的溢出。
權利要求
1.內(nèi)燃機噴油裝置，帶有一高壓油泵(1)，該泵將燃油從低壓油腔(7)經(jīng)高壓油路(9、21)輸送給至少一個噴油閥(23)，該閥伸入待供油的內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)，并帶有一個至少在一條高壓油路(9、21)上的限制最大燃油流量的限流閥(27)，該閥具有一個軸向移動的閥件(35)，該閥件在閉合狀態(tài)當超過最大燃油流量時，被向噴射閥(23)流動的燃油克服復位彈簧(43)的力置于閥座(39)上，其中至少在閥件(35)上的一個節(jié)流點(49、55)上穿過由閥座(39)提升起來的閥件(35)的燃油通道是可調的，其特征在于根據(jù)噴油閥(23)上的通流比率對閥件(35)的節(jié)流截面和復位彈簧(43)的彈簧剛性進行調節(jié)，應使在噴油閥(23)的噴油過程中已發(fā)生限流閥(27)的閥件(35)向閉合方向的位移，該位移小于其最大升程，并應使限流閥(27)的閥件(35)在無損傷工作的噴油間歇返回其初始位置和限流閥(27)的閥件(35)在限流閥(27)與噴油閥(23)間的高壓油路(21)不密封時不返順其固有的初始位置。
2.依照權利要求1的噴油裝置，其特征在于通過對限流閥(27)閥件(35)上的節(jié)流截面和復位彈簧(43)力的設計和閥截面的調整，限流閥(27)的燃油通流比率可以高到在內(nèi)燃機最大容許轉速和在噴油間歇的噴油量情況下可以通流大于允許的噴油量的程度。
3.依照權利要求1的噴油裝置，其特征在于限流閥(27)的閥件(35)為缽形結構，其開口側和與高壓泵(1)連接的高壓油路(21)的部分連接并且其端側構成一與閥座(39)配合的閥密封面(37)，其中在閉合的端面至少有一通流開口(41)，從噴油方向看閥密封面的出口孔設計在閥座(39)前。
4.依照權利要求3的噴油裝置，其特征在于在限流閥(27)閥件(35)閉合端側(37)的通流開口為節(jié)流孔(55)結構。
5.依照權利要求3的噴油裝置，其特征在于限流閥(27)的閥件(35)具有一個帶節(jié)流點(49)的節(jié)流嵌件(47)。
6.依照權利要求3的噴油裝置，其特征在于限流閥(27)的閥件(35)的閥密封面(37)和閥座(39)為錐形結構。
7.依照權利要求3的噴油裝置，其特征在于限流閥(27)的復位彈簧(43)夾固在閥件(35)上的閥密封面(37)的優(yōu)選平直的部分與透孔(33)的孔凸緣間。
8.依照權利要求1的噴油裝置，其特征在于在高壓油壓(1)與噴油閥(23)間的高壓油路(9，21)上安裝有一個共用的總高壓油腔(11)，高壓油泵(1)向高壓油腔泵油并由總高壓油腔各高壓油路通向噴油閥(23)。
全文摘要
內(nèi)燃機噴油裝置，帶有一高壓油壓，該泵將燃油從低壓油壓腔經(jīng)高油路輸送給至少一個噴油閥，該閥伸入待供油的內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)，并帶有在一條或多條高壓油路上的限制最大燃油流量的限流閥，該閥具有一個軸向移動的閥件(35)，該閥件在閉合狀態(tài)當超過最大燃油流量時被向噴油閥流動的燃油克服復位彈簧(43)的力置于閥座(39)上，其中至少在閥件(35)上的一個節(jié)流點(55)上穿過由閥座(39)提升起來的閥件(35)的燃油通道是可調的。為了檢測到最小量的漏油，限流閥(27)的設計應使閥件(35)在每次噴油時向閥座(39)進行升程移動，但僅有在高壓油路不密封時才能到達閥座，其中在少量漏油時每次噴油間歇閥件(35)的初始位置都會向閥座(39)方向移動。
文檔編號F02M55/02GK1145654SQ96190013
公開日1997年3月19日 申請日期1996年2月2日 優(yōu)先權日1995年2月21日
發(fā)明者瓦爾特·埃格勒, 彼得·博蘭德 申請人:羅伯特·博施有限公司