用于流体喷射阀的阀组件以及流体喷射阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于流体喷射阀的阀组件，并且涉及具有阀组件的流体喷射阀。
【背景技术】
[0002]流体喷射阀被广泛用于在内燃发动机中对燃料进行计量。具体地，流体喷射阀容纳在内燃发动机的燃烧室中，以对直接进入至燃烧腔室中的燃料进行计量。
[0003]在汽油发动机的情况下，此类流体喷射阀在高达300巴的高压下工作，而在柴油发动机的情况下，此类流量喷射阀在超过2000巴的高压下工作。通常，发动机具有涉及多种不同燃料压力的不同的工作模式。
【发明内容】
[0004]本公开的目标是详细说明用于流体喷射阀的阀组件，所述阀组件尤其适合于在高流体压力下工作，和/或尤其适合于在多种不同流体压力下工作。
[0005]这一目标通过具有权利要求1的特征的阀组件实现。阀组件以及包括所述阀组件的流体喷射阀的有利实施例和改进在从属权利要求中详细说明。
[0006]根据一个方面，详细说明用于流体喷射阀的阀组件。包括阀组件的流体喷射阀根据另一方面进行详细说明。
[0007]阀组件具有纵轴。所述阀组件包括阀座和阀盘。阀座具有在侧向上从纵轴偏移的孔口。特别地，在沿纵轴的俯视图中，孔口不与纵轴重叠。阀盘具有流体通路。特别地，流体通路在轴向方向上完全延伸通过阀盘。虽然参照一个孔口和一个流体通路进行描述，但是阀组件还能够包括多个此类孔口和流体通路，其中各流体通路被具体指派至孔口中的一个。孔口和流体通路可(例如)围绕纵轴均匀分布。
[0008]阀盘可围绕纵轴在第一角度位置与第二角度位置之间旋转。在阀盘的第一角度位置中，流体通路以使得其在阀盘和阀座的接合处与孔口重叠的方式定位，从而建立通过阀盘和阀座的流体路径，用于从阀组件分配流体。在第二角度位置中，阀座和阀盘以机械方式相互作用以密封孔口。特别地，孔口和流体通路各自具有位于阀盘和阀座的界面处的孔，当阀盘位于第二角度位置中时，所述孔在侧向上相对于彼此移位，使得其在沿纵轴的俯视图中不重叠。
[0009]有利地，旋转阀盘以用于对孔口进行密封和启封所需要的力的压力依赖性对于阀组件中的流体压力不具有或仅具有很小的依赖性。因此，开启运动和闭合运动(即，阀组件的动态特性)具有特别低的压力依赖性，例如与向内开启的针阀不同，所述针阀通常具有压力失衡，其限制最高工作压力，超出所述最高工作压力则针阀无法开启，并且所述压力失衡引起针阀的动态特性随着压力改变。由于本阀组件的动态特性具有较小的压力依赖性，所以能够有利地对其进行控制，无需(例如)流体流偏移与工作压力的电子绘图。此外，能够在无需额外装置或软件功能的情况下管理所谓的“过压模式”。根据本公开的阀组件尤其适合于在高工作压力下工作。
[0010]根据有利的实施例，阀盘的轴向位置相对于阀座固定。例如，阀组件包括弹簧，所述弹簧可操作用于将阀盘按压抵靠阀座。以此方式，可实现尤其良好的孔口密封。
[0011]在另一实施例中，阀组件包括阀杆，所述阀杆可操作用于使阀盘围绕纵轴旋转，特别地从第一角度位置旋转至第二角度位置，和/或从第二角度位置旋转至第一角度位置。在一个实施例中，其中阀杆仅可操作用于将阀盘从第一角度位置旋转至第二角度位置，或仅从第二角度位置旋转至第一角度位置，而不是在各相对角度方向上旋转，优选地，阀盘(例如)借助于扭转弹簧在各相对角度位置上被偏压。在一种改进中，用于在轴向方向上将阀盘按压抵靠阀座的弹簧还用作扭转弹簧，所述扭转弹簧用于旋转地偏压阀盘。例如，螺旋状弹簧适合于用作此类情况下的弹簧。
[0012]在一个实施例中，阀杆可在轴向上相对于阀座移动，并且相对于阀座旋转地固定。在此实施例中，阀杆以此方式机械地联接至阀盘，使得阀杆的轴向运动被转换成阀盘的旋转运动。例如，阀杆具有突出部且阀盘具有通道，或阀杆具有通道且阀盘具有突出部。当阀杆在轴向方向上运动用于使阀盘旋转时，突出部接合通道且沿所述通道运动。通道不平行于纵轴，且特别地，也不垂直于纵轴。例如，其具有围绕纵轴延伸的螺旋的一部分的大体形状。具有这种阀杆的阀组件尤其适合于由螺线管致动器组件或压电致动器组件来致动。以此方式，阀组件非常适合于在内燃发动机中使用。
[0013]在一个实施例中，阀组件进一步包括阀体。特别地，阀体具有从流体入口端延伸至流体出口端的腔体。阀座优选地布置在流体出口端处。其相对于阀体定位且旋转地固定。阀座可与阀体形成为一体，或阀座可以是通过例如焊接、压接和/或过盈配合与阀体装配在一起的单独部件。特别地，纵轴从阀体的流体入口端延伸至流体出口端。阀杆和阀盘优选地布置在腔体中。弹簧也可布置在腔体中，并且例如弹簧的远离阀盘的端部可支撑在阀体的肩部上，以用于按压弹簧。
[0014]流体喷射阀可包括致动器组件，所述致动器组件可操作用于移动阀杆以用于使阀盘旋转。致动器组件可以是(例如)螺线管致动器组件或压电致动器组件。
[0015]在一个实施例中，致动器组件可操作用于使阀杆在轴向方向上移位，以用于使阀盘旋转。
[0016]在另一实施例中，阀杆以此方式与阀盘机械地相互作用，使得阀杆围绕纵轴的旋转产生阀盘围绕纵轴的旋转。例如，阀杆和阀盘彼此刚性地固定。例如，在这种情况下，致动器组件可包括电枢，所述电枢可相对于阀体在轴向上移位，并且相对于阀体旋转地固定。电枢优选地以机械方式联接至阀杆，以使得电枢的轴向运动被转换为阀杆和阀盘的旋转运动。有利地，在这种情况下，轴向运动与旋转运动之间的转换可以是尤其可靠的。阀杆的轴承可以是尤其简单的。
[0017]在一种改进中，阀杆具有突出部且电枢具有通道，或阀杆具有通道且电枢具有突出部。当电枢在轴向方向上运动时，突出部接合通道且沿所述通道移动。通道不平行于纵轴，且特别地，也不垂直于纵轴。例如，其具有围绕纵轴延伸的螺旋的一部分的大体形状。以此方式，阀杆和电枢借助于突出部和通道以机械方式相互作用，以用于将电枢的轴向运动转换为阀杆和阀盘的旋转运动。
【附图说明】
[0018]根据下面结合示意性附图所描述的示例性实施例，阀组件和流体喷射阀的另外的优点、有利实施例和改进将变得显而易见的。
[0019]在附图中:
图1显示根据第一示例性实施例的阀组件的示意性截面视图，
图2显示根据第一示例性实施例的阀组件的阀杆和阀盘的示意性透视图，
图3显示根据第一示例性实施例的阀组件的阀杆的示意性透视图，
图4显示根据第一示例性实施例的阀组件的阀盘的示意性透视图，
图5显示根据第一示例性实施例的阀组件的阀座的示意性透视图，
图6A显示根据第一示例性实施例的在第一角度位置中的阀组件的阀盘和阀座的示意性俯视图，
图6B显示根据第一示例性实施例的在第二角度位置中的阀组件的阀盘和阀座的示意性俯视图，
图7显示根据第一示例性实施例的具有阀组件的流体喷射阀的示意性截面图，
图8A显示根据第二示例性实施例的阀组件的电枢的示意性透视图，并且图SB显示根据第二示例性实施例的阀组件的阀杆和阀盘的示意性透视图。
[0020]在示例性实施例和附图中，类似的、相同的或以作用相似的元件具有相同的附图标记。附图不应视为按真实比例的。实际上，附图中的个别元件的尺寸可被夸大，以便于更好地表示和/或更好地理解。
【具体实施方式】
[0021]图1显示根据本发明的第一示例性实施例的阀组件I的截面视图。
[0022]图7显示包括图1的阀组件I的流体喷射阀3的示意性截面。
[0023]阀组件I具有纵轴L。其包括阀座5和阀盘7。阀盘7布置成与阀座5相邻，以使得阀盘7和阀座5具有共同的界面6。另外，阀组件I包括阀杆11。
[0024]图2显示阀盘7和阀杆11的透视图。图3显示阀杆11的另一透视图。图4显示阀盘7的另一透视图。图5显示阀座5的透视图。
[0025]阀座5具有多个孔口 51，所述多个孔口 51在侧向上从纵轴L偏移。在本发明中，孔口 51布置在假想区域中，所述假想区域具有圆柱状环形形状，所述圆柱状环形具有纵轴L作为其中心轴线。例如，孔口 51围绕纵轴L均匀分布，即由两个相邻孔口 51