专利名称：用于内燃机的燃料喷射嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分的用于内燃机、尤其自燃式内燃机的燃料喷射嘴。
背景技术：
在基本结构中类似的喷射嘴、尤其还作为喷射器的部件在不同的设计方案中是已知的。文件DE 32 27 742 Al因此显示了一种喷射嘴，在其中，以在导向体的纵向孔中的杆部段来引导的喷嘴针(Duesennadel)联接到该杆部段处地具有在直径上减小的、柱形的并且贯穿压力室的杆部段，并且到压力室上的燃料供给部在端侧轴向地实现。同样在压力 室端侧，导向体构造有包围直径上减小的杆部段至所引导的杆部段的凸肩(Ansatz)的“环形轮缘(Ringkragen) ”作为用于支撑在导向体处的、在其关闭位置的方向上轴向地加载喷嘴针的螺旋弹簧的导向件。另外，文件EP I 026 393 A2作为喷射器的部分显示了带有联接到喷嘴体处的控制体的喷射嘴。喷嘴体和控制体中心地设有在轴向上过渡到彼此中的用于喷嘴针和压力活塞的孔，压力活塞位于控制体中并且与喷嘴针经由推杆(Druckstange)相连接。推杆贯穿压力室，燃料供给通道在周缘侧、即径向上从外面通到压力室上，亦即在控制体与喷嘴体之间的轴向的过渡区域中这样使得其限制燃料供给通道和压力室的彼此相对开放的区域，容纳压力活塞的轴向孔通到它的属于控制体的部分上，在用于通到压力活塞的毗邻地分级地移置的位置的喷嘴针的关闭位置中。通过燃料供给通道向压力室的径向取向，应避免在通入口位处的缺口应力，此外实现大的高压强度和疲劳强度。在根据文件DE 196 11 884 Al的燃料喷射阀中，喷嘴体同样构造有终止于压力室上的用于喷嘴针的导向孔，其具有在导向孔中伸延的杆部段，其进入到压力室中地过渡到在直径中减小的杆部段中。由此至导向孔终止地在其与喷嘴针的杆之间产生对着压力室开放的、隙状的环形室。其用于到压力室中在与喷嘴针成锐角下并且相邻于进入其的燃料供给通道由此卸载喷嘴体的保留在导向孔与燃料供给通道之间的楔形区域，即对于在燃料供给通道中膨胀的压力叠加地从压力室出发在隙状的环形室中可建立相应的反作用力。还在文件EP O 961 024 Al中，其显示了用于二冲程大型柴油发动机的燃料喷射嘴并且在其中燃料供给经由两个相继的喷嘴来控制。为了能够设计利用其喷嘴针来控制喷射开口的带有尽可能小的盲孔容积的第二喷嘴并且由此阻止滴漏，第二喷嘴的喷嘴针在直径上成阶梯状。喷嘴针的在直径上较大的杆部段位于导向孔中并且在导向孔到压力室上的通入区域中过渡到在直径上较小的杆部段。到压力室上的燃料供给这里还经由与喷嘴针成锐角地伸延的并且相邻于通入区域进入到压力室上的燃料供给通道实现，使得产生有危险的并且通过两侧的压力加载待卸载的楔形区域。可比的关系也存在于从文件JP 5813154 A中显而易见的喷射嘴中。在基本结构中对应于权利要求I的前序部分的燃料喷射嘴例如从文件DE 39 38551 Al中已知。对于高的喷射压力(利用其来增加地做功)，这样的喷射嘴有气蚀危险，尤其在构造局部的压差的情况下。与此相关的关键区域是从喷嘴针的在喷嘴体的纵向孔中导向的杆部段到它的在直径上减小的、贯穿压力室的杆部段的过渡区域。与对应于导向部段的杆部段的突出到压力室中的零件的大致径向的流动和颈缩的杆部段的联接到其处的拱曲的压力轴肩相联系而产生的压差，如实践所示，导致了低压的区域，其可在对应于导向部段的杆部段的过渡到压力轴肩上的零件中导致气蚀损害。从文件DE 195 15 936 Al中关于类似的通流关系对于通流器件-控制装置的针阀的跟随所引导的杆部段的、颈缩的杆部段已知通过压力室的切向流动实现阀杆的螺旋状的或螺旋线状的环流，以便避免局部的压差和由此也许跟随的气蚀损害。
发明内容
本发明目的在于为开头所提到的类型的燃料喷射嘴提出一种构造，利用其尤其在从喷嘴针的在纵向孔的导向部段中导向的杆部段到它的颈缩的杆部段的过渡的区域中可避免气蚀损害。 这利用权利要求I的特征来实现。从属权利要求包括适宜的改进方案。考虑到规定的设计特征和尺寸，从纵向孔的导向部段终止地产生在径向上向外限定的、在轴向上对着压力室开放的环形室，在其中可形成至少关于压缩比很大程度上被平衡的、处于相对于压力室中的压力峰值更低的水平上的流体环。其导致了从压力室到在喷嘴针的杆部段与纵向孔的导向部段之间的环形间隙的逐渐的压力过渡。因此，产生了一定的保护功能，一方面防止在从压力室到环形间隙的过渡中和在环形间隙中气泡的形成，并且另一方面当喷嘴针被打开时，还关于从环形间隙溢出的气泡的引起气蚀损害的内破裂(Implosion)。因此,首先气泡的形成至少被减少，并且另一方面为在喷嘴针打开时从环形间隙溢出到环形室上的气泡在环形室内还提供比在环形间隙中更大的流体容积，从而几乎不产生壁附近的内破裂。对于至少很大程度上避免气蚀损害也重要的是在到环形间隙的方向上伸延地产生的压降，对应于环形室至环形间隙的横截面减小。该横截面减小通过小的、对应于纵向孔的直径的三分之一的、从纵向孔的导向部段到压力室上的过渡部至喷嘴针的所引导的杆部段的相邻的端部的间距以及颈缩的杆部段的为70°的锥角来确定。此外，通过以径向覆盖于颈缩部的腰部的方式到压力室上的燃料供给部，因为由此也与喷嘴针的非对称的流动相结合，可实现在压力室中压差的减小。这样的设计方案可在没有所引导的杆部段的长度的显著的减小或延长的喷嘴结构的情况下实现。
本发明的另外的细节和特征从说明书、权利要求和附图中得出。其中
图I以简化的图示显示通过燃料喷射嘴的横截面，以及
图2以放大的图示显示喷嘴针的杆的到盲孔上从腰部出发终止于针尖上的部段。
具体实施方式
在图I中示意性地示出用于燃料(尤其柴油燃料)的喷射嘴I的喷射到未示出的内燃机的压力室上的部分，其尤其也可以是燃料喷射器的组成部分。喷射嘴I具有喷嘴体2，其具有在其纵轴线3的方向上伸延的纵向孔4，其带有不同直径的部段。纵向孔4容纳喷嘴针5并且终止于设置在喷嘴体2的在燃烧室侧的端部中的喷射开口 6上。喷嘴针5具有必要时设有密纹(Mikrorille)的杆部段7，利用其，它在喷嘴体2的纵向孔4的导向部段8中在纵轴线3的方向上轴向可移动地来引导。该导向部段8通出到纵向孔4的在直径中扩大的并且构造为压力室9的部分上，在其处联接有纵向孔4的另一部段10，其在孔侧的支承面11上逐渐尖细地终止于喷射开口 6上。利用12标记轴向伸延的燃料供给通道，其在径向上通出到压力室9上，其中，燃料供给在本实施例中经由两个通入开口 13非对称地实现到压力室9上，其由喷嘴针5的联接到所引导的杆部段7的并且在径向上颈缩的杆部段14贯穿。在在纵轴线3的走向上伸延的颈缩的杆部段14处联接有另一杆部段15，其在直径上相对于杆部段7减小并且其向纵向孔4的周缘限制环形室16，经由其在到喷嘴体2的支承面11的方向上实现压力室9的燃料供给，对于其，喷嘴针5相邻于其喷嘴针尖17具有相应的密封面18。 对于位于关闭位置中的喷嘴针5，到喷射开口 6上的燃料输入经由彼此贴靠的面11和18来阻断。如果喷嘴针5被从其座上抬起，那么燃料经由喷射开口 6被喷射到相应的燃烧室上，在燃料在颈缩的杆部段14的腰部19的区域中经由通入开口 13供给到压力室9上时。腰部19处于在径向上覆盖于通入开口 13，其关于压力室9的周缘非对称地错置于纵轴线3地并且在周向上相互错置地来布置，使得由流动决定地、至少在压力室9的周缘区域上产生处于不同压力水平的区域。这可在对应的压差下导致在相应的压差区域中气蚀小泡的构造，其在壁附近的内破裂的情况下在较高的压力的区域中可导致相应的表面的损伤。这样的损伤尤其在喷嘴针5的在纵向孔4中所引导的杆部段7中是关键的，特别当其在喷嘴针5处出现时。根据本发明，该区域的对气蚀损害至少很大程度的保护由此来实现，即在喷嘴体2的纵向孔4中所引导的杆部段7与纵向孔4的通入口相间隔地到相对于纵向孔4在径向上扩大的压力室9上终止，即在纵向孔4中所引导的杆部段7与对此颈缩的杆部段14之间的过渡部位于纵向孔4的导向部段8的通入口之前，并且因此在纵向孔4的导向部段8内。由此从压力室9到导向部段8上进入地包围于颈缩的杆部段14到所引导的杆部段7处的联接区域产生环形室20，尤其平地三角形的环形室20。功能上，由于逐渐的、避免或者至少减小压力突变的从压力室9到杆部段7与导向部段8之间的环形间隙上的横截面过渡部在环形室20中形成的流体环可理解为防止在到环形间隙的过渡部中和在环形间隙中产生气蚀小泡的“保护环”，其也对于在喷嘴针打开时从环形间隙中溢出的气泡允许对于其在远离壁的区域中可能的内破裂所需的自由空间，从而至少很大程度上避免在喷嘴杆处的气蚀损害。尽管部分地基于理论上的考虑阐述根据本发明的效果，在实践中根据本发明的构造证实为目标指导的并且证实为适合于至少基本上避免在所提到的区域中的气蚀损害。当喷嘴针5的所引导的杆部段7与喷嘴体2的纵向孔4到压力室9上的过渡部的间距21对应于喷嘴体2的导向部段8的直径22的一部分时，在本发明的范围中证实为适宜的并且足够的。一个优选的尺寸比例是，间距21的尺寸为纵向孔3的直径22的三分之一。这与在70°的范围中的锥角24相结合，从而产生三角形的环形室20的比例合适的平的横截面。尤其与这样的尺寸比例相结合，对于颈缩的杆部段14，腰部直径23证实为适宜的，其大于纵向孔4的位于喷嘴体2中的导向部段的一半的直径,并且尤其为纵向孔的导向部段8的直径22的三分之二，并且因此也为所引导的杆部段7的直径的三分之二。在根据图2的喷嘴针5的终止于喷嘴针尖17上的零件的放大的图示中，补充于根据图I的图示和在那里所使用的附图标记以及对此的说明，显示了围绕喷嘴针尖17的区域。因此说明，对应于喷嘴体2处的支承面11的、在针阀侧的密封面18位于联接到杆部段15处的、对着喷嘴针尖17逐渐尖细的、平截圆锥体状的环形区域25与喷嘴针尖17之间，其中，对于平截圆锥体状的环形区域25，环形的密封面18和喷嘴针尖17规定了相应的锥角26至28。其在其相应的角度尺寸中从喷嘴针尖17的锥角26开始减小，其中，对于喷嘴针尖17的锥角26的优选的值为120°，对于密封面18的锥角27为90°，而对于环形区域25的锥角28(作为所谓的提前角)为75°。这与根据图I的喷射嘴的设计方案(在其中， 纵向孔的容纳杆部段15的、围绕环形室16的杆部段10在环形区域25的高度终止并且对着环形区域25颈缩，尤其以阶梯)相结合地终止。经由环形室16供给的燃料因此在环形区域25的高度中经由给定至喷嘴体2的并且朝向喷嘴体2的支承面11逐渐尖细的环形间隙、在支承面11与密封面18之间的环形间隙以及喷嘴针尖17被引入盲孔中，喷嘴开口 6从其出发。用于经由环形室16实现的到盲孔的燃料供给的阶梯状地伸延的过渡部使流动关系的良好的掌控成为可能。附图标记清单
1喷射嘴
2喷嘴体
3纵轴线
4纵向孔
5喷嘴针
6喷射开口
7杆部段
8导向部段
9压力室
10部段
11支承面
12燃料供给通道
13通入开口
14杆部段
15杆部段
16环形室
17喷嘴针尖
18密封面 19腰部20环形室
21间距
22直径
23腰部直径
24锥角
25环形区域
26锥角
27锥角
28锥角。·
权利要求
1.一种用于内燃机、尤其自燃式内燃机的燃料喷射嘴，其带有容纳喷嘴针(5)的、在喷嘴体(2)中伸延的纵向孔(4)，所述纵向孔(4)从用于所述喷嘴针(5)的导向部段(8)出发在扩大至压力室(9)的区域上终止于至少一个喷射开口(6)上，其中，所述喷嘴针(5)具有与所述导向部段(8)相对应的、所引导的杆部段(7)，到其处桥接至终止于喷嘴针座上的杆件(15)联接有在直径中伸延的颈缩的杆部段(14)，其贯穿压力室(9)，至少一个燃料供给部(12)在周向侧非对称地通出到所述压力室(9)上， 其特征在于， 所述喷嘴针(5)的位于所述喷嘴体(2)的导向部段(8)中的杆部段，关于其关闭位置，以与所述纵向孔⑷到所述压力室(9)中的过渡部一定的间距在所述纵向孔⑷内终止，所述间距为所述纵向孔⑷的直径(22)的三分之一，并且所述颈缩的杆部段(14)在大约70°的锥角(24)下联接到所述导向的杆部段(14)处，其中，所述燃料供给部(12)以径向覆盖于所述颈缩的杆部段(14)的腰部(19)的方式通出到所述压力室(9)上。
2.根据权利要求I所述的燃料喷射嘴， 其特征在于， 所述颈缩的杆部段(14)的腰部(19)的直径(23)大于所述纵向孔(4)的一半的直径(22)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的燃料喷射嘴， 其特征在于， 所述颈缩的杆部段(14)的腰部(19)的直径(23)为所述纵向孔⑷的直径(22)的三分之二。
全文摘要
一种用于内燃机、尤其自燃式内燃机的燃料喷射嘴具有喷嘴针(5)，其带有在喷嘴体(2)的纵向孔(4)中导向的杆部段(7)，其过渡到颈缩的、贯穿压力室(9)的杆部段(14)中，其中，这些杆部段之间的过渡部在纵向孔(4)之内与它的到压力室(9)中的入口相间隔。
文档编号F02M61/18GK102725511SQ201080053591
公开日2012年10月10日 申请日期2010年11月23日 优先权日2009年11月25日
发明者A.勒夫勒, G.拜尔, H.斯洛因斯基, H.雷塞尔, I.戈斯蒂克, M.韦茨科夫斯基, M.黑克尔, R.许勒, R.豪博尔德 申请人:莱奥林奇有限责任公司