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1、(10)申请公布号 CN 103547791 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103547791 A (21)申请号 201280024867.X (22)申请日 2012.05.23 11167084.0 2011.05.23 EP F02M 51/06(2006.01) F02M 63/00(2006.01) (71)申请人 大陆汽车有限公司 地址 德国汉诺威 (72)发明人 M.格兰迪 V.波利多里 C.曼努西 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 董均华 李婷 (54) 发明名称 用于喷射流体的喷射器 (57) 摘要 一种用于喷射。
2、流体的喷射器， 包括 ： 阀针 （6） ， 所述阀针能相对于阀主体 （4） 轴向移动， 并 且能操作在关闭位置防止流体喷射且在打开位置 允许流体喷射 ； 电枢 （3） ， 用于使得阀针 （6） 以第 一方向 （16） 从关闭位置朝向打开位置移动 ； 固定 到所述阀针 （6） 的针保持器 （2） ； 固定到电枢 （3） 的电枢保持器 （7） ， 所述针保持器 （2） 和电枢保持 器 （7） 能可释放地联接， 从而当电枢 （3） 以第一方 向 （16） 移动时， 所述针 （6） 通过电枢保持器 （7） 和 针保持器 （2） 的移动而以第一方向 （16） 移动。 (30)优先权数据 (85)PCT国。
3、际申请进入国家阶段日 2013.11.22 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/059616 2012.05.23 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/160100 EN 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103547791 A CN 103547791 A 1/1 页 2 1. 一种用于喷射流体的喷射器， 包括 ： 阀针 （6） ， 所述阀针能相对于阀主体 （4） 轴向移动， 。
4、并且能操作在关闭位置防止流体喷 射且在打开位置允许流体喷射 ； 电枢 （3） ， 用于使得阀针 （6） 以第一方向 （16） 从关闭位置朝向打开位置移动 ； 固定到所述阀针 （6） 的针保持器 （2） ； 和 固定到电枢 （3） 的电枢保持器 （7） ， 所述针保持器 （2） 和电枢保持器 （7） 能可释放地联接， 从而当电枢 （3） 以第一方向 （16） 移动时， 所述针 （6） 通过电枢保持器 （7） 和针保持器 （2） 的移动而以第一方向 （16） 移动。 2. 根据权利要求 1 所述的喷射器， 其中， 电枢保持器 （7） 用 L 形状的横截面实现。 3. 根据权利要求 1 或 2 之一。
5、所述的喷射器， 包括在电枢保持器 （7） 和电枢 （3） 之间的 焊接连接部 （11） ， 以将电枢保持器 （7） 固定到电枢 （3） 。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的喷射器， 其中， 针保持器 （2） 用 L 形状的横截面 实现。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的喷射器， 包括在针保持器 （2） 和阀针 （6） 之间 的焊接连接部 （10） ， 以将针保持器 （2） 固定到阀针 （6） 。 6. 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的喷射器， 其中， 电枢保持器 （7） 和针保持器 （2） 成形为使得电枢保持器 （7） 和针保持器 （2） 包括共同接触区域 。
6、（15） 。 7. 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的喷射器， 包括在针保持器 （2） 和电枢 （3） 之间 的弹簧 （9） 。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的喷射器， 包括固定到针 （6） 的针引导件 （13） ， 使 得在电枢 （3） 以第一方向 （16） 移动期间自由空间 （14） 设置在针引导件 （13） 和电枢 （3） 之 间。 权 利 要 求 书 CN 103547791 A 2 1/4 页 3 用于喷射流体的喷射器 技术领域 0001 本发明涉及用于喷射流体的喷射器， 且具体地涉及用于将燃料喷射到内燃发动机 中的喷射器。 背景技术 0002 喷射阀广泛地使用， 尤其是。
7、用于内燃发动机， 它们可以设置在内燃发动机中以便 将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。 0003 喷射阀以各种形式制造以便满足各种内燃发动机的各种需要。因而， 例如， 其长 度、 其直径以及负责流体配量方式的喷射阀各种元件可以在宽范围内变化。 除此之外， 喷射 阀可容纳致动器， 用于致动喷射阀的阀针， 例如， 致动器可以是电磁致动器。 0004 为了在不希望排放物生成方面增强燃烧过程， 相应喷射阀可适合于在非常高的压 力下配量流体。例如， 在汽油发动机的情况下， 压力可以是一直到 200 bar 的范围， 在柴油 发动机的情况下， 压力可以是一直到 20。
8、00 bar 的范围。 0005 在喷射器关闭阶段期间进行期望喷射之后， 可能由喷射器再次打开引起而发生后 喷射。当前喷射器设计通常包括针电枢断开特征。该设计增加了电枢和上部电枢保持器之 间的撞击， 且还允许针具有所谓的针超调 （overshoot） 行为。针超调在喷射器标准操作模 式期间发生 ： 在针打开阶段期间存在针超调。打开阶段期间的针超调在电枢撞击极靴撞击 面之后发生。当电枢停止且抵靠极靴撞击面反弹时， 针由于其惯性效应而继续运动。借助 于该现象， 打开阶段针对电枢控制， 而没有针对针控制。由于针移动负责燃料输送， 发生的 是， 刚好在打开阶段结束时针相对于喷射器座未处于受控位置。这是。
9、不利的喷射器行为且 其以具体的方式影响最小可控输送流量。由于打开阶段的针超调行为， 最小可控流量数量 增加。 在关闭阶段期间， 以相反方向发生电枢超调， 电枢从电枢上部保持器脱离且压缩防反 弹弹簧， 从而消除关闭时的针反弹。一旦防反弹弹簧被压缩， 其释放所存储能量， 从而将电 枢推靠上部电枢保持器， 因而产生所谓后喷射的不希望和不受控操作条件。 发明内容 0006 本发明的目的是提供可靠地工作的用于喷射流体的喷射器。 0007 根据一方面， 本发明特点在于一种用于喷射流体的喷射器。所述喷射器包括能相 对于阀主体轴向移动的阀针。所述阀针能操作在关闭位置防止流体喷射， 且在打开位置允 许流体喷射。。
10、所述喷射器还包括电枢， 用于使得阀针以第一方向从关闭位置朝向打开位置 移动。所述喷射器还包括固定到所述阀针的针保持器和固定到电枢的电枢保持器。所述针 保持器和电枢保持器能可释放地联接， 从而当电枢以第一方向移动时， 所述针通过电枢保 持器和针保持器的移动而以第一方向移动。 0008 电枢保持器和针保持器设置成使得电枢保持器能够将压缩力施加到针保持器。 所 述电枢保持器设置成影响针保持器上的压力。 电枢保持器和针保持器设置成使得电枢保持 器不能将牵拉力或拉力施加到针保持器。 电枢保持器和针保持器设置成使得针保持器需要 说 明 书 CN 103547791 A 3 2/4 页 4 跟随电枢保持器在。
11、第一方向的移动。 电枢保持器和针保持器设置成使得针保持器不被强制 跟随电枢保持器在第二方向的移动， 第二方向处于与电枢保持器的第一方向相反的方向。 在以第一方向移动期间， 电枢保持器拉动针保持器。由于电枢保持器和针保持器相对于彼 此的设置， 减少在打开和关闭阶段期间电枢和针的超调。最大可实现超调是可控的。 0009 根据其它方面， 电枢保持器和针保持器均用 L 形状的横截面实现。电枢保持器的 形状和针保持器的形状彼此相对应。 电枢保持器和针保持器成形为使得电枢保持器和针保 持器包括共同接触区域。因而， 移动部分的接触表面更大， 因而减少接触压力。因而， 电枢 保持器和针保持器在接触区域中不需要。
12、保护性涂层。 0010 电枢保持器固定到电枢， 从而在电枢移动时电枢保持器移动。 根据其它方面， 电枢 保持器焊接到电枢， 从而喷射器包括电枢保持器和电枢之间的焊接连接部， 以将电枢保持 器固定到电枢。喷射器还包括针保持器和阀针之间的焊接连接部， 以将针保持器固定到阀 针。针保持器焊接到阀针， 从而阀针需要跟随针保持器的移动。 0011 根据其它方面， 所述喷射器包括设置在针保持器和电枢之间的弹簧。 附图说明 0012 本发明的示例性实施例借助于示意性附图在下文阐述。贯穿附图， 具有相同结构 或功能的元件设置有相同的附图标记。 0013 图 1 示意性地示出了根据实施例的喷射器， 和 图 2 。
13、示意性地示出了根据图 1 的喷射器的部段。 具体实施方式 0014 图 1 示意性地示出了用于喷射流体的喷射器。具体地， 喷射器设计用于将燃料喷 射到例如车辆 （具体地， 机动车） 的内燃发动机的气缸中。燃料喷射器具有纵向轴线 L， 且还 包括壳体 1 和阀主体 4。阀主体 4 与壳体 1 联接且具有凹部 5， 阀针 6 可轴向移动地设置在 凹部 5 中。 0015 阀针 6 具有中空针类型， 且在其下游端处包括关闭元件， 设置用于在其关闭位置 关闭喷射器从而抑制流体流且否则在打开位置允许流体流。在流体喷射器的关闭位置 （其 中， 流体流被抑制） ， 阀针 6（具体地关闭元件） 密封地靠在座上。
14、且由此防止通过至少一个喷 射器喷嘴的流体流。所述喷射器喷嘴可例如是喷射器孔 ； 然而其还可以具有适合于配量流 体的一些其它类型。座可以与阀主体 4 作为一个部件制成， 或者还可以作为独立部件制成。 如果阀针 6 处于其它位置， 允许流体喷射。 0016 所述喷射器还包括提升装置， 具有致动器 8（图 2） ， 用于使阀针 6 以其轴向方向沿 轴线 L 移动， 以便打开和 / 或关闭喷射器。致动器优选为螺线管致动器。致动器可以可选 地为压电致动器。 0017 壳体 1 和电枢 3 形成电磁电路。电磁电路引导由螺线管致动器 8 产生的磁场的磁 通量。 0018 螺线管致动器 8 包括至少一个线圈。。
15、线圈优选被包覆模制 （overmolded） 。螺线管 致动器可包括多于一个线圈。 0019 致动器 8 设置成与电枢 3 相互作用。电枢 3 与阀针 6 协作， 从而由致动器 8 关于 说 明 书 CN 103547791 A 4 3/4 页 5 电枢 3 产生的提升力的至少一部分传输给阀针 6， 从而使得阀针和关闭元件移动到其打开 位置， 其中， 允许流体喷射。电枢 3 和阀针 6 能够相对于彼此移动。针关闭力由标定弹簧 17 （图 2） 提供， 标定弹簧 17 以关闭方向将力施加到阀针 6。 0020 图 2 更详细地示出了根据图 1 的实施例的喷射器的一部分。 0021 喷射器包括固定。
16、到阀针 6 的针保持器 2。针保持器 2 与阀针 6 直接联接。针保持 器 2 直接连接到阀针 6。针保持器 2 包括具有 L 形状的横截面。针保持器 2 包括在 L 轴线 方向细长 （或延伸） 且与阀针 6 至少部分地接触的部分。针保持器 2 的该部分固定到阀针 6， 从而阀针 6 和针保持器 2 不能相对于彼此移动。具体地， 针保持器 2 通过焊接连接部 10 用该部分焊接到阀针 6。 0022 针保持器 2 包括在横向于 L 轴线的方向细长的第二部分。两个部分形成针保持器 2 的 L 形横截面。 0023 喷射器还包括固定到电枢 3 的电枢保持器 7。电枢保持器 7 与电枢 3 直接联接。
17、。 电枢保持器 7 连接到电枢 3。电枢保持器 7 包括具有 L 形状的横截面。电枢保持器 7 包括 在 L 轴线方向细长的部分。电枢保持器 7 的该部分固定到电枢 3。具体地， 电枢保持器 7 通 过焊接连接部 11 固定到电枢 3。电枢保持器 7 和电枢 3 彼此固定从而它们不能相对于彼此 移动。 0024 电枢保持器 7 包括在横向于 L 轴线的方向细长的另一部分。电枢保持器 7 的两个 部分形成电枢保持器 7 的 L 形横截面。 0025 电枢保持器 7 和针保持器 2 设置在阀主体 4 内， 从而横向于 L 轴线指向的相应部 分包括至少在喷射器的打开阶段期间的共同接触区域 15。在喷。
18、射器的打开阶段期间， 阀针 6 沿 L 轴线以方向 16 移动， 因而关闭元件移动离开座。 0026 阀针 6 以方向 16 移动通过电枢 3 以方向 16 移动推动。电枢保持器 7 由于电枢保 持器 7 和电枢 3 固定联接而与电枢 3 一起以方向 16 移动。指向方向 16 的力从电枢保持器 7 经由接触区域 15 传输给针保持器 2。至少在电枢以方向 16 移动期间， 针保持器 2 由电枢 保持器 7 以方向 16 推动。由于针保持器 2 与阀针 6 固定联接， 阀针 6 通过针保持器 2 的移 动而以方向 16 移动。这样， 电枢 3 的移动经由电枢保持器 7 和针保持器 2 引起阀针。
19、 6 的移 动。 0027 电枢 3（具体地， 电枢保持器 7） 与针保持器 2 的联接在电枢 3 的指向阀针 6 的关 闭元件的一侧上。 0028 当电枢 3 以方向 16 的移动在最大打开位置在电枢 3 在方向 16 的最大移位处停止 时， 阀针 6 具有非常有限的可能性以方向 16 进一步移动， 因为针保持器 2 邻接电枢 3。因 而， 阀针 6 在方向 16 的移动被停止。该移动还通过设置在针保持器 2 和电枢 3 之间的弹簧 9 进一步阻尼。根据各方面， 弹簧 9 是波形弹簧。根据其它方面， 弹簧 9 是弹性体橡胶。弹 簧 9 在电枢 3 停止时阻尼阀针 6 的不受控移动或反弹。 0。
20、029 在关闭阶段期间， 阀针 6 以与方向 16 相反的方向沿 L 轴线移动。因而， 弹簧 17 在 固定到阀针 6 的针引导件 13 上施加力。针引导件 13 通过焊接连接部 12 固定到阀针 6。针 引导件 13 设置在阀针 6 处在电枢的与设置针保持器 2 和电枢保持器 7 的那一侧相对的一 侧上。 0030 关闭力经由针引导件 13 传输给阀针。自由空间 14 在针引导件 13 和电枢 3 之间。 说 明 书 CN 103547791 A 5 4/4 页 6 因而， 电枢 3 和针引导件 13 没有共同接触区域。具体地， 在喷射器的整个关闭阶段和打开 阶段期间， 电枢 3 和针引导件。
21、 13 没有接触。 0031 在关闭阶段期间， 针保持器 2 和电枢保持器 7 可以断开。电枢保持器 7 至少在关 闭阶段的一部分期间不与针保持器 2 接触。在关闭阶段期间， 超调也被限制， 因为阀针 6 的 移动受针保持器 2 的移动限制， 针保持器 2 仅仅可以在电枢 3 和电枢保持器 7 之间沿 L 轴 线移动。 0032 这允许设置电枢 3 和阀针 6 的最大可能超调， 且在打开和关闭操作条件两者下更 好地控制喷射器行为。此外， 所提出的设计允许电枢保持器 7 和针保持器 2 之间的更大接 触区域 15， 因而这两个部件之间的磨损减少且在可接受变化范围内保持提升值， 具体地对 整个喷射。
22、器寿命而言。此外， 由于大的可用区域 15 且由于在接触区域 15 处的减少的比接 触压力， 不需要接触区域 15 中的保护性涂层。此外， 在打开阶段和关闭阶段期间超调被限 制， 因而允许更好的喷射器动态控制。电枢 3 从阀针 6 断开， 使得针保持器 2 和电枢保持器 7 一起允许电枢 3 相对于阀针 6 的相对移动， 且相同元件 （针保持器 2 和电枢保持器 7） 负责 限制电枢 3 的超调和阀针 6 的超调。 说 明 书 CN 103547791 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103547791 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103547791 A 8 。