[發明專利]用于燃料噴射器的密封裝置及密封方法

無效

• 申請號: 200680004995.2
• 申請日: 2006-02-15
• 公開（公告）號: CN101146994A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: M·克朗伯格;H·斯特爾;R·布勞內斯;D·喬沃維克
• 申請（專利權）人: 西門子公司;大眾汽車有限公司
• 主分類號: F02M61/14
• 分類號: F02M61/14;F02M61/12;F02M55/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若

本發明涉及一種用于燃料噴射器的密封裝置，特別是一種用于燃料噴射器的噴嘴夾緊螺母的密封裝置，用以保證燃料噴射器和氣缸蓋之間流體密封的連接。另外，本發明還涉及一種將燃料噴射器的構件與氣缸蓋流體密封的方法。

噴嘴夾緊螺母將燃料噴射器的兩個主要部件(即噴嘴和閥體)牢牢地固定在一起。在燃料噴射器的裝配狀態下，噴嘴在氣缸蓋內伸入汽車發動機的燃燒室內，其中，?噴嘴由設置在上方的閥體控制。在這里必需的是使燃料噴射器相對于位于氣缸蓋上的燃燒室密封。這是通過噴嘴夾緊螺母的相應結構實現的，該結構與氣缸蓋內的相應裝置，密封座共同作用。

對于這樣的密封結構提出了很高的要求。一方面，該密封結構經受高的熱力學負載(在冬天冷啟動時-40℃，直到在工作條件下超過+150℃)；另一方面，該密封結構經受高的機械負載，特別是振動負載。此外，該密封結構必須確保在燃料噴射器和氣缸蓋之間持久的密封狀態。

為此，在現有技術中，例如在噴嘴夾緊螺母上形成水平邊緣，該邊緣安放在設在噴射器孔內同樣是水平的邊緣上，以及噴嘴夾緊螺母或燃料噴射器以很大的靜力壓在氣缸蓋上。通過兩個邊緣大面積的重疊這樣的設置應當達到持久密封的連接。

在這樣的結構中，兩個密封表面必須非常精確地加工，以獲得總的來說持久密封的連接。由于燃料噴射器和噴射器孔之間需要設計的側向間隙，利用這種結構不可能在燃料噴射器和噴射器孔之間進行對中，因此對中必須借助其他的裝置或設備來實現。

在DE?101?02?192A1中，噴嘴夾緊螺母在自由端上具有截錐形的區域，該區域能夠嵌入相應的截錐形的噴射器孔段內。在預裝配狀態下，也就是當燃料噴射器與噴嘴夾緊螺母一起嵌入截錐形的噴射器孔內時，在噴嘴夾緊螺母上的截錐體與氣缸蓋中的截錐孔之間存在從2°到最大值5°的旋轉角度差。因此，保證了燃料噴射器在噴射器孔內的對中，其中，接著燃料噴射器以很大的靜力壓入孔內，并在噴嘴夾緊螺母的截錐體與氣缸蓋中的截錐孔之間形成共同的密封表面。

通過噴嘴夾緊螺母的截錐體與氣缸蓋中的截錐孔之間的角度差只有2°至5°，在預裝配狀態下，兩個密封表面存在大面積的重疊，因此由于兩個密封表面之間的夾緊作用，這里產生的自動對中心不令人滿意。在現有技術中，這個問題是通過如下方式來解決：相應的表面，特別是噴嘴夾緊螺母的相應表面覆有涂層，以降低噴嘴夾緊螺母和噴射器孔之間的滑動摩擦系數。

盡管改善了燃料噴射器和噴射器孔之間的滑動摩擦，但是為了阻止夾緊并保證自動對中心，2°至5°的角度差太小了。通過將噴嘴夾緊螺母和噴射器孔之間的角度差提高到超過5°會削減以后的密封效果，這可能導致燃料噴射器工作時的泄漏。

因此，本發明的任務在于提供一種改進的燃料噴射器。特別地，該燃料噴射器在裝配到氣缸蓋中時呈現出良好的自動對中性，并與氣缸蓋共同作用地在燃料噴射器和氣缸蓋之間形成持續流體密封的連接。

本發明的任務是借助一種用于氣缸蓋和燃料噴射器的特別是用于燃料噴射器的噴嘴夾緊螺母和氣缸蓋的密封裝置或密封結構得以解決，其中，所述一個構件具有在徑向上優選是完全環繞的并在縱向上延伸的凹形的橫截面輪廓，該輪廓能夠流體密封地安裝/壓入到第二構件的密封表面或密封邊緣上/內。優選地，在這里，燃料噴射器的噴嘴夾緊螺母設有徑向的且完全環繞的凹形棱邊。密封座邊緣在呈臺階狀的噴射器孔內水平延伸或者以一定角度呈錐形地形成。

在這里，凹形棱邊和密封座邊緣的密封邊以特別的方式共同作用。在預裝配或對中狀態下，燃料噴射器用其噴嘴夾緊螺母置入噴射器孔內，而不需要人工力作用于燃料噴射器。在這里，選取噴嘴夾緊螺母和噴射器孔的尺寸，使得噴嘴夾緊螺母的凹形區域或凹形棱邊安放在噴射器孔的密封座邊緣的密封邊上。當然，運動學上的反置，即噴射器孔設有凹形棱邊而噴嘴夾緊螺母設有優選是截錐形的密封座邊緣，同樣是可以的。在某些情況下，在這里，制造構件的材料也要相互調換，或者必須考慮這些材料的選擇。噴嘴夾緊螺母的凹形棱邊僅僅以圓或很窄的圓環(對中狀態)放置在密封座邊緣的密封邊上，從而噴嘴夾緊螺母不能在噴射器孔內卡住。由于噴嘴夾緊螺母和氣缸蓋之間的摩擦很小，所以燃料噴射器自動對中心地安放在噴射器孔內。優選地，在這里，凹形棱邊具有盡可能小的附著系數和/或滑動摩擦系數，由此進一步有助于自動對中心。

然后，燃料噴射器和氣缸蓋之間可以處于密封狀態。在這里，燃料噴射器以很大的靜力壓入噴射器孔或者在該孔內形成的密封座內，從而優選比氣缸蓋更硬的凹形區域使密封座邊緣優選塑性變形并壓入密封座內，使得在噴嘴夾緊螺母和氣缸蓋之間形成流體密封的連接。