[發明專利]具有行程去節流效應的氣體噴射器

有效

• 申請號: 201580064893.9
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107002596B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: F·莫澤;G·霍爾;M·諾爾普;O·舍恩羅克;S·克里斯萊爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明涉及一種氣體噴射器，用于將氣體形式燃料尤其直接噴入到內燃機的燃燒室(9)內，包括：閥關閉元件(2)、閥體(3)和在該閥體(3)和該閥關閉元件(2)之間的密封座(4)，所述閥關閉元件用于釋放或者關閉通流開口(37)，其中，在該閥關閉元件(2)最大行程的情況下，在閥體(3)和閥關閉元件(2)之間的、在流動方向上在密封座(4)之前的流動橫截面(6)小于在閥關閉元件(2)和密封座(4)之間的流動橫截面(7)，并且小于在流動方向上在密封座(4)之后的流動橫截面(7)。

技術領域

本發明涉及一種具有行程去節流效應的氣體噴射器，用于將氣體形式燃料噴入到內燃機的燃燒室內、尤其直接噴入到內燃機的燃燒室內，其中，氣體形式燃料的節流與閥關閉元件的最大行程脫耦。此外，本發明涉及具有氣體噴射器的噴射器組件。本發明的另一個方面涉及包括氣體噴射器或者這類噴射器組件的內燃機。

背景技術

最近在機動車領域除了液體燃料也更多地使用氣體形式燃料，例如天然氣或者氫氣。在已知的直接噴入式氣體噴射器的情況下，主要問題是氣體噴射器的、尤其其閥體的高的熱負荷。在此，由于高的熱負荷，不使用例如具有有限的溫度穩定性的彈性體作為密封材料。除了彈性體的好的密封特性，它在關閉過程中的優秀的減振特性也是有利的。由于取消了液體減振的降低負荷效果，后者在氣體噴射器中特別重要。在向外打開的氣體噴射器中另一個主要問題在于，通過由針閥行程釋放的橫截面來確定燃料量。該流動橫截面強烈地依賴于在制造和裝配氣體噴射器中的制作公差和調整公差以及也依賴于變化的運行條件和出現的磨損。

這些因素造成對氣體噴射器的節流作用的復雜影響和因此對噴入的氣體量的復雜影響。

發明內容

與之相對地，根據本發明的用于將氣體形式燃料尤其直接噴入到內燃機的燃燒室中的直接噴入式氣體噴射器具有下述優點，噴入的氣體量在高的使用壽命期間也能夠保持恒定。這根據本發明由此實現，將構造成節流部位的、確定流量的橫截面置入氣體噴射器的內部。更準確地說，確定流量的橫截面在氣閥完全打開的情況下在該氣體噴射器的通流方向上布置在密封座之前。由此，處于氣體噴射器內部的節流部位確定氣體形式燃料的流量并且與公差、溫度影響、磨損等等無關。因為所述節流部位位于氣體噴射器內部，因而確定所述確定流量的橫截面的構件也僅僅少量地負荷高溫，從而僅僅出現溫度引起的最小幾何形狀變化。由此，在運行中有可能出現的閥關閉元件的行程過調也對要噴入的氣體量不產生影響。此外，在所有運行條件下，氣體噴射器的極不同的構件中的長的并且因此難以掌握的公差鏈也失去了其對氣體噴射器完全打開的情況下的噴入氣體量的負面影響。因為閥關閉元件和閥體能夠被非常精確地制作，流動橫截面能夠被準確地構造。在確定流量的節流部處于密封座上的情況下，整個公差鏈(多個幾何形狀公差、行程調整公差、溫度膨脹引起的行程變化)對噴入的燃料量發生影響，相反，根據本發明僅僅尤其閥體的和閥關閉元件的直徑制造公差起作用。此外，通過將確定流量的節流部位從密封座移動到氣體噴射器的內室，所述節流部位不由于止擋或者導向而承受機械負荷，并且因此所述節流部位不受到磨損。由此在使用壽命上不產生體積流變化。此外，熱膨脹和由于熱膨脹導致的行程變化對體積流量不產生影響或者僅僅產生小的影響。在節流部位之前和之后的閥體的和閥關閉元件的細節的幾何形狀能夠針對在最窄橫截面中的氣體超聲速流動而流動優化地設計。

為了提供盡可能成本有利的并且借助簡單的制造方法制造的節流部位，閥關閉元件優選地具有外柱形區域，所述外柱形區域在氣體噴射器的內部限定確定流量的流動橫截面。

此外優選地，閥體具有內柱形區域，所述內柱形區域同樣在氣體噴射器的內部限定確定流量的流動橫截面。

替代地，氣體噴射器在內部具有多個鉆孔或者留空，所述鉆孔或者留空通過流動橫截面限制流量。此外替代地，設置四角幾何形狀或者具有橢圓外輪廓的幾何形狀或者任意的幾何形狀組合可能性。