具有萬向支承件的用于氣態(tài)燃料的氣體噴射器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于吹入氣態(tài)燃料的、具有萬向支承件的氣體噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，除了已知的液態(tài)燃料，在內(nèi)燃機(jī)中也越來越多地應(yīng)用氣態(tài)燃料，例如天然氣或氫氣。在此，至今通常實(shí)施為抽吸管吹入裝置。然而，值得期待的是，也實(shí)現(xiàn)直接將氣態(tài)燃料直吹到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。因?yàn)樵谥贝档那闆r下然而存在高的溫度，因此不能應(yīng)用彈性體用于噴射器的密封，這例如在抽吸管吹入裝置的情況下是可能存在的。氣態(tài)燃料在沒有彈性體的情況下的密封然而制造困難。一種可能性方案是例如應(yīng)用具有兩個金屬密封配對件的金屬-金屬-密封件，這兩個金屬密封配對件然而僅僅在密封配對件的表面品質(zhì)較高的情況下才能夠滿足對于氣體所需要的密封性要求。在此，在噴射器的使用壽命期間也僅僅允許最小磨損在密封面上出現(xiàn)，這與液態(tài)燃料相比特別是由于氣態(tài)燃料在關(guān)閉過程中缺乏緩沖而不能實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]相比之下，按照本發(fā)明具有權(quán)利要求1所述特征的氣體噴射器具有的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠?qū)崿F(xiàn)在氣體噴射器關(guān)閉的情況下對密封性的最高要求以及能夠釋放用于吹入大的氣量的大橫截面。此外，按照本發(fā)明的氣體噴射器是耐溫的，從而能夠毫無問題地將該裝置直接設(shè)置在燃燒室上用于直吹。除此之外，按照本發(fā)明的氣體噴射器具有緊湊的簡單的且成本有利的結(jié)構(gòu)。這按照本發(fā)明由此實(shí)現(xiàn)，即，氣體噴射器包括借助于致動器可操作的閥針以及用于在位置固定的噴射器構(gòu)件上密封的密封件。設(shè)有至少一個密封座，該密封座具有第一密封面和第二密封面，其中，第一密封面設(shè)置在密封件上，而第二密封面設(shè)置在位置固定的噴射器構(gòu)件上。按照本發(fā)明設(shè)有萬向支承件，該萬向支承件設(shè)置在密封件與閥針之間。在此，密封件松動地設(shè)置在閥針上。因此，密封件可以在關(guān)閉過程期間執(zhí)行相對于位置固定的噴射器構(gòu)件的定向過程，從而總是在噴射器關(guān)閉狀態(tài)下存在密封座的可靠密封。通過密封件與閥針之間的萬向支承件可以使密封件沿每個方向運(yùn)動，以便實(shí)施調(diào)整運(yùn)動。在此，所述運(yùn)動可以是繞中心點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)或者備選地也可以是密封件相對于閥針(特別是沿閥針的徑向方向)的直線運(yùn)動。
[0004]從屬權(quán)利要求是本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案。
[0005]優(yōu)選地，萬向支承件具有部分球面。由此，當(dāng)密封件在部分球面上運(yùn)動或偏移時在每個部位中都能實(shí)現(xiàn)密封件與閥針之間的可靠接觸。
[0006]萬向支承件優(yōu)選設(shè)置在閥針的吹入側(cè)端部上。在此，萬向支承件自身不用作密封面。
[0007]特別優(yōu)選地，在密封件與位置固定的噴射器構(gòu)件之間設(shè)有多個密封座。由此尤其可能的是，多個穿通開口能夠設(shè)定在密封件中，從而在噴射器打開時大氣流能夠通過多個穿通開口吹入。
[0008]優(yōu)選地，密封件具有沿軸向方向穿過密封件延伸的用于燃料的穿通開口。
[0009]特別優(yōu)選地，所有密封面在密封件上都位于一平面中。
[0010]按照本發(fā)明的另一優(yōu)選設(shè)計方案，密封件中的穿通開口包括多個罩段(Hilllsegmenten)。由此得出多個穿通開口的腎形布置。
[0011]此外優(yōu)選地，密封件具有貫穿開口，閥針引導(dǎo)穿過該貫穿開口，并且，萬向支承件設(shè)置在該貫穿開口中。由此可以實(shí)現(xiàn)特別緊湊且簡單的結(jié)構(gòu)。
[0012]氣體噴射器在此優(yōu)選還包括封閉件，該封閉件在吹入側(cè)端部上流體密封地封閉了密封件中的貫穿開口。封閉件例如可以是蓋或類似物，其焊接在密封件上。由此可以特別是實(shí)現(xiàn)貫穿開口的可靠的、流體密封的密封。
[0013]萬向支承件優(yōu)選包括閥針上的部分球面。備選地，部分球面設(shè)定在密封件上。此外優(yōu)選地，在密封件上設(shè)有越來越窄的區(qū)域、特別是錐形區(qū)域，該區(qū)域在關(guān)閉狀態(tài)下接觸到閥針上的部分球面。備選地也可以設(shè)有倒圓的棱邊作為部分球面的對應(yīng)件。
[0014]備選地，部分球面設(shè)定在與閥針相連接的支承件構(gòu)件上。由此，雖然提高了部件數(shù)量，然而附加的支承件構(gòu)件可以個別地按照不同要求(例如不同內(nèi)燃機(jī)制造商的不同要求)適配。萬向支承件于是設(shè)定在密封件與附加的支承件構(gòu)件之間。
[0015]此外本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其包括燃燒室和按照本發(fā)明的氣體噴射器。氣體噴射器在此優(yōu)選直接設(shè)置在燃燒室上，用于將燃料直接吹入到燃燒室中。特別優(yōu)選地，氣體噴射器是向外打開的氣體噴射器。
【附圖說明】
[0016]以下參照所屬附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。相同或功能相同的部件在此分別以相同附圖標(biāo)記表示。附圖示出:
[0017]圖1:按照第一實(shí)施例在關(guān)閉狀態(tài)下用于吹入氣態(tài)燃料的噴射器的示意截面圖；
[0018]圖2:在打開狀態(tài)下圖1的噴射器的示意截面圖；
[0019]圖3:第一實(shí)施例的密封件的透視圖；
[0020]圖4:第一實(shí)施例的萬向支承件的示意部分截面圖；
[0021]圖5:按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的噴射器在打開狀態(tài)下的示意截面圖；
[0022]圖6:按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的噴射器在關(guān)閉狀態(tài)下的示意截面圖；以及
[0023]圖7:按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的噴射器在關(guān)閉狀態(tài)下的示意截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下參照圖1至圖4詳細(xì)描述按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體噴射器1。
[0025]如由圖1清晰可見，氣體噴射器1包括閥針3，該閥針借助于致動器4 (例如磁致動器或者壓電致動器)可操作。氣體噴射器1還包括具有通道80的噴射器構(gòu)件8，通過該通道使氣態(tài)燃料朝著燃燒室側(cè)的噴射器端部的方向可輸送。該實(shí)施例的氣體噴射器1是直接吹入式氣體噴射器，該直接吹入式氣體噴射器將氣態(tài)燃料直接吹入到燃燒室11中。
[0026]氣體噴射器1還包括密封件5，該密封件設(shè)置在噴射器的朝燃燒室11指向的端部上。密封件5借助于閥針3保持在噴射器上，其中，密封件5松動地但防丟失地設(shè)置在閥針3上。
[0027]在密封件5與閥針3之間設(shè)有萬向支承件2。萬向支承件2在此確保了松動地設(shè)置在閥針3上的密封件5能夠沿所有方向運(yùn)動。
[0028]這如圖4所示由此解決:萬向支承件2具有部分球面20，該部分球面構(gòu)成在閥針3的凸起式端部區(qū)域30上。密封件5包括越來越窄的面50，該面在該實(shí)施例中是錐面，從而密封件50可以執(zhí)行調(diào)整運(yùn)動，該密封件松動地設(shè)置在閥針3上。密封件50可以在此在所有側(cè)上執(zhí)行可旋轉(zhuǎn)的調(diào)整運(yùn)動進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的密封。
[0029]為了密封，在密封件5與位置固定的噴射器構(gòu)件8之間構(gòu)成密封座7，該密封座具有第一密封面71和第二密封面72。上述兩個密封面71、72分別設(shè)置在垂直于噴射器的軸向方向X-X的平面E中。第一密封面71在此設(shè)定在密封件5上，而第二密封面72設(shè)定在噴射器構(gòu)件8上。
[0030]如由圖3清晰可見，第一密封面71包括三個同心環(huán)形圓面71a、71b、71c，其中，穿通開口 6腎形地設(shè)置在最內(nèi)部環(huán)形圓面71a與中間環(huán)形圓面71b之間。
[0031]第一密封面71可以在此簡單地借助于拋光方法或磨光來制造。
[0032]以相同的方式使第二密封面72也可以設(shè)定在噴射器構(gòu)件8上，該第二密封面在該實(shí)施例中僅僅設(shè)定為拋光面。
[0033]密封件5和噴射器構(gòu)件8優(yōu)選由陶瓷材料制造。
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