具有向外打开的阀关闭元件的气体喷射器制造技术

本发明专利技术涉及用于将气体形式的燃料直接喷入到内燃机的燃烧室的气体喷射器，包括阀关闭元件(2)、密封座(4)、引流元件(5；20)，所述阀关闭元件用于释放和关闭通孔(8)，其中，该阀关闭元件(2)在该气体喷射器的通流方向(B)的方向上打开，所述密封座在阀关闭元件(2)和阀体(3)之间，所述引流元件在气体喷射器的通流方向(B)上布置在密封座(4)之后并且设置用于，形成要喷入到燃烧室内的气体射束(6)。

A gas injector with an open valve closing element

The present invention relates to the form of a gas to gas fuel is injected directly into the combustion chamber of internal combustion engine injector, comprising a valve closure member (2) and a sealing seat (4), drainage element (5; 20), the valve closure element for releasing and closing the through hole (8), wherein, the valve closed closure element (2) in the flow direction of the gas ejector (B) through the open direction, the sealing seat in the valve closure element (2) and the valve (3) between the drainage components in the gas injector flow direction (B) arranged in a sealing seat (4) after and set for, is sprayed into the combustion gas to form a beam chamber (6).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有向外打开的阀关闭元件的气体喷射器
本专利技术涉及用于将气体形式的燃料直接喷入到内燃机的燃烧室中的直接喷入式气体喷射器，具有向外打开的阀关闭元件和改善的到燃烧室的喷入特性。
技术介绍
最近在内燃机中除了液体燃料也更多地使用气体形式的燃料，例如天然气或者氢气。在用于液体燃料的喷射器中使用向外打开的阀关闭元件，所述阀关闭元件例如使用相对于球扇形或者类似物的密封座几何体，例如椎体。在此，在椎体上的阀座角度定义了在燃烧室中形成的射束的角度和由此的混合气体形成。当顾客希望其它喷射射束，那么这通常通过修改阀座角度来实现。然而在液体燃料的情况下要注意，使燃料尽可能地不湿润壁，因为这样包含了形成液滴的危险，这会导致不允许的颗粒排放和废气问题。
技术实现思路
相对于此，根据本专利技术的、用于将气体形式的燃料直接喷入到内燃机的燃烧室的、具有权利要求1的特征的直接喷入式气体喷射器，具有下述优点，在没有大的花费的情况下实现客制化的解决方案。根据本专利技术，在向外打开的喷射器中第一次能够实现在气体喷射器中阀座的和在燃烧室中的燃料流动的独立设计。在此，向外打开的阀关闭元件具有下述特征，用于打开的运动方向指向内燃机的燃烧室的方向。因此，能够不依赖于阀座或者其它几何条件，个性化地为顾客设计在燃烧室内气体射束的期望的形式。因为本专利技术限于使用气体形式的燃料的气体喷射器，因而也不存在在液体燃料中有的壁湿润的危险，所述壁湿润具有与其相关的废气问题。因此，根据本专利技术，能够实现成本有利的模块化方案，以实现顾客个性化的射束构型。本专利技术的另一个大优点是，也能够将气体喷射器个性化地布置在燃烧室上的任意位置上，例如用于在缸盖中的中心装配或者甚至相对于内燃机的气缸的轴向方向的侧向装配或者倾斜装配。由此，能够获得进一步的构型自由空间，基于内燃机缩小化的追求这是非常重要的。在此也能够实现气体喷射器的个性化的优化安装空间的解决方案和装配位置。根据本专利技术，这由此实现：气体喷射器具有用于释放和关闭通孔的阀关闭元件。该阀关闭元件在此是向外打开的阀关闭元件，例如是阀针，所述阀关闭元件沿着气体喷射器的通流方向打开。此外，气体喷射器包括在阀关闭元件和阀体之间的密封座以及引流元件。在此，所述引流元件设置用于，形成要喷入到燃烧室内的气体射束。因此，能够通过引流元件的几何构型来个性化地应对关于要喷入的气体射束的客制化期望。从属权利要求示出本专利技术的优选的扩展方案。优选地，引流元件布置在阀体上。特别优选地，引流元件在此与阀体一件式地构造。由此能够实现非常简单的和成本有利的制造。于是为了气体射束的不同形状能够简单地分别仅更换阀体。此外优选地，引流元件布置在阀关闭元件上。优选地，引流元件在此与阀关闭元件一件式地设置。也能够通过这种措施实现要喷入到燃烧室中的气体射束的成型。特别优选地，引流元件不仅包括用于在阀关闭元件上的流体导向的装置，而且包括用于在阀体上的流体导向的装置。优选地，引流元件包括作为流体导向部的部分球面。在此，通过改变所述部分球面的半径能够分别获得不同的要喷入的气体射束。根据本专利技术的另一个优选的构型，引流元件包括锥形面。也可行的是，使不同的几何形状相互结合，例如在气体喷射器的通流方向上使部分球面邻接到锥形面上或者反过来。其它的几何面，例如柱面或者类似的也是可行的。根据本专利技术的另一个优选的构型，要喷入的气体射束的中轴线与气体喷射器的轴向轴线相交成角度γ。在此，角度γ优选地处于0°和180°之间的范围内。由此能够顾客个性化地形成要喷入的气体射束。所述角度γ处于0到60°的范围内，尤其优选地处于10到60°的范围内。根据本专利技术的另一个优选的构型，在阀关闭元件和阀体之间的密封座是平座。因此，根据本专利技术第一次提出这样的用于喷入气体形式的燃料的气体喷射器：该气体喷射器具有作为密封座的平座，并且该气体喷射器设置成向外打开的喷射器。平座的大优点是，尤其在气体形式燃料的情况下，能够在阀关闭元件和阀体之间以相对简单的和成本有利的方式提供相对宽的密封面，并且因此提供可靠的密封。进一步优选地，引流元件不对称地构造。通过这种措施能够获得用于喷入到燃烧室中的个性化的射束形状。尤其能够由此实现例如下述流动，所述流动实现将气体射束施加到缸盖顶上(科恩达效应，Coanda-Effekt)或者气体射束合拢成集中的中心射束。由此，尤其能够如此改变气体射束，使得能够在燃烧室中实现优化的混合气体形成。根据本专利技术的一种替代的构型，引流元件对称地构造。由此能够实现在燃烧室内气体射束对称的形状。为了能够实现特别简单的结构，阀关闭元件优选地具有锥形的密封面。由此能够提供简单制造的、在阀关闭元件和阀体之间的密封座。本专利技术还涉及一种内燃机，包括燃烧室和根据本专利技术的气体喷射器，其中，所述气体喷射器直接布置在燃烧室上，以便将气体形式的燃料直接喷入到燃烧室内。此外，所述内燃机优选地包括缸盖，其中，根据本专利技术的气体喷射器以从缸盖的指向燃烧室的端部离开预定间距的方式布置。根据一种替代的构型，气体喷射器从缸盖的指向燃烧室的端部以预定间距突出。换言之，气体喷射器部分地伸出到燃烧室内。通过两个措施能够获得气体射束的不同的射束形状。进一步优选地，气体喷射器以相对于燃烧室的中轴线的预定角度布置在内燃机中。由此，也能够实现气体喷射器在燃烧室上的侧向装配，从而获得关于气体喷射器在燃烧室上的定位的高的构型自由度。这尤其是有利的，因为一直要追求降低内燃机的安装尺寸或者降低其气缸数目，从而在内燃机上存在不断变小的安装空间。附图说明下面参照附图详细地说明本专利技术的优选的实施例。在此，同样的或者功能相同的部件借助同样的附图标记来标示。在附图中：图1根据本专利技术的第一实施例的气体喷射器的示意性剖视图，和图2-15根据本专利技术的气体喷射器的其它不同的实施例。具体实施方式下面参照图1详细地解释本专利技术的根据优选的第一实施例的气体喷射器1。如从图1可见的那样，气体喷射器1包括阀关闭元件2，该阀关闭元件在本实施例中是阀针。气体喷射器1是向外打开的气体喷射器，因为阀关闭元件2沿着通流方向(箭头B)打开。也就是说，阀关闭元件2从阀座4向着燃烧室10的方向升起。在图1中用于打开阀关闭元件2的运动方向通过箭头A标示。在此，阀关闭元件2打开和关闭通孔8，该通孔在阀体3中构成。阀体3也构成气体喷射器1的壳体。阀关闭元件2借助电磁致动器7打开。电磁致动器7在此包括衔铁70，该衔铁与阀关闭元件2直接连接。此外，设置线圈71和内极72。在线圈71通电的情况下使所述衔铁逆着回位元件9的弹力向燃烧室10的方向运动，由此阀关闭元件2从密封座4升起。由此释放通孔8，从而使气体形式的燃料喷入到燃烧室10中。在图1中示意性地以虚线划出气体射束6，该气体射束标示在气体喷射器1打开的状态下到燃烧室10中的气体形式的喷射。气体射束6在此具有锥形的周面。为了实现所述锥形的周面，根据本专利技术设置引流元件5。引流元件5与阀体3一件式地构成并且包括第一导向面51和第二导向面52。第一导向面51在此垂直于气体喷射器1的轴向轴线X-X。直接与其衔接的是第二导向面52，该第二导向面锥形地构造。由此，气体射束6获得锥形的外周面区域。在轴向轴线X-X和引流元件5之间的角度在此用α/2标明并且是大约25°。角度α能够相应于燃烧过程的要本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将气体形式的燃料直接喷入到内燃机的燃烧室中的气体喷射器，包括：‑阀关闭元件(2)，用于释放或者关闭通孔(8)，‑其中，所述阀关闭元件(2)沿着所述气体喷射器的通流方向(B)的方向打开，‑在所述阀关闭元件(2)和阀体(3)之间的密封座(4)，和‑引流元件(5；20)，所述引流元件在所述气体喷射器的通流方向(B)上布置在所述密封座(4)之后并且设置用于，形成要喷入到所述燃烧室内的气体射束(6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.28 DE 102014224344.01.用于将气体形式的燃料直接喷入到内燃机的燃烧室中的气体喷射器，包括：-阀关闭元件(2)，用于释放或者关闭通孔(8)，-其中，所述阀关闭元件(2)沿着所述气体喷射器的通流方向(B)的方向打开，-在所述阀关闭元件(2)和阀体(3)之间的密封座(4)，和-引流元件(5；20)，所述引流元件在所述气体喷射器的通流方向(B)上布置在所述密封座(4)之后并且设置用于，形成要喷入到所述燃烧室内的气体射束(6)。2.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(5)布置在所述阀体上。3.根据权利要求2所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(5)与所述阀体(3)一件式地构造。4.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(20)布置在所述阀关闭元件(2)上。5.根据权利要求4所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(20)与所述阀关闭元件(2)一件式地构成。6.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(5)包括部分球面。7.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(5；20)包括锥形面。8.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述引流元件(5；20)包括柱形面。9.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·诺尔普，O·舍恩罗克，F·莫泽，G·霍尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE