燃料喷射器阀座内的槽装置制造方法及图纸

燃料喷射器（１０）的阀体（３２）内的圆锥形阀座（２６）上有一环形槽装置（４４），形成一个口袋可挟持流经燃料喷射器的一定数量的燃料。针阀（１８）密封并坐落在槽装置的下游边（４６），但并不与上游边（４８）接触。槽装置的作用是改进零件的“耐久性磨损”，结果可消除燃料喷射器的动态流率“向少油方向偏移”。另外对阀针在阀座上的闭合，槽装置可起到缓冲装置的作用。在制造圆锥形阀座时，阀座（２６）被制造，槽装置（４４）被制出，然后阀座被硬化，并被进行轻度的磨削使表面光滑。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术一般地涉及流体阀，更具体点说涉及内燃机燃料喷射器内针和阀座的界面。本专利技术的背景目前在制造内燃机燃料喷射器时，针和阀座的界面是这样完成的，使针经过球面磨削和硬化，使圆锥形阀座成形，然后经过非常精密的磨削和硬化，结果便可制成良好的针和阀座的界面。现有技术的制造方法的缺点为在工时和费用方面的耗费都很大。阀座的磨削是一个十分费钱和费时的过程。在大量生产燃料喷射器时，阀座的圆锥面磨削需要非常昂贵的机床和很多这样机床。一台典型的机床每年的耗费可超过五十万美元，此外还要加上这些机床的维护和损坏或耗用零件的更换费用，其数额可能超过一万五千美元。因此任何一种能减少所需磨削时间而增加生产的费用节省都是十分需要的。在本专利技术中，仍然需要进行针和阀座的硬化，但磨削到尺寸的过程时间可大为减少。这样，本专利技术的一个优点是可以减少每年数百万个阀座磨削所需的时间。本专利技术的另一个优点是可提供一种阀针和阀座的界面，该界面在长期使用后所产生的“耐久性磨损”(即互相贴合的磨损)不会使给定的脉动时间内流经阀座的燃料数量有任何显著的减少。简短地讲，这个优点可消除燃料喷射器的动态流率“向少油方向偏移”。本专利技术的另一个优点是在操作燃料喷射器时可抑制阀针不让它冲击到阀座上。本专利技术的另一个优点是可减少燃料喷射器内返回弹簧所需的闭合弹簧力。本专利技术还有另一个优点是，由于阀座磨削工时的减少，制造时所用昂贵磨床的数量就可减少，结果投资就可节省。本专利技术的综述上述这些和其他一些优点都可在内燃机的一个机电的燃料喷射器上实现，该燃料喷射器有一针或球状件与一圆锥形阀座件配合。该针被固定在一个与定子件对准的衔铁件上。有一螺线管的线圈卷绕在定子件上。有一返回弹簧能通过衔铁使针返回与阀座密封接触。针和阀座通过位在阀座下游的测流量孔控制来自供源的燃料的流动。当螺线管线圈通电时针被提升离开阀座，燃料就在针的周围流动并从测流量孔流出。我们对阀座所作的改进是在针和阀座的连接处制有一个槽装置。该槽形成一个保持燃料的油兜，可起到缓冲器的作用来使针闭合。这些和其他一些优点在阅读下面的附图和详细的说明后当可有清楚的了解。详细的附图在附图中附图说明图1为一燃料喷射器的阀体部的剖视图；图2为图1中的燃料喷射器的针和阀座的放大的剖视图；和图3为另一个实施例的放大的剖视图。详细的说明图1示出一个典型的燃料喷射器或阀门10的阀体部。在所示出的喷射器中，燃料是从燃料喷射器或阀门10的顶部，即图中最接近纸张顶部的那一端流到出口端的。这就是所谓顶供喷射器，但本专利技术的原理可应用于任何一种阀门，如底供或侧供喷射器，并可用于任何一种流体如水、汽油、柴油或别的燃料。所示喷射器10具有螺线管12、定子14、衔铁16、针18、偏置弹簧20、上导引件22、下导引件24、阀座26、阀座件27、孔板28、支承件30和阀体32。螺线管或电磁线圈12可响应脉冲电信号来驱动燃料喷射器10使燃料从出口端34喷出。当线圈12被接上电流时，磁路便起作用。将衔铁16吸引到定子14上。连接在衔铁16上是往复运动的针18。当螺线管12通电时，该针18离开阀座26，燃料就通过阀座件27内的孔36、并通过孔件28从出口端34喷出。衔铁16在往复运动时被上导引件22导引以便保持对准，而针18被下导引件24导引，这样衔铁和针的组合件就可沿燃料喷射器10的轴线往复运动。当螺线管12断电时，偏置弹簧20使衔铁16从定子14上分离，并且针18就坐落并密封在阀座26上。虽然与本专利技术无关，下导引件24借助于包含在阀体32的孔40内的阅座件27保持在阀体32内的台肩38上。阀座件27被O形密封环42密封以便防止燃料泄漏。测流量孔板28借助于支承件或垫圈30保持在阀座件27上，而垫圈30被阀体32的端部的成形夹持在位。下导引件24有一中心孔，该孔导引着针18的往复运动。中心孔周围有多个燃料流动孔，以允许燃料能流动到阀座26。在这较优实施例中的测流量孔板为一薄的圆盘孔件或多个这样的孔件，如同在美国专利4,854,024、4,923,169或4,934,653中所示出的。参阅图2，其中示出针18和阀座26在略微开启位置时(为了容易看清楚)的放大的状态。在该较优实施例中，阀座26为一圆锥形表面，而针18具有一球形端以便与阀座表面26配合。在圆锥形阀座26上有一沿着周向隔开的槽装置44，它定位在该针18与阀座26接触并密封之处。该针18实际上是与槽装置44的下游边46接触或密封，该下游边是在图2中朝向图纸底部的方向。该针18并不与该槽的上游边48接触，只是“虚拟的”接触。使槽装置44的尺寸保持较小以便尽量缩小对喷射器10流率的影响。在阀座件27内设槽装置44的目的是为了防止喷射器的动态流率发生偏移，这种偏移是在零件磨损时容易发生的。早先，当零件由于数百万次的操作而磨损时，在针18和阀座26之间的磨损会造成并“抛光”一条宽的接触带。产生的净结果是由于针18和阀座26之间的“约氏量块”(Jo-block)效应或真空粘合效应而造成缓慢的分离或释放。导致的净结果是对喷射器的一个给定脉冲宽度的操作而言，喷射器的动态流率将向少油方向偏移(lean shift)。电驱动时间虽然恒定，但实际分离时间却是较少。当针18和阀座件27采用上述那样的布置并且定子14和衔铁16的配合面互相平行时，该阀门能用酒精含量高的燃料操作，这种燃料的润滑性能极低。在本阀门中，大多数汽油燃料中所具有的润滑效果都可用来润滑表面以便减少磨损。但高酒精含量的燃料没有这样好的润滑特性。如图所示那样构造的阀门10还可允许其他可替代的燃料流动通过而不会产生有害的影响。在闭合未设槽装置44的阀门时，随着针18接近阀座26，在接近的针与阀座之间的燃料流速不断增加，使针下面的压力不断降低，以致往往会将针18吸引到或“吸入”阀座26内，从而使冲击力增加。正确定位的槽装置44由于减少接近的针和阀座之间的燃料流速，能够缓冲针18对阀座26的冲击。流动通过槽装置44的燃料在流动期间会产生微小的扰动并生成小的压力峰值，该压力峰值能抑制阀门恰在闭合前的高速燃料流动。槽装置44的另一个作用是与燃料的粘性配合，以便在阀门闭合时部分燃料从槽装置44移出时为该针18的坐落提供缓冲作用。这是由于针18骑跨在槽装置44上，而降落在槽装置44的下游边46上，与槽装置44上游边48并不接触，只是与其十分接近，从而从槽装置44内取得一定数量的燃料。这样，槽装置44可起到多种作用作为密封装置可密封针和阀座的界面；作为针18的缓冲器；并作为阀座26的磨损减少装置；还可在寿命周期内尽量减少针和阀座的接触带的进一步增宽，这种增宽是由于零件磨损造成的并且有时被称为“耐久性磨损”该增宽能使动态的液流向贫乏方向偏移，这种偏移主要是减少流经阀门10的燃料数量。在阀座件27的阀座表面26上制出槽装置44的一种方法是这样进行的开始时先固定阀座件27，使阀座表面26与一个未图示的成型刻痕刀具的切削刃对准。将一个预定量的压力施加在阀座件27上使阀座表面26相对于成型刻痕刀具的切削刃运动。在继续施加压力时，阀座件27的材料性质和所施加的压力用来限制槽装置44的深度。然后将阀座件27从夹具中取出并使它硬化。接下来在阀座表面26上完成“接触磨削”(t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来控制流体流动的电动机械阀具有：一个定子件，一个卷绕在定子件上的螺线管线圈，一个在轴向上与定子件对准的衔铁件，一个固定在衔铁件上并与它一起往复运动的针件或球形件，一个在轴向上与针件对准的圆锥形阀座件，一个用来通过衔铁使针偏置到与阀座密封接触的弹簧件，还具有：一个在圆锥形阀座上在针与阀座连接处制出的槽装置，就燃料流动通过阀座件的方向而言，所说槽有一上游边和一下游边，所说针件密封地与所说下游边配合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DE伊尔恩哈德特，
申请(专利权)人：美国西门子汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]