用于燃料喷射阀的防反射装置和燃料喷射阀
技术领域
本发明涉及一种用于防止燃料喷射阀内的压力波的反射的防反射装置。本发明还涉及一种具有防反射装置的燃料喷射阀。
背景技术
文献EP 2 333 297 B1中公开了一种用于将燃料直接地或间接地喷射到车辆的燃烧室中的喷射阀。这种喷射阀，特别是高压阀的一个典型问题是由喷射事件引起的压力波或压力脉动的产生。
特别地对于多次喷射应用来说，内部压力脉动会引起问题，因为当喷射器内的压力条件不稳定或在阀打开时未知时，喷射的燃料量不能被控制。
失去控制的阀的重新打开导致末端润湿和燃烧问题，从而增加颗粒的排放。此外，粘附在喷射器的末端上的颗粒的增加影响喷射器的性能。
发明内容
本发明的一个目的是阻止压力波(特别是来自轨道的压力波)在喷射器内传播。
该目的通过具有独立权利要求的特征的防反射装置和喷射阀来实现。
在从属权利要求、以下描述和附图中指定了有利的实施例和发展。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于防止燃料喷射阀内部的压力波的反射的防反射装置。表述“用于防止压力波的反射”还应包括其中压力波的反射未被完全抑制，但特别地仅大大减少的实施例。
防反射装置包括基本上圆柱形的基部主体，该基部主体具有第一基部侧、第二基部侧和外表面。外表面特别地从第一基部侧延伸到第二基部侧，特别是沿着基部主体的圆柱轴线延伸，并且可以方便地将第一和第二基部侧彼此连接。防反射装置还包括旨在平行于压力波的传播方向定向的纵向轴线L，该纵向轴线穿过第一基部侧和第二基部侧。在一个有利的实施例中，纵向轴线平行于(优选地同轴于)基部主体的圆柱轴线。防反射装置还包括形成在第一基部侧和第二基部侧之间的燃料的流动路径，该流动路径形成围绕纵向轴线L的曲线。在一个实施例中，圆柱形基部主体可以具有形成在其外表面上的流动路径。
对于基本上圆柱形的基部主体，特别应当理解的是，可以将圆柱形基部主体装配到圆柱形中空主体中。换句话说，基部主体具有圆柱形的基本形状。基部主体可以包括结构化的周边，其例如被结构化为成形流动路径。优选地，结构化周边的外壳也具有圆柱形形状。
这种防反射装置的优点在于，来自第一基部侧并通过防反射装置流向第二基部侧的燃料被迫围绕纵向轴线L采取弯曲路径。这有助于耗散能量并抑制压力脉动。
如果压力波通过防反射装置进入并在喷射器内被反射，则压力波将遇到在弯曲的流动路径上通过防反射装置进入并具有旋转能量的燃料。如果反射的压力波通过防反射装置返回，它必须首先克服这种旋转能量，并改变流的方向以重新进入防反射装置。因此，大量的能量将被消耗掉。结果，在喷射器内不形成驻波，并且压力波被抑制。
根据一个实施例，流动路径具有围绕纵向轴线L的螺旋曲线的形式。换句话说，流动路径具有中心线，该中心线是围绕纵向轴线L的螺旋曲线，即特别是围绕基部主体的圆柱轴线。
该实施例的优点在于，可以容易地在防反射装置上形成螺旋曲线，并且螺旋曲线将有助于产生旋转的燃料流。
根据一个实施例，基部主体具有圆柱形内部部段和外部部段，该外部部段包括形成在内部部段的圆周表面上并与圆柱形内部部段同轴布置的螺旋弯曲壁，流动路径由内部部段的圆周表面和壁的两个相邻匝（turning）形成。
该实施例的优点在于，通过在内部部段的圆周表面上形成螺纹，可以容易地产生流动路径。这种螺纹容易制造。
根据本发明的一个实施例，流动路径具有1至4mm2的横截面积。在横截面积为1至4mm2的情况下，可以在防反射装置上实现可忽略不计的总压降。流动路径的横截面积可以根据阀本身的排放速率进行调节。对于许多类型的阀，3至4mm2的横截面积是合适的。
基部主体可以由塑料材料形成。替代地，它可以由金属形成，例如不锈钢。基部主体可以通过注射成型形成。
根据一个实施例，中空圆锥体与基部主体同轴地形成在基部主体中，并且被定向成其基部平面形成第一基部侧的一部分。
这样做的优点在于，压力波可以被反射成系数低于1的圆锥形，这改善了压力波的抑制。中空圆锥体可以具有在30°和100°之间的开口角度。
根据本发明的一个方面，提供了一种燃料喷射阀，其包括具有中心纵向轴线的阀体，该阀体包括具有流体入口部分和流体出口部分的腔体。燃料喷射阀还包括可在腔体中轴向地移动的阀针，阀针在关闭位置防止流体流通过流体出口部分，并在其他位置释放流体流通过流体出口部分。
喷射阀还包括电磁致动器单元，该电磁致动器单元被设计成致动阀针。
此外，喷射阀包括如上所述的至少一个防反射装置，该防反射装置布置在腔体内，第一基部侧指向流体入口部分。
该燃料喷射阀的优点在于，从轨道进入的压力波被抑制并且被阻止传递到喷射器中。此外，可以认为喷射器湿路径与轨道分离，这提高了喷射器内部压力条件的稳定性，从而避免了阀的重新开启事件。另外，防反射装置可用于将喷射器与由燃料泵和轨道以及其他喷射器产生的噪声分离。
防反射装置特别地可以布置在电磁致动器单元的电枢的上游。
防反射装置可以布置在喷射器的流体入口部分附近，从而尽可能早地抑制从轨道进入的压力波。
根据一个实施例，防反射装置被压配合到阀体的入口管中。这具有防反射装置可以被容易地安装的优点。
附图说明
根据下面结合示意图描述的示例性实施例，防反射装置和流体喷射阀的另外的优点、有利的实施例和发展将变得显而易见。
图1示出了根据本发明的实施例的喷射阀的横截面，
图2示出了根据本发明的第一实施例的防反射装置的若干视图，以及
图3示出了根据本发明的第二实施例的防反射装置的若干视图。
具体实施方式
图1示出了用于将燃料喷射到内燃发动机中的喷射阀1。喷射阀1包括具有阀体4的阀组件3，阀体4具有中心纵向轴线L。阀体4包括具有流体入口部分5和流体出口部分7的腔体9。
阀针11布置成可在腔体9中轴向地移动。阀针11在关闭位置防止流体流通过流体出口部分7。为了实现这一点，针11具有焊接到其下端部的球13，球13与阀体4的阀座(未详细示出)相互作用。
喷射阀1还包括电磁致动器单元20，以致动阀针11。致动器单元20包括电枢21，电枢21可以固定到针11或者以某种其他方式联接到针11，以使针11响应于磁场在腔体9中轴向地移动。致动器单元20还包括线圈23，线圈23可以被激励以感应磁场。磁场作用在电枢21上，使其向上行进，并抵抗校准弹簧25的力将针11带走。因此，球13离开阀座，并且燃料被释放通过流体出口部分7。
当磁场停止时，阀针11被校准弹簧25的力向下移动，并且流体出口部分7再次关闭。
腔体9具有被入口管27包围的上部部分。入口管27是阀体4最靠近燃料入口部分5的部分。在腔体9的这个部分中，来自轨道并通过流体入口部分5进入的压力脉动传播。为了耗散压力脉动的能量并防止压力波在喷射器1内传递，防反射装置29布置在腔体9中并压配合到入口管27中。
防反射装置29的细节在图2和图3中示出。
图2a)示出了防反射装置29的侧视图，图2b)从上面示出了防反射装置29，图2c)示出了防反射装置29的横截面，图2d)从下面示出了防反射装置29的视图。
根据图2的防反射装置29是本发明的第一实施例，并且具有与阀体4同轴布置的圆柱形基部主体31。基部主体31具有内部部段38和外部部段39。内部部段38具有带有圆周表面37的圆柱体的形式。在该实施例和其他实施例中，圆周表面37特别地是内部部段38的外表面。防反射装置29还包括基部主体31的第一基部侧33和第二基部侧35以及外表面36。在外表面36上布置有壁45，该壁45在圆周表面37上形成螺纹43。因此，壁45以螺旋曲线围绕圆周表面37延伸，并且与圆柱形内部部段38同轴地布置。在壁45的单个匝之间，形成了用于燃料通过流体入口部分5进入喷射器1的流动路径47。在该实施例中具有正方形横截面的流动路径47具有3至4mm2的横截面积。
通过流体入口部分5进入并旨在通过流体出口部分7离开喷射器1的所有燃料必须通过流动路径47。
防反射装置29还具有与基部主体31同轴地布置在基部主体31中的中空圆锥体41。可以具有30°至100°的开口角度的中空圆锥体41改善了对通过流体入口部分5进入喷射器1的压力波的抑制。
为了实现这一点，防反射装置29布置成第一基部侧33朝向流体入口部分5定向，并且第二基部侧35朝向流体出口部分7定向。
当燃料进入防反射装置29时，该流被迫在螺旋弯曲的流动路径47上流动。因此，产生了旋转流。旋转流将防反射装置29上方的腔体9与防反射装置29下方的腔体9分离。此外，流的旋转将不得不被压力波停止，该压力波已经在喷射器1中被反射并朝向流体入口部分5传播。然而，流的旋转的停止会消耗能量。因此，喷射器1内压力波的传播和反射得以最小化。
图3示出了根据本发明的第二实施例的防反射装置29的若干视图。该实施例与图2所示的第一实施例的不同之处仅在于形成在圆周表面37上的螺纹43的形式。根据第二实施例，与流动路径47的横截面相比，壁45更厚，从而减小了流动路径47的长度。
