具有萬向支承件的用于氣態燃料的氣體噴射器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于吹入氣態燃料的、具有萬向支承件的氣體噴射器。
【背景技術】
[0002]最近，除了已知的液態燃料，在內燃機中也越來越多地應用氣態燃料，例如天然氣或氫氣。在此，至今通常實施為抽吸管吹入裝置。然而，值得期待的是，也實現直接將氣態燃料直吹到內燃機的燃燒室中。因為在直吹的情況下然而存在高的溫度，因此不能應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，這與液態燃料相比特別是由于氣態燃料在關閉過程中缺乏緩沖而不能實現。
【發明內容】
[0003]相比之下，按照本發明具有權利要求1所述特征的氣體噴射器具有的優點在于:能夠實現在氣體噴射器關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置在燃燒室上用于直吹。除此之外，按照本發明的氣體噴射器具有緊湊的簡單的且成本有利的結構。這按照本發明由此實現，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件上密封的密封件。設有至少一個密封座，該密封座具有第一密封面和第二密封面，其中，第一密封面設置在密封件上，而第二密封面設置在位置固定的噴射器構件上。按照本發明設有萬向支承件，該萬向支承件設置在密封件與閥針之間。在此，密封件松動地設置在閥針上。因此，密封件可以在關閉過程期間執行相對于位置固定的噴射器構件的定向過程，從而總是在噴射器關閉狀態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動，以便實施調整運動。在此，所述運動可以是繞中心點的旋轉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)的直線運動。
[0004]從屬權利要求是本發明的優選改進方案。
[0005]優選地，萬向支承件具有部分球面。由此，當密封件在部分球面上運動或偏移時在每個部位中都能實現密封件與閥針之間的可靠接觸。
[0006]萬向支承件優選設置在閥針的吹入側端部上。在此，萬向支承件自身不用作密封面。
[0007]特別優選地，在密封件與位置固定的噴射器構件之間設有多個密封座。由此尤其可能的是，多個穿通開口能夠設定在密封件中，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]特別優選地，所有密封面在密封件上都位于一平面中。
[0010]按照本發明的另一優選設計方案，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]此外優選地，密封件具有貫穿開口，閥針引導穿過該貫穿開口，并且，萬向支承件設置在該貫穿開口中。由此可以實現特別緊湊且簡單的結構。
[0012]氣體噴射器在此優選還包括封閉件，該封閉件在吹入側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。由此可以特別是實現貫穿開口的可靠的、流體密封的密封。
[0013]萬向支承件優選包括閥針上的部分球面。備選地，部分球面設定在密封件上。此外優選地，在密封件上設有越來越窄的區域、特別是錐形區域，該區域在關閉狀態下接觸到閥針上的部分球面。備選地也可以設有倒圓的棱邊作為部分球面的對應件。
[0014]備選地，部分球面設定在與閥針相連接的支承件構件上。由此，雖然提高了部件數量，然而附加的支承件構件可以個別地按照不同要求(例如不同內燃機制造商的不同要求)適配。萬向支承件于是設定在密封件與附加的支承件構件之間。
[0015]此外本發明涉及一種內燃機，其包括燃燒室和按照本發明的氣體噴射器。氣體噴射器在此優選直接設置在燃燒室上，用于將燃料直接吹入到燃燒室中。特別優選地，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地闡述本發明的優選實施例。相同或功能相同的部件在此分別以相同附圖標記表示。附圖示出:
[0017]圖1:按照第一實施例在關閉狀態下用于吹入氣態燃料的噴射器的示意截面圖；
[0018]圖2:在打開狀態下圖1的噴射器的示意截面圖；
[0019]圖3:第一實施例的密封件的透視圖；
[0020]圖4:第一實施例的萬向支承件的示意部分截面圖；
[0021]圖5:按照本發明的第二實施例的噴射器在打開狀態下的示意截面圖；
[0022]圖6:按照本發明的第三實施例的噴射器在關閉狀態下的示意截面圖；以及
[0023]圖7:按照本發明的第四實施例的噴射器在關閉狀態下的示意截面圖。
【具體實施方式】
[0024]以下參照圖1至圖4詳細描述按照本發明的第一實施例的氣體噴射器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的噴射器構件8，通過該通道使氣態燃料朝著燃燒室側的噴射器端部的方向可輸送。該實施例的氣體噴射器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置在閥針3上。
[0027]在密封件5與閥針3之間設有萬向支承件2。萬向支承件2在此確保了松動地設置在閥針3上的密封件5能夠沿所有方向運動。
[0028]這如圖4所示由此解決:萬向支承件2具有部分球面20，該部分球面構成在閥針3的凸起式端部區域30上。密封件5包括越來越窄的面50，該面在該實施例中是錐面，從而密封件50可以執行調整運動，該密封件松動地設置在閥針3上。密封件50可以在此在所有側上執行可旋轉的調整運動進而能夠實現可靠的密封。
[0029]為了密封，在密封件5與位置固定的噴射器構件8之間構成密封座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在此設定在密封件5上，而第二密封面72設定在噴射器構件8上。
[0030]如由圖3清晰可見，第一密封面71包括三個同心環形圓面71a、71b、71c，其中，穿通開口 6腎形地設置在最內部環形圓面71a與中間環形圓面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也可以設定在噴射器構件8上，該第二密封面在該實施例中僅僅設定為拋光面。
[0033]密封件5和噴射器構件8優選由陶瓷材料制造。
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