本發明涉及一種氣體噴射器,用于將氣態介質,例如氫氣、天然氣或類似氣體直接吹入到內燃機的燃燒室中,該氣體噴射器具有銜鐵阻尼器。
背景技術:
1、由現有技術已知氣體噴射器的多種不同構型。與用于液態介質的噴射器,例如燃料噴射器相比,由于氣體噴射器吹入的是氣態介質,氣體噴射器必須實施非常大的行程。然而,這可能在氣體噴射器中導致在構件,尤其密封座和行程限制件上出現大的磨損。通過在氣體噴射器中所需的大的切換力還加劇在運行中構件的磨損。
技術實現思路
1、相比之下,具有權利要求1的特征的根據本發明的用于吹入氣態介質、尤其氫氣或天然氣的氣體噴射器具有以下優點,即能夠明顯減少構件磨損,尤其能夠明顯減少銜鐵上的磨損。此外,根據本發明的氣體噴射器具有明顯改善的噪聲表現。這根據本發明通過以下方式實現:氣體噴射器具有關閉元件,該關閉元件釋放和封閉密封座上的通孔。氣體噴射器還包括復位元件,該復位元件將關閉元件復位到關閉的初始位置中。此外,氣體噴射器包括具有銜鐵的電磁促動器,其中,電磁促動器操縱關閉元件,并且其中,銜鐵具有最大銜鐵行程s0;此外設置有銜鐵阻尼器,該銜鐵阻尼器設置為用于在氣體噴射器的打開過程中在銜鐵撞擊在銜鐵止擋、尤其電磁促動器的內極上之前降低銜鐵的速度。因此可以實現明顯減少在銜鐵和銜鐵止擋上的磨損,并且可以防止在氣體噴射器的打開行程中在銜鐵與銜鐵止擋之間的接觸部位上的過度磨損。
2、從屬權利要求四處本發明的優選擴展方案。
3、銜鐵阻尼器優選布置在銜鐵的背離密封座的一側上。由此不限制電磁促動器的功能和性能,并且銜鐵可以實施直至銜鐵止擋的最大設計的銜鐵行程s0,而在該區域中不存在通過銜鐵阻尼器的干擾。
4、銜鐵阻尼器優選包括彈簧元件,該彈簧元件布置在銜鐵的背離密封座的一側上。換言之,彈簧元件布置在銜鐵的背側上。由此產生關于彈簧元件的構型方面許多自由度,也能夠實現氣體噴射器的緊湊結構。
5、進一步優選地,關閉元件包括閥針和銜鐵柱,其中,銜鐵固定在銜鐵柱上。關閉元件的兩部分結構也提高了關于氣體噴射器構件的構型方面的自由度。
6、根據本發明的另一優選構型,銜鐵阻尼器包括優選罐狀的支撐元件,該支撐元件固定在氣體噴射器的內殼體上。支撐元件用于支撐彈簧元件。在支撐元件的罐狀構型時,在使用圓柱螺旋彈簧作為彈簧元件時還確保彈簧元件的徑向定位。
7、進一步優選地,銜鐵阻尼器還包括壓力盤和第一調整盤。銜鐵阻尼器的彈簧元件在此布置在銜鐵阻尼器的壓力盤和支撐元件之間。此外,借助第一調整盤限定壓力盤在軸向方向上的位置。由此對于銜鐵阻尼器的彈簧元件所希望的預緊產生易于操作的調整可能性。
8、根據本發明的另一優選構型,銜鐵阻尼器還包括第二調整盤,該第二調整盤固定在關閉元件上,其中,在氣體噴射器的關閉狀態下限定壓力盤和第二調整盤之間的軸向間隙s1,在此,軸向間隙s1小于最大銜鐵行程s0。第二調整盤優選固定在銜鐵柱上。
9、進一步優選地,支撐元件在其內周上具有用于關閉元件、尤其銜鐵柱的導向區域。
10、進一步優選地,銜鐵阻尼器的彈簧元件為圓柱螺旋彈簧或彈簧墊圈。彈簧墊圈例如可以是波形彈簧或碟形彈簧等。
11、進一步優選地,氣體噴射器還包括液壓阻尼器,該阻尼器布置在關閉元件的背離密封座的一側上。液壓阻尼器優選設置為用于在打開過程以及關閉過程中輔助關閉元件。在此,與銜鐵阻尼器結合地在打開過程中實現對銜鐵的特別好的阻尼,使得可以避免在銜鐵和銜鐵柱上的磨損現象。液壓阻尼器還能夠補償氣體噴射器的構件由溫度引起的長度變化。
12、進一步優選地,銜鐵阻尼器設置為用于在氣體噴射器的打開過程開始之后時間上延遲地被激活,其中,壓力盤和第二調整盤之間的軸向間隙限定時間上的延遲。
13、氣體噴射器優選是向外打開的氣體噴射器。進一步優選地,氣體噴射器構造為用于將氣態燃料直接吹入到內燃機的燃燒室中。
14、此外,本發明還涉及一種具有根據本發明的氣體噴射器的內燃機。在此,氣體噴射器優選將氫氣、天然氣或其他可燃氣體直接吹入到內燃機的燃燒室中。
1.一種用于吹入氣態介質的氣體噴射器,其包括:
2.根據權利要求1所述的氣體噴射器,其中,所述銜鐵阻尼器(7)布置在所述銜鐵(51)的背離所述密封座(3)的一側上。
3.根據權利要求2所述的氣體噴射器,其中,所述銜鐵阻尼器(7)具有彈簧元件(75),所述彈簧元件布置在所述銜鐵(51)的背離所述密封座(3)的一側上。
4.根據前述權利要求中任一項所述的氣體噴射器,其中,所述關閉元件(2)包括閥針(20)和銜鐵柱(21),其中,所述銜鐵(51)固定在所述銜鐵柱(21)上。
5.根據權利要求3或4中任一項所述的氣體噴射器,其中,所述銜鐵阻尼器(7)包括用于所述彈簧元件(75)的支撐元件(70)以及包括內殼體(71),其中,所述支撐元件(70)固定在所述內殼體(71)上。
6.根據權利要求5所述的氣體噴射器,其中,所述銜鐵阻尼器(7)還包括壓力盤(72)和第一調整盤(73),其中,所述彈簧元件(75)布置在所述壓力盤(72)和所述支撐元件(70)之間,并且其中,所述壓力盤(72)在軸向方向(x-x)上的位置借助所述第一調整盤(73)限定。
7.根據權利要求6所述的氣體噴射器,還包括第二調整盤(74),所述第二調整盤固定在所述關閉元件(2)上,其中,在所述氣體噴射器的關閉狀態下,所述第二調整盤(74)限定在所述壓力盤(72)和所述第二調整盤(74)之間的軸向間隙(s1),并且其中,所述軸向間隙(s1)小于最大銜鐵行程(s0)。
8.根據前述權利要求中任一項所述的氣體噴射器,其中,所述支撐元件(70)在內周上具有用于所述關閉元件(2)的導向區域(70a)。
9.根據權利要求3至8中任一項所述的氣體噴射器,其中,所述彈簧元件(75)是螺旋彈簧或彈簧墊圈或波形彈簧或碟形彈簧。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的氣體噴射器,其中,所述銜鐵阻尼器(7)設置為用于在所述氣體噴射器的打開過程開始之后時間上延遲地被激活,其中,所述壓力盤(72)和所述第二調整盤(74)之間的軸向間隙(s1)限定時間上的所述延遲。
11.根據前述權利要求中任一項所述的氣體噴射器,還包括液壓阻尼器(8),所述液壓阻尼器布置在所述關閉元件(2)的背離所述密封座的端部上并且設置為用于至少在氣體噴射器的打開過程中實施阻尼。