CN101061309A - 具有多个压力存储器的燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料喷射装置(102),其中,在高压燃料泵(111)与喷射器(116)之间为每个喷射器(116)配置一个压力存储器(120)。

Description

具有多个压力存储器的燃料喷射装置
现有技术
本发明涉及用于内燃机的燃料喷射装置,它具有一个高压泵,具有至少两个喷射器并具有一个安置在高压泵与所述至少两个喷射器之间的压力存储器。
这种燃料喷射装置已由现有技术公知,通常被称为共轨燃料喷射装置。
下面借助图5来描述一个由现有技术中公知的用于内燃机(未示出)的共轨燃料喷射装置102。
该燃料喷射装置102包括一个燃料容器104,燃料106由该燃料容器通过一个电的或机械的燃料泵108输送。燃料106通过低压燃料管道110输送给高压燃料泵111。燃料106从高压燃料泵111经过高压管道112到达共轨114。在共轨114上连接多个本发明燃料喷嘴或喷射器116,它们将燃料106喷射到未示出的内燃机的燃烧室118中。
在该燃料喷射装置102中,对于所有喷射器116设置一个公共的高压存储器,即所谓的共轨114。由该结构导出这种燃料喷射装置的“共轨”名称。
在根据本发明的用于内燃机的燃料喷射装置中,具有一个高压泵,具有至少两个喷射器并具有一个安置在高压泵与所述至少两个喷射器之间的压力存储器,规定,给每个喷射器配置一个压力存储器。由于该结构,可以称这种燃料喷射装置为“多轨”燃料喷射装置。
本发明的优点
通过给每个喷射器配置一个压力存储器,可使该压力存储器在弹性和存储器容积方面优化地适配于所属的喷射器。此外该压力存储器可安置在喷射器的紧附近,使得燃料到喷射器中的喷射不受在压力存储器与喷射器之间来回运动的压力波的影响。
此外,通过给每个喷射器配置一个压力存储器,每个这样的压力存储器本身非常小,以致在任何情况下可无问题地将该压力存储器安装在机动车发动机室中喷射器的紧附近。通过根据本发明的燃料喷射装置结构,大大减小内燃机不同喷射器之间的相互影响,这对内燃机的运行及排放性能起到积极的作用。
通过根据本发明的散开的压力存储器结构形式,可以与内燃机汽缸数目无关地用多个相同的组成部分即一个高压泵、多个结构相同的压力存储器和多个结构相同的喷射器组装成一个燃料喷射装置。由此减小了部件多样性并且可显著节省成本。
在本发明的一个有利构型中提出,在每个压力存储器上设置至少一个第一高压接口和一个用于喷射器的分支。由此可以将根据本发明的压力存储器装到高压管道与喷射器之间,使得已批量制造的喷射器和高压泵也可装备根据本发明的压力存储器。由此仅需要使高压管道适配新的压力存储器。
本发明燃料喷射装置的一个特别优选的实施方案规定,在每个压力存储器上设置一个第二高压接口并且所述至少两个压力存储器串联连接。由此进一步减小结构费用及位置需求。
在本发明的另一特别有利的构型中,在串联的压力存储器的最后一个压力存储器上可设置一个压力传感器和/或压力调节阀,以致通过一个中央部件可检测燃料喷射装置的高压区域中的压力并且在需要时可调节到给定值。由此可实现本发明的优点,而不增加对传感器及其它的液压部件的需求。
为了达到喷射器的所需运行特性,在每个压力存储器中设置一个充注燃料的存储器容积。特别有利的是,存储器容积及压力存储器弹性与所属喷射器的喷射量和运行特性相协调。由此得到进一步改善的喷射器运行特性,这对于噪音产生、废气排放和燃料损耗及内燃机的运行低噪音具有有利影响。
根据本发明的压力存储器的有利实施形式规定,压力存储器通过锻造或铸造来制造。在需要时存储器容积例如可由毛坯通过切削加工如钻、铣和/或车加工出来。
为了简化尤其是压力存储器的存储器容积的加工,第一高压接口和/或第二高压接口和/或分支可与存储器容积相焊接。通过该多件式结构方式可以在焊上高压接口或分支之前制造好存储器容积,以致在制造存储器容积时可得到存储器容积的极好的可接近性。接着将高压接口和/或分支与存储器容积焊接。在此应注意,焊缝这样形成,以致无焊接飞溅会进入存储器容积中,因为这种焊接飞溅可引起喷射器的功能故障。
也可变换地,第一高压接口和/或第二高压接口和/或分支也可与存储器容积螺纹连接。在具体情况下所述方案哪种更可取,取决于具体情况的状态。
在每个压力存储器中设置一个燃料过滤器,可使本发明压力存储器的功能进一步改善。为此在本发明压力存储器的另一有利构型中,在每个压力存储器中设置一个过滤器孔,用于接收燃料过滤器。在此例如可使用棒式过滤器或筛式过滤器。
本发明的其它优点及有利构型可由下面的附图、附图描述及权利要求中得知。所有在附图、附图描述和权利要求中所述的特征既可单独地也可任意相互组合地作为发明的实质部分。
附图
图1根据本发明的燃料喷射装置的示意图;
图2根据本发明的压力存储器的第一实施例的不同视图;
图3根据本发明的压力存储器的第二实施例的不同视图;及
图4根据本发明的多件式的压力存储器的一个放大视图;及
图5根据现有技术的共轨燃料喷射装置。
实施例说明
图1中以方框图极简化地示出一个根据本发明的燃料喷射装置102。从燃料容器104直到设有流量控制阀MSV的高压燃料泵111,根据本发明的燃料喷射装置与前面借助图5所述的共轨燃料喷射装置相同地构成。喷射器116及内燃机的燃烧室118也是相同的。
主要区别在于:在按照图1的本发明燃料喷射装置中,取代对内燃机所有喷射器116供给处于压力下的燃料的共轨114(见图5),给每个喷射器116配置一个单独的压力存储器120。在图1中将喷射器116、燃烧室118和压力存储器120连续编号。因此在具有“n”个燃烧室118的内燃机中具有“n”个喷射器116和“n”个压力存储器120。
换句话说,为每个喷射器116配置一个压力存储器120,该压力存储器在存储器容积和弹性方面优化地与喷射器116配合作用。因为一个内燃机的喷射器116结构相同,当然一个内燃机的压力存储器120也可结构相同。通过将所需的存储器容积分散到多个压力存储器120上可以使这些压力存储器120设置在所属的喷射器116的附近。由此得到运行特性上的优点,因为与根据图5的燃料喷射装置相比较,压力存储器与喷射器116之间的压力波动具有极短的传播时间,以致这些压力波动对喷射器116的运行特性不具有干扰影响。
在根据图1的实施例中,带有数字1,2-n的压力存储器120串联连接。这决定了,每个压力存储器120具有一个第一高压接口及一个第二高压接口。在每个这样的高压接口上(图1中未示出)连接着一个高压燃料管道112。在该列中的最后一个带有数字“n”的压力存储器120上连接一个高压燃料管道112。该高压燃料管道112通入一个压力调节阀122中。在需要时也可在该压力调节阀122中组合一个压力传感器(未示出)。由此可以用仅一个压力调节阀122和一个压力传感器来调节和/或测量燃料喷射装置102的高压区域中的压力。
压力调节阀122在出口侧与一个减压管道124相连接,该减压管道通入燃料容器104中。因为压力存储器120当然以与喷射器116相同的件数出现并且该数目明显比在根据现有技术的燃料喷射装置的共轨114中大,会有显著多的资金投资在这些压力存储器120的制造自动化上,以致由于压力存储器数目增大引起的增加成本的主要部分可通过深入的过程自动化得以补偿。
另一显著的成本上的优点这样得到:需要与内燃机汽缸数无关的、纯粹结构相同的压力存储器120。因此根据本发明的压力存储器120需要很少的变化,这导致生产件数的进一步增大并由此导致根据本发明的压力存储器120的每件成本下降。
通过在压力存储器120之间设置高压燃料管道112的短的段,这些压力存储器120相互间也仅在很小范围内影响。这尤其适用,因为通常不是两个相邻布置的喷射器相继喷射燃料,而是由于多缸内燃机的点火顺序,短时相继地向燃烧室118中喷射燃料的两个汽缸或两个喷射器116通常在空间上彼此离开较远。
图2中表示根据本发明的压力存储器120的第一实施例的不同视图。根据本发明的压力存储器120基本上由一个存储器容积124、一个第一高压接口126,一个第二高压接口128和一个分支130组成。
第一高压接口128和第二高压接口130在结构上相同并且基本上具有截锥形的密封面。高压燃料管道112的一个未示出的内接头压在该密封面上。这例如可借助未示出的锁紧螺母来实现,该锁紧螺母拧到高压接口128或130的外螺纹上。
在图2中所示的根据本发明的压力存储器120的实施例中,分支132与高压接口128及130一样由锻压或其它成型工艺制造。例如可以是,首先锻造一个呈圆柱形的毛坯,以形成存储器容积126。接着在另一成型工序中制造分支132。在最终的加工步骤中则可通过镦粗或其它的成型方法使压力存储器120的端部上的直径这样程度减小,以形成第一高压接口128和第二高压接口130。高压接口128及130中的密封配合面124和透孔136形成与存储器容积126的液压连接,它们也可通过成型或通过切削造型来制造。
在分支132上设置一个环绕的凸缘140。为了使分支132与一个喷射器116液体密封地连接,在分支132上可套上一个未示出的锁紧螺母并接着在该锁紧螺母(未示出)与凸缘140之间插入一个分开的环(未示出)。接着可将该锁紧螺母与一个喷射器116的高压接口螺纹连接。
在分支132内部设置一个所谓的过滤器孔142。该过滤器孔首先在存储器容积126与分支132之间建立一次液压连接。此外可以将一个过滤器(未示出)例如一个棒式过滤器或一个筛式过滤器压入该过滤器孔142中。由此以高的可靠性可防止燃料中的污物到达所连接的喷射器116中。
图3表示根据本发明的压力存储器120的第二实施例。这两个实施例之间的主要区别在于,在根据图3的实施例中过滤器孔142设置在压力存储器120的纵轴线上。连接孔144由该过滤器孔142起穿过分支132,由此以此方式在存储器容积126与分支132或连接在其上的喷射器116之间建立液压连接。尽管根据本发明的压力存储器120的该第二实施例的内部轮廓稍复杂些,但该件也可通过成型来制造。如果需要,在成型后接着在压力存储器120上再进行切削加工。
图4中表示根据本发明的压力存储器120的实施变型。该压力存储器120的重要特征是它的多件式结构。在图4中的右侧,第二高压接口130焊接到存储器容积126上。焊缝在图4中用参考标号144指示。当然在焊接第二高压接口130与真正的压力存储器120时应注意:不能有焊接飞溅进入到存储器容积126中。否则这些焊接飞溅可能会到达喷射器116中并在那里导致过早磨损或功能故障。
在根据图4的实施例中第一高压接口128借助一个锁紧螺母146拧紧或夹紧,该锁紧螺母与压力存储器120的外螺纹148配合作用。在第一高压接口128与压力存储器120之间的密封面150上可设置咬合棱边、配合或其它由现有技术中公知的构型。在图4中不能详细看出这些咬合棱边和配合。但重要的是,密封面150即使在压力负荷很高并且增大的情况下也在整个使用寿命期间保持密封。

Claims (11)

1.用于内燃机的燃料喷射装置(102),具有一个高压泵(111),具有至少两个喷射器(116)并具有一个设置在该高压泵(111)与所述至少两个喷射器(116)之间的压力存储器,其特征在于:为每个喷射器(116)配置一个压力存储器(120)。
2.根据权利要求1的燃料喷射装置,其特征在于:在每个压力存储器(120)上设置至少一个第一高压接口(128)和一个用于喷射器(116)的分支(132)。
3.根据权利要求1或2的燃料喷射装置,其特征在于:在每个压力存储器(120)上设置一个第二高压接口(130),所述至少两个压力存储器(120)串联连接。
4.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置,其特征在于:在每个压力存储器(120)中设置一个充注燃料的存储器容积(126)。
5.根据权利要求5的燃料喷射装置,其特征在于:存储器容积(126)和压力存储器(120)的弹性与所属的喷射器(116)相协调。
6.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置,其特征在于:压力存储器(120)通过成型,尤其是锻造或铸造、尤其精密铸造来制造。
7.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置,其特征在于:第一高压接口(128)和/或第二高压接口(130)和/或分支(132)与存储器容积(126)相焊接(144)。
8.根据权利要求1至6中一项的燃料喷射装置,其特征在于:第一高压接口(128)和/或第二高压接口(130)和/或分支(132)与存储器容积(126)螺纹连接(146)。
9.根据以上权利要求中一项的燃料喷射装置,其特征在于:在每个压力存储器(120)中设置一个燃料过滤器。
10.根据权利要求9的燃料喷射装置,其特征在于:在每个压力存储器(120)中设置一个过滤器孔(142),用于接收燃料过滤器。
11.根据权利要求9或10的燃料喷射装置,其特征在于:燃料过滤器构造成棒式过滤器或筛式过滤器。
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