CN103221679A - 用于由内燃机气缸盖和喷射阀构成的装置的减振部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减振部件（44），其被设计用于抑制在喷射阀（30）与内燃机（10）的气缸盖（16）之间传播的振动。该减振部件（44）具有基本上环形盘状的基体（46），且具有至少一个牢固地与基体（46）耦接的沿第一轴向方向（R_1）突出于基体（46）的第一接触区段（48a、48b）和牢固地与基体（46）耦接的沿与第一轴向方向（R_1）相逆的第二轴向方向（R_2）突出于基体（46）的第二接触区段（50）。至少一个第一接触区段（48a、48b）相距纵轴线（L）具有径向间距（A_11、A_12），该径向间距不等于第二接触区段（50）相距纵轴线（L）的径向间距（A_2）。

Description

用于由内燃机气缸盖和喷射阀构成的装置的减振部件

本发明涉及一种减振部件和一种带有减振部件的由内燃机气缸盖和喷射阀构成的装置。

为了把燃料喷入到内燃机燃烧室中，采用了喷射阀。燃料在汽油内燃机情况下以高达200巴的压力，而在柴油内燃机情况下以高达2000巴的很高的压力喷入到燃烧室中。在此所采用的用于内燃机的喷射阀对一些参数的精度提出了高要求，这些参数决定了燃料喷入到内燃机燃烧室中。此点尤为重要，因为发布了关于设置在汽车中的内燃机的允许的有害物质排放的日益严格的法律规定。这要求采取各种不同的措施来降低有害物质排放。

在内燃机工作期间，喷射阀受到大的机械负荷。因而在内燃机气缸盖中特别是出现喷射阀震动。

本发明的目的是，提出一种由内燃机气缸盖和喷射阀构成的装置，利用该装置能实现使得内燃机以低有害物质排放工作，且能实现由内燃机气缸盖和喷射阀构成的装置的简单的结构。

该目的通过独立权利要求的特征得以实现。本发明的有利改进在从属权利要求中给出。

本发明的特征在于一种减振部件，其被设计用于抑制在带有中央纵轴线的喷射阀与内燃机气缸盖之间传播的振动。该减振部件具有环形盘状的基体。减振部件具有至少一个牢固地与基体耦接的沿第一轴向方向突出于基体的第一接触区段和牢固地与基体耦接的沿与第一轴向方向相逆的第二轴向方向突出于基体的第二接触区段。至少一个第一接触区段相距纵轴线具有径向间距，该径向间距不等于第二接触区段相距纵轴线的径向间距。术语“轴向方向”和“纵轴线”在此优选系指喷射阀的中央纵轴线。

本发明的减振部件（44）优选应用于一种带有内燃机气缸盖、喷射阀和减振部件的装置，该气缸盖具有内凹和在该内凹中构造的梯阶，该喷射阀带有中央纵轴线且至少部分地设置在内凹中。该减振部件在此优选在内凹中轴向地布置在喷射阀与梯阶之间。

减振部件特别是被设计用于抑制在喷射阀与气缸盖之间沿纵轴线方向传播的振动。

这种减振部件具有的优点是，能把喷射阀的轴向移动转变为减振部件的内部运动，这种内部运动仅以较小的程度或者甚至根本就不会传递到气缸盖上。因此，减振部件利用其构造形式能有利地引起力线的转向。由此能实现使得内燃机产生小的噪声。减振部件的另一有利的效果在于，能改变特别是由气缸盖与喷射阀构成的减振系统。由此可以实现使频率移动至能让人容忍的频域内。此外，由喷射阀产生的震动在该频域内会与由燃烧和装配产生的噪声叠加。还能实现要么提高单位面积压力，要么减小喷射阀的预应力。通过对减振部件的相应设计，还能实现补偿气缸盖和喷射阀的不同的膨胀系数。这可以导致在整个温度范围内恒定的预应力。

根据一种有利的实施方式，减振部件具有两个牢固地与基体耦接的沿第一轴向方向突出于基体的第一接触区段。第二接触区段相距纵轴线的径向间距的大小介于这些第一接触区段相距纵轴线的径向间距的大小之间。这具有的优点是，除了减振特性外，还能实现减振部件的很好的密封特性。

根据另一有利的实施方式，至少一个接触区段至少逐段地围绕中央的纵轴线呈圆环形地构造。这具有的优点是，能在减振部件的整个圆周范围内实现良好的振动抑制，以及能实现减振部件的良好的密封特性。

根据另一有利的实施方式，减振部件被构造成盘形弹簧。这具有的优点是，减振部件具有简单的结构，该结构带有两个接触区段，这些接触区段相距纵轴线具有不同的径向间距，以及在作为一方面的减振部件与作为另一方面的喷射阀和构造在内凹中的梯阶之间具有小的接触面，由此能良好地抑制喷射阀的振动传递到气缸盖上。

根据另一有利的实施方式，喷射阀具有夹紧部件，该夹紧部件用于把喷射阀夹紧在内凹中。减振部件一体地与该夹紧部件耦接。由此可以实现良好地抑制振动，以及实现减振部件的特别好的密封特性。

下面参照示意图详述本发明的实施例。其中：

图1为内燃机示意图；

图2示出喷射阀和内燃机气缸盖的一部分；

图3A和3B为减振部件的俯视图和纵剖视图；

图4A和4B为减振部件的俯视图和纵剖视图；

图5示出被构造成盘形弹簧的减振部件的实施方式；

图6示出被构造成盘形弹簧的减振部件的另一实施方式；

图7示出被构造成盘形弹簧的减振部件的另一实施方式；

图8示出与夹紧部件耦接的减振部件的实施方式；

图9示出与夹紧部件耦接的减振部件的另一实施方式；

图10示出与夹紧部件耦接的减振部件的另一实施方式。

图1中所示为内燃机10的示意图，其带有进气道12、发动机组14、气缸盖16和排气道18。进气道12朝向气缸Z通过输入通道伸入到发动机组14的燃烧室20中。发动机组14还包括曲轴22，该曲轴通过连杆24与气缸Z的活塞26耦接。除了气缸Z外，优选还设置有其它气缸。

图2示出由气缸盖16和喷射阀30构成的装置。气缸盖16具有内凹28。在该内凹28中构造有气缸盖16的梯阶29。在内凹28中设置有喷射阀30的一部分。喷射阀30具有喷射体32。按照这里所示的实施方式，该喷射体32为多元结构。喷射体32也可以一体地设计。喷射体32具有中央的纵轴线L和内凹34。在喷射体32的该内凹34中设置有喷嘴针36，该喷嘴针可以一体地或多元地设计。喷射体32包括高压管路38，喷射阀30通过该高压管路与未示出的流体高压回路连接。在轴向端部上或者在喷射体32中设置有一个或多个喷射开口40。在喷嘴针36的封闭位置防止流体流经至少一个喷射开口40，而在其它情况下则允许流体流经至少一个喷射开口40。

喷射阀30具有夹紧部件42，该夹紧部件设置在气缸盖16的内凹28中。夹紧部件42优选是喷嘴夹紧螺母，且用于使得喷射阀30相对于气缸盖16固定。

在气缸盖16的内凹28中设置有减振部件44。该减振部件44轴向地布置在喷射阀30和气缸盖16的构造于内凹28中的梯阶29之间。优选减振部件44轴向地布置在喷射体32和气缸盖16的梯阶29之间。借助减振部件44能抑制在喷射阀30和气缸盖16之间传播的振动，这种振动比如可能在内燃机工作期间由于所出现的震动而产生。尤其是能抑制在喷射阀30与气缸盖16之间沿喷射阀30的纵轴线L的方向上传播的振动。通过减振部件44能对由气缸盖16、喷射阀30和固定部件60构成的减振系统进行改变，以便使频率移动至能让人易于容忍的频域内。还能实现要么提高单位面积压力，要么减小喷射阀30的预应力。通过对减振部件44的相应设计，还能实现补偿带有固定部件60的气缸盖16和喷射阀30的不同的膨胀系数。这可以导致在整个温度范围内恒定的预应力。减振部件44尤其是一体的环。

减振部件优选至少部分地由在所希望的频域和温度范围内具有高减振能力（内阻尼）的材料构成。尤其优选在高于-40℃且低于250℃的温度范围内以及在至多250巴的压力下实现喷嘴尖端的高轴向刚度和定位性。所用的材料还优选耐受燃料及其燃烧产品。

减振部件44特别是完全地或部分地由金属合金构成，利用该合金即使温度高达250℃且压力高达250巴也能实现减振部件44的良好的耐抗性。这种合金特别是还能耐受燃料及其燃烧产品。

减振部件44具有基体46。该基体46是环形盘。减振部件44具有牢固地与基体46耦接的第一接触区段48a，该第一接触区段沿第一轴向方向R_1经过基体46伸展至喷射阀30。第一接触区段48a相距纵轴线L具有径向的间距A_11。减振部件44具有牢固地与基体46耦接的第二接触区段50，该第二接触区段沿第二轴向方向R_2经过基体46伸展至梯阶29。第二接触区段50相距纵轴线L具有径向的间距A_2。第一接触区段48a的径向间距A_11不等于第二接触区段50的径向间距A_2（图3A和3B）。借助接触区段48a、50的不同的径向间距A_11、A_2，可以使得喷射阀30的轴向移动转变成减振部件44的振动运动，进而使得能量在减振部件44中消散，从而运动能量仅以较小的程度或者甚至根本就不会传递到气缸盖上，尤其减振部件44与梯阶29之间的小的接触面也可以有助于此。因而利用减振部件44能实现良好的减振。

在图4A和4B的实施方式中，减振部件44具有牢固地与基体46耦接的另一第一接触区段48b，该另一第一接触区段沿第一轴向方向R_1经过基体46伸展至喷射阀30，且相距纵轴线L具有径向的间距A_12。第二接触区段50的径向间距A_2小于第一接触区段48a的径向间距A_11，且大于另一第一接触区段48b的径向间距A_12。通过构造两个第一接触区段48a、48b，可实现减振部件44的良好的密封特性。

接触区段48a、48b、50优选圆环形地围绕中央的纵轴线L布置（特别是参见图3A、4A）。这种圆环形的接触区段48a、50既能在减振部件44的圆周范围内实现良好的减振，又能利用减振部件44实现良好的密封。

在图5-7所示的实施方式中，减振部件44由一个或多个盘形弹簧（图5）构成。图6示出纵剖面为V形的盘形弹簧，图7示出纵剖面为S形的盘形弹簧。如此构造或布置的盘形弹簧能实现减振部件44的很好的减振特性。

在图8-10所示的实施方式中，减振部件44被构造成盘形弹簧（图8）或柱形盘（图9、10），且均一体地与夹紧部件42耦接。这能实现减振部件44的良好的密封特性。接触区段48a、48b、50的纵剖面优选可以为半圆形（接触区段50，图9）或三角形（接触区段50，图10）。在其它设计中，减振部件44也可以分别与夹紧部件42独立地构造。

Claims (6)

1. 一种减振部件（44），其被设计用于抑制在带有中央的纵轴线（L）的喷射阀（30）与内燃机（10）的气缸盖（16）之间传播的振动，

其中该减振部件（44）具有：

－ 环形盘状的基体（46）；和

－ 至少一个牢固地与基体（46）耦接的沿第一轴向方向（R_1）突出于基体（46）的第一接触区段（48a、48b）和牢固地与基体（46）耦接的沿与第一轴向方向（R_1）相逆的第二轴向方向（R_2）突出于基体（46）的第二接触区段（50），其中至少一个第一接触区段（48a、48b）相距纵轴线（L）具有径向间距（A_11、A_12），该径向间距不等于第二接触区段（50）相距纵轴线（L）的径向间距（A_2）。

2. 如权利要求1所述的减振部件（44），其具有两个牢固地与基体（46）耦接的沿第一轴向方向（R_1）突出于基体（46）的第一接触区段（48a、48b），其中第二接触区段（50）相距纵轴线（L）的径向间距（A_2）的大小介于所述第一接触区段（48a、48b）相距纵轴线（L）的径向间距（A_11、A_12）的大小之间。

3. 如权利要求1或2所述的减振部件（44），其中至少一个接触区段（48a、48b、50）至少逐段地围绕中央的纵轴线（L）呈圆环形地构造。

4. 如前述权利要求中任一项所述的减振部件（44），其被构造成盘形弹簧。

5. 一种装置，带有：

－ 内燃机（10）的气缸盖（16），该气缸盖具有内凹（28）和在该内凹（28）中构造的梯阶（29）；

－ 带中央的纵轴线（L）的喷射阀（30），该喷射阀至少部分地设置在内凹（28）中；和

－ 根据权利要求1-4中任一项的减振部件（44），该减振部件在内凹（28）中轴向地布置在喷射阀（30）与梯阶（29）之间。

6. 如权利要求5所述的装置，其中喷射阀（30）具有夹紧部件（42），该夹紧部件用于把喷射阀（30）夹紧在内凹（28）中，减振部件（44）一体地与该夹紧部件（42）耦接。

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