CN103946533B - 燃料分配器 - Google Patents
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Abstract
燃料分配器(1)，其特别是用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射设备，该燃料分配器包括管形的基体(2)、第一固定件(7)以及第二固定件(8)。在此所述第一固定件(7)在管形的基体(2)的第一固定位置(10)上与管形的基体(2)连接。此外，第二固定件(8)在管形的基体(2)的第二固定位置(12)上与管形的基体(2)连接。管形的基体(2)至少在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间具有至少一个弓部(4)。由此可以实现一个蜿蜒形设计的基体(2)。由此可以补偿例如装配有燃料分配器(1)的气缸头的热长度变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料分配器，其特别是用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射设备。特别是本发明涉及设计为中等压力系统的燃料喷射设备的领域。
背景技术
在机动车的燃料喷射设备中可以考虑的是，应用燃料分配条，其构成为用于由钢或铝组成的高压应用。由此可以实现用于例如20MPa(200bar)的压强的抗压强度。适用于高压应用的轨的坚固的设计方案自然涉及到高的制造成本。
此外可以将用于在0.3MPa(3bar)至0.5MPa(5bar)的低压应用的燃料分配条用于对此的应用中。在此例如由PA或PPS组成的薄壁的钢管或塑料管可以用于燃料分配条的制造。用于低压应用的这样的燃料分配条的应用范围自然限制在所谓的低压范围。
在由钢组成的燃料分配条的制造中钢管可以用作基础，各个构件，例如螺塞、旋紧固定件、高压接头和到喷射阀的接口焊接到该集成上。在燃料喷射设备的安装中，由钢组成的高压轨在内燃机的气缸头上固定，该汽缸头通常由铝组成。如果在运行中发动机发热，那么导致在高压轨中的压力，因为由铝组成的气缸头比高压轨的钢管更强烈地膨胀。壁厚因此必须设计为相对厚壁的，因为必须容纳不仅内压而且纵向膨胀。由此高压轨的这样一个设计方案在制造中设计昂贵。
而且出于另外的原因，高压轨的制造通常是昂贵的。在制造中必须例如将拉制的管截成一定长度，各端部必须被加工并且出口必须被钻孔。此外到喷射阀的接口和固定件通常由再加工的钢铸件或小的装配组件或深冲件制造。连接罩可以设计为车削件或深冲件，而高压接头是车削件。在焊接工艺结束之前那么还必须固定安装件。总地来说，产生了具有多个工作步骤的非常高成本的制造工艺。
发明内容
按照本发明的燃料分配器具有的优点在于，改善了设计方案和可制造性。特别是可以实现一种对于期望的压力特别是中等压力适合的具有比较低的制造成本的燃料分配器。在此可以减少关于抗压强度需要材料成本。
在燃料分配器的装配状态下可以有利地通过管形的基体的设计方案补偿管形的基体与气缸头之间的相对长度变化。由此主要通过内压加载管形的基体，从而可以减小管形的基体的壁厚。由此产生减少的材料应用。由此也可以简化制造。
有利的是，所述管形的基体在第一固定位置与第二固定位置之间具有正好一个弓部。特别是在管形的基体的多件式的设计方案中在此由少量部件的制造是可能的，由此连接位置的数量也减少。
自然也有利的是，所述管形的基体在第一固定位置与第二固定位置之间具有第一弓部以及至少一个第二弓部，并且第二弓部与第一弓部反向弯曲。由此结构空间优化的设计方案是可能的。此外通过弓部实现了有利的灵活性，以便例如补偿热长度变化。在此也有利的是，所述管形的基体在第一弓部与第二弓部之间具有一个直的件。这实现了使用同类件管形的基体的设计方案。特别是弓部可以是同类件。
有利的是，所述管形的基体在第一固定位置与第二固定位置之间具有第三弓部，所述第二弓部在第一弓部与第三弓部之间设置，并且第一弓部与第三弓部同向弯曲。由此可以进一步改善管形的基体的灵活性以便补偿热长度变化。在此也可能的是，第一和第三弓部设计为同类件。
此外有利的是，管形的基体在第一固定位置具有一个直的件，和/或管形的基体在第二固定位置具有一个直的件。由此一方面简化了各个件的加工。例如可以在该直的件中设计稳定的孔。此外固定件在管形的基体的直的件上的固定简化，这例如可以通过连接件实现。
也有利的是，在第一固定位置与第二固定位置之间没有另外的固定件与管形的基体连接。由此避免了在管形的基体中附加的固定力的导入。
也有利的是，第一固定件经由第一连接件在第一固定位置与管形的基体连接，第二固定件经由第二连接件在第二固定位置与管形的基体连接，构成第一燃料通道，所述第一燃料通道由管形的基体的燃料室通到第一固定件的内腔中；构成第二燃料通道，所述第二燃料通道由管形的基体的燃料室通到第二固定件的内腔中。
对于燃料通道的设计方案，可以例如在管形的基体中在固定位置并且在连接件上设计分别一致的通孔。这样的通孔可以为了提高一般的强度也椭圆地构成或构成为长孔。燃料通道那么没有必要地构成为具有圆形的横截面。连接件也实现了管形的基体的与相应应用情况匹配的固定。例如管形的基体可以关于安装位置位于在连接件上或在连接件旁边。在此优选地选择管形的基体的设置，该设置比固定件更高地设置。此外管形的基体不必须必要地位于在固定件上的一个平面中，该平面与气缸头的上侧平行。
此外有利的是，设有第一杯，其部分地嵌入到第一固定件的内腔中，并且设有第二杯，其部分地嵌入到第二固定件的内腔中。在杯上那么可以固定燃料喷射设备的燃料喷射阀。由此可以将燃料从管形的基体的燃料室经由连接件引导到燃料喷射阀中。气缸头在运行期间出现的长度变化、也就是在燃料喷射阀之间的间隔的变化那么可以通过管形的基体的设计方案补偿。
此外有利的是，管形的基体设计为蜿蜒形弯曲的管形的基体，和/或设有一个或多个另外的固定件，所述一个或多个另外的固定件在管形的基体的一个或多个固定位置上至少间接地与管形的基体连接。由此可以实现一个设计方案，该设计方案关于喷射阀的数量具有相应的数量的固定件，其中通过管形的基体的蜿蜒形设计方案实现了长度补偿。
附图说明
本发明的优选实施例在参照附图的以下描述中进一步阐明，在附图中相应的元件设有一致的附图标记。其中：
图1：根据本发明的第一实施例的空间示意图中的燃料分配器；
图2：本发明的第一实施例的在图1中示出的燃料分配器的扼要的截面图；
图3：用于阐明本发明的第二实施例的燃料分配器的扼要示意图；以及
图4：用于阐明本发明的第三实施例的燃料分配器的扼要示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施例的空间示意图中的燃料分配器1。燃料分配器1可以特别是用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射设备。特别是燃料分配器1在此适用于中等压力系统。用于这样的中等压力系统的中等压力可以在此位于在3MPa至10MPa或30bar至100bar的范围中。特别是中等压力可以在此位于在5MPa至7MPa或50bar至70bar的范围中。按照本发明的燃料分配器1自然也适用于其他应用情况。
燃料分配器1具有管形的基体2。管形的基体2包括一个直的件3、第一弓部4、第二弓部5以及第三弓部6。此外管形的基体2具有另外的弓部，其中为了简化图示仅仅表示了弓部4至6。
燃料分配器1此外具有第一固定件7和第二固定件8。第一固定件7经由第一连接件9在第一固定位置10与管形的基体2连接。在该实施例中第一连接件9与直的件3连接。第二固定件8经由第二连接件11在第二固定位置12与管形的基体2连接。
第一弓部4、第二弓部5和第三弓部6在第一固定位置10与第二固定位置12之间设置。在固定位置10、12之间没有另外的固定件与管形的基体2。自然设有另外的固定件13、14，它们经由连接件15、16与管形的基体2连接。
燃料分配器1此外具有第一杯20、第二杯21以及另外的杯22、23。第一杯20与第一连接件9连接。第二杯21与第二连接件11连接。另外的杯22、23与连接件15、16连接。在杯20至23上燃料喷射设备的燃料喷射阀与燃料分配器1可连接。
在运行中在固定件7、8、13、14或连接件9、11、15、16之间的间隔通过内燃机的几何结构特别是气缸头确定。管形的基体2出于强度的原因优选由钢构成。关于例如由铝形成的气缸头那么在温度变化时产生相对的长度变化，该相对的长度变化可以导致在燃料分配器1的管形的基体2中的压力。通过弓部4、5、6例如在固定件7、8或连接件9、11之间通过一定的弹性实现长度补偿。由此降低管形的基体2的机械负荷。
燃料分配器1的设计方案在下文中也参照图2描述。
图2示出了在图1中示出的燃料分配器1的扼要的截面图。管形的基体2具有壁厚25。因为经由管形的基体2的弓部4至6实现长度补偿，基本上通过在管形的基体2的燃料的燃料室(内腔)26中燃料的燃料压力产生管形的基体2的机械负荷。由此可以降低壁厚25。在燃料室26中可以在运行期间经由液压连接27引导燃料。液压连接27与管形的基体2连接。在管形的基体2内部中的燃料室26与第一连接件9的内腔(29)之间构成第一燃料通道28。为此在该实施例中在管形的基体2中和在第一连接件9中设有各一个孔。第一燃料通道28可以具有圆形的横截面。为了提高强度自然可以将第一燃料通道28的横截面也构成为椭圆形或构成为长孔。相应的第二燃料通道构成在管形的基体2与第二连接件11之间。经由第二燃料通道燃料室26与第二连接件11的内腔连接。
第一连接件9的内腔29通到第一固定件7的内腔30中。杯20嵌入到第一固定件7的内腔30中。由此燃料可以由燃料室26经由第一连接件9的内腔29和第一固定件7的内腔30通到在第一杯20上可装配的燃料喷射阀。
在该例子中，第二弓部5在第一弓部4与第三弓部6之间设置，其中第一弓部4和第三弓部6同向弯曲。第二弓部5与第一弓部4反向弯曲。由此产生了管形的基体2的蜿蜒形的设计方案。
在该实施例中，管形的基体2在安装位置上直接位于在连接件15上。管形的基体2自然也可以在侧面在上面或下面设置。此外可以绕纵轴线成一个大的角适合地旋转地安装管形的基体2。由此对于不同安装空间兼容的实施方案是可能的。
在该实施例中将杯20插入到固定件7中。固定件7又插入到连接件9中。由此产生了形锁合的连接。管形的基体2的单个件可以在接合过程中定位焊接和焊接。相应地燃料分配器1的其余元件的连接是可能的。
在该实施例中固定件7具有孔31，以便实现螺纹连接到气缸头。燃料喷射阀在杯20上的固定可以例如通过O形环实现。
图3示出了用于阐明本发明的第二实施例的燃料分配器1的扼要示意图。在此示出了具有第一连接件9的第一固定件7以及具有第二连接件11的第二固定件8以及管形的基体2。管形的基体2在该实施例中具有第一弓部4和第二弓部5，它们相互反向地弯曲。此外设有直的件3、35、36。直的件3、第一弓部4、直的件35、第二弓部5、直的件36以及另外的元件连续地组合为管形的基体2。由此直的件35位于在弓部4、5之间。在固定件7、8或第一固定位置10与第二固定位置12之间在该实施例中仅仅设有两个弓部4、5以及直的件35。直的件3、35、36在此具有与管形的基体2的安装纵轴线37的分别非微不足道的角。由此管形的基体2绕安装纵轴线37来回地蜿蜒分别在与固定件7、8连接的杯20、21中实现安装纵轴线37。
图4示出了用于阐明本发明的第三实施例的燃料分配器1的扼要示意图。在该实施例中管形的基体2在固定件7、8或固定位置10、12之间具有仅仅弓部4。弓部4在该实施例中构成为半个管弓部4。由此实现沿安装纵轴线37的高的灵活度，以便实现长度补偿。
特别是在根据图3和4所述的实施例中水平安装是有利的，也就是说管形的基体2在平行于气缸头的上侧上的表面中的设置。
在运行中出现的沿安装纵轴线37可以例如位于在几个百分之一毫米的范围中。通过管形的基体2的蜿蜒形的设计方案可以容纳这样的纵向膨胀。在此分别与应用情况匹配的实施形式是可能的，由此可以对于限制的和发动机个体不同地可用的结构空间匹配相应的构造上的解决方案。在此可以显著减少壁厚25。由此制造成本和构件重量下降。如在轨体——其由一个直的管组成——中可以通过一个蜿蜒形的设计方案实现固定件7、8、13、14的有利的、同心地在管形的基体2之下的设置。此外可以在制造中应用同类件。这涉及到固定件7、8、13、14，弓部4至6，直的件3、35、36以及杯20至23以及连接件9、11、15、16。管形的基体2基本几何结构可以在此也以小的成本匹配于不同的发动机。例如可以匹配弓部4至6的弯曲。也可能的是在管形的基体2上孔31的发动机个体的设置和设计方案。管弯曲的类型以及到喷射阀的孔31那么虽然是发动机个体的，但是可以在相同的弯管机和相同的孔中心制造。由此总地产生的显著更大的件数产生另外的成本降低。
本发明不限于所述的实施例。
Claims (10)
1.燃料分配器(1)，该燃料分配器具有管形的基体(2)、第一固定件(7)以及至少一个第二固定件(8)，其中所述第一固定件(7)在管形的基体(2)的第一固定位置(10)上与管形的基体(2)连接，其中第二固定件(8)在管形的基体(2)的第二固定位置(12)上与管形的基体(2)连接，并且其中管形的基体(2)至少在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间具有至少一个弓部(4)，其特征在于，
第一固定件(7)经由第一连接件(9)在第一固定位置(10)与管形的基体(2)连接，第二固定件(8)经由第二连接件(11)在第二固定位置(12)与管形的基体(2)连接，构成第一燃料通道(28)，所述第一燃料通道由管形的基体(2)的燃料室(26)通到第一固定件(7)的内腔(30)中；构成第二燃料通道，所述第二燃料通道由管形的基体(2)的燃料室(26)通到第二固定件(8)的内腔中。
2.根据权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述管形的基体(2)在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间具有正好一个弓部(4)。
3.根据权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述管形的基体(2)在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间具有第一弓部(4)以及至少一个第二弓部(5)，并且第二弓部(5)相对第一弓部(4)反向弯曲。
4.根据权利要求3所述的燃料分配器，其特征在于，所述管形的基体(2)在第一弓部(4)与第二弓部(5)之间具有一个直的件(35)。
5.根据权利要求3所述的燃料分配器，其特征在于，所述管形的基体(2)在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间具有第三弓部(6)，所述第二弓部(5)在第一弓部(4)与第三弓部(6)之间设置，并且第一弓部(4)与第三弓部(6)同向弯曲。
6.根据权利要求1至5之一所述的燃料分配器，其特征在于，管形的基体(2)在第一固定位置(10)具有一个直的件(3)，和/或管形的基体(2)在第二固定位置(12)具有一个直的件(36)。
7.根据权利要求1至5之一所述的燃料分配器，其特征在于，在第一固定位置(10)与第二固定位置(12)之间没有另外的固定件与管形的基体(2)连接。
8.根据权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，设有第一杯(20)，其部分地嵌入到第一固定件(7)的内腔(30)中，并且设有第二杯(21)，其部分地嵌入到第二固定件(8)的内腔中。
9.根据权利要求1至5之一所述的燃料分配器，其特征在于，管形的基体(2)设计为蜿蜒形弯曲的管形的基体(2)，和/或设有一个或多个另外的固定件(13、14)，所述一个或多个另外的固定件在管形的基体(2)的一个或多个固定位置上至少间接地与管形的基体(2)连接。
10.根据权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述燃料分配器(1)用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射设备。
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