CN104564470A - 用于燃烧发动机的流体喷射组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于燃烧发动机的流体喷射组件(100)。它包括具有切口(108)的喷射器本体(102)、径向地封闭喷射器本体(102)的轴向端部并具有突出部分(111)的喷射器杯(103)、和配置在喷射器本体(102)与喷射器杯(103)之间的弹簧夹(104)。弹簧夹包括基板(105)、至少一个弹簧元件(106)、和接合在喷射器杯(103)的突出部分(111)之后的至少一个保持元件(109)。基板(105)配置在喷射器本体(102)的切口(108)中。喷射器本体(102)和喷射器杯(103)借助于分别经由突出部分(111)和切口(108)的机械相互作用被弹簧夹(104)联接在一起。

Description

用于燃烧发动机的流体喷射组件

技术领域

本发明涉及用于燃烧发动机的流体喷射组件。

背景技术

流体喷射器被广泛使用，特别是用于内燃发动机，其中它们可以被配置成将流体投配到内燃发动机的进气歧管中或直接到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

为了获得良好的发动机性能必须确保这种高压燃料喷射器相对于燃烧室的取向。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于燃烧发动机的流体喷射组件，其在喷射器本体与喷射器杯之间具有受限的运动。

公开了一种用于燃烧发动机的流体喷射组件。它具有中心纵向轴线并包括喷射器本体和喷射器杯。

喷射器本体具有切口。喷射器本体特别包括流体喷射器，比如燃料喷射器。

喷射器杯径向地封闭喷射器本体的轴向端部，并具有突出部分。该突出部分优选是围绕喷射器杯的开口的套圈(collar)。喷射器本体可以便利地穿过所述开口延伸到喷射器杯中。

流体喷射组件进一步包括弹簧夹，其配置在喷射器本体与喷射器杯之间。弹簧夹包括基板，其特别具有平行于纵向轴线的法线。弹簧夹包括与基板联接的至少一个弹簧元件。例如，弹簧元件是与基板成一体件。弹簧夹进一步包括至少一个保持元件，其沿纵向轴线的方向延伸，并接合在喷射器杯的突出部分之后。保持元件沿纵向轴线的方向延伸特别是指它沿纵向方向是长条的，即纵向尺寸是保持元件的最大尺寸。

基板配置在喷射器本体的切口中，并且弹簧元件抵接喷射器杯的突出部分，使得由弹簧夹施加弹簧作用力，从而将喷射器本体和喷射器杯偏压离开彼此。喷射器本体和喷射器杯借助于经由弹簧夹分别与突出部分和切口的机械相互作用而被弹簧夹联接在一起。

由于从弹簧夹延伸至喷射器杯的保持元件，喷射器杯与弹簧夹之间的旋转运动被防止。保持元件实现弹簧夹和喷射器杯相对于彼此的容易调节。能有成本效益地生产喷射器杯，例如喷射器杯仅仅是深冲压的(deep drawn)。

特别地，保持元件接合在突出部分之后，使得喷射器杯离开弹簧夹的轴向移动沿离开喷射器本体的轴向方向受到限制。此外，基板特别被配置在切口中，使得喷射器本体离开弹簧夹的轴向移动沿离开喷射器杯的轴向方向受到限制。

这样，喷射器杯和喷射器本体离开彼此的最大相对轴向移动借助于弹簧夹受到限制。喷射器杯和喷射器本体离开彼此的最大相对轴向移动可以优选被选择成使得，在流体喷射组件未安装在发动机中时，例如在运输期间，弹簧夹保持被预加载。这样，流体喷射组件在例如运输期间非故意解体的风险特别小。另外，流体喷射组件能被特别容易地安装在发动机中。

在一个实施例中，保持元件和喷射器杯包括沿轴向彼此间隔开的两个共同接触区域，以避免喷射器杯与保持元件之间的倾斜。通过避免喷射器杯与保持元件之间的倾斜，喷射器本体相对于喷射器杯的倾斜得到避免。此外，由于弹簧夹配置在喷射器本体的切口中，在例如运输期间避免了喷射器本体与喷射器杯之间的倾斜。另外，流体喷射组件可以由于轴向安装而具有小的径向整体尺寸。

根据再一些实施例，弹簧夹包括从基板的一个端部横向地向内延伸的凹部。所述凹部特别被提供来用于接收喷射器本体。换言之，喷射器本体特别沿纵向方向延伸穿过凹部。

在一个实施例中，弹簧夹可借助于所述凹部与喷射器本体卡合固定。当弹簧夹的基板卡合固定在喷射器本体的切口中时，弹簧夹的基板与喷射器本体的轴向端部之间沿径向方向的突部限制弹簧夹沿朝向轴向端部的方向的移动。所述突部可以代表切口的上壁。沿相反轴向方向的轴向移动也被切口限制，特别是被切口的下壁。因为弹簧夹的保持元件接合在喷射器杯的突出部分之后，喷射器杯的轴向移动沿与喷射器本体的轴向端部脱离接合的方向也受到限制。

根据再一些实施例，喷射器本体包括台阶。所述台阶被配置和构造成借助于与弹簧夹的例如与基板中的凹部的底部的机械相互作用，防止喷射器本体与弹簧夹之间的旋转运动。通过台阶，能防止弹簧夹与喷射器本体之间的旋转运动。因此，也能防止喷射器杯与喷射器本体之间的旋转运动。

根据再一些实施例，至少一个弹簧元件是例如通过弯曲与基板一体地形成的弹簧臂。由此，弹簧元件能被容易地形成。

根据再一些实施例，保持元件沿纵向延伸穿过突出部分的沟槽。因此，流体喷射组件不需要太多空间。另外，这样可获得用于阻止弹簧夹与喷射器杯之间的旋转运动的弹簧夹与喷射器杯之间的良好联接。

根据再一些实施例，保持元件配置在弹簧元件处。例如，保持元件定位成相邻于弹簧元件的第一端部，其相反于弹簧元件的第二端部，所述第二端部定位成相邻于或邻接基板。例如，保持元件例如通过弯曲与弹簧元件一体地形成。喷射器杯可在弹簧夹配置在喷射器本体上之后安装至喷射器本体。在一个实施例中，喷射器杯借助于保持元件与弹簧夹卡合固定。

根据再一些实施例，喷射器杯包括止挡元件，并且保持元件接合在止挡元件之后，以防止弹簧夹沿横切于纵向轴线的方向即横向方向的移动。止挡元件可以有助于防止喷射器本体相对于纵向轴线倾斜。因此，可获得喷射器本体的精确定位。

根据再一些实施例，保持元件配置在基板处。例如，它从基板沿纵向方向朝喷射器杯突出，特别是在基板的凹部的底部的区域中。弹簧夹可在喷射器杯配置在喷射器本体上之后安装至喷射器本体。

根据再一些实施例，弹簧元件具有与喷射器杯的接触区域，并且所述接触区域配置在喷射器杯的突出部分的一侧。因此，轴向作用力可从喷射器杯施加至弹簧夹，以及从弹簧夹施加至喷射器本体。

在以下通过示意图的辅助来说明本发明的示例性实施例。等同元件、相同类型的元件和具有相同功能的元件在图中可以被提供相同的附图标记。

附图说明

图1示出了第一示例性实施例的流体喷射组件的透视图；

图2示出了第一实施例的流体喷射组件的喷射器本体的壳体的透视图；

图3示出了第一实施例的流体喷射组件的弹簧夹的透视图；

图4示出了第一实施例的流体喷射组件的喷射器杯的透视图；

图5示出了第一实施例的流体喷射组件的侧视图；

图6以透视图示出了第二示例性实施例的流体喷射组件；

图7示出了第二实施例的流体喷射组件的弹簧夹的透视图；

图8示出了第二实施例的流体喷射组件的喷射器杯的透视图；并且

图9示出了第二实施例的流体喷射组件的纵截面图。

具体实施方式

图1-5示出了第一示例性实施例的流体喷射组件100和流体喷射组件100的一部分元件。

图1以透视图示出了流体喷射组件100的一部分。流体喷射组件100特别适于向内燃发动机投配燃料。流体喷射组件100具有中心纵向轴线101。

流体喷射组件100包括喷射器本体102，其包括向内燃发动机的燃烧室中或进气歧管中喷射燃料的燃料喷射器。喷射器本体102包括喷射器套筒116，其被模制的塑料壳体环绕(参照图5)。喷射器套筒116沿纵向方向101延伸，以将流体入口端部液压地联接至流体出口端部。

流体喷射组件100进一步包括喷射器杯103，其径向地封闭喷射器本体102的轴向端部。特别地，喷射器套筒116的流体入口端部被接收在喷射器杯103中。流体喷射组件100是可操作的，以将来自燃料轨(图中未示出)的燃料通过喷射器杯102供应至喷射器套筒116的流体入口端部。

流体喷射组件100进一步包括弹簧夹104，其配置在喷射器杯103与喷射器本体102之间。弹簧夹104包括基板105，其与喷射器本体102接触。弹簧夹104进一步包括两个弹簧元件106，其与喷射器杯103接触。弹簧夹104沿纵向轴线101的方向施加弹簧作用力，使得喷射器本体102和喷射器杯103被推动离开彼此。

喷射器本体102包括连接器117，用于将喷射器连接至电力供应源和/或电气控制单元，比如发动机控制单元。喷射器本体102特别是塑料壳体进一步包括切口108。切口配置在喷射器本体102的侧表面处。特别地，它从塑料壳体的外周面沿径向向内延伸。切口108是可操作的，以联接弹簧夹104与喷射器本体102。特别地，基板105配置在切口108中。特别地，喷射器本体102和弹簧夹104被构造成在弹簧夹104的基板105与切口108的上壁和/或下壁之间建立形状配合连接，以限制弹簧夹104相对于喷射器本体102分别沿趋向喷射器杯103和离开喷射器杯103的方向轴向移动。优选地，基板105抵接切口108的下壁，以沿离开喷射器杯103的纵向方向偏压喷射器本体102。喷射器本体102特别是其塑料壳体进一步包括台阶113。台阶113配置为用于防止弹簧夹104相对于喷射器本体102的旋转运动。

图2的透视图更详细地示出了喷射器本体102的塑料壳体。切口108成形为允许弹簧夹104的基板105沿横向方向偏移到切口108中。喷射器本体102在切口108与喷射器杯103之间的径向尺寸大于弹簧夹104的凹部112(参照图3)的半径。喷射器本体102在切口108与流体出口端部之间的径向尺寸也大于凹部112在相邻于基板105的区域中的轴向半径。因此，弹簧夹104沿着中心纵向轴线101相对于喷射器本体102的移动被阻止。

图3的透视图更详细地示出了弹簧夹104。基板105包括凹部112，其沿横切于中心纵向轴线101的一个方向打开。因此，可仅仅通过将弹簧夹104横向地卡合固定在喷射器本体102上特别是金属喷射器套筒116上，来将弹簧夹104安装在喷射器本体102上。弹簧元件106各自是弹簧臂，其通过弯曲与基板105一体地形成。例如，弹簧夹104由金属制成。

弹簧夹104包括升高部(heightening)119。升高部119例如沿纵向突出超过基板105。升高部119与喷射器本体102的台阶113一起作用，以限定弹簧夹104相对于喷射器本体102的相对取向。此外，当台阶113配置在升高部119中时，喷射器本体102相对于弹簧夹104的旋转运动被阻止。此外，升高部119可以被构造成允许基板105的弹性横向变形，使得凹部112的横向尺寸能改变，以提供与喷射器套筒116卡扣配合连接所需的灵活性。

两个保持元件109配置在弹簧臂106处。例如，每个保持元件109通过弯曲与弹簧元件106一体地形成。在本实施例中，保持元件109延伸弹簧臂的第一端部，其相反于弹簧臂的相应第二端部，在所述第二端部处弹簧臂与基板105合并。保持元件109沿着中心纵向轴线101延伸。每个保持元件109包括突出部分118。两个突出部分118面朝彼此。突出部分118被设计成与喷射器杯103的突出部分111接合。为了使喷射器杯103与弹簧夹104联接，两个保持元件109被弯曲离开彼此。当喷射器本体102的突出部分111配置在突出部分118与基板104之间时，保持元件109弹回到它们的初始位置，从而限制喷射器杯103沿着中心纵向轴线101相对于弹簧夹104向离开喷射器本体102的方向移动。这特别是通过保持元件109的突出部分118与喷射器杯103的突出部分111之间的形状配合接合实现的。此外，保持元件109配置成防止喷射器杯103相对于弹簧夹104的旋转运动。

喷射器杯103的突出部分111和突出部分118可在操作期间与彼此具有空隙，以允许沿纵向轴线101的方向相对移动。这样，弹簧夹104可以被预加载为将喷射器本体夹持至例如内燃发动机的发动机盖。

图4的透视图更详细地示出了喷射器杯103。喷射器杯103包括突出部分111，其位于在流体喷射组件100被组装好时面向喷射器本体102的端部。突出部分111是套圈，其围绕一开口沿周向延伸，喷射器套筒116穿过该开口插入喷射器杯103中。突出部分具有两个沟槽110，其沿横向向内延伸到突出部分111中，并且沿纵向方向延伸完全穿透突出部分111。沟槽110的位置限定出弹簧夹相对于喷射器杯103的相对取向。当喷射器杯103与弹簧夹104联接时，保持元件109被配置在沟槽110中--即沿纵向方向延伸穿过沟槽110。此外，弹簧夹104相对于喷射器杯103的旋转被防止。

喷射器杯103包括相邻于沟槽110的两个止挡元件114。例如，止挡元件114各自通过弯曲突出部分111的一部分两次而制成。止挡元件114能防止喷射器杯103相对于弹簧夹104和喷射器本体102倾斜。此外，止挡元件114可以是可操作的，以限制弹簧夹104沿径向向外方向相对于喷射器杯103移动。

图5示出了流体喷射组件100的侧视图，其中喷射器本体102和喷射器杯103被保持元件109联接在一起。

喷射器本体102的塑料壳体与喷射器套筒116固定。弹簧夹104配置在喷射器本体102的塑料壳体的切口108中。喷射器本体102的台阶113与弹簧夹104的升高部119接合。由于切口108和台阶113，喷射器本体102与弹簧夹104之间的取向被限定，并且弹簧夹104相对于喷射器本体102的移动在很大程度上被防止。弹簧夹104的保持元件109在喷射器杯103的突出部分111之后延伸。保持元件109各自被配置在相应的沟槽110中，并且与止挡元件114接触。弹簧元件106包括与喷射器杯103的突出部分111的共同接触区域107。

喷射器杯103和喷射器本体102通过弹簧夹104得到连接。为了安装，首先将弹簧夹104插入喷射器本体102上。基板105卡合在喷射器套筒116之上，例如在形成喷射器套筒116的一部分的喷射器入口管之上。因此，弹簧夹104的丢失(loss)被防止。两个部件之间的索引(indexing)和/或抗旋转功能由喷射器本体102的台阶113确保。

接下来，将弹簧夹104卡合固定至喷射器套筒116的喷射器本体102插入喷射器杯103中。使喷射器杯103在与其突出部分111相反的一侧与燃料轨联接。构成叉子形状的两个保持元件109卡合到喷射器杯103的专用沟槽110中。喷射器本体102沿中心纵向轴线101离开喷射器杯103的移动通过保持元件109的突出部分118与喷射器杯103的突出部分111相互作用而受到限制。止挡元件114的自由端部与保持元件109接触。止挡元件114设计成使得保持元件109与喷射器杯103之间的相应接触区域121被配置在止挡元件114处。特别地，接触区域121通过保持元件109的突出部分118的纵向表面与止挡元件的纵向表面配合而得以建立。在此背景中，“纵向”表面是平行于纵向轴线101延伸的表面。每个保持元件109与喷射器杯103之间的再一接触区域120被配置在相应沟槽110处。接触区域120和121被配置成沿轴向彼此相距一定距离。通过使两个接触区域120和121设置成沿轴向彼此相距一定距离，在很大程度上避免了保持元件109相对于喷射器杯103的纵向轴线倾斜。

另外，弹簧夹104的基板105与切口108协作，以在很大程度上避免弹簧夹104与喷射器本体102之间的倾斜。因此，喷射器本体102相对于喷射器杯103的倾斜被避免。这样，任何部件相对于燃料轨从而相对于燃烧室的旋转运动被避免。

图6-9示意性地示出了第二实施例的流体喷射组件100。该流体喷射组件100基本上对应于根据如相对于图1-5描述的第一示例性实施例的流体喷射组件100。喷射器本体102包括与例如图2中示出并且在以上关联于第一实施例描述的相同形状。

图7示出了第二实施例的流体喷射组件100的弹簧夹104。与相对于图1-5描述的第一实施例形成对比，保持元件109直接配置在弹簧夹104的基板105处，与弹簧元件106分离。作为替代，保持元件109在本实施例中与升高部119组合。喷射器杯103的突出部分111包括用于保持元件109的单一沟槽110。

两个保持元件109配置在升高部119处。保持元件109的两个突出部分118横向向内面向喷射器杯103。两个保持元件109是柔性的，使得它们能横向地朝彼此弯曲。

图8示意性地示出了喷射器杯103。沟槽110在沿着纵向轴线101的俯视图中包括大体T形形状，使得当保持元件109配置在沟槽110中时，弹簧夹104相对于喷射器杯103沿径向向外方向的移动被阻止。关联于T形的沟槽110的沿径向向外定位的收缩由两个止挡元件114形成，例如，所述两个止挡元件114可以与喷射器杯103的突出部分111一体地形成。

图9示意性地示出了第二示例性实施例的流体喷射组件100的纵截面图。喷射器杯103和喷射器本体102通过弹簧夹104得到连接。

为了安装，在与弹簧夹104组装之前，将带有喷射器套筒116的喷射器本体102沿轴向插入喷射器杯103中。将喷射器杯配置在燃料轨处。当喷射器本体102和喷射器杯103就位时，横向地插入弹簧夹104。弹簧夹104的基板105插入喷射器本体102的切口108中。弹簧夹104经由凹部112卡合在喷射器套筒116之上。同时，弹簧夹104的保持元件109插入喷射器103的突出部分111上的沟槽110内，并横向地卡入突出部分111的止挡元件114之后。例如，止挡元件114中的每个设置有横向向外定向的倒角，以便于保持元件109朝彼此横向弯曲，以将保持元件109插入沟槽110中。两个保持元件109在插入期间朝彼此移动，并在沟槽110内返回它们的初始位置。保持元件109防止弹簧夹104脱离，并确保喷射器本体102与喷射器杯103之间的连接。保持元件109的背离喷射器本体102的端部包括突出部分118。突出部分118被配置为用于限制弹簧夹104沿着中心纵向轴线101相对于喷射器杯103借助于可操作以与喷射器杯103的突出部分111发生形状配合接合而发生的移动。此外，如以上对于第一实施例所描述那样，弹簧夹104和喷射器本体102的相对轴向移动受到限制。因此，能避免流体喷射组件100的解体。

突出部分118进一步防止喷射器本体102相对于喷射器杯103倾斜。例如，突出部分118与喷射器杯103之间的横向距离被最小化。突出部分118的自由端部与喷射器杯103接触。突出部分118设计成使得保持元件109与喷射器杯103之间的相应接触区域121被配置在相应突出部分118处。每个保持元件109与喷射器杯103之间的再一接触区域120被配置在沟槽110处。接触区域120和121配置成沿轴向彼此相距一定距离，使得它们是可操作的，以阻止弹簧元件104与喷射器杯103之间的倾斜。通过使两个接触区域120和121设置成沿轴向彼此相距一定距离，避免了保持元件109相对于喷射器杯103的纵向轴线倾斜。此外，通过基板105与切口108之间的相互作用，如以上对于第一实施例所描述那样，弹簧夹104和喷射器本体102的倾斜受到限制。因此，喷射器本体102相对于喷射器杯103的倾斜被避免。在它们组装至发动机之后，弹簧元件106提供施加至喷射器本体102的轴向作用力。

流体喷射组件100包括在喷射器本体102、弹簧夹104和喷射器杯103之间限定出的取向。因此，流体喷射组件100在燃烧室内的正确位置可容易地获得。此外，流体喷射组件100相对于燃烧室的取向被确保，以达到给定的发动机性能。因此，瞄向燃烧室内的燃料喷雾是准确地可控的。因此，能避免对发动机排放和性能的负面影响。弹簧夹104允许向喷射器本体102施加轴向作用力以获得夹持功能。弹簧夹104由于弹簧夹104相对于喷射器杯103的给定取向，而限定出喷射器本体102和喷射器套筒116相对于燃烧室的取向。此外，喷射器杯103、弹簧夹104和喷射器本体102在运输和组装操作期间被保持在一起并联接至轨。因此，能避免部件的丢失。喷射器杯103包括一个沟槽110或多个沟槽110，其与保持元件109一起作用。因此，喷射器杯103满足以下任务：索引流体喷射组件100、将它固定至燃料轨以及避免流体喷射组件100在运输期间倾斜和解体。保持元件109在弹簧元件106处或基板105处的位置导致在较小空间中阻止倾斜的更好功能。保持元件109的横向位置可限制包装(packaging)。例如，喷射器杯是深冲压的，并且没有其它部件被系缚(braced)至喷射器杯103。

Claims (12)

1. 流体喷射组件(100)，用于燃烧发动机，具有中心纵向轴线(101)，并包括：

- 喷射器本体(102)，其具有切口(108)，

- 喷射器杯(103)，其径向地封闭所述喷射器本体(102)的轴向端部，并具有突出部分(111)，

- 弹簧夹(104)，其配置在所述喷射器本体(102)与所述喷射器杯(103)之间，并包括基板(105)、与所述基板(105)联接的至少一个弹簧元件(106)、和沿所述纵向轴线(101)方向延伸并接合在所述喷射器杯(103)的突出部分(111)之后的至少一个保持元件(109)，

- 其中，所述基板(105)配置在所述喷射器本体(102)的切口(108)中，并且所述弹簧元件(106)抵接所述喷射器杯(103)的突出部分(111)，使得由所述弹簧夹(104)施加弹簧作用力，从而将所述喷射器本体(102)和所述喷射器杯(103)偏压离开彼此，并且

- 所述喷射器本体(102)和所述喷射器杯(103)借助于分别经由所述突出部分(111)和所述切口(108)的机械相互作用被所述弹簧夹(104)联接在一起。

2. 根据权利要求1所述的流体喷射组件(100)，其中，所述保持元件(109)和所述喷射器杯(103)包括沿轴向彼此间隔开的两个共同接触区域(120、121)，以避免所述喷射器杯(103)与所述保持元件(109)之间的倾斜。

3. 根据权利要求1或2所述的流体喷射组件(100)，其中，所述弹簧夹(104)包括从所述基板(105)的一个端部横向地向内延伸的凹部(112)，用于接收所述喷射器本体(102)。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述弹簧夹(104)与所述喷射器本体(102)卡合固定，特别是借助于所述凹部(112)。

5. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述喷射器本体(102)包括台阶(113)，并且所述弹簧夹(104)与所述台阶(113)机械地相互作用，以防止所述喷射器本体(102)与所述弹簧夹(104)之间的旋转运动。

6. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述至少一个弹簧元件(106)是优选通过弯曲与所述基板(105)一体地形成的弹簧臂。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述保持元件(109)沿纵向延伸穿过所述突出部分(111)的沟槽(110)。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述保持元件(109)配置在所述弹簧元件(106)处。

9. 根据权利要求1-7中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述保持元件(109)配置在所述基板(105)处。

10. 根据前述权利要求中任一项所述的流体喷射组件(100)，其中，所述喷射器杯(103)包括止挡元件(114)，并且所述保持元件(109)接合在所述止挡元件(114)之后，以防止所述弹簧夹(104)沿径向方向移动，特别是离开所述沟槽(110)。

11. 根据权利要求10和2所述的流体喷射组件(100)，其中，所述两个接触区域(120、121)中的一个接触区域(121)配置在所述止挡元件(114)处。

12. 根据权利要求9和2所述的流体喷射组件(100)，其中，所述保持元件(109)包括突出部分(118)，并且所述两个接触区域(120、121)中的一个接触区域(121)配置在所述突出部分(118)处。