CN104919172A - 具有燃料引导部件、燃料喷射阀和连接元件的燃料喷射系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于燃料喷射系统(3)的连接元件(1)，其用于连接燃料喷射阀(2)与燃料引导部件(45)。在这里，设置有基体(7)，在所述基体中设置有接收室(11)用于所述燃料喷射阀(2)的燃料接管(4)。在这里，至少部分地布置在所述接收室(11)中的燃料接管(4)至少间接地支撑在所述基体(7)上。所述燃料接管(4)在径向方向(23)上弹性地支撑在所述基体(7)上。此外，涉及一种具有这样的连接元件(1)的燃料喷射系统(3)，其中，所述燃料喷射阀(2)通过所述连接元件(1)与所述部件(45)连接。

Description

具有燃料引导部件、燃料喷射阀和连接元件的燃料喷射系统
技术领域
本发明涉及一种用于燃料喷射系统的连接元件，其用于连接燃料喷射阀与燃料引导部件，以及涉及一种具有这样的连接元件的燃料喷射系统。本发明尤其涉及用于混合压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射系统的领域。
背景技术
从DE 10 2005 020 380 A1已知一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置突出之处在于声脱耦的结构类型。该已知的燃料喷射装置包括燃料喷射阀、在内燃机的气缸盖中用于燃料喷射阀的接收钻孔和具有接头短管的燃料分配器管路。燃料喷射阀部分搭接地引入接头短管中。在一种可能的构型中，设置有开槽的卡环，该卡环配合到燃料喷射阀的入口短管的缩窄的区段中。为此，在接头短管中设置有槽，卡环可靠地且固定地卡入所述槽中。为了反握燃料喷射阀，卡环具有锥形或者拱形的球形贴靠面。
从DE 10 2005 020 380 A1已知的燃料喷射装置的构型具有缺点：通过卡环可将燃料喷射阀的振动传递到接头短管上。由此，可能发生无意的噪声发展。
尤其在使用在具有直接喷射装置的汽油机中的电磁高压喷射阀的情况下，可能对发动机的整体噪声而言导致突出的和干扰的作用，所述作用可被描述为阀滴答响(Ventiltickern)。这样的阀滴答响由于燃料喷射阀的快速打开和关闭而出现，在所述快速打开和关闭时，具有高动态性的阀针被调整到相应的端部止挡中。阀针在端部止挡中的撞击导致短时间起作用的、非常大的接触力，所述接触力以固体声和振动的形式通过燃料喷射阀的壳体传递到气缸盖和燃料分配器导板上。这在气缸盖上和在燃料分配器导板上导致强烈的噪声发展。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的连接元件和根据本发明的具有权利要求10的特征的燃料喷射系统具有优点：实现燃料喷射阀与燃料引导部件的改进连接，其中，实现噪声降低。尤其可实现燃料喷射阀在燃料引导部件上的软悬置，在该悬置中可实现噪声发展的实质性减小。
通过在从属权利要求中实施的措施，可有利地拓展在权利要求1中限定的连接元件和在权利要求10中限定的燃料喷射系统。
连接元件和燃料喷射系统尤其适合用于直接喷射燃料、尤其汽油。在这里，燃料引导部件优选构造为燃料分配器、尤其构造为燃料分配器板条。这样的燃料分配器在运行时用于储存处于高压下的燃料并且将燃料分配到多个燃料喷射阀上。在这里，可设置有多个连接元件，所述连接元件以合适的方式与燃料分配器连接或者也是燃料分配器的部分。然后，在运行时，燃料喷射阀将燃烧过程所需要的燃料在高压下喷射到相应的燃烧室中。燃料可从高压泵数量受控地供给燃料分配器。
燃料引导部件和燃料喷射阀、尤其燃料接管不必然为根据本发明的连接元件的部分。根据本发明的连接元件尤其也可与燃料引导部件以及燃料喷射阀分开地制造和出售。
该连接元件在安装空间小的情况下实现有针对性的脱耦，其中，可预先给定所想要的脱耦的刚性并且同时在使用寿命期间确保尤其在高的系统压力方面所要求的强度。在这里，燃料喷射阀到燃料引导部件的软耦合是可行的，其中，所想要的目标刚性优选不能大于50kN/mm。为此，基体能可弹性地变形地实施。附加地或者替代地，所述弹性可通过可弹性变形的脱耦元件实现，所述脱耦元件优选被引入基体中的接收室的区域中。
因此，这是有利的：设置有至少一个脱耦元件，所述脱耦元件在安装好的状态下布置在燃料接管和基体之间，并且，所述燃料接管通过脱耦元件至少在径向方向上能弹性地支撑在所述基体上。在这里，尤其可通过脱耦元件的材料预先给定所想要的目标刚性。这也实现与相应的应用情况的匹配。此外可实现简单的装配。
在这里，还有利的是：基体具有开口，燃料接管可通过所述开口被导入接收室中，并且脱耦元件至少部分地布置在基体的开口上。由此得出在必需的力传递或者说产生的杠杆臂方面有利的构型。此外，在这里，必要时可实现与可弹性变形的基体的组合。
这也是有利的：基体具有内侧，脱耦元件具有外表面，并且，脱耦元件以其外表面平面地贴靠在基体的内侧的贴靠面上。由此，一方面可实现有利的力传递、尤其所述力在脱耦元件的弹性材料上的均匀分布。由此可在使用寿命期间在高的系统压力下也确保所要求的强度。
此外，这是有利的：至少基体的内侧的贴靠面缸套状地(zylindermantel-)构型。由此，当载荷主要垂直于贴靠面、尤其在径向方向上出现时，结果是有利的。
当然，这也是有利的：至少基体的内侧的贴靠面具有凹形截面地构型。在该构型中，也能可靠地接收具有不同方向、尤其具有轴向分量的力。
此外，脱耦元件可以以有利的方式具有至少一个弹性层和至少一个保护层、尤其金属保护层，其中，所述至少一个弹性层和所述至少一个保护层在径向方向上层叠。弹性层尤其可布置在两个金属保护层之间。由此一方面可在耐抗的保护层上发生在燃料喷射阀和脱耦元件之间的接触以及在基体和脱耦元件之间的接触。此外，可实现弹性层的弹性材料的均匀载荷。此外，由此可简化尤其在燃料接管上的贴靠面的构型，因为力通过保护层被分布到较大的横截面上。
这也是有利的：脱耦元件至少基本上由弹性材料构成，该弹性材料在安装好的状态下一方面与基体连接并且另一方面与燃料接管连接。例如可实现一方面与基体并且另一方面与燃料接管的力锁合的连接。所述连接尤其可通过弹性体材料的粘接或者硫化(Aufvulkanisieren)来实现。在该构型中，所述脱耦元件一方面可实现燃料喷射阀的有利的悬置。另一方面，所述脱耦元件可附加地作为密封件使用，所述密封件完全地或者部分地承担必要时所需的密封功能。
在另一可行的构型中，这是有利的：基体具有外壁，所述外壁带有至少一个可弹性变形区段，其中，所述可弹性变形区段可波纹管状地构型。由此实现基体在径向方向上的弹性变形。在该构型中，可弹性变形的脱耦元件不是必需的。
此外，这是有利的：燃料接管具有径向凸缘，并且，脱耦元件在径向方向上的弹性变形通过燃料接管的凸缘在基体上的机械止挡而受到限制。所述凸缘可例如构型在燃料接管的流入侧的端部上并且为形成止挡而与基体的内壁共同作用。当然，燃料接管的凸缘也可布置为远离所述流入侧的端部。
附图说明
在随后的说明中参照附图详细解释本发明的优选实施例，在所述附图中相应的元件设有一致的附图标记。附图示出：
图1根据本发明的第一实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件和燃料喷射阀；
图2根据本发明的第二实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件和燃料喷射阀；
图3根据本发明的第三实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件和燃料喷射阀；
图4根据本发明的第四实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件和燃料喷射阀；
图5根据本发明的第五实施例以扼要的、示意性的截面图示出具有连接元件的燃料喷射系统；
图6根据本发明的第六实施例以扼要的、示意性的截面图示出具有连接元件的燃料喷射阀。
具体实施方式
图1根据第一实施例以扼要的、示意性的截面图示出燃料喷射系统3(图5)的连接元件1和燃料喷射阀2。燃料喷射系统3尤其可在内燃机中用于高压喷射。燃料喷射系统3尤其可用在混合压缩的外源点火的内燃机中。连接元件1特别适合用于这样的燃料喷射系统3。
燃料喷射系统3的燃料喷射阀2具有燃料接管4。在燃料接管4的流入侧的端部5上，在运行时燃料被引导到燃料喷射阀2的燃料室6中。
连接元件1具有基体7，所述基体带有上部8和管状部9。在上部8中构型有合适的入口钻孔10(图5)，以便将燃料引导到连接元件1的基体7的接收室11中。
燃料接管4在安装好的状态下被导入接收室11中。在这里，基体7具有开口12，在装配时，燃料接管4通过该开口被导入接收室11中。
在该实施例中，燃料喷射阀2的燃料接管4具有由缺口13，14形成的接收部13，14。接收部13用于接收密封元件15和垫圈16。接收部14用于接收密封元件17，该密封元件布置在开口12的区域中。
通过一方面与燃料接管4并且另一方面与基体7的内侧18共同作用的密封元件15，接收室11的部分19相对于接收室11的部分20被密封。此外，通过一方面与燃料接管4并且另一方面与基体7的内侧18共同作用的密封元件17，接收室11的部分20相对于环境被密封。
连接元件1的基体7的接收室11具有轴线21，在装配时，燃料接管4沿着该轴线被引导到接收室11中。因此，在安装好的状态下，轴线21与燃料接管4的轴线相一致。
在运行时，震颤或者振动可尤其以燃料接管4的倾翻或者说径向运动发生作用。由此，基体7的其上设有开口12的端部22例如可朝向和反向于径向方向23而振动。在这里，径向方向23垂直于轴线21并且示例性地示出用于直观的说明。在这里，径向方向23理解为垂直于轴线21。
在该实施例中，基体7的管状部9构型为外壁9。在这里，外壁9具有可弹性变形区段25。在这里，外壁9的可弹性变形区段25波纹管状地构型。在这里，外壁9的厚度适当地预给定。由此实现基体7的弹性变形。由此，燃料接管4在径向方向23上弹性地支撑在基体上。
因此，在该实施例中确保，燃料接管4至少在径向方向23上弹性地支撑在基体7上。在这里，也包括合适的变型，在所述变型中，燃料接管不仅在径向方向23上，而且也部分地沿着轴线21弹性地被支撑。
图2根据第二实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件1和燃料喷射阀2。在该实施例中，设置有脱耦元件26，该脱耦元件布置在燃料接管4和基体7之间。在该实施例中，脱耦元件26具有弹性层27和金属保护层28，29。弹性层27和金属保护层28，29分别管状地构型并且在径向方向23上层叠。在这里，金属保护层28，29在径向方向23上看位于弹性层27外部或者说内部。
脱耦元件26的金属保护层28贴靠在基体7的内侧18上。密封元件15，17贴靠在脱耦元件26的金属保护层29上。因此，一方面获得脱耦元件26通过其金属保护层28在基体7的内侧18上的平面贴靠。另一方面，点状地通过密封元件15，17传递到脱耦元件26上的力借助于金属保护层29均匀地导入弹性层27中。由此减小作用到弹性层27上的机械负荷。
脱耦元件26具有外表面30，所述外表面在该实施例中构型在金属保护层28上。因此，脱耦元件26通过其外表面30平面地贴靠在基体7的内侧18上。在该实施例中，基体7的贴靠面31由基体7的整个内侧18构成，所述脱耦元件26以其外表面30平面地贴靠在所述贴靠面31上。
脱耦元件26的外表面30和基体7的贴靠面31在该实施例中分别缸套状地构型。
脱耦元件26可被压入基体7中。此外，脱耦元件26可通过粘接与基体7连接。也可考虑其它的用于使脱耦元件26与基体7连接的可行性。弹性层27可例如由弹性体构成。金属保护层28，29例如可由钢构成。当然，在相应变型的构型中，保护层28，29也可由非金属的材料构成。
图3根据第三实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件1和燃料喷射阀2。在该实施例中，基体7具有凸肩35。开口12构型在凸肩35之内。此外，在凸肩35上在开口12的区域中设置有阶梯36。在这里，阶梯36构型在凸肩35的突出部37上。
在该实施例中，在凸肩35的阶梯36上布置有脱耦元件26。在这里，脱耦元件26环状地围绕燃料接管4的外侧38。
因此，通过脱耦元件26确保了燃料接管4在基体7上在径向方向23上弹性支撑。
在这里，脱耦仅在确定的调节力之内或者说确定的作用到脱耦元件26上的压力水平之内起作用。在该实施例中，该限制由此实现：在调节运动或者说振动幅度最大的情况下，突出部37止挡在燃料接管4的外侧38上。由此相应地限制可作用于脱耦元件26的最大负荷。
该构型尤其在这样的应用情况中是有利的，在所述应用情况中主要在空载运行时希望脱耦。当空载的运行压力低于转速较高情况下的运行压力时，则因为脱耦首先在空载转速时必然要有效，所以该结构特征是特别有意义的。
在该实施例中，燃料接管4与连接元件1的连接例如可通过卡口接头实现。为此，连接元件1和/或燃料接管4相对于轴线21非旋转对称地、而在周向方向上中断地构型。然后，装配可通过插入-转动-运动来进行。
在一变型的实施方式中，当然，装配也可通过基体7的多件式构型来实现。然后，连接元件1和燃料接管4的旋转对称的构型是可行的。
因此，在该实施例中，脱耦元件26在径向方向23上的弹性变形可通过基体7的突出部37在燃料接管4的外侧38上的机械止挡而受到限制。
图4根据第四实施例以扼要的、示意性的截面图示出连接元件1和燃料喷射阀2。在该实施例中，脱耦元件26例如由弹性体构成。脱耦元件26一方面平面地贴靠在燃料接管4的外侧38上。另一方面，脱耦元件26平面地贴靠在基体7的内侧18的贴靠面31上。在该实施例中，贴靠面31为内侧18的真实部分，所述贴靠面不在整个内侧18上延伸。在脱耦元件26和燃料接管4以及基体7之间的连接可力锁合地构型。为了连接，尤其可使用脱耦元件26的弹性体材料的粘接或者硫化。由此，脱耦元件26可附加地确保密封功能，所述密封功能使接收室11的部分19与邻接开口12的环境相密封。
此外，在该实施例中，燃料接管4的流入侧的端部5具有径向凸缘39，该径向凸缘在径向方向23上延伸。在这里，径向凸缘39盘状地构型。通过该径向凸缘39能实现限制作用到脱耦元件26上的力或者说限制脱耦元件26的变形。在这里，脱耦元件26的弹性变形在径向方向23上通过燃料接管4的径向凸缘39在基体7的内侧18上的机械止挡而受到限制。
图5根据第五实施例以扼要的、示意性的截面图示出具有连接元件1和燃料喷射阀2的燃料喷射系统3。燃料喷射系统3具有燃料引导部件45。在该实施例中，该燃料引导部件45构造为燃料分配器45、尤其燃料分配器板条45。连接元件1安装在燃料分配器45上。在这里，连接元件1能以适当的方式与燃料分配器45的管状基体46连接。在这里，连接元件1也可以是燃料分配器45的组成部分。优选在燃料分配器45上布置有多个这样的连接元件1，所述连接元件分别用于与燃料喷射阀2连接。
在该实施例中，在燃料接管4上构造凸面47。该凸面47为半圆的凸起部47。在截面中看，燃料接管4的凸面47凸状地构型。
相应地，在安装好的燃料接管4的凸面47的区域中构型有基体7的在截面中为凹状的贴靠面31。在该实施例中，在燃料接管4的凸面47和基体7的凹状的贴靠面31之间布置有脱耦元件26。由此，脱耦元件26相应地弯曲地构型。在该实施例中，脱耦元件26由弹性体构成。
在一变型的实施方式中，脱耦元件26也可多层地构型，如其例如根据图2所说明的这样。
在该变型中，通过脱耦元件26实现燃料接管4在基体7上在径向方向上的弹性支撑。此外，在这里，也实现沿着轴线21的弹性支撑。由此实现燃料喷射阀2的有利的悬置。
基体7和燃料接管4可非旋转对称地、而是在周向方向上中断地构型。由此，通过插入-旋转-运动来装配是可行的。由此，所述连接尤其可实施为卡口接头。
在该构型中，支承公差可非常好地被补偿，因为燃料喷射阀2在其悬置中能可转动地支承在连接元件1上。
图6根据第六实施例以扼要的、示意性的截面图示出具有连接元件1和燃料喷射阀2的燃料喷射系统3。在该实施例中，连接元件1的基体7多件式地构型。在该实施例中尤其示出基体7的部分50，51，所述部分在连接面52上相互靠紧地接合。在装配时，基体的部分51首先从部分50松开，以便安装脱耦元件26。接着，能通过一个或多个螺钉元件53进行螺钉连接。由此，燃料接管4和基体7可在燃料接管4、尤其接收室11的区域中旋转对称地构型。
当然，基体7的部分50，51的连接也能以其它方式进行。
本发明不局限于所说明的实施例。

Claims (11)

1.用于燃料喷射系统(3)的连接元件(1)，其用于连接燃料喷射阀(2)与燃料引导部件(45)，其中，设置有基体(7)，在所述基体中设置有接收室(11)用于所述燃料喷射阀(2)的燃料接管(4)，其中，所述燃料接管(4)能至少部分地布置在所述接收室(11)中，所述燃料接管能至少间接地支撑在所述基体(7)上，
其特征在于，
所述燃料接管(4)至少在径向方向(23)上能弹性地支撑在所述基体(7)上。
2.根据权利要求1所述的连接元件，
其特征在于，
设置有至少一个脱耦元件(26)，所述脱耦元件在安装好的状态下布置在所述燃料接管(4)和所述基体(7)之间，并且，所述燃料接管(4)通过所述脱耦元件(26)至少在所述径向方向(23)上能弹性地支撑在所述基体(7)上。
3.根据权利要求2所述的连接元件，
其特征在于，
所述基体(7)具有开口(12)，所述燃料接管(4)能通过所述开口被导入所述接收室(11)中，并且，所述脱耦元件(26)至少部分地布置在所述基体(7)的所述开口(12)上。
4.根据权利要求2或3所述的连接元件，
其特征在于，
所述基体(7)具有内侧(18)，所述脱耦元件(26)具有外表面(30)，并且，所述脱耦元件(26)以其外表面(30)平面地贴靠在所述基体(7)的内侧(18)的贴靠面(31)上。
5.根据权利要求4所述的连接元件，
其特征在于，
至少所述基体(7)的内侧(18)的所述贴靠面(31)缸套状地构型，或者，至少所述基体(7)的内侧(18)的所述贴靠面(31)具有凹形截面地构型。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的连接元件，
其特征在于，
所述脱耦元件(26)具有至少一个弹性层(27)和至少一个保护层(28，29)，并且，所述至少一个弹性层(27)和所述至少一个保护层(28，29)在径向方向上层叠。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的连接元件，
其特征在于，
所述脱耦元件(26)至少基本上由弹性材料构成，所述弹性材料在安装好的状态下一方面至少间接地与所述基体(7)连接并且另一方面至少间接地与所述燃料接管(4)连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接元件，
其特征在于，
所述基体(7)具有外壁(9)，所述外壁带有至少一个可弹性变形区段(25)。
9.根据权利要求8所述的连接元件，
其特征在于，
所述可弹性变形区段(25)波纹管状地构型。
10.燃料喷射系统(3)，尤其用于混合压缩的外源点火的内燃机，其具有至少一个燃料引导部件(45)、至少一个燃料喷射阀(2)和至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的连接元件(1)，其中，所述燃料喷射阀(2)通过所述连接元件(1)与所述燃料引导部件(45)连接。
11.根据权利要求10所述的燃料喷射系统，
其特征在于，
所述燃料接管(4)具有径向凸缘(39)，并且，所述脱耦元件(26)在径向方向上的弹性变形通过所述燃料接管(4)的所述凸缘(39)在所述基体(7)上的机械止挡而受到限制。
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