CN105026747B - 具有燃料引导部件、燃料喷射阀和悬置装置的燃料喷射设备 - Google Patents

Abstract

一种用于燃料喷射设备(1)的悬置装置(2)，其用于使燃料喷射阀(7)与燃料分配器(4)连接。在此设置一个具有接收腔(9)的接头体(8)，其中，燃料喷射阀(7)的燃料管接头(13)能够至少部分地布置在接收腔(9)中。此外，设置一个连接体(20)，所述连接体至少以部段的方式部分地布置在接头体(8)的至少一个与接收腔(9)连接的凹槽(24)中，并且燃料管接头(13)能够沿着接收腔(9)的纵向轴线(10)支撑在连接体上。此外，连接体(20)具有可弹性变形的元件(23)，其中，可弹性变形的元件(23)布置为，所述连接体(20)至少部分地沿着纵向轴线(20)实现将燃料管接头(13)弹性地支撑在接头体(8)上。此外，本发明涉及一种具有这种悬置装置(2)的燃料喷射设备(1)。

Description

具有燃料引导部件、燃料喷射阀和悬置装置的燃料喷射设备

技术领域

本发明涉及一种用于燃料喷射设备的悬置装置，其用于使燃料喷射阀与燃料引导部件连接，并且涉及一种具有这种悬置装置的燃料喷射设备。本发明特别是涉及用于混合压缩的自点火式内燃机的燃料喷射设备的领域。

背景技术

由DE 10 2005 020 380A1公知一种具有声脱耦的结构类型的燃料喷射装置。公知的燃料喷射装置包括燃料喷射阀、气缸盖中的用于燃料喷射阀的接收孔和具有管接头的燃料分配管路。燃料喷射阀部分重叠地装入管接头中。连接体这样布置，即燃料喷射阀这样保持在连接体中，以使得燃料喷射阀和连接体与气缸盖的接收孔的所有轴向不平行于燃料喷射阀延伸的平面或者壁不接触地被装入。在一种可能的构型中，连接体是仅仅一个开槽的密封环。在此，密封环嵌接在燃料喷射阀的输入管接头的缩细的部段中。在管接头中设置一个槽，密封环可靠和固定地卡锁在所述槽中。为了从下方抓紧燃料喷射阀，密封环具有锥形的或者球形的成拱形的接触面。夹紧器在管接头的端面和燃料喷射阀上的凸肩之间夹紧。

由DE 10 2005 020 380A1公知的燃料喷射装置的构型具有的缺点是，可以在管接头、密封环和输入管接头之间传递振动。振动特别是可以从燃料喷射阀传递到管接头上。

特别是在能使用在具有直接喷射装置的汽油发动机中的电磁高压喷射阀中，可能对于发动机的总噪声而言导致突出的和干扰的作用，所述作用可以被描述为阀咔哒声。所述阀咔哒声由于燃料喷射阀的快速开启和关闭而出现，在所述快速开启和关闭时，具有高动态性的阀针被调整到相应的端部挡块中。阀针在端部挡块中的撞击导致短时间起作用的、然而非常大的接触力，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板条上。这在气缸盖上和在燃料分配板条上导致强烈的噪声产生。

发明内容

根据本发明的悬置装置和根据本发明的燃料喷射设备具有的优点是，能够使得燃料喷射阀更好地悬置在燃料引导部件上。在此，可以通过有针对性的脱耦降低噪声。特别是可以实现燃料喷射阀在燃料引导部件上的软连接，这使得具有燃料喷射设备的整体系统的噪声降低成为可能。

通过在下面列举的措施，可以实现本发明的悬置装置和本发明的燃料喷射设备的进一步方案。

悬置装置和燃料喷射设备特别是适用于汽油直接喷射的应用。在此，燃料引导部件优选地构造为燃料分配器、特别是构造为燃料分配板条。所述燃料分配器可以一方面使用于将燃料分配到多个燃料喷射阀、特别是高压喷射阀上。另一方面，燃料分配器可以作为用于燃料喷射阀的共同的燃料存储器。燃料喷射阀则优选地通过相应的悬置装置与燃料分配器连接。在运行时，燃料喷射阀接着将用于燃烧过程所需的燃料在高压下喷射到相应的燃烧室中。在此，燃料通过高压泵被压缩并且量控制地通过高压管路被输送到燃料分配器中。

燃料喷射阀、特别是燃料管接头不是根据本发明的悬置装置的组成部分。此外，燃料引导部件不是必需地为根据本发明的悬置装置的组成部分。根据本发明的悬置装置特别是也可以与燃料喷射阀分开地制造和出售。此外，悬置装置的接头体也可以与构造为燃料分配板条的燃料引导部件的管形基体或者燃料引导部件的其他构件分开地制造和出售。在此，可以实现将接头体预装配在燃料引导部件的一个或多个另外的构件上，并且例如可以通过焊接来建立连接。

有利的是，可弹性变形的元件布置为，连接体至少基本沿着纵向轴线实现将燃料管接头弹性地支撑在接头体上。因此，弹性的支撑主要地或者完全地在轴向方向上产生并且不在径向方向上产生。

也有利的是，连接体具有一燃料管接头侧的保持元件，并且燃料管接头通过燃料管接头侧的保持元件作用于连接体的可弹性变形的元件。此外在此有利的是，燃料管接头侧的保持元件具有横截面，该横截面至少近似地构造为半圆形的横截面或者U形的横截面。此外有利的是，可弹性变形的元件与燃料管接头侧的保持元件连接。在所述构型中，通过燃料管接头侧的保持元件以有利的方式保持可弹性变形的元件的位置。

也有利的是，连接体具有接头体侧的保持元件，该接头体侧的保持元件至少以部段的方式部分地布置在接头体的凹槽中，并且可弹性变形的元件通过接头体侧的保持元件支撑在接头体上。通过接头体侧的保持元件使可弹性变形的元件同样保持在位置中。此外在此有利的是，接头体侧的保持元件具有横截面，该横截面至少近似地构造为半圆形的横截面或者构造为U形的横截面。可弹性变形的元件特别是可以与接头体侧的保持元件连接。

因此，连接体可以构造为三组件的或者三层的连接体。在此，每个元件、即燃料管接头侧的保持元件、可弹性变形的元件和接头体侧的保持元件承担不同的功能。连接体的燃料管接头侧的保持元件将可弹性变形的元件保持在位置中并且将力从燃料喷射阀传递到可弹性变形的元件上。在此，也结合有在燃料管接头的纵向轴线和接头体的接收腔的纵向轴线之间的公差补偿。可弹性变形的元件阻尼从燃料喷射阀传导到燃料引导部件上的力。因此，可弹性变形的元件可以构造为阻尼元件。优选地，可弹性变形的元件构造为具有不大于50kN/mm的刚性。可弹性变形的元件的刚性可以通过材料选择并且通过可弹性变形的元件的几何形状来调节。

可弹性变形的元件特别是可以构造为圆盘形的和/或环盘形的和/或穿孔的元件。通过可弹性变形的元件以盘或穿孔的盘的形式的构型可以几何地影响刚性。

此外，可以选择具有高的自阻尼的材料。可弹性变形的元件可以例如由塑料、特别是PEEK(聚醚醚酮，Polyether-Etherketon)构成。

此外，接头体侧的保持元件应具有自己的功能。接头体侧的保持元件将可弹性变形的元件保持就位并且将力从可弹性变形的元件传递到燃料引导部件上。此外，通过这种方式也实现了燃料喷射阀和燃料引导部件之间的力配合的连接。

连接体可以构造为环形或部分环形的连接体。在此，连接体特别是可以相应于卡紧环来构造。在连接体的部分环形的构型中，连接体以部段的方式部分地布置在接头体的朝向接收腔的凹槽中。在此，连接体以部段的方式布置在凹槽中，因为连接体构造为部分环形的。此外，连接体部分地布置在凹槽中，因为连接体也部分地布置在凹槽之外，以便相应地与燃料管接头相互作用。

在连接体作为环形的连接体的构型中，完全部分地在接头体的凹槽中的布置也是可能的。因此，在上述两种情况下，存在至少以部段的方式在凹槽中的布置。

此外，连接体也可以构造为U形的保持夹。在所述构型中，连接体可以被引导穿过接头体的适当的凹槽，以便建立连接。

附图说明

在下述说明中参考附图详细地说明本发明的优选的实施例，在所述附图中相应的元件设有一致的附图标记。附图中：

图1以简要的、示意性的截面图示出相应于本发明的第一实施例的具有悬置装置的燃料喷射设备和内燃机；

图2沿着以II标出的剖割线以示意性的截面图示出了图1中所示的燃料喷射设备的、相应于本发明的第二实施例的悬置装置；

图3沿着以III标出的剖割线以示意性的截面图示出了图2中所示的悬置装置的连接体的横截面；

图4示出相应于本发明的第三实施例的、在图3中所示的横截面；

图5以示意性的截面图示出相应于本发明的第四实施例的燃料喷射设备的在图1中以V标出的局部图，和

图6示出相应于本发明的第五实施例的燃料喷射设备的在图5中所示的局部图。

具体实施方式

图1以简要的、示意性的截面图示出相应于第一实施例的具有悬置装置2的燃料喷射设备1和内燃机3。燃料喷射设备1可以特别是用于在内燃机3中高压喷射。燃料喷射设备1特别是可以使用在混合压缩的外源点火的内燃机3中。悬置装置2尤其适用于这种燃料喷射设备1。

燃料喷射设备1具有燃料引导部件4。在所述实施例中，燃料引导部件4构造为燃料分配器4、特别是燃料分配板条4。燃料分配器4具有长形的燃料室5，处于高压下的燃料由未示出的高压泵输送到所述燃料室中。燃料分配器4具有多个输出端6，其中，为了简化视图在图1中仅仅示出输出端6。在所述输出端6中的每个上布置一个燃料喷射阀7。燃料喷射阀7通过悬置装置2与燃料分配器4的输出端6连接。在此，以适合的方式实现悬置装置2与燃料分配器4的连接，这仅仅示意性地示出。

悬置装置2具有带接收腔9的接头体8。在此，接收腔9在所述实施例中关于接头体8的接收腔9的纵向轴线10对称地构造。在所述实施例中，纵向轴线10与燃料喷射阀7的纵向轴线10一致。

燃料喷射阀7具有带锥形的凸肩12的壳体11。在此，锥形的凸肩12构造在燃料喷射阀7的燃料管接头13上。

在安装状态中，燃料管接头13至少部分地布置在接收腔9中。在此，密封环14和支撑环15布置在燃料管接头13的环绕的槽16中。在此，密封环14在内部贴靠在燃料管接头13上并且在外部贴靠在接头体8的内壁17上。环绕的槽16位于燃料管接头13的输入侧的端部18的区域中，在运行时通过所述区域将燃料引导到燃料喷射阀7中。

此外，悬置装置2具有连接体20，在所述实施例中，所述连接体由多个元件、即燃料管接头侧的保持元件21、接头体侧的保持元件22和可弹性变形的元件23构成。

接头体8具有朝向接收腔9的凹槽24，在所述实施例中，凹槽24构造为环绕的环形槽。连接体20部分地布置在接头体8的凹槽24中。在所述实施例中，接头体侧的保持元件22部分地布置在接头体8的凹槽24中。

此外，燃料管接头在锥形的凸肩12的区域中具有空隙25。沿着纵向轴线10，空隙25一方面由燃料管接头13的锥形的凸肩12限界并且另一方面由轴肩26限界。在所述实施例中，轴肩26垂直于纵向轴线10定向。

可弹性变形的元件23布置在燃料管接头侧的保持元件21和接头体侧的保持元件22之间。在此，可弹性变形的元件23基本允许连接体20沿着纵向轴线10弹性变形。因此，实现沿着纵向轴线10将燃料管接头13弹性地支撑在接头体8上。在此，可弹性变形的元件23布置为使得连接体20基本沿着纵向轴线10允许弹性支撑。

在此，可弹性变形的元件23优选地构造为圆盘形和/或环盘形和/或穿孔的元件23。保持元件21将可弹性变形的元件23保持在位置中并且将力从燃料管接头13传递到可弹性变形的元件23上。相应地，保持元件22将可弹性变形的元件23保持在位置中并且将力从可弹性变形的元件23传递到接头体8上并且由此传递到燃料引导部件4上。因此，阻尼从燃料喷射阀7传递到燃料引导部件4上的力。因此导致阻尼所述振动并且降低了噪声。

在所述实施例中，接头体侧的保持元件22和连接体20的可弹性变形的元件23位于凹槽24之外。在经变型的构型中，接头体侧的保持元件22和/或可弹性变形的元件23也部分地位于接头体8的凹槽24中。

图2沿着以II标出的剖割线以截面图示出图1中所示的燃料喷射设备1的、相应于第二实施例的悬置装置。在所述实施例中，连接体20构造为U形的保持夹20。在此，连接体20具有第一臂30、第二臂31和连接弯型部32。第一臂30通过连接弯型部32与第二臂31连接。在安装状态中，连接体20的臂30，31延伸穿过接头体8的接收腔9。在此，为了简化视图，未示出具有燃料管接头13的燃料喷射阀7。在所述实施例中，在接头体8中构造多个凹槽24，24A，24B，24C，所述凹槽与接收腔9连接。在安装状态中，连接体20的臂30，31由凹槽24，24A，24B，24C引导。在此，连接体20的连接弯型部32抵靠在接头体8的外侧33上。

图3沿着以III标出的剖割线以示意性的视图示出图2中所示的悬置装置2的连接体20的横截面。保持元件21，22分别具有半圆形的横截面34，35。在横截面中观察，在此得出直线的棱边36，37。因此，在所述实施例中，直线的棱边36，37是基于横截面34，35的圆面的沿着直径延伸的弦。在经变型的构型中，直线的棱边36，37也可以沿着基于圆的另外的弦延伸。在这种构型中，横截面34，35通常也可以构造为圆弓34，35。

在横截面中观察，可弹性变形的元件23布置在横截面34，35的直线的棱边36，37之间。外部的保持元件21，22用于定位和腔式接收可弹性变形的元件23。在此，燃料管接头侧的保持元件21将力从燃料喷射阀7传导到可弹性变形的元件23上。接头体侧的保持元件22确保了将可弹性变形的元件23支撑在接头体8上。通过横截面34，35这样构成连接体20的产生的外部轮廓，以使得燃料喷射阀7可以在连接体20中稍微地倾斜。因此，实现了燃料喷射阀7的纵向轴线和接头体8的接收腔9的纵向轴线之间的公差补偿，其中，这两个纵向轴线在图1中彼此一致，并且为了简化视图，二者以附图标记10标出。

此外，也实现关于气缸盖孔41的纵向轴线40的公差补偿。

因此，通过可弹性变形的元件23可以使燃料喷射阀7与接头体8脱耦。在此，可弹性变形的元件23也可以由金属丝网构成，所述金属丝网嵌入保持元件21，22之间。所述嵌入例如可以通过压制和/或焊接实现。在此，为了构造可弹性变形的元件23，可以这样构造金属丝网，从而达到整个连接体20的不大于50kN/mm的刚性。在此，通过用于可弹性变形的元件23的金属丝网的重量、密度和金属丝强度可以影响所述构型。因此，在燃料喷射阀7和接头体8之间的可能的运动通过以下方式脱耦，即从燃料喷射阀7传递到燃料引导部件4上的固体声被降低。基于金属丝网的各个金属丝之间的摩擦，可弹性变形的元件23此外接着阻尼从燃料喷射阀7传递到接头体8上的运动并且由此抑制被传递的固体声，因此产生较少的噪声。然而可弹性变形的元件23的其他构型也是可能的。

图4示出相应于第三实施例的连接体20的在图3中所示的横截面。在所述实施例中，保持元件21，22的横截面34，35构造为U形的横截面34，35。因此，在横截面中得出臂30，31的相应于两个朝向彼此的U形外壳的构型。在此，可弹性变形的元件23分别部分地嵌入保持元件21，22的两个内室42，43中。所述嵌入例如可以通过压制或焊接进行。

因此，可弹性变形的元件23可以一方面与燃料管接头侧的保持元件21连接并且另一方面与接头体侧的保持元件22连接。

图5以示意性的截面图示出相应于第四实施例的燃料喷射设备1的在图1中以V标出的局部图。在所述实施例中，连接体20具有燃料管接头侧的保持元件21和可弹性变形的元件23。因此，连接体20可以由两个元件、即保持元件21和可弹性变形的元件23构成。燃料管接头侧的保持元件21基本确保了保持功能。可弹性变形的元件23基本确保了沿着纵向轴线10的可弹性变形性。在此可以实现小的刚性、特别是不大于50kN/mm的刚性。在此，连接体20的几何形状可以设置为环形的或者部分环形的。连接体20特别是可以相应于卡紧环地构造。然而，连接体20也可以如相应地在图2中所示地构造为U形的。

图5中所示的第四实施例的优点在于，可以限制弹簧行程。因此，所述构型尤其适用于燃料喷射设备1，在所述燃料喷射设备中，在运行时高的或极高的燃料压力是有效的。因为在系统压力的带宽非常大的情况下存在下述问题，即燃料喷射阀7否则可以沿着纵向轴线10相对于内燃机3进行过大的运动。例如通过可弹性变形的元件23作为盘形弹簧23的构型可以限制所述过大的运动。因为由此通过最大的弹簧行程44限制沿着纵向轴线10的运动。在经过了弹簧行程44之后，可弹性变形的元件23则被压成块并且由此几乎被压平。

然而在经变型的构型中，所述可弹性变形的元件23也能够以其他方式构造。在此，可弹性变形的元件23也可以这样构造，即不存在行程限制。这特别是通过可弹性变形的元件23由可弹性变形的塑料构成的构型实现。

图6示出相应于第五实施例的燃料喷射设备1的在图5中所示的局部图。在所述实施例中，连接体20由仅仅一个元件23、即可弹性变形的元件23构成。因此，用于保持燃料喷射阀7、特别是公差补偿和噪声抑制的所有功能集成在结构元件23中。在此，可弹性变形的元件23可以构造为环形的或部分环形的。可弹性变形的元件23特别是可以相应于卡紧环地构造。然而可弹性变形的元件23也可以如图2中所示地构造为U形的保持夹。

在所述实施例中，空隙25一方面由锥形的凸肩12限界并且另一方面由另外的锥形的凸肩45限界。在此，用于锥形地构造的凸肩45的开启角度46结合可弹性变形的元件23的几何形状这样选择，即实现了用于使燃料喷射阀7弹性地悬置在接头体8上的有利的递减的弹簧特征曲线。然而在经变型的构型中，也可以实现线性的弹簧特征曲线或者递增的弹簧特征曲线。这可以通过开启角度46的适合的选择和可弹性变形的元件23的适合的几何形状构型来实现。

因此，可以实现用于将燃料喷射阀7固定在燃料引导部件4上的柔软的悬置装置2。因此可以极大地降低噪声。这可以通过明显地降低从燃料喷射阀7传递到燃料引导部件4上的固体声来实现。除了其他降低噪声的措施、例如在燃料管接头13的位于输入侧的端部18上的液压节流阀和柔软的蓄压管螺纹套管接头以外，还可以使用所述降低噪声的措施。

在此，可弹性变形的元件23可以由一种或多种适合的材料构成。在此，可弹性变形的元件23可以通过材料的适合的选择和/或通过适合的几何形状构型获得其弹性。例如在根据图6所述的第五实施例中，可弹性变形的元件23也可以由弯曲的板件制造，其中，弹性通过板厚度和适合的弯曲来设置。在此，也可以局部地改变板厚度。

此外，在圆盘形地构造的可弹性变形的元件23中，也可以通过附加的几何形状的元件来影响刚性。圆盘形地构造的元件23例如可以构造为穿孔的圆盘23，以便相应地影响弹性。

本发明不限于所述的实施例。

Claims (13)

1.一种用于燃料喷射设备(1)的悬置装置(2)，其用于使燃料喷射阀(7)与燃料引导部件(4)连接，其中，设置一具有接收腔(9)的接头体(8)，其中，所述燃料喷射阀(7)的燃料管接头(13)能够至少部分地布置在所述接收腔(9)中，其中，设置一连接体(20)，所述连接体至少以部段的方式部分地布置在所述接头体(8)的至少一个与所述接收腔(9)连接的凹槽(24)中，并且所述燃料管接头(13)能够沿着所述接收腔(9)的纵向轴线(10)支撑在所述连接体上，其中，所述连接体(20)具有可弹性变形的元件(23)，并且所述可弹性变形的元件(23)布置为使得所述连接体(20)至少部分地沿着所述纵向轴线(10)允许所述燃料管接头(13)弹性地支撑在所述接头体(8)上，其特征在于，所述连接体(20)具有一燃料管接头侧的保持元件(21)，并且所述燃料管接头(13)通过所述燃料管接头侧的保持元件(21)作用于所述连接体(20)的所述可弹性变形的元件(23)，其中，所述燃料管接头侧的保持元件(21)和所述可弹性变形的元件(23)是单独的部件并且一起置入所述燃料管接头(13)的空隙(25)中。

2.根据权利要求1所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)布置为使得所述连接体(20)至少基本沿着所述纵向轴线(10)允许所述燃料管接头(13)弹性地支撑在所述接头体(8)上。

3.根据权利要求1所述的悬置装置，其特征在于，所述燃料管接头侧的保持元件(21)具有一横截面(34)，该横截面至少近似地构造为半圆形的横截面(34)或圆弓(34)或者构造为U形的横截面(34)。

4.根据权利要求1或3所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)与所述燃料管接头侧的保持元件(21)连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的悬置装置，其特征在于，所述连接体(20)具有一接头体侧的保持元件(22)，所述接头体侧的保持元件(22)至少以部段的方式部分地布置在所述接头体(8)的凹槽(24)中，并且所述可弹性变形的元件(23)通过所述接头体侧的保持元件(22)支撑在所述接头体(8)上。

6.根据权利要求5所述的悬置装置，其特征在于，所述接头体侧的保持元件(22)具有一横截面(35)，该横截面至少近似地构造为半圆形的横截面(35)或圆弓(35)或者构造为U形的横截面(35)。

7.根据权利要求5所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)与所述接头体侧的保持元件(22)连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)构造为圆盘形的元件。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)构造为环盘形的元件。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的悬置装置，其特征在于，所述可弹性变形的元件(23)构造为穿孔的元件。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的悬置装置，其特征在于，所述连接体(20)构造为U形的保持夹(20)，或者所述连接体构造为环形或者部分环形的连接体(20)。

12.一种燃料喷射设备(1)，所述燃料喷射设备具有至少一个燃料引导部件(4)、至少一个燃料喷射阀(7)和至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的悬置装置，其中，所述燃料喷射阀(7)通过所述悬置装置(2)悬置在所述燃料引导部件(4)上。

13.根据权利要求12所述的燃料喷射设备(1)，其特征在于，该燃料喷射设备(1)用于混合压缩的自点火式内燃机。