CN106837643A - 燃料导轨组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了燃料导轨组件。一种用于内燃机(1)的燃料导轨组件(3)被公开。其包括从燃料导轨(3)分叉的多个燃料输送线路(11),每一个燃料输送线路(11)将一个燃料喷射器(7)液压地联接至燃料导轨(31)的出口端口(39)。每一个燃料输送线路(11)具有单体式管道(41),其从燃料导轨(31)的出口端口(39)延伸至相应的燃料喷射器(7)。管道(41)具有邻接相应出口端口(39)的圆筒形连接部段(43)以及相应的燃料喷射器(7)的燃料入口部分(705)容纳在其中的圆筒形喷射器杯部段(47)。连接部段(43)和喷射器杯部段(47)具有不同的液压直径。
Description
技术领域
本公开内容涉及用于内燃机的燃料导轨组件。例如在EP 2 607 678 A1中公开的燃料导轨组件。燃料导轨组件一般地具有用于存储燃料的燃料导轨,并且被构造成用于将燃料从燃料导轨输送至液压地联接至该燃料导轨的多个喷射器。
发明内容
本公开内容的目标是详述燃料导轨组件,其带有在燃料导轨与喷射器之间的特别简单和/或成本有效的连接。
这个目标由具有权利要求1的特征的燃料导轨组件实现。在从属权利要求中、在以下描述中以及在附图中详述燃料导轨组件的有利实施例和改进方案。
用于内燃机的燃料导轨组件被公开。该燃料导轨组件包括细长的管状燃料导轨和多个燃料喷射器。该细长的管状燃料导轨特别地是管状燃料储存器。优选地,其是直管。燃料导轨特别地由金属或合金制成。
优选地,燃料,特别地由燃料泵,在高压下供应至燃料导轨中,并且被储存在燃料导轨中,用于由多个燃料喷射器分配至内燃机中。特别地,燃料喷射器可操作以将燃料直接地喷射至内燃机的相应的燃烧腔室中。
燃料导轨具有多个出口端口。该出口端口能够包括在燃料导轨中的孔或由其组成。此外,每一个出口端口能够包括出口端口管。特别地,该出口端口管是附接至燃料导轨的单个零件(优选地是金属管)。优选地,其被附接至燃料导轨的外表面。特别地,该出口端口管以这样的方式成形:在燃料导轨组件的组装期间其在外表面上的位置是可调整的。例如,在燃料导轨组件的制造期间,燃料导轨可以设置有用于从燃料导轨向外分配燃料的孔。该孔的位置可以根据发动机构造而预先确定,燃料导轨组件是针对该发动机构造生产的并且可以针对不同的燃料导轨而变化 。出口端口管被成形使得它们能够横向地环绕燃料导轨的相应孔定位,与燃料导轨中的孔的位置无关。出口端口管优选地借助于铜焊和/或焊接连接附接至燃料导轨的外表面。出口端口管优选地是短管。特别地,这意味着在流动方向上的相应的管的尺寸是其垂直于流动方向的尺寸(特别地是其外径)的两倍大或更小、优选地如该尺寸一样大或更小,并且特别地是其一半大或更小。
燃料导轨组件进一步具有多个燃料输送线路。该燃料输送线路从燃料导轨分叉。每一个燃料输送线路将燃料喷射器的一个液压地联接至出口端口的一个。特别地,那意味着燃料输送线路的每一个被分配给喷射器的一个(并且仅一个)以及出口端口的一个(并且仅一个)。在下文中,仅详细地描述燃料输送线路的一个。然而,燃料输送线路优选地是相同类型的。燃料输送线路可被沿着管状燃料导轨的伸长方向彼此顺序地布置。
燃料输送线路具有单体式管道。该表述“单体式”在当前语境中意味着管道不是由在管道的制造过程期间被彼此连接的多个部分组装而成的。相反地,该管道是单个工件或者由单个工件制成。特别地,该管道是金属管。特别地,该管道由冲压、拉深、挤压或冷成型金属管组成。
该管道具有圆筒形连接部段和圆筒形喷射器杯部段。连接部段和喷射器杯部段是管道的整体部分,并且由管道的不同区域表示。圆筒形连接部段邻近于相应的出口端口定位,并且特别地邻接该出口端口。例如,其被容纳在出口端口管中和/或与燃料导轨的外表面毗连,使得其横向地环绕出口端口的孔。相应的燃料喷射器的燃料入口部分容纳在管道的喷射器杯部段中。特别地,喷射器杯部段关于燃料喷射器的纵向轴线与入口部分轴向地重叠并且横向地环绕该入口部分。
连接部段和喷射器杯部段具有不同的液压直径。特别地,喷射器杯部段的液压直径大于连接部段的液压直径(例如至少大20%,优选地至少大50%)。在管道具有圆形横截面的实施例中,液压直径由在相应部段中的管道的圆周壁的内圆周表面的直径表示。
有利地,本主题燃料导轨组件的燃料输送线路具有特别小数量的铜焊或焊接接头。特别地,不需要将单独的喷射器杯固定至管道用于与燃料喷射器联接。特别地,通过使用如冲压、拉深或冷成型的生产工艺,管道的几何结构简单地且成本有效地适用于不同的发动机几何结构。
在一个实施例中,加强环邻近于喷射器杯部段固定至管道。优选地,加强环借助于铜焊和/或焊接连接固定至管道。替代地或额外地,其能够借助于螺纹连接固定至管道。还可设想到的是在一些实施例中,加强环借助于压配合连接固定至管道。有利地,如与具有常规的喷射器杯的设计相比,带有喷射器杯部段和加强环的管道的构造可以是特别轻量的。在加强环和管道之间的连接特别地仅具有结构功能,即,其可操作以将加强环机械地固定至管道。没有流体紧密的连接可能是必要的。
在一个实施例中,管道具有端部部段,其特别地定位在远离该管道的连接部段的圆筒形喷射器杯部段的侧面上。该端部部段优选地包括管道的开口,通过该开口,相应的燃料喷射器延伸至喷射器杯部段中。另外,该端部部段优选地具有与喷射器杯部段的接口。在有利的改进方案中,该端部部段从开口至接口渐细。特别地,管道的内圆周表面以及优选地还有外圆周表面在该端部部段的区域中是圆锥形的。
在一个实施例中,加强环具有邻接端部部段的渐细的圆周表面。特别地,其在端部部段的区域中邻接管道的圆锥形外圆周表面。特别地,借助于在加强环的渐细的圆周表面与管道的圆锥形外表面之间的形状配合和/或力配合联接来限制加强环在远离燃料导轨的方向上相对于管道的可移位性。
有利地,渐细的端部部段允许燃料喷射器的燃料入口关于喷射器杯部段的容易的居中。另外,借助于在加强环的渐细的圆周表面和端部部段之间的机械的相互作用,可以实现加强环在管道上的简单且可靠的定位。
在一个实施例中,管道和加强环可由不同的材料制成。替代地或额外地,管道和加强环具有不同的材料厚度。管道的材料厚度特别地是管道的壁厚度,特别是在喷射器杯部段和/或端部部段的区域中。加强环的材料厚度特别地由垂直于它的表面的一个的环的厚度给定,该环不平行于环的中心轴线。特别地,加强环由金属片制成。在这个情况中,加强环的材料厚度特别地是金属片的厚度。有利地,在燃料导轨组件的本构造的情况中,能够对于加强环和管道(特别是其喷射器杯部段)单独地进行材料和厚度的选择。以此方式,优化结构和液压性质,并且同时实现特别小的重量是可能的。
在一个实施例中,管道包括圆筒形的中间部段。该中间部段定位在连接部段与喷射器杯部段之间。其将连接部段和喷射器杯部段液压地连接。管道在中间部段与连接部段之间具有弯曲部分,使得中间部段和连接部段之间的圆筒轴线不是平行的。优选地,中间部段和连接部段具有相同的液压直径。特别地,管道的圆周壁的内圆周表面的直径在连接部段中和在中间部段中是相同的。以此方式,通过调整弯曲部分的位置和/或弯曲角度(特别是在不改变连接部段和喷射器杯部段的几何结构的情况下),能够容易地使燃料输送线路适用于不同的发动机构造。借助于在其之间带有弯曲部分的连接部段和中间部段,对于不同的发动机的几何结构实现燃料导轨和燃料喷射器相对于彼此的不同的预先确定的位置是特别容易的。
在一个实施例中,管道在喷射器杯部段与连接部段之间或者(如果管道具有中间部段的话)在喷射器杯部段与中间部段之间具有渐细的接口区域。特别地,该接口区域的液压直径相应地对应于连接部段或中间部段的液压直径,在这里,该接口区域相应地与连接部段或中间部段汇合,并且该接口区域的液压直径对应于喷射器杯部段的液压直径,在这里,该接口区域与喷射器杯部段汇合。管道的圆周壁特别地在接口区域中是圆锥形的。借助于这样的接口区域,借助于对金属管进行冲压、拉深或冷成型,相应地能够特别简单地实现喷射器杯部段和连接部段或中间部段的不同的液压直径。
在一个实施例中,燃料导轨组件包括多个弹簧夹持件。特别地,一个弹簧夹持件被分配给燃料喷射器的一个。弹簧夹持件靠在相应的燃料喷射器上并且靠在对应的燃料输送线路上,用于使燃料喷射器远离管道偏置,或者替换地,使燃料喷射器朝向管道偏置,特别地关于燃料喷射器的纵向轴线。特别地,关于燃料喷射器的纵向轴线,弹簧夹持件的一个轴向端部靠在燃料喷射器的壳体的肩部上,并且其相对轴向端部靠在燃料输送线路的加强环和/或管道上。
在一个实施例中,每一个弹簧夹持件具有接地板和从该接地板突出的至少一个轴向的柔性支杆。特别地,该支杆是弯曲的和/或包括用以实现轴向柔性的扭折(kniks)。接地板优选地在径向上是柔性的,并且卡扣配合连接在燃料喷射器的沟槽中,该沟槽特别地由燃料喷射器的壳体包括,以阻挡关于燃料喷射器的纵向轴线的接地板相对于燃料喷射器的轴向移动。轴向柔性支杆优选地靠在加强环上。利用该加强环,在弹簧夹持件和燃料输送线路之间的可靠的机械连接有利地是可实现的。
在一个实施例中,弹簧夹持件相对于燃料喷射器被旋转锁定。特别地,这借助于在燃料喷射器的沟槽中的卡扣配合连接的接地板来实现。弹簧夹持件和燃料输送线路可以有利地具有对应的分度元件,其相对于燃料输送线路旋转锁定弹簧夹持件。例如,弹簧夹持件具有轴向延伸的销,其容纳在加强环的沟槽或切口中。以此方式,可容易地实现燃料喷射器相对于燃料输送线路的旋转分度。
附图说明
通过下面结合附图描述的示例性实施例,燃料导轨组件的另外的优点、有利实施例和改进方案将变得明显。
在附图中:
图1A示出根据第一示例性实施例的燃料导轨组件的纵向截面图;
图1B以较大比例示出图1B的细节;
图2A示出根据第一示例性实施例的燃料导轨组件的另一个纵向截面图;
图2B以较大比例示出图2B的细节;
图3示出根据第一示例性实施例的燃料导轨组件的管道的透视图;
图4示出根据第一实施例的燃料导轨组件的加强环的透视图;
图5示出根据第二示例性实施例的燃料导轨组件的纵向截面图;以及
图6示出根据第二示例性实施例的燃料导轨组件的加强环的透视图。
在示例性实施例和附图中,相似的、相同的或相似地作用的元件设置有相同的附图标记。在一些附图中,可以省略个别的附图标记以改善图的清楚性。
具体实施方式
图1A在纵向截面图中示出用于内燃机1的燃料导轨组件3。图1B以放大比例示出图1的细节。
燃料导轨组件3包括细长的管状燃料导轨31和多个燃料喷射器7。图1A和1B的图像平面平行于管状燃料导轨的伸长方向并且平行于燃料喷射器7的纵向轴线L。在图1A中仅示出部分燃料导轨组件3,部分燃料导轨组件3示出多个燃料喷射器7的一个燃料喷射器7。
燃料喷射器7定位在内燃机1的汽缸盖5的容器孔中,使得其可操作以将燃料直接地喷射至内燃机1的相应的燃烧腔室中。每一个燃料喷射器7借助于燃料输送线路11液压地且机械地连接至燃料导轨31的出口端口39。
燃料导轨31是金属的;其特别地由钢制成。燃料通过入口接头(未示出)供应至燃料导轨31,该入口接头关于燃料导轨31的伸长方向位于燃料导轨31的一个轴向端部上。燃料导轨31的相对的轴向端部由端塞(在图1A中不可见)密封。燃料导轨可以可借助于固定凸耳(lug)(未示出)关于发动机1固定。传感器端口管(未示出)可以从燃料导轨31分叉,特别地用于测量燃料导轨31中的燃料压力。
燃料输送线路11(其中仅一个定位在图1A中可见的燃料导轨组件的部分中)在燃料导轨31的伸长方向上与彼此间隔分开并且跟随彼此。燃料导轨线路11将燃料导轨31液压地联接至燃料喷射器7。燃料喷射器7还可以由燃料导轨组件3机械地保持就位。
所有的燃料输送线路11具有相同的构造。特别地,其由管道41和加强环50组成。管道41在燃料导轨的相应出口端口39处从燃料导轨31分叉。
在本实施例中,出口端口39每一个包括在燃料导轨31的圆周侧壁中的孔以及被附接至该圆周侧壁的外表面的出口端口管。出口端口管横向地环绕该孔。在本实施例中,出口端口管的横向尺寸大于其轴向尺寸,即,其在燃料流的方向上的尺寸。
每一个管道41是例如通过拉深、冲压、冷成型或模制制造的单体式金属管。该管道具有连接部段43、弯曲部分44、中间部段45、接口区域46、喷射器杯部段47和端部部段49,其在燃料通过管道41的流方向上从燃料导轨31至燃料喷射器7跟随彼此。
连接部段43移位至出口端口39的出口端口管中(并且在一个改进方案中还移位至燃料导轨31的圆周壁中的孔中)用于将管道41的上游端部液压地且机械地连接至燃料导轨31。端部部段49具有开口490,燃料喷射器7的燃料入口部分705通过该开口490移位至管道41中,使得燃料入口部分705与管道41的喷射器杯部分47轴向地重叠。
燃料喷射器7的燃料入口部分705由喷射器杯部分47圆周地环绕。燃料喷射器7包括在燃料入口部分705的区域中的密封元件。该密封元件是弹性密封环,在本实施例中其相对于燃料喷射器7的肩部由支承环保持就位。在图中,以径向地超大尺寸的方式绘制弹性密封环和支承环,使得其在图中与管道41的圆周壁重叠。然而,实际上,密封环和支承环在组装状态下被径向地压缩,使得其完全地由管道41的喷射器杯部段47的圆周内表面横向地环绕。在图中的超大尺寸的表示用于指示径向压缩。
管道41的连接部段43、中间部段45和喷射器杯部段47是圆筒形的。连接部段43和中间部段45具有第一液压直径,其相应地由在连接部分43和中间部分45中的管道41的圆筒形内圆周表面的直径D1限定。喷射器杯部段47具有第二液压直径,其由在喷射器杯部段47中的管道41的圆筒形圆周内表面的直径D2定义。喷射器杯部段47的液压直径大于中间部段45和连接段43的液压直径,即,D2>D1。
在中间部段45和喷射器杯部段47之间,布置有圆锥壳形状的接口区域46。接口区域46的内圆周表面的直径从在与中间部段45汇合的接口区域46的端部处的第一直径D1扩展至在与喷射器杯部分47汇合的接口区域46的相对端部处的第二直径D2。
在其远离接口区域46的端部处,喷射器杯部段47具有接口492,该接口492带有端部部段49。该端部部段也是圆锥壳,其在远离带有喷射器杯部段47的接口492至管道41的开口490的方向上变宽。开口490定位在端部部段49的轴向端部处,远离带有喷射器杯段47的接口492。
圆锥形端部部段49、圆筒形喷射器杯部段47、接口区域46和中间部段45关于它们的中心轴线是同轴的,并且在本实施例中还关于燃料喷射器7的纵向轴线L是同轴的。在沿着纵向轴线L的俯视图中,燃料喷射器7相对于燃料导轨31、特别是在垂直于燃料导轨31的伸长方向的方向上横向移位地定位。为了桥接这个偏移,管道41在中间部段45与连接部段43之间具有弯曲部分44,使得连接部段43和中间部段45的圆筒轴线关于彼此成角度,并且连接部段43桥接在燃料导轨31与燃料喷射器7之间的横向距离。
燃料输送线路11还具有加强环50,该加强环50邻近于喷射器杯部段47固定至管道41。具体地,在本实施例中,加强环50具有渐细的圆周表面501,其邻接端部部段49的圆锥形外圆周表面。加强环50铜焊和/或焊接至管道41的圆周外表面。
在本实施例中,加强环50具有扁平圆盘的形状。换言之,其由周向地围绕并且垂直于加强环50的中心轴线延伸的两个平行表面界定。
燃料导轨组件进一步包括分配给每一个燃料喷射器7的一个弹簧夹持件60。弹簧夹持件60具有接地板610,该接地板610定位在燃料喷射器7的壳体的沟槽710中。特别地,该接地板成形为径向地柔性叉状件(fork),其被设计大小使得当接地板610移位至沟槽710中时其弹性变形,并且当接地板610完全地组装至沟槽710中时,建立在接地板610与燃料喷射器7之间的卡扣配合连接。以此方式,关于纵向轴线L的接地板610相对于燃料喷射器7的轴向移动被阻挡。
接地板610在纵向方向L上与管道41和加强环50间隔分开。弹簧夹持件60的轴向柔性支杆620以曲线方式从接地板610向燃料输送线路11延伸,在这里,其与加强环50的下表面接触。
特别地,加强环50的下表面围绕管道41的开口490延伸,并且优选地与开口490在共同的平面中。轴向柔性支杆620以这样的方式定尺寸和成形:在燃料导轨组件3的组装状态下,其借助于经由接地板610的与加强环50以及与燃料喷射器7的机械的相互作用而被轴向地压缩。以此方式,弹簧夹持件60可操作以将燃料喷射器7在远离管道41的方向上压入汽缸盖5的孔中。
弹簧夹持件60相对于燃料喷射器7被旋转锁定,例如借助于沟槽710的横向平面和接地板610的对应形状。另外,加强环50具有分度元件510,在本实施例中其是从加强环50的外圆周表面横向向内延伸的切口。弹簧夹持件60具有容纳在加强环50的切口中的对应的分度元件630(在本实施例中为纵向伸长的销)。以此方式,加强环50和弹簧夹持件60的分度元件510、 630将弹簧夹持件60相对于燃料输送线路11旋转锁定。因此,由于在燃料喷射器7与弹簧夹持件60之间以及在弹簧夹持件60与加强环50之间的旋转锁定,燃料喷射器7相对于燃料输送线路11被旋转锁定。
图5在纵向截面图中示出根据第二示例性实施例的燃料输送组件3的一个管道41。根据第二示例性实施例的燃料输送组件3一般地与第一实施例的燃料输送组件相对应。在图5中省略燃料喷射器7,该燃料喷射器7以及它的燃料入口部分705容纳在喷射器杯部段47中。
根据第二实施例的燃料导轨组件3具有加强环50,该加强环50具有与根据第一实施例的燃料导轨组件3的加强环50的形状不同的形状。图6在透视图中示出了根据第二实施例的燃料导轨组件3的加强环50。
在第二实施例中,加强环50不是扁平的圆盘。代替地,其具有成角度的横截面。换言之,加强环50的形状由穿孔圆盘部段和圆锥形部段构成,该穿孔圆盘部段具有面向纵向方向的上平行表面和下平行表面,该圆锥形部段与穿孔圆盘部段的内圆周边缘汇合并且在纵向方向L上从穿孔圆盘开始以渐细的方式延伸。在本实施例中,加强环50的渐细的圆周表面501由圆锥形部段包括。圆锥形部段可以在其轴向端部处终止,该轴向端部远离邻近于带有圆筒形喷射器杯部段47的部段49的接口492的穿孔圆盘部段。
本发明不被基于这些示例性实施例的描述限于特定实施例。相反地,本发明包括不同的实施例的元素的任意组合。而且,本发明包括权利要求的任意组合以及由权利要求所公开的特征的任意组合。
Claims (11)
1.一种用于内燃机(1)的燃料导轨组件(3),包括:
— 细长的管状燃料导轨(31),其带有多个出口端口(39),
— 多个燃料喷射器(7),以及
— 多个燃料输送线路(11),其从燃料导轨(31)分叉,每一个燃料输送线路(11)将燃料喷射器(7)的一个液压地联接至出口端口(39)的一个,
其中,每一个燃料输送线路(11)具有单体式管道(41),管道(41)
— 从燃料导轨(31)的出口端口(39)延伸至相应的燃料喷射器(7),使得其将燃料喷射器(7)液压地联接至燃料导轨(31),
— 具有圆筒形连接部段(43)和圆筒形喷射器杯部段(47),圆筒形连接部段(43)邻接相应出口端口(39),相应的燃料喷射器(7)的燃料入口部分(705)容纳在圆筒形喷射器杯部段(47)中;连接部段(43)和喷射器杯部段(47)具有不同的液压直径。
2.根据前述权利要求所述的燃料导轨组件(3),其中,加强环(50)邻近于喷射器杯部段(47)固定至管道(41)。
3. 根据前述权利要求所述的燃料导轨组件(3),其中,加强环(50)借助于铜焊和/或焊接连接或借助于螺纹连接固定至管道(41)。
4.根据权利要求2或3之一所述的燃料导轨组件(3),其中
— 管道(41)具有端部部段(49),其包括管道(41)的开口(490),相应的燃料喷射器(7)通过开口(490)延伸至喷射器杯部段(47),
— 端部部段(49)具有带有喷射器杯部段(47)的接口(492),并且其从开口(490)至所述接口渐细,以及
— 加强环(50)具有邻接端部部段(49)的渐细的圆周表面(501)。
5.根据权利要求2至4之一所述的燃料导轨组件(3),其中,管道(41)和加强环(50)由不同的材料制成。
6. 根据前述权利要求之一所述的燃料导轨组件(3),其中,管道(41)是冲压、拉深、挤压或冷成型金属管。
7.根据前述权利要求之一所述的燃料导轨组件(3),其中
— 管道(41)进一步包括圆筒形中间部段(45),其布置在连接部段(43)和喷射器杯部段(47)之间,
— 管道(41)在中间部段(45)和连接部段(43)之间具有弯曲部分(44),使得中间部段(45)和连接部段(43)的圆筒轴线不是平行的,以及
— 中间部段(45)和连接部段(43)具有相同的液压直径。
8.根据前述权利要求之一所述的燃料导轨组件(3),其中,管道(41)在喷射器杯部段(47)和连接部段(43)或中间部段(45)之间相应地具有渐细的接口区域(46)。
9.根据前述权利要求之一所述的燃料导轨组件(3),进一步包括多个弹簧夹持件(60),每一个弹簧夹持件(60)靠在燃料输送线路(11)的一个上,并且靠在相应的燃料喷射器(7)上,用于使燃料喷射器(7)远离管道(41)或朝向管道(41)偏置。
10.根据权利要求2或者直接地或间接地从属于权利要求2的权利要求3至8的任一项所述的燃料导轨组件(3),进一步包括多个弹簧夹持件(60),每一个弹簧夹持件(60)靠在燃料输送线路(11)的一个上,并且靠在相应的燃料喷射器(7)上,用于使燃料喷射器(7)远离管道(41)或朝向管道(41)偏置,
其中,
— 每一个弹簧夹持件(60)具有接地板(610),其被卡扣配合连接在相应的燃料喷射器(7)的沟槽(710)中,以阻挡关于燃料喷射器(7)的纵向轴线(L)的接地板(610)相对于燃料喷射器(7)的轴向移动;
— 每一个弹簧夹持件(60)具有轴向柔性支杆(620),其靠在所述燃料输送线路(11)的加强环(50)上。
11. 根据权利要求9或10所述的燃料导轨组件(3),其中
— 特别地借助于在所述燃料喷射器(7)的沟槽(710)中的卡扣配合连接的接地板(610)来相对于相应的燃料喷射器(7)旋转锁定每一个弹簧夹持件(60),以及
— 每一个弹簧夹持件(60)和相应燃料输送线路(11)具有对应的分度元件(510、630),其相对于所述燃料输送线路(11)旋转锁定弹簧夹持件(60)。
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