CN107076079A - 燃料喷枪的防旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料喷枪(100)的防旋转装置(120),所述喷枪(100)能够布置在孔(102)中,所述孔穿过气缸的气缸盖(104)从入口开口(116)延伸直到为了接收燃料喷射器(110)而设置的孔(108),所述喷枪(100)适于允许高压燃料从所述喷枪的入口开口循环直到所述喷枪(100)的与所述燃料喷射器(110)的所述入口开口(126)接合的出口开口(124),所述燃料喷枪(100)包括旨在拧紧到所述孔(102)中的入口开口(116)中的螺母(112)以及在所述螺母(112)与所述喷射器(110)之间被压缩的管状构件(118),所述喷枪(100)还包括能防止当所述螺母(112)被拧紧时所述管状构件(118)的旋转的所述防旋转装置(120),其特征在于,所述防旋转装置(120)是在所述螺母(112)开始旋转时就变形的弹性元件,以便被锁定在所述管状构件(118)与所述孔(102)的内壁之间,由此防止所述管状构件(118)的旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在高压下向燃料喷射器供应燃料的燃料喷枪中的防旋转装置。
背景技术
在内燃发动机中,燃料泵在高压下借助专用燃料喷射器为发动机的每个气缸供应燃料。通常,燃料喷射器装配于设置在气缸盖中的孔中,并且燃料喷枪用于提供喷射器与源自燃料泵的供应管道之间的流体连接。
这种类型的组件从EP0974749已知并且示出在图1中。燃料喷枪10包括管状构件22,管状构件22具有:第一端部46,其被设计成与喷射器12的基座16协作;以及第二端部48,其形成为限定截头锥形基座24。固定螺母26部分地位于孔20的端部内侧,固定螺母26包括设计成与基座24协作的内端区域28。
固定螺母26包括外螺纹区域30。螺纹30被设计成与形成在孔20的端部48中的螺纹协作。在使用中,固定螺母26被固定在孔20的端部48内侧。固定螺母26的内端28与管状元件22的基座24协作,通过施加压缩力抵靠管状构件22以便在管状构件22与喷射器12的基座16之间以及螺母26与管状构件22之间形成密封件。
管状构件22和固定螺母26均包括沿轴向延伸且一起限定流路的通道。燃料可以流过燃料喷枪10,从借助标准固定管36固定在固定螺母26上的高压燃料软管34流到喷射器12的供应通道18。如图1中图示的,固定螺母26中的孔沿轴向延伸,并且包括具有较大直径的区域,该区域接收带有槽缝38的过滤元件,其被设计成过滤来自朝向喷射器12的燃料流的非期望颗粒。
盖14包括与孔20连通的通道42,通道42允许低压燃料从喷射器12流过孔20,朝向低压燃料箱(未描述)流动。固定螺母26包括位于螺纹区域30中的近侧凹部,用以将设计成形成密封件来阻挡流体的环形密封元件32定位在固定螺母26与盖14的限定了孔20的壁之间。
关于高压燃料供应装置存在的问题是,燃料喷枪与喷射喷嘴之间的密封需要将固定螺钉拧紧到盖中,并且将螺钉的负载传递到燃料喷枪。该机构还引起各部分的旋转,并且生成碎屑形式的非期望颗粒,这可能导致燃料的污染和部件的磨损。
为了解决该问题,本发明由用于燃料喷枪的防旋转装置组成,以便防止燃料喷枪在盖的内侧旋转,由此更好地传送所需的负载。
发明内容
本发明的目的是通过提出简单而易于组装的方案来解决前述问题。
出于该目的,本发明提出了一种燃料喷枪的防旋转装置。所述喷枪可以布置在孔中,所述孔穿过气缸盖从入口孔口延伸到为了接收燃料喷射器而设置的凹坑。所述喷枪被设计成允许高压燃料从所述喷枪的入口嘴循环到所述喷枪的与所述燃料喷射器的所述入口嘴协作的出口嘴。所述燃料喷枪包括设计成拧紧到所述孔中的入口孔口中的螺母以及在所述螺母与所述喷射器之间被压缩的管状构件。所述喷枪另外包括所述防旋转装置,所述防旋转装置可以防止当拧紧所述螺母时所述管状构件的旋转。
所述防旋转装置是一旦所述螺母开始旋转时就变形的弹性元件,以便被阻挡在所述管状构件与所述孔的内壁之间,由此防止所述管状构件的旋转。另外,所述弹性元件可以布置在所述喷枪与所述孔之间。根据第一实施方式,所述弹性元件是围绕所述管状构件以柱形螺旋缠绕的扭簧。另外,所述扭簧的一端包括凸耳,所述凸耳被锚定到设置于所述孔的所述入口嘴中的近侧孔中的凹槽之中。第二实施方式的特征在于,所述弹性元件是围绕所述管状构件以柱形螺旋缠绕的双扭簧。所述双扭簧包括分别位于每端处的两个凸耳,所述两个凸耳被锚定到所述孔中的所述凹槽之中。所述燃料喷枪还包括如不同实施方式中描述的所述防旋转装置。另外,内燃发动机包括由不同实施方式之前所述的燃料喷枪供应的喷射器。
附图说明
根据阅读以下详细描述并且参考通过非限制性示例的方式提供的附图,本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见,在附图中:
-图1是已知燃料喷枪的横截面视图。
-图2是根据本发明的燃料喷射器喷枪组件的横截面视图。
-图3是根据本发明的具有扭簧的防旋转装置的横截面视图。
-图4是根据本发明的具有双弹簧的防旋转装置的横截面视图。
-图5是管状构件和固定螺母的横截面视图。
-图6是根据图5中表示的轴线VI的横截面视图。
具体实施方式
如图2中图示的,燃料喷枪100被布置在贯穿于发动机顶部104(还被称为气缸盖)中的长孔102中。燃料喷枪100从入口孔口116延伸到凹坑108,凹坑108是为了接收燃料喷射器110而设置的。
燃料喷枪100包括:管状构件118,其布置在长孔102中;固定螺母112,其与管状构件118协作;以及防旋转装置120,其装配在管状构件上。
管状构件118沿着长孔102从盖104的入口孔口116延伸直到盖104的通向凹坑108的出口孔口122。管状构件118包括入口嘴106和出口嘴124。如图5中图示的,入口嘴106具有采取凸球形形式的端部142,其顶部被切掉。出口嘴124具有采取凸球形形式的表面。出口嘴124与喷射器110的入口嘴126协作,入口嘴126具有采取凹锥形形式的表面。管状构件118具有筒形形式。管状构件118在盖104的入口孔口116中包括近侧沟槽128,以便接收防旋转装置120。
在图2中,固定螺母112被装配在盖104的入口孔口116的管状构件118的近侧入口嘴106上。螺母112部分地位于入口孔口116的外部上。如图5中图示的,固定螺母112包括凹部,以便接收密封件130。密封件130被设计成形成密封件,以在固定螺母112与盖104的界定了长孔102的表面之间阻挡燃料。密封件130相对于喷枪100的与喷射器110接触的出口嘴124是在远侧。如图5中图示的,固定螺母112包括在外部138上形成螺纹的区域,该区域被设计成与形成在盖104的入口孔口116中的螺纹协作。在其内部中,螺母112包括孔,该孔具有采取管状构件118的远侧锥体形式的端部115以及采取凹锥体形式的端部140。固定螺母112的朝向长孔102内部取向的内端140与管状构件118的入口嘴106协作。内端140的锥体抵靠于端部142进行轴向压缩。
防旋转装置120是一旦固定螺母112开始旋转就变形的弹性元件。弹性元件被布置在喷枪100与孔102之间。防旋转装置120在入口嘴106的近距离处围绕管状构件118中的沟槽128进行装配。防旋转装置120与设置在气缸盖104中的孔102中的凹槽132接触。
在图3图示的第一实施方式中,防旋转装置120是围绕管状构件118以柱形螺旋缠绕的扭簧。弹簧120与设置在管状构件118的外表面中的沟槽128和设置在孔102中的凹槽132两者接触。扭簧120在一端处包括凸耳134。如图6中图示的,凸耳134被锚定到孔102中的凹槽132中,这意味着凸耳被插入到凹槽中,并且可以围绕主轴线A在凹槽中施加旋转。弹簧120具有两个位置,即:弹簧120处于静止时的第一,释放位置,以及拧紧时施加扭矩的第二,约束位置。扭簧120的缠绕方向向右,即螺旋向右上升。以下信息通过示例的方式提供,以便说明第一实施方式。燃料喷枪的长度基本上等于100mm。固定螺母的长度基本上等于55mm,直径基本上等于22mm。孔102的直径基本上等于12mm。弹簧的长度基本上等于12mm,数量为5匝。弹簧120的向右缠绕用于燃料喷枪100的拧紧。
根据图4图示的第二实施方式,防旋转装置120是缠绕在管状元件118上的双弹簧。以柱形螺旋缠绕的扭簧120设置有分别位于弹簧120的两端处的两个凸耳134、136。第一凸耳134被锚定到孔102中的凹槽132中,并且第二凸耳136被锚定到孔102中的凹槽132中,该凹槽相对于第一凸耳134是在远侧。两个凸耳134、136被锚定,这意味着两个凸耳134、136被插入到凹槽中,并且可以围绕主轴线A转动。弹簧120具有两个位置,即:弹簧120处于静止时的第一,释放位置,以及拧紧或松开时施加扭矩的第二,约束位置。弹簧120具有两个相对的绕组。这两个绕组可以具有相同匝数或不同匝数。类似地,两个绕组的角刚度可以相同或不同。弹簧120的两个绕组中的一个绕组的方向为向右用于燃料喷枪100的拧紧,并且另一个绕组的方向为向左用于燃料喷枪100的拧松。以下信息通过示例的方式提供,以便说明第二实施方式。燃料喷枪的长度基本上等于100mm。固定螺母的长度基本上等于55mm,直径基本上等于22mm。孔102的直径基本上等于12mm。双弹簧120的长度基本上等于23mm,总数量为10匝,即5匝在弹簧120的一个缠绕方向上,并且5匝在另一缠绕方向上。双弹簧120的向右缠绕用于燃料喷枪100的拧紧,而向左缠绕用于燃料喷枪100的拧松。如果燃料喷枪100的拧紧选择为逆时针,则螺距向左。由此,双扭簧120具有向双弹簧120左侧的第一缠绕方向用于燃料喷枪100的拧紧,以及向双弹簧120右侧的第二缠绕方向用于燃料喷枪100的拧松。
在第一实施方式中,在螺母112的拧紧期间,扭簧120围绕其主轴线A在拧紧方向上转动,直到在凸耳134与盖104中的孔102中的凹槽132之间发生接触。弹簧120在螺母112的旋转期间围绕管状元件118张紧,同时被压缩直到管状元件118的旋转被阻止。当拧紧停止时,弹簧120保持为在管状构件118上张紧,并且凸耳134保持与凹槽132接触。
在第二实施方式中,当螺母112被拧紧时,双扭簧120开始围绕其主轴线A旋转,直到在凸耳134与盖104中的孔102中的凹槽132之间发生接触。弹簧120在螺母112旋转期间利用转动绕组中的一个转动绕组围绕管状元件118张紧,同时被压缩,并且弹簧120阻止管状元件118的旋转。当拧紧停止时,弹簧120保持为在管状元件118上张紧,并且凸耳134保持与凹槽132接触。如果拧松固定螺母112,则对于向右的绕组,扭簧120围绕管状构件118松开,而向左的绕组借助凸耳136与盖104中的孔102中的凹槽132之间的接触在管状构件118上逐渐张紧,直到管状构件118的旋转被阻止。由此,螺母112可以在管状构件118不旋转的情况下松开,并且还将在松开期间避免非期望颗粒的生成。
为了组装燃料喷枪100,弹性元件120通过将其经由端部106围绕管状构件118放置直到管状元件118中的沟槽128来装配,该沟槽相对于接收固定螺母112的端部106是在近侧。弹性元件120张紧地装配在管状元件118上。然后,燃料喷枪100被装配到盖104中的孔102中,其端部124通向出口孔口122,用凹锥体与喷射器110的入口嘴126协作。在将螺母112装配到燃料喷枪100上期间,螺母112被拧紧到孔102的螺纹连接区138中。螺母112的内端140与管状元件118的入口嘴106的端部142接触。当固定螺母112被拧紧到孔102中时,燃料喷枪100开始围绕其主轴线A转动,直到当螺母112被拧紧时防旋转装置120防止管状构件118旋转。弹性元件120然后在管状元件118上张紧,并且阻止其旋转。然后,固定螺母112经由入口孔口115接收燃料管道,这在图中未表示。
对于第二实施方式,当拆卸燃料喷枪时,双扭簧120可以借助第二绕组避免管状构件118的旋转,该绕组的缠绕方向为向左。在拧松步骤中,双扭簧120具有从管状构件118松开的向右取向的第一绕组,以及向左取向的第二绕组,第二绕组在管状构件118上张紧直到凸耳136抵接凹槽132,并且阻止管状构件118的旋转。
Claims (8)
1.一种燃料喷枪(100)的防旋转装置(120),所述喷枪(100)能够布置在孔(102)中,所述孔(102)穿过气缸盖(104)从入口孔口(116)延伸到为了接收燃料喷射器(110)而设置的凹坑(108),所述喷枪(100)被设计成允许高压燃料从所述喷枪的入口嘴(106)循环到所述喷枪(100)的与所述燃料喷射器(110)的所述入口嘴(126)协作的出口嘴(124),所述燃料喷枪(100)包括被设计成拧紧到所述孔(102)中的入口孔口(116)中的螺母(112)以及在所述螺母(112)与所述喷射器(110)之间被压缩的管状构件(118),所述喷枪(100)另外包括所述防旋转装置(120),所述防旋转装置(120)能够防止当拧紧所述螺母(112)时所述管状构件(118)的旋转,
其特征在于:
所述防旋转装置(120)是一旦所述螺母(112)开始旋转时就变形的弹性元件,以便被阻挡在所述管状构件(118)与所述孔(102)的内壁之间,由此防止所述管状构件(118)的旋转。
2.根据权利要求1所述的防旋转装置(120),其特征在于,所述弹性元件能够布置在所述喷枪(100)与所述孔(102)之间。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的防旋转装置(120),其特征在于,所述弹性元件是围绕所述管状构件以柱形螺旋缠绕的扭簧(120)。
4.根据权利要求3所述的防旋转装置(120),其特征在于,所述扭簧(120)的一端包括凸耳(134),所述凸耳(134)被锚定到一凹槽(132)中,该凹槽设置在所述孔(102)的所述入口孔口(116)中的近侧孔(102)中。
5.根据权利要求1或2所述的防旋转装置(120),其特征在于,所述弹性元件是围绕所述管状构件(118)以柱形螺旋缠绕的双扭簧(120)。
6.根据权利要求5所述的防旋转装置(120),其特征在于,所述双扭簧(120)包括分别位于每端处的两个凸耳(134,136),所述两个凸耳(134,136)被锚定到所述孔(102)中的所述凹槽(132)中。
7.一种燃料喷枪(100),该燃料喷枪包括根据前述权利要求中的任一项所述的防旋转装置(120)。
8.一种内燃发动机,该内燃发动机包括由权利要求7的燃料喷枪(100)供应燃料的喷射器(110)。
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