CN107299872A - 一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环 - Google Patents

Abstract

一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环，包括共轴心线的上挡圈1‑1、弹性连接部1‑2与下挡圈1‑3；上挡圈1‑1、下挡圈1‑3与中间的弹性连接部1‑2焊接在一起，弹性连接部为空心圆柱结构；上挡圈1‑1用于与喷油器本体3连接，下挡圈1‑3用于与发动机缸体连接。本发明在满足喷油器支撑环结构强度的情况下，创新设计并优化喷油器支撑环结构，巧妙的运用弹性连接部1‑2将上挡圈1‑1与下挡圈1‑3弹性连接在一起。发动机工作时，此结构的喷油器支撑环可有效的阻尼高压燃油系统向发动机本体的振动传递，提升整机噪音水平。

Description

一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环

技术领域

本发明属于汽车发动机领域，具体涉及汽油机燃油直喷系统领域。

背景技术

与传统汽油机相比，汽油机缸内直喷（GDI）技术因其较好的燃油经济性及动力性被各大主机厂运用。有研究表明，在曲轴箱机械组件、燃烧压力及高压燃油系统等GDI发动机噪音源中，高压燃油系统已成为GDI发动机怠速噪音的主要来源。工作噪音作为整车舒适性的一个重要性能指标，国内外各大主机厂均建立了严苛的噪音评价标准，作为项目研发的管控目标。因此，如何降低GDI发动机怠速工作噪音、提升整车驾驶性是各大主机厂长期面临的难题。

众所周之，汽车噪音主要由运动零部件的振动而产生。高压燃油系统包含高压油泵总成、高压连接管总成、燃油分配管总成与喷油器总成，高压燃油系统对GDI发动机的振动噪音影响有以下两方面：（1）高压燃油系统自身为一个振动源。高压油泵溢流阀、喷油器针阀在开启关闭时机械撞击产生振动，高压油泵泵油、喷油器喷油产生压力脉动而导致的高压燃油系统机械振动；（2）高压燃油系统通过机械连接将振动传递给发动机本体（发动机缸体、缸盖）。高压燃油系统振动能量小部分转变为辐射噪音，大部分振动能量通过喷油器、高压油泵与燃油分配管组件传递到发动机本体；因此，降低发动机整机噪音可以通过降低高压燃油系统辐射噪音以及降低高压燃油系统向发动机本体的振动传递两个方向实现。一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环结构由此产生。

GDI喷油器总成如图1所示，由喷油器本体3与喷油器支撑环1组成，现有GDI喷油器支撑环如图2、图3所示为一个整体式金属结构，发动机工作过程中，支撑环上表面2-1与喷油器本体连接，支撑环下表面2-2与发动机缸盖连接，喷油器本体3通过通孔2-3与喷油器支撑环1连接。所述喷油器支撑环的主要缺点：在喷油器工作过程中，因为支撑环为一个整体的刚性结构，无法有效阻尼喷油器向发动机本体的振动传递，导致整机噪音水平升高。

发明内容

本发明公开一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环结构，其结构强度高，缓冲性能好，可有效的阻尼燃油压力脉动引起的高压燃油系统高频振动从喷油器传递到发动机本体，降低发动机整机工作噪音。

本发明技术方案如下：

一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环，包括共轴心线的上挡圈、弹性连接部与下挡圈。上挡圈、下挡圈与中间的弹性连接部焊接在一起，弹性连接部为空心圆柱结构。其中上挡圈用于与喷油器本体连接，下挡圈用于与发动机缸体连接。

所述上挡圈为薄壁的随型阶梯通孔结构，包括上阶梯部、定位弹片与通孔部，上阶梯部的台阶面用于与喷油器本体连接，上阶梯部的形状与喷油器本体连接部形状随型适配，通孔部被至少两个定位弹片周向等距离分割，定位弹片向通孔内凸起，用于将喷油器支撑环与喷油器本体有效固定，通孔部与弹性连接部焊接。

所述下挡圈为“L”形的薄壁阶梯孔结构，下挡圈位于上挡圈外下侧，与上挡圈的通孔部外壁之间形成弹性连接部的布置容积腔，下挡圈的内壁面与弹性连接部焊接连接，上挡圈下端与下挡圈下部的阶梯面之间留有容弹性连接部回弹的距离。

所述弹性连接部是空心圆柱体网状结构或波纹管状结构。

高压燃油系统不仅是噪声源，同时传递振动能量给发动机本体，本发明巧妙的将喷油器支撑环上、下挡圈之间设计为弹性连接形式，在满足支撑环结构强度的同时，使汽油直喷发动机喷油器与缸盖实现弹性连接，可有效的阻尼因高压燃油系统压力脉动、机械撞击引起的直喷系统高频振动从喷油器传递到发动机本体，实现发动机整机工作噪音的降低，提升整车噪音水平。

附图说明

图1喷油器总成示意图。

图2现有的喷油器支撑环结构示意图。

图3现有的喷油器支撑环结构示意图。

图4本发明喷油器支撑环结构示意图。

图5本发明喷油器支撑环结构示意图。

图6本发明喷油器支撑环剖面图。

图7本发明喷油器支撑环上挡圈结构示意图。

图8本发明喷油器支撑环下挡圈结构示意图。

图9本发明喷油器支撑环钢丝网结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

参见图4、图5、图6，一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环结构包括上挡圈1-1、下挡圈1-3与弹性连接部1-2，上挡圈1-1用于与喷油器本体3连接，下挡圈1-3用于与发动机缸体连接。弹性连接部为空心圆柱结构，上挡圈1-1、下挡圈1-3与中间的弹性连接部1-2焊接在一起。

参见图7，喷油器支撑环的上挡圈1-1为薄壁的随型阶梯通孔结构，为冲压成型，由上阶梯部1-8、定位弹片1-4与通孔部1-6组成，各处壁面厚度均为0.35mm，其通孔壁面1-7外径Φ15.7mm。上阶梯部1-8的开口直径大于通孔部1-6的孔径。上阶梯部1-8形状与喷油器本体连接部形状随型适配,其台阶面用于与喷油器本体3连接。通孔部1-6被三个定位弹片1-4周向等距离分割，定位弹片1-4向孔内凸起，用于将喷油器支撑环1与喷油器本体3有效固定。通孔部1-6有六个焊接点1-5，与弹性连接部1-2焊接高强度的焊接在一起。

参见图8，支撑环下挡圈1-3为“L”形状的薄壁阶梯孔结构，冲压成型。其外径Φ20.9mm，高度2.5mm，各处壁厚均为0.35mm。下挡圈1-3套于上挡圈1-1外下侧，与上挡圈的通孔部1-6的外壁之间形成弹性连接部1-2的布置容积腔，下挡圈1-3的内壁面1-11均匀设置有3个焊接点1-10，与弹性连接部1-2焊接连接，上挡圈1-1下端与下挡圈1-3下部的阶梯面1-9之间留有容弹性连接部回弹的距离。

参见图9，支撑环的弹性连接部1-2可以采用多种弹性结构形式，如空心圆柱体网状结构或波纹管状结构。本实施例采用的是空心圆柱体钢丝网结构，其外径Φ20.2mm，内径Φ15.8mm，高度2.74mm，由细钢丝紧密编织而成，在满足结构强度的同时，也具有很好的缓冲性能。弹性连接部1-2通过点焊工艺与支撑环上挡圈1-1与下挡圈1-3高强度的焊接在一起，形成一个整体的喷油器支撑环1结构，弹性连接部1-2使喷油器本体3与缸盖变为软连接，可有效阻尼高压燃油系统的振动从喷油器本体向发动机本体的传递，提升发动机整机噪音水平。

Claims (10)

1.一种有效降低汽油直喷发动机工作噪音的喷油器支撑环，其特征在于，所述支撑环包括共轴心线的上挡圈(1-1)、弹性连接部(1-2)与下挡圈(1-3)；上挡圈(1-1)、下挡圈(1-3)与中间的弹性连接部(1-2)焊接在一起，弹性连接部为空心圆柱结构；上挡圈(1-1)用于与喷油器本体连接，下挡圈(1-3)用于与发动机缸体连接。

2.如权利要求1所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述上挡圈(1-1)为薄壁的随型阶梯通孔结构，包括上阶梯部(1-8)、定位弹片(1-4)与通孔部(1-6)，上阶梯部(1-8)的台阶面用于与喷油器本体连接，通孔部(1-6)被至少两个定位弹片(1-4)周向等距离分割，定位弹片向孔内凸起，用于将喷油器支撑环与喷油器本体有效固定，通孔部(1-6)与弹性连接部（1-2）焊接。

3.如权利要求2所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述上阶梯部（1-8）的开口直径大于通孔部（1-6）的孔径。

4.如权利要求2或3所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述上挡圈（1-1）各处壁厚0.35mm，通孔直径Φ15mm。

5.如权利要求1或2所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述下挡圈（1-3）为“L”形的薄壁阶梯孔结构，下挡圈（1-3）位于上挡圈（1-1）外下侧，与上挡圈的通孔部（1-6）外壁之间形成弹性连接部的布置容积腔，下挡圈（1-3）的内壁面与弹性连接部（1-2）焊接连接，上挡圈（1-1）下端与下挡圈（1-3）下部的阶梯面之间留有容弹性连接部回弹的距离。

6.如权利要求5所述的喷油器支撑环结构，其特征在于，所述下挡圈（1-3）各处壁厚0.35mm，高度2.5mm，通孔直径Φ15.7mm。

7.如权利要求1或2所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述弹性连接部（1-2）是空心圆柱体网状结构或波纹管状结构。

8.如权利要求7所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述弹性连接部（1-2）的壁厚2.2mm，高度2.74mm，内径Φ15.7mm。

9.如权利要求1或2所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述支撑环的高度为4.7mm，空心圆柱结构的外径为20.9mm。

10.如权利要求1所述的喷油器支撑环，其特征在于，所述支撑环采用不锈钢材料。