CN108223224A - 具有至少一个阀和压紧装置的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组件(1)、尤其是用于在内燃机中进行高压喷射的燃料喷射设备，其具有压紧装置(4)和至少一个阀(2、3)，其中，所述压紧装置(4)用于将所述阀(2、3)固定在附装结构(6、7、25)上。在这种情况下，在所述阀(2、3)与所述附装结构(6、7、25)之间的通过所述压紧装置(4)实现的固定接口(14、15)中设置有至少一个脱耦元件(4′、12、13、18、20、28、29)。

Description

具有至少一个阀和压紧装置的组件

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个阀和压紧装置的组件。本发明特别涉及用于在内燃机中进行高压喷射的燃料喷射设备的领域，其中，所述组件能够具有至少一个燃料喷射阀、压紧装置、燃料分配器和类似物。

背景技术

EP 2 151 572 A2公开了一种组件，在该组件中，多个燃料喷射阀通过夹紧箍固定在燃料分配器板条上。由此，在系统压力高时也能够实现可靠的连接。

发明内容

根据本发明，提出一种组件，尤其是用于在内燃机中进行高压喷射的燃料喷射设备，其具有至少一个压紧装置和至少一个阀，其中，所述压紧装置用于将所述阀固定在附装结构上，其中，在所述阀与所述附装结构之间的通过所述压紧装置实现的固定接口中设置有至少一个脱耦元件。

根据本发明的组件具有下述优点：能够实现改善的构型方案和功能原理。尤其在不期望噪声生成方面得到优点。

通过进一步列举的措施，能够有利地扩展本发明所提出的组件。

所述组件特别适用于内燃机，其中，压紧装置用于将至少一个燃料喷射阀固定在内燃机、尤其是汽缸盖上，或者燃料分配器、尤其是燃料轨上，或者类似物上。该组件在燃料喷射设备中的实现是一种优选应用，其中，在必要时变化的构型方案中，所提出的实施方案也能够用在用于其它应用情况的阀中。

用在具有直接喷射功能的奥托发动机中的电磁高压喷射阀能够由设计决定地有助于发动机总噪声的干扰效果。例如由于阀的快速打开和关闭，当阀针高动态地撞到相应的端部止挡上时，能够产生阀滴答声。因为阀针在端部止挡上的撞击产生短时但特别高的接触力，所述接触力通过阀的壳体大部分作为固体声或者振动被传递给汽缸盖和传递给轨。这能够在汽缸盖上和轨上导致强烈的噪声生成。然而，通过燃料喷射阀与汽缸盖之间或者燃料喷射阀与燃料分配器之间的脱耦元件，能够降低这样的噪声生成。在这种情况下，基本的传递特性也与安装方案有关。

在例如适用于具有直接喷射功能的发动机的安装方案中，阀能够直接放置在汽缸盖上。此时能够在阀与汽缸盖之间使用脱耦元件。通过相应的研究能够看出，在接口的软构型方案中在用于直接喷射的系统中存在大的降低噪声潜力。脱耦元件的弹簧刚度选择得越小，则角频率越低(自所述角频率起固体声分量被有效地脱耦)。在这种情况下，所述脱耦元件在功能方面能够与低通滤波器相比。利用这种安装方案，阀能够通过压紧元件以静态轴向力被按压到汽缸盖上，从而防止该燃料喷射阀由于燃烧室压力而从其汽缸盖孔中滑出。在此，压紧装置例如支承在轨座上、支承在轨上或者直接支承在汽缸盖上。与声学相关的至所述轨的接口也与该液压接口有关。

如果与所述轨的液压连接例如通过软的O形环实现，则通过系统压力产生作用到燃料喷射阀上的合成的轴向力。典型地，在这种组件中，压紧装置被安装在燃料喷射阀与其轨座之间，它们能够被设计得比较软，因为只能够施加较小的轴向力。压紧元件和O形环由于其刚度小而负责燃料喷射阀与轨之间的固体声脱耦。然而，在这种方案中，脱耦元件必须在燃料喷射阀的汽缸盖支承座中传递通过系统压力引起的合成的动态轴向力，从而使得脱耦元件不能实施得最佳软。

如果液压连接通过螺纹接头实现，则取消通过系统压力而作用到燃料喷射元件上的合成轴向力，并且压紧元件必须将更高的轴向力传递到燃料喷射阀上。由此，压紧元件变得比较硬并且能够明显有助于固体声传递。通过与液压管路的刚性连接，也能够经由螺纹连接将振动传递到轨上。这种方案的优点在于，恒定的轴向力通过压紧装置作用到燃料喷射阀的汽缸盖支承座中的脱耦元件上，从而能够在该运行点上实现优化的设计。

以有利的方式，现在能够通过所述压紧装置和所述螺旋接头实现阀相对于附装结构的尽可能软的附接。因而尤其能够通过压紧装置和螺旋接头实现燃料喷射阀相对于汽缸盖或者相对于燃料分配器的尽可能软的附接。通过在压紧装置与燃料喷射阀或者汽缸盖或燃料分配器之间的接口中使用至少一个脱耦元件(去耦元件)，所述燃料喷射阀能够被有效地脱耦。在这种情况下，在燃料喷射阀与燃料分配器之间也能够使用柔性管路，使得通过螺旋接合的传输路径也被脱耦。

有利的是，通过压紧装置实现的所述固定接口构型为具有不大于20kN/mm的刚度，尤其具有在从大约10kN/mm到大约20kN/mm范围内的刚度。利用该扩展方案能够实现与所述附装结构的具有有利的目标刚度的软耦合。所述目标刚度在这种情况下优选处于从10kN/mm到20kN/mm的范围中。特别地，能够实现压紧装置与汽缸盖或者与燃料分配器、尤其是轨的软耦合。所述软耦合尤其适用于该喷射系统在发动机怠速范围内的与声学相关的运行状态，其中，即使对于具有如已经实现的或者所计划的那样、提高的系统压力的直接喷射系统，也能够在使用寿命上遵守强度要求。特别地，脱耦元件能够带有不大于20kN/mm的弹簧作用或者说弹簧刚度地设置在压紧装置与燃料喷射阀之间或者在压紧装置与汽缸盖或者燃料分配器板条之间。

有利的是，所述阀通过柔性的液压管路与流体分配器连接。该扩展方案具有下述优点：能够实现阀的最佳脱耦。特别地，燃料喷射阀为了液压附接而能够与燃料分配器、尤其是轨连接，其中，所述液压管路能够在连接位置上通过螺旋接头与所述阀或者燃料分配器连接。可能的是，通过软的支承结构明显减小从燃料喷射阀传递到汽缸盖或者到燃料分配器的固体声。与此相关联地，喷射系统的噪声减小。因此，被感觉为干扰的噪声生成、例如阀滴答声能够被避免或者至少被减小，使得这些噪声生成例如在机动车的乘客舱中不再被感觉为干扰。

有利的是，所述压紧装置借助固定器件与所述附装结构连接，并且，在所述压紧装置与所述固定器件之间和/或在所述压紧装置与所述附装结构之间布置有至少一个脱耦元件。该扩展方案具有下述优点：能够避免压紧装置直接贴靠在例如固定器件的头部上或者附装结构的上侧面上。由此产生有利的脱耦。进一步提出该脱耦元件的有利构型方案。有利的是，至少一个脱耦元件构型为碟形弹簧。还有利的是，至少一个脱耦元件构型为线材织物垫。线材织物垫例如能够基于环形的基本形状。然而也能够使用由软的减振材料制成的其它脱耦元件。

有利的是，所述压紧装置至少部分地构型为脱耦元件。在该扩展方案中，压紧装置能够例如直接由减振材料、例如线材织物或者金属泡沫制成，例如所述压紧装置至少部分地由线材织物和/或金属泡沫形成，以便实现阀在附装结构上的软附接。这种措施能够单独地或者与分开的脱耦元件相结合地实现。

特别是在喷射系统中，有利的是，所述附装结构至少部分地构型为汽缸盖或者流体分配器，尤其是燃料分配器板条。在该扩展方案中，附装结构能够直接通过汽缸盖或者喷射系统的燃料分配器板条实现。然而也能够考虑其它构型方案。例如，在变化的构型方案中，能够设置单独的、与汽缸盖和/或燃料分配器板条连接的附装结构。这也使得能够将所提出的方案组合到大量的常规应用中。

因此，脱耦元件能够尤其被集成到压紧装置在汽缸盖或者轨上的螺纹连接中。此外，脱耦元件也能够被安装到压紧装置在燃料喷射阀上的支承面中。因此，在至少一个脱耦元件布置在阀与压紧装置之间的扩展方案中也产生优点，该扩展方案在必要时能够与所说明的其它措施相结合地实现。

此外有利的是，这样实施所述压紧装置，使得至少两个燃料喷射阀能够同时被固定并且被压紧。

附图说明

在下面的说明书中参照附图详细阐述本发明的优选实施例，在附图中，相应的元件设置有一致的附图标记。附图示出：

图1相应于本发明第一实施例的具有阀和压紧装置的组件；

图2相应于本发明第二实施例的具有阀和压紧装置的组件；

图3相应于本发明第三实施例的具有阀和压紧装置的组件；

图4相应于本发明第四实施例的具有阀和压紧装置的组件。

具体实施方式

图1在节选的示意性图示中示出相应于第一实施例的具有阀2、3和压紧装置4的组件1。组件1在这种情况下包括内燃机6′的燃料喷射设备5和汽缸盖6，所述燃料喷射设备具有阀2、3和压紧装置4。阀2、3在这里构型为燃料喷射阀2、3。在这种情况下，处在高压下的燃料从构型为轨7的燃料分配器板条7经过液压管路8、9被引到燃料喷射阀2、3。液压管路8、9在本实施例中构型为柔性的液压管路8、9，从而在燃料分配器板条7或者说流体分配器7与燃料喷射阀2、3或者说阀2、3之间产生脱耦。

当燃料喷射阀2、3安装在汽缸盖6的接收孔10、11中时，例如构型为环形脱耦元件12、13的脱耦元件12、13能够被引入到燃料喷射阀2、3与汽缸盖6之间。

压紧装置4在本实施例中用于将两个燃料喷射阀2、3固定在汽缸盖6上。由此，通过一个单个的压紧装置4实现两个固定接口14、15，即一个用于燃料喷射阀2的固定接口和一个用于燃料喷射阀3的固定接口。

压紧装置4通过构型为固定螺钉16的固定器件16与汽缸盖6连接。然而，在这种情况下，在固定螺钉16的头部17与压紧装置4之间布置有脱耦元件18，所述脱耦元件构型为环形盘状的脱耦元件18。此外，在压紧装置4与汽缸盖6的上侧面19之间布置有另外的脱耦元件20，所述另外的脱耦元件构型为环形盘状的脱耦元件20。由此，一方面避免压紧装置4与固定器件16之间的直接接触，另一方面避免压紧装置4与汽缸盖6之间的直接接触。

如此构型脱耦元件12、13、18、20，使得在阀2、3与附装结构6之间实现通过压紧装置4实现的固定接口14、15的软附接，所述附装结构在这里通过汽缸盖6给出，其中，对于固定接口14、15中的每个固定接口分别预给定在从大约10kN/mm到大约20kN/mm目标范围内的刚度。

液压管路8、9与燃料喷射阀2、3的连接通过螺旋接头21、22实现。对于燃料分配器板条7能够实现相应的连接。

图2示出相应于第二实施例的具有燃料喷射阀2、3和压紧装置4的组件1。在该实施例中设置有单独的附装结构25，所述附装结构例如与燃料分配器板条7材料锁合地连接。在变化的构型方案中，附装结构25也可以与汽缸盖6连接。除了材料锁合连接外，在这种情况下通过螺纹连接也是有利的。附装结构25在该实施例中具有附装块25′，该附装块具有螺纹孔26，固定螺钉16旋入到所述螺纹孔中。脱耦元件20在该实施例中布置在压紧装置4与附装块25′的上侧面27之间。

因此，以相应的方式产生燃料喷射阀2、3在汽缸盖6上的软附接。

图3示出相应于第三实施例的具有燃料喷射阀2、3和压紧装置4的组件1。在该实施例中，在压紧装置4与汽缸盖6的上侧面19之间设置有脱耦元件28、29。在此，脱耦元件28、29可以包括布置在压紧装置4与燃料喷射阀2、3的壳体件32、33之间的部分30、31。然而，在变化的构型方案中，也可以除了脱耦元件28、29之外设置分开的脱耦元件30′、31′，所述分开的脱耦元件布置在压紧装置4与燃料喷射阀2、3的壳体件32、33之间。

图4示出相应于第四实施例的具有燃料喷射阀2、3和压紧装置4的组件1。在该实施例中，如此构型压紧装置4，使得实现在从大约10kN/mm到大约20kN/mm范围中的目标刚度。在变化的构型方案中，也可以除了脱耦元件12、13之外设置另外的脱耦元件，如根据附图1至3所说明的那样。

压紧装置4能够例如由线材织物和/或金属泡沫构型而成。在变化的构型方案中，压紧装置4也可以仅部分地由线材织物和/或金属泡沫构型而成。在这种情况下，尤其能够考虑压紧装置4的多件式构型。

因此，压紧装置4在该实施例中能够用作脱耦元件4′。

特别是在根据图1所说明的实施例中和在根据图2所说明的实施例中，脱耦元件18、20可以构型为碟形弹簧或者线材织物垫。在构型为线材织物垫的情况下优选设置有贯通开口，固定器件16穿过该贯通开口延伸。此外，根据图3所说明的脱耦元件30′、31′也可以构型为碟形弹簧或者线材织物垫。

根据图3所说明的可以包括所述部分30、31的脱耦元件28、29能够以有利的方式制造为线材织物垫或者由软的减振材料制成。也可以考虑由金属泡沫制造的构型方案。

本发明不限于所说明的实施例。

Claims (11)

1.组件(1)，尤其是用于在内燃机中进行高压喷射的燃料喷射设备，具有至少一个压紧装置(4)和至少一个阀(2、3)，其中，所述压紧装置(4)用于将所述阀(2、3)固定在附装结构(6、7、25)上，其特征在于，在所述阀(2、3)与所述附装结构(6、7、25)之间的通过所述压紧装置(4)实现的固定接口(14、15)中设置有至少一个脱耦元件(4′、12、13、18、20、28、29)。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，通过所述压紧装置(4)实现的所述固定接口(14、15)构型为具有不大于20kN/mm的刚度，尤其具有在从大约10kN/mm到大约20kN/mm范围内的刚度。

3.根据权利要求1或者2所述的组件，其特征在于，所述阀(2、3)通过柔性的液压管路(8、9)与流体分配器(7)连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述压紧装置(4)借助固定器件(16)与所述附装结构(6、7、25)连接，并且，在所述压紧装置(4)与所述固定器件(16)之间和/或在所述压紧装置(4)与所述附装结构(6、7、25)之间布置有至少一个脱耦元件(18、20、28、29)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，至少一个脱耦元件(18、20、28、29、30′、31′)构型为碟形弹簧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于，至少一个脱耦元件(18、20、28、29、30′、31′)构型为线材织物垫。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组件，其特征在于，所述压紧装置(4)至少部分地构型为脱耦元件(4′)。

8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述压紧装置(4)至少部分地由线材织物和/或金属泡沫形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件，其特征在于，所述附装结构(6、7)至少部分地构型为汽缸盖(6)或者流体分配器(7)，尤其是燃料分配器板条(7)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组件，其特征在于，至少一个脱耦元件(28、29、30′、31′)布置在所述阀(2、3)与所述压紧装置(4)之间。

11.根据上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，这样实施所述压紧装置(4)，使得至少两个燃料喷射阀(2、3)能够同时被固定并且被压紧。