CN109139318A - 燃油分配管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃油分配管及其制造方法，燃油分配管包括分配管主体及若干沿其轴线方向分布的喷油器座和支架，喷油器座包括焊接在一起的第一分部及第二分部，第一分部及第二分部将出油管分为第一出油管及第二出油管，主油管中的燃油经第一出油管流向第二出油管，支架包括焊接在一起的第一分支架及第二分支架。通过对喷油器座或支架的分体式结构设计及制造，能够避免燃油分配管在锻造和机加过程中出现的问题，从而使应用更为广泛，提高了生产效率和质量。

Description

燃油分配管及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造领域，尤其是一种燃油分配管及其制造方法。

背景技术

随着汽车发动机制造技术的不断发展，燃油分配管已经广泛应用于缸内直喷汽车发动机中，用于存储从高压油泵输入的燃油，并将燃油按需分配到各燃油喷射器。燃油分配管通常由螺栓固定在发动机缸体上，其进油管接口与输油管路导通连接，以导入高压燃油；其出油口与喷油器座导通连接，以导出燃油到各喷油器。

现有的燃油分配管制造工艺复杂，受限于锻造工艺以及机加工工艺，对支架及喷油器座等布置位置的限制较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油分配管及其制造方法，能够解决现有燃油分配管中加工工艺复杂、材料利用率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种燃油分配管，所述燃油分配管包括分配管主体及若干喷油器座，所述分配管主体内设置有主油管，每个所述喷油器座内设置有出油管，所述主油管与所述出油管连通，若干所述喷油器座沿着所述主油管的轴向分布，所述喷油器座包括焊接在一起的第一分部及第二分部，所述第一分部及第二分部将所述出油管分为第一出油管及第二出油管，所述第一出油管位于所述第一分部内，所述第二出油管位于所述第二分部内，所述主油管中的燃油经所述第一出油管流向所述第二出油管。

可选的，所述喷油器座的焊接处形成一焊接平面，所述焊接平面垂直于所述第二分部的轴线，且所述焊接平面处所产生的拉伸应力小于所述焊接处的抗拉伸机械疲劳强度。

可选的，所述燃油分配管还包括若干支架，若干所述支架沿着所述主油管的轴向分布，所述支架包括焊接在一起的第一分支架及第二分支架。

可选的，所述支架内设置有螺栓孔，所述第一分支架及第二分支架将所述螺栓孔分为第一螺栓孔及第二螺栓孔，所述第一螺栓孔位于所述第一分支架内，所述第二螺栓孔位于所述第二分支架内，且所述第一螺栓孔与所述第二螺栓孔同轴。

可选的，所述第二出油管包括同轴的第一支管和第二支管，所述第一支管较所述第二支管更靠近所述第一分部，且所述第一支管的直径大于所述第二支管的直径。

所述第二分部的底部还设置有喷油器安装接口，所述喷油器安装接口与所述第二支管连通。

可选的，所述分配管主体还包括堵头，所述堵头位于所述主油管的两端。

可选的，所述分配管主体还包括进油管接口和传感器接口，所述进油管接口和传感器接口均设置于所述主油管上或所述主油管的两端。

相应地，本发明还提供了一种如上所述的燃油分配管的制造方法，所述燃油分配管的制造方法包括如下步骤：

将所述分配管主体、所述第一分部及第一分支架一体成型，形成分配管组件；

形成若干所述第二分部及若干所述第二分支架；

将若干所述第二分部及若干所述第二分支架焊接在所述分配管组件上，一个所述第一分部与一个所述第二分部对准以形成若干喷油器座，一个所述第一分支架与一个所述第二分支架对准以形成若干支架。

可选的，形成所述分配管组件的步骤包括：

采用棒材锻造出所述分配管组件锻件，所述分配管组件锻件包括分配管主体锻件、第一分部锻件及第一分支架锻件；

在所述分配管主体锻件中加工出主油管、进油管接口及传感器接口以形成所述分配管主体；

在所述第一分部锻件中加工出第一出油管以形成所述第一分部；

在所述第一分支架锻件中加工出第一螺栓孔以形成所述第一分支架。

可选的，形成所述第二分部的步骤包括：

采用棒材或型材锻造出第二分部锻件；

在所述第二分部锻件中加工出第二出油管以形成所述第二分部。

可选的，形成所述第二分支架的步骤包括：

采用棒材或型材加工出第二螺栓孔以形成所述第二分支架；

或者采用内径等于或大于所述第一螺栓孔直径的管材以形成所述第二分支架。

在本发明提供的一种燃油分配管及其制造方法中，通过对燃油分配管上的喷油器座拆分为焊接在一起的第一分部及第二分部，能够避免燃油分配管在锻造和机加过程中出现的问题，从而使应用更为广泛，提高了生产效率和质量。

附图说明

图1为钎焊燃油分配管结构示意图；

图2为一种锻造燃油分配管结构示意图；

图3a为一种锻造燃油分配管的主视示意图；

图3b为图3a的锻造燃油分配管的侧视示意图；

图4a为另一种锻造燃油分配管的主视示意图；

图4b为图4a的锻造燃油分配管A-A向的剖切示意图；

图5为本发明实施例中燃油分配管结构示意图；

图6为本发明实施例中喷油器座沿F-F的剖视图；

图7为本发明实施例中支架沿G-G的剖视图；

图8为本发明实施例中燃油分配管的制造方法流程图。

其中：1a-主油管；2a-端盖；3a-传感器接口；4a-进油管接口；5a-喷油器座；6a-支架；1b-分配管主体；2b-堵头；3b-传感器接口；4b-进油管接口；5b-喷油器座；6b-支架；

1c-分配管主体；2c-堵头；3c-喷油器座；4c-支架；11-主油管；12-内腔；13-传感器接口；14-进油管接口；15-第一分部；150-出油管；151-第一出油管；16-第一分支架；161-第一螺栓孔；162-螺栓固定面；21-第二分部；211-第二出油管；211a-第一支管；211b-第二支管；212-喷油器安装接口；22-第二分支架；221-第二螺栓孔；222-支架安装面。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为一种钎焊燃油分配管结构示意图。所述钎焊燃油分配管一般由主油管1a、端盖2a、传感器接口3a、进油管接口4a、喷油器座5a、支架6a等子零件构成，各子零件之间通过钎焊密封及固定连接。随着缸内直喷发动机的技术进步，要求燃油分配管能够储存、分配更高油压的燃油，而钎焊燃油分配管的钎焊密封、各子零件固定连接点的抗拉伸机械强度无法满足更高油压的需求。

还有另外一种如图2所示的锻造燃油分配管，所述锻造燃油分配管一般由分配管主体1b和堵头2b两部分组成。分配管主体1b通常由圆形棒料整体锻造成形，通过机加工制造传感器接口3b、进油管接口4b、喷油器座5b、支架6b等；堵头2b采用面接触密封或线接触密封的原理，通过螺纹旋拧装配到分配管主体1b上，由螺纹提供密封所需的压紧力，将分配管主体1b端部的开口密封，以实现储存和分配燃油的功能。图2所示的燃油分配管虽然规避了钎焊的抗拉伸机械强度薄弱点，能够满足更高油压的要求，但受限于锻造工艺以及机加工工艺，对支架及喷油器座等布置位置的限制较大。一方面，如图3a和图3b所示，当喷油器座5b安装底面到分配管主体1b轴线的垂直距离L1或支架6b底面到分配管主体1b轴线的垂直距离L2较长时，所需的圆形棒料直径D随之增大，即当燃油分配管中的支架6b结构较长或喷油器座5b结构较长时，锻造时会出现填充饱满度不足、材料利用率低、废料过多等问题，不利于高质量、高效率的生产制造。另一方面，如图4a和图4b所示，当喷油器座5b的轴线到分配管主体1b轴线的距离L3较长时，机加工出油管时存在进刀路径(图4b中两平行虚线所示)受阻而无法进刀(图4b中虚线区域)、偏心切削(图4b中点画线区域)而导致刀具寿命短等问题，造成无法正常生产制造。上述问题在采用顶置燃油分配管的缸内直喷发动机上尤为突出，较为常见。

基于此，本发明提供的一种燃油分配管，如图5所示，其为本发明实施例中燃油分配管结构示意图。所述燃油分配管包括分配管主体1c及若干喷油器座3c，所述分配管主体1c内设置有主油管11，每个所述喷油器座3c内设置有出油管150，所述主油管11与所述出油管150连通，若干所述喷油器座3c沿着所述主油管11的轴向分布，所述喷油器座3c包括焊接在一起的第一分部15及第二分部21，所述第一分部15及第二分部21将所述出油管150分为第一出油管151及第二出油管211，所述第一出油管151位于所述第一分部15内，所述第二出油管211位于所述第二分部21内，所述主油管11中的燃油经所述第一出油管151流向所述第二出油管211。

进一步的，所述燃油分配管还包括若干支架4c，若干所述支架4c沿着所述主油管11的轴向分布，所述支架4c包括焊接在一起的第一分支架16及第二分支架22。

参阅图5，所述燃油分配管采用分体式结构，所述喷油器座3c与支架4c位于主油管11的一侧，且喷油器座3c的轴线与支架4c的轴线平行，所述喷油器座的焊接处形成一焊接平面M，通过图中的焊接平面M将燃油分配管上的喷油器座3c分为上下两部分。所述焊接平面M与所述第二分部21内的喷油器安装接口212的轴线相垂直，且所述焊接平面M的设定主要考虑两个界限：与主油管11的外径贴合面及与喷油器安装接口212(图6)顶部的相切面，所述焊接平面M可以在这两个界限范围内设置，能够使高压燃油在燃油分配管中各组件的焊接密封和固定连接区域所产生的应力绝大部分为压缩应力，从而减小了拉伸应力，进而使焊接区域处所产生的拉伸应力小于这些区域的抗拉伸机械疲劳强度。

优选的，参阅图6，所述第一分部15内设置有第一出油管151，所述第一出油管151与所述主油管11的内腔12导通，所述第二分部21内设置有第二出油管211，所述第二出油管211与所述第一出油管151导通。在本实施例中，第一出油管151的顶部与所述主油管11的内腔12连通，第一出油管151的底部贯通至所述第一分部15的底面。

所述第一出油管151的轴线与所述第二出油管211的轴线在空间内相交，其交点P在所述第一分部15与所述第二分部21的焊接平面M内，以使第二出油管211与第一出油管151在连接时能够有效地保证其流通直径，从第一出油管151流出的燃油能够顺畅无阻地流入第二出油管211。

进一步的，所述第二出油管211包括同轴的第一支管211a和第二支管211b，所述第一支管211a较所述第二支管211b更靠近所述第一分部15，具体的，第一支管211a的直径可以大于或等于第一出油管151在焊接平面M内投影椭圆的长径，且第一支管211a的深度小于第二支管211b的深度，第一支管211a的直径大于第二支管211b的直径，使第一支管211a能够起到防止焊料阻塞第二支管211b的作用。

进一步的，所述第二分部21的底部还设置有喷油器安装接口212，所述喷油器安装接口212与所述第二支管211b连通。具体的，所述第二支管211b贯通至所述喷油器安装接口212，与喷油器安装接口212导通连接，以导出燃油到各喷油器。喷油器安装接口212的直径大于所述第二支管211b的直径，在喷油器安装接口212的底部设置有倒角结构，喷油器安装接口212的作用是用于安装喷油器。

进一步的，所述第一出油管151的底面与所述第二出油管211的顶面平行，且在所述焊接平面M上贴合。具体实施中，所述第一分部15的底面与所述第二分部21的顶面平行，且在所述焊接平面M上贴合。确保第一出油管151与第二出油管211能够紧密连接，使出油管150过渡顺畅，同时也保证了贴合密封性。

进一步的，如图7所示，所述支架4c内设置有螺栓孔，所述第一分支架16及第二分支架22将所述螺栓孔分为第一螺栓孔161及第二螺栓孔221，所述第一螺栓孔161位于所述第一分支架16内，所述第二螺栓孔221位于所述第二分支架22内，且所述第一螺栓孔161与所述第二螺栓孔221同轴。具体的，所述第一分支架16包括第一螺栓孔161及螺栓固定面162，所述螺栓固定面162用于放置螺栓，平行于所述第一分支架16的底面。所述第二分支架22包括第二螺栓孔221及支架安装面222，所述第一分支架16的底面与所述第二分支架22的顶面平行，可以在所述焊接平面M上贴合，也可以偏离焊接平面M贴合。第二螺栓孔221与第一螺栓孔161均为光孔，且第二螺栓孔221的孔径大于或等于第一螺栓孔161的孔径，第二螺栓孔221与第一螺栓孔161组合，用于将螺栓插入螺栓孔中，以便将燃油分配管固定在发动机缸体上。

进一步的，如图5所示，所述分配管主体1c还包括堵头2c，所述堵头2c位于所述主油管11的两端；所述分配管主体1c还包括进油管接口14和传感器接口13，所述进油管接口14和传感器接口13可以设置于所述主油管11上或所述主油管11的两端。本实施例中，所述堵头2c位于所述主油管11的两端，所述进油管接口14和传感器接口13设置于所述主油管11上并临近所述主油管11的一端，所述传感器接口13设置有内螺纹，所述进油管接口14设置有外螺纹。也可以将所述进油管接口14和传感器接口13设置于所述主油管11的两端，即堵头2c由进油管接口14或传感器接口13代替。

参阅图5-图8，相应地，本发明还提供了一种如上所述的燃油分配管的制造方法，所述燃油分配管的制造方法包括：

S1：将所述分配管主体1c、所述第一分部15及第一分支架16一体成型，形成分配管组件；

S2：形成若干所述第二分部21及若干所述第二分支架22；

S3：将若干所述第二分部21及若干所述第二分支架22焊接在所述分配管组件上，一个所述第一分部15与一个所述第二分部21对准以形成若干喷油器座3c，一个所述第一分支架16与一个所述第二分支架22对准以形成若干支架4c。

进一步的，形成所述分配管组件的步骤包括：

采用棒材锻造出所述分配管组件锻件，所述分配管组件锻件包括分配管主体锻件、第一分部锻件及第一分支架锻件；

在所述分配管主体锻件中加工出主油管11、进油管接口14及传感器接口13以形成所述分配管主体1c；

在所述第一分部锻件中加工出第一出油管151以形成所述第一分部15；

在所述第一分支架锻件中加工出第一螺栓孔161以形成所述第一分支架16。

具体实施时，采用棒材锻造出所述分配管组件锻件，其中所述分配管主体锻件、第一分部锻件及第一分支架锻件一体成型；通过机加工制造所述进油管接口14、传感器接口13、内腔12、第一出油管151和第一螺栓孔161，具体制造工序为：铣刀、倒角刀加工所述分配管组件锻件的两端部基准，以所述基准固定所述分配管组件锻件；采用枪钻刀加工所述内腔12，从而加工出主油管11；采用铣刀、螺纹铣刀、麻花钻头、成型刀加工所述进油管接口14、传感器接口13；采用铣刀加工所述第一分部15的底面，定心钻头、枪钻刀加工出第一出油管151；铣刀加工所述第一分支架16的两端面，即螺栓固定面162和所述第一分支架16的底面，麻花钻头、铣刀、铰刀加工出第一螺栓孔161。

进一步的，形成所述第二分部21的步骤包括：

采用棒材或型材锻造出第二分部锻件；

在所述第二分部锻件中加工出第二出油管211以形成所述第二分部21。

具体实施时，采用棒材或型材锻造出所述第二分部锻件；通过机加工制造所述第二出油管211和所述喷油器安装接口212，具体制造工序为：铣刀加工所述第二分部锻件的两端面，麻花钻头、铣刀加工出第二出油管211，在所述第二分部锻件的底部采用麻花钻头、铣刀、成型刀加工出喷油器安装接口212，使所述喷油器安装接口212与所述第二出油管211连通。

进一步的，形成所述第二分支架22的步骤包括：

采用棒材或型材加工出第二螺栓孔221以形成所述第二分支架22；

或者采用内径等于或大于所述第一螺栓孔161直径的管材以形成所述第二分支架22。

具体实施时，采用棒材或型材，通过铣刀加工出两端面，即支架安装面222和顶面，麻花钻头加工出第二螺栓孔221。或者采用内径等于或大于所述第一螺栓孔161直径的管材，则无需加工，即可形成所述第二分支架22。

当分别制造出所述分配管组件、所述第二分部21及所述第二分支架22后，将若干所述第二分部21及若干所述第二分支架22焊接在所述分配管组件上，一个所述第一分部15与一个所述第二分部21对准以形成若干喷油器座3c，一个所述第一分支架16与一个所述第二分支架22对准以形成若干支架4c。具体实施时，可以通过钎焊炉高温钎焊密封和固定连接，可以通过工装及预定位焊保证其连接时的同轴度。

上述燃油分配管可以将分配管主体1c、第一分部15及第一分支架16一体成型，第二分部21和第二分支架22分别铸造成型，再通过钎焊炉高温钎焊密封和固定连接；或者将分配管主体1c、喷油器座3c及第一分支架16一体成型，再与第二分支架22通过钎焊炉高温钎焊固定连接；或者将分配管主体1c、第一分部15及支架4c一体成型，再与第二分部21通过钎焊炉高温钎焊密封和固定连接。通过焊接平面M设计在受拉伸机械载荷较小的位置(介于主油管11的外径贴合面及喷油器安装接口212顶部的相切面之间)，并与所述第二分部21内的喷油器安装接口212的轴线相垂直，使得高压燃油在燃油分配管中各组件的焊接密封和固定连接区域所产生的拉伸应力小于这些区域的抗拉伸机械疲劳强度，满足更高供油压力的机械强度需求。

综上，在本发明实施例提供的燃油分配管及其制造方法中，通过对分配管组件、喷油器座或支架的分体式结构设计，能够避免燃油分配管在锻造和机加过程中出现的问题，从而使应用更为广泛，提高了生产效率和质量。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种燃油分配管，其特征在于，所述燃油分配管包括分配管主体及若干喷油器座，所述分配管主体内设置有主油管，每个所述喷油器座内设置有出油管，所述主油管与所述出油管连通，若干所述喷油器座沿着所述主油管的轴向分布，所述喷油器座包括焊接在一起的第一分部及第二分部，所述第一分部及第二分部将所述出油管分为第一出油管及第二出油管，所述第一出油管位于所述第一分部内，所述第二出油管位于所述第二分部内，所述主油管中的燃油经所述第一出油管流向所述第二出油管。

2.如权利要求1所述的燃油分配管，其特征在于，所述喷油器座的焊接处形成一焊接平面，所述焊接平面垂直于所述第二分部的轴线，且所述焊接平面处所产生的拉伸应力小于所述焊接处的抗拉伸机械疲劳强度。

3.如权利要求1所述的燃油分配管，其特征在于，所述燃油分配管还包括若干支架，若干所述支架沿着所述主油管的轴向分布，所述支架包括焊接在一起的第一分支架及第二分支架。

4.如权利要求3所述的燃油分配管，其特征在于，所述支架内设置有螺栓孔，所述第一分支架及第二分支架将所述螺栓孔分为第一螺栓孔及第二螺栓孔，所述第一螺栓孔位于所述第一分支架内，所述第二螺栓孔位于所述第二分支架内，且所述第一螺栓孔与所述第二螺栓孔同轴。

5.如权利要求1所述的燃油分配管，所述第二出油管包括同轴的第一支管和第二支管，所述第一支管较所述第二支管更靠近所述第一分部，且所述第一支管的直径大于所述第二支管的直径。

6.如权利要求5所述的燃油分配管，其特征在于，所述第二分部的底部还设置有喷油器安装接口，所述喷油器安装接口与所述第二支管连通。

7.如权利要求1所述的燃油分配管，其特征在于，所述分配管主体还包括堵头，所述堵头位于所述主油管的两端。

8.如权利要求1所述的燃油分配管，其特征在于，所述分配管主体还包括进油管接口和传感器接口，所述进油管接口和传感器接口均设置于所述主油管上或所述主油管的两端。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的燃油分配管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述分配管主体、所述第一分部及第一分支架一体成型，形成分配管组件；

形成若干所述第二分部及若干所述第二分支架；

将若干所述第二分部及若干所述第二分支架焊接在所述分配管组件上，一个所述第一分部与一个所述第二分部对准以形成若干喷油器座，一个所述第一分支架与一个所述第二分支架对准以形成若干支架。

10.如权利要求9所述的燃油分配管的制造方法，其特征在于，形成所述分配管组件的步骤包括：

采用棒材锻造出所述分配管组件锻件，所述分配管组件锻件包括分配管主体锻件、第一分部锻件及第一分支架锻件；

在所述分配管主体锻件中加工出主油管、进油管接口及传感器接口以形成所述分配管主体；

在所述第一分部锻件中加工出第一出油管以形成所述第一分部；

在所述第一分支架锻件中加工出第一螺栓孔以形成所述第一分支架。

11.如权利要求9所述的燃油分配管的制造方法，其特征在于，形成所述第二分部的步骤包括：

采用棒材或型材锻造出第二分部锻件；

在所述第二分部锻件中加工出第二出油管以形成所述第二分部。

12.如权利要求9所述的燃油分配管的制造方法，其特征在于，形成所述第二分支架的步骤包括：

采用棒材或型材加工出第二螺栓孔以形成所述第二分支架；

或者采用内径等于或大于所述第一螺栓孔直径的管材以形成所述第二分支架。