CN109252985A - 用于内燃机水喷射设备的分配器设备 - Google Patents

Abstract

用于内燃机的水喷射设备(100)的分配器设备(1)，所述分配器设备具有沿着纵向轴线(3)延伸的、具有第一端部(4)和第二端部(5)的分配器本体(2)，其中，在所述分配器本体(2)中构造有内室(6)，其中，在所述分配器本体(2)上构造有多个输出端(11,12,13,14)，所述输出端设置为用于固定喷射阀(21,22,23,24)，其中，在所述分配器本体(2)上构造有至少一个构造为接头(31)的输入端(41)，在所述输入端上能够连接有至少一个供给管路，其中，所述分配器本体(2)的内室(6)包括连接室(7)，通过所述连接室使所述输出端(11,12,13,14)相互连接并且与所述输入端(41)连接，其中，所述连接室(7)至少部分地沿着所述纵向轴线(3)延伸，提出，所述内室(6)还包括空气室(8)，其中，所述空气室(8)在所述连接室(7)的与所述输出端(11,12,13,14)相对置的顶壁(16)上通到所述连接室(7)中。

Description

用于内燃机水喷射设备的分配器设备

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的水喷射设备的分配器设备。

背景技术

已知在内燃机的喷射设备中通过分配器设备以燃料供给喷射阀，通过所述内燃机的喷射设备将燃料喷射到内燃机中，通过所述喷射阀将燃料例如喷射到进气管中或者内燃机的燃烧室中。这种分配器设备例如也被称为燃料轨(Fuelrail)。分配器设备在内部具有燃料存储器，燃料通过所述燃料存储器经由分配器设备的输出端流到各个喷射阀中。在此，喷射阀例如置入到构造在所述输出端上的喷射器杯座中。燃料经由液压接头供应给分配器设备。该分配器设备用于将燃料分配到喷射阀上。附加地，分配器设备构成燃料存储器，使得为喷射阀随时提供足够的燃料。此外，通过分配器设备中的燃料的弹性来阻尼压力脉动，由此改进喷射阀的配量精确性。

除燃料外，通过喷射设备也可以喷射其他介质。例如，水可以被喷射到内燃机的进气管或者燃烧室中，以便在机动车的内燃机的燃烧过程中降低温度和以便从而减少内燃机的燃料消耗和改进内燃机的排放性能。

在用于内燃机的水喷射系统中，通常设置水箱，使得可随时提供用于喷射到内燃机的进气管或者燃烧室中的水。附加地，在这种水喷射系统中，可以借助水获取装置例如从在机动车中的内燃机的废气系统或从机动车的周围环境中获取水并且例如也可以将水供应给水箱。水例如可以借助泵从水箱经由分配器设备被输送到喷射阀，然后，通过所述喷射阀将水例如喷射到内燃机的进气管或燃烧室中。为此，如在用于燃料的喷射系统中那样，分配器设备可以设置为用于储存水并且将水分配到多个喷射阀上，然后，通过所述多个喷射阀可以喷射水。

用于水的喷射设备相对于用于燃料的喷射设备一个特别之处在于，在喷射水的情况下在关掉发动机之后喷射阀被排空，以便预防由于在喷射阀中冻结的水而导致可能损坏喷射阀。这例如可以通过泵进行，所述泵将水从喷射阀吸回。

发明内容

根据本发明提出一种用于内燃机的水喷射设备的分配器设备。该分配器设备包括沿着纵向轴线延伸的、具有第一端部和第二端部的分配器本体，其中，在分配器本体中构造有内室，其中，在所述分配器本体上构造有多个输出端，所述输出端设置用于固定喷射阀，其中，在分配器本体上构造有至少一个构造为接头的输入端，在所述输入端上能够连接有至少一个供给管路，其中，分配器本体的内室包括连接室，通过所述连接室使输出端相互连接并且与输入端连接，其中，连接室至少部分地沿着纵向轴线延伸。根据本发明，内室还包括空气室，其中，该空气室在分配器本体的与输出端相对置的顶壁上通到连接室中。

相对于现有技术，本发明的分配器设备具有以下优点：可以通过布置在空气室中的气体、例如空气有利地吸收和衰减在分配器设备中和在整个喷射系统中的水的压力脉动。喷射设备中的压力脉动的衰减有利地大部分由在空气室中的空气承担。在现有技术中，所述衰减在燃料情况下主要通过在分配器本体的内室中的燃料的弹性实现。因此，为了充分地阻尼压力脉动，在分配器本体的内室中、尤其在连接室中不再需要大体积的燃料或者水。因此，与用于燃料的分配器设备相比，连接室的容积可以有利地变小。与现有技术相比，在分配器设备中储存较小体积的水。这具有以下优点：在车辆熄火时可以有利地快速和很好地抽空分配器设备、喷射阀和水喷射系统的管路。因此，可以有利地避免由于在分配器设备中残留的并且在冻结时膨胀的水而导致的损坏。此外，可以通过由在空气室中的气体引起的压力阻尼有利地改进水喷射系统的配量精确性，因为有利地阻尼在分配器设备中的水的压力脉动并且因此为喷射阀提供具有恒定压力的水。空气室可以有利地很好和简单地适配不同的要求，例如对要阻尼的压力或者分配器设备的连接室的不同容积的不同要求。所述适配例如可以通过改变空气室的几何形状和/或从空气室到连接室的过渡区域的几何形状实现。

通过在空气室中的介质，如气体、例如空气，可以在空气室中产生压力，所述压力从空气室出发对在连接室中的水施压并且因此可以辅助对压力脉动的阻尼。

由空气室在连接室的与输出端相对置的顶壁上通到连接室中得出以下优点：在输出端关于重力而言向下指向的情况下在用水充注连接室时，空气残留在空气室中并且空气室没有或者仅部分地被充注有水。因此，在空气室中的水面上方可以形成空气垫，所述空气垫作为用于水的压力脉动的压力阻尼器并且可以吸收和阻尼压力脉动。

下面介绍本发明的另外的有利的构型和扩展方案。

根据一个有利的实施例设置，分配器本体包括至少一个基体和至少一个突头块，其中，连接室构造在基体中并且空气室至少部分地构造在突头块中，其中，该突头块从基体中伸出。这样构造的基体可以有利地很好和简单地适配内室的形状并且从连接室分支的空气室可以构造在从基体中伸出的突头块中。有利地，这样构造的分配器本体是紧凑的。

根据一个有利的实施例设置，连接室基本上柱形地沿着纵向轴线延伸并且连接室由分配器本体的基本上柱形的内壁限界，其中，顶壁构成内壁的一部分。这样构造的基体有利地具有简单的形状，水可以有利地很好和简单地被供应到所述形状中和再次吸出。

根据一个有利的实施例设置，空气室至少部分柱形地构造并且在平行于纵向轴线的平面内具有圆形的横截面。这样构造的空气室可以有利地很好地衔接例如柱形地实施的连接室。

根据一个有利的实施例设置，空气室的柱体轴线垂直于分配器本体的纵向轴线布置。这样布置的空气室可以特别好地阻尼压力脉动。

根据一个有利的实施例设置，空气室在平行于纵向轴线的平面内具有椭圆形的横截面。在此，空气室例如可以这样构造，使得椭圆的主轴线平行于纵向轴线布置，连接室沿所述纵向轴线延伸。因此，空气室可以通到连接室中的较大的区域中。

根据一个有利的实施例设置，空气室在包括纵向轴线的第二平面内具有圆弧形的横截面。这样构造的空气室有利地具有很好的阻尼特性。

根据一个有利的实施例设置，在分配器本体上构造有至少两个空气室，即第一空气室和第二空气室。通过增加空气室的数量可以更好地阻尼储存在分配器本体中的水的压力脉动并且因此有利地改进水喷射系统的配量精确性。此外，可以通过增加空气室的数量有利地减小连接室的容积和因此减小在分配器设备中所储存的水的体积，由此，可以将水例如在车辆熄火情况下从分配器设备中有利地很好和简单地吸回。在连接室的体积减小的情况下可以更好地排空分配器设备并且有利地避免由于在分配器设备中残留并且冻结的水而导致的可能的损坏。

根据一个有利的实施例设置，第一空气室和第二空气室沿垂直于纵向轴线的方向指向，其中，接头居中地构造在分配器本体上，其中，第一空气室通过沿着分配器本体的纵向轴线的间距与接头间隔开并且第二空气室通过沿着分配器本体的纵向轴线的相同间距与接头间隔开。这具有以下优点：可以用水均匀地供给喷射阀并且可以将水从分配器设备和从喷射阀均匀地吸回。因此，还可以使设置为用于固定喷射阀的输出端与设置为用于固定供给管路的接头的间距最小化。因此，同时使设置为用于固定喷射阀的输出端与空气室的间距最小化。通过这些间距的最小化可以有利地改进喷射阀的配量精确性，因为在分配器本体上的喷射阀的配量精确性随着喷射阀到阻尼压力脉动的空气室的间距减小而增大。此外，可以通过这样布置的空气室有利地很好地阻尼在分配器设备中的压力脉动，使得可以有利地进一步减小分配器设备的连接室的容积。因此，可以将水从分配器设备更好地吸回并且避免由于在分配器设备中残留并且冻结的水而导致的损坏。

根据一个有利的实施例设置，分配器本体的连接室柱形地构造并且具有最大8毫米、尤其最大6毫米的连接室内直径。在关掉内燃机的情况下，具有小于8毫米、尤其小于6毫米的内直径的连接室可以有利地简单、快速和完全地被吸空。这在水喷射系统的以水充注的分配器设备中是必要的，因为否则在分配器设备中和/或在喷射阀中残留的剩余水在所述剩余水冻结的情况下能够导致在分配器设备上和/或在喷射阀上和/或在水喷射系统的其他零部件上的损坏。此外，由此确保水从分配器设备中的有利地短的回吸时间。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图示出了：

图1具有分配器设备的水喷射系统的示意性的示图，

图2根据本发明的分配器设备的第一实施例的示意图的截面，

图3根据本发明的分配器设备的第一实施例的示意性的示图，

图4根据本发明的分配器设备的第二实施例的示意图的截面，

图5根据本发明的分配器设备的第二实施例的示意性的示图，

图6根据本发明的分配器设备的第三实施例的示意图的截面，

图7根据本发明的分配器设备的第三实施例的示意性的示图，

图8根据本发明的分配器设备的第四实施例的示意图的截面，

图9根据本发明的分配器设备的第四实施例的示意性的示图。

具体实施方式

图1示出示意性地示出的水喷射系统，所述水喷射系统具有用于将水喷射到内燃机中的水喷射设备100。在此，水通过分配器设备1被分配到喷射阀21,22,23,24上。

图1示出水箱101，水储存在该水箱中，水能够借助泵102经由供给管路51供应给分配器设备1。在分配器设备1上设置有喷射阀21,22,23,24，通过所述喷射阀例如可以将水喷射到内燃机的进气管中或也可以直接喷射到内燃机的燃烧室中。在此，经由供给管路51将水供应给分配器设备1。水通过分配器设备1被分配到喷射阀21,22,23,24上。

图2至图9示出根据本发明的分配器设备1的不同的实施例。图2和图3示出分配器设备1的第一实施例，图4和图5示出分配器设备1的第二实施例，图6和图7示出分配器设备1的第三实施例并且图8和图9示出分配器设备1的第四实施例。

分配器设备1包括沿着纵向轴线3延伸的、具有第一端部4和第二端部5的分配器本体2。纵向轴线3例如穿过分配器本体2的第一端部4和第二端部5延伸。因此，分配器本体2的第一端部4和分配器本体2的第二端部5构成关于分配器本体2的纵向延伸部的端部4,5。分配器本体2例如可以至少部分地由钢和/或热塑性塑料制成。在该实施例中，分配器本体2例如管状地构造。在分配器本体2中构造有内室6。内室6包括连接室7并且在该实施例中包括两个空气室8。

在水被喷射之前，水可以储存在连接室7中。连接室7使输出端11,12,13,14相互连接。此外，连接室7使输出端11,12,13,14与构造为接头31的输入端41连接。即水可以经由输入端41通过连接室7供应给输出端11,12,13,14并且随后供应给安装在所述输出端上的喷射阀21,22,23,24。连接室7例如可以相应于分配器本体2的形状构造。即例如在管状地构造的分配器本体2的情况下，连接室7也可以是管状的。在该实施例中，分配器本体2的连接室7具有6毫米的内径C。在此，所述连接室7的内径C垂直于纵向轴线3测量。

在分配器本体2上构造有多个输出端11,12,13,14。输出端11,12,13,14设置为用于固定喷射阀21,22,23,24。输出端11,12,13,14从分配器本体2的连接室7导向分配器本体2的外部区域30。如果将喷射阀21,22,23,24固定在输出端11,12,13,14上，那么水可以从连接室7经由输出端11,12,13,14流到喷射阀21,22,23,24中并且由所述喷射阀喷射到内燃机中。输出端11,12,13,14例如构造为喷射器杯座，喷射阀21,22,23,24能够置入到所述喷射器杯座中。在该实施例中，输出端11,12,13,14关于分配器本体2的纵向轴线3沿相同的方向指向。在该实施例中，输出端11,12,13,14沿着分配器本体2的纵向轴线3排列在分配器本体2上。

在本申请所示出的实施例中，示例性地示出具有用于四个喷射阀21,22,23,24的四个输出端11,12,13,14的分配器设备1，然而，所述分配器设备1也可以具有更小或者更大数量的输出端11,12,13,14用于相应更小或者更大数量的喷射阀21,22,23,24。

如在图2中示出，此外，在分配器本体2上构造有输入端41，所述输入端构造为接头31。接头31用于以水供给分配器本体2，水可以经由接头31流到分配器本体2的内室6中。为此，在接头31上能够连接有在附图中未示出的供给管路。接头31例如可以构造为软管接头，例如构造为软管的供给管路能够插装并且固定到所述软管接头上。在该实施例中，接头31沿垂直于纵向轴线3的方向从分配器本体2中伸出。

如在图2中所示，分配器设备1的内室6包括两个空气室8。所述空气室8中的每个空气室在分配器本体2的与输出端11,12,13,14相对置的顶壁16上通到连接室7中。在此，顶壁16在连接室7的与输出端11,12,13,14相对置的侧上限界连接室7。在该实施例中，分配器本体2的顶壁16沿着纵向轴线3延伸。沿着顶壁16的纵向延伸部，在顶壁16中构造有槽口25，空气室8在所述槽口中通到连接室7中。因此，空气室8在槽口25中从连接室7分支。空气室8沿纵向轴线3的方向具有比连接室7更小的延伸量。

在该实施例中，连接室7基本上柱形地构造。因此，连接室7由分配器本体2的基本上柱形的内壁15限界。基本上柱状的内壁15在本申请的上下文中被理解为这样的内壁：所述内壁除用于空气室8的分支、用于输入端41和用于输出端11,12,13,14的槽口25外均柱形地例如沿着纵向轴线3延伸。分配器本体2的顶壁16为内壁15的一部分。

空气室8设置为用于阻尼在分配器本体2的连接室7中的水的压力脉动。为此，空气室8通到连接室7中。在该实施例中，空气室8沿垂直于纵向轴线3的方向通到连接室7中。因此，空气室8与连接室7在口部区域中流体地连接。空气室8设置为用于接收气体、例如空气。在该实施例中，空气室8除了槽口25之外朝所有侧均不透空气和不透液体地闭合，空气室8通过所述槽口通到连接室7中。在空气室8通到连接室7中的区域中，水可以从用水充注的连接室7延伸进入到用气体、例如空气充注的空气室8中。连接室7与空气室8一起构成直至输入端41和输出端11,12,13,14的朝外部区域30不透空气和不透液体的室。

在本申请所示的实施例中，在分配器本体2中分别构造有两个空气室8，即第一空气室8a和第二空气室8b。然而也可以在分配器本体2上设置仅一个空气室8或者更大数量的空气室8。第一空气室8a沿垂直于纵向轴线3的方向指向。第二空气室8b沿垂直于纵向轴线3的相同的方向指向。接头31关于分配器本体2沿着纵向轴线3的纵向延伸部居中地构造在分配器本体2上。在该实施例中，第一空气室8a通过沿着分配器本体2的纵向轴线3的间距a与接头31间隔开。同时，第二空气室8b与接头31通过沿着分配器本体2的纵向轴线3的相同的间距a间隔开。在此，在接头31和第一空气室8a之间并且在接头31和第二空气室8b之间的间距a沿着分配器本体2的纵向轴线3测量。在此，分配器本体2的纵向轴线3是这样的轴线：它沿与尤其可以管状地构造的分配器本体2在长度上延伸的方向相同的方向延伸。

空气室8沿垂直于纵向轴线3的方向从顶壁16出发超过连接室7延伸，超出量例如至少为连接室7的内径C。

如果喷射阀21,22,23,24和因此输出端11,12,13,14关于重力而言向下指向并且空气室8在连接室7的与输出端相对置的侧上通到连接室7中，那么在用水充注内室6时，气体、例如空气残留在空气室8中。当喷射设备固定在内燃机上时，喷射阀21,22,23,24和因此输出端11,12,13,14例如可以关于重力而言向下指向。

在该实施例中，分配器本体2这样构造，使得它包括基体9和两个突头块10。突头块10从基体9中伸出。突头块10尤其沿垂直于纵向轴线3的方向从基体9中伸出。突头块10与基体9例如一体地和/或材料统一地构造。分配器本体2例如总体上一体地和/或材料统一地构造。空气室8构造在突头块10中。连接室7构造在分配器本体2的基体9中。连接室7沿着纵向轴线3在基体9中延伸。空气室8例如沿垂直于纵向轴线3的方向从连接室7分支。

在图2和图3所示的分配器设备1的第一实施例中，空气室8柱形地构造。因此，空气室8在平行于纵向轴线3的平面内具有圆形的横截面。如在图3中所示，柱形的空气室8构造在柱形的突头块10中。在分配器设备1的第一实施例中，分配器本体2包括柱形的基体9和柱形地从基体9中伸出的突头块10。如在图2中所示，柱形地构造的空气室8具有例如垂直于分配器本体2的纵向轴线3布置的柱体轴线18。

在图4和图5所示的分配器设备1的第二实施例中，空气室8在平行于纵向轴线3的平面内具有椭圆形的横截面。在此，空气室8沿垂直于纵向轴线3的方向延伸并且沿着所述延伸部具有椭圆形的横截面。如在图5中所示，突头块10也具有相应于空气室8的几何形状的椭圆形的横截面，空气室8构造在所述突头块中。

在图6和图7所示的分配器设备1的第三实施例中，空气室8在第二平面F内具有圆弧形的横截面。在此，第二平面F包括纵向轴线3。第二平面F穿过输出端11,12,13,14延伸。

在图8和图9所示的分配器设备1的第四实施例中，空气室8穹顶状地构造。在第四实施例中，空气室8是构建在连接室7上的穹顶状的室。空气室8在第二平面F内具有圆弧形的横截面。在此，第二平面F包括纵向轴线3。第二平面F穿过输出端11,12,13,14延伸。

当然，另外的实施例和所示的实施例的混合形式也是可行的。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的水喷射设备(100)的分配器设备(1)，所述分配器设备具有沿着纵向轴线(3)延伸的、具有第一端部(4)和第二端部(5)的分配器本体(2)，其中，在所述分配器本体(2)中构造有内室(6)，其中，在所述分配器本体(2)上构造有多个输出端(11,12,13,14)，所述输出端设置为用于固定喷射阀(21,22,23,24)，其中，在所述分配器本体(2)上构造有至少一个构造为接头(31)的输入端(41)，在所述输入端上能够连接有至少一个供给管路，其中，所述分配器本体(2)的内室(6)包括连接室(7)，通过所述连接室使所述输出端(11,12,13,14)相互连接并且与所述输入端(41)连接，其中，所述连接室(7)至少部分地沿着所述纵向轴线(3)延伸，

其特征在于，

所述内室(6)还包括空气室(8)，其中，所述空气室(8)在所述分配器本体(2)的与所述输出端(11,12,13,14)相对置的顶壁(16)上通到所述连接室(7)中。

2.根据权利要求1所述的分配器设备，其特征在于，所述分配器本体(2)包括至少一个基体(9)和至少一个突头块(10)，其中，所述连接室(7)构造在所述基体(9)中并且所述空气室(8)至少部分地构造在所述突头块(10)中，其中，所述突头块(10)从所述基体(9)伸出。

3.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，所述连接室(7)基本上柱形地沿着所述纵向轴线(3)延伸并且所述连接室(7)由所述分配器本体(2)的基本上柱形的内壁(15)限界，其中，所述顶壁(16)构成所述内壁(15)的一部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，所述空气室(8)至少部分地柱形地构造并且在平行于所述纵向轴线(3)的平面(E)内具有圆形的横截面。

5.根据权利要求4所述的分配器设备，其特征在于，所述空气室(8)的柱体轴线(18)垂直于所述分配器本体(2)的纵向轴线(3)布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，所述空气室(8)在平行于所述纵向轴线(3)的平面(E)内具有椭圆形的横截面。

7.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，所述空气室(8)在包括所述纵向轴线(3)的第二平面(F)内具有圆弧形的横截面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，在所述分配器本体(2)上构造有至少两个空气室(8)：第一空气室(8a)和第二空气室(8b)。

9.根据权利要求8所述的分配器设备，其特征在于，所述第一空气室(8a)和所述第二空气室(8b)沿垂直于所述纵向轴线(3)的方向指向，其中，所述接头(31)居中地构造在所述分配器本体(2)上，其中，所述第一空气室(8a)通过沿着所述分配器本体(2)的纵向轴线(3)的间距(a)与所述接头(31)间隔开并且所述第二空气室(8b)通过沿着所述分配器本体(2)的纵向轴线(3)的相同间距(a)与所述接头(31)间隔开。

10.根据前述权利要求中任一项所述的分配器设备，其特征在于，所述分配器本体(2)的连接室(7)柱形地构造并且具有最大8毫米、尤其最大6毫米的连接室(7)内径(C)。