CN115280010A - 用于喷射设备的部件和用于混合压缩的、外源点火的内燃机的喷射设备以及用于制造这样的部件的方法 - Google Patents

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Abstract

用于用于混合压缩的、外源点火的内燃机的喷射设备(1)的部件(3；3')，所述喷射设备用于配量处于高压力下的流体，所述部件尤其是高压管(5)或者流体分配器(2)，其具有基体(14；13)，在所述基体上设置有至少一个液压接头(15‑20)，其中，至少具有所述接头(15‑20)的基体(14；13)通过一级或者多级的锻造构造，其中，在所述基体(14；13)上在所述锻造之后通过切削式的加工形成内部腔(11)，并且，其中，在所述锻造之后通过切削式的加工在所述接头(15‑20)上形成在交叉区域(40‑45)中与所述内部腔(11)相交叉的接头通道(26‑31)。提出，通过机械式地去毛刺对所述交叉区域(40‑45)去毛刺。此外，说明一种喷射设备(1)和一种用于制造这样的部件(3；3')的方法。

Description

用于喷射设备的部件和用于混合压缩的、外源点火的内燃机 的喷射设备以及用于制造这样的部件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于喷射设备的部件、尤其是燃料管或者燃料分配器，所述喷射设备使用于混合压缩的、外源点火式的内燃机。特别地，本发明涉及机动车的喷射设备的领域，在所述喷射设备中，进行燃料到内燃机的燃烧空间中的直接地喷射。
背景技术
从DE 10 2016 115 550 A1已知一种用于制造燃料分配器的方法，在该方法中，分配管由锻造坯件制造。在这里，可以使用具有材料编号1.4301、1.4306、1.4307和1.4404的奥氏体钢。在这里，已认识到，锻造坯件具有来自锻造过程的、由制造决定的内应力，并且由产生的碳化铬降低耐腐蚀性。在已知的方法中，通过在850℃和1100℃之间超过60秒的受控的热处理再次溶解通过缓慢的冷却产生的碳化铬。由此改进机械的特性和耐腐蚀性。因为热处理也提高对于钻孔、铣削和攻丝的加工特性，优选在未经加工的锻造坯件上进行热处理。
发明内容
具有权利要求1的特征的、根据本发明的部件和具有权利要求8的特征的、根据本发明的喷射设备以及根据权利要求9的、根据本发明的方法具有以下的优点：实现一种改进的构型和作用原理。
由于在从属权利要求中所举出的措施，对在权利要求1中所说明的部件、在权利要求8中所说明的喷射设备和在权利要求9中所说明的方法的有利地拓展是可能的。
根据本发明的喷射设备使用于混合压缩的、外源点火的内燃机。根据本发明的喷射设备使用于喷射汽油和/或乙醇和/或同类的燃料和/或使用于喷射具有汽油和/或乙醇和/或同类的燃料的混合物。混合物可以涉及例如具有水的混合物。根据本发明的部件使用于这样的喷射设备。
至少部件的基体由一种材料构造，该材料优选地涉及不锈钢、尤其是奥氏体不锈钢。尤其是，该材料可以基于具有材料编号1.4301或者1.4307的奥氏体不锈钢或者基于与之同类的不锈钢。设置在基体上的液压接头可以构造为高压入口、高压出口或者其它的高压接头。优选地，使基体随后与高压入口和至少一个高压出口和必要时一个或者多个其它的高压接头在制造时成形为锻造坯件并且对其进行再加工。
因而，在燃料分配器的所提出的构型中，产生相对于焊接轨的重要的差异，在所述焊接轨中，在焊接附装部件之前，对用于焊接轨的管进行切削加工和去毛刺。通过经锻造的构型尤其可以实现一种用于更高的压力的设计。相对于用于自点燃的内燃机的高压轨的重要的差异在于材料选择和加工、尤其是在不锈钢的锻造中的材料选择和加工。不同于电化学的去毛刺(ECM去毛刺)地，产生重要的差异。对于ECM去毛刺，单独的设备和紧接着的清洁过程是必需的，所述单独的设备和紧接着的清洁过程造决定在制造成本中占不可忽视的比例。相反，所提出出的机械式地去毛刺可以以简单的方式跟随切削过程并且尤其可以在相同的加工中心中执行。这尤其适用于按照根据权利要求2的有利的拓展方案提出的缩回去毛刺，因为一个或者多个缩回去毛刺可以以有利的方式集成到切削过程中。因而，可以简化制造并且降低单件成本。
在材料状态方面产生所提出的机械式地去毛刺相对于ECM去毛刺的另外的优点。在ECM去毛刺中，在钻孔交叉处的多余的材料或者至少一个毛刺电化学式地溶解，其中，产生几乎没有残余压应力的材料状态。与此不同地，在所提出的构型中，可以实现一种带有残余压应力的材料状态，该材料状态具有更高的周期性的强度、尤其是在脉动的内部压力负荷的情况下具有更高的周期性的强度。这尤其在根据权利要求3的一种有利的拓展方案中产生。因而，可以以有利的方式避免附加的强度增加的过程，例如自紧。在这里，根据权利要求4和/或权利要求5的有利的拓展方案是特别有利的。
按照根据权利要求6的有利的拓展方案，一种有利的几何的构型是可能的。尤其是，由此实现通过旋转式的去毛刺工具、尤其是缩回去毛刺工具进行的有利地去毛刺。
根据权利要求7，基体具有一个液压接头或者多个液压接头的有利的构型是可能的。在这里，由于机械式地去毛刺，可靠的过程控制是可能的。在ECM去毛刺中，例如在给电极通电流时，如果要去除的毛刺太大，则由于电极和待除去的毛刺的接触而可能发生短路，由此，可能会在没有进行材料去除的情况下而发生过程结束。这个问题尤其在所提出的奥氏体不锈钢中产生，因为它们相对难以切削加工。
尤其是由于锻造，可能会产生如δ铁素体和变形马氏体这样的非期望的结构组成部分。在这种情况下，通过所提出的机械式地去毛刺也可以实现一种可靠的过程控制。相反地，在ECM去毛刺时，可能产生不均匀的去除，因为溶解行为取决于组织结构。在根据权利要求7的有利的构型中，通过所提出的机械地去毛刺也避免这样的缺点。
在根据权利要求10和/或权利要求11的方法的一种有利的拓展方案中产生相应的优点。
附图说明
参照随附的绘图在随后的说明中更详尽地解释本发明的优选的实施例，在所述绘图中，相应的元件设有一致的附图标记。附图示出：
图1以示意性的截面示图示出相应于本发明的一个实施例的、用于混合压缩的、外源点火的内燃机的喷射设备，其具有构造为燃料分配器的部件；
图2以详细的示意性的示图示出相应于该实施例的部件的在图1中用II标记的片段；
图3在垂直于部件的纵轴线的截面中以详细的示意性的示图示出相应于该实施例的部件的在图1中用III标记的片段，并且
图4示出对交叉区域机械式地去毛刺的示意性的示图以便解释本发明的可能的构型。
具体实施方式
图1以示意性的截面示图示出相应于一个实施例的喷射设备1，该喷射设备具有燃料分配器(流体分配器)2。在该实施例中，燃料喷射设备1的燃料分配器2涉及相应于本发明地构造的部件3。此外，设置高压泵4。高压泵4通过构造为高压管5的燃料管5与燃料分配器2连接。在运行时，燃料或者具有燃料的混合物作为流体被供入高压泵4的输入端6上。在这里，以相应的方式，高压管5也可以构造为根据本发明的部件3'。
燃料分配器2使用于存储流体并且将流体分配到构造为燃料喷射阀7至10的喷射阀7至10上并且减少压力波动和脉动。燃料分配器2也可以使用于抑制在燃料喷射阀7至10接通时可能出现的压力脉动。在运行时，在这里，至少有时可能在部件3的内部腔11中出现高的压力p。高压管5具有构造为高压入口12和高压出口12'的液压接头12，12'以及基体13，所述液压接头可以在必要时互换。
燃料分配器2具有管状的基体14，该管状的基体14通过一级或者多级的锻造构造。在管状的基体14上设置有构造为高压入口15的液压接头15和多个构造为高压出口16至19或杯16至19的液压接头16至19。此外，在管状的基体14上设置有构造为压力传感器接头20的液压接头20。在该实施例中，管状的基体14、高压入口15、高压出口16至19和压力传感器接头20由经锻造的单件14'构成。因而，高压入口15、高压出口16至19和压力传感器接头20锻造在基体14上。
燃料管5在其高压入口12上与高压泵4连接并且在其高压出口12'上与燃料分配器2的高压入口15连接。燃料喷射阀7至10分别连接在燃料分配器2的高压出口16至19上。此外，设置压力传感器21，该压力传感器连接在压力传感器接头20上。管状的基体14在一端部22上由闭锁螺钉23闭锁。在经改变的构型中，可以在一端部24上设置轴向的高压入口代替侧向的和/或径向的高压入口15。
在锻造之后，管状的基体14或者经锻造的单件14'由至少一种切削式的加工来进行加工。在该实施例中，在锻造之后，在管状的基体14中还构造有钻孔25，以便形成内部腔11。在运行时，通过高压入口15供入的流体可以通过内部腔11分配到连接在高压出口16至19的燃料喷射阀7至10上。
此外，通过切削式的加工将钻孔26至31引入经锻造的单件14'中。在这里，钻孔27至30使用于高压出口16至19。钻孔26使用于高压入口15。钻孔31使用于压力传感器接头20。此外，可以在钻孔25中在基体13的端部22上刻入螺纹22'。
此外，可以在高压入口15、高压出口16至19和压力传感器接头20上设置钻孔32至37，所述钻孔构成接头腔32至37。在该实施例中，钻孔25关于纵轴线38轴向地取向。钻孔26至37关于纵轴线38径向地或者径向偏心地取向。在关于纵轴线38径向或者径向偏心地取向的情况下，那么，在紧固在例如发动机空间中的情况下，优选可以实现接头15，20的钻孔26，31，32，37或接头16至19的钻孔27至30、33至36在纵轴线上方或者下方的取向和/或从纵轴线38开始实现从发动机离开或者朝向发动机去的取向。
由钻孔26至31构成与内部腔11相交叉的接头通道26至31。这些接头通道26至31使钻孔32至37与内部腔11连接起来。在这里，钻孔26至31与构成内部腔11的钻孔25相交叉。在这里，产生交叉区域40至45，在切削式的加工之后，在所述交叉区域上残留着毛刺。通过机械式地去毛刺对交叉区域40至45进行去毛刺。
接头15，20的一种可能的构型示例性地根据根据图2的接头15说明。接头16至19的一种可能的构型示例性地参照根据图3的接头16说明。用于机械式地去毛刺的一种可能的构型根据图4说明。由此产生相应于本发明的实施例构造的部件3的一种可能的构型。喷射设备1的其他的部件3'也可以以相应的方式实施，例如高压管5，其中，接头12，12'可以以相应的方式构型并且机械式地去毛刺。
图2以详细的示意性的示图示出相应于该实施例的部件3的在图1中用II标记的片段。在该实施例中，在钻孔26，32之间设置锥形的和/或阶梯形的过渡部46。尤其是，钻孔26，32在这里可以共轴地布置。视应用情况而定地，可以在接头15上也可以实现合适的螺纹，以便例如接上高压管5。
交叉区域40的去毛刺可以从钻孔32起实施，如这也根据图4解释。由此，可以在交叉区域40上构造倒角40'。
图3在垂直于纵轴线38的截面中以详细的示意性的示图示出相应于该实施例的部件3的在图1中用III标记的片段。在该实施例中，钻孔33具有平正的钻孔底部47，其中，钻孔33相对于钻孔27偏心地布置。在这里，钻孔27可以相对于纵轴线38径向地取向。然后，钻孔33关于纵轴线38径向偏心地取向。对交叉区域41的去毛刺可以从钻孔33起进行，如根据图4直观地说明的。由此，可以在交叉区域41上构造倒角41'。
因而，在该实施例中，接头15可以以阀杯15形式实施。
根据图2和3说明实现非偏心的和偏心的接头几何结构的可能性，在所述接头几何结构中，可以进行机械式地去毛刺。
图4示出借助于缩回去毛刺工具50对交叉区域40机械式地去毛刺的示意性的示图以便解释本发明的一种可能的构型。钻孔25，26在交叉区域40中相互交叉。缩回去毛刺工具50可以通过钻孔32(图2)沿轴线51送入。缩回去毛刺工具50具有至少一个刀刃52。在送入时，刀刃52完全地或者部分地折入到缩回去毛刺工具50的壳面53中。刀刃52的折出可以通过旋转54和/或通过以可以通过缩回去毛刺工具50送入的冷却润滑剂加载来进行。
通过缩回去毛刺工具50向缩回方向55的缩回，基于旋转54可能发生借助于刀刃52对交叉区域40机械式地去毛刺。在这里，通过旋转54和/或通过所供入的液态的冷却润滑剂朝向交叉区域40加载刀刃52。在此，可以构造倒角40'。接着，可以移开缩回去毛刺工具50，其中，刀刃52又完全地或者部分地折入到壳面53中。
因此，可以在交叉区域40中实现对毛刺的机械式地除去和切削式地边沿去除。视缩回去毛刺工具50的构型而定地，刀刃52例如也可以由弹簧保持，以便使缩回去毛刺工具50的导入和移开变容易。
用于构型钻孔25至37的切削式的加工在时间上的进程可以以合适的方式实现。在这里，对交叉区域40至45的机械式地去毛刺可以以合适的方式集成在这种加工中或者紧接着这种加工。
在一种可能的方法执行中，可以首先钻出钻孔25以便构型内部腔11。接着，可以钻出用于接头15至20的接头几何结构的钻孔32至37，并且可以朝向内部腔11钻出作为接头通道26至31使用的钻孔26至31。接着，可以进行对交叉区域40至45的机械式地去毛刺。因而，机械式地去毛刺可以紧接着切削式地加工。
在该方法的一种可能的实施方案中，在钻出用于内部腔11的钻孔25之后，加工所有的接头几何结构，尤其是钻出所有的钻孔32至37，然后钻出所有作为接头通道26至31或者作为接头钻孔26至31使用的钻孔26至31并且最后对所有的交叉区域40至45机械式地去毛刺。
该方法的一种可能的变型在于，在钻孔和去毛刺时实现其他的顺序，所述其他的顺序将去毛刺集成到切削式地加工中。如果对多个交叉区域40至45机械式地去毛刺，则加工顺序可以分别涉及接头15至20中的一个。这例如在接头15上意味着：钻出钻孔32，然后钻出钻孔26并且接着进行对交叉区域40的机械式地去毛刺。这些步骤可以以相应的方式对于接头15至20中的每个依次地实施。
因而，机械式地去毛刺不一定在切削式地加工结束之后进行。尤其是，机械地去毛刺因而也可以集成到切削式地加工中。通过合适的工艺参数和合适的冷却润滑剂的选择，也可能的是，此外从钻孔25通过交叉区域40并且穿过钻孔26延伸的内壁60可以具有带有残余压应力的材料状态地构型。该内壁60也可以延伸到过渡部46(图2)或者钻孔底部47(图3)中并且至少有时在钻孔32至37上方延伸。由内壁60的具有带有残余压应力的材料状态的构型产生改进的周期性的强度。
本发明不限于所说明的实施例。

Claims (11)

1.用于混合压缩式的、外源点火的内燃机的喷射设备(1)的部件(3；3')，所述喷射设备用于配量处于高的压力下的流体，所述部件尤其是高压管(5)或者流体分配器(2)，所述部件具有基体(14)，在所述基体上设置有至少一个液压接头(15-20)，其中，至少具有所述接头(15-20)的所述基体(14)通过一级或者多级的锻造构造，其中，在所述基体(1，4)上在所述锻造之后通过切削式加工形成内部腔(11)，并且，其中，在所述接头(15-20)上在所述锻造之后通过切削式加工形成在交叉区域(40-45)中与所述内部腔(11)相交叉的接头通道(26-31)，
其特征在于，
通过机械式地去毛刺对所述交叉区域(40-45)去毛刺。
2.根据权利要求1所述的部件，
其特征在于，
通过机械式的缩回去毛刺对所述交叉区域(40-45)去毛刺。
3.根据权利要求2所述的部件，
其特征在于，
所述基体(13)的经锻造的材料在所述基体(13)的内壁(60)上以带有残余压应力的材料状态构型，所述内壁在运行时被所述流体的高压力(p)加载。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的部件，
其特征在于，
所述基体(13)的以带有残余压应力的材料状态构型的内壁(60)限界所述内部腔(11)，和/或所述基体(13)的以带有残余压应力的材料状态构型的内壁(60)延伸到所述交叉区域(40-45)上，和/或所述基体(13)的以带有残余压应力的材料状态构型的内壁(60)至少延伸到所述液压接头(15-20)的接头通道(26-31)上。
5.根据权利要求4所述的部件，
其特征在于，
所述液压接头(15-20)具有接头腔(32-37)，所述接头腔通过接头通道(26-31)与所述内部腔(11)连接，并且所述以具有残余压应力的材料状态构型的内壁(60)从所述接头通道(26-31)至少部分地延伸到所述接头(15-20)的接头腔(32-37)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的部件，
其特征在于，
所述基体(13)的内部腔(11)由至少一个钻孔(25)构造，和/或所述接头通道(26-31)由至少一个钻孔(26-31)构造。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的部件，
其特征在于，
所述基体(13)和所述至少一个液压接头(15-20)由经锻造的单件(14')成形，和/或所述基体(13)由这样的材料构造，该材料基于奥氏体不锈钢、尤其是具有材料编号1.4301或者1.4307的奥氏体不锈钢或者与之可比的不锈钢。
8.用于混合压缩式的、外源点火的内燃机的喷射设备(1)，所述喷射设备用于喷射流体，所述流体是燃料、尤其汽油和/或乙醇和/或具有燃料的混合物，所述喷射设备具有至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的部件(3，3')。
9.用于制造用于混合物压缩式的、外源点火的内燃机的喷射设备的部件(3；3')的方法，该喷射设备用于配量处于高压力下的流体，所述流体是燃料、尤其汽油和/或乙醇和/或具有燃料的混合物，尤其是用于制造高压管(5)或者流体分配器(2)的方法，其中，通过一级或者多级的锻造构造基体(14；13)和至少一个设置在所述基体(13)上的液压接头(15-20)，其中，在所述基体(14；13)上在所述锻造之后通过切削式加工形成内部腔(11)，并且其中，在所述接头(15-20)上在所述锻造之后通过切削式加工构造在交叉区域(40-45)中与所述内部腔(11)相交叉的接头通道(26-31)，其特征在于，通过机械式地去毛刺对所述交叉区域(40-45)进行去毛刺。
10.根据权利要求9所述的方法，
其特征在于，
用于去毛刺的缩回去毛刺工具(50)的用于机械式地去毛刺的刀刃(52)被在机械式地去毛刺时用于冷却的液态冷却润滑剂抵着所述交叉区域(40-45)加载，和/或
用于去毛刺的缩回去毛刺工具(50)的用于机械式地去毛刺的刀刃(52)通过所述缩回去毛刺工具(50)的旋转被抵着所述交叉区域(40-45)加载。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
其特征在于，
在机械式地去毛刺时用于冷却的液态冷却润滑剂至少暂时地处于这样高的压力下，使得所述基体(13)的经锻造的材料在所述基体(13)的内壁(60)上以带有残余压应力的材料状态构型，所述内壁在运行时被所述流体的高压力加载。
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