CN1388863A - 用于燃料喷射阀的夹紧元件和燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

用于直接将燃料喷射到内燃机燃烧室内的、可插入内燃机缸盖(26)的一个容纳孔内的燃料喷射阀(18)的夹紧元件,具有一个第一阶梯环(19)。它至少部分包围燃料喷射阀并且具有一个阀压力面(20),阀压力面可靠置到燃料喷射阀(18)上。第一阶梯环(19)在其背向阀压力面(20)的一侧具有至少一个圆周坡面(21),它与具有一个对应压力面(23)的第二阶梯环(22)的一个相应圆周坡面(24)啮合。这些坡面(21,24)这样配置,使第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)在相对旋转时被相互轴向压开。

Description

用于燃料喷射阀的夹紧元件和燃料喷射装置
现有技术
本发明涉及按照权利要求1所述类型的夹紧元件和按照权利要求11所述类型的燃料喷射装置。
由JP-OS08-312503A公开了一种压紧件形式的夹紧元件。压紧件将燃料喷射阀相对于笼罩在内燃机燃烧室内的相对高的燃烧压力压紧。此外，压紧件在两个圆周上相对的部位上作用在燃料喷射阀的一个凸缘上，凸缘的底面靠置在缸盖的上面上，这样使燃料喷射阀压紧。在此，压紧件被一个夹紧螺钉拉向缸盖。
由JP-OS08-312503A公开的压紧件的缺点是，如果已经安装了一个燃料分配器管，则夹紧螺钉很不好装拆。如果燃料分配器管在安装压紧件之后才安装，并且燃料分配器管被张紧到确定的固定力之后，燃料喷射阀则不再能或者只能在很大的能量消耗下移动，而且连接部位的容许误差不能与在为高压喷射系统时的刚性燃料分配器管匹配。然后，很难或者根本就不可能达到密封连接。如果夹紧螺钉在燃料分配器管安装之后再拧紧，则夹紧螺钉难于被接近。
除此之外，由DE19735665A1公开了作为夹板构成的压紧装置，与由JP-OS08-312503A公开的压紧件相似。在这种压紧装置中，缸盖具有一个留空，燃料喷射阀的凸缘安装在其中，通过此，压紧装置对其作用的燃料喷射阀凸缘埋入缸盖里。这也产生所介绍的缺点。
由DE19756102A1公开了一种夹紧元件，它将一个燃料喷射阀固定在内燃机缸盖的一个容纳孔内并且它支承在燃料分配器管上。夹紧元件由一个螺旋弹簧组成，它在燃料喷射阀的弹簧容纳部和燃料分配器管的弹簧容纳部之间延伸。另外，由DE19756102A1公开了，为了装配设置了一个或者多个装配卡箍，它们将燃料喷射阀、燃料分配器管和螺旋弹簧预张紧，将它们相互固定在它们的位置上一直到进行了装配。
由DE19756102A1公开的夹紧元件的缺点是，用一个螺旋弹簧很难达到所需要的高夹紧力。同样的缺点是，如果由燃料分配器管、夹紧元件和燃料喷射阀组成的预装配单元被装配，则需要附加的装配卡箍。最后的缺点是，随着燃料分配器管的装配，所有螺旋弹簧必须同时被夹紧，并且不能一个接一个地将各个燃料喷射阀与相应容纳孔内的可能公差相匹配。
本发明的优点
相比而言，具有权利要求1所述特征的本发明夹紧元件的优点是，实现了高夹紧力，并且这个高夹紧力是采用小尺寸的夹紧元件达到的。
通过在权利要求2至9中介绍的措施可以有利地进一步构造权利要求1中说明的夹紧元件。
如果第一阶梯环和第二阶梯环具有同心孔，燃料喷射阀和燃料分配器管的连接管可插入这些孔里，则是有利的。通过此可以达到较小的结构尺寸和有利地配置夹紧元件，因为为了承受夹紧力只需要一个围绕着燃料喷射阀的环绕凸缘。另外有利的是，夹紧元件可以通到孔里。
如果第一阶梯环和第二阶梯环通过第一阶梯环的或者第二阶梯环的一个凸台相互同心地导向，这个凸台啮合到另一个阶梯环轴向孔的一个相应台阶里，则是有利的。通过此，夹紧元件可以作为一个结构紧凑封闭的部件构成，它在安装时可以作为一个元件使用。
如果第一阶梯环和第二阶梯环在圆周上各有一个轴线平行于阶梯环、可旋转地被支承并且轴向可移动的销，销各有一个横向伸展的孔，如果所述一个销的孔是一个螺纹孔而且在另一个销的孔内有一个螺钉，它插入所述螺纹孔内，则是有利的。通过此，第一阶梯环和第二阶梯环可以彼此相对旋转和调节夹紧元件的夹紧力。特别是螺钉可以这样安装，螺钉轴线离开至少大约由燃料喷射阀和燃料分配器管构成的平面而且不在该平面内，通过此可以良好地接近螺钉。
与上面介绍的现有技术相比，具有权利要求11特征的本发明燃料喷射装置的优点是，固定力支承在燃料分配器管上。通过此不需要附加部件而且有利地获取了结构空间，也可以自由选择拉紧的顺序。
附图
附图中简单示出了现有技术的夹紧元件和本发明的实施例，并且在下面的说明中进行了详细介绍。图中示出：
图1为现有技术的夹紧元件，燃料喷射阀通过它被夹紧在一个容纳孔内，
图2为按照本发明的夹紧元件，它装在只部分示出的燃料分配器管和只部分示出的燃料喷射阀之间，
图3为图2的按照本发明的夹紧元件剖视图并且具有部分剖切示出的燃料分配器管，
图4为图3中局部IV的放大图，
图5为在图2中用V示出的剖切平面的俯视图，具有一个由一个螺钉构成的拉紧装置，
图6为本发明的夹紧元件，以与图2侧视图相比旋转90°的侧视图示出，它安装在只部分示出的燃料分配器管和只部分示出的燃料喷射阀之间。
实施例说明
图1示出了现有技术的夹紧元件。
该夹紧元件以压紧件1的形式构成，它将燃料喷射阀2固定在一个容纳孔3内。燃料喷射阀2与一个刚性燃料分配器管4连接，如在直接用高压喷入燃烧室内的燃料喷射阀中常见的那样。压紧件2具有一个靠置在这里以剖面图和只部分示出的缸盖6上的接触压头(Auflagestempel)5和一个作为螺钉7构成的固定元件。螺钉7穿过压紧件1的一个杠杆臂8并且拧入缸盖6的螺纹孔9里。
杠杆臂8围绕着燃料喷射阀2分成叉子形。燃料喷射阀2具有一个凸台10，蘑菇形压部11贴靠在其径向表面上，蘑菇形压部成形在压紧件1的杠杆臂8的叉形段的端部上。如果螺钉较深地拧入螺纹孔9内的话，螺钉7通过一个可借助一个球面13平衡角度的垫片12将通过接触压头5支承在缸盖6上的杠杆臂8拉向缸盖6。通过此在杠杆臂8的叉形端部上通过蘑菇形压部11在凸台10的两个参照燃料喷射阀2圆周而言相对的点上在燃料喷射阀2上沿容纳孔3方向施加一个夹紧力，在所选择的前视图中只能看到蘑菇形压部的一个。这个夹紧力逆着在这里没有示出的燃烧室内的燃烧压力将燃料喷射阀2固定在容纳孔3里。另外，在图1中示出了用于控制燃料喷射阀2的连接插头14以及相对于燃烧室密封的密封件15。燃料分配器管4通过一个连接管14a与燃料喷射阀2连接。
通常存在的是空间狭窄情况，特别是在侧面和缸盖上面，因为希望有一个结构紧凑的内燃机结构。因此，燃料分配器管4尽可能直接安装在燃料喷射阀2上面并且多数还从缸盖中心错位开一些。通过此，得出了在这里示出的配置，在这里，螺钉7的中心轴线16在其延长部分碰到燃料分配器管4。所以在燃料分配器管4安装完时，工具只能从侧面装配并且在一个平面内具有移动自由性和常常受其它组件、特别是点火或者换气组件的妨碍。
图2示出了本发明的夹紧元件，它安装在只部分示出的燃料分配器管17和只部分示出的燃料喷射阀18之间，燃料喷射阀插入缸盖26内。一个第一阶梯环19具有一个间接靠置到燃料喷射阀18上的阀压力面20。第一阶梯环19在其背离燃料喷射阀18和阀压力面20的一侧具有多个圆周上的坡面21，在这里，它们朝着一个方向在圆周上以相同的坡度配置，并且分别构成了螺旋面的一个段。
第二阶梯环22具有一个对应压力面23，它靠置在燃料分配器管17的一个台阶上。在朝向燃料喷射阀18的一侧上，第二阶梯环22同样具有多个圆周上的坡面24。对应压力面23靠置在燃料分配器管17的一个连接管25上。另外，图中画出了一个中心轴线27，在这里，它与缸盖26内的在这里没有示出的燃料喷射阀18的容纳孔的轴线相同。第一阶梯环19和第二阶梯环22的圆周坡面21、24在它们的坡度和旋转定向上这样相互协调，使得它们按照螺纹配合作用或者以它们的坡面21、24相互啮合，这些坡面21、24例如类似于锯齿构成。
图2还示出了燃料喷射阀18的一个连接插头28，在这里示出的实施中，燃料喷射阀是一个具有可电操作的执行元件的燃料喷射阀18。另外示出了拉紧装置29的部件，然而大部分被遮盖，它使得第一阶梯环19和第二阶梯环22可以相互旋转并且在下面的图5中被详细说明。
在这里示出的无压力状态中，第一阶梯环19的各个圆周坡面21这样靠置在第二阶梯环22的相应圆周坡面上，使每个圆周坡面21、24的整个面贴靠在到相应的圆周坡面21、24上。如果第一阶梯环19和第二阶梯环22相互旋转的话，则圆周坡面21、24相互滑动并且将第一阶梯环19和第二阶梯环22相互压开。阀压力面20和对应压力面23在中心轴线27的轴向方向相互移开。
如果阀压力面20靠置在燃料喷射阀18上并且对应压力面23靠置在燃料分配器管17的连接管25上，则夹紧元件将燃料喷射阀18压入缸盖26的容纳孔内并且在这里夹紧元件支承在燃料分配器管17上。通过选择圆周坡面21、24的坡度可以根据使第一阶梯环19和第二阶梯环22相互旋转所用的力确定施加的压力，特别是可实现高压力。
通过圆周坡面21、24的数量和坡度得出了在中心轴线27的轴向上的最大长度，在这个长度上第一阶梯环19和第二阶梯环22可以被相互压开。因此也可以补偿在燃料分配器管17和燃料喷射阀18之间出现的在相对于中心轴线27的轴向方向的大的公差。夹紧元件在缸盖26上也不需要其他固定点，如在采用公知的压紧件时图1中的螺钉7。总体上有利的是，本发明夹紧元件的结构尺寸小。
图3以相同的视图示出了图2的本发明夹紧元件，然而以剖视图示出并且具有部分剖示出的燃料分配器管17。在图3中相同元件用与图2相同的参考符号标明。燃料喷射阀18同样只是部分示出，它插入缸盖26内。燃料分配器管17的连接管25通过一个入流孔35与燃料分配器管17的分配管34连接。图中所示出的中心轴线27与缸盖26内的在这里没有示出的燃料喷射阀18容纳孔的轴线相同。
另外，连接管25具有一个较小直径的凸台36，它在第一阶梯环19的一个同心孔31内并且在第二阶梯环22的一个同心孔32内被导向，在这里这些孔的直径相同。通过此，夹紧元件相对于燃料分配器管17的连接管25而言相对中心轴线径向固定。
燃料喷射阀18以一个入口段37插入燃料分配器管17的连接管25的孔38内。一个环形密封装置39使燃料喷射阀18的入口段37与连接管25的孔38密封。燃料喷射阀18具有一个在这里用剖面图示出的压力套管40，在其上靠置着第一阶梯环19，并且它例如在连接插头28区域内具有一个槽。压力套管40也可以与燃料喷射阀18一体构成。图2还示出了燃料喷射阀18的连接插头28，在这里示出的结构中，这个燃料喷射阀是一个具有电操作执行元件的燃料喷射阀18，以及部分示出了在下面图5中将详细描述的拉紧装置29。
图4示出了来自图3的局部IV的细节图。第一阶梯环19以阀压力面20靠置在到燃料喷射阀18的压力套管40上。第二阶梯环22以对应压力面23靠置在燃料分配器管17的连接管25的一个凸台30上。第一阶梯环19的圆周坡面21和第二阶梯环22的圆周坡面24被这样成形出，即径向朝里没有到达第一阶梯环19的同心孔31和第二阶梯环22的同心孔32。第一阶梯环19具有一个凸台33，它通入第二阶梯环22的同心孔32的一个台阶41中。
通过夹紧元件的这种结构可以将燃料喷射阀18和燃料分配器管17的连接管25相互插入。在制造由燃料喷射阀18、夹紧元件和燃料分配器管17组成的预装配单元时已经可以检验通过环形密封装置39实现的密封，因为本发明的夹紧元件在未拉紧状态下没有力施加在燃料喷射阀18和燃料分配器管17上，因此这些部件相互间保留在检验过的位置上。同样有利的是，本发明的夹紧元件具有较小的结构尺寸，并且通过同心孔31、32以及连接管25的较小直径的凸台36被导向。通过通入第二阶梯环22的同心孔32的台阶41内的第一阶梯环19的凸台33保证了圆周坡面21、24不能相互径向移动。
图5以第二阶梯环22的俯视图示出了在图2中用V标明的剖切平面。为了简化起见没有示出燃料喷射阀18和燃料分配器管17连接管25的位于第一阶梯环19和第二阶梯环22的同心孔31、32内的部件。在图5中，第一阶梯环19被第二阶梯环22遮盖。拉紧装置29由与第一阶梯环19连接的一个第一双耳42和与第二阶梯环22连接的一个第二双耳43组成。一个第一销44可旋转和轴向移动地安装在第一双耳42内。相应地，一个第二销45可旋转和轴向移动地安装在第二双耳43内。第二销45具有一个螺纹孔，一个螺钉46横向伸展地插入该螺纹孔里。该螺钉46通入第一销44的一个孔里并且以螺钉头47靠置在第一销44上。
如果螺钉拧入第二销45的螺纹孔里，则螺钉头47将第二销45向第一销44方向拉。第一阶梯环19和第二阶梯环22通过第一双耳42和第二双耳43相互间相对旋转并且夹紧夹紧元件。因为第一阶梯环19和第二阶梯环22在销44、45轴向方向移动分开，好象螺钉46会在第二销45的螺纹孔和第一销44的孔内歪斜。由于销44、45可以轴向移动并且因此可以补偿第一阶梯环19和第二阶梯环22的移开，通过此避免这一点。
图6以与图2侧视图相比旋转90°的侧视图示出了按照本发明的夹紧元件，它安装在一个只部分示出的燃料分配管路17和一个只部分示出的燃料喷射阀18之间。相同的部件又用相同的参考符号标明。
该视图示出了与连接插头28和缸盖26一起的燃料喷射阀18。第一阶梯环19和第二阶梯环22位于燃料分配器管17的连接管25和燃料喷射阀18之间。第一销44在与第一阶梯环19连接的第一双耳42中被导向。螺钉头47靠置在第一销44上。第一销44可以在第一双耳42内在其轴线方向移动。
螺钉头47可以让一个工具良好地接近，因为它如图6所示出的那样，可以这样安装，使它朝向离开内燃机的方向。然后可以容易地实现，螺钉头47不被其他部件遮盖并且可以用相应的工具接近。

Claims (11)

1.用于直接将燃料喷射到内燃机燃烧室内的可插入内燃机缸盖(26)的一个容纳孔内的燃料喷射阀(18)的夹紧元件，具有一个至少部分包围燃料喷射阀(18)的、可借助阀压力面(20)靠置在燃料喷射阀(18)上的第一阶梯环(19)，
其特征为，
该第一阶梯环(19)在其背向阀压力面(20)的一侧具有至少一个圆周坡面(21)，它与一个第二阶梯环(22)的一个相应的圆周坡面(24)啮合，该第二阶梯环具有一个对应压力面(23)，并且
这些坡面(21，24)这样配置，使得第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)在相对旋转时被相互间轴向上压开。
2.按照权利要求1所述的夹紧元件，
其特征为，
第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)具有同心孔(31，32)，燃料喷射阀(18)和燃料分配器管(17)的连接管(25)可插入这些孔里。
3.按照权利要求2所述的夹紧元件，
其特征为，
第一阶梯环(19)和/或者第二阶梯环(22)在同心孔(31，32)里被燃料分配器管(17)的连接管(25)的较小直径(36)的凸台导向。
4.按照权利要求1至3之一所述的夹紧元件，
其特征为，
第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)通过第一阶梯环(19)或者第二阶梯环(22)的一个凸台(33)相互同心地被导向，这个凸台啮合到另一个阶梯环(22)的一个轴向孔(32)的一个相应台阶(41)中。
5.按照权利要求1至3之一所述的夹紧元件，
其特征为，
第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)被通过一个套管相互同心地导向，这个套管安装在第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)的一个公共轴向孔里。
6.按照权利要求1至5之一所述的夹紧元件，
其特征为，
第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)在圆周上各有一个拉件并且在这两个拉件之间设置了一个拉紧装置(29)，在这里，在将这些拉件相互拉近时，第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)相互间被轴向压开。
7.按照权利要求6所述的夹紧元件，
其特征为，
每个阶梯环(19，22)的拉件由一个轴线平行于阶梯环(19，22)、可旋转地被支承的并且轴向可移动的销(44，45)组成，而且每个销(44，45)被一个横向伸展的孔贯穿。
8.按照权利要求7所述的夹紧元件，
其特征为，
所述一个销(45)的孔是一个螺纹孔，拉紧装置是一个在所述另一个销(44)的孔内穿过的螺钉(46)，它啮合到螺纹孔里。
9.按照权利要求8所述的夹紧元件，
其特征为，
拉紧装置这样配置在第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)的圆周上，使螺钉(46)的轴线大约与一个平面垂直，这个平面至少大约由一个刚性燃料分配器管(17)的纵向延伸和与此相连接的燃料喷射阀(18)确定。
10.按照前面权利要求之一所述的夹紧元件，
其特征为，
阶梯环(19，22)的坡面(21，24)类似于锯齿构成。
11.燃料喷射装置，具有一个燃料分配器管(17)，具有用于将燃料直接喷入内燃机燃烧室内的燃料喷射阀(18)，这些燃料喷射阀通过连接管(25)与燃料分配器管(17)连接并且可插入内燃机缸盖(26)的容纳孔里，具有夹紧元件，夹紧元件至少部分地包围燃料喷射阀(18)并且具有一个借助一个阀压力面(20)靠置在燃料喷射阀(18)上的第一阶梯环(19)，
其特征为，
第一阶梯环(19)在其背向阀压力面(20)的一侧具有至少一个圆周坡面(21)，它与一个第二阶梯环(22)的一个相应的圆周坡面(24)啮合，第二阶梯环借助一个对应压力面(23)靠置在配置的燃料分配器管(17)的连接管(25)上，并且，坡面(21，24)这样配置，使第一阶梯环(19)和第二阶梯环(22)在相对旋转时被相互轴向压开。
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