CN206309517U - 用于燃料喷射器的衬垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于燃料喷射器的衬垫，其包括：具有开口、第一表面和第二表面的环形管，其中第二表面与环形管的第一表面相对设置；以及将第一表面与第二表面连接的内部部分和外部部分。内部部分和外部部分包括柔性材料，并与经由环形管的开口填充在环形管内的流体相互作用。

Description

用于燃料喷射器的衬垫

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月18日提交的德国专利申请102016220395.9的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃料喷射器的衬垫。

背景技术

通常，铜制垫圈可有各种预定厚度，例如1.0毫米、1.5毫米或2.0毫米。即，垫圈的垂直范围是预定的，且其高度或厚度分别不可调节或不可改变。

燃料喷射系统具有这种垫圈对于发动机的燃烧室内的燃烧至关重要。在车辆的燃烧室内，喷射器喷嘴位置，主要指孔，与活塞碗布局的相关性是洁净燃烧的主要驱动力。

带有其喷嘴的喷射器通过使用布置在该喷射器的底端处的垫圈被安装到喷射器孔中。喷射器喷嘴的尖端延伸到具有突出部的燃烧室中，其中突出部由所应用的垫圈的厚度预先确定。垫圈必须将喷射器分别密封到燃烧室或气缸盖。因此，垫圈必须是油密性的和气密性的。

如上所述，传统的垫圈可仅具有不同的厚度。因而，喷射器喷嘴位置可相对于活塞碗布局调整仅一次。

换言之，可以为发动机的相应的燃烧室校准垫圈厚度，其中垫圈的厚度不能改变而是恒定的。因此，在最大功率和最小功率以及高速和低档速度下使用的典型垫圈在其高度上是不可变的。从而，存在燃烧室操作期间喷射器位置或喷射器喷嘴位置对于每个发动机模式均固定不变的问题。

相应地，为找到关于排放特别是颗粒物排放和燃料消耗的用于不同发动机操作模式的最佳垫圈厚度，已经进行了研究。

因此，需要开发用于喷射器系统的诸如衬垫的垫圈，以在燃料喷射系统操作期间容易地适应喷射器和喷射器喷嘴的可变位置。

因此，需要一种衬垫，其能自行适应一系列的喷射器位置，从而使喷射器系统可在其最佳模式下操作且同时是油密性的和气密性的，即，衬垫包括在操作期间在喷射器和喷射器喷嘴的每个位置中对油和气的紧密性和密封性。换言之，需要垂直可调节的衬垫，其中衬垫能够是油密性的和气密性的，并且喷射器喷嘴的尖端可以可变地延伸到燃烧室中，即，尖端的突出部可在垂直可调节的衬垫的范围内变化。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，一种用于燃料喷射器的衬垫包括：具有开口、第一表面和第二表面的环形管，其中第二表面与环形管的第一表面相对定位；将第一表面与第二表面连接的内部部分和外部部分。内部部分和外部部分包括柔性材料，并与经由环形管的开口填充在环形管内的流体相互作用。

环形管可包括中空部并可以是环形的。第一表面和第二表面可以是平滑的，使得能以气密和油密的方式容易地实现喷射器系统的相应部件的安装。

内部部分和外部部分可以是环形管的侧面。在环形管内形成的中空部可以被第一表面和第二表面以及内部部分和外部部分环绕。换言之，环形管的开口可部分地布置在衬垫的外部部分中。开口可设置成利用流体填充环形管的中空部。

内部部分和外部部分可包括柔性材料，并可与经由环形管的开口填充在环形管内的流体相互作用。

环形管可完全充满流体。此外，第一表面和第二表面可包括柔性材料，其中可以通过例如喷射器和气缸盖的燃料喷射器的相应部件防止第一表面和第二表面的可逆变形。柔性材料的厚度可根据其在柔性衬垫内的功能而变化。

环形管可具有封闭的形状，且流体可经由开口进入或离开环形管，使得环形管内的流体压力恒定。

由于恒定的流体压力，衬垫的柔性材料在操作期间在负载之后恢复到其初始形状。即，因为衬垫在负载情况之后趋向于恢复其初始形状，所以当存在负载时，在负载后流体经由开口进入环形管。因此，衬垫的形状是可逆的，并且衬垫的形状分别取决于喷射器或喷射器喷嘴的位置。

流体可在发动机起动时进入环形管。

在发动机起动时，环形管可完全充满流体，以防止衬垫破裂或保护衬垫免于破裂。

环形管可经由开口与恒压源连接。

在燃料喷射器操作期间，环形管内的流体压力恒定。通过恒压源，可容易地管理恒定的流体压力。恒压源可以是流体泵。

流体可以是油。

在汽车的燃烧发动机内可容易地供应油。因此，所描述的衬垫可容易地集成在燃烧发动机的燃料喷射器中。油可以恒定的油压均匀地分布在环形管内。

开口可设置在衬垫的外部部分中。

衬垫的外部部分与衬垫的内部部分相对设置。因此，流体泵或油泵可容易地连接到衬垫。

第一表面可部分地安装至喷射器，且第二表面部分地安装至气缸盖。

换言之，因为第一表面和第二表面彼此平行或具有平面，所以衬垫可容易地布置在燃料喷射器中。因而，衬垫是油密性的和气密性的。即，衬垫对于任何调节后的喷射器位置密封燃烧室。第一表面和第二表面分别特别地与喷射器或气缸盖齐平。

内部部分可至少部分地包括喷射器喷嘴引导件。

喷射器喷嘴引导件可额外地防止衬垫破裂或保护衬垫免于破裂。此外，因为喷射器喷嘴引导件，喷射器喷嘴或喷射器喷嘴的尖端可容易地插入或塞入衬垫中。

柔性材料可以是弹簧钢。

弹簧钢是具有非常高屈服强度的低合金中碳钢或高碳钢。即使衬垫显著偏转或扭转，这仍允许衬垫恢复到其初始或原始形状。弹簧钢也可进行淬火和回火，以满足特定应用的要求。

内部部分和外部部分可在衬垫的垂直范围的垂直方向上部分地可逆地变形。

这里，术语“垂直范围”指衬垫的厚度。内部部分和外部部分大体上在相反的方向上变形，其中内部部分的变形方向可通过喷射器喷嘴的形状预先确定。

内部部分的厚度可部分地不同于外部部分的厚度。

通过改变内部部分或外部部分的厚度，可容易地调整衬垫的环形管的变形。内部部分和外部部分的厚度可垂直于垂直范围或喷射器运动方向。另一方面，当内部部分和外部部分具有基本相同的厚度时，可同时实现负载期间内部部分和外部部分的变形。

本实用新型的示例性实施例提供了用于燃料喷射器的柔性衬垫，其中衬垫支持燃料喷射器的各种位置，并同时是油密性的和气密性的。由于流体，当喷射器在发动机操作期间到达其最高位置时，衬垫恢复到其初始形状。

因此，可通过此处描述的衬垫提供优化的喷射器位置和优化的喷射器喷嘴位置。因而，基于此处描述的衬垫，可优化发动机整机效率，这尤其可引起燃料消耗减少以及发动机排放减少。

此外，内部部分可以另外允许减小衬垫的高度，其中喷射器喷嘴引导件可限制衬垫的最小高度。即，通过喷射器喷嘴引导件，可预先限定此处描述的衬垫的最小厚度。

预期的调整范围可达2毫米。通过改变喷射器力或负载，喷射器的任何位置都能通过衬垫可变地调节，例如0.5毫米至2.0毫米。当喷射器的负载高于衬垫的环形管内的流体的恒定压力时，衬垫还可以保持在喷射器的特定位置上。

附图说明

图1是传统垫圈的示意图。

图2是根据本实用新型的示例性实施例的衬垫的示意图。

图3A和图3B是根据本实用新型的示例性实施例的处于其初始形状和负载下的衬垫的示意性横截面图。

图4是根据本实用新型的示例性实施例的示意性横截面图。

图5是根据本实用新型的示例性实施例的具有衬垫的燃料喷射系统的示意性横截面图。

除非另有说明，否则附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

图1示出了传统垫圈的示意图。

参照图1，传统的垫圈W1具有预定的厚度或垂直范围D5。垫圈的厚度可以为1.0毫米、1.5毫米或2.0毫米。垫圈W1的厚度相对于喷射器位置不可调节或不可变。即，喷射器喷嘴的突出部或喷射器喷嘴的尖端的突出部是预先限定的。因而，由于垫圈具有固定的垂直范围或厚度D5，所以具有垫圈W1的燃烧发动机不能根据喷射器喷嘴的位置被有效驱动。垫圈W1通常由铜制成。

图2示出了根据本实用新型的示例性实施例的衬垫的示意图。图3A和图3B示出了根据本实用新型的示例性实施例的处于其初始形状和负载下的衬垫的示意性横截面图。

参照图2-3B，用于燃料喷射器110(见图5)的衬垫100包括具有开口20、第一表面11和第二表面12的环形管10。第二表面12与环形管10的第一表面11相对定位。环形管10可以是中空的并可呈环形。第一表面11和第二表面12可彼此平行，从而能以油密性方式容易地实现喷射器系统110的相应部件的安装。

衬垫100还包括内部部分13和外部部分14，其中衬垫100的内部部分13和外部部分14将第一表面11与第二表面12连接。内部部分13和外部部分14包括柔性材料7，并与经由环形管10的开口20填充在环形管10内的流体30(参照图4)相互作用。

开口20可连接到恒压源(未示出)，诸如流体泵或油泵。恒压源允许环形管10内的流体30的压力在燃料喷射器110操作期间恒定。通过例如流体泵的恒压源，可容易地管理恒定的流体压力。换言之，流体30均匀地分布在衬垫100内。在本实用新型的示例性实施例中，流体30可以是油。开口20布置在衬垫100的外部部分14上。衬垫可由例如X7CrNiAl177K+A(DIN 17224)或55Cr3(DIN 17221)的弹簧钢制成。参照示出了处于其初始状态的衬垫100的图3A，在发动机起动时，因为例如油的流体30进入衬垫100的环形管10中，所以可获得初始状态。环形管10可在发动机起动时完全充满流体，以防止衬垫破裂或保护衬垫免于破裂。

图3B示出了根据本实用新型的示例性实施例的衬垫处于负载下的情况。如在图3B中可看到的，内部部分13和外部部分14至少部分地相对于衬垫100的垂直范围V1倾斜地可逆地变形。衬垫100的垂直范围V1平行于喷射器运动方向M1。内部部分13和外部部分14大体上在相反的方向上变形。内部部分13的变形方向可通过喷射器喷嘴N1的形状来预先确定。图4示出了根据本实用新型的示例性实施例的示意性横截面图。

参照图4，喷射器喷嘴引导件15可布置在内部部分13的可逆变形区域(13')上方。此处，数字标记30表示均匀分布的油。在恒定的油压水平下，对于喷射器40的运动，可保持恒定的反压力。第一表面11可至少部分地安装在燃料喷射器110的喷射器40上，第二表面12可至少部分地安装在燃料喷射器110的气缸盖50上。内部部分13的厚度D1可至少部分地不同于外部部分14的厚度D2(参照图3A)。通过改变厚度D1或D2，可容易地调整衬垫100的环形管10的变形。厚度D1和D2可垂直于垂直范围V1或喷射器运动方向M1。另一方面，当内部部分13和外部部分14具有基本相同的厚度D1、D2时，可同时实现负载期间内部部分13和外部部分14的变形。

图5示出了根据本实用新型的示例性实施例的具有衬垫的燃料喷射系统的示意性横截面图。

图5示出了具有喷射器表面41的喷射器40和具有气缸盖表面51的气缸盖50。衬垫100可设置在喷射器表面41和气缸盖表面51之间，其中喷射器表面41和气缸盖表面51彼此面对。喷射器喷嘴N1或喷射器喷嘴的尖端T1设置或插入在衬垫100中。喷射器喷嘴N1可与喷射器喷嘴引导件15接触。

相应地，尽管在此已结合车辆描述了上述衬垫，但对于本领域技术人员来说，清楚且毫无疑义地理解的是，此处描述的衬垫可应用于包括基于喷射器系统的燃烧发动机的各种对象。

Claims (13)

1.一种用于燃料喷射器的衬垫，其特征在于，包括：

环形管，其具有开口、第一表面和第二表面，所述环形管的第二表面与所述环形管的第一表面相对设置；以及

内部部分和外部部分，所述内部部分和所述外部部分中的每个将所述第一表面与所述第二表面连接，

其中，所述内部部分和所述外部部分包括柔性材料，并与经由所述环形管的开口填充在所述环形管内的流体相互作用。

2.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述环形管具有封闭形状，并且所述流体经由所述开口进入或离开所述环形管，使得所述环形管内的所述流体的压力是恒定的。

3.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述流体在发动机起动时进入所述环形管。

4.根据权利要求2所述的衬垫，其特征在于，所述流体在发动机起动时进入所述环形管。

5.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述环形管通过所述开口与恒压源连接。

6.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述流体是油。

7.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述开口形成在所述衬垫的外部部分上。

8.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述第一表面部分地安装在喷射器上，且所述第二表面部分地安装在气缸盖上。

9.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述内部部分至少部分地包括喷射器喷嘴引导件。

10.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述柔性材料是弹簧钢。

11.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述内部部分和所述外部部分在所述衬垫的垂直范围的垂直方向上部分地可逆地变形。

12.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述内部部分的厚度与所述外部部分的厚度不同。

13.根据权利要求11所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫的垂直范围是所述衬垫的厚度。