CZ20023871A3 - Spojovací kus pro spojení palivového potrubí se vstřikovacím ventilem paliva - Google Patents

Description

Vynález se týká spojovacího kusu pro spojení palivového potrubí se vstřikovacím ventilem paliva, s první hrdlem, které je vložitelné do úložného otvoru v palivovém potrubí, a s prvním těsnicím elementem uspořádaným na tomto prvním hrdle.

Dosavadní stav techniky

Pro spojení vstřikovacího ventilu paliva s palivovým potrubím je v mnoha případech v důsledku polohové situace mezi vstřikovacím ventilem paliva a palivovým potrubím pro přívod paliva zapotřebí spojovacího kusu pro vyrovnání polohové tolerance. To se týká zejména spalovacích motorů s přímým vstřikováním paliva, které společným palivovým potrubím, označovaným jako Fuelrail, zásobují palivem více vstřikovacích ventilů paliva.

Ze spisu DE 1 95 35 665 Al je známé vstřikovací zařízení paliva vždy s jedním mezikusem pro každý vstřikovací ventil. Tento popsaný mezikus má dvě různé přípojky. Na jedné straně je tento mezikus opatřen hrdlem určeným pro vložení do otvoru palivového potrubí. Na protilehlém konci je v mezikusu proveden úložný otvor, do něhož se může vložit přípojná strana vstřikovacího ventilu paliva. Úložný otvor má přitom vnitřní geometrii, která je zejména shodná s otvorem v palivovém potrubí. Tímto způsobem působí mezikus jako prodloužení vstřikovacího ventilu paliva, respektive spojovacího

·· ·· hrdla palivového potrubí. Na vnější straně mezikusu je upraveno obvodové osazení, pomocí něhož může být mezikus prostřednictvím přídržné svorky spojen s palivovým potrubím a zajištěn proti vyklouznutí.

Utěsnění mezikusu je provedeno dvěma těsnicími elementy, které jsou obvykle provedeny jako O-kroužky. První těsnicí element, který slouží k utěsnění mezikusu vůči palivovému potrubí, je přitom uspořádán v drážce na hrdle mezikusu. Utěsnění mezi vstřikovacím ventilem paliva a mezikusem je naproti tomu provedeno druhým těsnicím elementem uspořádaným na vstřikovacím ventilu paliva.

Nevýhodou popsaného mezikusu je nutnost upevnit mezikus pomocí přídržné svorky na palivovém potrubí označovaném jako Fuelrail. To však vyžaduje nejen provedení další přídavné pracovní operace při montáži spalovacího motoru, nýbrž i provedení přídavných součástí. Při montáži je dále nevýhodné, že mezikus musí být vložen orientované.

Omezená pružnost přídržné svorky dále způsobí to, že při naklopení mezikusu relativně vůči palivovému potrubí je mezikus namáhán silou nerovnoměrně, takže může dojít ke stlačení těsnicího elementu a nakonec až k jeho vypadnutí.

Dále je nevýhodné, že je zapotřebí přídavné upínací příložky, která upevňuje vstřikovací ventil paliva v hlavě válců spalovacího motoru. Mezikus nemůže přenášet žádné axiální síly a v důsledku omezené pohyblivosti může vyrovnávat polohové tolerance jen omezeně. Zejména u dlouhého palivového potrubí označovaného jako Fuelrail mají výchylky teploty, k nimž může při provozu spalovacího motoru docházet, za následek poměrně velké délkové změny palivového potrubí, a proto mohou zejména u dlouhého palivového potrubí označovaného jako Fuelrail způsobit délkové změny přípojných hrdel, které nemohou být kompenzovány.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje spojovací kus pro spojení palivového potrubí se vstřikovacím ventilem paliva, s první hrdlem, které je vložitelné do úložného otvoru v palivovém potrubí, a s prvním těsnicím elementem uspořádaným na tomto prvním hrdle, podle vynálezu, jehož podstatou je, že spojovací kus má na konci protilehlém k prvnímu hrdlu druhé hrdlo, které je vložitelné do vybrání ve vstřikovacím ventilu paliva, a na němž je uspořádán druhý těsnicí element, přičemž mezi prvním hrdlem a druhým hrdlem je vytvořena radiálně rozšířená část, jejíž přechod do alespoň jednoho z obou hrdel je vytvořen jako první dosedací plocha, která při namontovaném spojovacím kusu dosedá na odpovídající plochu na jedné ze sousedních součástí:

Pomocí opatření uvedených ve vedlejších patentových nárocích jsou umožněna další výhodná provedení spojovacího kusu podle vynálezu.

Vytvoření alespoň jedné z obou ploch jako výseč kulové plochy umožňuje otáčení spojovacího kusu kolem definovaného středu otáčení. Mají-li obě dosedací plochy geometrii tvaru koule a leží-li středy geometrií tvaru koule v rovině těsnicích elementů, je výhodné zejména z toho vyplývající rovnoměrné zatížení těsnicích elementů při naklonění spojovacího kusu. Především pro periodicky se opakující zatížení, které nastává v důsledku prodloužení palivového potrubí způsobeného změnou teploty, je významné, že se zabrání předčasnému opotřebení těsnicích elementů.

• ··’ ·· ·· ·· ···· ···· · · · · ·· ·

Zvlášť výhodná je možnost přenášet pomocí spojovacího kusu na vstřikovací ventil paliva sílu, která zatlačuje vstřikovací ventil paliva do hlavy válců. Tímto způsobem je vstřikovací ventil paliva bez dalších upevňovacích elementů bezpečně v hlavě válců upevněn. Obvykle používané upínací příložky odpadají, čímž se kromě úspory materiálu dosáhne i úspor dalších obráběcích operací, například řezání závitu v hlavě válců pro přišroubování upínací příložky.

Vytvoření různých čelních ploch na straně palivového potrubí a vstřikovacího ventilu paliva umožňuje využití z toho vyplývající síly ke zvýšení přítlačného tlaku působícího na vstřikovací ventil paliva.

Při použití spojovacího kusu, jehož obě hrdla mají stejnou geometrii, je umožněna zvlášť jednoduchá montáž. Spojovací kus může být namontován libovolně. Tím odpadne potřebná orientace součásti jako přídavná pracovní operace před jejím vložením.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení zjednodušeně znázorněného spojovacího kusu podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje schematicky dílčí řez příkladným provedením spojovacího kusu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázorněn spojovací kus j_ podle vynálezu určený ke spojení neznázorněného vstřikovacího ventilu paliva s neznázorněným palivovým potrubím. Spojovací kus 1_ podle vynálezu sestává v podstatě ze tří částí. V axiálním směru jsou za

• 9 9	9 9 · ·	• ·	• A A A
9 9 9 9	9 9 9	• · *	A
9 9 9	9 9 9	• · · A
• 9 9 9 9	99 9999	• · · ·

sebou uspořádány první hrdlo 2_, radiálně rozšířená část 4 a druhé hrdlo 3_.

Radiální rozměr prvního hrdla 2. je směrem ke konci spojovacího kusu 1_ zmenšen a tvoří tak první osazení 11. Na tomto prvním osazení lije uspořádán první opěrný kroužek 9, jehož vnitřní radiální rozměr je menší než radiální rozměr prvního hrdla 2 na straně radiálně rozšířené části 4. Vnější radiální rozměr prvního opěrného kroužku 9 je naproti tomu větší než maximální radiální rozměr prvního hrdla 2. Vnější konec prvního hrdla 2. je vytvořen jako první nákružek 13, jehož vnější radiální rozměr s výhodou odpovídá vnějšímu radiálnímu rozměru prvního opěrného kroužku 9_. Radiální rozměry prvního nákružku 13 a prvního opěrného kroužku 9_ jsou přitom o tolik menší než vnitřní radiální rozměr úložného otvoru sousední součásti (například úložného hrdla palivového potrubí), že spojovací kus 1. může být vůči úložné součásti v určitém úhlu nakloriěn, aniž by první opěrný kroužek 9. nebo první· nákružek 13 dosedly na vnitřní stěnu sousední součásti.

V axiálním směru mají od sebe první nákružek 13 a první opěrný kroužek 9. odstup. Ve vzniklém meziprostoru je uspořádán první těsnicí element 7_. Jako první těsnicí element 7. může být například použit O-kroužek, jak je znázorněno na obr. 1. Velikost výšky a radiálního rozměru meziprostoru vytvořeného mezi prvním opěrným kroužkem 9. a prvním nákružkem 1 3 se zvolí podle jmenovité velikosti použitého O-kroužku.

Opačný konec spojovacího kusu 1_ má provedení, které odpovídá výše uvedenému popisu. Mezi druhým nákružkem 14, který je uspořádán na konci spojovacího kusu 1_, a druhým opěrným kroužkem 10, který dosedá na druhé osazení 12, je uspořádán druhý těsnicí element 8_. Radiálně vnější rozměry mají opět takovou velikost, že • · · · · · · · · · · · druhé hrdlo 3_ se může v úložném otvoru sousední součásti (například vstřikovacího ventilu paliva) naklánět o určitý úhel, aniž by druhým opěrným kroužkem 10 nebo druhým nákružkem 14 dosedlo na vnitřní stěnu úložného otvoru. Geometrie prvního hrdla 2_ a druhého hrdla 3_ je s výhodou identická, takže vznikne symetrický spojovací kus J_, jehož orientace při jeho vestavění nemusí být určitá.

Pro montáž opěrných kroužků 9_ a 10 může být spojovací kus 1_ proveden například jako víčedílný. Například první nákružek 13 a druhý nákružek 14 mohou být společně s částí prvního hrdla 2, popřípadě druhého hrdla 3_, provedeny jako jednotlivé součásti a po přiložení opěrných kroužků 9. a 10 mohou být do střední části spojovacího kusu 1_ zalisovány.

Opěrné kroužky 9_, 10 jsou například opatřeny zářezem a jejich vnější průměr je větší než průměr otvoru sousední součásti. V důsledku tohoto provedení se zářezem dosedají opěrné kroužky 9, 10 stále na vnějším průměru otvoru sousední součásti. Při správném dimenzování opěrných kroužků 9, 10 zůstává na vnitřním průměru stále mezera pro hrdla 2_, 3. spojovacího kusu 1_.

Jako přechod z prvního hrdla 2 do rozšířené části 4 je vytvořena první dosedací plocha 5_, jejíž geometrie odpovídá výseči kulové plochy. Střed této geometrie kulové plochy s prvním poloměrem Rl je například totožný s průsečíkem střední osy 18 spojovacího kusu 1_ a střední roviny 19 druhého těsnicího elementu 8_. Přechod druhého hrdla 3. do rozšířené části 4 je rovněž vytvořen jako výseč kuželové plochy, přičemž její střed je například totožný s průsečíkem střední osy 18 spojovacího kusu 1_ se střední rovinou 20 prvního těsnicího elementu 7. a tato kulová plocha má druhý poloměr R2.

• · · · · · • · · · < • · · « ·· ···· ··

U vestavěného spojovacího kusu 1_ se opírají obě dosedací plochy 5_ a 6 vždy o odpovídající plochu na palivovém potrubí a na vstřikovacím ventilu paliva. Proto je možno v axiálním směru působit silou z palivového potrubí na vstřikovací ventil paliva. Vstřikovací ventil paliva je tak spojovacím kusem 1_ upevněn v hlavě válců. Potřebné síly pro upevnění vstřikovacího ventilu paliva v hlavě válců jsou zachycovány na straně protilehlé ke vstřikovacímu ventilu paliva palivovým potrubím, které je upevněné na spalovacím motoru. Existují-li tolerance polohy, které mohou vzniknout v důsledku výroby, může se spojovací kus j_ mezi palivovým potrubím a vstřikovacím ventilem paliva naklánět. Přitom se spojovací kus J_ natáčí kolem obou středů dosedacích ploch 5 a 6 ve tvaru kulových ploch. Kulová geometrie obou dosedacích ploch 5_ a 6. přitom zajišťuje dále rovnoměrné vytvoření dosedacích ploch 5_ a 6. Poloměry RI a R2 obou dosedacích ploch 5_ a 6 se zvolí podle odpovídajících ploch na palivovém potrubí a vstřikovacím ventilu paliva.

Na obou koncích spojovacího kusu l_j^sou vytvořeny první čelní plocha 15 a druhá čelní plocha 1 6. Tyto obě čelní plochy 15 a 16 se mohou zvolit různě velké. Působí-li na tyto obě různě velké čelní plochy 15 a 16 tlak paliva, vznikne výsledná síla působící na spojovací kus 1_ ve směru k menší čelní ploše 15, 16. Tato výsledná síla může být využita ke zvýšení síly, kterou je vstřikovací ventil paliva upevněn v hlavě válců. Spojovací kus 1_ má vnitřní průchozí otvor 17 pro zajištění průtoku paliva z rozváděcího potrubí paliva do vstřikovacího ventilu paliva.

Claims (7)

1. Spojovací kus pro spojení palivového potrubí se vstřikovacím ventilem paliva, s první hrdlem (2), které je vložitelné do úložného otvoru v palivovém potrubí, a s prvním těsnicím elementem (7) uspořádaným na tomto prvním hrdle (2), vyznačující se tím, že spojovací kus (1) má na konci protilehlém k prvnímu hrdlu (2) druhé hrdlo (3), které je vložitelné do vybrání ve vstřikovacím ventilu paliva, a na němž je uspořádán druhý těsnicí element (8), přičemž mezi prvním hrdlem (2) a druhým hrdlem (3) je vytvořena radiálně rozšířená část (4), jejíž přechod do alespoň jednoho z obou hrdel (2, 3) je vytvořen jako první dosedací plocha (5, 6), která při namontovaném spojovacím kusu (1) dosedá na odpovídající plochu na jedné ze sousedních součástí.

2. Spojovací kus podle nároku 1, vyznačující se tím, že na obou přechodech radiálně rozšířené části (4) do prvního hrdla (2) a druhého hrdla (3) je vytvořena vždy dosedací plocha (5, 6), která při instalovaném spojovacím kusu (1) dosedá vždy na odpovídající plochu jak na vstřikovacím ventilu paliva, tak i na palivovém potrubí.

3. Spojovací kus podle nároku 2, vyznačující se tím, že geometrie alespoň jedné z obou dosedacích ploch (5, 6) je tvořena výsečí kulové plochy.

4. Spojovací kus podle nároku 3, vyznačující se tím, že střed alespoň jedné kulové geometrie je totožný s průsečíkem střední osy (18) spojovacího kusu (1) a střední roviny toho těsnicího elementu (7, 8), který leží na straně odvrácené od odpovídající dosedací plochy (6, 5).

• · · ·

5. Spojovací kus podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že oběma dosedacími plochami (6, 5) spojovacího kusu (1) může být v axiálním směru přenášena síla z palivového potrubí na vstřikovací ventil paliva.

6. Spojovací kus podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že čelní plochy (15, 16) prvního hrdla (2) a druhého hrdla (3) mají různě velké průřezy a spojovací kus (1) vytváří axiální sílu podle tlaku paliva a poměru čelních ploch (15, 16).

7. Spojovací kus podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že geometrie obou hrdel (2, 3) jsou totožné.