内燃发动机的燃料喷射系统的燃料轨组件和制造燃料轨组件的方法与流程

1.本公开涉及一种用于内燃发动机的燃料喷射系统的燃料轨组件，并且特别地但不排他地涉及一种用于结合在用于多缸内燃发动机的汽油燃料喷射(gdi)系统中的燃料轨组件。


背景技术：

2.燃料轨包括细长的燃料储存器。燃料通过高压燃料泵供给到燃料轨的燃料入口，并且用于将燃料供给到燃料喷射器以将燃料直接喷射到发动机的每个气缸中的燃料出口沿着燃料轨的长度间隔开。燃料轨通常是由诸如不锈钢的金属通常通过锻造、深拉或铣削形成的直管状燃料轨元件。
3.另外的部件，诸如燃料入口端口、燃料出口端口和安装支架，通常通过钎焊固定到管状元件上。喷射器杯可例如通过钎焊固定到每个出口端口，喷射器杯适于接收燃料喷射器，燃料通过该燃料喷射器喷射到相关的燃烧室中。
4.ep3470660a公开了一种用于在燃料轨的部件之间产生钎焊接头的方法的示例。然而，进一步的改进将是期望的。


技术实现要素：

5.根据本公开，提供了一种用于多缸内燃发动机的燃料喷射系统的燃料轨组件，该燃料轨组件具有燃料轨，该燃料轨包括细长的大致管状的主体，该主体形成燃料储存器，并且具有与其一体地形成的燃料入口端口和沿着燃料轨间隔开的多个燃料出口端口，其中每个出口端口包括适于接收燃料喷射器的燃料喷射器杯，该燃料喷射器杯通过连接装置定位在燃料轨上。
6.连接装置作为单独的部件被提供，其用于将燃料喷射器杯定位在燃料轨上，特别是将喷射器杯定位在出口端口上。连接装置可用于在燃料喷射器杯和同样可移动的出口端口之间形成机械连接，例如弹性连接。在进行钎焊以将喷射器杯永久地附接到燃料轨上并形成燃料轨组件之前，连接装置可用于将燃料喷射器杯初始地且暂时地定位在燃料轨上。
7.连接装置可用于在将喷射器杯牢固地固定到燃料轨的最终钎焊过程之前提供主油道和杯之间的暂时或可调节连接以用于运输和处理。连接装置可以代替其他附接方法（诸如点焊）被使用，点焊可以用于在最终钎焊之前利用暂时点焊将喷射器杯焊接在燃料轨上的适当位置，但是其并不总是适合的。例如，如果被焊接的部件的厚度太小或者两个部件的相对厚度太不同，或者材料不适于焊接，则点焊可能是不合适的。此外，与焊接连接相反，连接装置允许两个部件的拆卸和再加工。
8.在一些实施例中，燃料喷射器杯一体地结合在出口端口中，例如钎焊到出口端口。
9.在一些实施例中，连接装置具有通孔，该通孔形成燃料轨和喷射器杯之间的燃料通道的一部分。
10.在一些实施例中，连接装置包括具有适于接合喷射器杯的内表面的周边凸缘的主体，主体在安装状态下突出到燃料轨中。主体的与周边凸缘相对的端部具有多个弹性指状物，其被向外偏置成与燃料轨接合，从而保持连接装置与燃料轨弹性接触。该连接装置可以被认为具有与燃料轨的卡扣连接。
11.这样，燃料喷射器杯固定到燃料轨以便运输，但是其相对于燃料轨的精确位置可以在最终钎焊阶段之前调节，而不损坏任何部件。
12.弹性指状物可与出口端口的内壁弹性接触，或者与由燃料轨形成的主油道的内壁弹性接触。
13.在一些实施例中，连接装置的主体是大致圆柱形主体。在一些实施例中，连接装置的主体具有截头圆锥形状。
14.在另一实施例中，连接装置包括具有适于接合喷射器杯的内表面的周边凸缘的大致圆柱形的主体，该大致圆柱形的主体在安装状态下突出到燃料轨中，其中连接装置的与凸缘相对的端部被形成或永久变形，以牢固地接合燃料轨的内表面，例如主油道的内表面。
15.连接装置不限于与喷射器杯和出口端口一起使用，并且还可用于将燃料轨的其他子部件相对于彼此定位在一起，所述子部件例如入口端口或传感器和燃料轨。
16.通过使用这种形成的联接装置，两个部件可以在它们的最终位置固定在一起，以便运输到最终的钎焊站。
17.本公开还提供了一种用于内燃发动机的燃料喷射系统的燃料轨组件的连接装置，用于固定燃料轨组件的两个子部件。在一些实施例中，所述子部件中的一者包括燃料轨，并且另一个子部件具有与燃料轨流体连通的燃料通道。
18.本公开还提供一种制造用于内燃发动机的燃料喷射系统的燃料轨组件的方法，用于固定燃料轨组件的两个子部件，所述子部件中的一个子部件可以包括燃料轨，而另一个子部件可以具有与燃料轨流体连通的燃料通道。另一子部件可以包括喷射器杯。
19.该方法包括：在两个子部件之间提供连接装置；用连接装置定位和固定两个子部件，以将两个子部件相对于彼此固定，例如在它们的最终操作位置；并且然后形成子部件之间的燃料通道的防流体泄漏密封。
20.该方法使得两个子部件能够固定在一起以形成中间产品，该中间产品能够在稍后的阶段进一步制造以将两个子部件接合在一起，特别是例如通过钎焊在两个子部件之间形成防流体泄漏密封。不使用诸如点焊的接合方法，从而避免了由于该接合技术而导致的一个或多个子部件的任何变形。因此，本文所述的方法可用于薄壁部件，这些薄壁部件更容易变形，或者甚至根据材料通过点焊而熔化。使用附加的单独连接装置还使得能够控制和设定两个子部件之间的竖直位移。这在例如控制和设定钎焊缝的宽度方面可能是有用的。
21.防流体泄漏密封可以通过钎焊技术形成。可以使用钎焊环或钎焊膏。
22.在一些实施例中，连接装置由塑料材料形成，在所述进一步的步骤中，塑料材料熔化。在这些实施例中，包括一个或多个钎焊缝的最终燃料轨组件可以不包括连接装置。
23.在一些实施例中，连接装置由在用于形成防流体泄漏密封的温度（例如典型的钎焊温度）下热稳定的材料制成，并且存在于最终的燃料轨组件中。
24.在一些实施例中，子部件中的一者包括燃料轨，而另一个子部件是喷射器杯。在其他实施例中，子部件中的一者包括燃料轨的出口端口，而另一个子部件是喷射器杯。
25.在一些实施例中，连接装置包括通孔，该通孔形成燃料轨和例如喷射器杯的其他子部件之间的燃料通道的一部分。连接装置，特别是连接装置的限定通孔的壁，防止钎焊材料进入燃料通道。该实施例使得通孔和燃料通道的直径能够小于燃料轨中的孔的直径，子部件装配和结合到该燃料轨中。这在提供燃料轨和其他子部件之间的接合的机械加强方面可能是有用的以及这可以用于提供较小直径的燃料通道，因为较小直径的燃料通道通过钎焊被填充的风险由于介入的连接装置而降低。
26.在一些实施例中，连接装置包括大致圆柱形的主体，该主体在第一端处具有周边凸缘，并且在第二端处具有多个弹性指状物，第二端与第一端相对。连接装置插入到喷射器杯和燃料轨中，使得周边凸缘接合喷射器杯的内表面，大致圆柱形的主体突出到燃料轨中，并且多个弹性指状物向外偏置成与燃料轨接合，以保持连接装置与燃料轨弹性接触。弹性指状物可以被认为在连接装置和燃料轨之间提供卡扣连接。该实施例对于将子部件附接到燃料轨特别简单。
27.在一些实施例中，连接装置包括大致圆柱形的主体，该主体在第一端处具有周边凸缘并且具有与凸缘相对的第二端。连接装置插入到喷射器杯内和燃料轨内，使得在安装状态下凸缘接合喷射器杯的内表面并且大致圆柱形的主体突出到燃料轨内。连接装置的第二端变形以将连接装置和喷射器杯接合到燃料轨的内表面。该实施例可用于提供更牢固的连接，因为第二端的变形可防止连接装置改变位置以及甚至脱落。在一些实施例中，在未变形状态下，连接装置是锥体。
28.在一些实施例中，多个槽从连接装置的第二端轴向延伸，以形成围绕连接装置的周边设置的多个周边部件。这些多个部件可以是可变形的，即弹性的以形成卡扣配合连接，或者是永久变形的，例如通过使用从第一端插入通孔中的工具，以与燃料轨的内表面接合。
附图说明
29.现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的实施例，在附图中：图1公开了位于喷射器杯和燃料轨之间的连接装置的侧视图和截面图，图2a示出了图1的截面图的放大图，图2b和图2c示出了图1的联接装置的透视图，图3示出了将喷射器杯固定到燃料轨的成形装置的截面图，图4示出了部分形成的连接装置，其准备在安装之前插入喷射器杯中，图5示出了连接装置在其变形形状下的两个视图，图6示出了通过弹性变形而固定就位的连接装置的替代布置，图7示出了通过弹性变形而固定就位的连接装置的替代布置。
具体实施方式
30.现在参考图1，示出了燃料轨组件2的部分，其包括燃料轨4、燃料入口6和固定支架8，燃料轨组件通过该固定支架固定到内燃发动机。图1示出了侧视图、俯视图和沿线a
‑
a的截面图。
31.燃料轨4具有出口通道或端口12，喷射器杯10连接到该出口通道或端口，以提供从燃料轨4中的燃料体积到喷射器杯10并因此到位于燃料喷射器杯10中的燃料喷射器(未示
出)的燃料流动通道。
32.连接装置14位于燃料轨4和喷射器杯10之间，以将喷射器杯10固定到燃料轨4，连接装置14具有形成通过出口端口12的燃料通道的一部分的通流孔。
33.连接装置14形成联接件，用于在将喷射器杯10和燃料轨4的组件传输到另一工作站之前将喷射器杯10固定到燃料轨4处于其最终位置，以便将喷射器杯10钎焊到燃料轨4，从而在燃料轨4和喷射器杯10之间提供能够承受燃料轨4中的高压的防流体泄漏密封连接。
34.现在参考图2a、图2b和图2c，更详细地示出了图1中的连接装置14。该连接装置14可由不锈钢形成，并可通过冲压或深拉操作形成。在一些实施例中，连接装置14由塑料形成。连接装置14具有主体28，该主体为大致圆柱形并且具有形成燃料流动通道的一部分的孔。连接装置14具有在主体28的第一端处的凸缘18和在主体28的第二相对端处的多个指状物20。
35.在操作中，连接装置14插入喷射器杯10中，直到周边凸缘18邻接喷射器杯10的内表面。在其远离凸缘18的另一端处，连接装置14具有四个直立的弹性指状物20，它们围绕装置14的周边等距离地设置。指状物20形成为如图2a和图2b所示的那样向外倾斜，特别是包括大于燃料轨中的孔22的直径的直径。当喷射器杯10被提供到燃料轨4时，随着连接件被推动通过燃料轨4中的燃料通道孔22，弹性指状物20弹性地向内移动。当指状物20在燃料孔22与燃料轨4的内部之间的接合处进入燃料轨时，指状物20的弹性偏压将指状物向外推向倾斜位置以接合燃料孔22的出口，从而确保喷射器杯10保持在与燃料轨4保持接触的位置中。
36.现在参考图3，示出了一替代实施例，其中相同的部件具有相同的附图标记，其中当喷射器杯10固定到燃料轨4上时，连接装置14永久变形。图3示出了侧视图、俯视图和沿线a
‑
a的截面图。
37.如图3中所示，连接装置14是大致圆柱形的主体，其具有形成燃料通道16的一部分的通孔。在其第一下端处，连接装置具有周边凸缘18，当所述连接装置插入喷射器杯10中时，该周边凸缘适于接合喷射器杯10的内表面。在该实施例中，连接装置14的另一第二端具有四个槽26，它们轴向延伸以提供四个等距设置的周边部分26。
38.当完全插入并且喷射器杯10被提供到燃料轨4时，连接装置的圆柱形部分通过燃料通道孔22进入燃料轨4。在该实施例中，在安装状态下，四个等距设置的周边部分26向外翻转以接合燃料轨4的内表面，如图3中所示，以将喷射器杯10固定到燃料轨4。周边部分26永久变形以接合燃料轨4的内表面。
39.如图4中所示，根据另一实施例的连接装置14示出为处于部分成形状态，其中周边凸缘18形成在下端上。在该实施例中，连接装置14的主体28是略微截头圆锥形的，具有从其上部第二自由端轴向向下延伸的四个槽24。图5示出了连接装置14在安装和变形位置的两个透视图，其中周边部分26向外弯曲以接合燃料轨4的内表面。槽24和所形成的四个周边部分26的设置极大地方便了周边部分26的端部在燃料轨4的内表面上的形成以及它们与燃料轨4的内表面的接合。
40.图6和图7示出了根据另一实施例的连接装置14。图6示出了连接装置14的侧视图、俯视图和沿线c
‑
c的截面图，并且图7示出了连接装置14的放大截面图和两个透视图。在该实施例中，连接装置14具有截头圆锥主体28，该截头圆锥主体在第一端处具有凸缘18，并且在相对的第二端处具有多个指状物20。指状物20围绕截头圆锥主体28的较小端等距离地间
隔开并向外延伸，使得连接装置14具有较窄的部分或腰部。在该实施例中，指状物20的尖端与燃料轨4的内表面接合，以在连接装置14和燃料轨4之间以及喷射器杯10和燃料轨4之间提供弹性连接。周边凸缘18与喷射器杯10的内表面接合，其中连接装置的其余部分进入燃料轨4的内部。指状物20以与参考图1和图2描述的实施例类似的方式弹性变形，使得连接装置14的指状物20与燃料轨4的内表面接合，以将喷射器杯10和燃料轨4固定在一起。
41.在该实施例中，连接装置14具有通孔16，其形状被设计成影响流体流入喷射器杯10中，以帮助减弱流体流入喷射器杯的振荡。
42.本公开示出了用于固定两个燃料轨子部件的连接装置，其中，部件通过弹性的卡扣作用或通过成形装置固定在一起，该成形装置将两个部件刚性地固定在一起。连接装置可以由金属（例如不锈钢）或塑料材料形成，塑料材料可以在最终的钎焊步骤中熔化掉。当由金属形成时，连接装置可以通过压制或拉拔操作分阶段形成，在所述压制或拉拔操作中形成主体，由此主体可以具有基本的圆柱形轮廓，并且当装置组装到燃料轨时执行形成连接的最后阶段。在进一步的改进中，喷射器杯和燃料轨之间的间隙可通过连接装置控制，以设定最佳钎焊工艺的最佳值。
43.所述成形装置的优点在于，在将组件运输到最终的钎焊站之前，可精确地控制喷射器杯相对于燃料轨的定位。通过使用弹性指状物，喷射器杯可以相对于燃料轨运输稍微移动，但是这种调节可以在最终的钎焊步骤之前进行校正。使用弹性指状物的优点在于，例如，如果喷射器杯在运输过程中损坏，则可相对容易地移除杯和连接装置以便修理。
44.当两个部件的接合是通过弹性卡扣作用进行时，接合力可以类似地通过弹性指状物的尺寸和厚度来调节，连接装置的部件可以例如通过借助于孔或槽来去除材料以增加部件的弹性来改变。通过连接装置的流体通道的轮廓可以沿其长度变化，以控制或抑制燃料压力的振荡。
45.燃料轨组件可包括以下特征：
●
两个燃料轨子部件之间的联接，两个燃料轨子部件例如附图中所示的主油道（main gallery）和喷射器杯，但也用于其他部件，诸如例如具有包括变形和切割元件的卡扣或成形装置的杯适配器；
●
在成形装置的情况下，变形可以分为两个步骤：第一个是在组装之前，从简单成形的元件（诸如具有孔的平盘）到具有平坦基部的锥形元件，该平坦基部具有一些可选的切口，如图4中所示，并且第二个是在组装之后，从锥形元件到最终成形的形状，如图5中所示；
●
可变形元件的数量和尺寸可以是任意的，这取决于应用和组装或拆卸所需的力；
●
喷射器杯和主油道之间的间隙可通过连接装置高度来控制，以设定最佳值，以便具有最佳钎焊工艺；
●
连接装置的厚度可以根据插入和拆卸力的要求而变化，厚度越大，力越大；
●
也可以通过对可变形部分设置更大或更小的弯曲角度来改变可变形元件的行为；
●
卡扣或成形元件不仅可以具有将部件保持在一起的目的，而且可以具有在操作条件下承担部分应力的结构任务；
●
连接卡扣装置的中心圆柱形部分可以改变，例如通过孔或槽来去除材料以增加
部件的弹性；
●
卡扣装置可在中部包含较小直径的区域或孔口，因此包括压力振荡减少的益处；在成形元件的情况下，孔口装置仅能通过例如压配合或焊接作为单独的部件后来被添加；
●
图中示出了在两个平坦表面之间的卡扣和成形装置，但是相同的构思可以应用于弯曲表面的情况和存在内部钎焊环而不是外部钎焊膏的情况；
●
连接装置的材料也可以改变，例如，其可以是有助于燃料轨的最终结构阻力的不锈钢，或者如果不被需要因而在钎焊过程期间以这种方式消失，则可以是塑料材料；
●
在成形装置的情况下，由于在变形期间在孔的圆柱形表面上施加向外的力，所以存在喷射器杯孔相对于主油道孔自动定心的可能性。