CN112901385A - 燃油分配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃油分配器(1)，其具有用于容纳处于压力下的燃油的蓄压管(2)，该蓄压管(2)具有带有纵向空腔(10)的锻造的基体(6)。在基体(6)上材料一致地一体构造有至少一个连接法兰(6)。所述连接法兰(7)具有喷油器接口(4)，该喷油器接口具有通往纵向空腔(10)的连接通道(12)。喷油器容纳部(14接合在喷油器接口(4)上。所述喷油器容纳部(14)是一体的深冲部件或一体的挤压部件或一体的车铣部件并且与喷油器接口(4)通过相对于燃油密封的接合、尤其是通过钎焊技术连接。

Description

燃油分配器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分中的特征的燃油分配器。

背景技术

所谓的共轨喷射(也称为存储式喷射)是用于内燃机的喷射***，在其中高压泵将燃油置于高压水平。这种处于高压下的燃油填充管路***，该管路***在发动机运行时始终处于压力之下。术语“共轨”在此是指一个共用的分配管。该分配管形成高压燃油存储器，在其上连接用于向气缸供应燃油的喷嘴或喷油器。因此，分配管也称为蓄压管。

原则上已知两种主要的高压燃油分配器结构。它们要么构造为钎焊组件，要么构造为由实心材料锻造而成的燃油分配器。

钎焊组件通常具有蓄压管，在该蓄压管上钎焊功能元件、如保持器和喷油器容纳部。管路接口和传感器适配器也是如此。管端设有端盖或接管，其封闭蓄压管。钎焊组件主要由不锈钢制成并在隧道式炉中用铜焊料钎焊，由此封闭安装间隙。针对存储式喷射***中增加的压力，钎焊组件越来越难以满足耐用性的要求。许多部件必须根据形状和位置定位在蓄压器上，以致有时很难维持所需的公差。单个部件也相对昂贵，因此经济地制造钎焊的燃油分配器变得越来越困难。

在锻造的燃油分配器中，蓄压管具有锻造的基体。对该基体进行机械加工并设置纵向孔。对一体锻造出的功能区域进行机械再加工，使得可在发动机上进行安装并且可适配喷油器、管路和传感器。锻造的燃油分配器在其设计方面受到锻造工艺的限制。锻造毛坯的复杂加工以及加工中的毛刺形成导致很多不创造价值的后续工序。

DE29521402 U1描述了一种燃油分配器，在其中蓄压管通过锻造成形，其具有通过锻造技术成形的接管和固定元件。这些固定元件形成固定孔眼形式的连接件，其具有通过钻孔制成的通孔。

WO2017/153460 A1公开了一种蓄压管形式的承受内部压力的构件及其制造方法。蓄压管具有基体，该基体带有纵向空腔的和用于连接流体元件、如燃油管路的连接法兰。

在DE102015212868 A1中还公开了一种具有锻造的蓄压管的燃油分配器。那里的基体具有一个空腔和至少一个带有孔的分支，所述孔穿过分支延伸到基体的空腔中。共轨喷射***的相应喷射***可设置在所述一个或多个分支上。在分支的孔中***单独的嵌件，其具有节流孔。

现有技术还包括由DE202017101954 U1公开的具有锻造的蓄压管的燃油分配器。蓄压管具有成形区域，该成形区域设置用于与旋紧元件连接。旋紧元件尤其是旋紧套筒，通过该旋紧套筒燃油从蓄压管的中央通道传输到各个燃烧室。

发明内容

在现有技术的基础上，本发明所基于的任务在于提供一种在制造技术方面有利的且构件改进的燃油分配器。

所述任务在根据权利要求1的燃油分配器中得以解决。

根据本发明的燃油分配器的有利实施方式和扩展方案是从属权利要求的技术方案。

根据本发明的燃油分配器具有用于容纳处于压力下的燃油的蓄压管。该蓄压管具有带有纵向空腔的锻造的基体。在基体上通过锻造技术材料一致地一体构造有至少一个连接法兰。所述连接法兰具有喷油器接口，该喷油器接口具有通向纵向空腔的连接通道。喷油器容纳部接合在喷油器接口上。所述喷油器容纳部用于容纳安装在气缸排中的喷油器的连接区段。在此，喷油器容纳部搭接喷油器的连接区段。

根据本发明，所述喷油器容纳部是一体的深冲部件或一体的挤压部件或一体的车铣部件。喷油器容纳部与喷油器接口通过相对于燃油密封的接合而连接。喷油器容纳部可在使用少量材料的情况下借助少许机械加工或甚至无需机械加工低成本地实现为深冲部件或挤压部件、尤其是冷挤压部件。提供了一种在生产技术方面有利的且构件改进的燃油分配器。本发明结合了组合式的燃油分配器和锻造的燃油分配器的优点。

喷油器容纳部是旋转对称的。特别优选喷油器容纳部是一体的深冲部件。这通过对金属板坯进行拉压成型制成。喷油器容纳部以此方式被制造为在一侧或两侧敞开的中空体。如果喷油器容纳部被制造为在一侧敞开且具有封闭底部的中空体，则通过切削或冲压技术在底部中形成用于燃油通过的开口。通过深冲技术制造的、具有两侧开口的中空体的喷油器容纳部在发动机侧、即在背离喷油器接口的端部上具有环绕的凸缘。中空体的朝向喷油器接口的端部构造为***或套接区段。***区段可***到喷油器接口的圆形容纳部开口中。套接区段可插套到喷油器接口的连接榫头上。

挤压技术制造的喷油器容纳部通过毛坯或半成品的压力成型制造而成。尤其是喷油器容纳部通过冷成型被制造为挤压部件。

喷油器容纳部也可以是车铣部件。车铣是将车削和铣削的加工方法结合在一起的切削方法。

燃油分配器的蓄压管具有锻造的管状基体。在本发明的范围中，管状基体应理解为细长的中空体，然而其无论在内部空间还是在外圆周方面都未被限定为圆状或圆形横截面。但由于纵向空腔通常通过深孔钻孔或盲孔钻孔形成，因而纵向空腔中的圆形内部横截面是优选的。

喷油器接口与纵向空腔之间的燃油传输连接通过连接通道建立。连接通道可沿喷油器容纳部的纵向轴线延伸。连接通道也可横向于喷油器容纳部的纵向轴线延伸。

为了将喷油器容纳部安装或接合在喷油器接口上或中，有利的是预固定喷油器容纳部。这可通过点焊、压入或咬合连接以及其它的材料锁合和/或形锁合的预固定来完成。然后将预固定的喷油器容纳部相对于燃油密封地接合在喷油器接口中。这优选通过钎焊技术、特别有利的是在炉中钎焊

过程中进行。通过钎焊过程中的热处理将构件正火(normalisieren)，由此减少了整个燃油分配器的变形。

通过锻造技术制造的蓄压管基体优选由铬-镍钢合金制成。蓄压管由毛坯锻造而成。优选使用不锈钢合金作为材料。尤其适合使用材料类型为1.4307或1.4301的不锈钢合金。

一种有利的实施方式规定，喷油器接口在连接法兰中具有容纳孔。喷油器容纳部以其朝向喷油器接口的上端部力锁合且形锁合地容纳并且相对于燃油密封地接合在容纳孔中。这优选通过钎焊技术来完成。尽管在本发明范围中钎焊技术接合被视为是特别有利的，但原则上也可以是使用焊接技术的相对于燃油密封的接合。

一种特别有利的实施方式规定，连接法兰具有接管体。在接管体中可设置用于喷油器容纳部的容纳孔。接管体也可设计用于这样容纳喷油器容纳部，使得喷油器容纳部以其朝向喷油器接口的、即喷油器接口侧的端部包围接管体或喷油器容纳部的接合区段嵌入接管体中。

接管体可构造成阶梯状的并且具有接合区段或榫头，其在外部被喷油器容纳部包围。喷油器容纳部套在接管体的接合区段或榫头上，使得喷油器容纳部径向环绕地包围该接合区段或榫头。通过相对于燃油密封接合确保可靠的压力密封连接。

本发明的一个方面规定，延伸穿过喷油器容纳部的纵向轴线与延伸穿过纵向空腔的纵向轴线彼此偏移地设置。因此法兰区段相对于纵向空腔的竖直中心纵向平面侧向偏移地设置在基体的纵向侧上。

本发明的一种替代方面规定，延伸穿过喷油器容纳部的纵向轴线与空腔的纵向轴线彼此相交。因此法兰区段在燃油分配器的安装位置中在纵向空腔的竖直中心纵向平面中设置在基体的下侧上。

沿纵向轴线一体的区域通过锻造技术构造为连接法兰。传感器容纳部或管路接口也可如此进行。通过铣削和钻孔对这些区域进行机械加工。尤其是为连接法兰设置喷油器接口。被切削加工的锻造毛坯形成基体。在那里喷油器容纳部被固定并且相对于燃油密封地接合、优选钎焊在喷油器接口上或中。不需要对蓄压管进行任何进一步的机械加工。

在一种对于实践有利的实施方式中，喷油器容纳部具有中空圆柱形的长度区段，在该长度区段的背离喷油器接口的端部上构造有向外弯折的凸缘。尤其是凸缘构造成环绕的。

喷油器容纳部可在其朝向喷油器接口的端部上是敞开的。

本发明的另一种实施方式规定，喷油器容纳部或中空圆柱形的长度区段在喷油器接口侧的、即朝向喷油器接口的端部上具有带有通孔的底部。

另一种实施方式规定，喷油器容纳部在喷油器接口侧的端部上具有带有卷边的底部。卷边实现喷油器容纳部底部中的通孔，该通孔带有向外、即向喷油器接口方向突出的环绕的凸缘。该凸缘嵌入喷油器接口中的连接通道的喷油器容纳部侧端部中。

另一种特别有利的实施方式规定，在法兰区段上材料一致地一体构造有安装基座。安装基座整体可形成用于将燃油分配器固定在机动车发动机室中的支撑件。安装基座也可用于固定间隔元件、如支撑套筒或支架。燃油分配器通过安装基座和/或间隔元件如借助紧固螺钉固定。间隔元件(优选通过钎焊技术)与安装基座材料锁合地接合。

燃油分配器的另一种替代实施方式规定，纵向空腔至少在一个端部上通过深冲或挤压的端部件封闭。

此外，在根据本发明的燃油分配器中，传感器容纳部可材料一致地通过锻造一体构造在基体上。

本发明基于作为基础的蓄压管的相对紧凑的锻造基体。沿纵向轴线设有一体的区域用于安装在发动机室中、尤其是气缸盖上并且用于容纳喷油器。传感器容纳部和/或其它管路接口也是如此。通过铣削和钻孔对基体进行机械加工，尤其是设置纵向空腔。所述一个或多个连接法兰也经过机械加工并且构造用于固定喷油器容纳部。将喷油器容纳部预固定在喷油器接口中。在后续工序中、尤其是在钎焊过程中确保密封性，在所述钎焊过程中将基体与预固定的喷油器容纳部和可能的其它附件、如端部件或传感器容纳部对间隙密封地钎焊在一起。以此方式可确保极高的组件的位置公差。尽管如此，焊点数量可控，从而确保高度的可靠性。

喷油器容纳部可低成本地制造为深冲部件或挤压部件。由此可在周期时间方面减少锻造毛坯的昂贵的机加工。无需或仅在很小的程度上需要对功能区域、尤其是喷油器接口进行去毛刺。

另外，通过根据本发明的实施方式可降低燃油分配器的总重量。

根据本发明的用于制造燃油分配器的方法规定下述步骤：

-提供细长的锻造毛坯，在该毛坯上通过锻造技术材料一致地一体构造连接法兰；

-对锻造毛坯进行机械加工，其中通过深孔钻孔制出纵向空腔并且在连接法兰上制出喷油器接口；

-提供一体的深冲部件或一体的挤压部件或一体的车铣部件形式的喷油器容纳部；

-将喷油器容纳部力锁合和/或形锁合地预固定在喷油器接口上或中；

-将喷油器容纳部与喷油器接口(尤其是通过炉中钎焊过程)相对于燃油密封地接合。

纵向空腔以及用于喷油器容纳部的容纳孔或纵向空腔和喷油器接口之间的连接通道的制造通过钻孔完成。(例如喷油器接口或连接法兰的接管体上的)连接区段的机械加工通过车削或铣削操作切削地完成。随后，将深冲或挤压的附件、尤其是喷油器容纳部固定并且材料锁合地接合在加工后的锻造毛坯上。在此喷油器容纳部尤其是与喷油器接相对于燃油密封地连接。

在接合过程之后不需要进行机械加工，所述接合过程尤其是炉中钎焊过程。

附图说明

下面参考附图中所示的实施例进一步阐述本发明。附图如下：

图1以透视图示出根据本发明的燃油分配器；

图2以另一透视图示出根据图1的燃油分配器；

图3以俯视图示出燃油分配器；

图4以侧视图示出燃油分配器；

图5示出沿图4的线A-A的剖面图；

图6以透视图示出燃油分配器的另一种实施方式的局部；

图7以侧视图示出相应于图6的燃油分配器的局部；

图8示出沿图7的线B-B的剖面图；

图9以透视图示出燃油分配器的另一种实施方式的剖面图；

图10以侧视图示出相应于图9的燃油分配器的局部；

图11示出沿图10的C-C线的剖面图；

图12以透视图示出燃油分配器的另一种实施方式的局部；

图13以侧视图示出相应于图12的燃油分配器的局部；和

图14示出沿图13的线D-D的剖面图。

具体实施方式

在图1至14中相对应的构件和构件零件具有相同的附图标记。

图1至5示出根据本发明的燃油分配器1的第一种实施方式。

燃油分配器1属于内燃机的存储***。在这种存储式喷射***中压力产生和燃油喷射彼此分离。单独的高压泵连续产生压力。与喷射顺序无关地建立的该压力在燃油分配器1中持续可用。

燃油分配器1包括蓄压管2，该蓄压管具有一个泵侧高压燃油接口3和多个喷油器接口4。静态压缩的燃油存储在蓄压管2中并且通过喷油器接口4分配给在此未示出的气缸排的喷油器。设有压力传感器接口5用于连接压力传感器。

蓄压管2具有锻造的基体6。连接法兰7通过锻造技术材料一致地一体构造在基体6上。在锻造之后，对基体6进行机械加工。在连接法兰7上构造喷油器接口4。每个连接法兰7具有一个接管体8。接管体8相对于蓄压管2的基体6在安装位置中向下突出。喷油器接口4在连接法兰7中具有在接管体8内制出的容纳孔9。

通过深孔钻孔在基体6中制出纵向空腔10。纵向空腔10具有纵向轴线L1。

通过从容纳孔9的底部11朝向纵向空腔10横向延伸的连接通道12，纵向空腔10与喷油器接口4燃油传输地连接。

喷油器接口4容纳喷油器容纳部14的喷油器接口侧的端部13。喷油器容纳部14是一体的深冲部件或一体的挤压部件，例如由不锈钢合金制成。喷油器容纳部14也可构造为一体的车铣部件。

喷油器容纳部14构造成杯状的并且***到圆柱形的容纳孔9中。喷油器容纳部14具有中空圆柱形的长度区段15。该长度区段用于容纳喷油器的上部。在长度区段15的背离喷油器接口4的端部16上构造有向外弯折的环绕的凸缘17。凸缘17形成喷油器容纳部14上的下部支承表面或者说支撑表面。

喷油器容纳部14的朝向喷油器接口4的端部13是敞开的。喷油器容纳部14被***到容纳孔9中并被预固定在那里。这可通过压接技术或通过点焊或其它预固定来完成。在预固定之后，施加焊料并且将喷油器容纳部14相对于燃油密封且材料锁合地接合在喷油器接口4中。钎焊过程在炉中钎焊设备内进行，在其中通过一次过炉在燃油分配器1上进行所有钎焊操作。

延伸穿过喷油器容纳部14的纵向轴线L2相对于延伸穿过纵向空腔10的纵向轴线L1侧向偏移。因此，连接法兰7和喷油器接口4参照燃油分配器1的安装位置侧向设置在蓄压管2的一个纵向侧18上。

还可以看出，在连接法兰7上分别构造有安装基座19。这在基体6的锻造技术制造过程中完成。所述一个或多个安装基座19具有贯通孔20。该贯通孔用于穿过安装元件、尤其是紧固螺钉，借助所述安装元件可将燃油分配器1固定在发动机室内。在在此所示燃油分配器1的实施例中，安装基座19形成在蓄压管2和安装点之间延伸的支脚。一种在此未示出的替代方案规定，在安装基座19上安装附加的间隔元件、如套筒。间隔元件与安装基座19材料锁合地接合。可以看出，喷油器接口4和安装基座19构造在连接法兰7上。连接法兰7分别包括材料一致的安装基座19和喷油器接口4。

在图6至8所示的燃油分配器1中，延伸穿过喷油器容纳部14的纵向轴线L2和空腔10的纵向轴线L1彼此相交，连接法兰7具有接管体8。在接管体8上通过一个台阶21形成一个榫头22。喷油器容纳部14以其喷油器接口侧的端部13套到榫头22上。端部13环绕地包围榫头22。喷油器容纳部14与连接法兰7接合。连接通道12在喷油器容纳部14的纵向轴线L2方向上延伸穿过喷油器接口4直至进入纵向空腔10。参照燃油分配器1的安装位置，连接通道12竖直定向地延伸穿过榫头22和连接法兰7的接管体8。

喷油器容纳部14是深冲部件或挤压部件并且构造为向上敞开的杯件。喷油器容纳部14被压装到接管体8的圆柱形榫头22上。因此，喷油器容纳部14的预固定通过压配合进行。在此也可想到通过点焊的预固定。最终的相对于燃油密封接合通过钎焊过程优选在隧道式炉中进行。

在图9至11所示的燃油分配器1中，喷油器接口4构造在连接法兰7中。连接法兰7具有接管体8，该接管体具有圆柱形的容纳孔9。喷油器容纳部14以其喷油器接口侧的端部13***并接合在该容纳孔9中。喷油器容纳部14在端部13上具有带有通孔24的底部23。在该实施例中，喷油器容纳部14也是深冲部件或挤压部件。

根据图12至14的燃油分配器1具有带有喷油器接口4的连接法兰7。喷油器接口4构造在连接法兰7的接管体8中。在接管体8的自由端部中构造有容纳孔9。该容纳孔9阶梯状地延续到连接通道12中。喷油器容纳部14是深冲部件或挤压部件。喷油器容纳部14具有中央长度区段15，该中央长度区段在端部16上具有环绕的凸缘17。在喷油器侧端部13上喷油器容纳部14具有带有卷边25的底部23。卷边25环绕地限定通孔26。喷油器容纳部14以卷边25被压入容纳孔9中并且在那里材料锁合地接合。这优选通过钎焊、但也可通过焊接来完成。

附图标记列表

1 燃油分配器

2 蓄压管

3 高压燃油接口

4 喷油器接口

5 压力传感器接口

6 基体

7 连接法兰

8 接管体

9 容纳孔

10 纵向空腔

11 底部

12 连接通道

13 喷油器容纳部的端部

14 喷油器容纳部

15 长度区段

16 长度区段的端部

17 凸缘

18 蓄压管的纵向侧

19 安装基座

20 贯通孔

21 台阶

22 榫头

23 底部

24 通孔

25 卷边

26 通孔

L1 纵向空腔的纵向轴线

L2 喷油器容纳部的纵向轴线

Claims (14)

1.一种燃油分配器，其具有用于容纳处于压力下的燃油的蓄压管(2)，该蓄压管(2)具有带有纵向空腔(10)的锻造的基体(6)并且在基体(6)上材料一致地一体构造有至少一个连接法兰(7)，所述连接法兰(7)具有喷油器接口(4)并且喷油器容纳部(14)接合在喷油器接口(4)上，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)是一体的深冲部件或一体的挤压部件或一体的车铣部件并且通过相对于燃油密封的接合与喷油器接口(4)连接。

2.根据权利要求1所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)在喷油器接口(4)上或中被预固定并且相对于燃油密封地接合。

3.根据权利要求1或2所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)通过钎焊技术与喷油器接口(4)接合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器接口(4)具有在连接法兰(7)中的容纳孔(9)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述连接法兰(7)具有接管体(8)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)的纵向轴线(L2)相对于纵向空腔(10)的纵向轴线(L1)侧向偏移。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)的纵向轴线(L2)与纵向空腔(10)的纵向轴线(L1)彼此相交。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述喷油器容纳部(14)具有中空圆柱形的长度区段(15)，在该长度区段(15)的背离喷油器接口(4)的端部(16)上构造有向外弯折的凸缘(17)。

9.根据权利要求8所述的燃油分配器，其特征在于，所述长度区段(15)在其朝向喷油器接口(4)的端部(13)上是敞开的。

10.根据权利要求8或9所述的燃油分配器，其特征在于，所述长度区段(15)在喷油器接口侧的端部(13)上具有带有通孔(24)的底部(23)。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述长度区段(15)在喷油器接口侧的端部(13)上具有带有卷边(25)的底部(23)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，在所述连接法兰(7)上构造有安装基座(19)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，所述纵向空腔(10)在一个端部上通过深冲或挤压的端部件封闭。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的燃油分配器，其特征在于，在基体(6)上材料一致地一体构造至少一个传感器容纳部。

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