CN114645812A - 燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨 - Google Patents

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Abstract

一种燃烧发动机的燃料喷射***的、尤其用于将由燃料和水构成的乳浊液喷射到燃烧发动机的缸体中的燃料喷射***的、燃料导轨，具有：用于泵的第一接头；用于喷射器的第二接头；第一储存容积，由燃料和水构成的乳浊液能通过第一接头输送至第一储存容积并且能通过第二接头从第一储存容积导出；和第二储存容积，其与第一储存容积藉由至少一个连接件联接，第一储存容积由即使在运行压力条件的压力峰值下也是非弹性的或不可弹性变形的第一壁限定，第二储存容积由在运行压力条件的压力峰值下是弹性的或可弹性变形的第二壁限定，至少部分地包围第二壁的第一壁以及第二壁藉由在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的连接板连接。

Description

燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨
技术领域
本发明涉及一种燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨。
背景技术
从DE 10 2012 206 984 A1已知一种燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨，该燃料导轨用于将由燃料和水构成的乳浊液喷射到燃烧发动机的缸体中。在混合设备中提供由燃料和水构成的乳浊液并且通过燃料导轨的、联接有泵的第一接头将该乳浊液输送至第一储存容积。从该第一储存容积出发，由燃料和水构成的乳浊液可以通过第二接头输送至喷射器。第二储存容积藉由至少一个连接件与第一储存容积联接，其中第二储存容积用于减弱压力脉动。根据DE 10 2012 206 984 A1，用于减弱的第二储存容积与第一储存容积相比是较大的，由此存在由燃料和水构成的乳浊液离析的危险。第二储存容积中的离析出的水可能会进入到第一储存容积中和喷射器的区域中。这可能导致喷射器处的水比例不确定，并且对燃烧发动机的运行产生负面影响。
从DE 10 2018 209 130 A1和DE 10 2018 207 760 A1已知燃烧发动机的燃料喷射***的另外的燃料导轨。
发明内容
本发明的目的是，提供一种燃烧发动机的燃料喷射***的新型的燃料导轨、尤其是一种用于将由燃料和水构成的乳浊液喷射到燃烧发动机的缸体中的燃料喷射***的燃料导轨。该目的通过具有以下特征的燃料导轨来实现。
提供一种燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨、尤其是用于将由燃料和水构成的乳浊液喷射到该燃烧发动机的缸体中的燃料喷射***的燃料导轨，该燃料导轨具有：
用于泵的第一接头，
用于喷射器的第二接头，
第一储存容积，由燃料和水构成的乳浊液能够通过该第一接头输送至该第一储存容积，并且由燃料和水构成的乳浊液能够通过这些第二接头从该第一储存容积导出，
第二储存容积，该第二储存容积与该第一储存容积藉由至少一个连接件联接，
其中，
该第一储存容积由第一壁限定，该第一壁即使在运行压力条件的压力峰值下也是非弹性的或不可弹性变形的，
该第二储存容积由第二壁限定，该第二壁在运行压力条件的压力峰值下是弹性的或可弹性变形的，
至少部分地包围该第二壁的该第一壁以及该第二壁藉由在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的连接板连接。
该燃料导轨的第一储存容积由第一壁限定，该第一壁即使在运行压力条件的压力峰值下也是非弹性的或不可弹性变形的。在燃料导轨的运行压力条件下，也就是说，即使在出现压力峰值的情况下，第一壁因此也没有经受任何弹性变形，而是第一壁在运行压力条件下是形状稳定的。
该燃料导轨的第二储存容积由第二壁限定，该第二壁在运行压力条件的压力峰值下是弹性的或可弹性变形的。在出现燃料导轨的运行压力条件的压力峰值的情况下，第二壁因此是可弹性变形的。
该第一壁(其至少部分地、优选完全包围该第二壁)和该第二壁藉由在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的连接板连接。在出现燃料导轨的运行压力条件的压力峰值的情况下并且在第二壁弹性变形的情况下，这些连接板也是可弹性变形的。
在根据本发明的燃料导轨中，不存在由燃料和水构成的乳浊液离析的危险。运行压力条件的压力峰值的减弱并非通过第二储存容积的相对大的体积实现，而是更确切地以如下方式实现，即限定第二储存容积的第二壁在燃料导轨的运行压力条件的压力峰值下是可弹性变形的。在压力峰值下，第二壁可以弹性变形，以便因此减弱压力峰值。通过将第一壁与第二壁藉由弹性的连接板连接，在压力峰值开始形成时就可以实现压力峰值的特别有利的减弱。
在燃烧发动机的相应的运行点下，在所有喷射器上都可以确保定义的水比例。水可以快速地引入到燃烧发动机中并且从燃烧发动机排出(ausbringen)。
优选地，该第一壁、该第二壁和这些连接板分别由金属材料构成，尤其由高强度的、可3D打印的不锈钢构成。一方面，金属不锈钢允许期望地减弱压力峰值，另一方面不存在腐蚀的危险。因为燃料导轨特别优选地实施为3D打印构件，所以金属材料优选为高强度的、可3D打印的不锈钢材料。
在该第一壁与该第二壁之间延伸的连接板优选具有弯曲的、尤其弧形的轮廓。连接板的弧形的轮廓对于确保压力峰值的减弱来说是特别优选的。
优选地，在该第一壁与该第二壁之间除了这些连接板以外还布置有金属粉末。通过金属粉末可以进一步改进压力峰值的减弱。
优选地，即使在运行压力条件的压力峰值下也是非弹性的或不可弹性变形的该第一壁的厚度大于2mm、尤其大于3mm。在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的该第二壁和在压力峰值下弹性的或可弹性变形的这些连接板的厚度分别介于0.5mm与1.5mm之间、尤其介于0.6mm与1.0mm之间。第一壁、第二壁和连接板的这些厚度是特别优选的，以便在燃料导轨的运行压力范围内在第一壁的区域中确保形状稳定性并且在出现压力峰值的情况下在第二壁和连接板的区域中确保弹性。
燃料导轨的正常的平均运行压力通常在介于200bar与400bar之间的数量级中。压力峰值大于400bar。
优选地，在垂直于通流方向延伸的横截面中，该第一储存容积在两个相互垂直延伸的方向上具有相同大小的尺寸。在垂直于流动方向延伸的横截面中，该第二储存容积在第一方向上是在垂直于该第一方向延伸的第二方向上的至少10倍大。第一储存容积和第二储存容积的这种设计方案是优选的，以便通过第一储存容积向喷射器输送燃料-水乳浊液，并且通过第二储存容积确保压力峰值的减弱。
附图说明
本发明的优选的改进方案自优选实施例和以下的描述得到。借助附图详细阐述本发明的实施例，而不会对本发明产生限制。在附图中：
图1示出了燃烧发动机的燃料喷射***的根据本发明的燃料导轨的透视图，
图2示出了沿切割方向II-II穿过图1的燃料导轨的第一横截面，
图3示出了沿图2的切割方向III-III的第二横截面，
图4示出了沿图2的切割方向IV-IV的第三横截面，
图5示出了沿图2的切割方向V-V的另外的横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨。本发明尤其涉及一种构造为汽油发动机的燃烧发动机的燃料直喷***的燃料导轨。
利用这种燃料导轨，可以向燃烧发动机的缸体提供由燃料和水构成的乳浊液。
图1示出了根据本发明的燃料导轨10的透视图，其中图2至图5示出了穿过燃料导轨10的不同的横截面。
燃料导轨10具有用于泵的第一接头11。此外，燃料导轨10具有用于喷射器的第二接头12、13和14。燃料导轨10可以藉由固定支脚15、16安装在燃烧发动机的区域中、尤其是其缸体头上。
燃料导轨10具有第一储存容积17，其中可以从泵出发通过第一接头11将由燃料和水构成的乳浊液输送至第一储存容积17。由燃料和水构成的乳浊液可以通过用于喷射器的第二接头12、13和14从第一储存容积17朝燃烧发动机的缸体的方向导出。
除了第一储存容积17以外，燃料导轨10还具有第二储存容积18，该第二储存容积藉由至少一个连接件19与第一储存容积17联接。在图2中可看到两个这种连接件19。第一储存容积17用于从泵出发朝喷射器的方向直接输送由燃料和水构成的乳浊液，而第二储存容积18用于减弱压力峰值。
第一储存容积17由第一壁20限定，该第一壁即使在燃料导轨10的运行压力条件的压力峰值下也是形状稳定的、非弹性的或不可弹性变形的。
第二储存容积18由第二壁21限定，该第二壁在燃料导轨10的运行压力条件的压力峰值下是弹性的或可弹性变形的。
第一壁20和第二壁21在此藉由在燃料导轨10的运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的连接板22彼此连接，其中第一壁20至少部分地、优选完全在外部包围第二壁21。第一储存容积17被引入到第一壁20的一个区段中。
第一壁20、第二壁21和连接板22由金属材料制成，优选由高强度的、可3D打印的不锈钢材料制成。根据本发明的燃料导轨10因此可以特别有利地通过3D打印制造。
即使在燃料导轨10的运行压力条件的压力峰值下也形状稳定的、非弹性的或不可弹性变形的第一壁20优选具有大于2mm、尤其大于3mm的厚度，第一储存容积17引入到该第一壁中。第一壁20的这种壁厚度确保了即使在存在压力峰值的情况下第一壁也不会发生任何弹性变形。
在燃料导轨10的运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的壁21以及连接板22优选具有介于0.5mm与1.5mm之间、尤其介于0.6mm与1.0mm之间的厚度。
在出现运行压力条件的压力峰值时，第二壁21和连接板22可以弹性变形。
因此，如果出现压力峰值，那么第二壁21就可以弹性变形，并且因此可逆地增大第二储存容积18，由此可以减弱压力峰值。弹性的连接板22同样是可弹性变形的，相反地，第一壁20在此是形状稳定的。
在垂直于第一储存容积17的通流方向延伸的横截面中(参见图3、图4和图5)，第一储存容积17在两个相互垂直的或相互垂直延伸的方向上具有相同大小的尺寸。根据图3、图4和图5，第一储存容积17在该横截面中看具有圆形轮廓。
相比之下，用于减弱压力峰值的第二储存容积18在垂直于其通流方向延伸的横截面中看，在第一方向上是在垂直于第一方向延伸的第二方向上的至少10倍、优选至少15倍、特别优选至少20倍，因此用于减弱压力峰值的第二储存容积18的特征在于大的面积对体积比。这对于减弱压力峰值是特别有利的。在该横截面中看，第二储存容积18长孔式地构造。
如上面说明的那样，第一壁20至少部分地、优选完全在外部围绕第二壁21地布置，其中连接板22在第一壁20与第二壁21之间延伸。在此，连接板22优选是弯曲的、尤其是弧形的。这是优选的，以便通过第二壁21和连接板22的弹性变形来确保压力峰值的减弱。
优选地，在壁20、21之间除了连接板22以外还布置有金属粉末。壁20、21和连接板22在3D打印中通过熔化金属粉末形成，而在壁20、21之间和壁20、21以及连接板22之间的区域在3D打印中没有熔化，从而在此残留有金属粉末。金属粉末可以改进用于减弱压力峰值的减弱效果。
除了第一接头11、第二接头12、13和14以及固定支脚15和16以外，图1还示出了另外的接头23、24和25，通过它们可以在3D打印后从储存容积17和18中去除金属粉末。金属粉末同样可以通过接头11、12、13和14从第一储存容积17导出。在制造燃料导轨10之后，压力传感器可以联接至这些接头23、24、25中的至少一个；替代地，接头23、24、25可以被封闭。
本发明因此示出了尤其用于具有两个储存容积17、18的汽油燃烧发动机的燃料直喷***的燃料导轨10。第一储存容积17用于从泵出发经由第一接头11、朝喷射器的方向经由第二接头12、13和14输送燃料-水乳浊液。第二储存容积18藉由至少一个连接件19与第一储存容积17联接，并且用于减弱压力峰值。由于压力峰值，第二储存容积18可以可逆地膨胀，即通过包围第二储存容积18的第二壁21的弹性变形以及通过在第二壁21与第一壁20之间延伸的连接板22的弹性变形可逆地膨胀。不可弹性变形并且提供第一储存容积17的第一壁20在此在外部包围第二壁21。
优选地，在壁20、21之间除了可弹性变形的连接板22以外存在松散的金属粉末，金属粉末在燃料导轨10的3D打印中不会熔化，而是保持其粉末形式。这提供压力峰值的进一步的减弱，并且减弱第二储存容积18的脉动。

Claims (10)

1.一种燃烧发动机的燃料喷射***的燃料导轨(10)、尤其是用于将由燃料和水构成的乳浊液喷射到该燃烧发动机的缸体中的燃料喷射***的燃料导轨，该燃料导轨具有：
用于泵的第一接头(11)，
用于喷射器的第二接头(12，13，14)，
第一储存容积(17)，由燃料和水构成的乳浊液能够通过该第一接头(11)输送至该第一储存容积，并且由燃料和水构成的乳浊液能够通过这些第二接头(12，13，14)从该第一储存容积导出，
第二储存容积(18)，该第二储存容积与该第一储存容积(17)藉由至少一个连接件(19)联接，
其特征在于，
该第一储存容积(17)由第一壁(20)限定，该第一壁即使在运行压力条件的压力峰值下也是非弹性的或不可弹性变形的，
该第二储存容积(18)由第二壁(21)限定，该第二壁在运行压力条件的压力峰值下是弹性的或可弹性变形的，
至少部分地包围该第二壁(21)的该第一壁(20)以及该第二壁(21)藉由在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的连接板(22)连接。
2.根据权利要求1所述的燃料导轨，其特征在于，该第一壁(20)、该第二壁(21)和这些连接板(22)分别由金属材料构成。
3.根据权利要求2所述的燃料导轨，其特征在于，该金属材料是高强度的、可3D打印的不锈钢。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在运行压力条件的压力峰值下非弹性的或不可弹性变形的该第一壁(20)的厚度大于2mm、尤其大于3mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在运行压力条件的压力峰值下弹性的或可弹性变形的该第二壁(21)和在运行压力条件下弹性的或可弹性变形的这些连接板(22)的厚度介于0.5mm与1.5mm之间、尤其介于0.6mm与1.0mm之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在垂直于通流方向延伸的横截面中，该第一储存容积(17)在两个相互垂直延伸的方向上具有相同大小的尺寸，其中该第一储存容积(17)在垂直于其通流方向的横截面中尤其是圆形的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在垂直于通流方向延伸的横截面中，该第二储存容积(18)在第一方向上是在垂直于该第一方向延伸的第二方向上的至少10倍大、优选至少15倍大，其中该第二储存容积(18)在垂直于其通流方向的横截面中尤其是长孔式的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在该第一壁(20)与该第二壁(21)之间延伸的这些连接板(22)具有弯曲的轮廓。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，在该第一壁(20)与该第二壁(21)之间除了这些连接板(22)以外还布置有金属粉末。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃料导轨，其特征在于，该燃料导轨通过3D打印制造。
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