CN1453469A

CN1453469A - 燃料输送管

Info

Publication number: CN1453469A
Application number: CN03121838A
Authority: CN
Inventors: 土屋光; 芹泽由之; 小方哲夫; 水野贺寿光
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2003-11-05
Also published as: JP4032385B2; DE10317393A1; US20040016418A1; JP2004003422A; KR20030084632A; KR100971379B1; US6892704B2

Abstract

本发明提供一种电子燃料喷射式汽车用发动机用的燃料输送管，其可减小伴随燃料喷嘴的开闭而产生的冲击波、脉动压力，并且可减小高频区域噪音的发生、传递、传播、辐射。在连通管的外壁面，呈平坦状或圆弧状地形成挠性的吸收面，与连通管的轴线方向交叉的肋固定于吸收面的外侧，或在该吸收面上形成凹部。或者，安装从两侧夹持连通管的接口安装面与吸收面的夹持件。上述肋或夹持件的位置优选在连通管的轴线方向端部附近。由此，减小从燃料输送管辐射的高频区域的噪音，并且通过吸收面的挠曲减小流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波。

Description

燃料输送管

技术领域

本发明涉及一种燃料输送管的改进，该燃料输送管用于通过直接向发动机的各吸气通路，或气缸内部进行直接喷射的燃料喷射器(喷嘴)，供给由电子燃料喷射式汽车用发动机的燃料加压泵提供的燃料，本发明特别是涉及具有燃料通路的连通管的截面结构和连通管的外部结构。

背景技术

燃料输送管广泛地用于汽油发动机的电子燃料喷射***，其包括从具有燃料通路的连通管，借助多个圆筒状接口，将燃料送给燃料喷射器，然后将其返回到燃料箱侧用的返回通路的返回通路的类型，以及不具有返回通路的类型(非返回)。最近，为了使高温的返回燃料的蒸发气体减小并降低成本，不具有返回通路的类型增加，但是伴随该情况，为了从喷射器进行喷射，由开闭阀的阀芯的往复运动引起反射波(冲击波)或脉动压力，从而产生燃料喷射脉动，由此使得燃料输送管及相关部件的振动，会产生刺耳异音。另外，还产生伴随喷射器的阀芯与阀座接触的冲击的异音。

在将燃料直接喷射到燃烧室内的所谓直喷型的发动机中，由于设置高压供给泵，故为了吸收较大的脉动，设置脉动阻尼器，同样在普通的燃料喷射型(MPI)发动机的情况下，虽然一部分采用了上述结构，但是，从空间的限制和成本较高的方面来说，采用上述结构是不容易的。

图10A，B表示下述现有例，其中，燃料输送管1，2的箱形截面的一部分位于挠性的吸收面上，可吸收振动。在图10A中，与和燃料喷射阀连接的接口3的燃料流入口13相对的顶面85由薄板制成，提供吸收面，在图10B中，侧面86由薄板制成，提供吸收面。

但是，象图10A所示的那样，在连通管的顶面85位于吸收面的情况下，具有下述问题，即，在燃料流入口13的附近产生驻波，燃料输送管机械性地与该驻波共振，特别是，高频区域的噪音无法传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。

在日本特开平10-331743号文献所述的“内燃发动机的燃料分配管结构”中，通过提高燃料输送管的刚性，抑制脉动引起的较大辐射声音的产生。

在日本特开昭60-240867号文献所述的“内燃发动机用燃料喷射装置的燃料输送管”中，由于对燃料输送管进行了改进，故燃料输送管的壁的至少一个按照使燃料的脉动衰减的方式弹性地构成。

同样，在日本特开平8-326622号文献中所述的“燃料压力脉动衰减装置”、日本特开平11-37380号文献所述的“输送管”中，给出了对燃料输送管进行改进、抑制脉动的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料输送管的新结构，其可减小伴随燃料喷嘴的开闭而产生的冲击波、脉动压力，并且可减小上述高频区域的噪音的产生、传递、传播、辐射。

为了减小上述高频区域的噪音，本发明人等发现下述这样的方法是极为有效的，并根据试验确认了其效果。

(A)在吸收面的外侧，固定与连通管的轴线方向交叉的肋；

(B)使该肋的固定位置位于连通管的轴线方向端部附近；

(C)使该肋的截面的高度为吸收面厚度的二分之一至四倍；

(D)在吸收面上形成与连通管的轴线方向交叉的凹部；

(E)使该凹部的截面深度为连通管的截面高度的二分之一以下，并且该凹部的宽度为上述截面高度的二倍以下；

(F)安装从两侧夹持连通管的接口安装面和吸收面的夹持件；

(G)使该夹持件的安装位置位于连通管的端部附近；

(H)使连通管端部的端盖延伸，形成夹持件。

即，本发明的上述课题通过下述的燃料输送管实现，在本发明的第1形式中，与连通管的接口安装面相对的外壁面由平坦状或圆弧状的柔性吸收面形成，与连通管的轴线方向交叉的肋固定于吸收面的外侧。

根据试验的结果，证实该肋的固定位置在连通管的轴线方向端部附近是最有效的。肋可固定于其中一个端部或两个端部上。

另外，上述肋的截面的高度优选为吸收面厚度的二分之一(50％)～四倍(400％)。另外，肋的数量优选在1～3个的范围内，以便不较大损害吸收面的挠性。就连通管的长度方向来说，肋的位置，优选设置在避免吸收面的挠曲为最大的位置。

如果将横截连通管的表面的肋固定于吸收面的外侧，则可将吸收面的振动中的高频区域的振动分量去除，特别是，可防止高频区域的噪音传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。如果限定肋的高度和宽度，则不会大大阻碍吸收面的振动吸收效果。

这样，减小从燃料输送管辐射的高频区域的噪音，并且通过吸收面的挠曲，减小流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波。

本发明的第2形式提供下述的燃料输送管，其中，与连通管的接口安装面相对的外壁面由平坦状或圆弧状的柔性吸收面形成，在吸收面上形成与连通管的轴线方向交叉的凹部。上述凹部中的截面的深度优选在连通管的截面高度的二分之一以下，并且，上述凹部的宽度优选在上述截面高度的二倍以下。

如果在上述吸收面的外侧形成与连通管的轴线方向交叉的凹部，则可将吸收面在振动中的高频区域的振动分量去除，特别是，可防止高频区域的噪音传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。如果限定凹部的深度和宽度，则不会大大阻碍吸收面的振动吸收效果。

这样，使从燃料输送管辐射的高频的噪音减小，并且通过吸收面的挠曲，使流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波减小。

本发明的第3形式提供下述的燃料输送管，其中，与连通管的接口安装面相对的外壁面由平坦状或圆弧状的柔性吸收面形成，安装有夹持件，该夹持件从两侧夹持连通管的接口安装面与吸收面。

根据试验的结果，证实该夹持件的固定位置也是在连通管的轴线方向端部附近最有效。夹持件可固定于其中一个端部或两个端部。

如果通过夹持件从两侧夹持连通管的接口安装面与吸收面，则可将高频区域的振动分量去除，特别是，可防止高频区域的噪音传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。夹持件可自由取下地安装，也可通过焊接而固定。

作为吸收面的脉动吸收的理论基础，可知道，如果在燃料喷射器开闭时所产生的冲击波，因朝向接口的燃料流入口的流入，或瞬间的逆流而流出时，通过挠性吸收面的挠曲，将冲击、脉动吸收，则弹性系数较小的较薄部件因挠曲而变形，从而容积变化，吸收燃料的压力变化。

在本发明中，吸收面的厚度优选与其他面的厚度相同或在该厚度以下。另外，构成吸收面的圆弧面的曲率半径大于吸收面的厚度的二倍。

在本发明中，连通管的外壁部、吸收面的板厚·长宽比例·与接口的燃料流入口相对的面之间的间隙等，按照特别是发动机的空载运行时，振动或脉动为最小值的方式通过试验、分析。

由于本发明基本上涉及连通管的截面结构和连通管的外部结构，故通过维持夹持件的安装尺寸，可与现有的燃料输送管保持互换性。参照附图，通过下述实施例的说明，可明白本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1A、B、C为本发明的燃料输送管的整体的立体图和接口部分的纵向剖视图。

图2为另一实施例的整体的立体图。

图3A、B、C为另一实施例的立体图。

图4为另一实施例的整体的立体图。

图5为另一实施例的连通管部分的剖视图。

图6为表示夹持件的侧视图。

图7A、B、C为表示夹持件的立体图、正视图和侧视图。

图8A、B、C为另一实施例的立体图。

图9A、B为另一实施例的连通管端部的局部剖视图。

图10A、B为现有的燃料输送管的吸收面的剖视图。

符号说明：3，3a，3b，3c，3d接口；5燃料导入管；6喷嘴；6a燃料供给孔；10，20，28燃料输送管；11连通管；11a吸收面；11b接口安装面；12燃料通路；13燃料流入口；15，16，25，26，27肋；30，40，50，68燃料输送管；35，36凹部；45，55，65，66，67夹持件。

具体实施方式

图1A～C表示本发明的第1实施例的燃料输送管10，图1A为整体的立体图，图1B为沿连通管的长度方向、将局部剖开的纵向剖视图，图1C为接口的部分的纵向剖视图。

比如在为四气缸发动机时，在沿曲轴方向延伸的连通管11的底面上，以规定的间距和角度，安装有四个用于***喷嘴后端的接口3。在连通管11上，按照用于将燃料输送管10安装于发动机主体上的厚度，沿横向架设有两个坚固的托架4。燃料沿箭头的方向流动，从接口3通过燃料喷射器6，由其前端的喷射喷嘴朝向各吸气通路或气缸内部直接喷射。

燃料导入管5通过连接件(图中未示出)，以焊接或熔接方式固定于在内部具有燃料通路12的连通管11的侧部上。可在连通管11的端部上，设置用于返回到燃料箱的返回管，但是，在非返回型的燃料输送管中，未设置有返回管。

如图1C所示的那样，在该实例中，连通管11呈将圆形截面的碳素钢管·不锈钢等的管压制形成的扁平长方形截面。连通管11的长宽尺寸可设定为比如在板厚为1.2mm的平板中，将高度设定为10.2mm，将宽度设定在28～34mm的范围内。

按照本发明的特征，在扁平长方形截面的连通管11的外壁部中，与接口安装面11b相对的顶面11a提供挠性的吸收面，该吸收面与接口3的燃料流入口13相对，由此，起吸收燃料喷射时的振动、冲击的作用。

另外，按照本发明的特征，与连通管11的轴线方向交叉的肋15，16通过焊接、熔接等方式固定于吸收面11a的外侧。各肋15，16的长度设定在连通管11的宽度的约80～90％的范围内，各肋的截面的高度设定在吸收面的厚度的二分之一(50％)～四倍(400％)的范围内，宽度设定在连通管的截面高度的约30～40％的范围内。

象根据图1C所理解的那样，从喷嘴6后端的燃料供给孔6a排出的弹性波通过接口的燃料流入口13，朝向吸收面11a传播，通过吸收面衰减，但是，通过设置肋去除振动的高频区域的振动分量，特别是，防止高频区域的噪音在燃料输送管的周围传递、传播、辐射。

这样，从喷嘴6辐射的高频区域的噪音通过肋15，16衰减，并且，流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波因吸收面11a的挠曲而减少。

图2表示在连通管的中间附近仅仅设置一个肋25的燃料输送管20。在本实例中，燃料导入管5设置于连通管11的端部。对应于燃料输送管的形状，肋的数量适合在1～3个的范围内，但是通过反复试验，可确定最适合的尺寸和个数。

图3A～3C表示将肋26，27设置在连通管11的轴线方向端部附近的实施例。图3A表示将肋26，27设置于连通管11两端的燃料输送管28的实例，图3B表示在连通管11的自由端部附近仅仅设置肋26的实例，图3C表示在连通管11的燃料导入侧端部附近，仅仅设置肋27的实例。根据试验的结果判断，象前述那样，肋的固定位置，在连通管的轴线方向端部附近最有效。

图4为表示作为本发明的第2形式的燃料输送管30，按照本发明的特征，通过扁平长方形截面的连通管11的外壁部，与接口安装面11b相对的顶面11a提供挠性的吸收面，该吸收面与接口3的燃料流入口13相对，由此，实现吸收燃料喷射时的振动、冲击的作用。

还有，按照本发明的特征，在吸收面11a的外侧，形成有与连通管11的轴线方向交叉的凹部35，36。各凹部15，16的长度设定为连通管11的宽度的约90～100％的范围内，各凹部的截面的深度设定在连通管的截面高度的约30～40％的范围内，凹部的宽度设定为与连通管的截面高度相同～两倍的范围内。

在此情况下，通过设置有凹部，去除振动的高频区域的振动分量，特别是，防止高频区域的噪音传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。

这样，因凹部35，36的作用，使从喷嘴6辐射的高频区域的噪音减少，并且流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波因吸收面11a的挠曲而减少。

图5表示本发明的第3形式的燃料输送管40，按照本发明的特征，在扁平长方形截面的连通管11的外壁部，与接口安装面11b相对的顶面11a提供挠性的吸收面，该吸收面与接口3的燃料流入口13相对，由此，实现吸收燃料喷射时的振动、冲击的作用。

还有，按照本发明的特征，安装有从两侧夹持连通管11的接口安装面11b与吸收面11a的呈开口环状的夹持件45。该夹持件45由大致呈圆形的头部45a、平坦的夹压部45b、末端扩展形的尾部45c形成。

象图5所示的那样，如果通过夹持件45从两侧夹持接口安装面与吸收面，仅仅去除高频区域的振动分量，特别是可防止高频区域的噪音传递、传播、辐射到燃料输送管的周围。夹持件45可如图示的那样取下，也可按照自由的方式安装，还可通过焊接、熔接的方式，固定于连通管上。

图6表示对图5的夹持件进行改进的燃料输送管50，按照本发明的特征，在扁平长方形截面的连通管11的外壁部，与接口安装面11b相对的顶面11a提供挠性的接口面。另外，按照本发明的特征，通过焊接或熔接的方式，在连通管11的上下面上，分别固定基本上呈U字的夹持件55，该夹持件55从两侧夹持连通管11的接口安装面11b与吸收面11a。夹持件55的轴线方向的宽度为12mm左右。

图7A～7C表示对图6的夹持件进行改进的实例。图7A为夹持件65的立体图，图7B为夹持件65的正视图，图7C为夹持件65的侧视图。按照本发明的特征，在扁平长方形截面的连通管11的外壁部，与接口安装面11b相对的顶面11a提供挠性的吸收面。另外，按照本发明的特征，通过焊接或熔接焊接面65a的方式，将基本上呈C字形的夹持件65分别固定于连通管11的上下面上，该夹持件65从两侧夹持连通管11的接口安装面11b与吸收面11a。

图8A～8C表示将夹持件66，67安装于连通管11的轴线方向端部附近的实施例。图8A将夹持件66，67设置于连通管11的两端的燃料输送管68的实例，图8B表示在连通管11的自由端附近，仅仅设置夹持件66的实例，图8C表示在连通管11的燃料导入侧端部附近，仅仅设置夹持件67的实例。

象前述的那样，根据试验的结果判定，夹持件的安装位置在连通管的轴线方向端部附近是最有效的。

图9A，图9B表示下述实施例，在该实施例中，使连通管11的轴线方向端部封闭的端盖75，76沿轴向方向延伸，约束端部的自由振动，由此，可去除吸收面的振动中高频区域的振动分量。图9A为下述实例，在该实例中，使接纳燃料导入管5的一侧的端盖75延伸，约束连通管11的自由振动，图9B为下述实例，在该实例中，使自由端侧的端盖76延伸，约束连通管11的自由振动。在该实例中，可理解为端盖75，76实现与前述的夹持件66，67相同的功能。

另外，端盖75，76中与吸收面重叠部分(重合部)的板厚优选为吸收面的板厚的二分之一至四倍，重叠部的宽度优选为吸收面的板厚的5～20倍。

实施例

进行采用实际的发动机，确认本发明的效果用的试验。

(1)燃料输送管：宽度为34mm，高度为10.2mm，长度为300mm，板厚为1.2mm，STKM11A钢管材；

(2)燃料管：外径为8mm，厚度为0.7mm，STKM11A钢管材

(3)发动机：相对型6气缸；

(4)测定部：在汽车的底板上的较长的燃料管上，在与燃料输送管侧的燃料导入管5连接的尼龙管的连接部附近，安装有加速度传感器，测定加速度的变化。

作为通过未采用本发明的夹持件的标准类型测定的结果，可知道，容易产生脉动异音的峰值频率分量位于600Hz与1.3kHz附近。作为将1个本发明的夹持件设置于连通管的长度方向中央的1个部位，进行测定的结果，在600Hz时，减少55％的振动等级(加速度)，在1.3kHz时，减少30％的振动等级(加速度)。作为将两个本发明的夹持件设置于连通管的轴线方向的两端，进行测定的结果，在600Hz时，减少70％的振动等级(加速度)，在1.3kHz时，减少45％的振动等级(加速度)。

象上面具体描述的那样，按照本发明，可通过下述方法，去除吸收面的振动中高频区域的振动分量，该方法指在吸收面的外侧，设置与连通管的轴线方向交叉的肋、凹部，安装从两侧夹持连通管的接口安装面与吸收面的夹持件等的方法。这样，减小从燃料输送管辐射的高频区域的噪音，并且，流入到接口中的燃料的脉动压力与冲击波因吸收面的挠曲而减少等技术效果非常显著。

Claims

1.一种燃料输送管，其包括内部具有呈直线状延伸的燃料通路的连通管；固定于该连通管的端部或侧部的燃料导入管；与所述连通管交叉并突出设置的一部分与所述燃料通路连通、并且敞开端部接纳燃料喷嘴后端的多个接口，其特征在于，

与所述连通管的接口安装面相对的外壁面由平坦状或圆弧状的柔性吸收面形成；

与连通管的轴线方向交叉的肋固定于所述吸收面的外侧；

由此，使从燃料输送管辐射的高频区域的噪音减少，并且通过吸收面的挠曲，减少流入接口中的燃料的脉动压力与冲击波。

2.根据权利要求1所述的燃料输送管，其特征在于，所述肋固定于所述连通管的轴线方向的一个或两个端部附近。

3.根据权利要求1所述的燃料输送管，其特征在于，所述肋的截面高度为吸收面的厚度的二分之一至四倍。

4.一种燃料输送管，其包括内部具有呈直线状延伸的燃料通路的连通管；固定于该连通管的端部或侧部的燃料导入管；与所述连通管交叉并突出设置的一部分与所述燃料通路连通、并且敞开端部接纳燃料喷嘴后端的多个接口，其特征在于，

在所述吸收面上形成与连通管的轴线方向交叉的凹部；

5.根据权利要求4所述的燃料输送管，其特征在于，所述凹部的截面深度在连通管的截面高度的二分之一以下，并且所述凹部的宽度在所述截面高度的二倍以下。

6.一种燃料输送管，其包括内部具有呈直线状延伸的燃料通路的连通管；固定于该连通管的端部或侧部的燃料导入管；与所述连通管交叉并突出设置的一部分与所述燃料通路连通、并且敞开端部接纳燃料喷嘴后端的多个接口，其特征在于，

安装有从两侧夹持连通管的所述接口安装面与所述吸收面的夹持件；

7.根据权利要求6所述的燃料输送管，其特征在于，所述夹持件安装于所述连通管的轴线方向的一个或两个端部附近。

8.根据权利要求7所述的燃料输送管，其特征在于，所述夹持件由将所述连通管的轴线方向端部封闭的端盖构成。