整体式燃料轨结构和制造方法技术

整体式燃料轨结构被构造成接收并支撑燃料喷射器，并且包括主管、从主管的外表面一体突出的喷射器杯以及燃料通路。主管的内表面限定主要燃料通道，并且喷射器杯包括在喷射器杯的一端处开口的孔洞。燃料喷射器的入口端被接收在孔洞中。燃料通路提供在孔洞和主要燃料通道之间的流体连通，并且燃料通路对应于在喷射器杯的相对侧中的每个上延伸通过喷射器杯的孔的一部分。孔的一部分。孔的一部分。

【技术实现步骤摘要】
整体式燃料轨结构和制造方法

技术介绍

[0001]燃料轨可以被用于将燃料供给到多个燃料喷射器，所述燃料喷射器将燃料喷射到内燃发动机的进气歧管中。燃料喷射器的入口端通常通过使用夹子或其他类似机械附接装置被可移除地固定到燃料轨，并且燃料喷射器的出口端可以接合进气歧管中的对应开口或端口。在一些应用中，燃料轨可以通过直接喷射到对应发动机气缸中而通过燃料喷射器供给高压燃料。
[0002]虽然已知塑料燃料轨，不过金属燃料轨可以被用于递送处于高压下的燃料，并且包括被称为“主管（log）”的主要流体供给管。如本文所用的，术语“高压”指的是大于250bar的压力。主管具有主要燃料通道，从燃料箱或燃料泵通过该主要燃料通道供给燃料。燃料轨包括分配臂以用于将燃料分配到发动机的各个气缸。分配臂从主管突出并且提供与主要燃料通道连通的燃料通路。分配臂均终止于喷射器杯（有时被称为衬套）。每个喷射器杯包括接收并固持燃料喷射器的入口端的孔洞。燃料喷射器入口端包括密封件，其填充在燃料喷射器和孔洞之间的空间以便限定在喷射器杯内的高压燃料分配腔室。燃料以高压经由主管的主要燃料通道以及相应分配臂的燃料通路被提供给燃料分配腔室。主管、分配臂和喷射器杯的相对几何构型是复杂的，并且取决于发动机几何构型和发动机系统内的可用空间。

技术实现思路

[0003]使用制造过程制成整体式燃料轨结构，其被构造成提供燃料的分配高压，在所述制造过程中，主管、分配臂和喷射器杯由单个金属坯料一体成型。被用于形成整体式燃料轨结构的制造过程可以包括但不限于挤出、铸造、锻造和注塑成型。这些方法需要常规机加工（例如，钻孔）以便提供在主管内的主要燃料通道、在每个分配臂内的燃料通路和在每个喷射器杯内的孔洞。然而，在不接触孔洞且不干扰燃料分配腔室完整性的情况下，将通过喷射器杯孔洞的分配臂燃料通路机加工到主管主要燃料通道中是具有挑战性的，尤其是在孔洞的中线相对于主要燃料通道的中线偏移的几何构型中。例如，为了避免干扰燃料分配腔室的完整性，机加工被限于提供与孔洞的中线对齐的燃料通路并且具有对应于孔洞半径的距孔洞的中线的最大偏移。因此，燃料分配路径的范围和燃料轨结构装配到发动机系统内的可用空间中的能力受限。
[0004]为了实现更大的设计灵活性，本专利技术人意识到在燃料喷射器入口端处提供的高压燃料分配腔室外部位置处的喷射器杯中形成开口将是可接受的。特别地，意识到在燃料喷射器密封件和喷射器杯开口端之间的位置处在喷射器杯中形成开口将不会折损燃料分配腔室的完整性。特别地，燃料通路开口在密封件下方的位置处进入喷射器杯，穿过孔洞并且在密封件上方的位置处离开喷射器杯。燃料通路开口经由分配臂延伸到主管主要燃料通道中。这样做时，能够相对于孔洞的中线以更大的偏移且以非零角度形成在孔洞和主要燃料通道之间的燃料通路。因此，经由在喷射器杯的侧壁中形成且相对于孔洞的中线以一定角度延伸的入口，将主管的主要燃料通道连接到一体喷射器杯的孔洞的燃料通路穿过喷射器杯而形成，从而允许在与主要燃料通道的中线垂直的两个正交方向上从主管的中线偏移。
通以此方式进行机加工，发动机设计者更加灵活地将燃料轨组件封装到发动机。此外，本文所公开的燃料轨是“向后兼容的。”即，给定发动机能够被升级从而增加燃料压力并减少零件数量，而只需要对气缸盖、燃料喷射器、压力传感器、连接管和电气束具等进行有限的重新设计和测试，从而在减少未经测试部件的风险的同时，节省构建时间和金钱。此外，本文公开的燃料轨允许重复使用设备和过程测量。
[0005]本文所公开的整体式燃料轨结构关于一些常规的燃料分配系统具有改进，在所述常规的燃料分配系统中，主管、分配臂和喷射器杯是单独的单个部件的组合，所述单个部件诸如管、喷射器衬套、塞子、传感器附件、燃料入口和出口等。这些单个部件可以使用各种类型的机械夹子、焊接件和钎焊件被固定到一起。然而，这些附接方法通常与污染和配合固位力弱有关。污染会导致堵塞连接通路并且任何不足的固位或配合会不足地填充空间，借此燃料会没有按预期量、位置和使用寿命进行分配。
[0006]在一些实施例中，使用电火花加工（EDM）过程机加工燃料通路。这个过程非常适于形成燃料通路，这是因为EDM是一个精确过程并且由EDM移除的材料被溶解，从而得到的孔是干净的并且能够经由对完成的燃料轨装置的电抛光而去毛刺。重要的是，EDM过程没有在机加工零件中留下会不利地影响功能和耐用性的碎片、碎屑或其他污染物。虽然能够使用其他机加工方法来形成燃料通路，诸如螺旋钻孔、激光燃烧、等离子燃烧和水射流侵蚀，不过在一些实施例中另一些机加工方法会由于可能的污染、相对不精确和/或相对不良的成形控制的原因而不适用。
[0007]在一些实施例中，在喷射器杯孔洞和主管主要燃料通道之间的燃料通路的直径可以是在1毫米至3.5毫米的范围内。燃料通路的长度与直径相结合可以提供压力阻尼效果，这能够补充或取代在轨入口配件或喷射器杯中为此目的通常存在的孔口。因此，可以减少轨入口配件或孔口的形成有关的成本。
[0008]在一些方面，整体式燃料轨结构被构造成接收并支撑燃料喷射器。燃料喷射器有喷射器外壳、燃料入口端、与燃料入口端相对的燃料出口端和被设置在喷射器外壳的外表面上的密封件。整体式燃料轨结构包括主管、从主管的外表面一体突出的喷射器杯以及燃料通路。主管包括主管第一端、与主管第一端相对的主管第二端以及限定主要燃料通道的主管内表面。主要燃料通道与主管的纵向轴线同心，并且主管的纵向轴线在主管第一端和主管第二端之间延伸。喷射器杯包括侧壁，侧壁的内表面限定孔洞。喷射器杯包括闭合侧壁的一端的近端以及与近端相对的远端。远端是开口的，并且侧壁的中线延伸穿过近端和远端。孔洞包括与远端重合的开口端。此外，孔洞包括被设置在开口端和喷射器杯近端之间的盲端。燃料通路提供在孔洞和主要燃料通道之间的流体连通，所述燃料通路对应于在喷射器杯的相对侧中的每个上延伸通过喷射器杯的孔的一部分。
[0009]在一些实施例中，孔穿过喷射器杯侧壁以致延伸通过侧壁的面向主管侧并且延伸通过侧壁的与侧壁的面向主管侧相对的侧部。
[0010]在一些实施例中，侧壁内表面包括密封座区域，当燃料喷射器被设置在喷射器杯中时，该密封座区域接收密封件。密封座区域被设置在开口端和盲端之间。孔与穿过侧壁的直线重合。该直线包括：a）位于喷射器杯的第一部分中的第一线部分，喷射器杯的第一部分被设置在密封座区域和近端之间，和b）位于喷射器杯的第二部分中的第二线部分，喷射器杯的第二部分被设置在密封座区域和远端之间。
[0011]在一些实施例中，密封座区域在与侧壁的中线平行的方向上具有大于密封件在与侧壁的中线平行的方向上的尺寸的尺寸，以致适应在燃料轨结构的操作期间燃料喷射器在喷射器杯内的运动。
[0012]在一些实施例中，孔延伸通过侧壁的第一部分，并且喷射器杯的第一部分包括侧壁的第一部分。
[0013]在一些实施例中，孔延伸通过侧壁的第二部分，并且喷射器杯的第二部分包括侧壁的第二部分。
[0014]在一些实施例中，第一线部分在密封座区域和盲端之间的位置处与侧壁相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体式燃料轨结构，其被构造成接收和支撑燃料喷射器，所述燃料喷射器具有喷射器外壳、燃料入口端、与所述燃料入口端相对的燃料出口端和被设置在所述喷射器外壳的外表面上的密封件，所述整体式燃料轨结构包括：主管；从所述主管的外表面一体地突出的喷射器杯；以及燃料通路，其中所述主管包括：主管第一端；与所述主管第一端相对的主管第二端；和主管内表面，其限定与所述主管的纵向轴线同心的主要燃料通道，所述主管的所述纵向轴线在所述主管第一端和所述主管第二端之间延伸，所述喷射器杯包括：侧壁，所述侧壁的内表面限定孔洞；闭合所述侧壁的一端的近端；和与所述近端相对的远端，所述远端是开口的，所述侧壁的中线延伸穿过所述近端和所述远端，并且其中所述孔洞包括与所述远端重合的开口端，所述孔洞包括被设置在所述开口端和喷射器杯近端之间的盲端，和所述燃料通路提供在所述孔洞和所述主要燃料通道之间的流体连通，所述燃料通路对应于在所述喷射器杯的相对侧中的每个上延伸通过所述喷射器杯的孔的一部分。2. 根据权利要求1所述的整体式燃料轨结构，其中所述孔穿过所述喷射器杯侧壁以致延伸通过所述侧壁的面向主管侧并且延伸通过所述侧壁的与所述侧壁的面向主管侧相对的侧部。3.根据权利要求1所述的整体式燃料轨结构，其中所述侧壁内表面包括密封座区域，当燃料喷射器被设置在所述喷射器杯中时，所述密封座区域接收密封件，所述密封座区域被设置在所述开口端和所述盲端之间，所述孔与穿过所述侧壁的直线重合，并且所述直线包括a）位于所述喷射器杯的第一部分中的第一线部分，所述喷射器杯的所述第一部分被设置在所述密封座区域和所述近端之间，和b）位于所述喷射器杯的第二部分中的第二线部分，所述喷射器杯的所述第二部分被设置在所述密封座区域和所述远端之间。4.根据权利要求3所述的整体式燃料轨结构，其中所述密封座区域在与所述侧壁的中线平行的方向上具有大于所述密封件在与所述侧壁的所述中线平行的方向上的尺寸的尺寸，以致适应在所述燃料轨结构的操作期间所述燃料喷射器在所述喷射器杯内的运动。5.根据权利要求3所述的整体式燃料轨结构，其中所述孔延伸通过所述侧壁的第一部分，并且所述喷射器杯的所述第一部分包括所述侧壁的所述第一部分。
6. 根据权利要求3所述的整体式燃料轨结构，其中所述孔延伸通过所述侧壁的第二部分，并且所述喷射器杯的所述第二部分包括所述侧壁的所述第二部分。7. 根据权利要求3所述的整体式燃料轨结构，其中所述第一线部分在所述密封座区域和所述盲端之间的位置处与所述侧壁相交，和所述第二线部分在所述密封座区域和所述开口端之间的位置处与所述侧壁相交。8.根据权利要求1所述的整体式燃料轨结构，其中所述孔与穿过所述侧壁的直线重合，所述直线是相对于Y轴线处于角度θ，所述Y轴线与所述主管的所述纵向轴线相交并且与其垂直，所述Y轴线平行于所述侧壁的所述中线，并且所述角度θ是在0度至45度的范围内。9. 根据权利要求1所述的整体式燃料轨结构，其中所述喷射器杯经由分配臂被连接到所述主管的所述外表面，所述分配臂具有与所述主管的所述外表面一体的臂第一端和与所述喷射器杯一体的臂第二端，并且所述燃料通路穿过所述分配臂。10.根据权利要求9所述的整体式燃料轨结构，其中所述分配臂具有足够的长度以致所述喷射器杯与所述主管间隔开。11. 根据权利要求1所述的整体式燃料轨结构，其中所述密封座区域在与所述侧壁的所述中线平行的方向上具有比所述密封件的对应尺寸大150%至300%...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
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