专利名称：压力波衰减器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的流体共轨(mil)，更加具体地说，本发明涉 及一种用于这种共轨的压力波衰减器。
背景技术：
电动控制的、液压致动(HEUI)的燃油喷射系统使用一种致动流体(该致
动流体,为发动机润滑油，但是其他流体也是可以的)共轨以对每个喷射器
的致动流体提供致动，以产生用于喷射过程的高压燃油。该致动流体共轨典型
地具有其致动流体供应，该致动流体供应由受发动机传动轴驱动的高压致动流
体泵提供。致动流体共轨中的压力典型地受到共轨压力控制阀(RPCV)的控制，
这确定了取决于发动机操作条件的共轨内致动流体压力。
^喷射器具有一个致动流体控制阀，该阀受到电动控制以控制流入喷射
器的致动流体的时间和数量。该致动流術空制阀起动并终止喷射过程。
v形发动机典型地具有一个供应给两排气缸中的每一个的a^共轨。在每
个共轨的致动流体流入口处，可以在适当位置上有一个止回阀，以隔离供应给 两排的两个3拉共$紋间的相流体 。对于V8结构来说，具有两个共轨，每 个共轨上附着有四个喷射器。对于V6结构来说，也有两个共轨，但是*共轨 上只附着有三个喷射器。对于直列(典型的是16)结构来说，只有一个共轨， 该共轨上附着有六个喷射器，并且在致动流体流入口处没有止回阀，因为一个 共轨结构不需要共轨隔离。
该致动流体共轨优选为圆柱形，且其中限定有一个大致为圆柱形的流体通 道。该致动流体能在流体通道内，其中在将数个喷射器连接到共轨上的多个位 置之间具有小量的节流。对于V8和V6结构来说，两种致动流体共轨都是通过 致动流体流动通道连接到高压致动流体泵上，但是被前述位于各自共轨入口处 的止回阀分隔开。这些止回阀在两个致动流体共轨之间提供隔离，用于限制在200710300990.0
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一个致动流体共轨内受到在其itt动流体共轨中压力动力所产生的压力动力。
在正常的发动机工作情况过程中，喷射器在均匀分布的时间上被致动。当 喷射器被致动以喷射时，该喷射器控制阀打开一段时间，然后关闭，以提供在 间隔内用于喷射所必需数量的致动流体。对于包括一个喷射的喷射过程来说， 喷射控制阀打开和关闭一次。对于包括预喷射(小的预喷射之后具有大得多的 主喷射)的喷射过程来说，该阀打开和关闭两次或更多次。当控制阀打开和关 闭以进行一个预喷射过程或者多个预喷射过程时，就在致动流体共轨内的致动 流体中产生了相当数量的动力扰动。
首先，在控制阀打开阶段的过程中，存在相对大量从致动流体共轨流入用 于喷射致动的喷射器中的致动流体。这在致动流体共轨内产生压降。然后，这 种压降由从高压泵中流出的供应致动流体流得到恢复。其次，喷射器控制阀的 打开和关闭沿着致动流体共轨产生了流体压力波。这种压力波以一个主要由致 动流体共轨长度和致动流体体积樓量决定的频率沿着致动流体共轨的轴线方向 传播。
由于共轨的长度很大禾，上由发动机结构决定，所以频率的变化取决于发
动机的结构。对于V8和V6结构来说，该频率大约为1000 2000Hz;对于16 结构来说，由于共轨较长，所以该频率倉,更低，例如为800 1200Hz。因为 这种压力波，所以存在一个施加在致动流体共轨上的不平衡轴向力，因为沿致 动流体共轨不同位置上的延时或相位滞后导致沿致动流体共轨压力不同。这种 不平衡力具有与共轨中压力波相同的频率。该压力波与致动流体共轨结构相互 作用。压力波动能量的小部分转换成不需要的空中声能。同样，该致动流体共 车M过将共轨连接到发动机剩余部分(用于共轨上的螺栓)的螺栓传输一个具 有上述频率的激励。在形成于发动机结构中的共轨中也产生该相同的现象。在 这两种情况下，这种激励然后产生具有，频率的相同范围的能听见的噪声。
由压力波导致的能听见的噪声是令人讨厌的。 一个目标就是，压燃式发动 机的噪声不比典型的火花点火式发动机大。这样的噪声水平被认为是可以接受 的。然而，目前还不是这样。为了实现这个目标，来自压燃式发动机的许多噪 声源需要解决。如上所述， 一个这样的噪声源是产生在致动流体共轨中的压力 波。然后，在X^i:存在衰减产生在共轨中的压力波的需要。
发明内容
本发明涉及一种和致动器共轨组件一起使用的压力波衰减器，该致动， 轨组件用于在压力下将致动流体传输到至少一个燃油喷射器中，该共轨内限定 有一流体鹏，该流体通道包括流体通道第一部分和流体通道第二部分，该压 力波衰减器包括 一个衰减器主体，具有形成于其内的共振流体空腔的至少一 部分，该空腔具有两个节流口，第一节流口影响流体空腔和流体通道第一部分 之间的流体iiil,第二节流口影响流体空腔和流体通道第二部分之间的流体连 通，其中，空腔的共振频率与致动流体中的声速相关，与两个节流口的面积和 长度大小相关，也与空腔的容积大小相关。
本发明还涉及一种和致动器共轨组件一起使用的压力波衰减器，该致动器 共轨组件用于在压力下将致动流体传输到至少一个燃油喷射器中，该共轨内限 定有一流体通道，该流体通道包括流体通道第一部分和流体通道第二部分，该 压力波衰减器包括 一个衰减器主体，具有形成于其内的共振流体空腔的至少 一部分，该空腔具有至少两个节流口，第一节流口影响流体空腔和流体通道第 —部分之间的流体连通，第二节流口影响流体空腔和流体通道第二部分之间的 流体 ，衰M^主^M螺纹旋入流体M中。
图1是具有中心压力波衰减器的共轨的透视图。
图2是图1中的沿线2-2所截取的共轨的剖视图。 图3是图2中的中心压力波衰 的放大剖视图。 图3a是带斜面孔的节流口的剖视图。
具体实施例方式
参看图1，示出了用于本发明声波或压力波衰减器(PWA)的原理。所示 的PWA总体上用附图中的数字10来示出，与共轨12成为一个整体。
致动流体共轨12优选为圆柱形，并且其中限定有大致为圆柱形的流体MiI 18。致动流体能够在流体鹏18内自由流动，其中在将数个喷射器(未示出) 连接到共轨12上的多个喷射器口 16的位置之间具有小量的节流。对V8和V6 结构来说，两个致动流体共轨12都通ill:动流体流动通道(未示出)经由一个 泵吸入口 14被连接至lj一个高压致动流体泵(未示出)上，但是辛祉回阀(未示 出)分隔开，有利地是，这些止回阀被放置于各自共轨12的泵吸入口 14内。 这些止回阀在两个致动流体共轨12之间掛共了隔离，以限帝赃一个致动流体共 轨12内受到在其flM动流体共轨12中压力动力所产生的压力动力。
如上戶腿，图1 3描述了与具有V8结构的发动机一起^(顿的共轨12。该 共轨12包括流体吸入口 14，用于a缺轨12流体i"ttil到高压致动流体泵上。 在实践中，吸入口 14两个端口中的哪一个得到使用取决于该具体共轨12 了气缸的哪一排，未使用的吸入口 14则被合适的塞子密封。
致动流体共轨12具有多个用于将共轨12连通到发动^Lh的连接套管20。 ，地以如下方式实现将螺钉(未示出)穿过形成于套管20内的钻孔22，并 将该螺钉拧入到形成于发动机内的螺纹孔(未示出)中。
喷射器口 16可以具有一个与流体通道18相连的孔26。该孔26可以限定 一个用于接收套圈28的接收器。该套圈28使跨接管30与流体M 18相流体 M。密封环32可以在跨接管30和流体ilill8之间形成一个流体紧密封。该 跨接管30优选直接与各自燃油喷射器连接，并将致动流体从流体通道18运输 到燃油喷射器中。各自的喷射器口16供应^^个相应的燃油喷射器。
端盖34可以流体地密封流体鹏18的相应端。通过拆下使端盖34有利于 在共轨12中形成通道18。
第一幅图示出了中心PWAIO。该PWA10不必放置在中心，也不必为具有 奇数^缸排的共轨12而这样设置，如在V6结构中也是可以的。在这种结构 中，PWA10可以被设置在喷射器口的任意两个之间。对于如图1中所示V8结 构发动机来说，PWA10 ,地设置在中心，两个在PWA10任一恻的喷射器口 16，齡相应的口 16供应一个在气缸特定顿l让的相应燃油喷射器，该气缸由各 自共轨12j^f共。
PWA10被设置在共轨12的流体通道18中，该通道位于两个端盖32之间 的大约中心处。为了容纳PWAIO， 一个，为圆柱形的孔70形成于共轨12的 壁20中。孔70的纵向轴线tte相对于共轨12的纵向轴线直角设置。孔70的 部分包括内螺纹72。孔70由大致相对的基本半球形圆顶74形成，该基本半球 形圆顶74包含流体M 18的一部分。
该PWA10包括一个衰减器主体76。该彰 主体76带有形成于该衰 主体76外边缘一部分上的螺纹78。该螺纹78被设计成啮合孔70中的螺纹72。 一个圆周槽80形成于该衰减器主体76内。 一个O麟封环82可以被體在槽 80中，以在衰减器主体76和圆柱形孔70之间形成流体密封。 一个六角接收器
83形成于该衰 主体76内。 一个Allen型扳手可以被插入到该衰 主体76 内的六角接收器83中，用于将衰 主体76旋进 L 70中或从孔70中旋出。
空腔84被限定在衰M^主体76内。该空腔84被作成大致半球形的圆顶， 与半球形圆顶74协作，以形成一个固定的大致成球形的衰减器空腔96，这将在 下面进行更详细的描述。空腔84由该半球形部分86和大致圆柱形部分88限定。 该圆柱形部分88为圆*抄卜形，以在制M轨12的过程中有助于空腔84的形成， 并且该圆柱形部分88在包括球形部分86和半球形圆顶74 (参见下面的衰减器 空腔96)的球体上形成一个圆柱形带。 一个完全球形的空腔96可能会更理想一 点，但是圆柱形部分88是一个折衷，在不过度牺牲空腔84的任何衰减性能的 同时有助于空腔84的形成。
开口 90被限定在衰 主体76的上边缘处。当衰减器主体76被螺纹旋入 圆柱形孔70中时，密封啮合就在衰减器主体70的上iil彖和密封91处半球形圆 顶74的外围之间形成了。
节流口92a、 92b被限定穿，减器主体76的壁。该节流口 92a、 92b的长 度等于壁94的厚度。节流口92a、 92b的长度和面积限定出节流口 92a、 92b的 容积。节流口92a、 92b具有一个面对相应流体通道18a、 18b的入口孔93。该 孔93可以为斜面的，如图3a中所示。节流口 92a、 92b将流体通道18的第一 部分18a流体ittffl到流体通道18的第二部分18b上。尽管所示为两个节流口 92a、 92b，但是在实践中，出于制造的原因，五个节流口92均匀地环^^ 主体76分布，使得当衰 Jtlll皮螺纹^A孔70中时， 一个节流口92将面对流体 通道18的任一第一部分，二部分，而两个节流口将面对其^Mit部分。 一个 节流口 92对限制fflil^减器主体的压力波大小有效。剩余两个节流口将面对通 道的侧壁，且作用很小。
节流口92a、 92b,具有相同的面积、相同的长度和相同的容积。在确定 面积时需要考虑的是要在第一部分18a和第二部分18b之间掛共足够的致动流 体流，以在喷射过程中供应给各自的喷射器。当共轨12中充满了致动流体时， 致动流体的塞子i4A由每个节流口 92a、 92b限定的容积中。如下戶腿，致动流 体的这个塞子在受到PWA10影响的衰减中起到作用。
衰减空腔96借助半球形圆顶74部分地与在衰 主体76所限定的空腔 84—起限定出。因此，衰减空腔96为一个大致带-球形，包括由圆柱形部分88限定的衰减空腔96的带状部分，但是也可以是球形或大致球形。
通过将本发明的PWAIO弓l入到共轨12中，在各自喷射器进行工作过程中 在流体通道18内产生的压力波的大小I^M著减小了。因此，施加在致动流体共 轨12上的轴向力同样被显著减小了。振动力的这种减小有助于具有致动流体共 轨12中的压力波频率的噪声的减小。节流口 92可以以这种方式进行设计，使 得它们能有效衰减驱动共轨12中的振动力，同时维持供给各自燃油喷射器的足 够致动流体流，以确保誠的喷射器性能。
本发明的PWA10基农脔足了前^X)lki:的需要。为了衰减由共轨12中压 力波动所产生的压力波，本发明的PWA10提供了声能吸收功能。当声学系统的 线尺寸相对于声音的波长小时，系统中致动流体的运动与具有质量、硬度和阻 尼的±央机贩件的机械系统相對以。
该PWAIO育嫩被看成是一个机M荡器。这样一个衰减器10包括一个刚 性MI寸闭的容积(衰减空腔96)，它分别Mil小节流口 92a、 92b与共轨18a、 18b中的致动流体相通。当压力波撞击在节流口的孔93上时，节流口92a、 92b 中的致动流体被设定为振动，这会在PWAIO的衰减空腔96的被封闭容积内激 励致动流体的塞子。节流口 92a、 92b中致动流体得到的放大的运动，由于在节 流口92a、 92b中致动流体塞子(在由孔93和空腔96之间限定的容积中)和被 封闭空腔96中的致动流体容积之间的相位消除，致使由于在各自的节流口 92a、 92b中或周围的摩擦阻力而产生能量吸收。这种衰减器10被调整到在某一个理 想的频率范围内产生最大吸收。
对本领域技术人员来说，除了这里所描述的其他实施例显然没有离开本申 请的范围。因此，申请打算仅仅由所附的权利要求得到限制。
权利要求
1.一种和致动器共轨组件一起使用的压力波衰减器，该致动器共轨组件用于在压力下将致动流体传输到至少一个燃油喷射器中，该共轨内限定有一流体通道，该流体通道包括流体通道第一部分和流体通道第二部分，该压力波衰减器包括一个衰减器主体，具有形成于其内的共振流体空腔的至少一部分，该空腔具有两个节流口，第一节流口影响流体空腔和流体通道第一部分之间的流体连通，第二节流口影响流体空腔和流体通道第二部分之间的流体连通，其中，空腔的共振频率与致动流体中的声速相关，与两个节流口的面积和长度大小相关，也与空腔的容积大小相关。
2. 如权利要求1所述的压力波衰减器，其特征在于，该压力波衰减t^皮设 计成以产生在流体M内的已知的压力波频率共振。
3. 如权利要求1的压力波衰减器，其特征在于，该空腔基本上为球形。
4. 如权利要求3的压力波衰 ，其特征在于，该空腔与流体通道半球形部分协同形成。
5. 如权利要求4戶腿的压力波衰M^，其特征在于，该空腔与流体通道在 流体通道的半球形部分的边缘处限定一个基本液密的界面。
6. —种和致动M轨组件一起使用的压力波衰减器，该致动器共轨组件用 于在压力下将致动流体传输至侄少一个燃油喷射器中，该共轨内限定有一流体 通道，该流体通道包括流体通道第一部分和流体通道第二部分，该压力波衰减器包括一个衰减器主体，具有形成于其内的共振流体空腔的至少一部分，该空腔 具有至少两个节流口，第一节流口影响流体空腔和流体通道第一部分之间的流 体 ，第二节流口影响流体空腔和流体通道第二部分之间的流体连通，衰减器主体被螺纹;^A流体3M中。
7. 如权利要求6的压力波衰 ，其特征在于，衰减器主体具有五个节流n。
8. 如权利要求6的压力波衰 ，其特征在于，衰减器主体节流口绕衰减 器主体的外围均匀地间隔开。
9.如权利要求8的压力波衰 ，其特征在于，衰减器主体具有五个节流□。
全文摘要
本发明提供一种和致动器共轨组件一起使用的压力波衰减器，该致动器共轨组件用于在压力下将致动流体传输到至少一个燃油喷射器中，该共轨内限定有一流体通道，该流体通道包括流体通道第一部分和流体通道第二部分，该压力波衰减器包括一个衰减器主体，具有形成于其内的共振流体空腔的至少一部分，该空腔具有两个节流口，第一节流口影响流体空腔和流体通道第一部分之间的流体连通，第二节流口影响流体空腔和流体通道第二部分之间的流体连通，其中，空腔的共振频率与致动流体中的声速相关，与两个节流口的面积和长度大小相关，也与空腔的容积大小相关。
文档编号F02M63/02GK101187349SQ200710300990
公开日2008年5月28日 申请日期2003年6月19日 优先权日2002年6月21日
发明者B·W·斯尼德, J·亚格尔, K·R·塞莫尔二世, K·S·巴格, N·雷, S·萨德法, X·扬 申请人:万国引擎知识产权有限责任公司