用于内燃机的燃料轨道组件的制作方法

本发明为分案申请，其母案的申请号为201610581431.0，申请日为2016年07月22日且发明名称为“用于内燃机的燃料轨道组件”。

当前公开内容涉及用于内燃机的燃料轨道组件。

背景技术：

燃料轨道，特别是用于汽油直喷发动机的燃料轨道，通常根据具体的内燃机的发动机封装设计。通常，燃料轨道的设计是针对特定的发动机，并且不能用于其他发动机。

技术实现要素：

当前公开内容的目标是详述燃料轨道，其在对于使用不同形状的发动机的生产期间是容易可构造的和/或是特别成本有效的。

用于内燃机的燃料轨道组件被详述。

燃料轨道组件包括伸长的管状燃料轨道。伸长的管状燃料轨道特别地是管状燃料储存器。优选地，它是直管。燃料轨道特别地由金属或合金制成。

优选地，燃料在高压下被供应至燃料轨道中，特别地通过燃料泵，并且存储在燃料轨道中，用于通过多个燃料喷射器分配至内燃机中。燃料喷射器特别地是可操作的以直接地将燃料喷射至燃烧发动机的相应的燃烧腔室中。

燃料轨道组件具有多个燃料输送线，用于将燃料轨道液压地联接至可操作以喷射燃料至燃烧发动机中的喷射器。燃料输送线的每一个从燃料轨道分出。燃料输送线的每一个特别地分配给一个并且仅一个喷射器。

在下文中，仅有一个燃料输送线被详细地描述。然而，各燃料输送线优选地是相同的类型。各燃料输送线可以沿着管状燃料轨道的伸长方向接着彼此布置。

每一个燃料输送线具有喷射器杯，用于容纳相应的一个燃料喷射器的燃料入口部分。喷射器杯特别地包括凹槽，燃料入口部分被转移至该凹槽中，用于液压地联接喷射器杯和燃料入口部分。

每一个燃料输送线进一步具有布置在燃料轨道和喷射器杯之间的管道，用于将喷射器杯液压地联接至燃料轨道。特别地，该管道是可操作的以将燃料从燃料轨道引导至喷射器杯。该管道的下游端优选地液压地且机械地连接至喷射器杯。该管道的上游端优选地液压地且机械地连接至燃料轨道，直接地或经由在燃料轨道上的出口端口。在当前语境中，“上游”和“下游”的表达特别地是指从燃料轨道到燃料喷射器的燃料流的方向。

每一个燃料输送线进一步包括固定支架，其被构造成用于关于燃烧发动机在位置上固定燃料输送线。以此方式，固定支架还有助于关于燃烧发动机在位置上固定燃料轨道组件。

喷射器杯、管道和固定支架是独立的零件。换言之，喷射器杯、管道和固定支架是单独制造的构件，其仅在组装燃料轨道组件期间被固定在一起。

在固定支架和部分管道之间建立刚性连接。在下文中，管道的这个部分也被称为该管道的“固定部分”。

管道的固定部分优选地与燃料轨道间隔分开，并且还与燃料喷射器杯间隔分开。对于燃料输送线的机械稳定性而言，这样的刚性连接的位置是特别有利的。

固定支架是单件零件，其与管道邻接并且与喷射器杯和燃料轨道间隔分开。特别地，固定支架与相对于燃料轨道和/或喷射器杯在位置上固定的燃料轨道组件的全部其他零件间隔分开。优选地，固定支架被成形并定位使得（没有刚性连接），为了在生产燃料轨道组件期间关于管道调整固定支架的位置，该固定支架相对于管道的纵向轴线是轴向地且旋转地可位移的。例如，固定支架由金属或合金制成。特别地，固定支架是钢零件。在一些实施方式中，固定支架是冷成形零件、机加工零件或铸造零件。

以此方式，对于不同的发动机构造，燃料轨道组件是可调整的：通过调整固定支架的位置或通过仅更换固定支架而保持剩余零件的设计。单件的固定支架的制造可以特别简单和/或精确。以此方式，燃料轨道组件的生产可以是特别成本有效的。

根据一个实施方式，固定支架包括被构造成用于容纳固定元件容座孔（bore），该固定元件是可操作的以将固定支架刚性地固定至内燃机。特别地，固定元件被构造成将固定支架刚性地固定至燃烧发动机的气缸盖。例如，固定元件是螺丝或螺栓。

特别地，容座孔具有伸长的横截面形状以能够实现在距离管道的不同距离处定位固定元件。优选地，固定元件具有主要伸长方向，其特别地是它的装配方向。容座孔和固定元件的形状和大小特别地以这样的方式适合于彼此：在固定元件与内燃机接合用于将固定支架固定至内燃机之前，固定元件垂直于主要伸长方向在容座孔内朝向和远离该管道是可移动的。以此方式，相同的固定支架可用于不同形状的发动机和/或对装配公差特别不敏感。

在一个实施方式中，容座孔具有中心轴线，并且在它的中心轴线的方向上穿孔固定支架。容座孔的中心轴线关于管道的固定部分的中心轴线是倾斜的。这样的构造用单件的固定支架是容易地并且精确地可实现的。特别地，通过机加工一个构件，两个中心轴线的简单且精确的调整是可实现的。

在一个实施方式中，在固定支架的连接表面和管道的固定部分之间建立刚性连接。该连接表面是圆柱壳体的截面的一般形状以在连接表面和管道之间建立完整的区域接触。有利地，在这个情况中，至少管道的固定部分具有圆柱形外表面。以此方式，在管道和固定支架之间的特别可靠的刚性连接是可实现的。在一个改进方案中，固定支架的连接表面具有关于管道的固定部分的中心轴线平行并且特别地同轴的纵向轴线。

在另一个实施方式中，固定支架的连接表面由通孔（through-hole）代表，管道延伸通过该通孔。以此方式，在管道和固定支架之间能够建立压配合连接，例如当建立刚性连接时，用于相对于管道保持固定支架的位置。

在一个实施方式中，喷射器杯具有指引元件，该指引元件用于相对于该喷射器杯确定相应的燃料喷射器的角度位置。燃料输送线的独立的零件优选地以这样的方式构造并连接：在组装燃料轨道组件期间，相对于指引元件和/或相对于燃料轨道的伸长方向的固定支架的角度位置是可调整的。例如，在制造燃料轨道组件期间，喷射器杯相对于管道是可旋转的，并且在制造燃料轨道组件期间，在喷射器杯和管道之间的另外的刚性连接仅在设定指引元件的预定的角度位置之后建立。角度位置可以根据为其制造燃料轨道组件的相应的发动机的构造预定。类似地，在制造燃料轨道组件期间，在固定支架和管道之间在建立刚性连接之前，固定支架相对于管道可以是可旋转的。

在有利的实施方式中，在固定支架和管道之间的刚性连接和/或在管道和喷射器杯之间的另外的刚性连接是钎焊（brazed）和/或焊接连接。例如，通过焊接预连接和流体密封的钎焊连接建立相应的连接。焊接预连接可以是点焊连接。在代表固定支架的连接表面的通孔的情况中，焊接预连接可以由压配合连接代替或补充。借助于这样的连接，在组装燃料轨道组件期间，角度位置是特别容易地可调整的。

在一个实施方式中，固定支架的外表面具有与管道邻近的一个或多个圆形边缘。该圆形边缘特别地定位在固定支架和管道的固定部分之间的界面处。例如，对于实现特别可靠的钎焊连接，这样的圆形边缘是有利的。

在一个实施方式中，每一个燃料输送线包括出口端口管。该出口端口管特别地是另外的独立零件，其特别地与喷射器杯、管道和固定支架分开制造。出口端口管优选地附接至燃料轨道的外表面。特别地，出口端口管以这样的方式成形：在组装燃料轨道组件期间，出口端口管在外表面上的位置是可调整的。例如，在制造燃料轨道组件期间，燃料轨道可以设置有用于将燃料分配至燃料输送线中的孔。这些孔的位置根据为其生产燃料轨道组件的发动机构造预定，并且在燃料轨道之间可以变化。出口端口管能够横向地环绕燃料轨道的相应的孔定位，独立于在燃料轨道中的孔的位置。出口端口管优选地借助于钎焊和/或焊接连接附接至燃料轨道的外表面，特别地如上面所描述的。

根据另外的实施方式，燃料轨道具有从燃料轨道分出的传感器端口管。在另一个实施方式中，燃料轨道组件具有用于将燃料轨道固定至内燃机的固定凸耳（lug）。传感器端口管和/或固定凸耳固定至燃料轨道的外表面。该固定可以由对应的钎焊和/或焊接连接建立，特别地如上面所详细描述的。优选地，传感器端口管和/或固定凸耳与燃料轨道以这样的方式成形并连接：在组装燃料轨道组件期间，传感器端口管和固定凸耳在外表面上的位置分别是可调整的。例如，出口端口管、传感器端口管和/或固定凸耳具有相应的连接表面，该连接表面与燃料轨道的外表面一致。

根据另一个实施方式，燃料轨道组件包括容纳在燃料轨道中的入口接头和/或插入至燃料轨道中的端塞。优选地，入口接头和端塞定位在燃料轨道的相对的轴向端部。替代地，当入口接头从燃料轨道的外圆周表面分出时，燃料轨道组件能够在燃料轨道的两个轴向端部处具有端塞。端塞能够由在燃料轨道上移动的相应的端帽代替。在一个实施方式中，入口接头和/或端塞或端帽由相应的钎焊和/或焊接连接固定至燃料轨道的外表面，特别地如上面所详细描述的。入口接头和/或端塞还能够借助于与燃料轨道的内表面的钎焊连接固定至燃料轨道，特别地在入口接头和端塞分别移入燃料轨道中的实施方式中。

在优选实施方式中，在燃料轨道组件的独立的、上面提到的零件之间的全部连接是钎焊和/或焊接连接。例如，由焊接预连接和流体密封的钎焊连接建立每一个连接。焊接预连接可以是点焊连接。以此方式，燃料轨道的生产是特别成本有效的。

固定支架关于发动机“在位置上固定”燃料输送线以及固定凸耳将燃料轨道“固定”至内燃机特别地意味着燃料输送线或燃料轨道分别借助于固定支架或固定凸耳分别地关于燃烧发动机保持就位。特别地，固定支架和/或固定凸耳通过诸如螺丝或螺栓的固定元件联接至燃烧发动机。优选地，视情况而定，除了带有固定支架和固定凸耳的燃料轨道组件以外，在燃料轨道组件和燃烧发动机之间没有另外的螺纹联接。然而，这不意味着排除其他的存在，特别是在燃料轨道和燃烧发动机之间的不可避免的机械联接，例如，通过液压连接，诸如经由入口接头或燃料喷射器。优选地，然而，视情况而定，除了固定支架和固定凸耳以外，在燃料轨道组件和燃烧发动机之间没有进行机械连接，其主要提供用于将燃料轨道机械地固定至燃烧发动机。

通过结合示意图的在下面所描述的示例性实施方式，燃料轨道组件和本方法的另外的优点、有利的实施方式以及改进方案将变得明显。

附图说明

在附图中：

图1显示根据第一实施方式的燃料轨道组件的局部剖面侧视图；

图2显示根据第一实施方式的燃料轨道组件的俯视图；

图3显示根据第一实施方式的燃料轨道组件的透视图；

图4显示根据第二实施方式的固定支架的透视图；

图5显示根据第三实施方式的固定支架的透视图；

图6显示根据第四实施方式的燃料轨道组件的透视图；以及

图7显示根据第五实施方式的燃料轨道组件的透视图。

在各图中的示例性实施方式中，相似的、相同的或相似地作用的元件设置有相同的附图标记。

具体实施方式

图1显示根据第一实施方式的燃料轨道组件3的局部剖面侧视图。图2和图3分别显示燃料轨道组件3的俯视图和透视图。

燃料轨道组件3构造成供应燃料至内燃机1。内燃机1具有气缸盖5，气缸盖5包括用于容纳燃料喷射器（未显示）的安装孔（未显示）。在图1中仅显示气缸盖5的部分，为了更好的可表示性，省略了燃烧发动机的其他零件。

燃料轨道组件3包括伸长的管状燃料轨道31。例如，燃料轨道31是金属的；其特别地由钢制成。燃料通过在燃料轨道31的一个轴向端部上的入口接头（未显示）供应至燃料轨道31。燃料轨道31的相对轴向端部由端塞（未显示）密封。燃料轨道31可以借助于固定凸耳（未显示）相对于发动机1固定。传感器端口管（未显示）可以从燃料轨道31分出。

此外，多个燃料输送线11从燃料轨道31分出。燃料输送线11之一显示在燃料轨道组件1的部分中，其在图1、图2和图3中可见。燃料输送线11与彼此间隔分开，并且在燃料轨道31的伸长方向e上跟随彼此。燃料输送线11是可操作的以将燃料轨道31液压地连接至燃料喷射器。在有利的实施方式中，燃料喷射器还由燃料轨道组件3保持就位。

所有的燃料输送线11都是相同的构造。每一个燃料输送线11包括出口端口管39，管道41和喷射器杯47。出口端口管39、管道41和喷射器杯47是独立的、分开制造并且分开提供的零件，其在制造燃料轨道组件3期间组装。出口端口管39固定至燃料轨道31的外表面。出口端口管39在周向上环绕在燃料轨道31的圆周壁中的孔，使得出口端口管39液压地连接至燃料轨道31，并且燃料能够从燃料轨道31流动至出口端口管39中。

管道41的上游端固定至出口端口管39，用于将管道41液压地并且机械地联接至出口端口管49。在一个改进方案中，上游端通过出口端口管39转移至在燃料轨道31中的相应的孔中。管道41的下游端液压地并且机械地联接至喷射器杯47。以此方式，喷射器杯47借助于管道41和出口端口管39液压地联接至燃料轨道31。在一个实施方式中，管道41是刚性金属管，并且在一个改进方案中由钢制成。

每一个燃料输送线11包括另一个独立零件，其为固定支架49。固定支架49刚性地连接至在出口端口管39和喷射器杯47之间的管道41的部分，在下文中该管道41的部分还表示为“固定部分”。固定支架49与管道41的固定部分邻接，并且与喷射器杯47间隔分开，并且与出口端口管39以及燃料轨道31间隔分开。在当前实施方式中，每一个固定支架49是单件的金属零件，特别是机加工的或铸造的。

每一个固定支架49包括容座孔490，其构造成用于容纳固定元件9。燃料输送线11借助于固定元件9经由固定支架49刚性地固定至气缸盖5。例如，固定元件9可以是螺丝，如在图1中所示，或者是螺栓。在当前实施方式中代表固定元件9的螺丝拧紧至气缸盖5的螺纹开口107中，用于建立刚性固定。在图1中，显示在固定元件9沿着装配方向m装配至容座孔490和螺纹开口107中之前的固定元件9。为了更好的可表示性的目的，在图2和图3中省略了固定元件9。

管道41的固定部分具有中心轴线r。固定支架490的容座孔490具有中心轴线c。在当前实施方式中，容座孔490的中心轴线c延伸平行于管道41的固定部分的中心轴线r。图1的侧视图沿着包括这些中心轴线c、r的平面剖开。图2的视图是沿着中心轴线c、r的俯视图。

容座孔490具有伸长的横截面形状。在当前实施方式中，它的横截面形状是矩形区域和两个半圆形区域的并集，该两个半圆形区域与矩形区域的相对侧共享它们的相应的直边。随后，半圆形区域布置在从管道41的固定部分的中心轴线到容座孔490的中心轴线的径向方向上。在固定元件9进入气缸盖5的开口107中之前，固定元件9在这个径向方向上在容座孔490内朝向和远离管道41是可移动的，该径向方向垂直于装配方向m。这能够实现对于在管道41和气缸盖5的开口107之间的不同距离d使用相同的固定支架49。在当前实施方式中，固定元件9相对于容座孔490的中心轴线c横向偏置。容座孔490的其他横截面形状也是可想到的，例如椭圆形或矩形形状。

燃料轨道组件3的独立零件如上面所描述地连接至彼此，并且借助于刚性连接固定，特别是钎焊连接。还要注意的是这些连接的一些或全部是焊接连接。

有利地，产生刚性连接可以涉及在制造钎焊连接之前借助于焊接（welded）连接预连接各独立零件，特别地通过点焊。在当前语境下，这样的连接也被称为“钎焊(brazed)连接”。

特别地，在制造燃料轨道组件3期间，各独立零件紧密地安装至彼此。随后，在相应的接合界面区域处产生点焊连接，其在位置上固定各零件用于随后的制造步骤。在一个实施方式中，在产生点焊连接之后，在相应的接合界面区域处施加填料金属或合金。例如在这个情况中，填料材料可以膏的形式施加。替代地，填料金属或合金能够在产生点焊连接之前施加。例如在这个情况中，填料材料可以以自支承和/或尺寸稳定的物体的形式施加，诸如环。在一个改进方案中，零件中的一个包括在界面区域处的凹槽，用于容纳填料材料物体。预组装的燃料轨道组件3随后引入至熔炉中，用于分别熔化填料金属或填料合金。在有利的实施方式中，铜被用作填料材料。以此方式，在固定支架49和管道41的固定部分之间特别地建立刚性的钎焊连接。

固定支架49具有连接表面496，其形状为圆柱壳体的截面，并且与管道41的固定部分完整区域接触。在固定支架49和管道41之间的刚性的钎焊连接建立在连接表面496和管道41的固定部分之间。

如能够在图1中所见，喷射器杯47具有上端部部分，该上端部部分转移至管道41的下游端中，用于连接喷射器杯47和管道41。管道41的上游端转移至出口端口管39中。

与燃料轨道31邻接的出口端口管39的连接表面、固定凸耳的连接表面以及传感器端口管的连接表面每一个是部分圆柱表面，其与将代表燃料轨道31的外表面的圆柱表面是一致的。以此方式，出口端口管39、固定凸耳以及传感器端口管能够定位在燃料轨道31的外表面上的任意期望的位置处。因此，在制造燃料轨道组件3期间，能够选择第一出口端口管39相对于燃料轨道31的轴向端部的位置，在制造燃料轨道组件3期间，能够选择沿着燃料轨道31的伸长方向e的固定凸耳13的位置，以及沿伸长方向e的传感器端口管37的位置。

在当前实施方式中，每一个喷射器杯47具有指引元件471（参见图1和图3）。在当前情况中，指引元件471是指引突片，该指引突片朝向燃料喷射器7（未显示）在轴向上突出超过喷射器杯47的其他部分。燃料喷射器7具有对应的指引元件以在喷射器杯47和相应的燃料喷射器7之间设定预定的角度位置。在管道41和喷射器杯47之间在建立刚性钎焊连接之前，喷射器杯47相对于管道41围绕中心轴线r是可旋转的，使得在制造燃料轨道组件3期间，指引元件471相对于伸长方向e的角度位置是可变的且可调整的。

因为仅在组装燃料轨道组件3期间，固定支架49连接至管道41，并且连接表面496允许容座孔490的中心轴线c关于管道41的固定部分的中心轴线r（作为旋转轴线）的任意期望的旋转定向，所以在制造燃料轨道组件3期间，到燃料轨道31的伸长方向e的管状容座490的角度位置αb（参见图2）也是可调整的。

在管道41和连接板495之间在建立刚性钎焊连接之前，在管道41上的支架49的轴向位置hb也是可调整的（参见图1）。在当前实施方式中，轴向位置hb（关于管道41的中心轴线r）相对于喷射器杯47的凹槽的开口的轴向位置给出，通过该开口，喷射器插入至凹槽中。而且，在独立的燃料传送线11之间的距离dl借助于定位出口端口管39是可调整的。

此外，借助于管道41的形状和长度，从燃料轨道31起的喷射器杯47的横向偏移wl，以及因此燃料喷射器7的横向偏移（参见图2），以及在装配方向m上的燃料轨道31到燃料喷射杯47的距离hl（参见图1）是可调整的。最后，还能够选择燃料轨道31的长度。

除了改变管道41的形状和长度以及燃料轨道31的长度以外，上面提到的全部的在角度、位置和距离上的调整能够使用相同标准的部件实现。因此，燃料轨道组件3在大小和形状上是容易地可构造的，用于使用相同零件的不同的发动机1。因此，可实现燃料轨道3的特别成本有效的制造。

根据第一实施方式的燃料轨道组件3的固定支架49是具有矩形横截面的杆的一般形状，使得它的外表面包括垂直于容座孔490的中心轴线c的第一和第二平面表面491a、491b。容座孔490穿孔第一和第二平面表面491a、491b，并且从第一平面表面491a延伸至第二平面表面491b。

另外，固定支架49的外表面包括第三和第四平面表面492a、492b，该第三和第四平面表面492a、492b垂直于第一和第二平面表面491a、491b，并且在从容座孔490到管道41的方向上延伸。第三和第四平面表面492a、492b与第一和第二平面表面491a、491b共享共同的界面，使得它们将第一平面表面491a连接至第二平面表面491b。

在固定支架49背对管道41的侧面处，固定支架49的外表面包括半圆柱形表面，该半圆柱形表面与第一、第二、第三、第四平面表面491a、491b、492a、492b对接，并且具有平行于容座孔490的中心轴线c的圆柱轴线。在固定支架49与管道41邻接的侧面处的固定支架49的表面由连接表面496和平面部分497代表，该连接表面496呈圆柱壳体的截面的形状，并且与管道41的固定部分完整区域接触；该平面部分497分别在朝向第三平面表面492a和朝向第四平面表面492b的方向上跟随连接表面496。平面部分497每一个分别与第三和第四平面表面492a、492b共享边缘。此外，在固定支架49与管道41邻接的侧面处的固定支架49的表面与第一和第二平面表面491a、491b共享共同的边缘。

图4在透视图中显示根据第二示例性实施方式的用于燃料轨道组件3的固定支架49。根据第二实施方式的固定支架49和燃料轨道组件3大体上对应于第一实施方式的固定支架49和燃料轨道组件3。然而，代替与尖锐边缘成角形，在固定支架49与管道41邻接的侧面处的固定支架49的表面的平面部分497和第一和第二平面表面491a、491b之间的界面493呈圆形，特别地导致圆柱形形状的过渡区域。

图5在透视图中显示根据第三示例性实施方式的用于燃料轨道组件3的固定支架49。根据第三实施方式的固定支架49和燃料轨道组件3大体上对应于第一和第二实施方式的固定支架49和燃料轨道组件3。然而，代替具有与第一和第二平面表面491a、491b的圆形界面493，在固定支架49与管道41邻接的侧面处的固定支架49的表面在连接表面496和平面部分497之间具有圆形的界面494，特别地是圆柱形形状，该平面部分497在朝向第三平面表面492a以及朝向第四平面表面492b的方向上跟随连接表面496。

图6显示根据第四实施方式的燃料轨道组件3的透视图。根据第四实施方式的燃料轨道组件3大体上对应于第一实施方式的燃料轨道组件3。然而，容座孔490的中心轴线c不平行于管道41的固定部分的轴心轴线r。相反，这两个轴线c、r关于彼此倾斜。

该倾斜通过具有纵向轴线l（即代表连接表面496的圆柱壳体部分的圆柱轴线）的圆柱形连接表面496实现，该纵向轴线l不平行于容座孔490的中心轴线c。特别地，纵向轴线l相对于第一和第二平面表面491a、491b的表面法线倾斜。因此，与第一实施方式相反，在朝向第三平面表面492a以及朝向第四平面表面492b的方向上跟随连接表面496的平面部分497不具有矩形形状，而是具有梯形形状。与第一和第二平面表面491a、491b邻接的该梯形形状的边缘分别具有不同的长度。

图7显示根据第五实施方式的燃料轨道组件3的透视图。该燃料轨道组件3大体上对应于根据第一实施方式的燃料轨道组件3。

然而，固定支架49的外表面不仅在其背对管道41的侧面处，而且在其与管道41邻近的侧面处包括半圆柱形表面，该半圆柱形表面与第一、第二、第三和第四平面表面491a、491b、492a、492b对接，并且具有平行于容座孔490的中心轴线c的圆柱轴线。在当前实施方式中，连接表面496不是固定支架的外圆周表面的部分。相反，连接表面496由通孔代表，管道41延伸通过该通孔。因此，固定支架49在横向上完全围住管道41。在固定支架49的连接表面496和管道41的固定部分之间建立摩擦配合连接，其能够实现在建立刚性钎焊连接之前和建立刚性钎焊连接期间调整并且然后保持固定支架的轴向位置hb和旋转位置αb。