用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其可以降低通过由于燃料压力控制而在高压泵内产生的高脉动压力引起的噪声。所述燃料供应系统可以包括：高压泵；高压轨道；喷射器，所述喷射器安装在所述高压轨道处，并且将燃料喷射入汽油直接喷射发动机的燃烧室，以及高压管道，所述高压管道连接在所述高压泵和所述高压轨道之间，以便将所述燃料供应至所述高压轨道，其中用于降低脉动压力的多孔构件安装在所述高压管道的流动通道上，通过所述多孔构件形成了待供应至所述高压轨道的燃料通过的多个通孔。
【专利说明】用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于汽油直接喷射(GDI)发动机的燃料供应系统，更具体而言，涉及用于GDI发动机的燃料供应系统，其可以降低通过高脉动压力引起的噪声，所述脉动压力由于燃料压力控制而在高压泵内产生。
【背景技术】
[0002]通常地，汽油直接喷射(GDI)发动机为直接地将燃料喷射入燃烧室的汽油发动机。在GDI发动机中，从燃料箱由低压泵供应的燃料的压力使用高压泵而增加，并且供应至喷射器，以便将高压燃料直接地喷射入燃烧室。
[0003]图1为用于其中使用GDI发动机的汽车的燃料供应系统的示意图。如图1所示，用于GDI发动机的燃料供应系统包括低压系统和高压系统。
[0004]低压系统包括低压泵10和燃料泵继电器11，并且低压泵10位于燃料箱内，并通过低压泵线路12将燃料送至高压泵20。
[0005]在低压系统内驾驶员启动⑶I发动机的瞬间，控制器40通过操作燃料泵继电器11驱动低压泵10。因此，在燃料箱内的燃料通过低压泵10被送至高压泵20。
[0006]高压系统包括高压泵20、高压调节阀21、压力传感器和喷射器25。高压泵20连接到GDI发动机的凸轮轴，并且使供应自低压系统的燃料增压，从而将燃料的压力提高到适合于发动机负载的压力并供应燃料。
[0007]高压系统的高压泵20通过高压管道22连接到高压轨道23，在高压轨道23中安装了喷射器25。因此，当高压燃料通过高压管道22流入高压轨道23时，喷射器25将高压燃料直接地喷射入燃烧室，所述高压燃料的压力是通过高压泵20而提高的。
[0008]在这种情况下，控制器40控制高压燃料的成分，并且通过使用喷射器25控制燃料喷射。
[0009]因为已对GDI发动机进行开发，提高了燃料效率，提高了 GDI发动机的输出，并且降低了排放气体的量。然而，由于高压燃料，在高压泵20和喷射器25之间产生了噪声。
[0010]特别地，由于打开或关闭高压调节阀(电磁阀)21以便控制高压系统的高压泵20的燃料压力，因此在高压泵20的出口产生了高脉动压力。由于高脉动压力，噪声产生在高压泵20的后端的下游侧内，也就是在高压管道22内。
[0011]图2为用于图1的GDI发动机的燃料供应系统的高压泵20的横截面图。由于由凸轮驱动的位置26的往复运动，通过高压调节阀(电磁阀)21流入高压轨道23的燃料在高压泵20内压缩，并且以高压压缩的燃料从泵出口 27排放。
[0012]在这种情况下，在泵出口 27内产生了高脉动压力。
[0013]根据相关技术，在高压管道22和高压轨道23内使用吸收和绝缘材料以便降低噪声。然而，从高压轨道23和GDI发动机辐射了噪声。
[0014]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0015]本发明提供了一种用于汽油直接喷射(GDI)发动机的燃料供应系统，其可以降低通过由于燃料压力控制而在高压泵内产生的高脉动压力引起的噪声。
[0016]根据本发明的一个方面，提供了一种用于汽油直接喷射(GDI)发动机的燃料供应系统，包括:高压泵；高压轨道；喷射器，所述喷射器安装在所述高压轨道处，并且将燃料喷射入GDI发动机的燃烧室；以及高压管道，所述高压管道连接在所述高压泵和所述高压轨道之间，以便将所述燃料供应至所述高压轨道，其中用于降低脉动压力的多孔构件安装在所述高压管道的流动通道上，通过所述多孔构件形成待供应至所述高压轨道的燃料通过的多个通孔。
[0017]所述多孔构件可以安装在连接到所述高压管道的管线的中途点的壳体内。
[0018]所述高压泵可以包括连接到所述高压泵的出口的上游管道和连接到所述高压轨道的入口的下游管道，并且所述壳体可以连接在所述上游管道和所述下游管道之间，以便燃料通过所述上游管道和所述下游管道。
[0019]可以形成所述多孔构件的多个通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管道的流动通道横截面积。
[0020]可以形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管道连接至其上的所述高压轨道的入口的横截面积。
[0021]可以形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管道连接至其上的所述高压泵的出口的横截面积。
[0022]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的【具体实施方式】，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将变得清楚或得以更详细地阐明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为根据相关技术的用于汽油直接喷射(GDI)发动机的燃料供应系统的结构的示意图；
[0024]图2为在图1中示出的用于GDI发动机的燃料供应系统的高压泵的横截面图，以便解释相关技术的问题；
[0025]图3为根据本发明的用于GDI发动机的示例性燃料供应系统的立体图；
[0026]图4为示出将脉动压力降低部分安装在图3中示出的燃料供应系统的高压管道处的状态的横截面图；
[0027]图5为图3的燃料供应系统的脉动压力降低部分的多孔构件的立体图；以及
[0028]图6和图7为表明在根据本发明的示例性燃料供应系统所应用至的GDI发动机内显示的噪声降低效果的噪声测量数据的视图。
【具体实施方式】
[0029]下面将对本发明的各个实施方案详细地作出说明，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0030]本发明涉及用于汽油直接喷射(GDI)发动机的燃料供应系统，更具体而言，涉及用于GDI发动机的燃料供应系统，其可以在通过执行高压调节阀(电磁阀)的打开/关闭操作来控制燃料压力时，降低由于阀的打开/关闭操作而在高压泵内产生的高脉动压力，并且可以降低由高脉动压力弓I起的脉动噪声。
[0031]图3为根据本发明的不同实施方案的用于GDI发动机的燃料供应系统的立体图。如图3所示，包括嵌入在其内的多孔构件的脉动压力降低部分30安装在连接到高压泵20的出口的高压管道22处。
[0032]脉动压力降低部分30为用于降低在高压泵20内产生的燃料脉动压力和由燃料脉动压力引起的噪声的元件。脉动压力降低部分30安装在高压泵20的后端的下游侧处，也就是在连接到高压泵20的出口的高压泵22内的中途点处。
[0033]脉动压力降低部分30安装在高压管道22的管线上。高压管道22被分成两个管道22a和22b，两个管道22a和22b分别连接到高压泵20的出口和高压轨道23的入口，并且然后，脉动压力降低部分30连接在两个管道22a和22b之间并允许高压燃料通过两个管道 22a 和 22b ο
[0034]接下来，在本说明书中，为了清楚起见，基于脉动压力降低部分30的连接到高压泵20的出口的高压管道22a被称为上游管道，并且基于脉动压力降低部分30的连接到高压轨道23的入口的高压管道22b被称为下游管道。
[0035]上游管道22a和下游管道22b通过脉动压力降低部分30彼此连接并组成一个管线。管线组成了用于供应高压燃料的一个高压管道22，所述高压燃料由高压泵20强行送至高压轨道23，如同相关技术。
[0036]在上述构造中，脉动压力降低部分30连接在上游管道22a和下游管道22b之间并且组成了高压燃料通过的管线，从而降低了脉动压力和噪声。
[0037]图4为示出将脉动压力降低部分30安装在图3中示出的燃料供应系统的高压管道20处的状态的横截面图，并且图5为图3的燃料供应系统的脉动压力降低部分30的多孔构件的立体图。
[0038]如图4和图5所示，脉动压力降低部分30包括与上游管道22a和下游管道22b的连接部件的每一端相结合的壳体31 (包括母壳体(female housing) 31a和公壳体(malehousing)31b)。在分别安装在两个管道22a和22b处的母壳体31a和公壳体31b彼此结合时，用于降低脉动压力的多孔构件32嵌入在壳体31内，其中，在厚度方向上通过多孔构件32形成了多个通孔33。
[0039]此处，壳体31a和31b螺栓联接至安装在管道22a和22b的连接部件的端部处的螺母构件22c和22d，并且壳体31a和31b通过使用强制插入或螺栓联接而彼此结合，以这种方式，管道22a、22b和壳体31a、31b彼此结合。
[0040]此外，多孔构件32的多个通孔33为燃料通过的孔。每个通孔33的直径和每个通孔33的长度(其为多孔构件32的厚度)可以根据GDI发动机的特性来优化和设定，以便降低脉动压力。
[0041]多孔构件32的通孔33可以为具有圆形横截面形状的孔(也就是圆形孔)或者具有六边形横截面形状的孔。
[0042]此外，多孔构件32可以通过强制插入而插入壳体31a和31b，并且可以固定至其处。
[0043]此外，为了保证通过高压管道22供应到高压轨道23的燃料的充足的流量，多孔构件32可以具有扩展类型结构，其中关于脉动压力降低部分30的多孔构件32的所有流动通道的横截面积大于高压管道22a和22b的流动通道的横截面积。
[0044]也即，形成在多孔构件32内的所有通孔33的流动通道横截面积的总和可以大于燃料流过的高压管道22a和22b的流动通道横截面积。以这种方式，以所有通孔33的流动通道横截面积的总和大于高压管道22a和22b的流动通道横截面积这种方式而制造的多孔构件32插入壳体31并固定至其处，使得能够配置脉动压力降低部分30。
[0045]在这种情况下，为了具有脉动压力降低效果，多孔构件32的所有通孔33的流动通道横截面积的总和需要大于高压泵20的输出的横截面积，高压管道22a连接到高压泵20。另外，高压轨道23的入口的横截面积需要较大，高压管道22b连接到高压轨道23。
[0046]在通过多孔构件32的多个通孔33吸收高脉动压力时，脉动压力降低部分30可以降低高脉动压力，并且由于脉动压力的降低，可以降低噪声。
[0047]图6和图7为表明在根据本发明的燃料供应系统所应用至的GDI发动机内显示的噪声降低效果的噪声测量数据的视图，其示出了通过评估高压泵的脉动压力降低效果获得的数据。
[0048]图6显示了通过测量在⑶I发动机的横向方向上的辐射噪声获得的数据，包括上述脉动压力降低部分的燃料供应系统应用至上述GDI发动机，并且图7显示了通过测量在GDI发动机的向上方向上的辐射噪声获得的数据。
[0049]如图6所示，作为应用根据本发明的燃料供应系统的结果，在发动机空载条件下在GDI发动机的横向方向上的辐射噪声的测量数据显示了在1.5至5kHz的频带内1.5dBA的噪声降低效果，并且如图7所示，在GDI发动机的向上方向上的辐射噪声的测量数据显示了在1.5至5kHz的频带内0.6dBA的噪声降低效果。
[0050]以该方式，当使用根据本发明的燃料供应系统时，能够通过具有嵌入在其中的多孔构件的脉动压力降低部分降低脉动压力，并且能够降低由脉动压力引起的噪声。
[0051]如上所述，在根据本发明的用于GDI发动机的燃料供应系统中，用于降低脉动压力的多孔构件安装在高压管道的流动通道上，通过所述多孔构件形成了多个通孔，其中，所述高压管道连接在高压泵和高压轨道之间以便将燃料供应至高压轨道。因此，通过多孔构件吸收高脉动压力，并因此能够降低高脉动压力，并且由于脉动压力的降低，能够降低噪声。
[0052]前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
【权利要求】
1.一种用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，包括: 闻压栗; 高压轨道； 喷射器，所述喷射器将来自所述高压轨道的燃料喷射入所述汽油直接喷射发动机的燃烧室；以及 高压管线，所述高压管线连接在所述高压泵和所述高压轨道之间，以便将燃料供应至所述高压轨道； 其中用于降低脉动压力的多孔构件安装在所述高压管线的流动通道上，其中所述多孔构件包括待供应至所述高压轨道的燃料通过的多个通孔。
2.根据权利要求1所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中所述多孔构件安装在连接到所述高压管线的管线的中途点的壳体内。
3.根据权利要求2所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中所述高压泵包括连接到所述高压泵的出口的上游管道和连接到所述高压轨道的入口的下游管道，并且所述壳体连接在所述上游管道和所述下游管道之间，以便燃料通过所述上游管道和所述下游管道。
4.根据权利要求1所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的多个通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线的流动通道横截面积。
5.根据权利要求1所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压轨道的入口的横截面积。
6.根据权利要求2所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压轨道的入口的横截面积。
7.根据权利要求3所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成了所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压轨道的入口的横截面积。
8.根据权利要求4所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压轨道的入口的横截面积。
9.根据权利要求1所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压泵的出口的横截面积。
10.根据权利要求2所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压泵的出口的横截面积。
11.根据权利要求3所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压泵的出口的横截面积。
12.根据权利要求4所述的用于汽油直接喷射发动机的燃料供应系统，其中形成所述多孔构件的通孔，使得所有通孔的流动通道横截面积的总和大于所述高压管线连接至其上的所述高压泵的出口的横截面积。
【文档编号】F02M55/04GK103912426SQ201310329791
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】郭又曦 申请人:现代自动车株式会社