用于降低gdi管道应力的连接元件的制作方法
【专利摘要】在包括燃料喷射轨道(12)的GDI燃料轨道安装系统中，具有至少一个大致圆柱形状的燃料喷射器接收杯(14)，其大致垂直于燃料轨道(12)并且偏离燃料轨道(12)的中心直接附连到燃料轨道(12)。燃料轨道(12)还包括至少一个大致圆柱形的附连装置(18)，其接近燃料喷射器接收杯(14)，并且也偏离燃料轨道(12)的中心附连到燃料轨道(12)，附连装置(18)和燃料喷射器接收杯(14)彼此大致平行地布置。紧固带(20)被附连到喷射器接收杯(14)和附连装置(18)中至少一个的外部弯曲部，其至少部分地包围附连装置(18)的外周，由此阻止喷射器杯(14)相对于附连装置(18)和燃料轨道(12)的扭转、直线和横向运动。
【专利说明】用于降低GDI管道应力的连接元件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于附连汽油直喷（GDI)车辆内的燃料轨道的结构。
【背景技术】
[0002] 这部分提供关于本发明的【背景技术】信息，其不一定是现有技术。
[0003] 所有的内燃机需要某种类型的燃料输送装置以将燃料提供至内燃机。一种目前的 系统使用连接到发动机进气管上面的共轨的汽油直喷装置，其通过多个喷射器输送。燃料 在高压下输送到每个单独的汽缸，因此燃料轨道与发动机的汽缸盖的紧固附连是关键的。
[0004] 直喷系统运行下的高压能够导致每个单独的燃料喷射器与燃料轨道本身的附连 之间的燃料界面上的应变，其通常导致过早失效。
[0005] 这个应力的对策的一个示例在由 申请人:Kweon等申请的美国专利申请 2012/0138020中公开。在这个引证文件中，跨接梁被实施在单个喷射器安装杯和燃料轨道 安装单元之间。至于将来自燃料喷射动作的能量分散到燃料轨道和燃料轨道安装点，这个 跨接梁起到类似的用途。
[0006] 这个引证文件的一个缺点在于跨接梁被直接设置在燃料喷射器杯与安装点之间， 并且因此在跨接梁连接到喷射杯和/或安装点的连接将要失效之前，仅能够使得来自燃料 喷射器杯相对于安装点的旋转力的扭转效应最小化到某个限度。这是因为在跨接梁的连接 和到轨道的附连之间，喷射器杯仅仅在其360度圆周的90度左右以内固定。由于额外的引 证文件被包括，我们能够并列比较分析现有技术和当前的公开。
[0007] 而且，在燃料喷射器杯与安装点一体成型的情况下，以正确的精度制造或者安装 是困难的，其需要与喷射器杯和/或安装点共同形成，或者插入喷射器杯与安装点之间并 接着粘合到那里。
[0008] 最后，由于对于使车辆更轻并且更加节省燃料的需求增加，每一点增加的重量都 是重要的，并且通过设计，上面的现有技术所公开的跨接梁给车辆增加了不必要的重量。
【发明内容】
[0009] 这部分提供本发明的总体总结，并且不是本发明所有范围和所有特征的全面公 开。
[0010] 鉴于前面提到的现有技术的缺点，本发明提供防止GDI燃料输送系统内连接至燃 料轨道的燃料喷射器的应变的更加强有力并且经济的装置。
[0011] 本发明公开了一种包括燃料喷射轨道的⑶I燃料轨道安装系统，其具有至少一个 燃料喷射器接收杯，所述燃料喷射器接收杯具有大致圆柱的形状，其大致垂直于燃料轨道 并且从燃料轨道的中心偏离直接附连到燃料轨道。燃料轨道还包括至少一个接近燃料喷射 器接收杯的大致圆柱形的附连装置，其也被偏离燃料轨道的中心附连到燃料轨道，附连装 置和燃料喷射器接收杯被设置为大致彼此平行。
[0012] 紧固带被附连到喷射器接收杯和附连装置的外部弯曲部，其至少部分地包围附连 装置的外周，由此阻止喷射器杯相对于附连装置和燃料轨道的扭转、直线和横向运动。
[0013] 进一步的适用范围将从本文中提供的说明书中变得明显。本总结中的描述和特定 的示例仅仅旨在阐述的目的而不是旨在限制本发明的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 本文中所描绘的附图仅仅是为了说明选择的实施例而不是所有可能的实施方式 的目的，并且不是旨在限制本发明的范围。
[0015] 图1是GDI燃料轨道喷射器安装系统的示意性说明，其描绘本发明的优选的实施 例；
[0016] 图2是图1显示的⑶I燃料轨道喷射器安装系统的侧视图；
[0017] 图3A是没有紧固带的标准GDI燃料轨道喷射器安装系统的端视图；
[0018] 图3B是图3A的GDI燃料轨道喷射器安装系统的端部示意性说明，其示出描绘在 载荷作用下发生的变形的应力分析的输出；
[0019] 图3C是在载荷作用下没有紧固带的图3A和图3B的GDI燃料轨道喷射器安装系 统的侧面示意性说明；
[0020] 图4A是具有紧固带的GDI燃料轨道喷射器安装系统的端视图；
[0021] 图4B是具有紧固带的图4A的GDI燃料轨道喷射器安装系统的端部示意性说明， 其示出描绘在载荷作用下发生的变形的应力分析的输出；
[0022] 图4C是在载荷作用下具有紧固带的图4A和图4B的GDI燃料轨道喷射器安装系 统的侧面示意性说明。
[0023] 遍及附图的若干视图，相应的附图标记表示相应的零件。
【具体实施方式】
[0024] 现在将参照附图更加全面地描述示例的实施例。
[0025] 首先参照图1和图2,其示出了⑶I燃料轨道安装系统10。安装系统10包括管状 燃料轨道12、至少一个燃料喷射器接收杯14和至少一个与燃料喷射器接收杯14相关联的 附连装置18。燃料喷射器接收杯14大致是圆柱状的，并且在底部侧具有孔用于接收燃料喷 射器16,其相应地被接收在内燃机的汽缸盖（未示出）内用于在燃烧循环的特定时刻提供 预定量的燃料。燃料喷射器接收杯14通过钎焊或者其他一些相似的方式被附连在偏离燃 料轨道12中心线的喷射器杯连接位置13。管状燃料轨道12和燃料喷射器接收杯14之间 有流体连接。
[0026] 附连装置18 (其也是大致圆柱状的）被沿着燃料导轨与相关联的喷射器接收杯14 以预定的距离定位。附连装置18被定向成大致平行于与其相关联的喷射器接收杯14,并 且通过钎焊或者其他一些相似的方式附连到偏离燃料轨道12中心线的附连装置连接位置 17。附连装置还包括通孔用于接收紧固件19,所述紧固件将燃料轨道固定到汽缸盖内相关 联的安装孔内。
[0027] 互相连接附连装置18和其相关联的喷射器杯14的是大致平行于并且远离燃料轨 道12的紧固带20,其通过焊接、钎焊或者本领域已知的其他一些相似的方式附连到喷射器 杯14和附连装置18。紧固带20大致是平面状的，其具有至少一个弯曲的第一端22,所述 第一端与附连装置18的弯曲部互补并且部分地包围附连装置18的与图1显示的燃料轨道 相反的远端侧。
[0028] 在优选的实施例中，相反的第二端21是如所示出的平面状，但在另一个实施例 中，其可以具有与第一端22相似的弯曲部，该弯曲部与相关联的喷射器杯14的弯曲部互 补。需要重点注意到的是，紧固带20被附连到附连装置18和喷射器杯14,分别相对于附连 装置18的中心线和喷射器接收杯14的中心线距离附连装置连接位置17和喷射器杯连接 位置13大约180度。
[0029] 紧固带20 -旦被附连提供一装置来通过部分地将在燃料喷射器16点火期间施加 在喷射器杯14上的扭转、直线和横向力传递到附连装置18来抵消这些力，使得施加到喷射 器杯14和燃料轨道12之间的附连点的力最小。
[0030] 为了说明上述的目的，请参照图3A-图3C，其示出与前面所描绘的相似的GDI燃料 轨道安装系统100,其缺少紧固带。在图3A中，示出了燃料轨道120,其具有与其偏置附连 的喷射器杯140。在该图中，没有力施加到喷射器杯140。如图3B和图3C所显示的，当由 于燃料压力而施加载荷时，被施加到与汽缸盖210相关的喷射器杯140、附连装置180、附连 硬件190和燃料轨道120 (该组件被附连到汽缸盖210)上的扭转、直线和横向力通过以毫 米（mm)表示的变形的方式被示出。在这个示例中，跨接板220被使用以便示出能够发生的 挠曲和变形量，所述跨接板220使得附连装置180和喷射器杯140的底部互相连接。没有 紧固带的情况下，喷射器杯140传递整个载荷到喷射器杯140与燃料轨道120的附连点，并 且通过燃料轨道120传递到附连装置180与燃料轨道120之间的附连点。这在弯曲和扭转 模态产生巨大的应力。在这里显示的在载荷作用下示例的喷射器杯挠度接近〇. 〇78_。
[0031] 在燃料喷射器反复点火之后，这些反复的挠曲变形内在地导致在喷射器杯140与 燃料轨道120的附连点或者在附连装置180与燃料轨道120的附连点或者在二者处燃料轨 道安装系统过早失效。
[0032] 现在参照图4A-图4C，其示出合并有紧固带20的⑶I燃料轨道安装系统10的优 选实施例，将比较来描述。在图4A中，燃料轨道12被示出，喷射器杯14利用紧固带20与 其偏置附连。在该图中，没有来自燃料喷射事件施加到喷射器杯14的力。紧固带20具有 二维深度⑷和宽度（b)使得（d)>(b)以便截面模量最大（bXd 2/6)。而且紧固带深度（d) 大于喷射器杯14和附连装置18的高度（h)的1/2,以便其在所示（中性）轴线（A)的两侧 延伸。由于应用的不同，轴线（A)可以与燃料轨道12的中心线轴线（A')共线或者不共 线。轴线（A)可以以预定的系数向上或向下成角度。
[0033] 如图4B和图4C所显示的，在由于燃料压力而加载期间，被施加到与汽缸盖210相 关的喷射器杯14、附连装置18、附连硬件19和燃料轨道12 (该组件被附连到汽缸盖210) 上的扭转、直线和横向力通过以毫米（mm)表示的变形的方式被示出。通过增加紧固带20， 燃料轨道12传递到附连装置18和燃料轨道12之间的附连点的载荷被部分地直接传递到 附连装置18,其导致如所示的最小化的挠度。这里显示的在载荷作用下的示例的喷射器杯 挠度接近〇. 〇36mm。
[0034]
【权利要求】
1. 一种用于内燃机的汽油直喷燃料轨道安装系统，其包括： 燃料轨道（12); 至少一个燃料喷射器接收杯（14)，其在燃料喷射器杯连接位置（13)偏离燃料轨道 (12)的中心线附连到燃料轨道（12); 与燃料喷射器接收杯（14)相关联的至少一个附连装置（18)，其在附连装置连接位置 (17) 偏离燃料轨道（12)的中心线附连到燃料轨道（12)用于将燃料轨道（12)安装到内燃 机，附连装置（18)被定位成沿着燃料轨道（12)在纵向距燃料喷射器接收杯（14) 一预定的 距离；和 紧固带（20)，所述紧固带（20)是大致平面状的并且被附连到附连装置（18)和燃料喷 射器接收杯（14)，相对于燃料轨道（12)的中心线远离附连装置连接位置（17)和燃料喷射 器杯连接位置（13)并且大致平行于燃料轨道（12)的中心线。
2. 根据权利要求1所述的燃料轨道安装系统，其中所述至少一个附连装置（18)和所述 至少一个燃料喷射器接收杯（14)都是圆柱形的并且所述至少一个附连装置（18)和所述至 少一个燃料喷射器接收杯（14)中的每个具有各自的大致垂直于燃料轨道（12)的中心线并 且与之偏离的中心线。
3. 根据权利要求2所述的燃料轨道安装系统，其中所述紧固带（20)被附连到所述附连 装置（18)的外侧表面和所述至少一个燃料喷射器接收杯（14)的外侧表面，分别相对于所 述附连装置（18)的中心线和所述燃料喷射器接收杯（14)的中心线距所述附连装置连接位 置（17)和所述燃料喷射器杯连接位置（13)大约180度。
4. 根据权利要求2或3所述的燃料轨道安装系统，其中所述紧固带（20)具有至少一个 弯曲表面，其与所述至少一个附连装置（18)的外侧半径互补。
5. 根据权利要求4所述的燃料轨道安装系统，其中所述紧固带（20)具有两个弯曲表 面，其与所述至少一个附连装置（18)的外侧半径和所述至少一个燃料喷射器接收杯（14) 的外侧半径互补。
6. 根据权利要求4所述的燃料轨道安装系统，其中所述紧固带（20)通过钎焊被附连到 所述至少一个附连装置（18)和所述至少一个燃料喷射器接收杯（14)。
7. 根据权利要求1或2所述的燃料轨道安装系统，其中直接在所述至少一个附连装置 (18) 和所述至少一个燃料喷射器接收杯（14)的相对侧之间提供有开放空间。
【文档编号】F02M55/02GK104373270SQ201410178098
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年5月1日
【发明者】S·罗斯博尔斯基, 禅那·罗摩默梯, 小方哲夫 申请人:株式会社电装, 电装国际美国公司