用于燃料喷射系统的压力脉动阻尼器以及燃料喷射系统的制作方法

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于燃料喷射系统、尤其用于共轨喷射系统的压力脉动阻尼器。此外，本发明涉及一种具有这种压力脉动阻尼器的燃料喷射系统、尤其是共轨喷射系统。

背景技术：

在燃料喷射系统内部可能出现强烈的压力脉动，这些压力脉动可能伴随有压力尖峰。这些压力脉动首要地归因于燃料喷射系统的高压泵的泵活塞的往复运动，尤其如果在泵活塞的输送往复期间用来以燃料充注高压泵的进气阀至少暂时保持打开以便将多余的燃料量推移回到入口区域中。

压力脉动可以使燃料喷射系统或者布置在其中的部件或管路承受如此强烈的机械负荷，使得所述部件受损。此外，压力脉动可能损害各个部件的功能能力。例如，压力波和/或流量波(Mengenwelle)可能导致布置在燃料系统中的燃料过滤器被反流冲洗(Rückspülen)。由此，可能损害燃料过滤器的过滤作用。

由现有技术已知一些燃料喷射系统，其为了衰减压力脉动而使用溢流阀。在此，将泄流量输送给回流。结果，在溢流阀上游的压力降低，这可以对高压泵的充注有作用。然而，在充注不足的情况下，高压泵的功率会降低。

由公开文献DE 10 2006 037 179 A1已知一种燃料喷射系统，其包括高压源和至少一个通过燃料压力管路与高压源连接的燃料喷射器。在燃料压力管路中布置有压力阻尼器。该压力阻尼器具有带有至少一个在径向上延伸的节流孔的管形的管路区段，燃料可通过该节流孔被导走到压力阻尼腔中。

技术实现要素：

从上述现有技术出发，本发明所基于的任务在于，给出一种用于燃料喷射系统的压力脉动阻尼器，该压力脉动阻尼器可简单并低成本地被制成并且此外可以容易地被集成到燃料喷射系统中。集成尤其应在燃料喷射系统的低压区域中、优选高压泵的入口区域中进行，以便衰减在那里出现的压力脉动，使得改善对高压泵的充注。以该方式还应给出一种燃料喷射系统，该燃料喷射系统由于减小的机械负荷而具有提高的稳固性。

为了解决该任务，提出一种具有权利要求1特征的压力脉动阻尼器。本发明的有利扩展方案可从从属权利要求中获得。此外，给出一种具有这种压力脉动阻尼器的燃料喷射系统。

针对燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统提出的该压力脉动阻尼器包括管形的管路区段，在所述管路区段中构造有燃料通道，所述燃料通道通过管形的管路区段中的至少一个周面侧开口与压力阻尼腔连接。根据本发明，压力阻尼腔至少部分地充注有气体和/或包含至少一个充注有气体的元件。

构成燃料通道的管形管路区段使压力脉动阻尼器到燃料喷射系统中的集成变容易。例如，管形管路区段的两个端部可以与燃料管路连接，使得管形管路区段构成或替代燃料管路的一部分。如果在燃料管路中出现压力脉动，那么这些压力脉动传播至燃料通道中并且从那里传播直至压力脉动阻尼器的压力阻尼腔中。在那里，伴随压力脉动的压力尖峰引起存在于压力阻尼腔中的气体体积的压缩，使得压力尖峰被衰减或被抵消。因此，压力脉动的继续传播被抑制。尤其，燃料喷射系统的布置在压力脉动阻尼器上游的部件和/或管路以该方式明显承受较小的机械负荷，使得所述系统的稳固性提高。此外，布置在压力脉动阻尼器上游的燃料过滤器的不希望的反流冲洗被阻止，使得保障了优化的过滤作用。

在压缩时，存在于压力阻尼腔中的气体吸收能量。紧接着如果系统中的压力例如在燃料喷射系统的高压泵的抽吸阶段中再次下降，那么由气体吸收的能量又向燃料被放出。该过程在充注高压泵时起支持作用，使得高压泵的功率被提高。

存在于所提出的压力脉动阻尼器的压力阻尼腔中的气体体积可以连续地构造或者被划分成许多本身封闭的气体体积。此外，许多本身封闭的气体体积可以全部相同形式地或者不同地构造。

只要在压力阻尼腔中设置有连续的气体体积，那么所述气体体积与引导燃料的区域连接或者相对于燃料密封。

根据本发明的第一优选实施方式，压力脉动阻尼器的压力阻尼腔的至少一部分充注有气体，其中，压力阻尼腔的充注有气体的所述部分通过膜片与管形的管路区段的燃料通道分开。优选，膜片的材料是耐燃料的，以便引起持续密封的分开。此外，膜片的材料应是可弹性变形的，以便能够实现气体体积的压缩。

根据第一实施方式的变型方案，压力阻尼腔的充注有气体的所述部分通过浮动件与管形的管路区段的燃料通道分开。浮动件在压力阻尼腔的充注有燃料的所述部分中随着液面上升或下降，其中，优选位于所述液面上方的气体体积经受变小或变大。以该方式同样会衰减或抵消压力波和/或流量波。在此，充注有燃料的区域与充注有气体的区域之间的气密的密封件不是必需的。仅需以该方式将压力脉动阻尼器集成到燃料喷射系统中，使得压力阻尼腔的充注有气体的所述部分到达充注有燃料的部分之上。

此外提出，压力阻尼腔优选柱形地构造。柱形的压力阻尼腔可以以简单的方式以气体或者以至少充注有气体的元件来充注。此外，柱形的压力阻尼腔特别好地适合于接收浮动件，所述浮动件的任务是将气体体积与燃料体积分开。在该情况下，浮动件优选活塞形地构造。在活塞形的浮动件与柱形的压力阻尼腔之间留下的环绕的径向间隙确保了浮动件的可运动性。

根据本发明的另一优选实施方式，压力阻尼腔包含至少一个充注有气体的元件。为了接收气体，所述元件优选构造成空心体，其中，可自由地选择所述元件的大小和/或形状。以该方式可以使所述大小和形状与压力阻尼腔的大小和形状匹配。例如，充注有气体的所述元件可以是球形的。替代或补充地提出，压力阻尼腔包含多个充注有气体的元件，这些元件优选全部相同形式地构造。例如，在压力阻尼腔中可以接收多个充注有气体的球形元件。

优选，至少一个充注有气体的元件至少部分地由可弹性变形的材料构成。可弹性变形性能够使被包围的气体体积变小。

此外提出，压力阻尼腔包含多个充注有气体的元件，这些元件可相对彼此运动地被接收在压力阻尼腔中。根据充注有气体的所述元件的大小和/或形状，已经可以通过这些元件相对彼此的运动或通过在充注有气体的所述元件之间构造不同大小的中间腔来引起脉动衰减，压力波在这些中间腔中延伸或者相对彼此被抵消。

根据本发明的另一优选实施方式，压力阻尼腔环形地构造并且包围管形的管路区段。环形的构造具有这样的优点，即压力阻尼腔与管形管路区段内部中的燃料通道的连接可以通过多个优选以相同角度间隔相对彼此布置的周面侧开口制成。此外，压力阻尼腔的环形实施要求很小的安装空间需求，这尤其在相继连接多个环形的压力脉动阻尼器以实现用于压力脉动衰减的足够大的气体体积时适用。

作为扩展措施提出，管形的管路区段在至少一个端部上构成或包括连接短管，压力脉动阻尼器通过该连接短管可与燃料管路和/或与燃料喷射系统的部件的壳体部分连接。所述部件尤其可以是燃料泵，优选是径向活塞泵，所述径向活塞泵为了接收连接短管优选在壳体部件中具有相应的凹槽。设置在管形的管路区段的至少一个端部上的连接短管简化了压力脉动阻尼器到燃料喷射系统中的集成。

此外提出的燃料喷射系统、尤其共轨喷射系统的优点在于，所述系统包括本发明的压力脉动阻尼器。在此，压力脉动阻尼器布置在所述系统的低压区域中、尤其是在燃料泵的入口区域中。在此，本发明压力脉动阻尼器的优点可特别好地起作用，因为在低压区域中、尤其是在燃料泵的入口区域中特别频繁地出现使系统承受负荷并且可能损害各个系统部件的功能的压力脉动。如果本发明的压力脉动阻尼器布置在燃料泵的入口区域中，那么通过压力脉动阻尼器可以同时保证足够地以燃料充注燃料泵。这尤其在燃料泵是径向活塞泵时适用。

因此优选，所提出的燃料喷射系统的燃料泵是径向活塞泵。为了能够优化地接收或抵消由于泵活塞的往复运动造成的压力波和/或流量波，将存在于压力脉动阻尼器的压力阻尼腔中的气体总体积选择得明显比径向活塞泵的可进行往复运动的泵活塞的排流体积大。优选，气体总体积比泵活塞的排流体积大数倍。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明的优选实施方式。这些附图示出：

图1本发明压力脉动阻尼器的第一优选实施方式的示意性纵截面；

图2本发明压力脉动阻尼器的第二优选实施方式的示意性纵截面；

图3本发明压力脉动阻尼器的第三优选实施方式的示意性纵截面和

图4图3的压力脉动阻尼器的示意性横截面。

具体实施方式

在图1中示出的压力脉动阻尼器1包括管形的管路区段2，在该管路区段上在周向区域中附接有柱形的压力阻尼腔5。压力阻尼腔5通过管套14和构造在管形的管路区段2中的周面侧开口4与管形的管路区段2的燃料通道3连接，使得燃料从燃料通道3到达压力阻尼腔5中。然而，压力阻尼腔5仅部分地充注有燃料12，因为压力阻尼腔5的另一部分充注有气体6。气体6是空气，所述空气在压力阻尼腔5中构造可压缩的气体体积。燃料12与气体6之间的一定程度的分开由活塞形的浮动件8引起，该浮动件在燃料上浮动并且在压力波和/或流量波流经燃料通道3时随着压力阻尼腔5中的燃料液面而上升，并且此时位于燃料液面上方的气体体积变小。以该方式引起压力波和/或流量波的衰减。通过径向间隙13保证了浮动件8在压力阻尼腔5中的浮动接收。

在图2中示出本发明压力脉动阻尼器的另一优选实施方式。该压力脉动阻尼器与在图1中的压力脉动阻尼器的不同之处尤其在于，气体体积被划分成多个构造成空心球的元件7，这些元件充注有气体6。这些元件7在外部被燃料12包围。

充注有气体的元件7由可弹性变形的材料构成。这些元件7在压力作用下变形，其中，气体6被压缩。同时，这些元件7相对彼此地运动，其中，出现新的中间腔，压力波和/或流量波可以在这些中间腔中延伸。因此，压力脉动阻尼器1具有不同的作用方式，这些作用方式同时被应用并且因此更有效地形成脉动衰减。

此外，图2的压力脉动阻尼器1具有管形的管路区段2，该管路区段在其两个端部上分别构造一个连接短管9,10，压力脉动阻尼器1通过这些连接短管可连接到燃料管路(未示出)上或燃料泵(未示出)的壳体部分11上。为此，在壳体部分11中设置有相应的凹槽15，可以将连接短管10插入或压入到该凹槽中。该压配合同时确保了流体密封的连接。

尽管在图1中未示出，但是在此绘制的压力脉动阻尼器1也可以在至少一个端部上具有连接短管9,10。

本发明的另一优选实施方式由图3和4得知。在此，压力阻尼腔5环形地构造并且围绕管形的管路区段2布置。多个周面侧的开口4将构造在管形的管路区段2内部的燃料通道3与环形的压力阻尼腔5连接，在该压力阻尼腔中以环形布置的方式接收有多个充注有气体的球形元件7(参见图4)。这些元件7在外部被燃料12包围，使得在燃料12中出现的压力波和/或流量波由于元件7的弹性变形而被衰减。

示出的所有实施方式共同之处是，气体6在其被压缩时吸收能量，过后当压力再次下降时气体将所述能量向燃料放出。该过程在对连接在压力脉动阻尼器1后面的燃料泵进行充注时起支持作用，使得燃料泵的功率提高。