专利名称：共用导管喷射系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的共用导管喷射系统。
共用导管喷射系统用于内燃机中，其中，为了使燃烧性能最佳化，燃烧介质被在各个气缸的燃烧室中细细地雾化。为此目的，燃烧介质在高压泵中被压缩并通过导管分配到各个气缸的喷射器中。最后，将燃烧介质喷入燃烧室的作业由电信号来激发，在高压力之下的燃烧介质通过喷射器的喷嘴以高速细细地分布在发动机的燃烧室中。
这类的一种喷射系统例如在较老的瑞士专利申请No.19971275/97中公开了。具有泵壳体的高压泵借助一个法兰安装在内燃机的发动机壳体上。高压泵具有一个柱塞缸，该柱塞缸与柱塞一起限定一个输送空间。输送空间连接在一个用于流入压力介质的管子上，而压力介质由一个压力控制的出口阀来调节，柱塞缸具有一个用于压力介质流出的通道孔，所述的流动也是由压力控制阀来调节的。柱塞缸由一个压力元件所包围，其流体管道将柱塞缸的通道孔连通到外界。该压力元件的流体管道通过在该压力元件和共用导管之间的高压管或者借助共用导管直接形成在该力元件上而与导管的压力空间相连通。在各个喷射器和导管之间的连接借助高压管来保证，而这些高压管借助借助适当的连接元件连接在喷射器上和/或连接在导管上。由于其分开的泵壳体和各种连接元件和连接的结果，该设计在某些情况下具有在复杂的组装作业中必须予以安装在一起的大量不同的的极为昂贵的零件。
JP-A-09060562公开了带有直接喷射的内燃机，在该发动机中，高压燃料泵连接在缸盖上。该缸盖在其内部具有一个管道，通过该管道燃料被从高压燃料泵输送出来。安装在喷射阀上的共用导管连接在缸盖上并且在其内部具有用于将燃料分配给喷射阀的通道。
在从美国专利No.5603303中已知的设计中，用于高压泵的泵壳体由一个柱塞缸和一个活塞引导件形成。该由一个柱塞缸和一个活塞引导件组成的泵壳体通过发动机壳体这样结合在一个适当的孔中，使得泵壳体的一部分伸出发动机壳体并且借助螺栓直接连接在其上。该结构在其设计和组装上也是复杂的。
本发明是基于可以利用其具有改善的特别是更为简单的结构的共用导管喷射系统的目的。
该目的是借助具有权利要求1特征的共用导管喷射系统来达到的。即它是一种用于内燃机的共用导管喷射系统，该系统具有一个导管，该导管连接在一个高压泵上并且具有一个压力空间和用于接纳喷射器的与该压力空间连通的孔，其中，导管具有用于接纳柱塞缸的安装孔，该系统还具有高压泵的输送空间和通道，该输送空间通过通道与导管的压力空间相连通。
该喷射系统具有一个狭长的导管，该导管连接在高压泵上并具有一个沿着其纵向轴线的压力空间。设置有用于直接接纳喷射器的穿过压力空间的一些孔。这种设计的优点是，喷射器可以直接插入导管，这使组装容易得多。通过将柱塞缸插入为此目的设置的导管的安装孔中可以提供进一步的简化。如果柱塞缸借助压配合固定在导管的安装孔中，这同样可以起一个其由一个压力元件包围的布置的作用，该布置情况在较老的瑞士专利申请No.19971275/97中有所描述。如在所述的公开文件中所述，柱塞缸由一个压力元件包围的布置可以提供各种优点，例如高压泵可以承载高压。
在一个较佳实施例中，插入的喷射器插入后在位于导管的压力空间位置的区域中具有出口孔，通过该出口孔压力介质可以流入喷射器和从那里喷入燃烧室。其优点在于，压力介质可以从导管的压力空间直接流入喷射器。这样组装也简单得多。由于消除了连接件的结果，可以有材料费用方面的节省。
一个特别简单的实施例描述在权利要求3中。在导管上用于喷射器的一些孔与它们的彼此平行而且最好是位于一个平面内的孔轴线对中。结果，喷射器的孔在导管和缸盖壳体两者中提供，使喷射器插入这些孔中的工作容易了。这特别对于系列的工业生产是非常重要的。
柱塞缸的安装孔和喷射器孔的轴线平行对中也使孔的设置工作和整体系统的组装简化了。此外，这将容许导管具有线性结构。
如果导管形成泵壳体的一部分，特别是如果它整体地形成在泵壳体和/或壳体盖上，则可以进一步简化该喷射系统。
除了组装和结构非常简单以外，将高压泵的泵壳体结合在发动机壳体上，最好是结合在内燃机的缸盖壳体上将可以容许减轻重量。
借助诸如由其它从属权利要求限定的较佳实施例则可以获得喷射系统的因而还有其组装的进一步简化。
现在将参照其组合了许多不同简化可能性的示范性实施例更为详细地解释本发明的共用导管喷射系统。附图仅以纯粹示意的形式示出，其中
图1示出了本发明的共用导管喷射系统一部分的纵向剖视图；图2示出了图1的喷射系统沿着线Ⅱ-Ⅱ的截面；图3示出了图1的喷射系统沿着线Ⅲ-Ⅲ的截面和一个局部以截面示出的内燃机。
示于图1的内燃机10(在图2和3中也示出了基本形式)的本发明的共用导管喷射系统8的那部分示出了一个狭长的线性导管12(该导管12与一个缸盖壳体14平行布置，而该缸盖壳体14与内燃机10相连接)和一个高压泵16，该高压泵的驱动以已知方式由内燃机10提供(下面将更为详细地描述)。
沿着其纵向轴线18，该导管具有一个压力空间20和与其垂直的在压力空间20区域穿过导管12的用于接纳喷射器24的多个孔22。孔22布置得使得它们的孔的轴线26彼此平行并处于一个平面中。在它们的延长线上，孔轴线26也形成缸盖壳体14的喷射器孔28的轴线。最后，当喷射器24穿过导管12的孔22进入缸盖壳体14的喷射器孔28时，它们于是落在它们的彼此平行的并且在一个平面内的喷射器轴线26a上。
如图1和2所示，基本上是旋转对称设计的喷射器24在一端具有喷嘴30。喷射器24这样成形，使得在组装之后喷嘴30伸入内燃机10的燃烧室32(示于图2)。处于与喷嘴30相反位置的喷射器头34伸出导管12之外。如图1所示，喷射器24在其插入之后在导管12的压力空间20的位置处具有一个周向凹槽36，该凹槽可以确保位于压力空间20中的压力介质可以围绕喷射器24流动。在喷射器24的这一部分，还有进口孔38，通过该孔压力介质可以流入喷射器24。喷射器24借助在伸出导管12之外的喷射器头34的位置处的例如螺纹连接件的连接件40和在导管12的对置的外壁上的一个对接件42固定在导管12上。
在高压泵16一侧，导管12具有两个用于接纳柱塞缸46的安装孔44和一个通道20a。在虚线48处，通道20a与导管12的压力空间20合并并且将安装孔44与导管12的压力空间20相连通。因此，压力介质可以围绕插入的柱塞缸46流动，环形凹槽在通道20a的位置处设置在柱塞缸46的周向上，该些凹槽当柱塞缸46插入时形成围绕柱塞缸46的环形管道50(由虚线表示)。柱塞缸46借助压配合固定在导管12上，而这具有与柱塞缸由压力元件包围的布置相同的作用，这种布置在较老的瑞士专利申请No.19971275/97中有所描述。
为柱塞缸46设置在导管12上的安装孔44具有轴线52，这些轴线52彼此平行，并且它们布置在与导管12的孔22的孔轴线26相同的平面内并与其平行，即与喷射器24的喷射器轴线26a共面并平行。其结果是，在其插入安装孔44之后，柱塞缸46的柱塞轴线52a也与孔轴线26和/或喷射器轴线26a平行和共面。
每个柱塞缸46和柱塞54一起限定一个输送空间56。该输送空间56通过一个设置在柱塞缸46中的流入管道58和一个供给管道58a与一个压力介质储存器(未示出)相连通。压力介质的流入由一个压力控制的进口阀60来调节。压力介质可以通过一个通道62从输送空间56流回(由同样的压力控制的出口阀64来调节)，而该通道62设置在柱塞缸46中并将输送空间56与环形管道50相连通。
高压泵16具有一个泵壳体66，该泵壳体66特别是连接有一个带有一个端壁68a的壳体元件68，其内有壳体孔70。于是柱塞缸46可以以柱塞54引入柱塞缸46的那一侧伸入壳体元件68的侧壁68a的这些壳体孔70中。这里，壳体孔70这样设计，使得在插入的柱塞缸46和壳体元件68之间保持有一个小的间隙72，因此柱塞缸46可以以某种程度的游隙插入在壳体元件68中。壳体元件68通过间隙72和通过侧壁68a通向外界。壳体元件68好象由一个盖子而由导管12盖住，而导管12布置得直接连接在壳体元件68的侧壁68a上。
在壳体元件68的一个壁74(与该侧壁68a垂直)处，有一个形成为内部支承的凹槽76，在该凹槽中安装着驱动轴78，其端部区域78a位于与动力传动装置相反的位置。壁74的另外一侧在分型虚线74a处整体地形成在缸盖壳体14上。在与壳体元件68的壁74的对置的位置上，一个也与泵壳体66相连的侧板80将壳体元件68的另一个孔关闭。在该侧板80的一个轴承孔82中，驱动轴78安装在面向动力传动装置的那侧上。在修理的情况下，接近泵壳体66的内部的工作也可以通过该侧板80而作到。
高压泵16的带有柱塞54的柱塞缸46和驱动轴78布置得彼此成直角。为了柱塞54在高压泵16的柱塞缸46中的往复运动-借助压缩弹簧83被迫在驱动轴78的方向上-将偏心凸轮84安装在高压泵16的驱动轴78上。可以在偏心凸轮84上自由转动的滚动环86以已知的方式安装在偏心凸轮84和柱塞54之间。为了驱动高压泵16，在这里示出的实施例中，驱动轴78通过正齿轮88(以基本形式示于图1和3中)联结在内燃机10的凸轮轴90(对其同样仅示出基本形式)上。
图2示出了沿着图1的截线Ⅱ-Ⅱ的本发明的共用导管喷射系统8。喷射器24借助连接件40和对接件42固定在导管12上并且插入缸盖壳体14的喷射器孔28中。在图3中也是示意性地示出的并且具有仅是局部示出的发动机壳体92的内燃机10被设计成一种往复式活塞发动机，在其活塞94上有一个燃烧室32。喷射器24的喷嘴30伸入该燃烧室32中。活塞94通过一个曲柄机构96连接在曲轴98上，对于该连接仅仅给出了基本的表示。
图3示出了沿着图1的截面Ⅲ-Ⅲ的喷射系统8。由虚线示出的圆100和箭头102表示动力通过正齿轮88从凸轮轴90传递给高压泵16的驱动轴78。与驱动轴78布置成直角的是由导管12包围的并且设置有为流入压力介质的供给管58a的柱塞缸46。具有其发动机壳体92，活塞94，曲柄机构96和曲轴98的内燃机10在这里也仅以基本形式示出。
对于喷射系统8的运行方法，最好是驱动轴78的转动运动和内燃机10的凸轮轴90的转动运动是以同步角度运行的，但这不是必须的。最好是，驱动轴78通过例如正齿轮88由凸轮轴90以已知方式驱动，如图1和3所示。由于驱动轴78的转动运动，而偏心凸轮84介于其间，柱塞54便进行往复运动。在柱塞54的吸入冲程中，进口阀60在压力控制之下打开，并且压力介质流出储存器通过供给管58a和流入管道58进入输送空间56。在柱塞54的压缩冲程期间，在压力控制之下，进口阀60关闭而出口阀64打开，从而使通道62畅通。于是压力介质可以流出输送空间56通过通道62进入环形管道50并继续进入导管12的管道20a。从那里它继续流入导管12的压力空间20并通过进口孔38进入喷射器24的内部。所示的喷射作业104借助电信号引发，压力介质以高速和高压力细细地分布在燃烧室32中。
除了上述的通过正齿轮88从凸轮轴90至驱动轴78提供驱动力以外的其它方式当然也是可行的。因此，不用正齿轮88，例如也可以借助皮带传动传递动力，或者驱动力直接由曲轴98来提供而不是由凸轮轴90来提供。
在一个不同的实施例中，代替导管12的是，一个壳体盖106布置得直接连接在壳体元件68的侧壁68a上，而借助在插入的柱塞缸46和壳体元件68之间的间隙72而敞开的壳体元件68以这种方式被关闭。为此目的，壳体盖106必须与导管12一样具有用于接纳柱塞缸46的安装孔44和管道20a。如在导管12中一样，在壳体盖106中借助压配合插入的柱塞缸46也必须这样构形，使得每个输送空间56可以通过通道62和由在柱塞缸46上的环形凹槽形成的环形管道50与壳体盖106的管道20a相连通。含有柱塞缸46和布置得直接连接在图1的壳体元件68上的元件因此也可以是壳体盖106，而导管12在虚线48处整体地形成在壳体盖106上。然而，导管12也可以以某种其它方式连通壳体盖106的管道20a，例如借助一个高压管。
此外，壳体元件68本身可以这样设置有用于接纳柱塞缸46的安装孔44和管道20a，使得柱塞缸46可以直接以压配合插入壳体元件68中。在这里，柱塞缸48还是这样构形，使得输送空间56可以通过通道62和环形管道50与管道20相连通。在该情况下，导管12仅具有用于接纳喷射器24的孔22而没有用于柱塞缸46的安装孔44。于是导管12的压力空间20可以通过高压管或者借助导管12直接形成在壳体元件68上而与壳体元件68的管道20a相连通。
在图1所示的实施例中，壳体元件68是缸盖壳体14的一个整体元件，因而也是发动机壳体92的整体元件。然而，其中泵壳体66的其它部分是发动机壳体92的一个整体元件，最好是内燃机10的缸盖壳体14的整体元件的其它实施例也是可行的。这里，例如，导管12一方面可以形成在缸盖壳体14上，另一方面可以形成在壳体盖106上或者壳体元件68上，因此这些元件可以通过导管12结合在发动机壳体92上或者缸盖壳体14上。壳体盖106或者侧板80也可以结合在发动机壳体92上或者缸盖壳体14上或者这些部分的组合体上。
为了确保压力介质可以围绕喷射器24和柱塞缸46流动，除了在喷射器24上的周向凹槽36和形成环形管道50部分的周向环形凹槽以外的可能的措施也可以设置在柱塞缸46上。例如，在用于接纳喷射器24的孔26的内侧上和/或在用于接纳柱塞缸46的安装孔44上具有环形凹槽也是可行的。喷射器24除了借助连接件40和对接件42以外也可以以某种其它方法，例如借助热装，而连接在导管12上。同样，柱塞缸46除了借助压配合以外也可以以某种方法固定在安装孔44中。对于运行方法来说，是否柱塞缸46从接纳柱塞缸46的元件中伸出，与其齐平终止或者由其覆盖和保持，原则上不具有决定性的重要性。这同样适用于在导管12中的喷射器24。此外，柱塞缸46的安装孔44的轴线52和喷射器24的孔22的孔轴线26的对中不一定必须布置得平行和共面。其它的对中情况也是可行的。
权利要求
1．一种用于内燃机(10)的共用导管喷射系统(8)，它具有一个导管(12)，该导管(12)连接在一个高压泵(16)上并且具有一个压力空间(20)和用于接纳喷射器(24)的与该压力空间(20)连通的孔(22)，其中，导管(12)具有用于接纳柱塞缸(46)的安装孔(44)，该系统还具有高压泵(16)的输送空间(56)和通道(62)，该输送空间(56)通过通道(62)与导管(12)的压力空间(20)相连通。
2．如权利要求1所述的喷射系统(8)，其特征在于，插入导管(12)的孔(22)中的喷射器(24)具有进口孔(38)，该进口孔(38)向着导管(12)的压力空间(20)敞开。
3．如权利要求1或2所述的喷射系统(8)，其特征在于，导管(12)的孔(22)具有孔轴线(26)，这些孔这些布置得彼此平行并且最好处于一个平面中，结果是，其本身具有喷射器轴线(26a)的喷射器(24)当它们插入导管(12)的孔(22)中时同样与它们的喷射器轴线(26a)彼此平行，并且最好在一个平面中。
4．如权利要求3所述的喷射系统(8)，其特征在于，用于接纳柱塞缸(46)的安装孔(44)具有轴线(52)，该轴线(52)平行于导管(12)中的孔(22)的孔轴线(26)和/或插入的喷射器(24)的喷射器轴线(26a)延伸并且最好与所述的轴线处于一个平面中，结果是，其本身具有柱塞轴线(52a)的柱塞缸(46)同样与该柱塞轴线(52a)平行并且最好相对于孔轴线(26)和/或喷射器轴线(26a)在一个平面内。
5．如权利要求1-4中任何一项所述的喷射系统(8)，其特征在于，高压泵(16)具有一个泵壳体(66)，而导管(12)形成泵壳体(66)的一部分。
6．如权利要求5所述的喷射系统(8)，其特征在于，导管(12)形成泵壳体(66)的壳体盖(106)。
7．如权利要求5所述的喷射系统(8)，其特征在于，导管(12)整体地形成在泵壳体(66)上。
8．如权利要求5-7中任何一项所述的喷射系统(8)，其特征在于，高压泵(16)的泵壳体(66)和特别是导管(12)形成发动机壳体(92)的整体部分，特别是内燃机(10)的缸盖壳体(14)的整体部分。
9．一种共用导管喷射系统(8)，它具有一个高压泵(16)，该高压泵具有一个泵壳体(66)，该泵壳体带有一个壳体盖(106)，其中，泵壳体(66)是发动机壳体(92)的整体部分，最好是内燃机(10)的缸盖壳体(14)的整体部分。
全文摘要
用于内燃机(10)的共用导管喷射系统(8)具有一个导管(12),该导管平行于缸盖壳体(44)并具有压力空间(20)和用于接纳喷射器(24)的孔(22)。喷射器(24)这样安装在导管(12)的孔(22)中,使得它们可以穿过孔(22)而进入缸盖壳体(14)的处于孔(22)的延伸线上的喷射器孔(28)。在导管(12)的压力空间(20)的区域中,每个喷射器(24)具有一个进口孔(38),通过该孔压力介质可以直接从压力空间(20)流入喷射器(24)。导管(12)可以通过其它元件或者直接连接在高压泵(16)的一个出口上。
文档编号F02M63/02GK1224801SQ9812398
公开日1999年8月4日 申请日期1998年11月3日 优先权日1998年11月3日
发明者F·施平纳 申请人:Sig瑞士工业公司