CN104169563B - 车辆中的燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内燃发动机的燃料供给装置。所述燃料供给装置包括燃料分配器单元，所述燃料分配器单元包括位于燃料分配器单元的一端处的凹部，从所述凹部的底部延伸至第二端的第一镗孔以及与所述第一镗孔垂直的第二镗孔和位于凹部内的压力传感器。

Description

车辆中的燃料供给装置

技术领域

本发明涉及车辆中的燃料供给装置。

具体地，本发明涉及一种用于内燃发动机的燃料供给装置。

背景技术

使用柴油燃料的内燃（IC）发动机以压缩点火原理工作。如压缩点火原理的名称所表示的那样，柴油燃料必须压缩到一个高压力值。柴油压力的升高使得柴油的温度上升。柴油燃料的压缩热被用于在柴油内燃发动机的燃烧室内启动点火并且燃烧燃料。由于柴油燃料的压力和温度足够点燃燃料，柴油内燃发动机不采用任何点火器或者火花塞来点燃燃料。然而，柴油内燃发动机的最重要方面之一是柴油必须保持在一个特定压力下，所述特定压力有助于在柴油燃料被引入燃烧室后点燃柴油燃料。为了维持进入燃烧室的柴油的压力，现有技术中已知的燃料供给装置采用了共轨（蓄压器）。共轨型的燃料喷射系统容纳有附加组件，例如轨压力传感器（RPS）、压力控制阀（PCV）、有时还有螺塞。轨具有带螺纹的连接件，根据特定系统内的气缸/喷射器的数量，作为出口和对应的入口连接件，由高压泵吸入燃料。

在共轨型燃料供给装置中，至少一些体积的柴油总是存在于共轨中，这有助于减弱来自系统的压力波动。共轨在制造方面具有两个不同形式。第一个“LWR”激光焊接轨采用如下构思：将棒料机械加工成产品，然后采用激光焊接工艺装配于带螺纹的连接件，用于至喷射器以及来自高压泵的高压管道。第二个构思是采用锻造作为基本原理来获得产品几何形状，然后采用机械加工完成最后的几何形状。对产品需要注意的关键因素在于疲劳强度，这对于满足在脉动压力负载下的寿命要求是关键的。为了产品能获准应用，涉及各种脉动压力水平的脉动测试必须顺利完成。（例如：压力水平意味着压力范围从50bar到2400bar，最大压力取决于产品必须经受的最终压力水平）。

然而，关于共轨型燃料供给装置的使用和制造也有一些缺点。共轨型燃料供给装置的缺点之一就是如果在制造中存在哪怕是最小的加工失误，也将导致共轨的轨内耐受压力的能力方面的缺陷。该共轨中的压力缺陷将彻底扰乱柴油内燃发动机的喷射和点火循环。在对带螺纹的连接件进行焊接期间的失误将增加上述缺陷。总之，不仅要抵抗压力脉动，还要能够在共轨中储存高压力燃料，材料和工艺必须是高标准的。这将增加由共轨型装置所实现的燃料供给装置的成本。

在现代低成本的车辆的情况下，其主要目的是降低车辆的成本，共轨的使用增加了燃料供给装置的成本，进而增加了车辆的总成本。尤其在小排量发动机的情况下，例如一个或者两个气缸发动机中，共轨的使用增加了燃料供给装置的成本，进而增加了车辆的总成本。进一步地，在更低排量的发动机中，由于喷入燃烧室内的燃料量比具有三个或者更多个气缸的发动机低得多，没有必要在很长一段时间里维持3-4个气缸的发动机的轨中的通常在10-16cc范围内的大量燃料的压力。

发明内容

本发明的一个目的在于克服常规共轨型燃料供给装置的限制。

如独立技术方案所述的本发明的优点如下所述。本发明的燃料供给装置具有燃料分配器单元和被集成在燃料分配器单元中的压力传感器。这具有能够省略共轨型（蓄压器）燃料供给装置的使用的优点。在较低排量的发动机中，例如不需要在很长时间内维持压力的单缸和双缸发动机中，使用根据本发明的燃料供给装置具有能够将加压燃料供给喷射器的优点。进一步的，制造根据本发明的燃料供给装置的工艺由于它紧凑的尺寸相比于共轨而更加容易。制造该燃料供给装置的成本相比于制造共轨要低得多。而且，燃料供给装置具有集成的压力传感器。集成的压力传感器提供能够监测被传送给喷射器以喷入柴油内燃发动机的燃烧室内的燃料的压力的优点。

附图说明

本发明的不同模式将在说明书中详细地公开并且在附图中示出。

图1示出了根据本发明的燃料供给装置。

图2示出了根据本发明的燃料分配器单元的剖面图。

图3示出了燃料分配器单元的剖面图，其中外壳安装在燃料分配器单元内。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的燃料供给装置。用于内燃发动机的燃料供给装置10包括燃料分配器单元12、位于燃料分配器单元12的端部16处的凹部14。第一镗孔18从凹部14延伸至燃料分配器单元12的第二端20。第二镗孔22与第一镗孔垂直。压力传感器24位于凹部14内。

压力传感器24是电控传感器，容纳在外壳26内。外壳26如图1所示，位于燃料分配器单元的端部16处的凹部14内。外壳26保持所有组件，允许压力传感器20与电控单元（在图中未示出）通信，所述电控单元控制发动机的燃料喷射循环。外壳26螺纹装配到凹部14内。压力传感器24是电控的，这确保了测量的精确性和燃料喷射循环的较好控制。

凹部14、第一镗孔18和第二镗孔22位于燃料分配器单元内部。在外表面上，燃料分配器单元12具有至少三个螺纹接口。对应于第一镗孔18的第一螺纹接口28在燃料分配器单元12的第二端20处开放。第二螺纹接口30和第三螺纹接口32各自对应于第二镗孔22的两端。第一螺纹接口28用作来自燃料泵出口的高压燃料的入口。第二螺纹接口30和第三螺纹接口32用作给多个喷射器供给高压燃料的出口。

凹部14设有内螺纹，用于将外壳26螺接到燃料分配器单元12上。位于外壳26内的压力传感器24通过外壳26内的组件与电控单元通信。

图2示出了根据本发明的燃料分配器单元12的剖面图，而图3示出了燃料分配器单元12的剖面图，其中外壳26安装在燃料分配器单元12内。在制造燃料分配器单元12时，选择合适的材料，使得燃料分配器单元12的密封表面/相交点具有特殊的几何形状和形状公差，这确保它能够承受由加压燃料所施加的高压，所述加压燃料通过燃料分配器单元12从高压燃料泵接收并且分配给多个喷射器。而且，第一镗孔18和第二镗孔22相交的部分以这样的方式设计，使得避免在燃料分配器单元12中引起任何裂缝，裂缝可能由于可能存在于相交处的脉动压力水平而发生。

根据本发明的燃料分配器单元12的另一重要的方面是凹部14的形成。在燃料分配器单元12的端部16处开口的凹部14的直径大于朝着第一镗孔18开口的凹部14的开口直径。由于凹部14的两端处的直径的差异，当燃料供给装置10处于它的运作构造时，形成座34，外壳26落座在该座34上。当外壳26螺接入座34时，压力传感器24位于外壳26内，使得压力传感器与通过第一镗孔18进入燃料分配器单元的加压燃料流体连通。通过正确的设计参数和制造工艺确保在密封表面处没有高压燃料的泄漏。

在设计燃料分配器单元12时，必须考虑到在由凹部的端部所形成的座34和第一镗孔18以及第二镗孔22的十字孔相交处之间的距离使得它能够承受由进入第一镗孔18的高压燃料施加的压力。凹部14的位置及第一镗孔18、第二镗孔22以及第一镗孔18和第二镗孔22的相交处的位置确保了对于燃料分配器单元的最优的疲劳强度。

第一镗孔18和第二镗孔22的尺寸也确保了在燃料分配器单元中最小体积的蓄积燃料。这是有利的，在燃料分配器单元中没有压力脉动的发展和管理的问题。尤其在更小排量的发动机中，其中喷射的燃料量和燃料喷射的频率减少，在燃料分配器单元12内的压力的变化不再经常发生。因而，不需要任何体积的燃料存在于燃料分配器单元内。由于存在燃料体积的需求最小，这减小了燃料分配器单元的整体尺寸并且降低了成本。

必须明白，上述阐明的实施例仅仅是示意性的并且不对本发明的范围进行限制。实施例的多种修改可被构思并且形成本发明的一部分。本发明的范围仅仅由权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于内燃发动机的燃料供给装置（10），包括：

（i） 燃料分配器单元（12），位于所述燃料分配器单元（12）的端部（16）处的凹部（14），从所述凹部（14）的底部延伸至第二端（20）的第一镗孔（18）以及与所述第一镗孔（18）垂直的第二镗孔（22）；和

（ii） 位于所述凹部（14）内的压力传感器（24），所述压力传感器适于与所述燃料供给装置集成；

其中，所述燃料供给装置适于通过所述第二镗孔将燃料供给多个喷射器。

2.如权利要求1所述的燃料供给装置（10），其中，所述压力传感器位于外壳（26）内。

3.如权利要求2所述的燃料供给装置（10），其中，所述外壳位于所述凹部（14）内。

4.如权利要求1所述的燃料供给装置（10），其中，所述燃料分配器单元（12）包括对应于所述燃料分配器单元（12）的第一镗孔（18）和第二端（20）的第一螺纹接口（28）。

5.如权利要求1所述的燃料供给装置（10），其中，所述燃料分配器单元（12）包括各自对应于所述第二镗孔（22）的两端的第二螺纹接口（30）和第三螺纹接口（32）。

6.如权利要求4所述的燃料供给装置（10），其中，来自燃料泵的燃料从所述第一螺纹接口（28）通过所述第一镗孔（18）进入所述燃料分配器单元。

7.如权利要求5所述的燃料供给装置（10），其中，所述燃料通过所述第二镗孔经由所述第二螺纹接口（30）和第三螺纹接口（32）供给多个喷射器。

8.如权利要求1所述的燃料供给装置（10），其中，十字孔设置在所述第一镗孔（18）和所述第二镗孔（22）的相交处。

9.如权利要求2所述的燃料供给装置（10），其中，由于在所述燃料分配器单元（12）的端部（16）处开口的所述凹部（14）与朝着所述第一镗孔（18）开口的凹部（14）的开口之间的直径差异，座（34）形成在凹部处。

10.如权利要求9所述的燃料供给装置（10），其中，所述外壳（26）位于所述燃料分配器单元（12）内的所述凹部（14）中的所述座（34）上。