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CN105909440B - 用于内燃发动机的燃料轨 - Google Patents

用于内燃发动机的燃料轨 Download PDF

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CN105909440B CN201610003962.1A CN201610003962A CN105909440B CN 105909440 B CN105909440 B CN 105909440B CN 201610003962 A CN201610003962 A CN 201610003962A CN 105909440 B CN105909440 B CN 105909440B
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Abstract

发动机的第一燃料轨连接到第一燃料喷射器，并且第二燃料轨连接到第二燃料喷射器。第一燃料喷射器每个包括通过汽缸头中的开口突出到燃烧室中的末端部分。第二燃料喷射器每个包括突出通过进气口的底部部分中的开口的末端部分。第一燃料轨包括每个包括孔隙的第一安装支架、向外突出的安装凸台，并且经由穿过第一安装支架的孔隙并且附接到汽缸头的安装凸台的紧固件而固定附接到汽缸头。第二燃料轨包括每个包括孔隙的第二安装支架。第二燃料轨经由附接到第一燃料轨的安装凸台的紧固件而固定附接到第一燃料轨。

Description

用于内燃发动机的燃料轨
技术领域
本公开涉及用于内燃发动机的燃料轨及其附接。
背景技术
内燃发动机会采用燃料喷射系统将加压燃料输送到燃烧室中或燃烧室附近，以通过燃烧燃料/空气混合物来产生机械动力。已知的燃料喷射系统可以包括端口燃料喷射(PFI)系统，这样的系统包括流体联接到用于发动机汽缸排的共用燃料轨的多个燃料喷射器，其中一个或多个喷射器被配置为在发动机操作期间将燃料喷射到与各汽缸相关联的发动机进气门上游。已知的燃料喷射系统可以包括直喷(DI)系统，该系统包括流体联接到用于发动机汽缸排的共用燃料轨的多个燃料喷射器，其中各个喷射器在发动机操作期间将燃料直接喷射到各个燃烧室中。已知的发动机系统可以被配置为包括DI和PFI燃料喷射系统。对于双DI/PFI燃料喷射系统，存在封装问题。
发明内容
本发明公开了一种内燃发动机，所述内燃发动机包括：形成多个可变容积燃烧室的发动机缸体的气缸排和相关联的汽缸头；所述汽缸头包括与燃烧室相关联的多个进气口、进气喉管(throats)、和进气门，以及多个安装凸台(bosses)；与相关联于汽缸的多个第一燃料喷射器流体连接的第一燃料轨和与相关联于汽缸的多个第二燃料喷射器流体连接的第二燃料轨；所述第一燃料喷射器中的每个包括燃料输送末端(tip)部分，所述燃料输送末端部分突出通过所述汽缸头中的开口进入相关联的汽缸的对应的燃烧室中；所述第二燃料喷射器中的每个包括燃料输送末端部分，所述燃料输送末端部分突出通过相关联汽缸的汽缸头的进气口的底部部分中的开口；所述第一燃料轨包括多个第一安装支架和多个安装凸台，所述多个第一安装支架每个包括孔隙(apertures)；所述第一燃料轨经由穿过所述第一安装支架的孔隙且附接到所述汽缸头的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述汽缸头；所述第二燃料轨包括多个第二安装支架，所述多个第二安装支架每个包括孔隙；并且所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且附接到所述第一燃料轨的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述第一燃料轨。
优选地，所述多个安装凸台包括位于所述汽缸头的外部部分上多个带螺纹的安装凸台。
优选地，所述第一燃料轨包括多个向内突出的第一安装支架和多个向外突出的带螺纹的安装凸台，所述多个向内突出的第一安装支架中的每个包括孔隙。
优选地，所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且与附接到所述第一燃料轨的多个向外突出的带螺纹的安装凸台附接的多个紧固件而组装到所述第一燃料轨上。
本发明还公开了一种用于多汽缸内燃发动机的双燃料轨组件，所述组件包括：与相关联于汽缸的多个第一燃料喷射器流体连接的第一燃料轨和与相关联于汽缸的多个第二燃料喷射器流体连接的第二燃料轨；包括燃料输送末端部分的所述第一燃料喷射器中的每个，所述燃料输送末端部分被配置为突出通过发动机的汽缸头中的开口进入相关联的汽缸的对应的燃烧室中；包括燃料输送末端部分的所述第二燃料喷射器中的每个，所述燃料输送末端部分被配置为突出通过相关联汽缸的汽缸头的进气口的底部部分中的开口；所述第一燃料轨包括多个第一安装支架和多个安装凸台，所述多个第一安装支架每个包括孔隙；所述第一燃料轨经由穿过所述第一安装支架的孔隙且对应于所述汽缸头上的安装凸台的多个紧固件而能够固定附接到所述汽缸头；所述第二燃料轨包括多个第二安装支架，所述多个第二安装支架每个包括孔隙；并且所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且附接到所述第一燃料轨的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述第一燃料轨。
优选地，所述第一燃料轨包括多个向内突出的第一安装支架和多个向外突出的带螺纹的安装凸台，所述多个向内突出的第一安装支架中的每个包括孔隙。
优选地，所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且与附接到所述第一燃料轨的多个向外突出的带螺纹的安装凸台附接的多个紧固件而组装到所述第一燃料轨上。
本发明还公开了一种将双燃料轨组件附接到多汽缸内燃发动机的方法，所述方法包括：将包括多个第一燃料喷射器的第一燃料轨组装到内燃发动机上，包括：将第一燃料喷射器的多个燃料输送末端部分通过发动机的汽缸头中的开口插入到其相关联的汽缸的燃烧室中，以及将第一燃料轨固定附接到汽缸头上的安装凸台；和将包括多个第二燃料喷射器的第二燃料轨组装到内燃发动机上，包括：将第二燃料喷射器的多个燃料输送末端部分插入通过形成在汽缸头中的相关联的汽缸的进气口的底部部分中的开口，并将第二燃料轨固定附接到第一燃料轨上的安装凸台。
描述了一种内燃发动机，该内燃发动机包括发动机缸体的气缸排和形成多个可变容积燃烧室的相关联汽缸头。汽缸头包括与燃烧室相关联的多个进气口、进气喉管和进气门，并包括多个安装凸台。第一燃料轨流体连接到相关联于汽缸的多个第一燃料喷射器，第二燃料轨流体连接到相关联于汽缸的多个第二燃料喷射器。各第一燃料喷射器包括燃料输送末端部分，所述燃料输送末端部分突出通过汽缸头中的开口进入到相关联汽缸的对应的燃烧室中。各第二燃料喷射器包括突出通过相关联汽缸的进气口的底部部分中的开口的燃料输送末端部分。第一燃料轨包括每个包括孔隙的多个第一安装支架且包括多个向外突出的安装凸台。第一燃料轨经由穿过第一安装支架的孔隙的多个紧固件固定附接到汽缸头，并且附接到汽缸头的安装凸台。第二燃料轨包括每个包括孔隙的多个第二安装支架。第二燃料轨经由穿过第二安装支架的孔隙且附接到第一燃料轨的安装凸台的多个紧固件固定附接到第一燃料轨。
本教导的上述特征和优点以及其它特征和优点根据以下关于用于执行本教导的一些最佳方式和其它实施方式的详细说明并结合附图将易于明显，本教导如在所附权利要求书中所限定。
附图说明
现在将参考附图举例说明一个或者更多个实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本公开的包括单个汽缸20和相关联的双燃料轨组件45的内燃发动机的一部分的剖切端视图；
图2示意性地示出了根据本公开的双燃料轨组件的实施例的轴测图；并且
图3示意性地示出根据本公开的包括双燃料轨组件的发动机的实施例的等轴测侧视图。
具体实施方式
现在参考附图，其中图示仅旨在例示一些示例性实施例，并不旨在限制示例性实施例，图1示意性地示出了根据本公开实施例构造的包括单个汽缸20和相关联双燃料轨组件45的内燃发动机(发动机)10的一部分的剖切端视图。图2示意性地示出双燃料轨组件45的实施例的轴测图，并且图3示意性地示出包括双燃料轨组件45的发动机10的实施例的等轴测侧视图。同样的附图标记在各附图中指示同样的元件。
发动机10包括其中形成有多个汽缸20的发动机缸体12和组装在发动机缸体的末端部分上的汽缸头30。可移动的活塞18插入在各汽缸12中，并且通过连杆连接到组装到发动机10的底部部分上的旋转曲轴。各汽缸20、活塞18和汽缸头30的部分形成可变容积燃烧室16。
汽缸头30是铸件或者机械加工部件，其包括：包括进气门座的一个或者多个进气口32以及进气喉管34，包括排气门座的一个或者多个排气口33和排气喉管35，喷射器末端孔46，和火花塞孔47。一个或者更多个进气门36被组装到汽缸头30中的用于发动机缸体12中的各相应汽缸20的各进气喉管34处，以控制通过进气口32的入口气流。一个或者更多个排气门37组装到汽缸头30的用于发动机缸体12中各相应汽缸20的各排气喉管35处，以控制通过排气口33的排气流。对进气门36和排气门37的致动由凸轮轴和/或另一合适汽门致动机构控制，其中这种致动与曲轴旋转相关联。汽缸头30另外包括沿着其外部或外侧布置的多个外部安装凸台38，其中安装凸台38优选地包括平坦表面和带螺纹的孔隙39。双燃料轨组件45包括第一燃料轨50和第二燃料轨60，其中在第二燃料轨60如本文所述组装到第一燃料轨50上时，第二燃料轨60的纵向轴线平行于第一燃料轨50的纵向轴线。第一和第二燃料轨50、60是管状歧管元件，将燃料从加压的燃料供给分别分配到与之流体联接的各个第一和第二燃料喷射器52、62。第一和第二燃料轨50、60在一些实施例中可包括燃料压力调节器。第一和第二燃料轨50、60在一些实施例中可具有引向燃料源的回流管路。
第一燃料轨50流体连接到多个第一燃料喷射器52，其中第一燃料喷射器52与各汽缸20相关联。各第一燃料喷射器52包括燃料输送末端部分54，燃料输送末端部分54突出通过汽缸头30中的开口46，进入汽缸20的燃烧室16中，这可称为“直喷”。各第一燃料喷射器52是高压螺线管致动的喷射器，其将从第一燃料轨50供给的高压燃料量测到燃烧室16中，并且经由源自发动机调节器的电信号被控制，该电信号通过与第一电连接器55电连接的第一线束被传送到第一燃料喷射器52。未描述辅助本公开的其它喷射器设计和接口特征。第一燃料轨50包括多个向内突出的第一安装支架56，该多个向内突出的第一安装支架56与包括在汽缸头30上的安装凸台38对准并与之配合。各第一安装支架56包括孔隙57，紧固件59通过孔隙57插入。紧固件59是六角头螺栓或者具有与相应安装凸台38的带螺纹的孔隙39配合的螺纹端部的其它合适紧固件。当双燃料轨组件45组装在汽缸头30上时，第一安装支架56与安装凸台38的平坦表面对准并覆盖该平坦表面，并且通过将紧固件59插入带螺纹的孔隙39的作用而被压缩安装在其上。第一燃料轨50另外包括多个向外突出的带螺纹的安装凸台58。第一燃料轨50采用穿过第一安装支架56的孔隙57并且附接到汽缸头30的相应安装凸台38的多个紧固件59组装到汽缸头30的外部部分上并与之固定附接。术语“向内”、“向内地”及其它相关术语用以描述朝向发动机10的内部部分、例如汽缸20或者燃烧室16指向的部分或元件。术语“向外”、“向外地”和其它相关术语用以描述背离发动机10的内部部分指向的部分或元件。
第二燃料轨60流体连接到多个第二燃料喷射器62，其中第二燃料喷射器62与各汽缸20相关联。各第二燃料喷射器62包括燃料输送末端部分64，燃料输送末端部分64突出通过汽缸头30中的开口40，进入相关联进气口32的底部部分42中，这可称为“端口喷射”。相关联进气口32的底部部分42是进气口32的朝向汽缸头30的外部部分和曲轴且背离排气门37布置的部分。各第二燃料喷射器62是压力螺线管致动的喷射器，其将从第二燃料轨60供给的高压燃料量测到进气口32，且经由源自发动机调节器的电信号控制，该电信号通过与第二电连接器65电连接的第二线束传送到第二燃料喷射器62。同样，辅助本公开的其它喷射器设计和接口特征未做描述。第二燃料轨60包括多个向内突出的第二安装支架68，第二安装支架68每个包括孔隙67，紧固件69通过孔隙67。通过紧固件69穿过第二安装支架68的孔隙67插入到第一燃料轨50的相应带螺纹的安装凸台58中的作用，第二燃料轨60被组装到第一燃料轨50的向外突出的带螺纹的安装凸台58上且与之固定附接。第一燃料轨50的紧固件69、第二安装支架68和相应的带螺纹的安装凸台58的量和设计选择为抵抗由第二燃料喷射器62的致动和从第二燃料轨60供给到进气口32的中的高压燃料引起的反作用力。优选地，第一电连接器55的横截面设计不同于第二电连接器65的横截面设计。对第一和第二电连接器55、65包括不同设计的该布置防止第一和第二线束到第一和第二电连接器55、65的误装。
双燃料轨组件45可以以如下方式组装到汽缸头30上：将包括第一喷射器52的第一燃料轨50组装到汽缸头30，然后将包括第二喷射器62的第二燃料轨60组装到第一燃料轨50上。替代地，双燃料轨组件45可以以如下方式组装到汽缸头30上：将第二燃料轨60组装到第一燃料轨50上，然后组装到汽缸头30上。优选地，第一和第二电连接器55、65分别布置在第一和第二燃料喷射器52、62的主体上，以便它们以平行于第一燃料轨50的行对准。
详细说明和附图或者图示用以支持和说明本教导，但本教导范围仅由权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于执行本教导的一些最佳模式和其它实施方式，但存在用于实践在所附权利要求书中限定的本教导的各种替代构造和实施方式。

Claims (8)

1.一种内燃发动机，包括：
形成多个可变容积燃烧室的发动机缸体的汽缸排和相关联的汽缸头；
所述汽缸头包括与燃烧室相关联的多个进气口、进气喉管、和进气门，以及多个安装凸台；
与相关联于汽缸的多个第一燃料喷射器流体连接的第一燃料轨、和与相关联于汽缸的多个第二燃料喷射器流体连接的第二燃料轨；
所述第一燃料喷射器中的每个包括燃料输送末端部分，所述燃料输送末端部分突出通过所述汽缸头中的开口进入相关联的汽缸的对应的燃烧室中；
所述第二燃料喷射器中的每个包括燃料输送末端部分，所述燃料输送末端部分突出通过相关联的汽缸的汽缸头的进气口的底部部分中的开口；
所述第一燃料轨包括多个第一安装支架和多个安装凸台，所述多个第一安装支架每个包括孔隙；
所述第一燃料轨经由穿过所述第一安装支架的孔隙且附接到所述汽缸头的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述汽缸头；
所述第二燃料轨包括多个第二安装支架，所述多个第二安装支架每个包括孔隙；并且
所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且附接到所述第一燃料轨的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述第一燃料轨。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述汽缸头的所述多个安装凸台包括位于所述汽缸头的外部部分上多个带螺纹的安装凸台。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述第一燃料轨包括多个向内突出的第一安装支架和多个向外突出的带螺纹的安装凸台，所述多个向内突出的第一安装支架中的每个包括孔隙。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且与附接到所述第一燃料轨的多个向外突出的带螺纹的安装凸台附接的多个紧固件而组装到所述第一燃料轨上。
5.一种用于多汽缸内燃发动机的双燃料轨组件，包括：
与相关联于汽缸的多个第一燃料喷射器流体连接的第一燃料轨、和与相关联于汽缸的多个第二燃料喷射器流体连接的第二燃料轨；
包括燃料输送末端部分的所述第一燃料喷射器中的每个，所述燃料输送末端部分被配置为突出通过发动机的汽缸头中的开口进入相关联的汽缸的对应的燃烧室中；
包括燃料输送末端部分的所述第二燃料喷射器中的每个，所述燃料输送末端部分被配置为突出通过相关联汽缸的汽缸头的进气口的底部部分中的开口；
所述第一燃料轨包括多个第一安装支架和多个安装凸台，所述多个第一安装支架每个包括孔隙；
所述第一燃料轨经由穿过所述第一安装支架的孔隙且对应于所述汽缸头上的安装凸台的多个紧固件而能够固定附接到所述汽缸头；
所述第二燃料轨包括多个第二安装支架，所述多个第二安装支架每个包括孔隙；并且
所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且附接到所述第一燃料轨的安装凸台的多个紧固件而固定附接到所述第一燃料轨。
6.根据权利要求5所述的双燃料轨组件，其中所述第一燃料轨包括多个向内突出的第一安装支架和多个向外突出的带螺纹的安装凸台，所述多个向内突出的第一安装支架中的每个包括孔隙。
7.根据权利要求5所述的双燃料轨组件，其中所述第二燃料轨经由穿过所述第二安装支架的孔隙且与附接到所述第一燃料轨的多个向外突出的带螺纹的安装凸台附接的多个紧固件而组装到所述第一燃料轨上。
8.一种将双燃料轨组件附接到多汽缸内燃发动机的方法，所述方法包括：
将包括多个第一燃料喷射器的第一燃料轨组装到内燃发动机上，包括：将第一燃料喷射器的多个燃料输送末端部分通过发动机的汽缸头中的开口插入到其相关联的汽缸的燃烧室中，以及将第一燃料轨固定附接到汽缸头上的安装凸台；和
将包括多个第二燃料喷射器的第二燃料轨组装到内燃发动机上，包括：将第二燃料喷射器的多个燃料输送末端部分插入通过形成在汽缸头中的相关联的汽缸的进气口的底部部分中的开口，并将第二燃料轨固定附接到第一燃料轨上的安装凸台。
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