高壓燃料蓄壓器的製作方法
2023-05-26 05:01:06
專利名稱：高壓燃料蓄壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓燃料蓄壓器的管接頭結構，該蓄壓器可應用於蓄壓型燃料噴射系統。
背景技術：
傳統上已知一種蓄壓型燃料噴射系統，其中高壓燃料蓄積在稱為共軌的蓄壓器內，並且所蓄積的高壓燃料從各個噴射器噴射到柴油機的各個氣缸。傳統的蓄壓型燃料噴射系統具有的缺點為由於蓄積在共軌內的燃料壓力非常高(例如大約為150MPa)，因此如果在從其中一個噴射器噴射燃料時發生壓力脈動，該壓力脈動可能導致共軌內的壓力變化，使得其它噴射器的燃料噴射量和噴射時刻產生波動。
為了克服這個缺點，作為示例，文獻JP-P-3355699公開了一種用來減小壓力脈動的現有技術，它所採用的方法如圖8所示，在形成於共軌100上的管接頭110的底部提供一個節流閥120(節流孔)。
根據圖8所示結構，由於節流閥120位於與高壓管130相連接的管接頭110的底部，因此製造節流閥120是一項困難的工作，而且很難製成具有精確尺寸的節流閥120，導致更高的製造成本。
而且，由於節流閥120直接形成在共軌100的主體上，因此難於批量生產多種型號的共軌100，其中各個型號具有基本上相同的主體但具有不同直徑的節流閥。也即，很難實現共軌100的製造標準化，導致高壓燃料蓄壓器生產成本更高。
發明內容
本發明的目的是提供一種高壓燃料蓄壓器，其中節流閥易於以低生產成本且與主體分開單獨製造，使得不同直徑的節流閥易於實現在標準化的主體內使用。
為了實現上述目的，在高壓燃料蓄壓器中，主體在內部具有用來蓄積高壓燃料的蓄壓腔。從蓄壓腔徑向延伸的通孔在該主體的外周壁形成。該主體進一步在外周壁圍繞通孔並且在基本上與通孔同心的位置具有固定燃料分配管的中空管接頭。一個圓柱形中間部件容納在該中空管接頭內並且在受壓狀態下夾在燃料分配管的一個軸向端與主體的圍繞著通孔的外周壁之間。該圓柱形中間部件具有貫穿軸向中部的管道，使得燃料分配管通過該管道與通孔相連通。該管道在其一部分設有節流孔，它的內徑小於管道任何其它部分的內徑並且小於所述通孔的內徑。
由於該節流孔在容納在中空管接頭內的中間部件內形成，因此該節流孔相對於在傳統蓄壓管內形成的節流孔來說容易以低成本精確製造。
而且，節流孔的內徑相應於中間部件的改變而變化。也即，通過準備每個具有不同內徑節流孔的多種中間部件以及改變中間部件種類，能夠容易地製造每個型號的節流孔直徑不同的多種型號的高壓蓄壓器。
蓄壓腔在蓄壓管內形成而通孔在蓄壓管外周壁內形成，而且中空管接頭相對於蓄壓管單獨製造並且結合在蓄壓管的外周上。
由於蓄壓管和管接頭分開單獨製造，因此蓄壓管易於生產，並且即使在每個發動機內管接頭的安裝位置不同，蓄壓管和管接頭的生產也能夠標準化，導致生產成本更低。
優選主體的外周壁在蓄壓腔的相反側沿著通孔軸向端外周設有一個錐形座面，並且圓柱形中間部件在管道軸向端一側的端部設有半球形座部，其中半球形座部壓靠著錐形座面。
通過上述的結構，當中間部件容納在管接頭內時，即使該中間部件在中間部件的軸線偏移或者相對於通孔軸傾斜的狀態下插入管接頭，該半球形中間部件也會致使偏移或者傾斜得到自動校正或者致使中間部件的座部與所述座面的整個外周流體密封接觸，這些導致確保可靠的密封。特別地，在蓄壓管和管接頭分開單獨製造並且隨後互相連接的情況下，由於管接頭的軸線有時稍微偏離通孔的軸線，所以半球形中間部件的優點更大。
而且優選節流孔在管道的一個軸向端形成，使得從節流孔朝向另一軸向端延伸的管道內徑大於該節流孔的內徑。
不必形成佔據管道的整個軸向長度的節流孔，並且在管道軸向端具有的節流孔長度相對較短就足夠了，由於該節流孔從中間部件的軸向端製造，因此使得易於製造該節流孔。
而且，主體具有以給定縱向間隔在外周壁內形成的多個通孔。每個通孔用作主體的燃料出口，通過燃料傳送管與相應噴射器相連接。
通過這種結構，在中間部件內提供的節流孔用來減少由噴射器燃料噴射而產生的壓力脈動，並且蓄壓腔內的燃料壓力是穩定的，致使噴射量和其它噴射器的噴射時刻較少波動。
本發明的其它特徵和優點以及操作方法和相關部分的功能將從下面的詳細描述、權利要求書和附圖中得到了解，所有上述內容形成了本申請的一部分。附圖為圖1是根據本發明第一實施例的高壓燃料蓄壓器的整體結構的示意圖；圖2是圖1中高壓燃料蓄壓器的主要部分的剖視圖；圖3是應用了圖1中高壓燃料蓄壓器的一種蓄壓型燃料噴射系統整體結構的示意圖；圖4A是圖2中高壓燃料蓄壓器中所具有的節流孔的示意性剖視圖；圖4B是圖4A中節流孔的變體的示意性剖視圖；圖5是圖2中高壓燃料蓄壓器的主要部分的另一個示意性剖視圖；圖6是根據本發明第二實施例的高壓燃料蓄壓器的主要部分的示意性剖視圖；圖7是根據本發明第三實施例的高壓燃料蓄壓器的主要部分的示意性剖視圖；圖8是現有技術中一種傳統的高壓燃料蓄壓器的主要部分的示意性剖視圖；具體實施方式
下面參照附圖描述本發明的實施例。
(第一實施例)
根據本發明第一實施例的一種高壓燃料蓄壓器將參照圖1到圖5進行描述，該高壓燃料蓄壓器在一種用於四缸柴油機的蓄壓型燃料噴射系統中應用。
如圖3所示，該蓄壓型燃料噴射系統具有共軌1、用於從燃料箱2吸取燃料並對其加壓然後將高壓燃料排出到共軌1的高壓泵3、用於將通過各個高壓管(燃料分配管)4從共軌提供的高壓燃料向柴油機的各個氣缸噴射的噴射器5、用來控制該系統本身的ECU(電子控制單元)6。該共軌1和高壓管4構成高壓燃料蓄壓器。
如圖2所示，該共軌1包括將高壓燃料蓄積在其內的蓄壓管(主體)7、分別固定或連接著相應一個高壓管4的管接頭8、分別容納在相應一個管接頭8內的節流孔部件9(中間部件9)。
用來檢測共軌1內燃料壓力並將檢測值輸出到ECU6的壓力傳感器10和用來防止共軌1內燃料壓力增加超過上限值的限壓器11安裝在共軌1內。
蓄壓管7在其內部具有用於蓄積高壓燃料的蓄壓腔(未示出)，並在其外周具有5個燃料口(通孔)12，這些燃料口在徑向上穿過蓄壓腔的外周壁7a。燃料口12包括四個燃料出口，它們通過相應的高壓管4連接在相應的噴射器5上，以及一個燃料入口，其通過一個高壓管4連接在高壓泵3上。燃料出口和燃料入口以給定的縱向間隔在蓄壓管7的外周上形成。
在外周壁7a的外周側，各燃料口12的軸向端外圍分別形成了一個錐形座面12a。
如圖2所示，每個管接頭8相對於蓄壓管7分開單獨製造，並且圍繞相應的燃料口12並在與燃料口12基本上同心的位置上結合例如焊接在蓄壓管7的外周上。管接頭8製成圓柱形，它的內徑大於錐形座面12a的最大外徑，並且在其外周具有外螺紋8a。預先安裝在高壓管4上的螺母13螺旋連接在外螺紋8a上，使得高壓管4連接到管接頭8上。
如圖4A所示，節流孔部件9具有貫穿其軸線的管道14。管道14在軸向端部具有節流孔14a，節流孔14a的內徑小於其它部分的內徑。節流孔部件9容納在管接頭8內並且在受壓狀態下夾在蓄壓管7和緊固在管接頭8上的高壓管4之間，使得燃料口12通過管道14與高壓管4相連通。
在容納在管接頭8內的節流孔部件9的管道14內形成節流孔14a，噴射器5通過高壓管4連接在管接頭8上面。然而，並不總是必須在容納於管接頭8內的中間部件(節流孔部件)9的管道14內形成節流孔14a，其中高壓泵3通過高壓管4連接在該管接頭8上面。
節流孔部件9在軸向端具有一個製成半球形的座部9a。該節流孔部件9在其另一軸向端附加具有錐形座面9b，該錐形座面9b沿著管道14的另一軸向端外周邊緣製成(參照圖4A)。藉助於螺母13將高壓管4緊固到管接頭8上的緊固力(推力)，該座部9a被壓向蓄壓管7的座面12a並且與它流體密封接觸，使得座部9a與座面12a之間的間隙被密封。而且，該推力將高壓管4的座部推壓到座面9b上，使得座面9b與高壓管4的座部之間的間隙被密封。
下面將描述第一實施例的操作和優點。
在根據第一實施例的共軌1內，由於在將高壓管4與蓄壓管7的燃料口12相連通的管道14內所形成的節流孔14a用來減少由任何一個噴射器5的燃料噴射所產生的壓力脈動，因此共軌1內的燃料壓力是穩定的而不會受到壓力脈動影響，使得其它噴射器5的噴射量和噴射時刻的波動得到抑制。
由於14a不是直接形成在蓄壓管7內，而是形成在容納於管接頭8內的節流孔部件9內，因此同在蓄壓管內製造該節流孔相比，節流孔14a的製造更加容易。特別地，根據第一實施例，不必在管道14整個長度上形成節流孔14a，而是可以將節流孔14a形成在節流孔部件9的軸向端(位於座部9a一側)，因此節流孔14a易於精確製造。
而且，如圖4B所示，通過改變形成在節流孔部件9內而不是形成在蓄壓管7內的節流孔14a的內徑，可以容易地製造出具有不同內徑節流孔14a的共軌1。也就是說，在改變節流孔14a內徑的情況下，不必改變蓄壓管7本身的製造工序，而只須將該節流孔部件9改為節流孔14a內徑不同的另一個節流孔部件9。
而且，根據第一實施例，由於管接頭8與蓄壓管7分開單獨製造，因此蓄壓管7的製造更加容易，並且即使在每個發動機內管接頭8的安裝位置不同，蓄壓管7和管接頭8的製造也能夠標準化，致使生產成本降低。
而且，節流孔部件9具有與燃料口12相接觸的半球形座部9a，從而使得座面12a與座部9a之間的間隙能夠實現流體密封。如圖5所示，即使當節流孔部件9插入管接頭8的內部時節流孔部件9的軸線偏移或者相對於燃料口12的軸線傾斜，但由於節流孔部件9的座部9a製成了半球形，因此通過將螺母13螺旋連接到管接頭8的外螺紋上從而將高壓管4連接到管接頭8上時，節流孔部件9的偏移位置或者傾斜能夠被校正。結果，節流孔部件9的座部9a與座面12a的整個外周發生流體密封接觸，從而形成可靠的密封。
而且，根據第一實施例，由於管接頭8與蓄壓管7分開單獨製造，因此管接頭8可以在管接頭8的軸線稍微偏離燃料口12的軸線的情況下連接在蓄壓管7上。因此，當該節流孔部件插入管接頭8內部時，節流孔部件9的軸線有時偏移或者相對於燃料口12的軸線傾斜，這樣，在管接頭8與蓄壓管7分開單獨製造並且隨後將管接頭8連接在蓄壓管7上的第一實施例中，節流孔部件9的半球形座部9a的優點更大。
(第二實施例)在根據第二實施例的高壓燃料蓄壓器中，如圖6所示，節流孔部件9的座面9b安置在管接頭8的軸向上端以上。
即使是在因管接頭的螺紋直徑相對較小導致節流孔部件的外徑較小的情況下，也必須使節流孔部件9的座面9b的面積足夠大，以便能夠面對高壓管4a的座部。為此，節流孔部件9上的位於節流孔14a相反側的軸向端安置在管接頭8的軸向上端以上，並且具有在其內形成座面9b的凸緣9c。
通過這種結構，即使管接頭8的螺紋直徑比第一實施例中的小，節流孔部件9也具有足夠大的座面9b用來確保可靠的密封。
(第三實施例)在根據第三實施例的高壓燃料蓄壓器中，如圖7所示，管接頭8與蓄壓管7製成一體成為單件。在第三實施例中，在插入管接頭8內部的節流孔部件9內形成節流孔14a，該實施例具有與第一實施例相同的優點。然而，由於管接頭8與蓄壓管7製成一體，因此在共軌1的製造標準化方面，第三實施例劣於第一實施例。
權利要求
1.一種高壓燃料蓄壓器，包括燃料分配管(4)；主體(7)，它的內部構成用於蓄積高壓燃料的蓄壓腔，所述主體在其外周壁上具有從蓄壓腔徑向延伸的通孔(12)，並且在外周壁上圍繞著通孔且在基本上與通孔同心的位置上設有用於緊固燃料分配管的中空管接頭(8)；以及圓柱形中間部件(9)，它具有貫穿其軸向中心的管道(14)，所述管道在其一部分設有節流孔(14a)，所述節流孔(14a)的內徑小於管道任何其它部分的內徑並且小於所述通孔的內徑，其中，圓柱形中間部件(9)容納在中空管接頭(8)內並且在受壓狀態下夾在燃料分配管(4)的一個軸向端與主體(7)的圍繞著通孔的外周壁之間，使得燃料分配管(4)通過所述管道(14)與通孔(12)相連通。
2.如權利要求1所述的高壓燃料蓄壓器，其特徵在於，蓄壓腔形成在一個蓄壓管(7)內，通孔(12)形成在所述蓄壓管(7)外周壁中，而且中空管接頭(8)相對於蓄壓管分開單獨製造並且結合在蓄壓管的外周上。
3.如權利要求1所述的高壓燃料蓄壓器，其特徵在於，主體(7)的外周壁在蓄壓腔的相反側沿著通孔(12)軸向端外周設有一個錐形座面(12a)，並且圓柱形中間部件(9)在管道(14)軸向端一側的端部設有半球形座部(9a)，其中所述半球形座部壓靠著錐形座面(12a)。
4.如權利要求1所述的高壓燃料蓄壓器，其特徵在於，節流孔(14a)形成在管道(14)的一個軸向端，使得從所述節流孔朝向管道另一軸向端延伸的管道內徑大於所述節流孔的內徑。
5.如權利要求1所述的高壓燃料蓄壓器，其特徵在於，主體(7)具有在其外周壁上以給定縱向間隔形成的多個通孔(12)，每個通孔用作主體的燃料出口，所述燃料出口通過燃料傳送管(4)與相應噴射器(5)相連接。
全文摘要
本發明提供了一種共軌(1)，其具有用來蓄積高壓燃料的蓄壓管(7)、連接高壓管(4)的管接頭(8)、容納在管接頭內的節流孔部件(9)。該節流孔部件具有管道(14)，在蓄壓管上形成的燃料口(12)與高壓管通過該管道(14)相連通。該管道在其中一端具有節流孔(14a)。該節流孔用來減少由噴射器(5)的燃料噴射所產生的壓力脈動，使得在共軌內的燃料壓力是穩定的。由於該節流孔在容納在管接頭內的節流孔部件內形成，因此該節流孔相對於在蓄壓管內形成的節流孔來說容易以低成本精確製造。本發明易於標準化製造具有不同直徑節流孔的多種型號的共軌。
文檔編號F02M55/00GK1517544SQ200410001220
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月2日 優先權日2003年1月7日
發明者近藤淳 申請人:株式會社電裝