CN119768603A - 具有增强设计灵活性的燃料导轨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种条形燃料导轨(100)，带有沿第一中心轴线(A1)延伸的柱形管孔(100)。在第一端(1)处，所述燃料导轨(100)包括密封塞壳体(11)。在远离所述第一端(1)的第二端(2)处，所述燃料导轨(100)包括端部连接结构(12)。所述端部连接结构(12)具有沿第二中心轴线(A2)延伸的柱形几何形状，所述第二中心轴线(A2)关于第一中心轴线(A1)是偏心的。端部连接结构(12)可以是燃料端口。本发明还提出了用于形成这种燃料导轨(100)的方法。

Description

具有增强设计灵活性的燃料导轨

技术领域

本发明涉及用于将燃料分配到在内燃机中使用的燃料喷射器的燃料导轨。特别是，本发明涉及燃料导轨的结构细节。

背景技术

用于将燃料分配到多个燃料喷射器的燃料导轨是高压燃料喷射系统的典型部件。燃料导轨可以通过锻造和加工不锈钢来获得。

与焊接或钎焊的燃料导轨相比，锻造燃料导轨在强度方面具有优势，因此往往允许更高的喷射压力。与钎焊导轨相比，锻造的整体式(即一体式)燃料导轨通常提供较低的设计灵活性。锻造过程在锻造材料的形成方面具有物理限制。另一方面，在加工过程中，必须为所有加工操作提供足够的外部触及性。

然而，为了节省修改成本和新测试，寻求新一代发动机或模型升级的工业客户通常不愿意将整个气缸盖相对于锻造导轨进行适配。因此，需要找到既能保持锻造导轨相对于焊接导轨的成本更低、强度更高的优势，又能提高设计灵活性的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的上述缺点。本发明的另一个目的是提出一种解决方案，以便能够用尺寸和重量不同的新燃料导轨替换根据发动机尺寸限制设计的燃料导轨。本发明的另一个目的是提出一种解决方案，以便能够用具有更小尺寸和重量而更紧凑的新型燃料导轨替换根据发动机的尺寸限制设计的燃料导轨。本发明的另一个目的是降低与燃料导轨相关的成本。本发明的另一个目的是在使用钻具时提供便利和灵活性，而无需在燃料导轨上钻孔或通道时改变燃料导轨的固定位置。

为此，本申请提出了一种条形燃料导轨，带有沿第一中心轴线延伸的柱形管孔。在第一端处，燃料导轨包括密封塞壳体。在远离所述第一端的第二端处，所述燃料导轨包括端部连接结构，例如燃料端口。在这里，端部连接结构具有沿第二中心轴线延伸的柱形几何形状，该第二中心轴线关于管孔的第一中心轴线是偏心(eccentric)的。

在一个可能的实施例中，喷射器杯与第一中心轴线之间的第一径向距离可短于所述喷射器杯与第二中心轴线之间的第二径向距离。因此，实现了径向紧凑的燃料喷射器。

在一个可能的实施例中，端部连接结构的第二中心轴线可平行于管孔的第一中心轴线。

在一个可能的实施例中，燃料导轨还可以包括多个侧端口，这些侧端口横向地分布在第一端与第二端之间，并与管孔液压地连通。侧端口可以包括喷射器杯。

在一个可能的实施例中，端部连接结构可以通过沿孔轴线延伸的孔与管孔液压地连通，该孔轴线关于管孔的第一中心轴线和/或相对于端部连接结构的第二中心轴线是偏心的。此特征对应于在形成孔时选择要钻孔/加工的最短距离时增加的灵活性。

在一个可能的实施例中，根据本发明的燃料导轨可以认为是锻造的燃料导轨。

本发明还提出了一种用于生产此类燃料导轨的方法。该方法包括以下步骤：

a)锻造适于成形为燃料导轨的条形体；

b)在锻造体的第一端处，通过沿第一中心轴线加工第一柱形腔来形成密封塞壳体；

c)从所述第一柱形腔开始，通过沿所述第一中心轴线朝向所述锻造体的远离所述第一端的第二端加工第二柱形腔来形成管孔；

d)在所述锻造体的第二端处，通过沿相对于所述第一中心轴线偏错开的第二中心轴线加工第三柱形腔来形成端部连接结构；

e)从所述第二柱形腔开始，通过加工第四柱形腔来形成孔，以构成所述管孔与所述端部连接结构之间的液压连通。

在一个可能的变体中，该方法包括设置第四柱形腔沿孔轴线延伸，该孔轴线关于第一中心轴线和/或相对于第二中心轴线是偏心的。

附图说明

附图(特此提供其简要说明)仅用于提供更好的对本发明的理解，因此并非用于限定保护范围或在无说明书的情况下解释该范围的背景。

图1示出了根据本申请的示例性燃料导轨沿第一中心轴线的纵向剖面图。燃料导轨包括端部连接结构(例如高压连接壳体，例如燃料端口)，端部连接结构具有平行于第一中心轴线并偏错开的第二中心轴线。第一中心轴线是管孔的中心轴线，而第二中心轴线是端部连接结构的中心轴线。

图2是图1中的细节，对应于燃料导轨的第一端，示出了示例性密封塞壳体的周围布置。

图3是图1中的细节，对应于燃料导轨的第二端，示出了示例性端部连接结构的周围布置。

具体实施方式

参考上述附图，本申请提出了一种条形燃料导轨100，带有沿第一中心轴线A1(即管孔10的柱形几何形状的中心轴线)延伸的柱形管孔10。在燃料导轨100的第一端1处，燃料导轨100包括密封塞壳体11。在远离所述第一端1的第二端2处，燃料导轨100包括端部连接结构12。端部连接结构12可以是燃料端口。

端部连接结构12具有沿第二中心轴线A2延伸的柱形几何形状。第二中心轴线A2(即端部连接结构12的柱形几何形状的中心轴线)关于第一中心轴线A1是偏心的。换句话说，管孔10的第一中心轴线A1和端部连接结构12的第二中心轴线A2彼此不重叠。因此，能够以根据本发明的燃料导轨100来替换根据内燃机车辆的尺寸限制设计的现有技术燃料导轨，根据本发明的燃料导轨的尺寸和重量与现有技术的燃料导轨不同。在本发明的上下文中实现的这种替换中，在与流体连接结构、例如燃料供应器和燃料喷射器的预定位置接合时，从本质上避免了尺寸兼容性问题。

例如，本发明实现了紧凑的燃料导轨100。在这样的燃料导轨100中，喷射器杯与第一中心轴线A1之间的第一径向距离可以短于所述喷射器杯与第二中心轴线A2之间的第二径向距离。因此，与此类现有技术燃料导轨相比，可以用更紧凑体积更小的燃料导轨100代替笨重的现有技术燃料导轨。根据本发明，材料成本、重量和总成本可大致通过燃料导轨100降低。

本申请中描述的燃料导轨100可以被视为一体式锻造体。

在燃料导轨100的可能实施例中，端部连接结构12的第二中心轴线A2平行于管孔10的第一中心轴线A1。

燃料导轨100还可以包括多个侧端口13，这些侧端口横向地分布在第一端1和第二端2之间，并与管孔10流体流动连通。管孔10和相应的侧端口13之间的流体流动连通可以通过相应的交叉孔来布置。侧端口13可以是例如喷射器杯。

端部连接结构12可与管孔10流体流动连通。例如，所述端部连接结构12和管孔10之间的流体流动连通可以通过孔14构成。

在一个可能的实施例中，所述孔14沿孔轴线A3延伸，该孔轴线A3可以关于管孔10的第一中心轴线A1是偏心的。在另一个可能的实施例中，孔轴线A3可以关于端部连接结构12的第二中心轴线A2是偏心的。在进一步可能的实施例中，孔轴线A3可以关于管孔10的第一中心轴线A1以及端部连接结构12的第二中心轴线A2是偏心的。

根据本发明的燃料导轨100特别是可以通过锻造形成。这种燃料导轨100可以被认为是锻造的燃料导轨。

根据本发明的用于生产燃料导轨100的示例性方法包括以下步骤：

a)锻造适于成形为燃料导轨的条形体100；

b)在锻造体的第一端1处，通过沿第一中心轴线A1加工第一柱形腔来形成密封塞壳体11；

c)从所述第一柱形腔开始，通过沿所述第一中心轴线A1朝向所述锻造体的远离所述第一端1的第二端2加工第二柱形腔来形成管孔10；

d)在所述锻造体的第二端2处，通过沿相对于所述第一中心轴线A1偏错开的第二中心轴线A2加工第三柱形腔来形成端部连接结构12；

e)从所述第二柱形腔开始，通过加工(例如钻出)第四柱形腔来形成孔14，以构成所述管孔10与所述端部连接结构12之间的液压连通。第四柱形腔可沿孔轴线A3延伸，孔轴线A3可关于第一中心轴线A1和第二中心轴线A2中的一个或两个平行或偏错开。

在步骤c中，可以认为对管孔10的加工，使得在锻造体内部，在第二端2与管孔10之间保持(尚未加工或非成腔的)距离。所述距离保留用于在步骤d中形成端部连接结构12，以及用于在步骤e中形成用于液压连接端部连接结构12与管孔10的孔14。

在步骤d中，术语“偏错”可以被认为是表示第一中心轴线A1和第二中心轴线A2彼此不重叠。例如，第一中心轴线A1和第二中心轴线A2可以彼此平行地延伸。

本申请中提出的特征和效果也可以表述如下：

在本申请的上下文中，当评估具有各自中心轴线的不重叠轨迹的大致柱形腔的相对位置时，术语“偏心”可以被认为是“偏错”的同义词。各个中心轴线的轨迹可以彼此基本平行。

在本申请的上下文中，管孔10也可以命名为“深孔”。

燃料端口可以被视为轴向连接结构。术语“轴向连接结构”是指设置在燃料导轨100的终端或端部的连接结构，其沿平行于相应管孔10的主中心轴线的方向延伸。因此，在本文中，端部连接结构12也可以称为“轴向连接结构”。

这里介绍的解决方案使得轴向连接结构、例如传感器连接结构或高压连接结构(在这里为端部连接结构12，特别是燃料供应连接结构)可以相对于管孔10的主第一中心轴线A1偏心地附接。因此，锻造燃料导轨100的设计灵活性得到提高，而不会影响锻造燃料导轨的优势，特别是与钎焊燃料导轨相比。如本申请中所述的端部连接结构12的实施不会增加燃料导轨100的生产成本。

另一方面，本解决方案进一步实现了燃料导轨100中质量分布的最大均匀性；从而提高了可锻造性并减少了材料的使用。图1示出了穿过燃料导轨100的横截面，其轴向高压连接结构(端部连接结构)12和深孔(管孔10)之间存在偏移。还可以看到，如果第一中心轴线A1与第二中心轴线A2重叠，则管孔10和侧端口13之间的径向距离会更长。

因此，例如，第一中心轴线A1的轨迹可以更偏向侧端口13，而端部连接结构12的位置保持不变。结果是，锻造体(燃料导轨100)的重心也向侧端口13移位；不可避免地导致燃料导轨100生产中的材料使用量减少。换句话说，在轴向连接结构的轨迹和侧端口13、例如喷射器杯方面具有预定尺寸限制的燃料导轨可以替换为具有第一中心轴线A1的燃料导轨100，该第一中心轴线相对侧端口13具有不同的径向距离。考虑到侧端口13通过(大致)径向连接例如可以通过钻孔形成的交叉孔与管孔10进行流体连通；本发明能够缩短所述径向距离，从而有利于燃料导轨100的生产。这方面还对应于设计灵活性，从而进一步降低了生产成本。

使用时，侧端口13可以被可与燃料导轨100一起使用的喷射器杯、传感器连接结构和各种高压连接结构占据。

为了实现关于管孔10偏心的端部连接结构12，用于钻孔或加工管孔10的夹持点可以位于待形成的端部连接结构12周围之外。

用于钻孔和必要时用于管孔10径向加工的夹持点通常是柱形表面或倒角、例如相对于计划的第一中心轴线A1成45度的倒角。在这里，夹持面或倒角可以被认为是与第一中心轴线A1同心，但与第二中心轴线A2偏心。

在图2和图3中，燃料导轨100两端的可用于夹持的表面和倒角分别用粗体虚线突出示出。为了使孔14更中心地通到管孔10中，孔14可以形成为相对于第二中心轴线A2偏错开(见图3)。

附图标记列表

1第一端

2第二端

10管孔

11密封塞壳体

12端部连接结构

13侧端口

14孔

100燃料导轨

A1第一中心轴线

A2第二中心轴线

A3孔轴线

Claims (9)

1.一种条形燃料导轨(100)，带有沿第一中心轴线(A1)延伸的柱形管孔(10)；在第一端(1)处，所述燃料导轨(100)包括密封塞壳体(11)；在远离所述第一端(1)的第二端(2)处，所述燃料导轨(100)包括端部连接结构(12)；

其中，

所述端部连接结构(12)具有沿第二中心轴线(A2)延伸的柱形几何形状，所述第二中心轴线(A2)关于所述管孔(10)的第一中心轴线(A1)是偏心的。

2.根据权利要求1所述的燃料导轨(100)，其中，喷射器杯与所述第一中心轴线(A1)之间的第一径向距离短于所述喷射器杯与所述第二中心线(A2)之间的第二径向距离。

3.根据权利要求1或2所述的燃料导轨(100)，其中，所述端部连接结构(12)为燃料端口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料导轨(100)，其中，所述端部连接结构(12)的第二中心轴线(A2)平行于所述管孔(10)的第一中心轴线(A1)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料导轨(100)，其中，所述燃料导轨还包括横向地分布在所述第一端(1)与所述第二端(2)之间的多个侧端口(13)，所述多个侧端口与所述管孔(10)流体流动连通。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料导轨(100)，其中，所述端部连接结构(12)通过沿孔轴线(A3)延伸的孔(14)与所述管孔(10)流体流动连通，所述孔轴线(A3)关于所述管孔(10)的第一中心轴线(A1)是偏心的和/或相对于所述端部连接结构(12)的第二中心轴线(A2)是偏心的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料导轨(100)，其中，所述燃料导轨(100)通过锻造形成。

8.一种用于生产燃料导轨(100)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

a)锻造条形体，以用于成形为燃料导轨(100)；

b)在锻造体的第一端(1)处，通过沿第一中心轴线(A1)加工第一柱形腔来形成密封塞壳体(11)；

c)从所述第一柱形腔开始，通过沿所述第一中心轴线(A1)朝向所述锻造体的远离所述第一端(1)的第二端(2)加工第二柱形腔来形成管孔(10)；

d)在所述锻造体的第二端(2)处，通过沿相对于所述第一中心轴线(A1)偏错开的第二中心轴线(A2)加工第三柱形腔来形成端部连接结构(12)；

e)从所述第二柱形腔开始，通过加工第四柱形腔来形成孔(14)，以构成所述管孔(10)与所述端部连接结构(12)之间的液压连通。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括设置所述第四柱形腔沿孔轴线(A3)延伸，所述孔轴线(A3)关于所述第一中心轴线(A1)是偏心的和/或相对于所述第二中心轴线(A2)是偏心的。