阅读说明：本技术 在内燃机的燃料分配器上的燃料喷射阀装置 (Fuel injection valve arrangement on a fuel distributor of an internal combustion engine ) 是由 M.格舍尔 P.特里布施 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于将至少一个燃料喷射阀(300)与内燃机的燃料喷射设备的燃料分配器(200)连接的装置,该燃料分配器可拆卸地固定在气缸盖(100)上,其中,至少一个燃料喷射阀(300)通过固定元件(330)可拆卸地固定在燃料分配器(200)的安装元件(210)上。按照本发明建议燃料分配器(200)的安装元件(210)的背离气缸的表面(A210)和固定元件(330)的面向气缸的表面(A330)在气缸盖(100)和燃料分配器(200)以及燃料喷射阀(300)的组装状态中构造为接触面(A210、A330),通过将固定元件(330)安装在燃料喷射阀(300)上,借助所述接触面(A210、A330)可实现燃料喷射阀(300)在气缸盖(100)中或在燃料分配器(200)的安装元件(210)中的轴向固定和径向定向。(The invention relates to a device for connecting at least one fuel injection valve (300) to a fuel distributor (200) of a fuel injection system of an internal combustion engine, which is detachably fastened to a cylinder head (100), wherein the at least one fuel injection valve (300) is detachably fastened to a mounting element (210) of the fuel distributor (200) by means of a fastening element (330). According to the invention, the surface (A210) of the mounting element (210) of the fuel distributor (200) facing away from the cylinder and the surface (A330) of the fastening element (330) facing the cylinder are designed as contact surfaces (A210, A330) in the assembled state of the cylinder head (100) and the fuel distributor (200) and the fuel injection valve (300), and by mounting the fastening element (330) on the fuel injection valve (300), an axial fixing and a radial orientation of the fuel injection valve (300) in the cylinder head (100) or in the mounting element (210) of the fuel distributor (200) can be achieved by means of said contact surfaces (A210, A330).)

在内燃机的燃料分配器上的燃料喷射阀装置

技术领域

本发明涉及一种用于将至少一个燃料喷射阀与内燃机的燃料喷射设备的燃料分配器连接的装置，该燃料分配器可拆卸地固定在气缸盖上，其中，所述至少一个燃料喷射阀借助固定元件可拆卸地固定在燃料分配器的安装元件上。

背景技术

文献WO2016/020255A1描述了一种用于将燃料喷射阀的连接部与导引燃料的部件的杯件连接的装置，其中设置有连接夹。在组装状态中，连接夹将燃料喷射阀的连接部与杯件连接。在此，在组装状态中在设置在连接部上的接触轮廓和设置在连接夹上的接触轮廓上进行连接部和连接夹之间的接触，这两个接触轮廓相互适配地设计，使得连接部在连接夹上的支承得到保证，该支承实现连接部相对于杯件的纵轴线的枢转。

此外，由文献WO2013/170998A1已知另一种用于在内燃机中高压喷射的装置。所述装置包括燃料分配器和多个燃料喷射阀。在此，每个燃料喷射阀布置在燃料分配器的杯件上。至少一个燃料喷射阀通过固持元件固定在配属的杯件上。固持元件具有支撑面。杯件在底侧面上具有贴靠面，杯件通过该贴靠面借助阻尼层支撑在固持元件的支撑面上。固持元件固定在杯件上。燃料喷射阀还具有支撑在固持元件上的套环。通过阻尼层可以实现减振并因此实现噪音排放的减少。

文献DE 10 2008 002 122 A1公开了一种用于燃料喷射装置的压紧装置，该压紧装置包括至少一个燃料喷射阀、用于燃料喷射阀的容纳孔和燃料分配器管线的管接头。压紧装置可以夹在燃料喷射阀的肩部和管接头的端面之间。所述压紧装置具有部分环形的基础元件，轴向地柔性的压紧装置弓架从基础元件延伸，该压紧装置弓架具有至少两个边条、两个倾斜区段和两个贴靠区段。基础元件设计为窄边支承竖立的部分环，该部分环的壁厚与所使用的板厚度一致。基础元件过渡到压紧装置弓架的两个边条中，使得从基础元件的平面延伸出的边条利用它们的板宽侧彼此相对并且边条在它们的背离基础元件的端部上弯曲，使得倾斜区段从边条的弯曲的端部区域伸出，使得仅板中的切边彼此相对。

由按照文献WO 2016/020255 A1的装置的连接夹和按照文献DE 10 2008 002 122A1的压紧装置是在有待几何形状复杂制造的结构。按照文献WO2013/170998A1的固持元件在几何形状方面已经稍微更简单地构造。

在文献DE 10 2016 210 573 A1中公开了另一种用于将至少一个燃料喷射阀连接在内燃机的燃料喷射设备的燃料分配器上的装置，其中，该至少一个燃料喷射阀借助固持元件可拆卸地固定在燃料分配器的杯件上。该杯件具有至少一个间隙，该间隙在组装情况中使得燃料喷射阀的连接元件的夹紧边可触及，因为燃料喷射阀的连接元件在组装情况中插在杯件中，其中，夹紧边在被推入该间隙中的固持元件的夹爪的组装情况中固定在杯件中。

发明内容

从现有技术出发，本发明要解决的技术问题是在内燃机的燃料喷射阀和燃料分配器之间建立另一种备选的有利的连接。

本发明的出发点是一种用于将至少一个燃料喷射阀与内燃机的燃料喷射设备的燃料分配器连接的装置，所述燃料分配器可拆卸地固定在气缸盖上，其中，所述至少一个燃料喷射阀通过固定元件可拆卸地固定在燃料分配器的安装元件上。

根据本发明，在气缸盖和燃料分配器以及燃料喷射阀的组装状态中，燃料分配器的安装元件的背离气缸的表面和固定元件的面向气缸的表面构造为接触面，通过把固定元件安装在燃料喷射阀上，借助该接触面可以实现燃料喷射阀在气缸盖中或在燃料分配器的安装元件中的轴向固定和径向定向。所述构件相对于彼此的这种接触面定位允许精确的定位并且是能可靠且方便地实施的。

优选规定，固定元件是螺钉头，螺钉头具有带有内螺纹的盲孔，所述盲孔在组装状态中面向安装元件的背离气缸的面，其中，面向气缸的面围绕固定元件的盲孔构造。

此外，优选规定，盲孔的内螺纹对应于燃料喷射阀的构造为螺栓的燃料管接头的外螺纹。

通过这种方式，优选地以有利的方式可以使安装元件的通孔和安装元件的背离气缸的表面在组装状态下通过安装元件在气缸上的固定可预先确定地定向，使得燃料喷射阀在气缸盖的安装通道中和安装元件的通孔中的在预定位置的布置是可能的，其中，安装元件的预定位同时导致安装元件的背离气缸的表面的预定位。

根据本发明的装置的特征在于，在相对于安装通道和通孔的预定位置中燃料喷射阀相对于燃料分配器的安装元件以很小的间隙地并且同时抗扭地布置，并且燃料喷射阀的燃料管接头具有超出背离气缸的表面的突出部。

另外按照本发明的是，固定元件具有多边形结构，工具嵌接到该多边形结构中以执行固定元件的旋转运动，所述旋转运动将燃料喷射阀固定在安装元件上。多边形结构布置在固定元件的与固定元件的盲孔相对的一侧上。

在组装状态中(在中间布置燃料分配器的安装元件的情况下)固定元件与燃料喷射阀(喷射器)连接，该燃料喷射阀由喷射器主体和喷射器尖端构成，其中，喷射器尖端和喷射器主体和燃料喷射阀的燃料管接头和盲孔以及固定元件的多边形结构位于一条共同的纵轴线上。

按照本发明优选的是，接触面是平坦的表面，借助所述平坦的表面实现燃料喷射阀在气缸盖中和气缸盖上和相对于燃料分配板条的安装元件的轴向固定和径向定向，方式为固定元件的面向气缸的表面与安装元件的事先已预定位的背离气缸的表面贴靠，安装元件的事先已预定位的背离气缸的表面可通过执行固定元件的旋转运动而轴向地在安装元件的背离气缸的表面上夹紧，其中，接触面通过轴向的夹紧也以有利的方式实现燃料喷射阀的端部定位，从而同时进行燃料喷射阀的径向定向。

按照本发明提供：

·燃烧室和气缸盖的安装通道之间的第一密封装置，该第一密封装置构造为环形的密封件，该环形的密封件将燃料喷射阀的尖端(喷射器尖端)相对于安装通道密封，和

·在燃料分配器的安装元件的通孔和燃料喷射阀的安装通道之间的第二密封装置

·在燃料分配器的安装元件的接触面和固定元件的接触面之间的第三密封装置，该第三密封装置在说明书中更详细地说明。

根据本发明提供一种制造用于将至少一个燃料喷射阀与内燃机的燃料喷射设备的燃料分配器连接的装置的方法，所述燃料分配器可拆卸地固定在气缸盖上，其中，至少一个燃料喷射阀通过固定元件可拆卸地固定在燃料分配器的安装元件上，所述方法具有以下安装步骤：

a)将燃料喷射阀引入气缸盖中的为此设置在气缸盖中的开口(安装通道)中。

b)通过在燃料分配器的安装元件中的通孔将燃料分配器放上燃料喷射阀的构造为燃料管接头的螺柱状延伸部上。

c)将燃料分配器固定在气缸盖上，气缸盖用作燃料分配器的安装元件。

d)通过固定元件将燃料喷射阀固定在燃料分配器上。

本发明涉及一种内燃机的燃料喷射设备，该燃料喷射设备具有用于将至少一个燃料喷射阀连接在燃料喷射设备的燃料分配器上的装置，其中，所述至少一个燃料喷射阀通过固定元件可拆卸地固定在燃料分配器的安装元件上，其中规定，在气缸盖和燃料分配器以及燃料喷射阀的组装状态中，燃料分配器的安装元件的背离气缸的表面和固定元件的面向气缸的表面构造为接触面，通过将固定元件安装在燃料喷射阀上，借助该接触面可以实现燃料喷射阀在气缸盖中和气缸盖上和在燃料分配板条的安装元件中的轴向固定和径向定向。

附图说明

下面参考对应附图阐述本发明。

该附图示出在燃料喷射阀在气缸盖中的安装情况下经燃料喷射阀的纵向中心轴线的截面，同样以截面示出气缸盖和对应的燃料分配器(轨)。

具体实施方式

首先解释气缸盖100中的燃料喷射阀300的布置方案。

该图以经过燃料喷射阀300的中轴线X_M的剖视图示出了内燃机的气缸盖100，该燃料喷射阀300布置在气缸盖100中。

在用作安装结构的气缸盖100上布置有燃料分配器200的燃料分配装置，特别是燃料分配板条、也简称为油轨，其上通常布置有多个燃料喷射阀300，如图所示。

燃料分配板条200(油轨)用于存储处于高压下的燃料并且将燃料分配到多个燃料喷射阀300上，所述多个燃料喷射阀300尤其设计为高压喷射阀。

高压喷射阀300和燃料分配板条200(油轨)例如设计用于高于400巴的运行压力。燃料喷射阀300将燃烧过程所需的燃料在高压下喷射到内燃机的燃烧室115中。

燃料在燃料分配板条200的上游通常通过高压泵被压缩，并且在燃料量控制下经由高压管线输送到燃料分配板条200中。

燃料从燃料分配板条200经由通道状开口201从油轨到达燃料喷射阀300，燃料喷射阀300具有相应适配的开口301。换句话说，燃料经由开口201、301从油轨200流入至少一个或多个燃料喷射阀300。

该布局以有利的方式设计为用于内燃机中的高压喷射的燃料喷射设备，其中，燃料喷射设备尤其设置用于混合气压缩的火花点火式内燃机。该燃料喷射设备特别适用于汽油直接喷射，特别是直喷式废气涡轮增压汽油发动机。

对于通常布置在燃料分配板条200上的多个燃料喷射阀300的每个燃料喷射阀300，燃料分配板条200包括一个杯件210形式的安装元件210或相应数量的安装元件210。

杯件210是一种构件、尤其柱形构件，该构件具有通孔，该通孔在沿通孔的纵向延伸的区段或者杯件区段210A和210B中根据本发明几何形状不同地构造，下文中还会详细阐述。

本发明的主题是一种用于将燃料喷射阀300与导引燃料的组件，尤其燃料分配板条200的杯件210连接的装置。

根据本发明的装置例如是一种燃料分配板条200，燃料分配板条200侧向布置在气缸体，尤其是气缸体的气缸盖100中。

燃料分配板条200通过未详细示出的固定元件位置固定地固定在气缸盖100上。

在燃料分配板条200的侧向布置的情况下，从燃料分配板条200分支出的燃料喷射阀300相对于气缸体中的气缸活塞基本上成直角地布置，或者(如图所示)倾斜地向下导引至燃烧室115。

在一个燃料喷射阀300的一种传统的侧向布置中，燃料喷射阀300的喷射器主体340支撑在气缸盖100的设计为容纳孔的安装通道110中。

燃料喷射阀300在气缸盖100的安装通道110中以前的支撑迄今为止以不利的方式在气缸盖100的安装通道110的阶部110A上通过燃料喷射阀300的喷射器主体340的阶部340A进行。在气缸盖100中的燃料喷射阀300的以前的支撑导致主体噪声被引入气缸盖100和相邻的构件，例如气缸曲轴箱、气缸盖罩和燃料分配板条200中。

由于燃气喷射阀300此处侧向布置在气缸盖100中，解决了在气缸盖100侧向的可用结构空间很小的问题，同时解决了燃气喷射阀300的固体声音向气缸盖100上、尤其向一个燃料喷射阀300的或者多个燃料喷射阀300的邻接的构件上传递的问题，下文还会详细阐述。

根据本发明，燃料喷射阀300的与燃料喷射阀300分开构造的固定元件330是在所谓组装状态中用于将燃料喷射阀300与燃料分配板条200的杯件210连接的实际上的构件，传递同样也会再次阐述。

在燃料喷射阀300上设计有轴向的固定区域作为燃料喷射阀300的所谓的燃料管接头301，以便燃料喷射阀300可以通过固定元件330固定在燃料分配板条200上、尤其杯件210上。

燃料管接头302构造为螺柱，从轴向方向X_M看该螺柱在组装状态中具有超出杯件210的背离气缸的表面A210的突出部。

螺柱302至少在突出部的区域中具有外螺纹302A。

在组装状态中，燃料喷射阀300在杯件210中位置固定地并且尤其防止旋转地定位，使得杯件210的背离气缸的表面A210可以根据本发明用作可预先定义的安装面，该安装面可预先在三维空间中定向。

在组装状态中，燃料喷射阀300(在燃料喷射阀的安装之后，对此下文还会阐述)是一种组装构件，该组装构件包括具有燃料管接头302本身的燃料喷射阀300和固定元件330。

在组装状态中，固定元件330与燃料喷射阀300(喷射器)连接，该燃料喷射阀300包括喷射器主体340和喷射器尖端350，喷射器尖端350通常是圆柱形地设计的，如图中所示。

在喷射器尖端350上布置有环绕的密封件350A，该密封件350A用于安装通道110的燃料侧的密封，尤其保证喷射器尖端350相对于气缸盖100的安装通道110的燃料侧的密封并且以此最终保证相对于气缸体中的燃烧室115的燃料侧的密封。

固定元件330、喷射器主体340和喷射器尖端350位于轴线X上，轴线X构造为燃料喷射阀300的纵向中轴线X_M。

燃料喷射阀300包括从喷射器主体分支出的过渡元件320，其中，该过渡元件320过渡到插座元件360(未详细示出)中，通过该插座元件360将电力供给燃料喷射阀300以控制喷射，该插座元件360同样地略微从内燃机的气缸盖100突出。

固定元件330具有盲孔330A，盲孔330A在组装状态中面向杯件210的背离气缸的表面A210。

盲孔330A带有内螺纹330A-1，内螺纹330A-1对应于燃料管接头302的外螺纹302A，该燃料管接头302构造为螺栓。

在组装状态中，围绕盲孔330A配置的是面向气缸的表面A330。

杯件210的背离气缸的表面A210(下文中也称为杯件侧接触面)和固定元件330的面对气缸的表面A330(下文中也称为固定元件侧接触面)形成接触面A210、A330，借助于接触面A210、A330实现燃料喷射阀300在气缸盖100中在燃料分配板条200的杯件210上的轴向固定和径向定向。

固定元件330具有多边形结构330B，该多边形结构330B通过嵌接在多边形结构330B中的工具允许固定元件330相对于燃料喷射阀300的旋拧运动，燃料喷射阀300事先在杯件210中防止旋转地预先定位。

燃料喷射阀300相对于杯件210中的通孔和气缸盖中的安装通道110具有很小的间隙，使得燃料喷射阀300从防转动的预定位开始在执行了固定元件330相对于杯件210的旋拧运动之后实现燃料喷射阀300相对于杯件210和相对于气缸盖100中的安装通道110的轴向的最终定向和轴向的最终定位。

此外，在执行固定元件330相对于杯件210的旋拧运动之后，从燃料喷射阀300在杯件210中的防止旋转的预定位开始，通过杯件侧的和固定元件侧的接触面A210、A330实现径向的最终定向和径向的最终定位。

换句话说，借助在气缸盖100上定位的和相应定向的杯件210，通过固定元件330的旋拧进行了燃料喷射阀300在气缸盖100中的二维的最终定向和最终定位，杯件210布置在气缸盖100和固定元件330之间。

燃料喷射阀300的轴向的最终定向和轴向的最终定位轴向地沿纵向中轴线X_M进行，并且燃料喷射阀300的纵轴线的径向的最终定向和径向的最终定位在气缸盖中的安装通道内部和在杯件210的杯件区段210A和210B中的通孔内部进行，方式是纵向轴线沿径向定向。

接下来，为了进一步说明阐述用于燃料喷射阀300的相关的密封和安装方案。

安装以这样的方式进行，在安装燃料分配板条200之前，将燃料喷射阀300引入安装通道115中。在此，燃料管接头302从气缸盖100突出。

在此，在燃料喷射阀300***期间燃料喷射阀300通过喷射器尖端350自动地预定位在安装通道110中，使得喷射器尖端350仅以密封件350A与安装通道110接触，而喷射器主体340根本没有与安装通道110的接触点。该环形的密封件是在燃烧室115和气缸盖100的安装通道115之间的第一密封装置DA1。

因此，喷射器300的固体声音现在仅略微从喷射器尖端350通过密封件350传递到气缸盖100，密封件350衰减了固体声音。

此外，以有利的方式在喷射器主体340和安装通道110之间构成一个相应的距离，所述距离防止直接传递，尤其防止声波从喷射器主体340向气缸盖100上的直接传递。

在此，第一密封装置DA1内部的连接仍然是柔性的，使得在气缸盖100中的安装通道110的纵轴线与燃料喷射阀300的纵向中轴线X_M之间的在一定公差内的距离可以通过借助固定元件330的固定而相对彼此协调。

随后，将燃料分配板条200的杯件210的通孔推上燃料管接头302，使得仅燃料管接头302的突出部仍然在杯件210的背离气缸的侧面上突出。

构造在杯件210的区段或者说杯件区段210A和210B中的通孔相对于燃料管接头302的外侧面同样仅具有很小的间隙，使得发生前述的燃料喷射阀300的预定向或预定位，其中，燃料分配板条200的杯件210固定在气缸盖内部的为此设置的位置上，如未详细示出的那样。

在杯件210放上燃料管接头302的同时，预先定位的燃料喷射阀300防止旋转地固定在杯件210上。

随后，通过固定元件330固定燃料喷射阀300。

固定元件330以其内螺纹330A-1旋拧到燃料管接头的外螺纹302A上，使得接触面A210、A330接触，其中，旋拧作用导致牵引力矩，结果燃料喷射阀300以此轴向地进入其最终位置。

燃料喷射阀300的纵向中轴线X_M相对于安装通道110的纵轴线的径向定向通过接触面A210、A330进行，使得燃料喷射阀300也径向地进入它的最终位置。

换句话说，在相对于安装通道110的纵轴线的预定位之后，燃料喷射阀300的纵向中轴线X_M可以移位一个很小的角度，由此始终确保了燃料喷射阀300在安装通道110中笔直的配合，由此可靠地避免在喷射器主体340与气缸盖100的安装通道110之间的接触点。

总之，根据本发明，实现了燃料喷射阀300在燃料分配板条200上的非常简单且可靠的、几乎无间隙的固定，该固定同时是防止旋转的，并且在预定位期间的按照现有的或者说有意地提供的公差，能够在组装状态中补偿相互连接的构件的存在的公差，其中，该连接整体上只需要很小的结构空间。

如在已经说明的那样，需要很小的结构空间的连接主要在侧向的喷射器位置的情况下是特别有利的。该连接同样保证了在燃料喷射阀300上可以施加大于400bar的高压，因为固定元件330的紧固元件不仅提供用于最终定向的力，而且也提供用于密封第二密封装置DA2和第三密封装置DA3的力。

第二密封装置DA2保证在杯件中的通孔和安装通道115之间的密封。

第三密封装置DA3保证在杯件210的接触面A210、A330和固定元件330之间的密封。

建议下述密封系统，该密封系统可以用于所述两个密封装置DA2、DA3，或者将下述密封系统的两个以组合方式用于所述一个或者另一个密封装置。

可以使用下述密封系统：圆锥密封座、半球形密封座、金属凹槽密封装置、咬合边、粘接、O形环、麻带或者不含铁金属密封环。

为了阐明根据本发明的密封装置，在图1中示出了一个实施例，其中，第二密封装置DA2构造为圆锥密封座，第三密封装置DA3构造为金属凹槽密封装置。

在第二密封装置DA2的情况下，杯件210的通孔的第二杯件区段210B构造成锥形形状，使得在燃料喷射阀300上的在中间管接头303和燃料管接头之间构造的椎体在组装状态中嵌入第二杯件区段210B的锥形的通孔中，以此构成相应的密封配合。第二杯件区段210B过渡到第一杯件区段210A中，第一杯件区段210A是圆柱形的并且在端侧构成燃料管接头302。清楚的是，中间管接头303不必一定布置在喷射器主体340和锥体之间。

在本实施例中第三密封装置DA3通过金属凹槽密封装置进行，其中，在相互对置的接触面A210、A330中构造有相互对置的、在杯件210中和在固定元件330中环绕的凹槽S210和S330。在凹槽S210和S330的至少一个中***密封元件，尤其铜密封装置，如上所述地在相应安装固定元件330和燃料喷射阀300夹紧之后，该铜密封装置保证杯件210和固定元件300之间的密封性。

因此，本发明结合燃料喷射阀300相对于燃料分配板条300的密封，实现了燃料喷射阀300的便于实施的轴向的固定和径向的定向，以及燃料喷射阀300在安装通道110中低噪音的布置。

总之，该安装基于以下步骤：a)将燃料喷射阀300引入气缸盖100中的为此设置在气缸盖100中的开口中，以及b)将燃料分配板条200穿过在燃料分配板条200中的通孔放上燃料喷射阀300的被称为燃料管接头302的销栓形的延长部上，以及c)将燃料分配板条200固定在气缸盖100上，该气缸盖100用作用于燃料分配板条200的安装元件，最后d)通过螺钉头形式的固定元件330将燃料喷射阀300固定在燃料分配板条200上。

附图标记列表

100 气缸盖

110 安装通道

110A 阶部

115 燃烧室

200 燃料分配器

201 开口

210 安装元件、杯件

210A 具有圆柱形开口的第一杯件区段

210B 具有锥形或球形开口的第二杯件区段

A210 背离气缸的表面(杯件侧接触面)

S210 (在杯件侧的)凹槽

300 燃油喷射阀

301 开口

302 燃料管接头

302A 外螺纹

303 中间管接头

320 过渡元素

330 固定元件

330A 盲孔

330A-1 内螺纹

A330 面对气缸的表面(固定元件侧的接触面)

S330 凹槽(固定元件侧的)

340 喷射器主体

340A 阶部

350 喷油器尖端

350A 密封件

DA1 第一密封装置

DA2 第二密封装置

DA3 第三密封装置

X_M 燃料喷射阀300和杯件210的以及固定元件330的纵向中轴线