阅读说明：本技术 用于内燃机的燃料分配器，用于制造基体的方法 (Fuel distributor for an internal combustion engine, method for producing a base body ) 是由 R·韦伯 于 2019-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种燃料分配器(2),尤其用于压缩混合气的外源点火式内燃机的燃料分配器,所述燃料分配器具有管状的基体(15),在所述基体上设置有多个高压输出端(32-34)。所述基体包括至少一个分隔壁(21),所述分隔壁在所述基体(15)内将流入区域(25)至少基本上与阻尼区域(24)分隔开,并且所述基体(15)由至少两个相互连接的轮廓(35-37)组成。此外,本发明涉及一种用于制造至少一个基体(15)的方法。(The invention relates to a fuel distributor (2), in particular for an externally ignited internal combustion engine that compresses a mixture, having a tubular base body (15) on which a plurality of high-pressure outlets (32-34) are arranged. The base body comprises at least one partition wall (21) which separates an inflow region (25) from a damping region (24) at least substantially within the base body (15), and the base body (15) is composed of at least two interconnected contours (35-37). The invention further relates to a method for producing at least one substrate (15).)

用于内燃机的燃料分配器，用于制造基体的方法

技术领域

本发明涉及一种燃料分配器，尤其是用于压缩混合气的外源点火式内燃机的燃料分配条。特别地，本发明涉及机动车的燃料喷射系统领域，在所述燃料喷射系统中将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。

背景技术

由DE 10 2014 205 179 A1已知一种用于内燃机的燃料分配条。已知的燃料分配条具有带有空腔的长形壳体、通到该空腔中的燃料流入部和至少两个从空腔出来的、分别用于一个燃料喷射器的燃料流出部。在此，本体布置在空腔中，该本体具有将两个燃料流出部相互连接的槽并且在燃料流入部的区域中具有径向地绕着本体环绕的槽。具有两个槽的本体用作***件，借助该***件确保燃料从泵直接流到喷射器，其中，该本体可以具有用于阻尼的内容积，但是该内容积不直接处于燃料流中。

由DE 10 2014 205 179 A1已知的燃料分配条具有以下缺点：必须费事地制造***件，因为它实施为具有槽的厚壁管件。此外，已知的燃料分配条受限于燃料的径向流入，使得得到受限的应用范围。

发明内容

与此相对，提出一种燃料分配器，尤其是用于压缩混合气的外源点火式内燃机的燃料分配器，该燃料分配器具有管状的基体，在所述基体上设置多个高压输出端。根据本发明设置，所述基体具有至少一个分隔壁，所述分隔壁在所述基体内将流入区域至少基本上与阻尼区域分隔开，并且所述基体由至少两个相互连接的轮廓组成。

此外，提出一种用于制造至少一个基体的方法，所述基体用于本发明的燃料分配器，其中，设置基于成型辊轧法和/或辊轧弯曲法的至少一个成型加工步骤和至少一个连接加工步骤。根据本发明设置，至少两个板材一起借助所述至少一个成型加工步骤被加工，其中，至少一个板材变形成非扁平的轮廓，并且所述成型加工步骤这样实施，使得所述板材这样相对彼此布置，使得在将所述板材相互连接的所述至少一个连接加工步骤之后通过板材构成用于所述基体的分隔壁。

本发明的燃料分配器和方法具有以下优点：能够实现改进的构型和功能方式。

尤其可以实现低成本和/或简单地制造的可能性，以便与良好的阻尼特性结合来实现改进的喷射。此外，能够实现燃料分配器的低成本制造。

本发明的优选实施方式给出有利的扩展方案。

所提出的燃料分配器特别适用于喷射混合物，其中，混合物组成应在运行中变化。尤其可以实现直接喷水，在喷水时将水以具有至少一种燃料、尤其汽油的乳化液形式喷射到内燃机的燃烧室中。在此，水可以在高压泵之前或在高压泵中被供应给燃料，并且与所述燃料一起通过燃料分配器被输送至高压喷射阀。

在此，混合物、尤其乳化液的组成可以在运行中变化。例如，可以仅在确定的特征曲线族区域中需要添加水或者说希望添加水。例如可以在高转速和/或高负载的情况下希望添加水或希望更大的水含量。如果离开该特征曲线族区域，例如在推力切断(Schubabschaltung)时，那么有利的是，可以使所喷射的水含量快速降低并且尤其快速地又归为零。为此，在高压泵之前或高压泵中添加水与通过高压喷射阀喷射水之间需要短暂的延迟时间。燃料分配器的容积原则上对该延迟时间产生增加的影响。然而，通过将基体的内部空间划分为至少一个流入区域和阻尼区域，能够在进一步存在阻尼、尤其对压力脉动的阻尼时缩短延迟时间。通过分隔壁能够将高压输入端和两个或更多个高压输出端之间的液压容积保持得很小，但又实现更大的液压阻尼容积。

如果例如在压缩混合气的外源点火式内燃机中从纯汽油喷射切换为汽油和水的喷射，那么水含量的冷却效果由于小容积的流入区域而迅速开始。该特性，即流入区域的小容积，在此应这样理解为，该流入区域包括尽可能小的液压容积，从而能够实现快速的反应时间。由此可以避免为了在高负载的情况下进行冷却而变浓(Anfettung)，而不会在此损坏发动机的部件。由水的蒸发所产生的冷却效果使得也能够更好地充注燃烧室。此外，能够实现更高的压缩并且从而能够提高效率，因为可以减小爆震倾向。

分隔壁以有利的方式构造有开口、尤其孔，使得流入区域有利地衔接到阻尼区域上。在此，分隔壁可以在制造过程中通过以确定的间距被打孔的板材构成。这样打孔的板材可以在借助至少另一板材来制造时被连续地供应用于在成型加工步骤中进行加工。由此能够实现连续的制造，由该制造得到低的制造成本。在此，也能够简单且低成本地适配于不同的应用情况。例如可以以一个或多个额定长度来进行截切此外，必要时可以在供应的板材中已预给定用于高压接头的开口，这简化了最后加工。此外，所述基体可以构造为具有至少一个内置的分隔壁以及可预给定的外轮廓的管状基体。

此外，为了可靠的运行还需要固定地定位分隔壁，因为否则该分隔壁在运行中由于内部空间中的例如可能通过高压泵的非连续输送所产生的压力差而运动或者不能承受应力。在此应特别防止在分隔壁中出现振动并且从而应防止噪声产生。以有利的方式，分隔壁可以由集成到基体中的板材这样构成，使得不需要附加且费事的连接方法。与所提出的解决方案不同，例如费事的是，将***到管状基体中的分隔体材料锁合、形状锁合或力锁合地与基体连接。与将容积分配给例如通过高压管路等相互连接的两个管件不同，也可以显著地节约成本，因为这样的管件通常是燃料分配器的最昂贵零件之一。

根据本发明的一个实施方式，第一轮廓和第二轮廓构成矩形管件，并且第三轮廓构型为布置在所述矩形管件的内部空间中的L形轮廓。由此得到以下优点，可以将内部空间划分成两个不同大小的容积。尤其，由此可以优化流入区域的容积。例如，流入区域的容积正好可以选择得这样小，使得在由汽油和水构成的混合物的组成发生变换时得到足够短的延迟时间。由此进一步得到有利的液压条件，其中，可以附加地通过阻尼区域的容积有效地衰减液压振动。

根据本发明的另一实施方式，所述基体的外侧由至少两个轮廓构成，并且所述分隔壁由第三轮廓构成。优选，所述基体的外侧部分地由所述第三轮廓构成。由此尤其有利的是，基体的外壁由至少两个半轮廓构成。尤其半圆形轮廓，尤其半圆周形轮廓，以及矩形和/或弯曲的U形轮廓尤其适合作为半轮廓。在此，也可以使用两种不同半轮廓的组合。

根据本发明一个优选实施方式，所述第一轮廓构型为矩形和/或弯曲的U形轮廓，所述第二轮廓构型为矩形和/或弯曲的U形轮廓，并且所述第三轮廓构型为布置在所述第一轮廓和所述第二轮廓之间的扁平轮廓。其中，构成分隔壁的轮廓可以以有利的方式布置，尤其布置在两个半轮廓之间。如果使用两个在横截面方面不同大小的半轮廓，那么可以以有利的方式在内部空间中构造不同的容积，这些容积被分隔壁分隔开。然而，在该构型和其它构型中，分隔壁可以具有一个或多个开口，所述开口使得能够将阻尼区域有利地衔接到流入区域上。

在一个改型中，附加或替代地也可以设置其它可能性，以便使流入区域衔接到阻尼区域上。这样的衔接例如也可以在燃料分配器的末端件上实现，所述末端件在两侧封闭管状基体。此外，根据构型而定可以考虑，构成分隔壁的板材以区段的方式在一个或两个纵长侧上被切入(einschneiden)。在这样的切入口处，分隔壁不延伸到管状基体的内壁上，使得在那里在流入区域和阻尼区域之间相应得到液压连接。

根据本发明的另一优选实施方式，所述第三轮廓构型为H形轮廓，并且所述第三轮廓布置在所述第一轮廓和所述第二轮廓之间。该构型具有以下优点：分隔壁可以由H形轮廓构成。由此，例如可以简化地构型第一轮廓和第二轮廓。此外，该构型能够在设计分隔壁的尺寸时实现较大自由度。尤其在该构型中，不再直接在分隔壁上实现连接元件，如熔焊焊缝或钎焊焊缝。

根据本发明的另一优选实施方式，所述基体由至少两个材料锁合地相互连接的轮廓组成。在此，构成基体并且能够以有利的方式由板材成型的轮廓可以以有利的方式借助材料锁合的连接方法、尤其熔焊或感应式钎焊相互连接。

根据本发明的一个实施方式，所述至少一个成型加工步骤和所述至少一个连接加工步骤这样实施，使得能够连续地制造相互连接的板材，并且从相互连接的所述板材按长度截切多个基体。由此得到以下优点，能够低成本地制造基体，其中，分隔壁被集成到基体中。在此，可以节约在制造技术方面费事的加工步骤。尤其可以避免将构成分隔壁的轮廓与一个或多个另外的轮廓单独地连接。

附图说明

在下面的说明中参照附图详细地阐述本发明的优选实施例，在附图中，相应的元件设有一致的附图标记。附图：

图1以示意图示出相应于本发明的可能构型的、具有燃料分配器的燃料喷射系统；

图2以示意性剖视图示出相应于第一实施例的、在图1中所示的燃料分配器；

图3用于阐述用于制造燃料分配器的基体的方法的可能构型的制造过程的简要示意图；

图4相应于第二实施例的、在图2中所示的燃料分配器的基体；

图5相应于第三实施例的、在图2中所示的燃料分配器的基体；

图6相应于第四实施例的、在图2中所示的燃料分配器的基体；

图7相应于第五实施例的、在图2中所示的燃料分配器的基体。

具体实施方式

图1以示意图示出相应于第一实施例的、具有燃料分配器2的燃料喷射系统1。在该实施例中，燃料喷射系统1具有燃料泵3和构造为前级泵4的配量单元4。此外，设置高压泵5。燃料泵3将液态燃料、尤其汽油从箱6输送至高压泵5。配量单元4用于将水从存储容器7中暂时配量到所输送的燃料中。在该实施例中，所述配量在高压泵5之前进行。在一个改型中，所述配量也可以在高压泵5上进行。然后，根据运行状态而定，在设置在燃料分配器2和高压泵4之间的管路区段8中输送液态燃料或输送由液态燃料和水组成的混合物。在此，根据构型而定，混合物中的正的水含量可以固定地预给定或者也可以随时间变化。如果关断通过配量单元4进行的配量，那么混合物中的水含量优选地消失直至为零。

燃料分配器2用于存储燃料并且将燃料分配到燃料喷射阀9,10,11上并且由此减小压力波动或者说脉动。燃料分配器2也可以用于阻尼在燃料喷射阀9至11切换时可能出现的压力脉动。燃料分配器2这样构型，使得例如在接通或断开配量单元4时关于在高压泵5之前添加水和经由燃料喷射阀9至11喷射水方面实现短的延迟时间。

燃料分配器2具有沿着纵轴线16延伸的管状基体15。在管状基体15上例如可以安装末端件17,18，所述末端件将管状基体15在其两端封闭。管状基体15具有内部空间19，该内部空间被管状基体15的内壁20和两个末端件17,18包围。

管状基体15包括分隔壁21，该分隔壁21在该实施例中将内部空间19分成两个容积22,23。在该实施例中，内部空间19由此被划分为阻尼区域24和流入区域25。在分隔壁21中构造有优选沿着纵轴线16彼此间隔开的开口26A至26E，所述开口能够实现流入区域25和阻尼区域24之间的液压连接。就此，在出现压力脉动时在流入区域25中得到更好的阻尼。同时，流入区域25的容积23可以这样小地被预给定，使得得到足够短的延迟时间。

在该实施例中，高压输入端30轴向地位于末端件18上。在末端件18中构型有通道，该通道使供应的燃料直接流入到流入区域25中。高压输出端32,33,34直接通到流入区域25中。高压输出端32,33,34沿着纵轴线16观察相继从流入区域25处分支，以便将燃料引导至燃料喷射阀9至11。

如果变换运行模式，以便通过配量单元4从存储容器7附加地配量水，那么由燃料和水组成的混合物在高压泵5之后直接达到流入区域25中。因为流入区域25的容积23被预给定得足够小，所以得到短的延迟时间，直至燃料喷射阀9至11喷射具有预给定水含量的混合物。

同样得出到其它运行模式的快速变换。例如也能够以短的延迟时间又减少水含量。水含量尤其也可以以短的延迟时间至少基本上减少到零。通过快速提高水含量，例如能够在高负载的情况下节约燃料，因为不需要使燃料-空气混合物变浓或者至少能够减少这样的变浓。通过快速减少水含量，可以在负载下降时、尤其在变换到惯性滑行工况(Schubbetieb)时，防止燃烧室不希望地冷却。

图2以示意性剖视图示出相应于第一实施例的在图1中所示的燃料分配器2。管状基体15由第一轮廓35、第二轮廓36和第三轮廓37构造。在此，轮廓35至37优选由板材成型。第一轮廓35和第二轮廓36构造为半轮廓35,36。第三轮廓37构造为扁平轮廓37。在该实施例中，第一轮廓35和第二轮廓36构造为U形轮廓35,36并且特别地构造为半圆形轮廓35,36，在图2中示例性示出在该实施例中构造为杯座的接头32。以相应的方式，接头33,34可以构造为杯座。此外，可以设置高压短接管38，该高压短接管例如可以替代高压输入端30被用于供应燃料。此外，设置传感器接头39，通过该传感器接头能够测量内部空间19中的压力。此外，保持件40安装在基体15上，该保持件用于在缸盖或类似结构上进行固定。在此可以设置一个或多个保持件。

在该实施例中，构造于扁平轮廓37上的分隔壁21将内部空间19分为两个相同大小的容积22,23。由此，在分隔壁21一侧构造了阻尼区域24，而在分隔壁21另一侧构造了流入区域25。通过一个或多个开口26，流入区域25连通到阻尼区域24上。

图2以示例性的方式直观示出可能的构型，其中，关于对应的应用情况来选择沿着轴线16的合适布置。尤其有利的是，保持件40沿着纵轴线16观察相对于接头32至34错开地布置。相应地，优选实现高压短接管38和传感器接头39的错开的布置。开口26A至26E(图1)中的一个示例性地标记为开口26，这些开口同样以合适的数量和布置设置在分隔壁21上。在此，这些开口26,26A至26E也能够必要时以其它方式分布并且优选这样地分布在分隔壁21上，使得得到所引起的分隔壁21的高稳定性。

可以通过不同成型的轮廓35至37将内部空间19的液压容积划分成通过开口26,26A至26E相互连接的容积22,23，其中两个或更多个轮廓35至37被使用。这样的轮廓35至37能够以合适的方式成型，尤其成型为C形轮廓、L形轮廓、T形轮廓、U形轮廓和H形轮廓。在此，H形轮廓相当于双T形轮廓。优选地，这些轮廓35至37由板材成型，所述板材由合适的材料、尤其轨道材料构成并且材料锁合地相互连接。奥氏体不锈钢尤其适合作为用于板材的合适材料。熔焊法或感应式钎焊特别适用于这种材料锁合连接。在一个优选构型中，可以连续加工板材45,46(图3)，对此使用至少一个成型加工步骤和至少一个连接加工步骤，如也根据图3所说明的那样。

图3示出制造过程的一个简要的示意图，用于阐述用于制造燃料分配器2的基体15的一个可能构型。借助该方法能够以有利的方式在连续的制造过程中制造大量的基体15。在此，示例性示出两个板材45,46，其中，以相应的方式也得到用于多于两个板材45,46的构型。在该实施例中，板材45,46作为至少基本上扁平的板材45,46被供应，如在区域47A中直观所示那样。所述供应沿方向48进行。在该实施例中，在加工区域47B中进行成型加工步骤49，该加工步骤基于成型辊轧法和/或辊轧弯曲法。在该成型加工步骤49之前也可以进行一个或多个另外的成型加工步骤。由此，例如所述板材45,46中的一个板材或另一板材已经能够以合适地成型的轮廓在区域47A中被供应。此外，在该实施例中，在扁平的板材46中在一定的区段中构造开口26，其中示例性地标明开口26。

在该实施例中，成型加工步骤49这样进行，使得板材45连续地弯曲成圆形轮廓。在此留出间隙50。

在加工区域47C中进行连接加工步骤51。在该连接加工步骤51中，弯曲成圆形轮廓的板材45在留出的间隙50处材料锁合地封闭。在此，同时可以实现与板材46的材料锁合连接。该材料锁合连接例如可以通过焊接形成。

在图3中，通过成型轧辊52A，52B来实现成型加工步骤49。在此还可以使用其它装置，尤其是鼓风机。连接加工步骤51通过熔焊轧辊53A,53B直观示出。

因此，可以借助成型辊轧和/或辊扎弯曲连续地成型板材45,46。此外，可以连续地实现材料锁合连接。根据图3直观示出的原理可以被用于将合适数量的板材拼合在一起并且成型以及随后相互连接。在区域47D中将焊接的管件截切成基体15。由此可以低成本地制造大量的基体15。在此得到大的灵活性，因为能够以相应希望的长度实现截切。此外，得到通常比在制造无缝拉伸的管件情况下低的制造成本，无缝拉伸的管件在不连续的工艺过程中制造。

此外，板材45,46可以以合适的方式被预先加工，例如通过板材46的有规律的打孔来构造开口26。

通过高压短接管38和阀杯座32的单侧安装(这例如可以通过铜硬钎焊、熔焊或旋紧来进行)，可以与容积划分一起实现燃料喷射系统1的短的响应时间，尽管如此仍然存在所希望的几何形状的缓冲容积。在此，相同或不同轮廓的组合使得能够与如例如在发动机舱中呈现出的那样的几何安装条件适配以及能够将内部空间19合适地划分为多个容积22,23。根据图4至7也示出可能构型。

图4示出相应于第二实施例的、在图2中所示的燃料分配器2的基体15。在该实施例中，第一轮廓35和第二轮廓36分别构造为L形轮廓，由此得到矩形管件60。第三轮廓37也构造为L形轮廓。在此，可以实现具有容积23的流入区域25，该容积小于阻尼区域24的容积22。

图5示出相应于第三实施例的基体15。在该实施例中，基体15由半圆形轮廓35和U形轮廓36以及扁平轮廓37构成。在该实施例中，流入区域25的容积23被预给定为比阻尼区域24的容积22小。

图6示出基体15，其由不同几何形状的U形轮廓35,36以及扁平轮廓37组成。由此，流入区域25的容积23可以被预给定为比阻尼区域24的容积22小。

图7示出相应于第五实施例的基体15。在该实施例中，第一轮廓35和第二轮廓36构造为扁平轮廓，而第三轮廓37构造为H形轮廓。通过H形轮廓37的合适构型可能的是，流入区域25的容积23被预给定为比阻尼区域24的容积22小。

通过合适的构型，容积22,23也能够被预给定为大小相同。

在根据图2以及图5至7所说明的实施例中，基体15的外侧61由全部三个轮廓35至37构成。在根据图4的构型中，所述外侧由轮廓35,36构成，而第三轮廓37位于矩形管件60内。

本发明不限于所说明的实施例。