用于喷射设备的燃料分配器板条和用于混合压缩的外源点火式内燃机的喷射设备的制作方法

1.本发明涉及一种用于喷射设备的流体分配器、尤其是燃料分配器板条，所述喷射设备用于混合压缩的外源点火式内燃机。特别地，本发明涉及机动车的这样的喷射设备的领域：在所述喷射设备中，进行燃料到内燃机的燃烧空间中的直接喷射。


背景技术：

2.从de 10 2016 115 550 a1已知一种用于制造燃料分配器的方法，在该方法中，分配器管由锻造毛坯制造。在这里，可以使用奥氏体钢。从de 102018 110 342a1已知用于燃料分配器的两种本质上相互不同的实施方式。在第一实施方式中，经锻造的压力存储器管用关闭件闭锁。关闭件在这里不是被拧入，而是被插入压力存储器管的一端部中并且感应式地被焊接。在第二实施方式中，代替闭锁端部的关闭件地，设置接头件。该接头件设有对于安装必需的外螺纹。
3.从de 10 2012 206 887 a1已知一种用于在内燃机中进行高压喷射的燃料喷射设备。在这里，燃料喷射阀通过保持元件紧固在所配属的杯上。保持元件具有穿过在杯的壁中的缺口被导向的第一腿部和第二腿部。


技术实现要素：

4.根据本发明的流体分配器和根据本发明的喷射设备具有这样的优点：实现改进的构型和作用原理。
5.由于在优选实施方式中所列举出的措施，在本发明中给出的流体分配器和本发明中给出的喷射设备的有利拓展方案是可能的。
6.根据本发明的喷射设备用于混合压缩的外源点火式内燃机。根据本发明的喷射设备用于喷射汽油和/或乙醇和/或同类的燃料和/或用于喷射与汽油和/或乙醇和/或同类的燃料的混合物。混合物可以例如是与水的混合物。根据本发明的流体分配器用于这样的喷射设备。
7.至少流体分配器的基体由这样的材料构造，所述材料优选是耐腐蚀的钢(不锈钢)、尤其是奥氏体不锈钢。非耐腐蚀的钢也可以与相应的涂层一起使用以防腐蚀。尤其是，该材料可以基于具有材料编号1.4301或者1.4307的奥氏体不锈钢或者基于与此同类的不锈钢。设置在基体上的液压接头可以构造为高压输入端、高压输出端或者其他高压接头。优选地，使基体与高压输入端和必要时一个或者多个其他高压接头一起在制造时成形为锻造毛坯并且进一步加工。
8.虽然，至少一个构造为高压输出端的高压接头至少部分地由在制造时首先与管形基体分开地加工的接头件构造。接头件可以例如与管形基体分开地切削加工并且然后优选材料锁合地或者必要时也力锁合地与管形基体连接。材料锁合的连接尤其可以通过钎焊、尤其是感应钎焊或者通过焊接、尤其是通过激光焊接来构造，其中，连接方法优选这样实
施，使得仅仅发生所参与的构件的局部加热。因此，在所提出的具有经锻造的基体的燃料分配器的构型中，产生与钎焊轨的重要差别，在所述钎焊轨中，在焊接加装部件之前，对用于钎焊轨的管进行切削加工和去毛刺。通过经锻造的构型尤其可以实现一种用于更高压力的设计。与用于自点火式内燃机的高压轨的重要差别在于材料选择和加工、尤其是在于不锈钢的锻造。高压输出端的一般构型也在用于自点火发动机和外源点火发动机的燃料分配器之间有所差别。
9.因为接头件可以独立于经锻造的基体地加工、尤其是切削加工，在制造时产生重要的优点。尤其是，可实现这样的结构构型：在由一件式锻造的实施方式中，所述结构构型不可能实现或者只能以不成比例地大的耗费实现。因此，尤其是可以以有利的方式实现用于一个或者多个燃料喷射阀的悬挂装置。例如，在高压输出端上也可以通过接头件实现具有纵向钻孔和横向钻孔以及必要时沉积部和侧切部的、长的突出的杯。此外，相对于一体式地锻造的构型，当用于锻造毛坯的投入重量可以由此减少到这样的程度，使得过度补偿用于准备好的连接工艺、尤其是钎焊工艺的附加成本时，也产生成本优点。
10.一种具有权利要求2的特征的有利拓展方案在这一点上是特别有利的。尤其是，这简化了接头件在批量生产中的制造。为了制造流体分配器，可以将分别所需要的数量的接头件分配给经锻造的基体。
11.在一种根据权利要求3的有利拓展方案中也可能的是，加工接头件的外侧被加工，所述外侧在最终状态下难以接触到或者不再可接触到。根据权利要求4的拓展方案具有相应的优点。此外，可以将钻孔工具的钻头以有利的方式放在平坦的部分面上。此外，可以实现这样的几何结构：所述几何结构由于在锻造毛坯脱模时的要求而至少不可能省去工具地实现，如在权利要求5和8中给出的那样。
12.根据权利要求6，可以以有利的方式实现一个或者多个接收开口。这能够实现接收开口的简单实现方式。此外，可以以有利的方式实现根据权利要求7的拓展方案，以便能够实现所悬挂的喷射阀的可靠定位。在这里，按照根据权利要求9的拓展方案能实现一种有利的悬挂装置。喷射阀的连接短管可以直接地贴靠在保持元件的腿部上。间接贴靠也是可能的，例如借助于至少一个中间件或支承件和/或借助于至少一个阻尼元件进行的间接贴靠也是可能的。在这里，保持元件的腿部可以以有利的方式具有圆形的型廓。
附图说明
13.参照附图在以下说明中更详尽地解释本发明的优选实施例，在所述附图中，相应的元件设有一致的附图标记。附图示出：
14.图1以示意性截面示图示出相应于本发明的一种可能构型的、用于混合压缩的外源点火式内燃机的喷射设备，所述喷射设备具有构造为燃料分配器的流体分配器；
15.图2以摘要的、详细说明的示意性示图示出相应于第一实施例的、在图1中所示出的流体分配器；
16.图3以详细说明的示意性示图示出相应于第二实施例的、在图1中所示出的流体分配器；
17.图4以详细说明的示意性示图示出相应于第三实施例的、在图1中所示出的流体分配器；
18.图5以详细说明的示意性示图示出相应于第四实施例的在图1中所示出的流体分配器；
19.图6以详细说明的示意性示图示出相应于第五实施例的在图1中所示出的流体分配器；
20.图7以详细说明的示意性示图示出相应于第六实施例的在图1中所示出的流体分配器；
21.图8以详细说明的示意性示图示出相应于第七实施例的在图1中所示出的流体分配器；
22.图9以详细说明的示意性示图示出相应于第八实施例的在图1中所示出的流体分配器；
23.图10以详细说明的示意性示图示出相应于第九实施例的在图1中所示出的流体分配器，并且
24.图11以示意性示图示出摘要地示出的流体分配器以解释本发明的作用原理。
具体实施方式
25.图1以示意性截面图示出相应于一种可能构型的具有燃料分配器(流体分配器)2的喷射设备1。在这种构型中，燃料喷射设备1的燃料分配器2是一种相应于本发明构造的燃料分配器板条3。此外，设置高压泵4。高压泵4通过构造为高压管5的燃料管5与燃料分配器2连接。在运行时，燃料或者具有燃料的混合物作为流体被供应给高压泵4的输入端6。
26.燃料分配器2用于存储流体并且将流体分配到构造为燃料喷射阀7至10的喷射阀7至10并且减少压力波动和脉动。燃料分配器2也可以用于减弱在燃料喷射阀7至10切换时可能发生的压力脉动。在运行时，在这里，高的压力p可能至少暂时地出现在燃料分配器板条3的内部空间11中。
27.构造为燃料分配器板条3的燃料分配器2具有管形基体14，所述基体通过一级的或者多级的锻造构造并且后续地被机械式加工。燃料分配器板条3此外具有高压输入端15和多个设置在管形基体14上的接头件16至19，这些接头件用于高压输出端16’至19’。此外，在管形基体14上设置有压力传感器接头20。在这种构型中，管形基体14、高压输入端15和压力传感器接头20由经锻造的单件14’构造。因此，在基体14上锻造高压输入端15和压力传感器接头20。
28.虽然接头件16至19不是锻造在基体14上并且首先与该基体分开地制造，尤其是通过切削加工来加工。接头件16至19可以通过钎焊与基体14连接。但是，也可以设想其他材料锁合连接。视应用情况而定地，力锁合连接也可以是有意义的。
29.燃料喷射阀7至10分别连接在燃料分配器2的高压输出端16’至19’上。在这里，燃料喷射阀7至10在安装状态下悬挂在用作杯16至19的接头件上。此外，设置压力传感器21，所述压力传感器连接在压力传感器接头20上。在一端部22上，管形基体14由在该示例性构型中构造为闭锁螺钉23的闭锁装置23闭锁。在这里，管形基体14的端部22可以构造为螺纹接管22’。在经改变的构型中，在端部22上或者一端部24上可以设置轴向的高压输入端而不是径向的高压输入端15。
30.在锻造之后，管形基体14或者经锻造的单件14’通过至少一种切削加工来加工。在
该构型中，在锻造之后，在管形基体14中还构造有钻孔25，以便形成内部空间11。在运行时，被供入到高压输入端15上的流体可以通过内部空间11分配到连接在高压输出端16至19上的燃料喷射阀7至10上。
31.此外，通过切削加工将钻孔26至31引入到经锻造的单件14’中。在这里，钻孔27至30用作用于高压输出端16’至19’的连接钻孔27至30。钻孔26用于高压输入端15。钻孔31用于压力传感器接头20。
32.此外，在高压输入端15、高压输出端16至19和压力传感器接头20上设置有钻孔32至37。在该实施例中，钻孔25相对于纵轴线38轴向地取向。在该实施例中，钻孔32至37相对于纵轴线38径向地取向。
33.在图1的示意性示图中，钻孔33至36相对于纵轴线38径向地取向。在本发明的可能构型中，钻孔33至36优选相对于纵轴线38径向地或者径向上偏心地取向。高压输入端15、压力传感器接头20和接头件16至19的定位、尤其是沿着纵轴线38的定位在图1和其他附图中仅示例性地并且必要时根据简化示图选择。特别地，这些定位在不同附图中不一定统一地和一致地选择。
34.在高压输出端16’至19’上分别设置有保持元件40至43。示范性地，保持元件40也根据图3进一步地说明。在安装状态下，喷射阀7至10的连接管7’至10’通过保持元件40至43悬挂在高压输出端16’至19’上。喷射阀7至10布置在气缸头44的钻孔中。通过分别实现的悬挂装置可以避免喷射阀7至10在气缸头44上的支撑。例如，喷射阀7在沿着轴线45安装时沿安装方向46嵌入到接头件16中。然后，在安装状态下，由保持元件40确保与安装方向46相反地支撑喷射阀7。在接头件16至19的外侧47至50上设置有沿着组装方向46延伸的缺口51至54，在安装时，喷射阀7至10的鼻部55至58分别嵌入到这些缺口中，以便形成抗扭转部。由此，喷射阀7至10然后被可靠地紧固。
35.根据图2至10，进一步地说明随后在一种可能实施方式中的相应于第一至第九实施例的流体分配器2和喷射设备1。视应用而定地，在这里，必要时也可以实现所说明的措施的组合，如果这是有意义的。虽然，尤其是在批量生产的范畴中，如果尤其是接头件16至19针对具体应用情况而以相应方式构型，则这可能是有意义的。根据图11阐明在由经锻造的单件组成的构型中可能会出现的问题。示范性地，在所说明的实施例中，根据接头件16或高压输出端16’说明一种构型。
36.图2以详细的示意性示图示出相应于第一实施例的在图1中所示出的流体分配器2。流体分配器2具有紧固件60，61，流体分配器2可以通过所述紧固件以合适的方式紧固在气缸头44上。在该实施例中，紧固件60，61与管形基体14一体地锻造。由此产生在造型方面的限制。尤其是，可设置出模斜面，从而例如可以在紧固件60上产生锥形外侧62。不同于此地，接头件16可以基于柱形的基本形状63。从柱形的基本形状63出发，可以进行进一步的切削加工。由此，可以形成例如缺口51、沿着轴线45的钻孔64(所述钻孔形成用于喷射阀7的连接短管7’的接收空间64)、外侧47的平坦的部分面65和穿过接头件16的壁68的钻孔66，67，所述钻孔构成用于保持元件40的接收开口。
37.因此，构造为杯16的接头件16可以作为单件被加工到使得仅还需要与管形基体14连接的程度。由此，一方面，可以避免由于在造型方面的锻造引起的限制。另一方面，在制造时可能在工具可接触性方面产生重要的优点，这些优点在流体分配器的一体式锻造的实施
方式中、如例如在图11中所示出的流体分配器2’中可能不会存在。
38.接头件16可以通过焊接连接与管形基体14连接。尤其是，可以使用感应钎焊，在所述感应钎焊中，只有在连接区域中的局部加热是必需的，从而尤其是在高应力部位处保留现有的强度优点、如例如钻孔剪切。在这种情况下，确定的焊接方法如、例如激光束焊接方法也适用于连接，因为用所述焊接方法也可能仅实现连接区域中的仅局部加热。
39.图3以详细的示意性示图示出相应于第二实施例的在图1中所示出的流体分配器2。在柱形的基本形状63中，通过切削加工加入凹槽69，所述凹槽适配于管形基体14的外侧70。由此，实现改进的机械式负荷能力。此外，示出保持元件40，所述保持元件具有第一腿部71和第二腿部72。在安装时，首先，喷射阀7的连接短管7'沿着轴线45向安装方向46至少部分地嵌入到接收空间64(图2)中。然后，保持元件40在方向73上穿过接头件16的壁68，其中，第一腿部71导入钻孔66中并且第二腿部72导入钻孔67中。然后，喷射阀7悬挂在接头件16上。在该实施例中，平坦的部分面65由侧切部74限界，所述侧切部与安装方向46相反地紧接着平坦的部分面65。该侧切部74可以以有利的方式通过切削加工形成。
40.图4以详细的示意性示图示出相应于第三实施例的在图1中所示出的流体分配器2。侧切部74位于平坦的部分面65和下侧75之间。在一种经改变的实施例中，平坦的部分面65也可以延伸至接头件16的下侧75。
41.在图3中所示出的保持元件40沿着垂直于平坦的部分面65的轴线80沿方向73上嵌入到接头件16中。在图2和图3中所示出的实施例中，轴线80至少大致平行于管形基体14的纵轴线38，在图4中所示出的实施例中，设置轴线80围绕轴线45相对于管形基体14的纵轴线有非极小的转动。由此，可能产生这样的情形：缺口51指向紧固件60的锥形外侧62。如果接头件16一体地锻造在管形基体14上，则不能制造缺口51或者只能以不成比例的花费制造缺口51，因为紧固件60可能会挡住进行切削的工具。反之，可以在所提出的流体分配器2中实现这种构型，因为切削加工在接头件16与管形基体14连接之前进行。
42.图5以一种详细的示意性示图示出相应于第四实施例的在图1中所示出的流体分配器2。在该实施例中，轴线80可以至少大致平行于管形基体14的纵轴线38取向，从而保持元件40平行于纵轴线38向方向73嵌入到接头件16中。在该实施例中，钻孔66，67通向接头件16的外侧47的柱壳部分面81。视应用而定地，在这里可以实现例如这样的构型：在该构型中，一方面如在图3中所示出地实现平坦的部分面65，并且另一方面实现柱壳部分面81。然而，也可以实现两个平坦的部分面或两个柱壳部分面。
43.在该实施例中，柱壳部分面81布置为靠近紧固件60的锥形外侧62地。无困难的加工、尤其是钻孔66，67的构型是可行的，因为这种加工在接头件16与管形基体14连接之前进行。
44.图6以详细的示意性示图示出相应于第五实施例的在图1中所示出的流体分配器2。在该实施例中，在管形基体14上构造有凸肩82，在该凸肩82上可以构型例如柱壳形外侧83。例如，在锻造时，首先，凸肩82可以构型为具有一定的材料过剩。然后，凸肩82可以至少部分地补充加工。因此，至少在这样的连接区域84中产生可非常准确地预给定的接合间隙：在所述连接区域中接头件16与管形基体14的凸肩82连接。在经改变的构型中，在补充加工时，柱壳形外侧83也可以实施在连接面83上而不是管形基体14上。因此，通过切削加工可以在管形基体14上构造连接面83，在所述连接面上，接头件16与管形基体14连接。在该实施例
中，连接面83由柱壳形外侧83形成，其中，固然，也可以设想其他几何形状。
45.图7以详细的示意性示图示出相应于第六实施例的在图1中所示出的流体分配器2。在该实施例中，通过切削式补充加工在管形基体14上构造凹陷85，其中，实现肩部86，87。必要时，肩部86，87中的一个可以用于使接头件16沿着纵轴线38定位。
46.图8和图9分别以详细的示意性示图示出相应于第七或者第八实施例的在图1中所示出的流体分配器。在这里，在基体14上分别锻接有连接件88，89，在所述连接件上，接头件16分别与管形基体14连接。在图8中所示出的实施例中，连接件88相对于纵轴线38偏心地构型。在图9中所示出的实施例中，连接件89至少基本上非偏心地构型。在这里，在接头件16与管形基体14连接之前，可以分别进行对管形基体14的再处理、尤其是切削加工。
47.图10以详细的示意性示图示出相应于第九实施例的在图1中所示出的流体分配器。在该实施例中，接头件16可以实施为具有沿着轴线45的短的长度90。尤其是，长度90可以预给定为与接头件16的外直径91至少可比或者相同大或者也可以更小。由此可以实现紧凑的尺寸。因为接头件16的切削加工在连接之前进行，产生好的工具可接触性，使得也可以实现短地实施的杯(接头件)16。
48.图11以示意性示图示出摘要地示出的流体分配器2’，用以解释本发明的工作方式。流体分配器2’与所提出的流体分配器2的不同在于，接头件16”，17”锻接在管形基体14’上。那么，在所说明的根据图1至10的实施例中所解释的构型中不能实现或者仅可以以过度高的耗费实现。通过柱体92至95阐明，例如钻孔工具在加工期间必须如何定位。在这里明显的是，通过锻接在管形基体14’上的另外的件96至98而且通过接头件16”，17”本身也不确保必需的工具可接触性。
49.因此，相对于一体地锻造的流体分配器2’，流体分配器2的所提出的构型可以以低制造成本实现附加的实施方式。尤其是，可以实现这样的实施方式：所述实施方式能够实现喷射阀7至10的悬挂。在这里，可以实现轴线80或方向73的用于安装保持元件40的任意取向，如例如根据图3和4直观说明的那样。原则上可能的是，在接头件16至19与管形基体14连接之后还进行对流体分配器2的进一步加工。尤其是，如果这在对应的应用情况下是有意义的，则可以进行适当的补充加工。
50.保持元件40具有两个腿部71，72的构型具有这样的优点：在安装状态下，喷射阀7的至少部分地布置在接头件16的接收空间(钻孔)64中的连接短管7’支撑在对置的侧上。
51.本发明不限于所说明的可能的构型和实施例。

技术特征：
1.流体分配器(2)、尤其是燃料分配器板条(3)，所述流体分配器用于用于混合压缩的外源点火式内燃机的喷射设备(1)，所述喷射设备用于配量处于高压下的流体，所述流体分配器具有基体(14)、至少一个高压输出端(16
’‑
19’)和至少一个与所述基体(14)连接的接头件(16-19)，所述接头件用于所述高压输出端(16'-19')，其中，所述基体(14)通过一级的或者多级的锻造构造，其中，在所述锻造之后，通过切削加工在所述基体(14)上构造所述基体(14)的至少一个内部空间(11)，并且其中，通过切削加工来加工所述接头件(16-19)，其特征在于，设置至少一个保持元件(40-43)，在所述接头件(16-19)上通过所述切削加工构造至少一个从所述接头件(16-19)的外侧(47-50)穿过所述接头件(16-19)的壁(68)的接收开口(66，67)和接收空间(64)，所述接收开口用于至少部分地接收所述保持元件(40-43)，在安装时喷射阀(7-10)的连接短管(7
’‑
10’)能至少部分地在安装方向(46)上导入到所述接收空间中，并且，在所述安装状态下，通过布置在所述接收开口(66，67)中的保持元件(40-43)与所述安装方向(46)相反地至少间接地支撑所述喷射阀(7-10)的至少部分地布置在所述接头件(16-19)的接收空间(64)中的连接短管(7
’‑
10’)。2.根据权利要求1所述的流体分配器，其特征在于，其中，所述接头件(16-19)至少基本上在与所述基体(14)连接之前通过所述切削加工来加工，和/或通过所述切削加工在所述管形基体(14)上构型连接面(83)、尤其是至少部分柱壳形的连接面(83)，在所述连接面上，所述接头件(16-19)与所述管形基体(14)连接，和/或在所述管形基体(14)上设置有凸肩(82)、凹陷(85)、削平部或者所锻接的连接件(88，89)，在所述凸肩、凹陷、削平部或者所锻接的连接件上，所述接头件(16-19)与所述管形基体(14)连接。3.根据权利要求1或2所述的流体分配器，其特征在于，在所述接头件(16-19)上，通过所述切削加工至少部分地加工所述接头件(16-19)的至少一个外侧(47-50)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体分配器，其特征在于，在所述接头件(16-19)的外侧(47-50)上构造有至少基本上平坦的部分面(65)，并且从所述接头件(16-19)的外侧(47-50)穿过所述接头件(16-19)的壁(68)的接收开口(66，67)从所述外侧(47-50)的基本上平坦的部分面(65)穿过所述接头件(16-19)的壁(68)，所述接收开口用于接收所述保持元件(40-43)。5.根据权利要求4所述的流体分配器，其特征在于，所述基本上平坦的部分面(65)通过侧切部(74)限界，所述侧切部与所述安装方向(46)相反地衔接于所述平坦的部分面(65)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体分配器，其特征在于，穿过所述接头件(16-19)的壁(68)的接收开口(66，67)构造为接收钻孔(66，67)，尤其
是构造为贯通的接收开口(66，67)，所述接收开口用于至少部分地接收所述保持元件(40-43)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体分配器，其特征在于，在所述接头件(16-19)的外侧(47-50)上构造有沿着所述安装方向(46)延伸的缺口(51-54)，在所述安装状态下，为了形成抗扭转部，所述喷射阀(7-10)的鼻部(55-56)嵌入到所述缺口中。8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体分配器，其特征在于，所述接头件(16-19)基于柱形的基本形状(63)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体分配器，其特征在于，所述保持元件(40-43)具有第一腿部(71)和第二腿部(72)，所述接收开口(66)用于接收所述保持元件(40-43)的第一腿部(71)，在所述接头件(16-19)上，通过所述切削加工构造另外的从所述接头件(16-19)的外侧(47-50)穿过所述接头件(16-19)的壁(68)的接收开口(66，67)，所述另外的接收开口用于接收所述保持元件(40-43)的第二腿部(72)，并且，在所述安装状态下，通过所述保持元件(40-43)的布置在所述接收开口(66)中的第一腿部(71)和布置在所述另外的接收开口(67)中的第二腿部(72)使所述喷射阀(7-10)的至少部分地布置在所述接头件(16-19)的接收空间(64)中的连接短管(7
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10’)在相对置的侧上至少间接地被支撑。10.用于混合压缩的外源点火式内燃机的喷射设备(1)，所述喷射设备用于喷射流体，所述流体是燃料、尤其是汽油和/或乙醇和/或具有燃料的混合物，所述喷射设备具有至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的流体分配器(3)。

技术总结
流体分配器(2)、尤其是燃料分配器板条(3)，其用于用于混合压缩的、外源点火式内燃机的喷射设备(1)，所述内燃机使用于配量处于高的压力下的流体，所述流体分配器具有基体(14)、至少一个高压输出端(16


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.07.01
技术公布日：2023/5/12