[發明專利]發動機的直接燃料噴射汽缸

有效

• 申請號: 201110265530.5
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102400826A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: V·P·索菲里努;P·曾;P·伯羅斯特羅姆;G·小德羅斯;S·雷特
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M61/14
• 分類號: F02M61/14;F02F1/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及用于在車輛的直接噴射式發動機內減弱由直接噴射器末端和汽缸蓋之間的沖擊產生的噪聲的斜面隔離器。

背景技術

帶有直接噴射式發動機的車輛通常包括用于輸送加壓燃料至多個噴射器的燃料軌，其中每個噴射器連接至汽缸蓋用于將燃料直接噴射至發動機汽缸內。由于高工作燃料壓力和噴射器與汽缸蓋的直接連接，在車輛怠速運轉期間會產生不希望的結構傳遞的噪聲(structureborne?noise)。高頻能量可從噴射器傳遞至汽缸蓋。具體地，由于電磁閥電樞與噴射器開口處的止動器之間、以及銷與噴射器閉合處的座之間的碰撞導致的高頻能量可產生“滴答”(“ticking”)噪聲。當發動機處于怠速時駕駛員會聽見該噪聲，并且其會產生少量的背景噪聲。

在美國專利公開文件US?2009/0071445描述的一個方法中，鋼緩沖元件設置在噴射閥的錐形區域和汽缸蓋之間。該緩沖元件具有錐形形狀和中央通孔，噴射器可安裝于該中央通孔中。緩沖元件的頂部包括上升部，例如環形凸緣，其鄰接噴射器。緩沖元件的直徑小于汽缸蓋的直徑，這樣在支撐元件和汽缸蓋之間存在第一間隙。支撐元件的下部和噴射器之間存在第二間隙，其低于噴射器和環形凸緣之間的接觸/鄰接線。來自噴射器的力可將緩沖元件的頂部向外彎曲產生徑向位移至第一間隙內以便吸收部分沖擊。因此，在車輛運轉期間，噴射器的周期脈沖以減弱的方式傳遞至汽缸蓋。

本發明人認識到這種配置的緩沖元件帶來的潛在問題。如一個示例，在徑向位移期間前述緩沖元件的頂部的外壁會在特定接觸線處沖擊汽缸蓋的內壁。在汽缸蓋由鋁構成的情況下，隨著時間流逝鋼緩沖元件會損傷汽缸蓋的內壁。在另一示例中，前述緩沖元件的大多數彈性變形會在上部和下部之間的結合處被吸收。在這個示例中，隨著時間流逝結合處會被弱化并且最終變形或損壞。

發明內容

因此，上面的一些問題可至少部分通過本發明的發動機的直接燃料噴射汽缸來解決。

根據本發明一方面，提供一種發動機的直接燃料噴射汽缸。該直接燃料噴射汽缸包含包括帶有擱架的噴射器孔的汽缸蓋；位于噴射器孔內的高壓直接噴射器；及設置于噴射器和擱架之間的彈性襯墊，噴射器穿過所述襯墊的中央通孔設置，襯墊形成帶有多個波紋的錐形壁。

根據本發明的一個實施例，多個波紋具有基本相同的波紋長。

根據本發明的一個實施例，多個波紋具有在非壓縮狀態下的第一波紋長，和在壓縮狀態下的第二波紋長，第一波紋長小于第二波紋長。

根據本發明的一個實施例，彈性襯墊由鋼構成。

在這個示例中，彈性襯墊包括多個規則的波紋，并且在非壓縮狀態下波紋的內向波谷接觸噴射器。為了吸收噴射器的沖擊，每個波紋可從非壓縮狀態彈性變形為壓縮狀態。因此，彈性變形分布于比前述緩沖元件更大的表面積上。在壓縮狀態下，波紋的外向波峰可接觸汽缸蓋。彈性襯墊對汽缸蓋的壁的沖擊分布于較大表面積上并且可減小對汽缸蓋的內壁的損傷。此外，可通過引入環向應力使錐形體彈性變形。因此，彈性襯墊的內側與噴射器孔內的擱架的交匯處的角度在非壓縮狀態下具有第一大小并且在壓縮狀態下具有第二大小。在這個示例中，第一大小小于第二大小。

在一個具體示例中，彈性襯墊包括包圍中央通孔的錐形壁，錐形壁包含多個規則的波紋。在這個示例中，波紋為傾斜的這樣波紋的波峰和波紋的波谷實質上為平坦的。波峰和波谷經由連接壁接合。連接壁以相同的角度與每個波峰和波谷交匯，并且該角度在壓縮狀態下比非壓縮狀態下大。因此，在直接噴射燃料系統的運轉期間，通過緩沖元件在有角度平坦部和每個波峰和波谷之間的交匯線處吸收彈性變形。此外，錐形體可通過環向應力吸收沖擊。

組合這些特征提供了彈性襯墊，其將彈性變形分布于更大的表面積上，并且因此彈性襯墊可具有增加的耐用性。另外，彈性襯墊對汽缸蓋表面的沖擊分布于較大的表面積上，并且因此隨著時間的流逝彈性襯墊可限制對汽缸蓋表面的損傷。

根據本發明另一方面，提供一種用于在發動機中緩沖直接燃料噴射器的跳動的方法，包含：

經由噴射器將燃料直接噴射進發動機的汽缸內，噴射器位于包括擱架的汽缸蓋的噴射器孔內；

彈性變形設置在噴射器和擱架之間的錐形傾斜彈性襯墊，除了使錐形壁的斜面變平之外，彈性變形還包括錐形壁外向擴張。

根據本發明的一個實施例，錐形彈性襯墊在壓縮狀態和非壓縮狀態之間可移動，并且噴射器設置在錐形彈性襯墊的中央通孔內，當來自噴射器的力施加在錐形彈性襯墊上時其處于壓縮狀態，并且當從錐形彈性襯墊上去除力時其處于非壓縮狀態。

根據本發明的一個實施例，多個斜面包含：