用于喷射器的环形转接器及相关制造方法

技术领域

本公开涉及一种用于将喷射器定位在发动机的气缸盖中的环形转接器，并且涉及一种相关制造方法。

背景技术

发动机，特别是汽油直接喷射(GDI/PDI)发动机，包括多个限定燃烧室的中空气缸，燃料-空气混合物在该燃烧室中燃烧。

燃料从燃料泵到达气缸。具体地，燃料泵连接到喷射轨，喷射轨接收燃料并将燃料分配到多个喷射器，每个喷射器定位在相应的气缸盖中。喷射器的端部延伸到燃烧室中，从而允许将燃料引入到每个气缸中。

喷射器特别地容纳在气缸盖中的喷射器套筒中。在喷射器的侧壁和喷射器套筒的壁之间存在空间，从而导致喷射器与气缸盖之间的间隙。间隙(当喷射轨连接到喷射器时，该间隙特别明显)可能损坏喷射器和/或气缸盖，或者甚至使喷射器从其在喷射器套筒中的位置移位。

为了限制喷射器与气缸盖之间的间隙，已知将转接器定位在喷射器的侧壁周围。转接器可以是例如环，当将该环安装在气缸盖中同时将喷射器的端部保持在燃烧室中时，所述环使得喷射器具有一定的自由度。

为了将转接器保持就位在喷射器上，转接器可包括配合到喷射器中的凹口内的多个凸舌。然而，这样的凸舌可对在喷射器工作时(即当发动机运行时燃料通过喷射器时)引起的机械应力具有很小的抵抗性。

替代地，转接器可以通过一表面保持就位在喷射器上，该表面围绕环的内表面的整个周边突出并且配合到喷射器中的凹口内。在一个变型中，转接器可以包括转接器部分和用于将转接器部分保持就位的部分。然而，这些构造增加了转接器的制造成本。

发明的一个目的是提出一种用于将喷射器定位在气缸盖中的转接器，该转接器对转接器受到的机械应力具有足够的抵抗性。当喷射器不工作时，即当燃料不流过喷射器时，这种应力例如可以在700N和1100N之间。

当喷射器工作时，由于通过喷射器的燃料所施加的压力，转接器受到的机械应力例如可以在1200N和3500N之间。

本发明的另一个目的是提出一种具有低制造成本的转接器。

US5,954,343和US2007/228662公开了一种通过冲压、切割和弯曲获得的密封或补偿环。JPS62294763A描述了一种锻造的喷射器密封件，该锻造的喷射器密封件包括平坦的环形主体并且在环的每个面上具有环形突起。

发明内容

为此，提出了一种用于将喷射器定位在发动机气缸的气缸盖中的环形转接器，该转接器具有包括内壁和外壁的主体，该内壁包括用于与喷射器接触的多个突起，并且该转接器是通过冷成型获得的。

通过冷成型获得环使得可以给予转接器足够的强度以承受当喷射器定位在气缸盖中时转接器受到的机械应力。转接器的强度尤其足以承受当燃料通过喷射器时转接器受到的机械应力。

此外，冷成型使得可以限制材料损失并增加生产数量，从而降低转接器的制造成本。

根据另一方面，所述转接器是通过冷镦获得的。

根据另一方面，所述多个突起基本上垂直于所述内壁延伸。

根据另一方面，所述内壁包括在四至六个突起。

根据另一方面，所述内壁包括五个突起。

根据另一方面，所述多个突起与所述内壁形成为一个整体。

根据另一方面，所述转接器由金属材料制成，优选地由不锈钢制成。

根据另一方面，所述外壁的直径在10mm和20mm之间，优选地在13mm和16mm之间。

根据另一方面，所述主体的形状为环形。

根据另一方面，提出了一种用于制造转接器的方法，所述转接器用于将喷射器定位在发动机气缸的气缸盖中，所述方法包括：

通过冷成型形成所述转接器的主体，该主体包括内壁和外壁；

通过冷成型在所述主体的内壁上形成多个突起，所述突起用于与所述喷射器接触。

根据另一方面，冷成型包括冷镦。

根据另一方面，该方法还包括：一旦已经形成主体和多个突起，就对转接器进行退火。

特别地，通过冷镦形成包括以下步骤中的一个或更多个：

在所述线材的纵向方向(L1)上向所述线材的横截面的一部分施加力，以形成具有贯通空腔的环形主体；

在内壁上形成多个突起，使得每个突起(32)与内壁(25)形成为一个整体，其中，材料移位形成中空部分(33)；

在基本上横向于所述线材(L1)的纵向方向的方向上向所述空腔施加力，从而扩大所述空腔；

在所述线材的纵向方向上挤压所述线材，以便使所述线材变平。

本发明还涉及一种安装在喷射器周围的如本文所公开的转接器。

附图说明

通过阅读以下详细说明并检查附图，其他特征、细节和优点将变得显而易见，其中：

图1示出了由插入到发动机气缸的气缸盖中并连接到喷射轨的喷射器形成的示例性组件的前视图。

图2示出了图1的示例性组件的前视图，其中，喷射器被根据本发明的一个实施例的转接器围绕，该转接器用于将喷射器定位在根据本发明的气缸盖中。

图3示出了图2的转接器的仰视示意性立体图。

图4示出了图3的转接器的俯视示意性立体图。

图5示出了图3的转接器的示意性纵剖面图。

具体实施方式

图1和图2示出了安装在发动机(未示出)的气缸12的气缸盖11中的喷射器10，该发动机例如为汽油直接喷射(GDI/PDI)发动机。具体地，喷射器10的第一端13定位在气缸盖11中的喷射器套筒14中。

喷射轨15连接到喷射器10。轨15例如附接到喷射器10的与第一端13相对的第二端16。

轨15使得可以向喷射器10供应燃料，所述燃料然后由喷射器10喷射到气缸12的内部。

喷射器套筒14包括由壁18限定的容器17。如图1和图2所示，容器17的形状与喷射器10的第一端13的形状基本上互补，使得喷射器10的第一端13可安装在喷射器套筒14中。有利的是，第一端13的一部分34伸入气缸12的内部。

在喷射器10与喷射器套筒14的壁18之间存在空间19，空间19在喷射器10与气缸盖11之间产生间隙。

如图2所示，转接器20安装在喷射器10周围，以便限制喷射器10与气缸盖11之间的间隙。

现在将参照图3至图5描述转接器20。

转接器20例如是环形的。转接器20包括主体21，主体21包括上壁22、下壁23、外壁24和内壁25。如从图3和图4中特别明显的，主体21的截面基本上是环形的，但是任何其他截面也是可能的。

由内壁25限定的通道26在纵向方向L1上穿过上壁22和下壁23之间的主体21。通道26构造成容纳喷射器10。通道26例如基本上为圆柱形，但这不是限制性的。

如图4和图5所示，上壁22包括凸缘27和支承表面28。

支承表面28在转接器20的凸缘27与内壁25之间基本上横向于纵向方向L1延伸。在图5中可见看到的鼻部29形成在内壁25与支承表面28之间。

如图5清楚地所示，支承表面28基本上是倾斜的。特别地，支承表面28在纵向方向L1上从鼻部29到凸缘27逐渐下降。

凸缘27在方向L1上从外壁24延伸并且在纵向方向L1上超出支承表面28。支承表面28因此形成中空表面。

有利地，当喷射器10被容纳在通道26中时，喷射器10搁置在上壁22上，特别是支承表面28上。鼻部29具有支点功能，当喷射器10安装在通道26中时，该枢转功能允许喷射器10相对于转接器20的角度偏转。

在图3中可见，下壁23包括主表面30和回缩区31，它们基本上垂直于纵向方向L1。

主表面30在外壁24与回缩区31之间延伸。回缩区31在主表面30与内壁25之间延伸。

当转接器20和喷射器定位在气缸盖11中时，下壁23用于与容器17的支承区域35(在图1中可见)接触。下壁23和支承区域35之间的接触有助于将喷射器10的部分34保持在气缸12的内部。

外壁24用于面向容器17的壁18。有利地，外壁24和壁18基本上间隔开，这在喷射器10安装在气缸盖11中时提供了喷射器10的自由度。

在图3和图4中，外壁24基本上是圆柱形的，但这不是限制性的。外壁24的直径D1例如在10mm和20mm之间，优选地在13mm和16mm之间。

内壁25包括多个突起32。多个突起32包括例如四个至六个突起32，优选为五个突起32。当然，任何其他数量的突起32也是可能的。突起32例如规则地分布在内壁25上，但是任何其他分布也是可能的。

每个突起32基本上垂直于内壁25延伸，以便穿入通道26。因此，当喷射器10安装在通道26中时，每个突起32用于与喷射器10接触。

在图3和图5中，每个突起32在纵向方向L1上处于与回缩区31相同的高度，但是突起32在内壁25上的任何其他位置是可以想到的。

中空部分33在纵向方向L1上在每个突起32与上壁22之间延伸。每个中空部分33具有例如基本上等于相应突起32的宽度的宽度。

有利地，如下所述，多个突起32与内壁25整体形成。

有利地，转接器20由金属材料制成，优选地由不锈钢制成。

多个突起32使得可以将转接器20相对于喷射器10保持就位。因此，装备有转接器20的喷射器10可以被运输，同时限制转接器20脱离的风险。

在将喷射器10安装在通道26中时，并且一旦将喷射器10定位在所述通道26中，每个突起32可受到在50N和500N之间的应力。

应当注意，每个突起32基本上垂直于内壁25，突起32的变形在喷射器10安装在通道26中时并且一旦喷射器10已经定位在所述通道26中是有限的。因此减小了突起32断裂的风险。

应当注意，转接器20是通过冷成型获得的，这使得可以改善其机械特性。特别地，转接器20能够抵抗大于或等于3500N的应力而不发生变形，因此避免了当发动机运行并且因此喷射器10工作时对转接器20的损坏。这是因为，如上所述，当喷射器工作时，转接器20受到的应力可以在1200N和3500N之间。

冷成型还使得转接器20的尺寸特征易于适应每个喷射器10和每个气缸盖11。冷成型例如使得可以制造直径D1小于现有技术中已知的转接器的转接器20，使得下壁23可以与支承区域35接触。

由于冷成型使得可以通过材料移位获得转接器20，所以与允许通过材料移除获得转接器的方法相比，还可以减少材料损失。因此降低了转接器20的制造成本。

现在将描述用于制造转接器20的方法。

该方法包括通过冷成型形成转接器20的主体21。主体21特别地通过对由与转接器20相同的材料制成的线材(未示出)施加冷成型而形成。实际上，使用一根(即一段长度的)线材。

该线材在纵向方向上延伸，并且具有例如基本上圆形的横截面，该横截面的直径小于如上所述的主体21的外壁24的直径。线材的横截面具有例如在7mm和10mm之间的直径。

冷成型包括例如冷镦。冷镦使得可以通过基于施加到线材上的一个或更多个力的材料移位而使线材变形。如上所述的上壁22、下壁23、外壁24和内壁25以这种方式形成。

如前所述，所形成的主体21例如在截面上基本上是环形的。

根据用于制造转接器20的方法的一个非限制性示例性实施例，通过冷镦形成主体21包括在线材的横截面的一部分上在线材的纵向方向上施加力。该力使材料在线材的纵向方向上移位，从而产生纵向穿过线材的空腔。因此，起始点是一段(实心)线材，将首先从线材的纵向方向上的端面使线材成形，以便驱动材料轴向通过线材并产生具有轴向/中心通道的环形主体形状。通过冷镦形成主体可然后包括在基本横向于线材的纵向方向的方向上向空腔施加力，从而扩大空腔并形成通道26(即内壁的直径)。通过冷镦形成主体21可以还包括在线材的纵向方向上挤压线材以便使其变平。

该方法还包括通过冷成型在内壁25上形成多个突起32。特别地，每个突起32通过施加到内壁25的冷镦而形成，使得每个突起32与内壁25形成一个整体。

每个突起32例如通过施加使内壁25的材料移位的力来形成。由此形成与每个突起32相关联的中空部分33。

如前所述，所形成的突起32基本上垂直于内壁25延伸，并且数量例如为四至六个，优选为五个。

一旦已经形成主体21和多个突起32，该方法还可包括对转接器20进行退火。退火使冷镦产生的内应力松弛。

除了上述冷成型的优点之外，冷成型使得可以增加转接器20的生产数量，这有助于降低每个转接器20的制造成本。

上述实施例仅仅是对本发明的说明。在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以对所述实施例进行各种修改。