CN108350843A - 共轨分配轨道 - Google Patents

Abstract

一种用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道（2），具有用于联接高压线路的托架（5）、内压力管以及外护套（4）。在此，托架（5）特别是通过热接合与外护套（4）固定连接，并且由此形成具有护套的压力密封的密封部的双壁的系统。

Description

共轨分配轨道

技术领域

本发明涉及内燃机的燃料供应领域，并且特别涉及一种共轨分配轨道。

背景技术

共轨喷射系统用于向内燃机、特别是柴油马达供应燃料。这种喷射系统具有带有压力管的分配轨道，该压力管被高压泵经由具有燃料的供给线路供给。分配轨道具有多个出口，所述出口分别供给用于供给马达的喷射阀的喷射器线路。喷射器线路可以利用托架联接到压力管处，其中，喷射器线路一般与托架旋拧，并且托架与压力管焊接。喷射器线路的线路接头与压力管的压力管接头连接，其中，该连接必须承受系统的运行压力。

US 4,832,376示出了这样一种出口，在该出口中使得具有外锥体的线路接头压向压力管的内锥体。通过将线路接头旋拧在托架中产生相应的压力。喷射系统的引导压力的体积的密封因此通过彼此压紧的锥体进行（而不是在托架围绕压力管的区域中进行）。如果将托架固定在压力管上，那么托架在压力管的轴向方向上的位置必须以高精度定向到内锥体的位置上。因此有利的是，在线路接头联接在压力管处时，托架是能够移动的。

在船用马达中，出于安全原因，喷射系统的各种线路双壁地引导，特别是喷射器线路和分配轨道本身。为此压力管具有外护套。因此，可以安全地避免燃料的泄漏。备选地或附加地，通过这些中间空间也可以回引喷射阀的以运行为条件而出现的过剩燃料。

用于压力管的典型运行压力超过1000或超过2000 bar。

在双壁分配轨道的情况下，出现把利用高压加载的喷射器线路联接到压力管以及抗压地构造中间空间的问题。因此，相应的托架必须将喷射器线路压力密封地联接到压力管上，并且压力密封地联接到护套上。

在已知的系统中，作为护套的一部分，分别在两个托架之间插入一个管块，并且利用密封元件（例如O型圈）相对于托架密封。这样的管块和托架的整体形成了护套。由于护套是多件式的，并且托架允许管块的一定的轴向游隙，在装配分配轨道时，托架的沿着压力管的轴向位置能够匹配到压力管接头的轴向位置。但是在此不利的是，只有在马达上装配分配轨道时，部件才保持其彼此确定的位置，并且然后才能测试护套的抗压强度。

发明内容

因此本发明的一个可能任务是提供克服上述缺点的共轨分配轨道。

另一个可能的任务是提供能够简单装配和运输的共轨分配轨道。

另一个可能的任务是提供一种双壁的共轨分配轨道，并且在该共轨分配轨道中，可以在装配到马达（分配轨道被设置用于马达的运行）处之前已检查外护套的密封性，并且在装配在马达处之前并且在装配在马达处之后维持该密封性。

另一个可能的任务是提供一种共轨分配轨道，简单和由此成本低廉地能够以单块或以小批量制造共轨分配轨道。

另一个可能的任务是提供一种共轨分配轨道，其是双壁的并且允许将接头可靠地装配到内压力管。

另一个可能的任务是提供一种共轨分配轨道，尤其在泄漏管损坏时能够简单维修所述共轨分配轨道。

根据权利要求中至少一项所述的共轨分配轨道解决这些任务中的至少一个任务。

根据本发明的第一方面的用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道具有用于联接高压线路（如喷射器线路）的托架、内压力管以及外护套。在此，所述托架特别尤其热接合与所述外护套固定连接，并且从而形成所述护套的密封。

因此，护套的部件不再被装入到托架中并且利用O型圈密封，而是与托架形成固定连接。分配轨道的所提及部件（压力管、护套管和托架）形成了稳固的总体结构。这些在所有六个（平移和旋转）自由度方面本身稳固。分配轨道可以作为单元制造、测试、运输和装配。特别地，不同于护套（在装配到马达处和在与之相关连地组合护套的单个部分时才形成该护套），在特定的压力例如200 bar上进行密封性检查在制造时是可行的并且能够于是认为是安全的。

这里和其它地方提到了可联接的高压线路。但是显然的是，可以联接其它的引导高压的构件例如流量限制器或压力传感器。

因为护套管与托架本身是刚性的，即不允许这些元件的相互移动，所以在压力管和联接线路（例如喷射器线路）之间可能存在咬边密封部作为连接搭档。在其中，这种连接部的一侧可以是平面，从而连接搭档的特别是在压力管的轴向方向上的相互位置不由该连接部确定。托架的位置通过与护套管的固定连接确定，因此，所述位置不必通过与压力管的连接来确定。

压力管的轴向方向也可以称为压力管的纵向方向，并且与护套的以及分配轨道作为整体的轴向方向或纵向方向相同。

热接合尤其包括熔焊或钎焊。作为热接合的替代方案，托架也可以与护套粘合。

按照一个实施方式，托架与护套分别具有环绕的接合位置。

尤其，也就是说托架与护套分别被环绕熔焊或环绕钎焊。也就是说，在托架的两侧沿护套周部存在着在托架与护套之间的基本上圆形走向的焊缝或钎焊位置。

这导致不需要额外的部件来密封。在制造接合位置时，可以在护套和托架之间形成压力密封的密封部。可以检查该密封部的密封性，其中，即使在运输和装配分配轨道之后也能保证密封性。

在例如200 bar或500 bar的压力下（在中间空间中），护套或中间空间必须保持密封。

压力管本身不被焊接。因此，压力管的强度不受损害。护套管和托架的材料可以按照最佳的焊接性能来选择。

按照一个实施方式，护套由连续的护套管形成。

唯一的护套管即基本上承载所有托架。由此实现了分配轨道实现的简单和稳定的结构。护套管是自承载的，并且不依赖通过压力管和托架进行的支撑。

压力管可以大部分“浮动”地支承在护套管中：压力管可以通过间隔元件与该护套管间隔开，这样的间隔元件可以是被插入的间隔片、间隔环、护套管的向内指向的接片（异形护套管）和/或压力管的向外指向的接片（异形压力管）。在间隔元件之间留有用于排出泄漏燃料的中间空间。在作为间隔元件的接片中，中间空间通过位于接片之间的沟槽形成。

与具有各自安装在托架中的单个护套管区段的结构相比，该中间空间提供了在分配轨道的长度上基本上保持相同的泄漏横截面。这首先在排出喷射器泄漏物时是特别有利的，也就是说在从喷射阀回引控制量时是特别有利的。

压力管与护套管之间的相互固定是通过被装入的高压线路或其在压力管处的接头而发生的。备选地或附加地，所述相互固定可以通过至少一个固定元件实现。例如通过固定元件被构造成螺钉，固定元件可以将压力管和护套管相互张紧，螺钉在托架中的螺纹中转动并且压向压力管。在此，例如借助于螺钉和压力管处的彼此配合的锥体存在定中连接。

按照一个实施方式，所述护套由一系列单个的管块形成，所述管块各自通过所述托架相互连接。分配轨道在此还可以借助于将托架与护套管的管块焊接来制造，从而产生稳固的总体结构，具有上述提到的特性。

按照一个实施方式，压力管接头构造在压力管上，所述压力管接头被设置用于通过咬边密封部与高压线路连接。

在此例如压力管接头具有平坦面，高压线路的线路接头的咬边（英文“bitingedge”）能够压向该平坦面。相反地，在压力管接头处还可以构造咬边，并且在该线路接头处也可以构造相应的面。

在利用咬边实现的密封部（“咬边密封部”）中，两个金属构件的相互靠置的密封面具有棱边状或卷边状的突起部，在将所述构件向着彼此牵引时，突起部导致沿着突起部的密封性的塑性形变。

作为备选方案，在线路接头和压力管接头之间可能存在锥体连接部或透镜状的连接部。

在锥体连接部中，例如在所述压力管处的压力管接头和经焊接的托架之间必须遵循精确的公差，并且具体而言在分配轨道的整个长度上必须遵循精确的公差，该长度在大马达中例如能够计为高达超过5 m。

根据本发明的第二方面的用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道具有用于联接高压线路的托架以及（内）压力管，共轨分配轨道可以与其它方面结合实现，或者独立于其它方面实现。在此托架通过从扁平材料中切割来制造。可选地，共轨分配轨道也可以具有外护套。

因此，与铸件相比，可以灵活生产不同形状的托架。托架可以订单特定地并且成本低廉地相应于对于小批量和单块分配轨道的客户需求来设计和制造。扁平材料可以是金属板，特别是钢板，具有例如4cm至8cm或更多的最大厚度。单个托架可以由具有例如2cm和4cm之间厚度的板制成，双托架由7cm至15cm厚的材料制成。总体上，也就是说托架可以具有2cm至15cm的厚度。

切割可以通过例如水射流切割、激光切割或火焰切割来完成。扁平材料（托架从该扁平材料中切出）的平面法向于分配轨道、压力管和护套的轴向延伸方向走向。此外，通过使用轧制钢代替铸钢，可以获得更好的托架材料性能，例如更好的（缺口）冲击韧度、断裂伸长率、可切削性、可焊性、无铸造缺陷等。这样的切割的块可以是将被后处理到托架的最终形状的毛坯。

作为备选方案，托架可以通过以下方式制造：

·在分配轨道的轴向方向上制造具有与托架轮廓相对应的轮廓的型材条。这可以例如通过挤压完成。型材条在这种情况下是挤压体。

·在分配轨道的轴向方向上，将型材条的块切成具有与托架所期望长度相应长度的毛坯。

·将毛坯后处理成为托架的最终形状。

因此，可以在大件数时成本低廉地制造托架。

按照一个实施方式，所述托架具有元件，用于将所述托架以及因此所述分配轨道固定到马达。

因此，在这种情况下，托架具有双重功能，这是由于它们形成高压线路的接头并且还用于将分配轨道紧固到马达。托架可以具有其它专用装配元件，例如用于固定遮盖部、电缆或电缆通道。

按照一个实施方式，所述托架中的至少一个托架由具有与另一托架不同厚度的扁平材料制成，特别是由具有所述另一托架至少两倍厚度的扁平材料制成。

由于从扁平材料制造托架，托架在分配轨道的轴向方向上的延伸可以通过选择扁平材料的厚度来简单确定。具有比其它托架更大延伸的托架可以用于联接多个压力线路（入口和/或出口），和/或用于与其他元件连接。

此外可以通过从扁平材料切出相应不同的轮廓来成本低廉地制造具有不同形状的托架。因此，当沿着分配轨道的纵向方向或轴向方向上的投影中观察时，分配轨道可以具有不同形状的托架。

当通过切断型材条来制造托架时，则可以类似地通过切断具有不同于其它托架的长度的第一长度的型材条的块来制造至少一个托架。尤其，第一长度是其它托架长度的至少两倍。该长度在此沿着型材条的纵向方向来测量。关于托架的这个方向对应于在经装配的状态中的分配轨道的纵向方向。

根据本发明的第三方面的用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道具有用于联接高压线路的托架、内压力管以及外护套，共轨分配轨道可以与其它方面结合实现，或者独立于其它方面实现。在此，压力管的区段，特别是压力管的至少一个端部和托架中的一个托架形状配合地彼此连接，并且这个形状配合的连接形成了压力管相对于该托架的防止扭转部。

备选地或附加地，压力管也可以在不同于端部的地点处传力配合地相互连接，并且能够由此形成防止扭转部。

因此，例如当轴向旋拧在压力管处的线路或者密封管套必须与压力管旋拧时，防止压力管的扭转。在分配轨道的仅一端或两端处能够布置有防止扭转部。如果存在两个防止扭转部，那么一个防止扭转部可以被构造成：该防止扭转部允许压力管和托架在轴向方向上移动，并且另一个防止扭转部不允许这种移动。

所述防止扭转部能够通过压力管和托架的相应的成型来实现，例如通过位于压力管周部处的经截平的位置，或者通过压力管和托架内侧的棱柱形的形状来实现。备选地或附加地，可能在压力管和托架中分别存在一个沟槽，平键插入到该凹槽中。

防止扭转部可以被设计到高达200 Nm的拧紧扭矩。

按照一个实施方式，存在消除防止扭转部的游隙的固定元件。

固定元件通过将压力管向着托架张紧而消除了防止扭转部的可能还剩余的游隙。这可以通过多种方式来实现，例如借助于楔形物或固定螺钉来实现，该固定螺钉引导在托架中并且抵靠压力管旋拧。

可能存在另外的固定元件，固定元件将至少一个托架和压力管之间的相互位置在轴向方向上固定。也可以通过相同的固定元件来实现这种轴向固定，该固定元件消除了防止扭转部的游隙。

根据本发明的第四方面的用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道具有用于联接高压线路的托架以及（内）压力管，共轨分配轨道可以与其它方面结合实现，或者独立于其它方面实现。在此，存在用于排出回流燃料的连续泄漏管。可选地，共轨分配轨道也可以具有外护套。

这种泄漏管例如用于接收来自喷射阀的以原理为条件的燃料回流（“Injektor-Backflow”）。燃料可以通过自身的回引线路输送，其中，这些回引线路也可以通过托架本身向着泄漏管引导或者直接引导进入到泄漏管中。

相对于系统（在该系统中，泄漏线路由多个部分区段组成，该部分区段分别从托架引导到托架并且插入到托架中），由于存在连续的泄漏管，因此该泄漏管可以很容易地装配和拆卸，并且该泄漏管可以这样固定，即可以在不必拆卸托架和因此整个分配轨道的情况下进行装配/拆卸。因此，如果泄漏管损坏，泄漏管可以容易地更换。

按照一个实施方式，所述泄漏管利用中空的连接元件固定到所述托架处，其中，这些连接元件分别被设置成：将回流燃料导送到所述泄漏管中。

连接元件例如是空心螺钉或空心铆钉。因此连接元件既用于固定泄漏管，又用作供应线路。泄漏管也可以与托架熔焊或者钎焊，但是其中必须防止分配轨道扭曲。作为备选方案，泄漏管可以与托架粘接。

按照一个实施方式，泄漏管是型材管，在横截面中具有至少一个扁平壁区段，并且利用该扁平壁区段抵靠托架装配。尤其在此所述泄漏管是四方形管。

因此能够实现直向着泄漏管的简单设计的密封位置，办法是：扁平壁区段抵靠托管的扁平部分装配，并且密封元件例如密封圈布置到两个部分之间。

典型地，泄漏系统并且特别是泄漏管和经联接的线路被设计到高达50 bar的抗压强度上。

从从属权利要求中得出另外的优选的实施方式。

附图说明

在下文中，将参照附图中示出的优选实施例更详细地解释本发明。分别示意性地示出了：

图1是分配轨道的视图；

图2是具有压力管和护套管的分配轨道的端部的纵剖图；

图3是分配轨道的端部的平面图；

图4是具有压力管和护套管以及其他元件的分配轨道的端部的纵剖图；

图5是托架区域中的分配轨道的横截面，具有锥形的接头；

图6是在防止扭转部的区域中的托架的横截面；和

图7是托架区域中的分配轨道的横截面，具有带有咬边的接头。

具体实施方式

基本上，在附图中相同的部件设有相同的附图标记。

图1示出了分配轨道2的视图。可见护套管4，该护套管具有排列在其处的托架5。托架5分别以跟随护套管4周部的方式利用（圆形）焊缝41与护套管4焊接。所述护套管4可以在分配轨道2的整个长度上是单件式的，但是或者作为多件式的护套，其中，护套的单个部分区段分别从托架5达到相邻托架5也或者达到更远的托架5。托架5在这里既用于联接压力管线，也用于将分配轨道2固定到马达（未示出）。

图2示出了分配轨道2的区段的纵剖图，图3示出了分配轨道2的区段的俯视图。在护套管4中走向的压力管为了清晰起见没有被绘制。除了已经描述的元件外，还可见压力管接头31，在压力管接头处走出的高压线路（喷射器线路）能够联接在压力管3处。

在布置在图中左边的双托架5'的区域内布置有防止扭转部55。防止扭转部55在这里被构造为用于压力管的开口的圆周的经截平的部分。图6仅在双托架5'的视图（在轴向方向）上示出了防止扭转部55。防止扭转部55与压力管3的对应成形的截平区域形成了形状配合的连接部并且固定了压力管3关于双托架5'的转动位置。

图4示出了通过具有压力管3和护套管4和其它元件的分配轨道2的端部的另一纵剖图，所述元件联接到所述分配轨道2：可以经由中间块7（图7）分别将双壁的喷射器线路或高压线路或其它构件如流量限制器或压力传感器等联接到托架5处。高压线路的内部压力线路利用锥体连接部而压力密封地联接到压力管3处。供应管线同样通过锥体连接部能够联接到压力管3。高压线路和供应管线不被视为分配轨道2的部分。

该压力管3具有带有压力管接头31的上部截平区域，以及下部截平区域35，下部截平区域与所述托架处的防止扭转部55的截平区域配合作用，并且因此实现了防止扭转部。

护套管4在这里被连续显示直至完全向着左边。如果双托架5'正如在图2中所示那样也具有防止扭转部55，该防止扭转部肯定构造在向内达到压力管3的收缩部处，然后连续的护套管4从右侧仅引导直到这个收缩部。然后护套的保留在收缩部左侧的短区段然后通过单独的管块形成，该管块通常同样与双托架5'焊接。

图5示出了托架5的区域中的分配轨道2的横截面。除了已经描述的元件外，在这里还可以看到：

·管区域51，托架5与护套管4在该管区域处连接。其中，护套管4的横截面是可见的，具有用于与压力管3间隔的向内指向的接片33，以及用于形成中间空间的对应的沟槽34。

·联接区域52，在该联接区域处，高压线路能够通过中间块7联接到托架5。在此，高压线路的线路接头61利用外锥体压向压力管3的具有内锥体32的压力管接头31。中间块7一方面将线路接头61压向压力管接头31，并且另一方面形成在压力管3和护套管4的中间空间以及高压线路的内管和外管的中间空间之间的过渡中间空间。

·固定区域53，用于将托架5固定到马达或其它承载对象。

·用于固定泄漏管8的泄漏管支架54。该泄漏管可以通过（未绘出的）回引线路从喷射阀接收回流燃料并且继续返回直向着燃料源引导。如果旋拧螺纹的密封效果不足，那么泄漏管8借助于空心螺钉81安装在泄漏管支架54上，在空心螺钉81和泄漏管支架54之间具有可选的密封元件。泄漏管支架54可以一体式形成在托架5上。燃料通过回引线路流入空心螺钉81中并且通过在空心螺钉81的周部处的孔部流入到泄漏管8中。

这里呈螺钉形式的封闭元件93可以在维修的情况下打开并且在此可以用于限制泄漏的位置。

图7示出了类似于图5的托架5的区域中的分配轨道2的横截面。除了已经描述的元件之外，在这里取代高压线路的锥体接头，还显示了带有咬边的接头：高压线路的线路接头61构造为咬边，并且通过例如与托架旋拧的中间块7压向在压力管3的联接区域31处的平面。

Claims (15)

1.一种用于利用燃料供应内燃机的共轨分配轨道（2），具有用于联接高压线路的托架（5）、内压力管（3）以及外护套，

其特征在于，

所述托架（5）尤其通过热接合与所述外护套固定连接，并且从而形成所述护套的密封。

2.根据权利要求1所述的分配轨道（2），其中，所述托架（5）与所述护套具有相应环绕的接合位置（41）。

3.根据权利要求1或2所述的分配轨道（2），其中，所述护套由连续的护套管（4）形成。

4.根据权利要求1或2所述的分配轨道（2），其特征在于，所述护套由一系列单个的管块形成，所述管块各自通过所述托架（5）相互连接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的分配轨道（2），其中，尤其通过使压力管接头（31）具有平整面，高压线路的线路接头（61）的咬边能够向着所述平整面按压，压力管接头（31）构造在所述压力管（3）处，所述压力管接头设置用于通过咬边密封部与高压线路连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的分配轨道（2），其特征在于，所述托架（5）通过从扁平材料切割出或通过切割型材条而制成。

7.根据权利要求6所述的分配轨道（2），其中，所述托架（5）具有元件（53），用于将所述托架（5）以及因此所述分配轨道（2）固定到马达。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的分配轨道（2），其中，所述托架（5）中的至少一个托架由具有与另一托架（5）不同厚度的扁平材料制成，特别是由具有另一托架（5）至少两倍厚度的扁平材料制成。

9.根据权利要求6或7中任一项所述的分配轨道（2），其中，所述托架（5）中的至少一个托架通过从型材条切割具有第一长度的块制成，并且所述第一长度是与另一个托架（5）不同的长度，特别是另一托架（5）的至少两倍长度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的分配轨道（2），其中，至少一个区段，特别是所述压力管（3）的端部和所述托架（5）中的一个托架形状配合和/或传力配合地彼此相连接，并且这个形状配合的连接形成了所述压力管（3）关于这个托架（5）的防止扭转部。

11.根据权利要求10所述的分配轨道（2），其中，存在固定元件（92），所述固定元件消除了所述防止扭转部的游隙。

12.根据前述权利要求中任一项所述的分配轨道（2），其中，存在另外的固定元件，所述另外的固定元件在轴向方向上固定在至少一个托架（5）和所述压力管（3）之间的相互位置，并且其中，尤其所述另外的固定元件与消除所述防止扭转部的游隙的固定元件（92）相同。

13.根据前述权利要求中任一项所述的分配轨道（2），具有平行于所述压力管（3）延伸的并且固定到所述托架（5）的用于排出回流燃料的连续的泄漏管（8）。

14.根据权利要求13所述的分配轨道（2），其中，所述泄漏管（8）利用中空的连接元件（81）固定到所述托架（5）处，其中，这些连接元件（81）分别被设置成：将回流燃料导送到所述泄漏管（8）中。

15.根据权利要求13所述的分配轨道（2），其中，所述泄漏管（8）是型材管，在横截面中具有至少一个扁平壁区段，并且利用这个扁平壁区段抵靠所述托架（5）进行装配，尤其其中，所述泄漏管（8）是四方形管。