КОНСТРУКЦИЯ КОНЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ДЛЯ ТОПЛИВА ДЛЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ВПРЫСКОМ
FUEL DISTRIBUTOR GUIDE END SEAL DESIGN FOR THE DIRECT INJECTION GASOLINE ENGINE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива (подающей трубы) для подачи топлива под высоким давлением, которое подается из нагнетающих топливо насосов автомобильных двигателей с электронным управлением впрыском топлива или тому подобного через топливный инжектор (инжекторная форсунка), осуществляющей непосредственный впрыск топлива в цилиндр двигателя. В частности, настоящее изобретение относится к конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, выполненного с возможностью непосредственной подачи топлива из направляющей-распределителя в инжектор с давлением впрыска порядка от 20 до 70 МПа.
Уровень техники
[0002]
Некоторые примерные направляющие-распределители для топлива могут быть указаны, как традиционные направляющие-распределители для топлива для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском этого типа. Например, примерная направляющая-распределитель для топлива включает в себя главную трубу и несколько патрубков, и сконструирована и расположена так, чтобы сквозные отверстия для приема каждого патрубка были образованы в наружной стенке главной трубы, каждое сквозное отверстие, содержащее кольцеобразную стенку, которая выступает наружу и внутрь главной трубы, соответственно, и каждый патрубок, закрепленный на кольцеобразной стенке. Другая примерная направляющая-распределитель для топлива сконструирована и расположена так, чтобы патрубок был соединен с корпусом, который является аккумулирующим сосудом, напрямую или через ответвленное соединение (ниппель). Другая примерная направляющая-распределитель для топлива сконструирована и расположена так, чтобы гнездо для подсоединения инжектора напрямую прикреплялось к корпусу направляющей-распределителя, состоящему из трубчатого элемента, такого как труба. Кроме того, другие примерные направляющие-распределители для топлива могут быть указаны, как направляющая-распределитель для топлива, которая сконструирована и расположена так, чтобы гнездо для подсоединения инжектора напрямую прикреплялось к корпусу направляющей-распределителя, состоящему из трубчатого элемента, такого как труба. Например, примерная направляющая-распределитель для топлива включает в себя держатель инжектора и крепежную скобу, которые напрямую прикреплены к корпусу направляющей-распределителя, состоящему из трубчатого элемента, такого как труба, в который подается топливо под высоким давлением из топливного насоса высокого давления (смотрите патентную литературу 1). Кроме того, труба для подачи топлива под высоким давлением для двигателя с непосредственным впрыском включает в себя трубу цилиндрического корпуса, в которую подается сжатое топливо из топливного насоса высокого давления, множество гнезд, с которыми соединены клапаны впрыска топлива, соединенные с трубой корпуса и выполненные с возможностью открываться и закрываться посредством узла управления, и множество установочных опор, интегрально закрепленных на трубе корпуса, чтобы прикреплять трубу корпуса к двигателю (смотрите патентную литературу 2).
Список использованных документов
Патентная документы
[0003]
Патентный документ 1: JP 2010-7651
Патентная документ 2:  JP 2011-144768
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0004]
Тем не менее, вышеуказанные традиционные направляющие-распределители для топлива для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском имеют следующие проблемы.
В частности, в вышеуказанных различных традиционных направляющих-распределителях для топлива для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском, корпус направляющей-распределителя, состоящий из трубчатого элемента, такого как труба, сконструирован и расположен так, чтобы его конец или оба конца были закрыты, и концевая конструкция направляющей-распределителя, например, как проиллюстрировано на фигурах 3 и 4 посредством увеличенных видов, в целом сконфигурирована так, чтобы каждая из концевых крышек 112A и 112B прикреплялась посредством припаивания к соответствующему одному из концов отверстий трубы 111 цилиндрического корпуса. Тем не менее, проблема, которая была выявлена и должна быть решена, состоит в прочности концевых крышек 112A и 112B, закрывающих оба конца трубы 111 корпуса, в условиях тенденций к более высоким давлениям в бензиновых системах с непосредственным впрыском. В частности, выявлены следующие и другие проблемы. В случае конструкции концевого уплотнения, сконфигурированной посредством прикрепления концевых крышек 112A и 112B посредством припаивания к трубе 111 корпуса, как проиллюстрировано на фигурах 3 и 4, конструкция концевого уплотнения сконфигурирована так, что, когда внутреннее давление прикладывается к трубе 111 корпуса, которая является корпусом направляющей-распределителя, сила, создаваемая в радиальном направлении корпуса направляющей-распределителя в момент времени, когда труба 111 корпуса деформируется в радиальном направлении (раздувается наружу от трубы), принимается припаянными частями 113A и 113B, соответственно, так что эти припаянные части 113A и 113B становятся самыми слабыми частями в терминах их прочности, из-за чего бензиновым системам с непосредственным впрыском сложно удовлетворять более высоким требованиям давления. Дополнительно, так как припаянные части 113A и 113B находятся в прямом контакте с топливом (средой под давлением), если имеется какая-либо неровность в форме этих припаянных частей, тогда она стремится стать фактором разлома припаянных частей из-за концентрации напряжения.
[0005]
Соответственно, цель настоящего изобретения, которое было сделано ввиду проблем, обнаруженных в традиционных направляющих-распределителях для топлива, состоит в том, чтобы предложить конструкцию концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, в частности, в корпусе направляющей-распределителя, состоящем из трубчатого элемента, такого как труба, сконструированном и расположенном так, чтобы один из его концов или оба конца были закрыты концевой крышкой или крышками, имеющими простую конструкцию и позволяющими части концевой крышки удовлетворять более высоким требованиям давления.
Решение проблемы
[0006]
Конструкция концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно настоящему изобретению использует механизм резьбового закрепления вместо традиционного механизма установки посредством припаивания, и имеет конструкцию и расположение, в котором секция резьбового закрепления принимает усилие, создаваемое в радиальном направлении корпуса направляющей-распределителя при приложении внутреннего давления к корпусу направляющей-распределителя, и секция резьбового закрепления не находится в контакте с топливом (средой под давлением). Признаки этой конструкции концевого уплотнения отличаются тем, что: в направляющей-распределителе для топлива, в которой конец или оба конца корпуса направляющей-распределителя, состоящего из трубы, закрыт/закрыты концевой крышкой или концевыми крышками, концевая крышка, имеющая форму колпачковой гайки; нажимная поверхность образована на внутренней поверхности стенки концевой крышки, имеющей форму колпачковой гайки, нажимная поверхность, образующая коническую посадочную поверхность; прижимная поверхность образована в конце корпуса направляющей-распределителя, прижимная поверхность, образующая сферическую посадочную поверхность, обращенную к нажимной поверхности; концевая крышка, имеющая форму колпачковой гайки и включающая в себя нажимную поверхность, завинчена и закреплена на корпусе направляющей-распределителя; и нажимная поверхность концевой крышки приводится в прижимной контакт с прижимной поверхностью корпуса направляющей-распределителя посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки, имеющей форму колпачковой гайки для уплотнения конца отверстия корпуса направляющей-распределителя.
Полезные результаты изобретения
[0007]
Конструкция концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно настоящему изобретению использует механизм резьбового закрепления, использующий концевую крышку, имеющую форму колпачковой гайки, в качестве механизма установки, чтобы устанавливать концевую крышку на корпус направляющей-распределителя, и использует металлический уплотнительный механизм между корпусам направляющей-распределителя и концевой крышкой, имеющей форму колпачковой гайки, в качестве уплотнительного механизма, чтобы нажимная поверхность, образованная на внутренней поверхности стенки концевой крышки, имеющей форму колпачковой гайки, приводилась в прижимной контакт с прижимной поверхностью корпуса направляющей-распределителя посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки, имеющей форму колпачковой гайки, которая завинчивается и фиксируется на корпусе направляющей-распределителя для уплотнения конца корпуса направляющей-распределителя. С такой конфигурацией, конструкция концевого уплотнения согласно изобретению имеет следующие полезные результаты: так как усилие, создаваемое в то время, когда корпус направляющей-распределителя деформируется в радиальном направлении (раздувается наружу от трубы) при приложении внутреннего давления к корпусу направляющей-распределителя, принимается секцией резьбового закрепления, и, таким образом, секция резьбового закрепления функционирует в качестве сжимающего напряжения против деформации корпуса направляющей-распределителя в момент приложения внутреннего давления, конструкция концевого уплотнения становится полезной в терминах сопротивления усталостному разрушению и позволяет в достаточной степени удовлетворять более высоким требованиям давления системы; так как секция резьбового закрепления сконфигурирована, чтобы не находиться в контакте с топливом (средой под давлением), даже когда имеется какая-либо неровность в форме секции резьбового закрепления, она не выступает в роли причины поломки из-за концентрации напряжения; металлический механизм уплотнения позволяет обеспечить устойчивость и надежность уплотнения в конце корпуса направляющей-распределителя; и, когда другие компоненты (такие как гнездо инжектора, скоба, т.д.), припаиваются к корпусу направляющей-распределителя, замещение атмосферного газа в корпусе направляющей-распределителя протекает в печи плавно, позволяя достичь хорошего качества пайки.
Краткое описание чертежей
[0008]
Фигура 1 - вид в поперечном сечении, иллюстрирующий конструкцию концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фигура 2 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий конструкцию концевого уплотнения согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фигура 3 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий пример традиционной конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском.
Фигура 4 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий другой пример традиционной конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском.
Описание вариантов осуществления
[0009]
Направляющая-распределитель главной трубы согласно настоящему изобретению является главным корпусом направляющей-распределителя для топлива для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском, в которой впускная труба для топлива (не показана) соединена с одним концом или поверхностью стенки направляющей-распределителя главной трубы, впускная труба для топлива соединена посредством трубопровода (не показан) с топливным баком (не показан), топливо из топливного бака переносится к впускной трубе для топлива через трубопровод и топливный насос, протекает из впускной трубы для топлива в направляющую-распределитель главной трубы и затем впрыскивается из инжектора (не показан) в цилиндр (не показан). Направляющая-распределитель 1 главной трубы включает в себя множество гнезд (не показаны) или тому подобного в своей круглой части стенки, гнездо, приспособленное, чтобы позволять присоединение к нему инжектора. В качестве примера, четырехцилиндровый двигатель и однорядный шестицилиндровый двигатель будут оборудованы четырьмя гнездами и шестью гнездами, соответственно, которые обеспечены на требуемых интервалах.
[0010]
На фигуре 1, ссылочная позиция 1 обозначает корпус 1 направляющей-распределителя, а ссылочная позиция 2 обозначает концевую крышку 2 в форме колпачковой гайки. В частности, в конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на фигуре 1, наружная резьба 1-2 образована на наружной круглой поверхности конца трубы корпуса 1 направляющей-распределителя, который содержит цилиндрическую внутреннюю круглую поверхность 1-1a стенки, образующую внутри канал 1-1, коническая секция 1-4 обеспечена в конце корпуса направляющей-распределителя, тянется до наружной резьбы 1-2, а прижимная поверхность 1-3, образующая сферическую посадочную поверхность, расположена рядом с конической секцией. В то же время, концевая крышка 2, имеющая форму колпачковой гайки и закрепленная на наружной окружности конца трубы корпуса 1 направляющей-распределителя, включает в себя нажимную поверхность 2-1, образующую коническую посадочную поверхность на внутренней поверхности стенки, которая является поверхностью, обращенной к прижимной поверхности 1-3 корпуса 1 направляющей-распределителя, концевая крышка 2 привинчивается и прикрепляется к наружной резьбе 1-2, образованной в конце трубы корпуса 1 направляющей-распределителя, и прижимная поверхность 1-3, обеспеченная на корпусе 1 направляющей-распределителя, приводится в прижимной контакт с нажимной поверхностью 2-1 концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, и, таким образом, конец корпуса 1 направляющей-распределителя герметизируется.
[0011]
Согласно конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, показанной на фигуре 1, когда концевая крышка 2, имеющая форму колпачковой гайки, посредством резьбы прикрепленная к концу трубы корпуса 1 направляющей-распределителя, затягивается, тогда прижимная поверхность 1-3, обеспеченная на корпусе 1 направляющей-распределителя, приходит в прижимной контакт с нажимной поверхностью 2-1, обеспеченной на концевой крышке, посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, конец отверстия корпуса 1 направляющей-распределителя, таким образом, герметизируется, как описано выше, и, в результате, секция резьбового закрепления концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, и корпус 1 направляющей-распределителя, и канал 1-1 корпуса 1 направляющей-распределителя полностью закрываются. Соответственно, согласно этой конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, секция резьбового закрепления концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, функционирует в качестве сжимающего напряжения против деформации в радиальном направлении корпуса 1 направляющей-распределителя (раздувания наружу от трубы), которая создается, когда внутреннее давление воздействует на канал 1-1 корпуса 1 направляющей-распределителя. В результате, секция резьбового закрепления проявляет отличные характеристики в терминах сопротивления усталостному разрушению и выполнена с возможностью подвергать ее более высокому внутреннему давлению, прикладываемому к каналу 1-1 корпуса 1 направляющей-распределителя. Кроме того, секция резьбового закрепления концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, сконструирована и расположена так, что она не контактирует с топливом (средой под давлением) в корпусе 1 направляющей-распределителя. Соответственно, даже если форма секции резьбового закрепления содержит какую-либо неровность, она никогда не выступает в качестве фактора, который приводит к поломке из-за концентрации напряжения. Более того, устойчивость и надежность уплотнения в конце корпуса 1 направляющей-распределителя обеспечиваются благодаря металлическому механизму уплотнения, в котором прижимная поверхность 1-3, обеспеченная на корпусе 1 направляющей-распределителя, приходит в прижимной контакт с нажимной поверхностью 2-1, обеспеченной на концевой крышке, посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки 2, имеющей форму колпачковой гайки, и, таким образом, конец корпуса 1 направляющей-распределителя герметизируется.
[0012]
Конструкция концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно второму варианту осуществления, показанному на фигуре 2, имеет такую же конструкцию, как и конструкция концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском согласно первому варианту осуществления, показанному на фигуре 1, за исключением того, что прижимная поверхность, обеспеченная на корпусе направляющей-распределителя, принимает в основном сферическую форму без конической секции. В частности, прижимная поверхность 11-3, содержащая сферическую посадочную поверхность, образована в конце корпуса направляющей-распределителя, тянется до наружной резьбы 11-2, образованной на наружной окружности трубы корпуса 11 направляющей-распределителя, который содержит цилиндрическую внутреннюю круглую поверхность 11-1a стенки, образующую внутри канал 11-1, нажимная поверхность 12-1, содержащая коническую посадочную поверхность, образована на внутренней поверхности стенки, которая является поверхностью, обращенной к прижимной поверхности 11-3 концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, завинченной и закрепленной на наружной окружности конца трубы этого корпуса 11 направляющей-распределителя, чтобы прижимная поверхность 11-3, обеспеченная на корпусе 11 направляющей-распределителя, приходила в прижимной контакт с нажимной поверхностью 12-1, обеспеченной на концевой крышке 12, имеющей форму колпачковой гайки, посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, которая завинчена и закреплена на наружной резьбе 11-2, образованной в конце трубы корпуса 11 направляющей-распределителя, и, таким образом, конец корпуса 11 направляющей-распределителя герметизируется.
[0013]
Кроме того, в конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, проиллюстрированной на фигуре 2, схожим образом с конструкцией концевого уплотнения, показанной на фигуре 1, когда концевая крышка 12, имеющая форму колпачковой гайки, посредством резьбы прикрепленная к концу корпуса 11 направляющей-распределителя, затягивается, прижимная поверхность 11-3, обеспеченная на корпусе 11 направляющей-распределителя, приходит в прижимной контакт с нажимной поверхностью 12-1, обеспеченной на концевой крышке, посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, конец отверстия корпуса 11 направляющей-распределителя, таким образом, герметизируется, как описано выше, и, в результате, секция резьбового закрепления концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, и корпус 11 направляющей-распределителя, и канал 11-1 корпуса 11 направляющей-распределителя полностью закрываются. Соответственно, также в случае этой конструкции концевого уплотнения направляющей-распределителя для топлива для бензинового двигателя с непосредственным впрыском, секция резьбового закрепления концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, функционирует в качестве сжимающего напряжения против деформации в радиальном направлении корпуса 11 направляющей-распределителя (раздувания наружу от трубы), которая создается, когда внутреннее давление воздействует на канал 11-1 корпуса 11 направляющей-распределителя. В результате, секция резьбового закрепления проявляет отличные характеристики в терминах сопротивления усталостному разрушению и выполнена с возможностью подвергать ее более высокому внутреннему давлению, прикладываемому к каналу 11-1 корпуса 11 направляющей-распределителя. Кроме того, секция резьбового закрепления концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, сконструирована и расположена так, что она не контактирует с топливом (средой под давлением) в корпусе 11 направляющей-распределителя. Соответственно, также в данном варианте осуществления, даже если форма секции резьбового закрепления концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, содержит какую-либо неровность, она никогда не выступает в качестве фактора, который приводит к поломке из-за концентрации напряжения. Более того, устойчивость и надежность уплотнения в конце корпуса 11 направляющей-распределителя обеспечиваются благодаря металлическому механизму уплотнения, в котором прижимная поверхность 11-3, обеспеченная на корпусе 11 направляющей-распределителя, приходит в прижимной контакт с нажимной поверхностью 12-1, обеспеченной на концевой крышке, посредством осевого усилия, создаваемого затягиванием концевой крышки 12, имеющей форму колпачковой гайки, и, таким образом, конец корпуса 11 направляющей-распределителя герметизируется.
Список ссылочных позиций
[0014]
1, 11 Корпус направляющей-распределителя
1-1, 11-1 Проточный канал
1-1a, 11-1a Внутренняя круглая поверхность стенки
1-2, 11-2 Наружная резьба
1-3, 11-3: Прижимная поверхность
1-4: Коническая секция
2, 12: Концевая крышка, имеющая форму колпачковой гайки
2-1, 12-1 Нажимная поверхность