[发明专利]发动机的直接燃料喷射汽缸

说明书

技术领域

本发明涉及用于在车辆的直接喷射式发动机内减弱由直接喷射器末端和汽缸盖之间的冲击产生的噪声的斜面隔离器。

背景技术

带有直接喷射式发动机的车辆通常包括用于输送加压燃料至多个喷射器的燃料轨，其中每个喷射器连接至汽缸盖用于将燃料直接喷射至发动机汽缸内。由于高工作燃料压力和喷射器与汽缸盖的直接连接，在车辆怠速运转期间会产生不希望的结构传递的噪声(structureborne noise)。高频能量可从喷射器传递至汽缸盖。具体地，由于电磁阀电枢与喷射器开口处的止动器之间、以及销与喷射器闭合处的座之间的碰撞导致的高频能量可产生“滴答”(“ticking”)噪声。当发动机处于怠速时驾驶员会听见该噪声，并且其会产生少量的背景噪声。

在美国专利公开文件US 2009/0071445描述的一个方法中，钢缓冲元件设置在喷射阀的锥形区域和汽缸盖之间。该缓冲元件具有锥形形状和中央通孔，喷射器可安装于该中央通孔中。缓冲元件的顶部包括上升部，例如环形凸缘，其邻接喷射器。缓冲元件的直径小于汽缸盖的直径，这样在支撑元件和汽缸盖之间存在第一间隙。支撑元件的下部和喷射器之间存在第二间隙，其低于喷射器和环形凸缘之间的接触/邻接线。来自喷射器的力可将缓冲元件的顶部向外弯曲产生径向位移至第一间隙内以便吸收部分冲击。因此，在车辆运转期间，喷射器的周期脉冲以减弱的方式传递至汽缸盖。

本发明人认识到这种配置的缓冲元件带来的潜在问题。如一个示例，在径向位移期间前述缓冲元件的顶部的外壁会在特定接触线处冲击汽缸盖的内壁。在汽缸盖由铝构成的情况下，随着时间流逝钢缓冲元件会损伤汽缸盖的内壁。在另一示例中，前述缓冲元件的大多数弹性变形会在上部和下部之间的结合处被吸收。在这个示例中，随着时间流逝结合处会被弱化并且最终变形或损坏。

发明内容

因此，上面的一些问题可至少部分通过本发明的发动机的直接燃料喷射汽缸来解决。

根据本发明一方面，提供一种发动机的直接燃料喷射汽缸。该直接燃料喷射汽缸包含包括带有搁架的喷射器孔的汽缸盖；位于喷射器孔内的高压直接喷射器；及设置于喷射器和搁架之间的弹性衬垫，喷射器穿过所述衬垫的中央通孔设置，衬垫形成带有多个波纹的锥形壁。

根据本发明的一个实施例，多个波纹具有基本相同的波纹长。

根据本发明的一个实施例，多个波纹具有在非压缩状态下的第一波纹长，和在压缩状态下的第二波纹长，第一波纹长小于第二波纹长。

根据本发明的一个实施例，弹性衬垫由钢构成。

在这个示例中，弹性衬垫包括多个规则的波纹，并且在非压缩状态下波纹的内向波谷接触喷射器。为了吸收喷射器的冲击，每个波纹可从非压缩状态弹性变形为压缩状态。因此，弹性变形分布于比前述缓冲元件更大的表面积上。在压缩状态下，波纹的外向波峰可接触汽缸盖。弹性衬垫对汽缸盖的壁的冲击分布于较大表面积上并且可减小对汽缸盖的内壁的损伤。此外，可通过引入环向应力使锥形体弹性变形。因此，弹性衬垫的内侧与喷射器孔内的搁架的交汇处的角度在非压缩状态下具有第一大小并且在压缩状态下具有第二大小。在这个示例中，第一大小小于第二大小。

在一个具体示例中，弹性衬垫包括包围中央通孔的锥形壁，锥形壁包含多个规则的波纹。在这个示例中，波纹为倾斜的这样波纹的波峰和波纹的波谷实质上为平坦的。波峰和波谷经由连接壁接合。连接壁以相同的角度与每个波峰和波谷交汇，并且该角度在压缩状态下比非压缩状态下大。因此，在直接喷射燃料系统的运转期间，通过缓冲元件在有角度平坦部和每个波峰和波谷之间的交汇线处吸收弹性变形。此外，锥形体可通过环向应力吸收冲击。

组合这些特征提供了弹性衬垫，其将弹性变形分布于更大的表面积上，并且因此弹性衬垫可具有增加的耐用性。另外，弹性衬垫对汽缸盖表面的冲击分布于较大的表面积上，并且因此随着时间的流逝弹性衬垫可限制对汽缸盖表面的损伤。

根据本发明另一方面，提供一种用于在发动机中缓冲直接燃料喷射器的跳动的方法，包含：

经由喷射器将燃料直接喷射进发动机的汽缸内，喷射器位于包括搁架的汽缸盖的喷射器孔内；

弹性变形设置在喷射器和搁架之间的锥形倾斜弹性衬垫，除了使锥形壁的斜面变平之外，弹性变形还包括锥形壁外向扩张。

根据本发明的一个实施例，锥形弹性衬垫在压缩状态和非压缩状态之间可移动，并且喷射器设置在锥形弹性衬垫的中央通孔内，当来自喷射器的力施加在锥形弹性衬垫上时其处于压缩状态，并且当从锥形弹性衬垫上去除力时其处于非压缩状态。

根据本发明的一个实施例，多个斜面包含：