專利名稱：發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射汽缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在車輛的直接噴射式發(fā)動機(jī)內(nèi)減弱由直接噴射器末端和汽缸蓋之間的沖擊產(chǎn)生的噪聲的斜面隔離器。
背景技術(shù)：
帶有直接噴射式發(fā)動機(jī)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(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)。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(yùn)轉(zhuǎn)期間會產(chǎn)生不希望的結(jié)構(gòu)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(dǎo)致的高頻能量可產(chǎn)生“滴答”(“ticking”)噪聲。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于怠速時駕駛員會聽見該噪聲，并且其會產(chǎn)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(shè)置在噴射閥的錐形區(qū)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(huán)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(huán)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(chǎn)生徑向位移至第一間隙內(nèi)以便吸收部分沖擊。因此，在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間，噴射器的周期脈沖以減弱的方式傳遞至汽缸蓋。本發(fā)明人認(rèn)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(nèi)壁。在汽缸蓋由鋁構(gòu)成的情況下，隨著時間流逝鋼緩沖元件會損傷汽缸蓋的內(nèi)壁。在另一示例中，前述緩沖元件的大多數(shù)彈性變形會在上部和下部之間的結(jié)合處被吸收。在這個示例中，隨著時間流逝結(jié)合處會被弱化并且最終變形或損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，上面的一些問題可至少部分通過本發(fā)明的發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射汽缸來解決。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種發(fā)動機(jī)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(nèi)的高壓直接噴射器；及設(shè)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(shè)置，襯墊形成帶有多個波紋的錐形壁。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，多個波紋具有基本相同的波紋長。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，多個波紋具有在非壓縮狀態(tài)下的第一波紋長，和在壓縮狀態(tài)下的第二波紋長，第一波紋長小于第二波紋長。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，彈性襯墊由鋼構(gòu)成。
在這個示例中，彈性襯墊包括多個規(guī)則的波紋，并且在非壓縮狀態(tài)下波紋的內(nèi)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(tài)彈性變形為壓縮狀態(tài)。 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(tài)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(nèi)壁的損傷。此外，可通過引入環(huán)向應(yīng)力使錐形體彈性變形。因此，彈性襯墊的內(nèi)側(cè)與噴射器孔內(nèi)的擱架的交匯處的角度在非壓縮狀態(tài)下具有第一大小并且在壓縮狀態(tài)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(guī)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(shí)質(zhì)上為平坦的。波峰和波谷經(jīng)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(tài)下比非壓縮狀態(tài)下大。因此，在直接噴射燃料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)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(huán)向應(yīng)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(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于在發(fā)動機(jī)中緩沖直接燃料噴射器的跳動的方法，包含經(jīng)由噴射器將燃料直接噴射進(jìn)發(fā)動機(jī)的汽缸內(nèi)，噴射器位于包括擱架的汽缸蓋的噴射器孔內(nèi)；彈性變形設(shè)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(kuò)張。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，錐形彈性襯墊在壓縮狀態(tài)和非壓縮狀態(tài)之間可移動， 并且噴射器設(shè)置在錐形彈性襯墊的中央通孔內(nèi)，當(dāng)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(tài)，并且當(dāng)從錐形彈性襯墊上去除力時其處于非壓縮狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，多個斜面包含多個波峰，所述多個波峰離開中央通孔的中心徑向向外延伸；多個波谷，所述多個波谷朝向中央通予以的中心徑向向內(nèi)延伸；及多個連接壁，每個連接壁接合相鄰的波峰和相鄰的波谷，相鄰波峰的內(nèi)壁和連接壁之間的角度實(shí)質(zhì)上等于相鄰波谷的外壁和連接壁之間的角度，該角度在非壓縮狀態(tài)下具有第一大小并且在壓縮狀態(tài)下具有第二大小，第二大小大于第一大小。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，錐形壁包括第一邊緣和第二邊緣，第一邊緣接觸噴射器，第二邊緣接觸擱架。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在非壓縮狀態(tài)下第一邊緣具有第一直徑并且第二邊緣具有第二直徑，并且在壓縮狀態(tài)下第一邊緣具有第三直徑并且第二邊緣具有第四直徑，第一直徑大于第三直徑，第二直徑大于第四直徑，第一直徑與第三直徑之間的差大于第二直徑與第四直徑之間的差。根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射汽缸，包括汽缸蓋、位于汽缸蓋內(nèi)帶有擱架的噴射器孔、設(shè)置在噴射器孔內(nèi)的高壓直接噴射器以及設(shè)置在高壓直接噴射器和擱架之間的彈性襯墊，其中高壓直接噴射器穿過彈性襯墊的中央通孔設(shè)置，彈性襯墊在非壓縮狀態(tài)和壓縮狀態(tài)之間可移動，該彈性襯墊包含錐形壁，在非壓縮狀態(tài)下錐形壁和擱架的交匯處在彈性襯墊的內(nèi)側(cè)上具有第一角度，并且在壓縮狀態(tài)下錐形壁和擱架的交匯處在彈性襯墊的內(nèi)側(cè)上具有第二角度，第二角度大于第一角度；中央通孔，該中央通孔由錐形壁包圍，高壓直接噴射器部分設(shè)置在中央通孔內(nèi)，并且整個錐形壁上的多個波紋，多個波紋為傾斜的并且包含多個波峰，所述多個波峰離開中央通孔的中心徑向向外延伸；多個波谷，所述多個波谷朝向中央通予以的中心徑向向內(nèi)延伸；及多個連接壁，每個連接壁接合相鄰的波峰和相鄰的波谷，相鄰波峰的內(nèi)壁和連接壁之間的角度實(shí)質(zhì)上等于相鄰波谷的外壁和連接壁之間的角度，該角度在非壓縮狀態(tài)下具有第一大小并且在壓縮狀態(tài)下具有第二大小，第二大小大于第一大小。上面的概述提供用于以簡化的形式引入將在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的選擇的概念。概述不意味著確認(rèn)所保護(hù)的主題的關(guān)鍵的或?qū)嵸|(zhì)的特征，也不意味著用于限制所保護(hù)的主題的范圍。此外，所保護(hù)的主題不限于解決本公開的任何或所有部分中所述的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。


圖1包括直接噴射燃料汽缸的示例實(shí)施例。圖2顯示圖1中的噴射器的詳細(xì)描述和彈性襯墊。圖3顯示了圖2中的彈性襯墊處于非壓縮狀態(tài)的詳細(xì)描述。圖4顯示了圖2和3中的彈性襯墊處于壓縮狀態(tài)的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式下面的描述涉及用于車輛發(fā)動機(jī)(例如直接噴射式汽油發(fā)動機(jī)的)的直接噴射燃料汽缸。圖1顯示了直接噴射燃料汽缸的示例實(shí)施例。直接噴射燃料汽缸部分包含連接至燃料軌和汽缸蓋的噴射器用于將加壓的燃料從燃料軌輸送至汽缸。噴射器至少部分設(shè)置在汽缸蓋內(nèi)的噴射器孔內(nèi)。燃料可穿過連接至燃料軌的噴射器的進(jìn)口并且穿過噴射器的噴嘴進(jìn)入燃燒室內(nèi)，燃料可在燃燒室內(nèi)中燃燒以為發(fā)動機(jī)提供動力。圖2顯示了圖1中的噴射器和噴射器孔的更詳細(xì)描述。噴射器包括圓柱形驅(qū)動器部分、圓柱形外殼體部分和圓柱形噴嘴部分。圓柱形外殼體具有比圓柱形驅(qū)動器部分更大的直徑，形成上噴射器肩部。下噴射器肩部可具有在噴射器肩部表面和驅(qū)動器部分的主體之間延伸的大體上錐形部。噴射器孔可包括帶有形狀和位置與那些噴射肩部相互補(bǔ)的上擱架和下擱架。噴射器肩部的大體錐形部可安裝至汽缸蓋擱架的大體錐形壁。因此，噴射器肩部和汽缸蓋擱架的位置為驅(qū)動器部分和汽缸蓋之間的接觸面。在接觸面處，噴射器可將高頻能量傳遞至汽缸蓋并且產(chǎn)生噪聲?？稍诮佑|面處提供緩沖元件以減少產(chǎn)生噪聲。緩沖元件的一個示例實(shí)施例為彈性襯墊，其位置顯示在圖2中。彈性襯墊可具有大體錐形形狀，在其頂側(cè)具有較大直徑并且在底側(cè)具有較小直徑。彈性襯墊可設(shè)置在噴射器肩部的錐形部和噴射器孔的錐形壁之間。在這個實(shí)施例中，彈性襯墊為錐形波紋襯墊。錐形波紋襯墊包含包圍中央通孔的錐形壁，噴射器噴嘴可設(shè)置于其內(nèi)。錐形波紋襯墊的上邊緣和內(nèi)壁可接觸噴射器肩部的錐形部，而錐形波紋襯墊的底側(cè)可接觸汽缸蓋的下擱架。錐形波紋襯墊在燃料噴射期間受到噴射器的向下力時可徑向擴(kuò)張。環(huán)向應(yīng)力可使錐形體向外彎曲，同時波紋吸收彈性變形。錐形波紋襯墊可維持噴射器和汽缸蓋之間的間隙。因此，錐形波紋襯墊可防止噴射器肩部與汽缸蓋擱架之間的直接接觸，并且可減少高頻能量的傳遞和不希望的噪聲產(chǎn)生。如在圖3和4中所述，在這個示例實(shí)施例中，錐形波紋襯墊在錐形壁內(nèi)包括基本相同波長和振幅的波紋。在一個實(shí)施例中，波紋包含多個波峰(其可徑向朝向中央通孔的中心延伸)和多個波谷(其可徑向離開中央通孔的中心延伸)。在這個示例中，錐形波紋襯墊的上邊緣在每個波谷處接觸噴射器的錐形部并且錐形波紋襯墊的下邊緣接觸汽缸蓋擱架。此外，在圖3和4的實(shí)施例中，錐形波紋襯墊傾斜設(shè)置這樣波峰和波谷實(shí)質(zhì)上為平坦的并且通過連接壁接合。緩沖器的這種構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)在于波紋形襯墊的彈性變形可在每個連接壁與每個波峰和波谷的相交處吸收，增加了緩沖器的耐用性。另外，緩沖器可通過錐形體的環(huán)向應(yīng)力吸收彈性變形。如一個示例為了證明錐形波紋襯墊的彈性變形，錐形波紋襯墊在圖3中顯示為處于非壓縮狀態(tài)并且在圖4中顯示為處于壓縮狀態(tài)。此外，在壓縮狀態(tài)，波紋形襯墊對汽缸蓋內(nèi)壁的沖擊可被分散于較大的表面積并且減少對汽缸蓋內(nèi)壁的損傷。所有的圖都近似按比例繪制。圖1顯示了發(fā)動機(jī)10，包括汽缸體12和汽缸蓋14的截面。燃燒室18形成在汽缸體12的空腔內(nèi)并且在一側(cè)由汽缸蓋14蓋住而封閉。汽缸蓋14以氣密方式安裝在汽缸體 12內(nèi)。在這個示例中，汽缸蓋14經(jīng)由兩個螺柱16安裝。在其它實(shí)施例中，汽缸蓋14可經(jīng)由其它裝置安裝或可與汽缸體12 —體成型。增壓口 20和掃氣口 M連接至燃燒室18并且可將包括潤滑油的新鮮空氣引入至燃燒室18內(nèi)。同樣，排氣口 22連接至燃燒室18用于通過其排出排氣。排氣口 22相對于增壓口 20設(shè)于燃燒室18的一側(cè)，而掃氣口 M設(shè)在二者之間。通過活塞沈的往復(fù)運(yùn)動調(diào)節(jié)每個增壓口 20、掃氣口對和排氣口 22的開啟和閉合。當(dāng)活塞沈向上移動時，所有的開口都閉合。當(dāng)活塞沈向下移動時，所有的開口都開啟。 活塞沈的移動通過曲軸(未顯示)來驅(qū)動。另外地，活塞沈形成燃燒室18的底部?；鸹ㄈ?8至少部分設(shè)置在汽缸蓋14內(nèi)的火花塞孔30內(nèi)?；鸹ㄈ?0位于燃燒室18鄰近排氣口 22的一側(cè)?；鸹ㄈ?0穿過汽缸蓋成角度設(shè)置并且火花塞觀的電極暴露在燃燒室18內(nèi)?；鸹ㄈ^可點(diǎn)燃燃料噴霧以便燃料可在燃燒室18內(nèi)燃燒。因此，噴射器32鄰近火花塞觀設(shè)置。噴射器32為高壓燃料系統(tǒng)的組件。高壓燃料系統(tǒng)可額外地包括提升泵(未顯示)、 高壓泵(未顯示)和燃料軌(未顯示)。提升泵可從燃料源(未顯示)抽取燃料并且通過高壓泵加壓燃料?？山?jīng)由連接至高壓燃料泵的出口的燃料軌輸送燃料至噴射器。噴射器32至少部分設(shè)置在噴射器孔36內(nèi)。噴射器孔36包括下擱架44，其中噴射器32的下肩部42可與其鄰接。另外，噴射器孔36包括上擱架40，其中噴射器的上肩部 38可與其鄰接。這些接觸面均可設(shè)有支撐表面以使得噴射器32不會進(jìn)一步移動至燃燒室 18內(nèi)。在發(fā)動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，加壓燃料從燃料軌(未顯示)進(jìn)入噴射器32。高壓燃料流可使得噴射器在下擱架44和下肩部42以及上擱架40和上肩部38的位置沖擊汽缸蓋。 通過設(shè)置在噴射孔36內(nèi)的緩沖元件(例如錐形波紋襯墊)減弱噪聲的產(chǎn)生。圖2和3中顯示了錐形波紋襯墊104的示例實(shí)施例。應(yīng)了解地是燃料汽缸的配置可包括在替代設(shè)置內(nèi)的更多或更少組件而不偏離本發(fā)明的范圍。圖2顯示了根據(jù)圖1中的示例實(shí)施例的噴射器32和包括噴射器孔36的汽缸蓋14 的部分截面的詳細(xì)視圖。在這個示圖中，噴射器包含主體(其為驅(qū)動器108)、包圍部分驅(qū)動器108的外殼體106、噴嘴112和在形狀上均為圓柱形的端部126。錐形部110設(shè)置在驅(qū)動器108和噴嘴112之間。外殼體106的直徑為D1,驅(qū)動器106和錐形部110的頂面116的直徑為D2，錐形部110的底面118的直徑為D3，并且噴嘴112的直徑為D4。直徑D2大于直徑D3這樣錐形部 110的有角度壁114形成在驅(qū)動器108和錐形部110的底面118之間。直徑D3大于直徑D4 這樣下肩部42形成在噴嘴112和錐形部110的底面118之間。因此，下肩部42的徑向長
度A等于直徑D3和直徑D4之間的差。如上所述，驅(qū)動器108的外殼體106具有直徑Dp直徑D1大于直徑仏并且形成了上肩部38，在該處外殼體106停止于驅(qū)動器108的主體上。因此，上肩部38的徑向長度B 等于直徑D1和直徑&之間的差。噴射器孔36的形狀和尺寸上與噴射器32互補(bǔ)。這樣，噴射器孔36具有大體上臺階狀結(jié)構(gòu)。外殼體106可安裝進(jìn)上部120內(nèi)，其為噴射器孔36的最寬部分。上部120實(shí)質(zhì)上具有直徑D115驅(qū)動器108(其未被外殼體106覆蓋的地方)可安裝進(jìn)噴射器孔36的中部。 中部122實(shí)質(zhì)上具有直徑D2。如上，直徑&小于直SD1，這樣上擱架40形成在上部120與中部122的交匯處。因此，上擱架實(shí)質(zhì)上的徑向距離B等于直SD1和直徑D2之間的差。噴嘴112可安裝進(jìn)下部124，其為噴射器孔36最窄部分。下部124實(shí)質(zhì)上的直徑為D4。有角度壁1 鄰近于下部IM包括在中部122內(nèi)。噴射器32的錐形部110可在有角度壁1 處安裝進(jìn)中部122內(nèi)。中部122的底部(在下擱架44處)的直徑為D4。直徑D5小于直徑D2并且大于直徑D4。因此，中部122的寬度在有角度壁1 處變窄，并且下擱架44形成在中部122和下部124的交匯處。下擱架44的徑向距離為D，其等于直徑D5 和直徑D2之間的差。錐形波紋襯墊130設(shè)置在噴射器32的錐形部110和噴射孔36的有角度壁1 之間。錐形波紋襯墊130可由鋼或其它所需金屬材料構(gòu)成。此外，在一些實(shí)施例中，錐形波紋襯墊130可由塑料構(gòu)成。錐形波紋襯墊130的頂邊緣234(圖3中所示)接觸錐形部110。 錐形波紋襯墊130的底邊緣232(如圖3中所示)接觸下擱架44。噴射器32設(shè)置穿過錐形波紋襯墊130的中央通孔200 (圖3中所示)。錐形波紋襯墊130在圖3中顯示為處于非壓縮狀態(tài)。頂邊緣234的直徑為D9a并且底邊緣232的直徑為D1(la。直徑D9a大于直徑D3并且小于直徑D2。因此，如圖2所示，錐形部110僅部分設(shè)置在錐形波紋襯墊130的中央通孔200內(nèi)。間隙140具有高度E并且設(shè)置在驅(qū)動器的底壁116和下擱架44之間。在本實(shí)施例中，間隙142的高度同樣為E并且設(shè)置在外殼體106的底壁和上擱架40之間。在可替代實(shí)施例中，間隙142的距離可不等于高度E。在其它替代實(shí)施例中，可去掉噴射器的外殼體和噴射器孔的上部，并且因此可去掉上肩部、上擱架和期間的間隙。
如圖3中所示，錐形波紋襯墊130包括多個波峰(例如波峰230)，其徑向離開中央通孔200的中心延伸。錐形波紋襯墊130還包括多個波谷(例如波谷200)，其朝向中央通孔200的中心延伸。在本實(shí)施例中，錐形波紋襯墊130具有傾斜結(jié)構(gòu)，并且因此波峰和波谷 (例如波峰230和波谷220)實(shí)質(zhì)上為平坦的。在替代實(shí)施例中，錐形波紋襯墊130可包括圓形波紋。每個相鄰的波峰和波谷通過連接壁(例如連接壁M0)接合。連接壁240在波峰 230和波谷220的相鄰端部之間延伸，并且以角度α :與每個波峰230和波谷220相交。在替代實(shí)施例中，波峰和連接壁之間的交匯角可根據(jù)連接壁和波谷之間的交匯角而變化。在本實(shí)施例中，波峰230和波谷220寬度為G(1 1比例)，而連接壁MO的寬度為H。寬度H大約2倍于寬度以2 1比例)。在替代實(shí)施例中，波峰和波谷的寬度之間的比例可改變。此外，波峰和/或波谷以及連接壁之間的比例可改變。例如，波谷的寬度可大約為波峰的一半O 1比例)，而有角度壁的寬度與波峰相同(1 1比例)。波紋250具有波長K1和振幅Λ。波長K1和振幅J1均取決于波峰和波谷的寬度以及角度α”在替代實(shí)施例中，如果寬度G和H增大和/或角度α工增大，則可增大波紋長 &。在其它替代實(shí)施例中，如果寬度G和H減小和/或角度Ci1減小，則可總體上減小波長 K10此外，如果寬度H增大和/或角度Ci1減小，則可增大振幅J1。更進(jìn)一步，如果寬度H減小和/或角度α ！增大，則可減小振幅Λ。如圖3中所示，錐形波紋襯墊130具有均勻厚度Μ。厚度M大約為寬度G的三分之一。在替代實(shí)施例中，厚度M可取決于所要求錐形波紋襯墊的抵抗力/彈性力而變化。此外，錐形波紋襯墊130的厚度可在錐形波紋襯墊的不同位置處變化。例如，波谷和波峰可具有比連接壁更大的厚度。每個波峰、波谷和連接壁具有長度L。錐形波紋襯墊130具有總體高度K。總體高度N1取決于長度L和交匯角的大小、角度β1Ι5因此，角度^包括底邊緣232和下擱架 44之間的角度。在替代實(shí)施例中，如果長度L增大和/或角度^減小，則可增大總體高度 K。在其它替代實(shí)施例中，如果長度L減小和/或角度增大，則可減小總體高度K。在車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可噴射高壓燃料穿過噴射器并且進(jìn)入燃燒室。高頻能量會在直接噴射過程中產(chǎn)生并且導(dǎo)致噴射器傳送高頻能量。在直接噴射器包括緩沖元件的實(shí)施例中，噴射器驅(qū)動器會沖擊汽缸蓋內(nèi)的噴射器孔的下擱架和/或上擱架。在怠速狀況下，來自發(fā)動機(jī)的背景噪聲會較低，因此，作為不希望的滴答噪聲沖擊會被駕駛員感知到。在本實(shí)施例中，錐形波紋襯墊130可將將滴答噪聲減弱至所需噪聲水平。錐形波紋襯墊130可經(jīng)由吸收高頻能量來減弱噪聲?？赏ㄟ^在錐形波紋襯墊130 從非壓縮狀態(tài)移動至壓縮狀態(tài)時錐形體的環(huán)向應(yīng)力和波紋的彈性變形來吸收高頻能量。在兩種情況下，錐形波紋襯墊130徑向位移。通過將環(huán)向應(yīng)力引入至處于壓縮狀態(tài)的錐形波紋襯墊130，角度^可增大而總體高度N1減小。另外地，在波紋的彈性變形期間，在壓縮狀態(tài)下角度Q1和波長K1可增大而振幅J1減小。在壓縮狀態(tài)下，噴射器32可進(jìn)一步設(shè)置在錐形波紋襯墊130內(nèi)而非如圖2的非壓縮狀態(tài)內(nèi)所示。因此，間隙140和間隙142的距離可在壓縮狀態(tài)下減小，但是仍然維持間隙以使得噴射器32不會接觸到汽缸蓋14。圖4顯示了處于壓縮狀態(tài)的錐形波紋襯墊130的示例實(shí)施例。錐形波紋襯墊130 的彈性變形可通過圖3和4的比較來展示。在壓縮狀態(tài)下，錐形波紋襯墊130的壁的斜面接近平坦結(jié)構(gòu)(非傾斜)。在這個示例中，處于壓縮狀態(tài)下的角度α2大于處于非壓縮狀態(tài)的角度α”并且處于壓縮狀態(tài)下的角度β 2大于處于非壓縮狀態(tài)的角度在這個示例中，角度α2可接近180°。此外，處于壓縮狀態(tài)下的錐形波紋襯墊的總體高度隊(duì)大于處于壓縮狀態(tài)下的錐形波紋襯墊的總體高度K。類似地，處于壓縮狀態(tài)下的錐形波紋襯墊的振幅J2小于處于非壓縮狀態(tài)的錐形波紋襯墊的振幅Λ。另外，處于壓縮狀態(tài)下的示例波紋250的波長K2大于處于非壓縮狀態(tài)的示例波紋的波長K1。更進(jìn)一步，每個直徑D9b和Dltlb可分別增大至大于直徑D9a和Dltlb的距離。直徑D9b 和直徑D9a之間的差(AD9)是由于處于壓縮狀態(tài)的傾斜波紋的徑向擴(kuò)張的結(jié)果。直徑Dltlb 和直徑間的差(ADltl)是由于傾斜波紋的徑向擴(kuò)張和/或環(huán)向應(yīng)力引入至錐形體的結(jié)果。因此，在本實(shí)施例中，Δ Dltl可大于AD9。在本實(shí)施例中，如上所述以及圖2和3中所示，緩沖元件為錐形波紋襯墊。錐形波紋襯墊可通過錐形體的環(huán)向應(yīng)力和波紋的彈性變形減弱由汽缸蓋內(nèi)的噴射器的沖擊產(chǎn)生的噪聲。在替代實(shí)施例中，緩沖元件可為缺少波紋的錐形襯墊。在這個實(shí)施例中，緩沖元件可設(shè)置在如錐形波紋襯墊所處的相同位置并且經(jīng)由錐形體的環(huán)向應(yīng)力減弱噪聲。在另外的實(shí)施例中，緩沖元件可為波紋襯墊，其不具有總體上的圓錐形。在另外的實(shí)施例中，波紋襯墊可設(shè)置在噴射器的上肩部和汽缸蓋的上擱架之間的替代位置。此外，波紋襯墊可通過波紋的彈性變形來減弱噪聲。上面的描述特征在于用于車輛的直接噴射燃料噴射器的緩沖元件。該緩沖元件為錐形波紋襯墊。相對于前述的緩沖元件，在直接噴射噪聲減弱中使用錐形波紋襯墊優(yōu)點(diǎn)在于具有更大的表面積用于接觸噴射器和汽缸蓋并且具有更大的彈性變形分布。錐形波紋襯墊的這些特征有助于緩沖元件使得減小對汽缸蓋的損傷并且增加緩沖元件的耐用性。應(yīng)該明白的是，這里公開的配置和流程實(shí)際上為范例性的，并且這些具體實(shí)施例不認(rèn)為限制，因?yàn)橛性S多可能的變化。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用至多種類型車輛中，例如汽車或卡車。在另一示例中，技術(shù)能夠應(yīng)用至混合動力車輛或僅燃燒發(fā)動機(jī)車輛。此外，該技術(shù)能夠應(yīng)用至固定發(fā)動機(jī)中。本發(fā)明主題包括所有多種系統(tǒng)和配置以及本文公開的其他特征、功能和/或特性的新穎和非顯而易見的組合和次組合。本申請的權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和次組合。這些權(quán)利要求可引用“一個”元素或“第一”元素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)該理解為包括一個或多個這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或多個這種元素。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和次組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個或關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求得到主張。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，也被認(rèn)為包括在本發(fā)明主題內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射汽缸，包含包括帶有擱架的噴射器孔的汽缸蓋；位于所述噴射器孔內(nèi)的高壓直接噴射器；及設(shè)置于所述噴射器和所述擱架之間的彈性襯墊，所述噴射器穿過所述襯墊的中央通孔設(shè)置，所述襯墊形成帶有多個波紋的錐形壁。
2.如權(quán)利要求1所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述彈性襯墊可在非壓縮狀態(tài)和壓縮狀態(tài)之間移動。
3.如權(quán)利要求1所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述彈性襯墊具有在所述錐形壁的第一邊緣處的第一直徑和在所述錐形壁的第二邊緣處的第二直徑，所述第一直徑大于所述第二直徑，所述第一邊緣鄰近所述高壓直接噴射器，所述第二邊緣鄰近所述擱架。
4.如權(quán)利要求1所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述多個波紋包括多個波峰和多個波谷，所述多個波峰離開所述中央通孔的中心徑向向外延伸，所述多個波谷朝向所述中央通孔的中心徑向內(nèi)延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述多個波紋為傾斜的，這樣所述多個波峰和所述多個波谷基本上為平坦的，所述多個波峰和所述多個波谷的每個相鄰的波峰和波谷經(jīng)由連接壁接合。
6.如權(quán)利要求5所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述連接壁以基本相同的角度交匯每個所述相鄰的波峰和所述波谷，所述角度形成在所述波峰的內(nèi)側(cè)和所述連接壁之間以及所述波谷的外側(cè)和所述連接壁之間。
7.如權(quán)利要求6所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述角度在所述非壓縮狀態(tài)下具有第一大小，并且所述角度在所述壓縮狀態(tài)下具有第二大小，所述第二大小大于所述第一大小。
8.如權(quán)利要求4所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述多個波谷在所述錐形壁的內(nèi)表面上鄰接所述噴射器的表面。
9.如權(quán)利要求1所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述多個波紋具有基本相同的振幅。
10.如權(quán)利要求9所述的直接燃料噴射汽缸，其特征在于，所述多個波紋具有在所述非壓縮狀態(tài)下的第一振幅，和在所述壓縮狀態(tài)下的第二振幅，所述第一振幅大于所述第二振幅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)動機(jī)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(nèi)的高壓直接噴射器；及設(shè)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(shè)置，襯墊形成帶有多個波紋的錐形壁。在車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，通過吸收來自直接噴射器的高頻能量使得彈性襯墊發(fā)生徑向位移的彈性變形。彈性襯墊的彈性變形可減小由直接噴射器與汽缸蓋的沖擊導(dǎo)致的噪聲。
文檔編號F02M61/14GK102400826SQ201110265530
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者G·小德羅斯, P·伯羅斯特羅姆, P·曾, S·雷特, V·P·索菲里努 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司