專利名稱：用于阻尼液體管路中液體壓力脈動的扁管壓力脈動阻尼器的制作方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及權利要求1和6所述類型的一種用于阻尼液體管路中液體壓力脈動的扁管壓力脈動阻尼器以及一種供應燃料管路。
由EP0235394A1公開了一個這種扁管壓力脈動阻尼器和一個這種供應燃料管路。該公知的扁管壓力脈動阻尼器被集裝在一個內燃機的供應燃料管路中。供應燃料管路在其縱向上由一個彈性薄膜分成一個上部的充氣腔和一個下部的導送燃料腔。該扁管壓力脈動阻尼器在此由該上部的充氣腔和該彈性的、不透燃料的薄膜構成。該薄膜吸收由噴油閥開關脈沖以及噴油泵輸送脈沖在下部的導送燃料腔中形成的壓力沖擊，這是由于薄膜彈性變形并且由此將壓力脈動傳遞到上部充氣腔中氣墊上的緣故。通過薄膜的彈性變形以及由此產(chǎn)生的上部充氣腔中氣墊的壓縮，使得脈動能量喪失，由此阻尼了在下部的導送燃料腔中的壓力脈動。
該薄膜被夾緊在供應燃料管路的一個上部的及下部的管路壁件之間，其中，該上部的管路壁件邊緣由下部的管路壁件邊緣搭接。另外為了密封，在上部及下部的管路壁件之間安置了一個O型密封圈。
公知的扁管壓力脈動阻尼器的缺點是，在有高的壓力沖擊時、它例如特別是在密封性檢驗時會出現(xiàn)，該上部的充氣腔會萎陷。由于能夠擺動的薄膜通過摩擦被固定在該上部及下部的管路壁之間，由此，在高負荷時它會由其座中滑出。而維修是耗費的，這是由于必須將相應的供應燃料管路拆開、裝入一個新的薄膜的緣故。
此外，能夠擺動的薄膜的壁厚必須與扁管壓力脈動阻尼器被安置處的相應壓力范圍匹配，這樣，必須制造多個不同的扁管壓力脈動阻尼器，與此相應，加工費用高。
本發(fā)明的優(yōu)點與上述相比，用于阻尼液體壓力脈動的本發(fā)明扁管壓力脈動阻尼器的優(yōu)點是，通過腔中不可壓縮液體的份額阻止萎陷、也包括在大的壓力沖擊下的萎陷。因為本發(fā)明扁管壓力脈動阻尼器的振動和阻尼特性可以與腔中液體量有關地被預調節(jié)，因此沒有必要制造帶有不同腔壁厚的多個阻尼器。而該扁管壓力脈動阻尼器本身可以被通用于不同的壓力范圍。而且，在適合用于扁管壓力脈動阻尼器的壁厚中，可以選擇那些最有利于加工的。
另外的優(yōu)點是，本發(fā)明的扁管壓力脈動阻尼器具有高的安全系數(shù)，這樣，它也可以無損害地經(jīng)受住密封性檢驗，在這種檢驗中，檢驗壓力達到通常運行壓力的2倍。
借助從屬權利要求中的措施可以進一步有利地構造和改進權利要求1中給出的扁管壓力脈動阻尼器。
本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的進一步構造是，腔的一部分最好是填充油，并且另一部分充注氣態(tài)介質、最好是環(huán)境壓力下的空氣。由于空氣的高體積彈性，一方面可通過該腔獲得好的阻尼效果；另一方面油具有很小的可壓縮性，由此，在超過彈性儲備(Elastizitaetsreserven)時具有防止腔萎陷的高可靠性。
該扁管壓力脈動阻尼器配置的優(yōu)點是，即使在出現(xiàn)意外的不密封時也不會有液體由液體管路中流出。
附圖在附圖中示出了本發(fā)明的實施例，并且在下面的說明中進一步說明。其中，

圖1是帶有本發(fā)明優(yōu)選實施形式的扁管壓力脈動阻尼器的供應燃料裝置示意圖；圖2是圖1中扁管壓力脈動阻尼器的側視剖視圖；圖3是圖2中扁管壓力脈動阻尼器的前視橫截面圖；圖4是圖2和圖3中扁管壓力脈動阻尼器相應于外部壓力的體積變化曲線圖。
實施例的說明提出了一種用于阻尼液體管路中液體壓力脈動、特別是機動車供應燃料管路中燃料壓力脈動的扁管壓力脈動阻尼器1。
圖1中簡化、示意性示出了一個燃料供應裝置2，其中，燃料由一個油箱4被輸送給未示出的內燃機的一個管狀燃料分配器6。在油箱4中安置了帶有一個燃料泵10的一個油箱內裝組件8。在燃料泵10和燃料分配器6之間安置了一個燃料過濾器12。在燃料分配器6中以公知的方式將燃料分配給噴油閥14。燃料的輸送在燃料分配器6的一個端側進行，而在另一端側，沒有被噴射的燃料被經(jīng)過一個壓力調節(jié)器16回輸?shù)接拖?。另外，燃料供應裝置2也可以被構造為無回流的，其中，在這種情況下，壓力調節(jié)器16被安置在油箱內裝組件8中，并且環(huán)境壓力被用作參考壓力。
在燃料分配器6內作為扁管18構造了本發(fā)明扁管壓力脈動阻尼器1，并且例如水平安置，其中，扁管18的兩個端部20被逐漸收縮地封閉并且通過固定在燃料分配器6端側上的夾子22環(huán)握，這樣，扁管壓力脈動阻尼器1相對于燃料分配器6的內壁具有徑向和軸向間距地被固定，并且基本上完全由燃料包圍。
根據(jù)圖2中放大示出的圖1中的部分，扁管18例如由鋼板制成，具有基本上為橢圓的橫截面。該橫截面的形狀也可以是圓的、角形或其他形狀。作為例子的該扁管18的特征參數(shù)是長度L，高度D，寬度B以及壁厚a；例如L=285mm,D=5.15mm,B=14.5mm,a=0.2mm。扁管18的端部20是封閉的，并且例如沿縱向逐漸收縮，由此構成了一個封閉的腔24。腔24橫截面的高度和寬度最好是小于其長度。
由于壁厚很小，當由噴油閥14的控制脈沖在燃料分配器6中產(chǎn)生的燃料壓力脈動從外部作用于腔壁26上時，它能夠以柔性方式變形。振蕩能量在此被從系統(tǒng)中抽走，由此獲得所希望的燃料壓力脈動的阻尼。由于腔24特別是長形形狀，在壓力作用下變形主要在徑向方向。
根據(jù)扁管壓力脈動阻尼器的優(yōu)選實施形式，腔壁26是一體的并且到處都具有相同的壁厚。作為一種方案，也可以是僅僅腔壁26的部分可彈性變形，而其他部分在一定程度上是剛性的，它可以例如通過不同的段使用不同的壁厚或者不同的段使用不同的材料來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，在腔24中充注一種氣態(tài)介質、最好是空氣28，一種液態(tài)介質、最好是油30，以使得在大的壓力沖擊時腔24不會萎陷。腔24的材料(彈性模量)和幾何形狀以及填充空氣28和油30的填充度，在此被這樣確定大小，即，在壓力達到2倍的運行壓力時只發(fā)生純彈性變形，而無塑性變形。油的填充度最好達到88％至92％，即，腔體積的88％至92％由油30填充，其余的體積最好由處于周圍壓力下的空氣28填充。另外，腔24也可以由處于周圍壓力下或處于另一種壓力下的另一種氣體以及由其他液態(tài)介質填充。
圖4示出了本發(fā)明扁管壓力脈動阻尼器1隨外部壓力變化的體積變化dV實驗測定值，其中，扁管的長度L=285mm，高度D=5.15mm，寬度B=14.5mm，壁厚a=0.2mm；不同的曲線具有不同的油填充度。由此得出，在僅填充空氣時(油0％，內壓p0=1巴(bar))，隨著外壓增大，腔24的體積變化dV按照設想近似直線變化，進一步增大外壓，腔壁26會塑性變形并且最終萎陷，由于繪圖比例的原因，這在曲線圖中未示出。與此相比，當油填充度為97％時，腔結構在外壓為100至500kPa范圍內撓性相對很小，而在更高的外壓下，幾乎不再進一步變形，如該大大減緩的曲線所示。這種腔24由于不可壓縮液體的高份額而是非常剛性的，而阻尼作用相對小。
如由圖4進一步看出，在填充度為88％至95％時獲得較輕減緩的曲線，在低壓時體積變化dV近似為線性，在更高的壓力下體積變化僅少量增加。則近似存在一個多變過程，即，pVn=常數(shù)，其中，p為壓力，V為體積，n為多變指數(shù)。最好一個上述尺寸的腔24的油30填充度位于88％至92％之間。在該范圍內出現(xiàn)所希望的體積變化特性，其中，在低壓時由于具有足夠的彈性而獲得好的阻尼作用，并且在更高的壓力時由于剛性增加，同時也保護腔24免于萎陷和塑性變形。油30填充度的界限值(在該界限值下仍可以獲得腔24的所希望的體積變化特性)此外取決于腔24的材料和形狀剛性(Material-und Formsteifigkeit)以及氣態(tài)和液態(tài)介質的種類，而以上所給出的界限值僅涉及該優(yōu)選的實施形式。
因此在給定材料和形狀剛性時，腔24的彈性及阻尼特性能夠以簡單方式與氣態(tài)和液態(tài)介質的類型以及它們的填充度有關地適應于燃料分配器6中當時存在的壓力波動。
本發(fā)明扁管壓力脈動阻尼器不局限于用于輸送燃料的管路中，而是可以用于任何液體管路中阻尼壓力波動。在圖1的實施例中描述了扁管壓力脈動阻尼器1在一個混合壓縮、強迫點火內燃機噴油裝置中的應用。
權利要求
1.用于阻尼液體管路中液體壓力脈動、尤其是機動車燃料供應管路(6)中燃料壓力脈動的扁管壓力脈動阻尼器(1)，具有至少一個腔(24)，該腔腔壁(26)的至少一部分與所述液體處于作用連接并且由于該液體壓力脈動作用可彈性變形，其特征是，腔(24)的一部分由一種液體(30)填充。
2.按照權利要求1所述的扁管壓力脈動阻尼器，其特征是，該腔(24)完全由該液體包圍，并且作為至少部分為薄壁的扁管(18)構成，其橫截面小于其縱向長度，并且其端部(20)是封閉的。
3.按照權利要求1或2所述的扁管壓力脈動阻尼器，其特征是，腔(24)的一部分最好是用油(30)填充，而腔(24)的另一部分用一種氣態(tài)介質、最好是用處于環(huán)境壓力下的空氣(28)填充。
4.按照前述權利要求之一的扁管壓力脈動阻尼器，其特征是，最好是該腔(24)體積的88％至92％用油(30)填充。
5.按照前述權利要求之一的扁管壓力脈動阻尼器，其特征是，扁管(18)由鋼板構成。
6.燃料供應管路(6)，包含有至少一個權利要求1至5之一所述的扁管壓力脈動阻尼器(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于阻尼液體管路中液體壓力脈動、尤其是機動車燃料供應管路中燃料壓力脈動的扁管壓力脈動阻尼器,具有至少一個腔(24),該腔腔壁(26)的至少一部分與所述液體處于作用連接并且由于該液體壓力脈動作用可彈性變形,按照本發(fā)明,腔(24)的一部分由一種液體填充。
文檔編號F02M55/04GK1288504SQ99802169
公開日2001年3月21日 申請日期1999年5月26日 優(yōu)先權日1998年11月26日
發(fā)明者沃爾夫岡·比澤 申請人:羅伯特·博施有限公司