СКОШЕННЫЙ ДЕМПФЕР ДЛЯ ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Российский патент 2015 года по МПК F02M61/14 

Настоящая заявка относится к скошенному изолятору для уменьшения шума, вызванного взаимодействием между наконечником инжектора прямого впрыска и головкой цилиндра в двигателе транспортного средства с прямым впрыском топлива.

Уровень техники

Транспортные средства с двигателями с прямым впрыском топлива обычно содержат распределитель для доставки топлива, находящегося под давлением, к нескольким инжекторам, каждый из которых соединен с головкой цилиндра для прямого впрыска топлива в цилиндр двигателя. Из-за высокого рабочего давления топлива и прямого присоединения инжекторов к головкам цилиндра может возникать нежелательный вибрационный шум при работе транспортного средства на холостом ходу. Энергия высокочастотных волн может передаваться от инжектора к головке цилиндра. Точнее, «тикающий» шум может появляться из-за энергии высокочастотных волн, вызванной взаимодействием между арматурой электромагнитного клапана и стопором при открытии инжектора и между иглой и гнездом при закрытии инжектора. Потребитель также может слышать этот шум при холостом ходе двигателя, и он также создает небольшой фоновый шум.

В одном варианте, описанном в патентной заявке США US 2009/0071445, демпфер располагается между конической областью клапана впрыска и головкой цилиндра. Демпфер имеет коническую форму и центральное сквозное отверстие, где размещается инжектор. Верхняя часть демпфера содержит подъем, такой как кольцеобразный фланец, который соприкасается с инжектором. Диаметр демпфера меньше диаметра головки цилиндра, так что имеется первый зазор между опорным элементом и головкой цилиндра. Имеется второй зазор между нижней частью опорного элемента и инжектором, ниже линии контакта/соприкосновения инжектора с кольцеобразным фланцем. Воздействие, направленное от инжектора, может сгибать верхнюю часть демпфера наружу, создавая радиальное смещение в первый зазор, для того чтобы погасить часть взаимодействия. Таким образом, при эксплуатации транспортного средства периодические импульсы инжектора передаются головке цилиндра с затуханием.

Авторы данного изобретения признают наличие потенциальных проблем при использовании подобной конструкции демпфера. В качестве одного примера внешняя стенка верхней части ранее описанного демпфера может сталкиваться с внутренней стенкой головки цилиндра на определенной линии касания при радиальном смещении. В случаях, когда головка цилиндра состоит из алюминия, стальной демпфер со временем может повредить внутреннюю стенку головки цилиндра. В другом примере большая часть упругой деформации ранее описанного демпфера может гаситься соединением между верхней частью и нижней частью. В данном примере соединение со временем может ослабевать и, как результат, деформироваться или приходить в негодность.

Раскрытие изобретения

Таким образом, некоторые из вышеприведенных проблем по меньшей мере частично решаются использованием цилиндра двигателя с прямым впрыском топлива, состоящего из головки цилиндра, содержащей отверстие инжектора с уступом; инжектора прямого впрыска высокого давления, расположенного в отверстии инжектора; и пружинной шайбы, расположенной между инжектором прямого впрыска высокого давления и уступом, причем инжектор прямого впрыска высокого давления установлен в центральное сквозное отверстие пружинной шайбы, а пружинная шайба образует коническую стенку, на поверхности которой имеются несколько волнообразных рифлений.

В данном примере пружинная шайба содержит последовательность регулярных выступов волнообразного рифления, и впадины волнообразного рифления, обращенные внутрь относительно выступов, соприкасаются с инжектором в несжатом состоянии. Для того чтобы погасить взаимодействие между инжектором и головкой цилиндра, каждая неровность может упруго деформироваться из несжатого состояния в сжатое состояние. Вследствие этого упругая деформация распределяется на большей площади поверхности, чем аналогичная площадь в ранее описанном демпфере. В сжатом состоянии обращенные наружу выступы волнообразного рифления могут соприкасаться с головкой цилиндра. Взаимодействие между пружинной шайбой и стенкой головки цилиндра распределяется на большей площади поверхности и может уменьшить повреждение внутренней стенки головки цилиндра. Кроме этого, конус может упруго деформироваться под воздействием окружного напряжения. По существу, угол пересечения внутренней стороны пружинной шайбы и уступа в отверстии инжектора имеет первое значение величины в несжатом состоянии и второе значение величины в сжатом состоянии. В данном примере первое значение величины меньше второго значения величины.

В одном конкретном примере пружинная шайба содержит коническую стенку, окружающую центральное сквозное отверстие, данная коническая стенка содержит несколько регулярных волнообразных рифлений. В данном примере поверхности волнообразных рифлений являются скошенными, так что выступ и впадина являются по существу плоскими. Выступы и впадины соединены посредством соединительных стенок. Соединительные стенки пересекают каждый выступ и впадину под равным углом, и данный угол в сжатом состоянии может быть больше, чем в несжатом состоянии. По существу, при эксплуатации топливной системы прямого впрыска, упругая деформация погашается демпфером на каждой линии пересечения между наклонными плоскими частями и каждым выступом и впадиной. Кроме этого, конус может погашать взаимодействие посредством окружного напряжения.

Вместе данные особенности обеспечивают пружинную шайбу, распределяющую упругую деформацию на большей площади поверхности, и, следовательно, пружинная шайба может обладать увеличенной прочностью. Кроме того, взаимодействие между пружинной шайбой и поверхностью головки цилиндра распределяется на большей площади поверхности и, следовательно, пружинная шайба со временем может ограничить повреждение поверхности головки цилиндра.

Следует понимать, что краткое описание приведено выше для ознакомления в упрощенной форме с набором идей, которые будут подробно описаны в дальнейшем. Данное описание не предназначено для определения ключевых или существенных признаков объекта данной заявки, объем которой определяется исключительно пунктами формулы изобретения, которые следуют за подробным описанием. Более того, объект данной заявки не ограничивается применениями, которые устраняют недостатки, указанные выше или в любой части данного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает пример варианта осуществления топливного цилиндра с прямым впрыском.

Фиг.2 представляет собой подробное изображение инжектора по Фиг.1 и пружинной шайбы.

Фиг.3 представляет собой подробное изображение пружинной шайбы по Фиг.2 в несжатом состоянии.

Фиг.4 представляет собой подробное изображение пружинной шайбы по Фиг.2 и 3 в сжатом состоянии.

Осуществление изобретения

Следующее описание относится к топливному цилиндру с прямым впрыском для двигателя транспортного средства, такого как бензиновый двигатель с прямым впрыском. Фиг.1 изображает пример варианта осуществления топливного цилиндра с прямым впрыском. В топливном цилиндре с прямым впрыском расположена часть инжектора, присоединенного к топливному распределителю, и головка цилиндра для доставки топлива под давлением от топливного распределителя в цилиндр. Инжектор расположен, по меньшей мере частично, в отверстии инжектора внутри головки цилиндра. Топливо может перемещаться через впускное отверстие инжектора, присоединенного к топливному распределителю, и через сопло инжектора в камеру сгорания, где топливо может сжигаться для обеспечения двигателя энергией.

Фиг.2 представляет собой подробное изображение инжектора и отверстия инжектора по Фиг.1. Инжектор содержит цилиндрический привод, цилиндрический внешний корпус и цилиндрическое сопло. Цилиндрический внешний корпус имеет больший диаметр, чем цилиндрический привод, создавая верхний буртик инжектора. Цилиндрический привод может иметь больший диаметр, чем цилиндрическое сопло, создавая нижний буртик инжектора. Нижний буртик инжектора может иметь в целом коническую часть, которая располагается между лицевой частью буртика инжектора и основным корпусом привода. Отверстие инжектора может содержать верхний уступ и нижний уступ, форма и расположение которых совпадают с формой и расположением буртика инжектора. В целом коническая часть буртика инжектора может быть пригнана к в целом конической стенке уступа головки цилиндра. Таким образом, расположение буртика инжектора и уступа головки цилиндра является границей между приводной частью и головкой цилиндра. На данной границе инжектор может передавать энергию высокочастотных волн головке цилиндра и создавать шум. Для уменьшения производимого шума на границе может быть предоставлен демпфер.

Примером варианта осуществления демпфера является пружинная шайба, расположение которой показано на Фиг.2. Пружинная шайба может иметь в целом коническую форму, обладая большим диаметром с верхней стороны и меньшим диаметром с нижней стороны. Пружинная шайба может располагаться между конической частью буртика инжектора и конической стенкой отверстия инжектора. В данном варианте осуществления пружинная шайба является конической рифленой шайбой. Коническая рифленая шайба содержит коническую стенку, окружающую центральное сквозное отверстие, в котором может располагаться сопло инжектора. Верхний край и внутренняя стенка конической рифленой шайбы могут соприкасаться с конической частью буртика инжектора, в то время как нижняя сторона конической рифленой шайбы может соприкасаться с нижним уступом головки цилиндра. Коническая шайба может радиально расширяться при воздействии на нее направленной вниз силы от инжектора при впрыске топлива. Окружное напряжение может изгибать конус наружу, в то время как волнообразные рифления поглощают упругую деформацию. Коническая рифленая шайба может поддерживать зазор между инжектором и головкой цилиндра. Таким образом, коническая шайба может предотвращать прямой контакт между буртиком инжектора и уступом головки цилиндра и может снизить передачу энергии высокочастотных волн и образование нежелательного шума.

Как изображено на Фиг.3 и 4, в данном примере варианта осуществления коническая шайба содержит волнообразные рифления с по существу равной длиной и амплитудой в конической стенке. В одном варианте осуществления волнообразные рифления содержат несколько выступов, которые могут быть направлены по оси к центру центрального сквозного отверстия, и несколько впадин, которые могут быть направлены по оси от центра центрального сквозного отверстия. В данном примере верхний край конической рифленой шайбы соприкасается с конической частью инжектора на каждом выступе, и нижний край рифленой шайбы соприкасается с уступом головки цилиндра.

Кроме этого, в варианте осуществления по Фиг.3 и 4 коническая рифленая шайба является скошенной, так что выступы и впадины являются по существу плоскими и соединены соединительными стенками. Подобная структура демпфера может иметь преимущество в том, что упругая деформация рифленой шайбы может поглощаться на пересечении каждой соединительной стенки с каждым выступом и впадиной, что увеличивает прочность демпфера. Кроме того, демпфер может поглощать упругую деформацию окружным напряжением конуса. В качестве примера и для того чтобы продемонстрировать упругую деформацию конической рифленой шайбы, коническая рифленая шайба изображена в несжатом состоянии на Фиг.3 и в сжатом состоянии на Фиг.4. Более того, в сжатом состоянии, взаимодействие между рифленой шайбой и внутренней стенкой головки цилиндра может распределяться на большей площади поверхности и уменьшать повреждение внутренней стенки головки цилиндра. Все фигуры изображены в приблизительном масштабе.

Фиг.1 изображает двигатель 10, включая поперечное сечение блока цилиндров 12 и головки цилиндра 14. Камера сгорания 18 образована в полости блока цилиндров 12 и закрыта с одной стороны головкой цилиндра 14. Головка цилиндра 14 герметично установлена на блоке цилиндров 12. В данном примере варианта осуществления головка цилиндра 14 установлена с помощью двух болтов 16. В других вариантах осуществления головка цилиндра 14 может устанавливаться с помощью иных средств или может быть создана как единое целое с блоком цилиндров 12.

Нагнетательный канал 20 и продувочный канал 24 соединены с камерой сгорания 18 и могут подводить свежий воздух и смазочное масло в камеру сгорания 18. Также, выпускной канал 22 соединен с камерой сгорания 18 для отвода через него выхлопного газа. Выпускной канал 22 расположен сбоку камеры сгорания 18, напротив нагнетательного канала 20, а продувочный канал 24 расположен между ними.

Открытие и закрытие нагнетательного канала 20, продувочного канала 24 и выпускного канала 22 регулируется возвратно-поступательным движением поршня 26. Когда поршень 26 движется вверх, каналы закрыты. Когда поршень 26 движется вниз, каналы открыты. Поршень 26 приводит в движение коленчатый вал (не изображен). Кроме того, поршень 26 образует нижнюю часть камеры сгорания 18.

Свеча зажигания 28 по меньшей мере частично расположена в отверстии 30 для свечи зажигания внутри головки цилиндра 14. Отверстие 30 для свечи зажигания расположено сбоку камеры сгорания 18, вблизи от выпускного канала 22. Отверстие 30 для свечи зажигания проходит под углом через головку цилиндра 14, а электрод 34 свечи зажигания 28 расположен в камере сгорания 18. Свеча зажигания 28 может воспламенять факел топлива так, что топливо может сгорать в камере сгорания 18. Соответственно, инжектор 32 расположен вблизи свечи зажигания 28.

Инжектор 32 является компонентом топливной системы высокого давления. Топливная система высокого давления может, кроме прочего, содержать всасывающий насос (не изображен), насос высокого давления (не изображен) и топливный распределитель (не изображен). Всасывающий насос может качать топливо из подачи топлива (не изображена), и в топливе может создаваться избыточное давление с помощью насоса высокого давления. Топливо может подаваться в инжектор по топливному распределителю, присоединенному к выпускному отверстию топливного насоса высокого давления.

Инжектор 32 расположен, по меньшей мере частично, в отверстии 36 инжектора. Отверстие 36 инжектора содержит нижний уступ 44, который может располагаться впритык с нижним буртиком 42 инжектора 32. Кроме того, отверстие 36 инжектора содержит верхний уступ 40, который может располагаться впритык с верхним буртиком 38 инжектора. Обе эти границы могут обеспечивать несущую поверхность, так что инжектор 32 не может перемещаться дальше в камеру сгорания 18. При эксплуатации двигателя 10 топливо, находящееся под давлением, поступает в инжектор 32 из топливного распределителя (не изображен). Поток топлива под высоким давлением может вызвать взаимодействие между инжектором и головкой цилиндра в месте касания нижнего уступа 44 и нижнего буртика 42 и верхнего уступа 40 и верхнего буртика 38. Образование шума можно ослабить, включив в конструкцию отверстия 36 инжектора демпфер, такой как коническая рифленая шайба. Пример варианта осуществления конической рифленой шайбы 104 изображен на Фиг.2 и 3. Следует принимать во внимание то, что конструкция топливного цилиндра может содержать больше или меньше компонентов в различных конфигурациях, не выходя за пределы объема настоящей заявки.

Фиг.2 подробно изображает инжектор 32 и частичное поперечное сечение головки цилиндра 14, которая содержит отверстие 36 инжектора из примера варианта осуществления по Фиг.1. На данном изображении инжектор содержит основной корпус, который является приводом 108, внешний корпус 106, окружающий часть привода 108, сопло 112 и наконечник 126, при этом все они имеют цилиндрическую форму. Коническая часть 110 расположена между приводом 108 и соплом 112.

Внешний корпус 106 имеет диаметр D1, привод 108 и верхняя лицевая поверхность 116 конической части 110 имеют диаметр D2, нижняя лицевая поверхность 118 конической части 110 имеет диаметр D3, и сопло 112 имеет диаметр D4. Диаметр D2 больше диаметра D3, так что между приводом 108 и нижней лицевой поверхностью конической части 110 образуется наклонная стенка 114 конической части 110. Диаметр D3 больше диаметра D4, так что между соплом 112 и нижней лицевой поверхностью 118 конической части 110 образуется нижний буртик 42. Таким образом, радиальная длина А нижнего буртика 42 равна разнице диаметра D3 и диаметра D4.

Как указано выше, внешний корпус 106 привода 108 имеет диаметр D1. Диаметр D1 больше диаметра D2, и на границе внешнего корпуса 106 с основным корпусом привода 108 образован верхний буртик 38. Таким образом, радиальная длина В верхнего буртика 38 равна разнице диаметра D1 и диаметра D2.

Форма и размер отверстия 36 инжектора совпадает с формой и размером инжектора 32. По существу, отверстие 36 инжектора имеет в целом ступенчатую конфигурацию. Внешний корпус 106 может вставляться в верхнюю часть 120, которая является самой широкой частью отверстия 36 инжектора. Верхняя часть 120 по существу имеет диаметр D1. Часть привода 108, не скрытая внешним корпусом 106, может вставляться в среднюю часть 122 отверстия 36 инжектора. Средняя часть 122 по существу имеет диаметр D2. Как описано выше, диаметр D2 меньше диаметра D1, так что на пересечении верхней части 120 и средней части 122 образован верхний уступ 40. Таким образом, верхний уступ 40 по существу имеет расстояние по радиусу В, которое равно разнице диаметра D1 и диаметра D2. Сопло 112 может вставляться в нижнюю часть 124, которая является самой узкой частью отверстия 36 инжектора. Нижняя часть 124 по существу имеет диаметр D4.

Средняя часть 122 включает наклонную стенку 128, расположенную вблизи нижней части 124. Коническая часть 110 инжектора 32 может вставляться в среднюю часть 122 на месте наклонной стенки 128. Нижняя сторона средней части 122, у нижнего уступа 44, имеет диаметр D5. Диаметр D5 меньше диаметра D2 и больше диаметра D4. Таким образом, ширина средней части 122 сужается в месте наклонной стенки 128, и на пересечении средней части 122 и нижней части 124 образован нижний уступ 44. Нижний уступ 44 имеет расстояние по радиусу D, которое равно разнице диаметра D5 и диаметра D2.

Коническая рифленая шайба 130 расположена между конической частью 110 инжектора 32 и наклонной стенкой 128 отверстия 36 инжектора. Коническая рифленая шайба 130 может быть изготовлена из стали или другого желаемого металлического материала. Кроме этого, в некоторых вариантах осуществления, коническая рифленая шайба может быть изготовлена из пластика. Верхний край 234 (изображен на Фиг.3) конической рифленой шайбы 130 соприкасается с конической частью 110. Нижний край 232 (изображен на Фиг.3) конической рифленой шайбы 130 соприкасается с нижним уступом 44. Инжектор 32 расположен в центральном сквозном отверстии 200 (изображено на Фиг.3) конической рифленой шайбы 130.

Коническая рифленая шайба 130 изображена в несжатом состоянии на Фиг.3. Верхний край 234 имеет диаметр D9_a и нижний край 232 имеет диаметр D10_a. Диаметр D9_a больше диаметра D₃ и меньше диаметра D₂. Таким образом, коническая часть 110 лишь частично расположена внутри центрального сквозного отверстия 200 конической рифленой шайбы 130, как изображено на Фиг.2. Зазор 140 имеет высоту Е и расположен между нижней стенкой 116 привода и нижним уступом 44. В настоящем варианте осуществления зазор 142 также имеет высоту Е и расположен между нижней стенкой внешнего корпуса 106 и верхним уступом 40. В альтернативных вариантах осуществления зазор 142 может составлять расстояние, не равное высоте Е. В дополнительных альтернативных вариантах осуществления внешний корпус инжектора и верхняя часть отверстия инжектора могут быть удалены из конструкции, и, таким образом, могут быть удалены верхний буртик, верхний уступ и зазор между ними.

Как изображено на Фиг.3, коническая рифленая шайба 130 содержит несколько выступов, таких как выступ 230, которые направлены радиально от центра центрального сквозного отверстия 200. Коническая рифленая шайба 130 также содержит несколько впадин, таких как впадина 220, которые направлены к центру центрального сквозного отверстия 200. В настоящем варианте осуществления коническая рифленая шайба 130 имеет скошенную конфигурацию, и, таким образом, выступы и впадины, такие как выступ 230 и впадина 220, являются по существу плоскими. В альтернативных вариантах осуществления коническая рифленая шайба может содержать округлые рифленые рифления.

Каждые из прилегающих выступов и впадин соединены соединительной стенкой, такой как соединительная стенка 240. Соединительная стенка 240 расположена между прилегающими концами выступа 230 и впадины 220 и пересекает каждый выступ 230 и впадину 220 под углом α₁. В альтернативных вариантах осуществления угол пересечения между выступом и соединительной стенкой может отличаться от угла пересечения между соединительной стенкой и впадиной.

В настоящем варианте осуществления выступ 230 и впадина 220 имеют ширину G (соотношение 1:1), а соединительная стенка 240 имеет ширину Н. Ширина Н примерно в два раза больше ширины G (соотношение 2:1). В альтернативных вариантах осуществления соотношение между значениями ширины выступов и впадин может различаться. Кроме этого, может различаться соотношение между выступами и (или) впадинами и соединительными стенками. Например, впадины могут иметь ширину, примерно равную половине ширины выступов (соотношение 2:1), а наклонные стенки иметь равную ширину с выступами (соотношение 1:1).

Рифленое рифление 250 имеет длину K₁ и амплитуду J₁. Длина волны K₁ и амплитуда J₁ зависят от значений ширины выступов и впадин и величины угла α₁. В альтернативных вариантах осуществления, если значения ширины G и Н увеличиваются и (или) если угол α₁ увеличивается, то длина волны K₁ может увеличиваться. В других альтернативных вариантах осуществления, если значения ширины G и Н уменьшаются и (или) если угол α₁ уменьшается, то общая длина волны K₁ может уменьшаться. Кроме этого, если ширина Н увеличивается и (или) угол α₁ уменьшается, то амплитуда J₁ может увеличиваться. Более того, если ширина Н уменьшается и (или) угол α₁ увеличивается, то амплитуда J₁ может уменьшаться.

Как изображено на Фиг.3, коническая рифленая шайба 130 имеет постоянную толщину - толщину М. Толщина М примерно равна трети ширины G. В альтернативных вариантах осуществления толщина М может варьироваться в зависимости от требуемого сопротивления/упругости конической рифленой шайбы. Кроме этого, толщина конической рифленой шайбы может различаться в разных местах конической рифленой шайбы. Например, впадины и выступы могут иметь большую толщину, чем соединительные стенки.

Каждый из выступов, впадин и соединительных стенок имеет длину L. Коническая рифленая шайба 130 имеет общую высоту N₁. Общая высота N₁ зависит от длины L и значения величины угла пересечения, угла β₁. По существу, угол β₁ включает угол между нижним краем 232 и нижним уступом 44. В альтернативных вариантах осуществления, если длина L увеличивается и (или) если угол β₁ уменьшается, то общая высота N₁ может увеличиваться. В других альтернативных вариантах осуществления, если длина L уменьшается и (или) если угол β₁ увеличивается, то общая высота N₁ может уменьшаться.

При эксплуатации транспортного средства топливо под высоким давлением может впрыскиваться через инжектор в камеру сгорания. Энергия высокочастотных волн может вырабатываться в результате процесса прямого впрыска и вызывать передачу инжектором энергии высокочастотных волн. В варианте осуществления, где инжектор прямого впрыска не содержит демпфер, может возникать взаимодействие между приводом инжектора и нижним уступом и (или) верхним уступом отверстия инжектора внутри головки цилиндра. В режиме холостого хода, двигатель производит мало фонового шума, и, таким образом, потребитель может ощущать взаимодействие как нежелательный тикающий шум. В настоящем варианте осуществления, коническая рифленая шайба 130 может ослаблять тикающий шум до желаемого уровня.

Коническая рифленая шайба 130 может ослаблять шум посредством поглощения высокочастотной энергии. Энергия высокочастотных волн может поглощаться окружным напряжением конуса и упругой деформацией волнообразных рифлений, когда коническая рифленая шайба переходит из несжатого состояния в сжатое состояние. В обоих случаях коническая рифленая шайба радиально смещается. С введением окружного напряжения в коническую рифленую шайбу 130 в сжатой конфигурации угол β₁ может увеличиваться, в то время как общая высота N₁ уменьшается. Кроме того, при упругой деформации неровностей, угол α₁ и длина волны K₁ могут увеличиваться, в то время как амплитуда J₁ уменьшается в сжатом состоянии. В сжатом состоянии инжектор 32 в дальнейшем может быть расположен внутри конической рифленой шайбы 130, изображенной в несжатом состоянии на Фиг.2. По существу, величина Е зазора 140 и зазор 142 могут уменьшаться в сжатом состоянии, но зазоры по-прежнему могут сохраняться с тем, чтобы предотвратить соприкосновение инжектора 32 с головкой цилиндра 14.

Пример варианта осуществления конической рифленой шайбы 130 в сжатом состоянии изображен на Фиг.4. Упругая деформация конической рифленой шайбы 130 может быть продемонстрирована путем сравнения на Фиг.3 и 4. В сжатом состоянии скосы стенок конической рифленой шайбы 130 приближаются к плоской конфигурации (нескошенной). В данном примере величина угла α₂ в сжатом состоянии больше величины угла α₁ в несжатом состоянии, и значение величины угла β₂ в сжатом состоянии больше величины угла β₁ в несжатом состоянии. В данном примере значение величины угла 0,2 может приближаться к 180°.

Кроме этого, общая высота N₂ конической рифленой шайбы в сжатой конфигурации меньше общей высоты N₁ конической рифленой шайбы в несжатой конфигурации. Подобным образом, амплитуда J₂ конической рифленой шайбы в сжатом состоянии меньше амплитуды J₁ конической рифленой шайбы в несжатом состоянии. Более того, длина волны К₂ для примера волны 250 в сжатом состоянии больше длины волны 250 в несжатом состоянии.

Кроме того, каждый из диаметров D9_b и D10_b может увеличиваться до величины, большей диаметров D9_a и D9_b соответственно. Разница между диаметром D9_b и D9_a (ΔD9) может быть результатом радиальной протяженности скошенных неровностей в сжатом состоянии. Разница между диаметром D10_b и D10_a (ΔD10) может быть результатом радиальной протяженности к скошенным неровностям и (или) окружного напряжения, примененного к конусу. Таким образом, в настоящем варианте осуществления ΔD10 может быть больше ΔD9.

В настоящем варианте осуществления, как указано выше и изображено на Фиг.2 и 3, демпфер является конической рифленой шайбой. Коническая рифленая шайба может ослаблять шум, производимый взаимодействием инжектора с головкой цилиндра, посредством окружного напряжения конуса и упругой деформации волнообразных рифлений. В альтернативных вариантах осуществления демпфер может быть конической шайбой без волнообразных рифлений. В данном варианте осуществления демпфер может быть расположен в том же месте, что и коническая рифленая шайба, и ослаблять шум посредством окружного напряжения конуса. В дополнительном варианте осуществления демпфер может быть рифленой шайбой без общей конической формы. В данном дополнительном варианте осуществления рифленая шайба может быть расположена в альтернативном месте, между верхним буртиком инжектора и верхним уступом головки цилиндра. Кроме этого, рифленая шайба может ослаблять шум посредством упругой деформации волнообразных рифлений.

Вышеприведенное описание изображает демпфер для топливного инжектора прямого впрыска, используемого в транспортных средствах. Демпфер является конической рифленой шайбой. Использование конической рифленой шайбы в ослаблении шума при прямом впрыске может иметь преимущество перед ранее описанными демпферами, заключающееся в большей площади поверхности для соприкосновения инжектора и головки цилиндра и большем распределении упругой деформации. Эти особенности конической рифленой шайбы способствуют снижению демпфером повреждений головки цилиндра и увеличению прочности демпфера.

Следует учитывать, что конфигурации, изложенные в настоящем описании, являются примерами и что данные конкретные варианты осуществления не должны толковаться как ограничительные, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеуказанная технология может применяться к различным типам транспортных средств, таким как легковые автомобили или грузовые автомобили. В качестве другого примера технология может применяться к гибридным транспортным средствам или к транспортным средствам, оснащенным лишь двигателями внутреннего сгорания. Кроме этого, технология может применяться к стационарным двигателям. Предмет настоящего описания содержит все новаторские и неочевидные комбинации и субкомбинации различных систем и конфигураций, и другие особенности, функции и (или) свойства, описанные здесь.

Следующие пункты формулы изобретения подробно указывают на конкретные комбинации и субкомбинации, которые считаются новаторскими и неочевидными. Данные пункты формулы изобретения могут ссылаться на «один из» элементов или «первый» элемент или их эквиваленты. Следует понимать, что подобные пункты формулы изобретения содержат объединение одного или нескольких подобных элементов, не требуя и не исключая двух и более подобных элементов. Другие комбинации и субкомбинации описанных особенностей, функций, элементов и (или) свойств могут быть заявлены с помощью поправок к настоящей формуле изобретения или с помощью внесения новых пунктов формулы изобретения в данную или родственную заявку. Подобные пункты формулы изобретения, которые являются более широкими, более узкими, равными или отличными по объему от первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего описания.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств. Предложен цилиндр двигателя с прямым впрыском топлива, содержащий топливный инжектор 32 прямого впрыска, расположенный в отверстии 36 инжектора головки цилиндра 14. Скошенная коническая рифленая шайба расположена между уступом 44 в отверстии 36 инжектора и буртиком 42 инжектора. При эксплуатации транспортного средства скошенная коническая рифленая шайба упруго деформируется, поглощая энергию волн высоких частот от топливного инжектора прямого впрыска. Упругая деформация шайбы уменьшает шум, который может быть вызван взаимодействием между топливным инжектором прямого впрыска и головкой цилиндра. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цилиндр двигателя с прямым впрыском топлива, содержащий:
головку цилиндра, содержащую инжекторное отверстие с уступом;
инжектор прямого впрыска топлива высокого давления, расположенный в инжекторном отверстии; и
пружинную шайбу, расположенную между инжектором и уступом, при этом инжектор расположен внутри центрального сквозного отверстия шайбы, а шайба образует коническую стенку с несколькими волнообразными рифлениями.

2. Цилиндр по п. 1, в котором пружинная шайба может обратимо деформироваться из несжатого состояния в сжатое состояние.

3. Цилиндр по п. 1, в котором пружинная шайба имеет первый диаметр на первом крае конической стенки и второй диаметр на втором крае конической стенки, где первый диаметр больше второго диаметра, первый край находится вблизи инжектора, а второй край находится вблизи уступа.

4. Цилиндр по п. 1, в котором волнообразные рифления содержат несколько выступов и несколько впадин, где выступы направлены радиально наружу от центра центрального сквозного отверстия, а впадины направлены радиально внутрь к центру центрального сквозного отверстия.

5. Цилиндр по п. 4, в котором волнообразные рифления являются скошенными, так что выступы и впадины являются по существу плоскими, причем каждый прилегающий выступ и впадина соединены соединительной стенкой.

6. Цилиндр по п. 5, в котором соединительная стенка пересекает каждый из прилегающих выступов и впадин под по существу равными углами, которые образованы между внутренней стороной выступа и соединительной стенкой и между внешней стороной впадины и соединительной стенкой.

7. Цилиндр по п. 6, в котором величина указанного угла в несжатом состоянии меньше величины угла в сжатом состоянии.

8. Цилиндр по п. 4, в котором впадины расположены впритык к поверхности инжектора на внутренней поверхности конической стенки.

9. Цилиндр по п. 1, в котором волнообразные рифления имеют по существу равную амплитуду.

10. Цилиндр по п. 9, в котором амплитуда волнообразных рифлений в несжатом состоянии больше их амплитуды в сжатом состоянии.