KR20170012045A

KR20170012045A - 내연 엔진용 연료 레일 조립체

Info

Publication number: KR20170012045A
Application number: KR1020160089263A
Authority: KR
Inventors: 쟌도미니코 쎄라; 기셀라 디 도미치오; 안드레아 푸치니
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2036-07-14
Also published as: EP3121433A1; CN113153596B; KR101928140B1; EP3121433B1; CN113153596A; US20170022951A1; CN106438144A; US10167830B2

Abstract

연료 레일 조립체(3)가 개시된다. 이 연료 레일 조립체는 세장형 관형 연료 레일(31)과, 상기 연료 레일(31)을 연료 분사기(7)에 유압적으로 결합시키는 복수의 연료 전달 라인(11)을 포함한다. 각 연료 전달 라인(11)은 분사기 컵(47), 상기 연료 레일(31)과 상기 분사기 컵(47) 사이에 배열된 파이프(41), 및 고정 브래킷(49)을 구비한다. 상기 분사기 컵(47), 상기 파이프(41), 및 상기 고정 브래킷(49)은 개별 부품이다. 상기 고정 브래킷(49)은, 상기 파이프(41)에 인접하고 상기 분사기 컵(47)과 상기 연료 레일(31)로부터 이격된 하나의 부재로 된 부품이다.

Description

내연 엔진용 연료 레일 조립체{FUEL RAIL ASSEMBLY FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연 엔진용 연료 레일 조립체에 관한 것이다.

특히 가솔린 직접 분사 엔진용 연료 레일은 통상적으로 특정 내연 엔진의 엔진 패키징에 따라 설계된다. 통상적으로, 연료 레일의 설계는 특정 엔진에 특정된 것이어서 다른 엔진에는 사용될 수 없다.

본 발명의 목적은 생산 동안 상이한 형상의 엔진에 사용되도록 용이하게 구성가능하고/하거나 특히 비용 효과적인 연료 레일을 제시하는 것이다.

내연 엔진용 연료 레일 조립체가 제시된다.

상기 연료 레일 조립체는 세장형 관형 연료 레일을 포함한다. 상기 세장형 관형 연료 레일은 특히 관형 연료 저장소이다. 바람직하게는, 이 연료 레일은 직선 튜브이다. 상기 연료 레일은 특히 금속 또는 합금으로 만들어진다.

바람직하게는, 연료는 고압 하에서 특히 연료 펌프에 의해 연료 레일에 공급되고, 상기 연료 레일에 저장되어 복수의 연료 분사기에 의해 상기 내연 엔진으로 분배된다. 상기 연료 분사기는 특히 연료를 상기 내연 엔진의 각 연소 챔버에 직접 분사하도록 동작 가능하다.

상기 연료 레일 조립체는, 연료를 내연 엔진으로 분사하도록 동작 가능한 상기 연료 분사기에 상기 연료 레일을 유압적으로 결합시키는 복수의 연료 전달 라인을 구비한다. 각 연료 전달 라인은 상기 연료 레일로부터 분기된다. 각 연료 전달 라인은 특히 하나의 그리고 단 하나의 분사기에만 할당된다.

이하에서, 단 하나의 연료 전달 라인만이 상세히 설명된다. 그러나, 상기 연료 전달 라인들은 바람직하게는 동일한 유형이다. 상기 연료 전달 라인은 상기 관형 연료 레일의 신장 방향을 따라 서로 연속적으로 배열될 수 있다.

각 연료 전달 라인은 상기 연료 분사기 각각의 연료 입구 부분을 수용하는 분사기 컵을 구비한다. 상기 분사기 컵은 특히 리세스를 포함하고 이 리세스 안으로 상기 연료 입구 부분이 시프트되어 상기 분사기 컵과 상기 연료 입구 부분이 유압적으로 결합된다.

각 연료 전달 라인은, 상기 연료 레일과 상기 분사기 컵 사이에 배열되고 상기 분사기 컵을 상기 연료 레일에 유압적으로 결합시키는 파이프를 더 구비한다. 특히, 상기 파이프는 상기 연료 레일로부터 연료를 상기 분사기 컵으로 가이드하도록 동작 가능하다. 상기 파이프의 다운스트림 단부는 바람직하게는 상기 분사기 컵에 유압적으로 그리고 기계적으로 연결된다. 상기 파이프의 업스트림 단부는 바람직하게는 직접 또는 상기 연료 레일의 출구 포트를 통해 상기 연료 레일에 유압적으로 그리고 기계적으로 연결된다. 본 상황에서, "업스트림"과 "다운스트림"이라는 용어는 특히 상기 연료 레일로부터 상기 연료 분사기로 연료 흐름 방향을 말한다.

각 연료 전달 라인은 상기 내연 엔진에 대해 상기 연료 전달 라인을 위치 고정하도록 구성된 고정 브래킷을 더 포함한다. 이런 방식으로, 상기 고정 브래킷은 상기 내연 엔진에 대해 상기 연료 레일 조립체를 위치 고정하는데 또한 기여한다.

상기 분사기 컵, 상기 파이프, 및 상기 고정 브래킷은 개별 부품이다. 다시 말해, 상기 분사기 컵, 상기 파이프, 및 상기 고정 브래킷은 상기 연료 레일 조립체를 조립하는 동안에만 함께 고정되는 별도로 제조된 부재이다.

상기 고정 브래킷과 상기 파이프의 부분 사이에는 강성의 연결이 수립된다. 상기 파이프의 이 부분은 이하에서 상기 파이프의 "고정 부분"이라고도 지칭된다.

상기 파이프의 고정 부분은 바람직하게는 상기 연료 레일로부터 그리고 또한 상기 연료 분사기 컵으로부터 이격된다. 상기 강성의 연결의 이러한 위치는 특히 상기 연료 전달 라인의 기계적인 안정성에 유리하다.

상기 고정 브래킷은, 상기 파이프에 인접해 있고 상기 분사기 컵과 상기 연료 레일로부터 이격된 하나의 부재로 된 부품이다. 특히, 이 고정 브래킷은 상기 연료 레일 및/또는 상기 분사기 컵에 대해 위치 고정된 상기 연료 레일 조립체의 모든 다른 부품으로부터 이격된다. 바람직하게는, 상기 고정 브래킷은, 만약 상기 강성의 연결이 없다면, 상기 연료 레일 조립체를 생산하는 동안, 상기 고정 브래킷이 상기 파이프의 길이방향 축에 대해 축방향으로 그리고 회전 가능하게 변위되며, 파이프에 대해 고정 브래킷의 위치를 조절하도록 형성되고 위치된다. 예를 들어, 상기 고정 브래킷은 금속 또는 합금으로 만들어진다. 특히, 이 고정 브래킷은 강철 부품이다. 일부 실시예에서, 상기 고정 브래킷은 냉간 성형된(cold-formed) 부품, 가공된 부품 또는 주조된 부품이다.

이런 방식으로, 상기 연료 레일 조립체는 나머지 부품의 설계를 유지하면서 고정 브래킷만을 교환하거나 또는 상기 고정 브래킷의 위치를 조절하는 것에 의해 상이한 엔진 구성용으로 조절 가능하다. 상기 하나의 부재로 된 고정 브래킷을 제조하는 것이 특히 간단하고/하거나 정밀할 수 있다. 이런 방식으로, 상기 연료 레일 조립체를 생산하는 것이 특히 비용 효과적일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 고정 브래킷은 상기 고정 브래킷을 상기 내연 엔진에 강성으로 고정하도록 동작 가능한 고정 부재를 수용하도록 구성된 수용부 보어(bore)를 포함한다. 특히 이 고정 브래킷은 상기 고정 브래킷을 상기 내연 엔진의 실린더 헤드에 강성으로 고정하도록 구성된다. 상기 고정 부재는, 예를 들어, 나사 또는 볼트이다.

상기 수용부 보어는 특히 상기 파이프로부터 상이한 거리에 상기 고정 부재를 위치시킬 수 있는 세장형 단면 형상을 구비한다. 바람직하게는, 상기 고정 부재는 - 특히 그 장착 방향인 주 신장 방향을 구비한다. 상기 고정 브래킷을 상기 내연 엔진에 고정하기 위해 상기 고정 부재가 상기 내연 엔진과 결합하기 전에, 상기 고정 부재가 상기 수용부 보어 내에서 상기 파이프 쪽 방향으로 그리고 파이프로부터 멀어지는 방향으로 주 신장 방향에 수직으로 이동 가능한 방식으로, 상기 수용부 보어와 상기 고정 부재의 형상과 사이즈가 특히 서로 적응된다. 이런 방식으로, 상기 동일한 고정 브래킷이 상이하게 형성된 엔진에 사용되고/되거나 특히 장착 공차에 둔감할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수용부 보어는 중심축을 구비하고 상기 고정 브래킷을 그 중심축 방향으로 천공한다. 상기 수용부 보어의 중심축은 상기 파이프의 고정 부분의 중심축에 대해 경사진다. 이러한 구성은 상기 하나의 부재로 된 고정 브래킷에 의해 용이하고 정밀하게 달성 가능하다. 특히 두 개의 중심 축을 간단하고 정밀하게 조절하는 것은 하나의 부재를 가공하는 것에 의해 달성 가능하다.

일 실시예에서, 상기 강성의 연결은 상기 고정 브래킷의 연결 표면과 상기 파이프의 고정 부분 사이에 수립된다. 상기 연결 표면은 상기 연결 표면과 상기 파이프 사이에 전체-영역이 접촉하도록 실린더 쉘(shell)의 구획의 일반적인 형상이다. 유리하게, 적어도 상기 파이프의 고정 부분은 이 경우에 원통형 외부 표면을 구비한다. 이런 방식으로, 특히 신뢰성 있는 강성의 연결이 상기 파이프와 상기 고정 브래킷 사이에 달성 가능하다. 일 개선에서, 상기 고정 브래킷의 연결 표면은, 상기 파이프의 고정 부분의 중심축에 대해 평행하고 특히 동축인 길이방향 축을 구비한다.

다른 실시예에서, 상기 고정 브래킷의 연결 표면은 상기 파이프가 관통하는 관통홀로 표현된다. 이런 방식으로, 예를 들어 상기 강성의 연결이 수립되는 동안 파이프에 대해 고정 브래킷의 위치를 유지하기 위해 상기 파이프와 상기 고정 브래킷 사이에 가압 끼워맞춤 연결이 수립될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분사기 컵은 상기 분사기 컵에 대해 상기 각 연료 분사기의 각도 위치를 결정하는 분할 부재(indexing element)를 구비한다. 상기 연료 전달 라인의 개별 부품들은 바람직하게는, 상기 연료 레일 조립체를 조립하는 동안 상기 분할 부재에 대해 그리고/또는 상기 연료 레일의 신장 방향에 대해 상기 고정 브래킷의 각도 위치를 조절 가능한 방식으로 구성되고 연결된다. 예를 들어, 상기 분사기 컵은 상기 연료 레일 조립체를 제조하는 동안 파이프에 대해 회전 가능하고, 상기 분할 부재의 미리 결정된 각도 위치를 설정한 후 상기 연료 레일 조립체를 제조하는 동안에만 상기 분사기 컵과 상기 파이프 사이에 추가적인 강성의 연결이 수립된다. 상기 연료 레일 조립체가 제조되는 각 엔진의 구성에 따라 상기 각도 위치는 미리 결정될 수 있다. 유사하게, 상기 고정 브래킷은 상기 연료 레일 조립체를 제조하는 동안 상기 고정 브래킷과 상기 파이프 사이에 강성의 연결을 수립하기 전에 상기 파이프에 대해 회전될 수 있다.

유리한 실시예에서, 상기 고정 브래킷과 상기 파이프 사이의 상기 강성의 연결 및/또는 상기 파이프와 상기 분사기 컵 사이의 추가적인 강성의 연결은 브레이징된 연결(brazed connection) 및/또는 용접된 연결(welded connection)이다. 예를 들어, 각 연결은 용접된 선-연결(pre-connection)과 유체-기밀 브레이징된 연결에 의해 수립된다. 상기 용접된 선-연결은 스팟-용접된 연결일 수 있다. 상기 용접된 선-연결은 상기 고정 브래킷의 연결 표면을 나타내는 관통홀의 경우에 가압 끼워맞춤 연결에 의해 대체되거나 또는 보충될 수 있다. 이러한 연결에 의해, 상기 각도 위치는 상기 연료 레일 조립체를 조립하는 동안 특히 용이하게 조절 가능하다.

일 실시예에서, 상기 고정 브래킷의 외측 표면은 상기 파이프에 인접한 하나 이상의 라운드된 에지(rounded edge)를 구비한다. 상기 라운드된 에지(들)는 특히 상기 고정 브래킷과 상기 파이프의 고정 부분 사이의 인터페이스에 위치된다. 이러한 라운드된 에지는, 예를 들어, 특히 신뢰성 있는 브레이징된 연결을 달성하는데 유리하다.

일 실시예에서, 각 연료 전달 라인은 출구 포트 튜브를 포함한다. 상기 출구 포트 튜브는 특히 상기 분사기 컵, 상기 파이프, 및 상기 고정 브래킷과는 특히 별도로 제조된 추가적인 별개의 부품이다. 상기 출구 포트 튜브는 바람직하게는 상기 연료 레일의 외부 표면에 부착된다. 특히, 이 튜브는, 상기 연료 레일 조립체를 조립하는 동안 상기 외부 표면에서 위치를 조절 가능한 방식으로 형성된다. 예를 들어, 상기 연료 레일 조립체를 제조하는 동안, 상기 연료 레일은 연료를 상기 연료 전달 라인으로 분배하는 보어를 구비할 수 있다. 상기 보어의 위치는, 상기 연료 레일 조립체가 생산되는 엔진 구성에 따라 미리 결정되고, 연료 레일마다 변할 수 있다. 상기 출구 포트 튜브는, 상기 연료 레일 내 보어의 위치에 독립적으로, 연료 레일의 각 보어를 측방향으로 둘러싸게 위치될 수 있다. 상기 출구 포트 튜브는 바람직하게는 특히 전술된 바와 같이 브레이징된 연결 및/또는 용접된 연결에 의해 상기 연료 레일의 외부 표면에 부착된다.

추가적인 실시예에 따라, 상기 연료 레일은 상기 연료 레일로부터 분기되는 센서 포트 튜브를 구비한다. 다른 실시예에서, 상기 연료 레일 조립체는 상기 연료 레일을 상기 내연 엔진에 고정하는 고정 러그(lug)를 구비한다. 상기 센서 포트 튜브 및/또는 상기 고정 러그는 상기 연료 레일의 외부 표면에 고정된다. 상기 고정은 특히 전술된 바와 같이 각 브레이징된 연결 및/또는 용접된 연결에 의해 수립될 수 있다. 바람직하게는, 상기 센서 포트 튜브 및/또는 상기 고정 러그는, 상기 연료 레일 조립체를 조립하는 동안, 상기 외부 표면에서 상기 센서 포트 튜브와 상기 고정 러그 각각의 위치를 조절 가능한 방식으로 상기 연료 레일에 형성되고 연결된다. 예를 들어, 상기 출구 포트 튜브, 상기 센서 포트 튜브 및/또는 상기 고정 러그는 상기 연료 레일의 외부 표면의 일부와 합동(congruent)인 각 연결 표면을 구비한다.

추가적인 실시예에 따라, 상기 연료 레일 조립체는 상기 연료 레일에 수용된 입구 고정구 및/또는 상기 연료 레일에 플러깅된 단부 플러그를 포함한다. 바람직하게는, 상기 입구 고정구와 상기 단부 플러그는 상기 연료 레일의 대향하는 축방향 단부들에 위치된다. 대안적으로, 상기 연료 레일 조립체는, 상기 입구 고정구가 상기 연료 레일의 외부 외주 방향 표면으로부터 분기되는 동안, 연료 레일의 두 축방향 단부에 단부 플러그를 구비할 수 있다. 상기 단부 플러그(들)는 상기 연료 레일에 걸쳐 시프트된 각 단부 캡(end cap)으로 대체될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 입구 고정구 및/또는 상기 단부 플러그(들) 또는 단부 캡(들)은 특히 전술된 바와 같이 각 브레이징된 연결 및/또는 용접된 연결에 의해 연료 레일의 외부 표면에 고정된다. 상기 입구 고정구 및/또는 상기 단부 플러그는, 특히 상기 입구 고정구와 상기 단부 플러그(들)가 각각 상기 연료 레일 내로 시프트된 실시예에서, 상기 연료 레일의 내부 표면과 브레이징된 연결에 의해 상기 연료 레일에 고정될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 연료 레일 조립체의 개별적인 전술된 부품들 사이의 모든 연결은 브레이징된 연결 및/또는 용접된 연결이다. 예를 들어, 상기 연결은 용접된 선-연결과 유체-기밀 브레이징된 연결에 의해 각각 수립된다. 상기 용접된 선-연결은 스팟-용접된 연결일 수 있다. 이런 방식으로, 상기 연료 레일을 생산하는 것이 특히 비용 효과적이다.

상기 고정 브래킷이 상기 엔진에 대해 상기 연료 전달 라인을 "위치 고정"하고 상기 고정 러그가 상기 연료 레일을 상기 내연 엔진에 "고정"하는 것이란, 특히 상기 연료 전달 라인 또는 상기 연료 레일이 상기 고정 브래킷 또는 상기 고정 러그 각각에 의해 상기 내연 엔진에 대해 제 위치에 각각 유지되는 것을 의미한다. 특히, 상기 고정 브래킷 및/또는 상기 고정 러그는 나사 또는 볼트와 같은 고정 부재에 의해 상기 내연 엔진에 결합된다. 바람직하게는, 경우에 따라, 상기 고정 브래킷과 상기 고정 러그와 같은 것을 제외하고는, 상기 연료 레일 조립체와 상기 내연 엔진 사이에 추가적인 나사-연결은 없다. 그러나, 이것이, 예를 들어 상기 입구 고정구 또는 상기 연료 분사기와 같은 유압적인 연결을 통해 특히 불가결한 다른 기계적인 결합이 상기 연료 레일과 상기 내연 엔진 사이에 존재하는 것을 배제하는 것을 의미하는 것은 아니다. 그러나, 바람직하게는, 상기 연료 레일 조립체를 상기 내연 엔진에 기계적으로 고정하는데 기본적으로 제공되는 - 경우에 따라 상기 고정 브래킷과 상기 고정 러그를 제외하고는 - 기계적인 연결이 상기 연료 레일 조립체와 상기 내연 엔진 사이에 없다.

상기 연료 레일 조립체 및 상기 방법의 추가적인 장점, 유리한 실시예와 개선은 개략적인 도면과 함께 아래에 설명되는 예시적인 실시예로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체의 부분 절단 측면도;
도 2는 제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체의 상면도;
도 3은 제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체의 사시도;
도 4는 제2 실시예에 따른 고정 브래킷의 사시도;
도 5는 제3 실시예에 따른 고정 브래킷의 사시도;
도 6은 제4 실시예에 따른 연료 레일 조립체의 사시도; 및
도 7은 제5 실시예에 따른 연료 레일 조립체의 사시도.

도면의 예시적인 실시예에서 유사하거나, 동일하거나 또는 유사하게 작용하는 부재에는 동일한 참조 부호가 제공된다.

도 1은 제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 부분 절단 측면도를 도시한다. 도 2 및 도 3은 연료 레일 조립체(3)의 상면도와 사시도를 각각 도시한다.

연료 레일 조립체(3)는 연료를 내연 엔진(1)에 공급하도록 구성된다. 내연 엔진(1)은 연료 분사기(미도시)를 수용하는 설치 보어(미도시)를 포함하는 실린더 헤드(5)를 구비한다. 실린더 헤드(5)의 일부만이 도 1에 도시되고, 내연 엔진의 다른 부품은 표현을 간략히 하기 위해 생략되었다.

연료 레일 조립체(3)는 세장형 관형 연료 레일(31)을 포함한다. 예를 들어, 연료 레일(31)은 금속이고; 특히 이 연료 레일은 강철로 만들어진다. 연료는 연료 레일(31)의 하나의 축방향 단부에서 입구 고정구(미도시)를 통해 연료 레일(31)에 공급된다. 연료 레일(31)의 반대쪽 축방향 단부는 단부 플러그(미도시)에 의해 밀봉된다. 연료 레일(31)은 고정 러그(미도시)에 의해 엔진(1)에 대해 고정될 수 있다. 센서 포트 튜브(미도시)는 연료 레일(31)에서 분기될 수 있다.

나아가, 복수의 연료 전달 라인(11)은 연료 레일(31)로부터 분기된다. 연료 전달 라인(11)들 중 하나는 도 1, 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 연료 레일 조립체(1)의 부분에 도시된다. 연료 전달 라인(11)들은 서로 이격되고, 연료 레일(31)의 신장 방향(E)으로 잇따라 이어진다. 연료 전달 라인(11)은 연료 레일(31)을 연료 분사기에 유압적으로 연결하도록 동작 가능하다. 유리한 실시예에서, 연료 분사기는 또한 연료 레일 조립체(3)에 의해 제 위치에 유지된다.

모든 연료 전달 라인(11)은 동일한 구조물이다. 각 연료 전달 라인(11)은 출구 포트 튜브(39), 파이프(41), 및 분사기 컵(47)을 포함한다. 출구 포트 튜브(39), 파이프(41), 및 분사기 컵(47)은 개별적이고 별도로 제조되고 별도로 제공된 부품이고, 이들은 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안 조립된다. 출구 포트 튜브(39)는 연료 레일(31)의 외부 표면에 고정된다. 이 출구 포트 튜브는 연료 레일(31)의 외주방향 벽에 있는 보어를 외주 방향으로 둘러싸서, 이 출구 포트 튜브는 연료 레일(31)에 유압적으로 연결되게 하고 연료가 연료 레일(31)로부터 출구 포트 튜브(39)로 흐를 수 있게 한다.

파이프(41)의 업스트림 단부는 파이프(41)를 출구 포트 튜브(49)에 유압적으로 그리고 기계적으로 결합하기 위해 출구 포트 튜브(39)에 고정된다. 일 개선에서, 업스트림 단부는 출구 포트 튜브(39)를 통해 연료 레일(31)에 있는 각 보어 내로 시프트된다. 파이프(41)의 다운스트림 단부는 분사기 컵(47)에 유압적으로 그리고 기계적으로 결합된다. 이런 방식으로, 분사기 컵(47)은 파이프(41)와 출구 포트 튜브(39)에 의해 연료 레일(31)에 유압적으로 결합된다. 일 실시예에서, 파이프(41)는 강성의 금속 튜브이고 일 개선에서 강철로 만들어진다.

각 연료 전달 라인(11)은 고정 브래킷(49)인 추가적인 개별 부품을 포함한다. 고정 브래킷(49)은 출구 포트 튜브(39)와 분사기 컵(47) 사이에 이후에 - "고정 부분"이라고도 지칭되는 - 파이프(41)의 부분에 강성으로 연결된다. 고정 브래킷(49)은 파이프(41)의 고정 부분에 인접하고, 분사기 컵(47)으로부터 그리고 출구 포트 튜브(39)와 연료 레일(31)로부터 이격된다. 본 실시예에서, 각 고정 브래킷(49)은 하나의 부재로 된 - 특히 가공되거나 또는 주조된 - 금속 부품이다.

각 고정 브래킷(49)은 고정 부재(9)를 수용하도록 구성된 수용부 보어(490)를 포함한다. 연료 전달 라인(11)은 고정 브래킷(49)을 통해 고정 부재(9)에 의해 실린더 헤드(5)에 강성으로 고정된다. 고정 부재(9)는 예를 들어 도 1에 도시된 나사이거나 또는 볼트일 수 있다. 본 실시예에서 고정 부재(9)를 나타내는 나사는 강성의 고정을 수립하기 위해 실린더 헤드(5)의 나사산 형성된 개구(107)에 나사 결합된다. 도 1에서, 고정 부재(9)는 장착 방향(M)을 따라 수용부 보어(490)와 나사산 형성된 개구(107)에 장착되기 전의 것이 도시된다. 이 고정 부재는 도 2 및 도 3에서는 표현을 간략히 하기 위해 생략되었다.

파이프(41)의 고정 부분은 중심축(R)을 구비한다. 고정 브래킷(490)의 수용부 보어(490)는 중심축(C)을 구비한다. 본 실시예에서, 수용부 보어(490)의 중심축(C)은 파이프(41)의 고정 부분의 중심축(R)과 평행하게 연장된다. 도 1의 측면도는 중심 축(C, R)을 포함하는 평면을 따라 절단된다. 도 2는 중심 축(C, R)을 따른 상면도이다.

수용부 보어(490)는 세장형 단면 형상을 구비한다. 본 실시예에서, 그 단면 형상은, 직사각형 영역과, 이 직사각형 영역의 대향하는 측면들과 각 직선 에지를 공유하는 2개의 반-원형 영역의 세트 조합(set union)이다. 이 반-원형 영역은 이후 파이프(41)의 고정 부분의 중심축으로부터 수용부 보어(490)의 중심축으로 향하는 방사방향으로 배열된다. 고정 부재(9)는 실린더 헤드(5)의 개구(107)에 들어가기 전에 파이프(41) 쪽 방향으로 그리고 이 파이프로부터 멀어지는 방향으로 수용부 보어(490) 내에서 - 장착 방향(M)에 수직으로 - 방사방향으로 이동 가능하다. 이것에 의해 파이프(41)와 실린더 헤드(5)의 개구(107) 사이에 상이한 거리(D)에 대해 동일한 고정 브래킷(49)을 사용할 수 있다. 본 실시예에서, 고정 부재(9)는 수용부 보어(490)의 중심축(C)에 대해 측방향으로 오프셋된다. 수용부 보어(490)의 다른 단면 형상, 예를 들어 타원형 또는 직사각형 형상도 고려할 수 있다.

연료 레일 조립체(3)의 개별 부품들은 전술된 바와 같이 서로 연결되고, 특히 브레이징된 연결인 강성의 연결에 의해 고정된다. 또한 일부 연결 또는 모든 연결은 용접된 연결인 것을 고려할 수 있다.

유리하게, 강성의 연결을 생산하는 것은, 브레이징된 연결이 제조되기 전에, 용접된 연결에 의해, 특히 스팟 용접에 의해, 개별 부품들을 선-연결하는 것을 수반할 수 있다. 이러한 연결은 본 상황에서 "브레이징된 연결"이라고도 지칭된다.

특히, 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안, 개별 부품들은 서로 끼워맞춰진다. 이후, 스팟-용접된 연결이 후속 제조 단계 동안 부품들을 위치 고정하는 각 접합된 인터페이스 구역에서 생산된다. 일 실시예에서, 충전제 금속 또는 합금이 스팟-용접된 연결을 생산한 후 각 접합된 인터페이스 구역에서 적용된다. 이 경우에, 예를 들어, 충전제 물질은 페이스트 형태로 적용될 수 있다. 대안적으로, 충전제 금속 또는 합금이 스팟-용접된 연결을 생산하기 전에 적용될 수 있다. 이 경우에, 예를 들어, 충전제 물질은 링과 같은 자립적(self-supporting)이고/이거나 치수 안정된 물체 형태로 적용될 수 있다. 일 개선에서, 부품들 중 하나는 충전제 물질 물체를 수용하는 리세스를 인터페이스 구역에 포함한다. 미리 조립된 연료 레일 조립체(3)는 이후, 충전제 금속 또는 충전제 합금을 용융시키는 노에 각각 도입된다. 유리한 실시예에서, 구리가 충전제 물질로 사용된다. 이런 방식으로, 강성의 브레이징된 연결이 특히 고정 브래킷(49)과 파이프(41)의 고정 부분 사이에 수입된다.

고정 브래킷(49)은, 실린더 쉘의 구획의 형상이고 파이프(41)의 고정 부분과 전체 영역이 접촉하는 연결 표면(496)을 구비한다. 고정 브래킷(49)과 파이프(41) 사이에 강성의 브레이징된 연결이 연결 표면(496)과 파이프(41)의 고정 부분 사이에 수립된다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 분사기 컵(47)은, 파이프(41)의 다운스트림 단부 내로 시프트되어 분사기 컵(47)과 파이프(41)를 연결하는 상부 단부 부분을 구비한다. 파이프(41)의 업스트림 단부는 출구 포트 튜브(39) 내로 시프트된다.

연료 레일(31)에 인접한 출구 포트 튜브(39)의 연결 표면, 고정 러그의 연결 표면, 및 센서 포트 튜브의 연결 표면은 각각 연료 레일(31)의 외부 표면을 나타내는 실린더 표면과 합동인 실린더 표면 부분이다. 이런 방식으로, 출구 포트 튜브(39), 고정 러그, 및 센서 포트 튜브는 연료 레일(31)의 외부 표면에서 임의의 바람직한 장소에 위치될 수 있다. 그리하여, 연료 레일(31)의 축방향 단부에 대해 제1 출구 포트 튜브(39)의 위치는 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안 선택될 수 있고, 연료 레일(31)의 신장 방향(E)을 따라 고정 러그(13)의 위치는 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안 선택될 수 있고, 센서 포트 튜브(37)의 위치는 신장 방향(E)을 따라 선택될 수 있다.

본 실시예에서, 각 분사기 컵(47)은 분할 부재(471)(도 1 및 도 3 참조)를 구비한다. 본 경우에, 분할 부재(471)는 연료 분사기(7)(미도시) 쪽으로 분사기 컵(47)의 나머지를 넘어 축방향으로 돌출하는 분할 탭(indexing tab)이다. 연료 분사기(7)는 분사기 컵(47)과 각 연료 분사기(7) 사이에 미리 결정된 각도 위치를 설정하는 대응하는 분할 부재를 구비한다. 파이프(41)와 분사기 컵(47) 사이에 강성의 브레이징된 연결을 수립하기 전에, 분사기 컵(47)은 중심축(R) 주위로 파이프(41)에 대해 회전 가능하여, 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안 신장 방향(E)에 대해 분할 부재(471)의 각도 위치를 가변하고 조절할 수 있다.

연료 레일 조립체(3)를 조립하는 동안에만 고정 브래킷(49)이 파이프(41)에 연결되고, 연결 표면(496)에 의해 회전 축으로서 파이프(41)의 고정 부분의 중심축(R)에 대해 수용부 보어(490)의 중심축(C)이 임의의 원하는 배향으로 회전될 수 있기 때문에, 연료 레일 조립체(3)를 제조하는 동안 연료 레일(31)(도 2 참조)의 신장 방향(E)에 대해 관형 수용부(490)의 각도 위치(αB)를 또한 조절 가능하다.

파이프(41)와 연결 판(495) 사이에 강성의 브레이징된 연결이 수립되기 전에, 파이프(41)에서 브래킷(49)의 축방향 위치(hB)를 또한 조절 가능하다(도 1 참조). 본 실시예에서, 축방향 위치(hB)는 분사기 컵(47)의 리세스의 개구의 축방향 위치에 대해 - 파이프(41)의 중심축(R)에 대해 - 주어지고, 이 개구를 통해 분사기가 리세스에 삽입된다. 또한, 개별 연료 전달 라인(11)들 사이의 거리(dL)는 출구 포트 튜브(39)를 위치시키는 것에 의해 조절 가능하다.

나아가, 파이프(41)의 형상과 길이에 의해, 연료 레일(31)(도 2 참조)로부터 분사기 컵(47) - 및, 이에 따라, 연료 분사기(7) - 의 측방향 오프셋(wL)과, 장착 방향(M)(도 1 참조)으로 연료 분사기 컵(47)까지 연료 레일(31)의 거리(hL)가 조절 가능하다. 마지막으로 또한 연료 레일(31)의 길이가 선택될 수 있다.

파이프(41)의 형상과 길이, 및 연료 레일(31)의 길이를 변경하는 것을 제외하고는, 각도, 위치 및 거리를 전술된 바와 같이 모두 조절하는 것을 동일한 표준 부품을 사용하여 달성할 수 있다. 그리하여, 연료 레일 조립체(3)는 동일한 부품을 사용하는 것에 의해 상이한 엔진(1)의 사이즈와 형상이 용이하게 구성가능하다. 그리하여, 연료 레일 조립체(3)를 특히 비용-효과적으로 제조할 수 있다.

제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 고정 브래킷(49)은 그 외측 표면이 수용부 보어(490)의 중심축(C)에 수직인 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)을 포함하도록 직사각형 단면을 구비하는 일반적인 바(bar) 형상이다. 수용부 보어(490)는 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)을 천공하고, 제1 편평한 표면(491a)으로부터 제2 편평한 표면(491b)으로 연장된다.

나아가, 고정 브래킷(49)의 외측 표면은, 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)에 수직이고 수용부 보어(490)로부터 파이프(41)로 향하는 방향으로 연장되는 제3 및 제4 편평한 표면(492a, 492b)을 포함한다. 제3 및 제4 편평한 표면(492a, 492b)은 제1 편평한 표면(491a)을 제2 편평한 표면(491b)에 연결하도록 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)과 공통 인터페이스를 공유한다.

파이프(41)와는 반대쪽 측면에, 고정 브래킷(49)의 외측 표면은, 제1, 제2, 제3 및 제4 편평한 표면(491a, 491b, 492a, 492b)과 인터페이싱하고 수용부 보어(490)의 중심축(C)과 평행한 실린더 축을 구비하는 반-원통형 표면을 포함한다. 파이프(41)와 인접한 측면에 있는 고정 브래킷(49)의 표면은, 실린더 쉘의 구획의 형상이고 파이프(41)의 고정 부분과 전체 영역이 접촉하는 연결 표면(496)과, 제3 편평한 표면(492a) 쪽 방향으로 그리고 제4 편평한 표면(492b) 쪽 방향으로 각각 연결 표면(496)으로 이어지는 편평한 부분(497)으로 표현된다. 각 편평한 부분(497)은 제3 및 제4 편평한 표면(492a, 492b)과 에지를 각각 공유한다. 나아가, 파이프(41)와 인접한 측면에서 고정 브래킷(49)의 표면은 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)과 공통 에지를 공유한다.

도 4는 제2 예시적인 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 고정 브래킷(49)의 사시도를 도시한다. 제2 실시예에 따른 고정 브래킷(49)과 연료 레일 조립체(3)는 일반적으로 제1 실시예의 것에 대응한다. 그러나, 날카로운 에지와 각져 있는 것이 아니라, 파이프(41)와 인접한 측면에서 고정 브래킷(49)의 표면의 편평한 부분(497)과 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b) 사이에 인터페이스(493)는 라운드되어 있어 - 특히 원통형으로 형성된 전이 구역을 형성한다.

도 5는 제3 예시적인 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 고정 브래킷(49)의 사시도를 도시한다. 제3 실시예에 따른 고정 브래킷(49)과 연료 레일 조립체(3)는 일반적으로 제1 및 제2 실시예의 것에 대응한다. 그러나, 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)과 라운드된 인터페이스(493)를 구비하는 것이 아니라, 파이프(41)와 인접한 측면에서 고정 브래킷(49)의 표면은, 연결 표면(496)과 편평한 부분(497) 사이에 라운드된 - 특히 원통형으로 형성된 - 인터페이스(494)를 구비하고, 이 인터페이스(494)는 제3 편평한 표면(492a) 쪽 방향으로 그리고 제4 편평한 표면(492b) 쪽 방향으로 연결 표면(496)으로 이어진다.

도 6은 제4 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 사시도를 도시한다. 제4 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)는 일반적으로 제1 실시예의 것에 대응한다. 그러나, 수용부 보어(490)의 중심축(C)은 파이프(41)의 고정 부분의 중심축(R)과 평행하지 않다. 오히려, 이 2개의 축(C, R)은 서로에 대해 경사져 있다.

이 경사는 수용부 보어(490)의 중심축(C)과 평행하지 않은 길이방향 축(L) - 즉 연결 표면(496)을 나타내는 실린더 쉘 부분의 실린더 축 - 을 갖는 원통형 연결 표면(496)에 의해 달성된다. 특히, 길이방향 축(L)은 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)의 표면 법선에 대해 경사져 있다. 따라서, 제1 실시예과 달리, 제3 편평한 표면(492a) 쪽 방향으로 그리고 제4 편평한 표면(492b) 쪽 방향으로 연결 표면(496)으로 이어지는 편평한 부분(497)은 직사각형 형상을 구비하지 않고, 사다리꼴 형상을 구비한다. 제1 및 제2 편평한 표면(491a, 491b)과 각각 인접한 사다리꼴 형상의 에지는 상이한 길이를 구비한다.

도 7은 제5 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)의 사시도를 도시한다. 상기 연료 레일 조립체(3)는 일반적으로 제1 실시예에 따른 연료 레일 조립체(3)에 대응한다.

그러나, 고정 브래킷(49)의 외측 표면은, 제1, 제2, 제3 및 제4 편평한 표면(491a, 491b, 492a, 492b)과 인터페이싱하고 파이프(41)와는 반대쪽 측면에서뿐만 아니라 파이프(41)에 인접한 측면에서 수용부 보어(490)의 중심축(C)과 평행한 실린더 축을 구비하는 반-원통형 표면을 포함한다. 본 실시예에서, 연결 표면(496)은 고정 브래킷의 외측 외주 방향 표면의 일부가 아니다. 오히려, 연결 표면(496)은 파이프(41)가 관통 연장되는 관통홀로 표현된다. 따라서, 고정 브래킷(49)은 파이프(41)를 측방향으로 완전히 둘러싼다. 마찰 결합 연결은 고정 브래킷(49)의 연결 표면(496)과 파이프(41)의 고정 부분 사이에 수립되어, 강성의 브레이징된 연결을 수립하기 전에 그리고 수립하는 동안, 고정 브래킷(49)의 축방향 위치(hB)와 회전 위치(αB)를 조절하고 유지할 수 있다.

Claims

내연 엔진(1)용 연료 레일 조립체(3)로서,
세장형 관형 연료 레일(31)과 복수의 연료 전달 라인(11)을 포함하되, 상기 연료 전달 라인은 상기 연료 레일(31)로부터 분기하여 연료를 상기 내연 엔진(1)으로 분사하도록 동작 가능한 연료 분사기(7)에 상기 연료 레일(31)을 유압적으로 결합시키고,
각 연료 전달 라인(11)은,
- 상기 연료 분사기(7) 각각의 연료 입구 부분을 수용하는 분사기 컵(47),
- 상기 연료 레일(31)과 상기 분사기 컵(47) 사이에 배열되고 상기 분사기 컵(47)을 상기 연료 레일(31)에 유압적으로 결합시키는 파이프(41), 및
- 상기 내연 엔진(1)에 대해 상기 연료 전달 라인(11)을 위치 고정하도록 구성된 고정 브래킷(49)을 포함하고,
- 상기 분사기 컵(47), 상기 파이프(41), 및 상기 고정 브래킷(49)은 개별 부품이며,
- 강성의 연결은 상기 고정 브래킷(49)과 상기 파이프(41)의 부분 사이에 수립되고, 상기 부분은 상기 연료 레일(31) 각각으로부터 그리고 상기 분사기 컵(47)으로부터 이격되며,
- 상기 고정 브래킷(49)은, 상기 파이프(41)에 인접하고 상기 분사기 컵(47)과 상기 연료 레일(31)로부터 이격된 하나의 부재로 된 부품인, 연료 레일 조립체(3).
제1항에 있어서,
- 상기 고정 브래킷(49)은 상기 고정 브래킷(49)을 상기 내연 엔진에 강성으로 고정하도록 동작 가능한 고정 부재(9)를 수용하도록 구성된 수용부 보어(490)를 포함하고,
- 상기 수용부 보어(490)는 상기 수용부 보어(490)에서 상기 파이프(41)로부터 상이한 거리에 상기 고정 부재(9)를 위치시킬 수 있는 세장형 단면 형상을 구비하는, 연료 레일 조립체(3).
제2항에 있어서, 상기 강성의 연결은 상기 고정 브래킷(49)의 연결 표면(496)과 상기 파이프(41)의 상기 부분 사이에 수립되고, 상기 연결 표면(496)은 상기 연결 표면(496)과 상기 파이프(41) 사이에 전체-영역이 접촉하는 실린더 쉘의 구획의 일반적인 형상인, 연료 레일 조립체(3).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강성의 연결은 상기 고정 브래킷(49)의 연결 표면(496)과 상기 파이프(41)의 상기 부분 사이에 수립되고, 상기 연결 표면(496)은 상기 파이프(41)가 관통 연장되는 관통홀로 표현된, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 브래킷(49)의 외측 표면은 상기 파이프(41)에 인접한 하나 이상의 라운드된 에지를 구비하는, 연료 레일 조립체(3).
제5항에 있어서, 상기 수용부 보어(490)는 장착 방향(M)으로 상기 고정 브래킷(49)을 천공하고, 상기 개구(491)의 중심축(C)은 상기 파이프(41)의 상기 부분의 중심축(R)에 대해 경사진, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분사기 컵(47)은 상기 분사기 컵(47)에 대해 상기 연료 분사기(7)들 각각의 각도 위치를 결정하는 분할 부재(471)를 구비하고, 상기 연료 전달 라인(11)의 개별 부품들은 상기 연료 레일 조립체(3)를 조립하는 동안 상기 분할 부재(471)에 대해 그리고/또는 상기 연료 레일(31)의 신장 방향(E)에 대해 상기 고정 브래킷(49)의 각도 위치를 조절 가능한 방식으로 구성되고 연결된, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성의 연결은 브레이징된 연결 또는 용접된 연결인, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파이프(41)는 브레이징된 연결 또는 용접된 연결에 의해 상기 분사기 컵(47)에 연결된, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 각 연료 전달 라인은 브레이징된 연결 또는 용접된 연결에 의해 상기 연료 레일(31)의 외부 표면에 부착된 출구 포트 튜브(39)를 포함하는, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 연료 레일(31)을 분기시키는 센서 포트 튜브(37), 및
- 상기 연료 레일(31)을 상기 내연 엔진(1)에 고정시키는 고정 러그(13)
중 적어도 하나를 포함하되,
- 상기 센서 포트 튜브(37) 및/또는 상기 고정 러그(13)는 각 브레이징된 연결 또는 용접된 연결에 의해 상기 연료 레일(31)의 외부 표면에 고정되고/되거나,
- 상기 센서 포트 튜브(37) 및/또는 상기 고정 러그(13)는, 상기 연료 레일 조립체(3)를 조립하는 동안, 상기 외부 표면에서 상기 센서 포트 튜브(37) 및/또는 상기 고정 러그(13)의 위치를 각각 조절 가능한 방식으로 상기 연료 레일(31)에 형성되고 연결된, 연료 레일 조립체(3).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 연료 레일(31)에 수용된 입구 고정구(33), 및
- 상기 연료 레일(31)에 플러깅된 단부 플러그(35)
중 적어도 하나를 포함하되,
상기 입구 고정구(33) 및/또는 상기 단부 플러그(35)는 각 브레이징된 연결 또는 용접된 연결에 의해 상기 연료 레일(31)에 고정된, 연료 레일 조립체(3).