CZ20011137A3

CZ20011137A3 - Vysokotlaký zásobník paliva

Info

Publication number: CZ20011137A3
Application number: CZ20011137A
Authority: CZ
Inventors: Kurt Frank; Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-01-16
Also published as: EP1117923A1; DE19936685A1; KR20010075565A; WO2001011226A1; JP2003506624A

Description

Vysokotlaký zásobník paliva

Oblast techniky

Vynález se týká vysokotlakého zásobníku paliva pro vstřikovací systém paliva spalovacího motoru, s větším počtem přípojek, zejména přípojek pro přivádění a odvádění paliva i přípojek pro čidla, ventily a podobně.

Dosavadní stav techniky společným tlakovým potrubím dopravuje eventuálně za pomoci předřazeného dopravního palivo z nádrže do centrálního vysokotlakého označovaného jako common rail. Od zásobníku 't

U systému se vysokotlaké čerpadlo, čerpadla, vstřikované zásobníku paliva, vedou vysokotlaká potrubí k jednotlivým vstřikovačům, které jsou přiřazeny válcům motoru. Vstřikovače se provozních parametrech spalovacího motoru aby bylo palivo vstřikováno do spalovacího zásobníkem paliva jsou produkce tlaku odděleny.

seřizují v závislosti na elektronikou motoru tak, prostoru. Vysokotlakým a vstřikování vzájemně

Tradiční vysokotlaký zásobník paliva 40 480. Známý vysokotlaký trubkovitého tělesa spise DE 196 z protáhlého, zásobování vstřikovacích ventilů je popsán například ve zásobník paliva sestává s větším počtem přípojek pro paliva, označovaných také jako má současně funkci zásobníku i injektory. Těleso ve tvaru trubky přívodu paliva a rozdělovače paliva na jednotlivé válce. Aby byla zaručena odolnost proti vysokému tlaku, je velikost vnitřního průměru vysokotlakého zásobníku paliva omezena. Přitom jsou zejména ohroženy přechody od trubkového tělesa k přípojkám. Tam se na základě vysokého vnitřního tlaku, který panuje při provozu, vyskytují velká tahová napětí, které mohou vést k trhlinám.

Ze spisu DE 195 48 61 1 je známý vysokotlaký zásobník paliva v provedení jako výkovek. Pro stabilní dimenzování vstřikovacího systému common rail je nezbytný určitý obsah zásobníku. Délka zásobníku je většinou omezena geometrickým zadáním rozměrů spalovacího motoru. V důsledku toho musí být použit určitý vnitřní průměr. Vnitřní průměr zásobníku leží často v oblasti od 8 do 10 mm. Namáhání materiálu zásobníku v tangenciálním směru závisí mimo jiné na vnitřním průměru tohoto zásobníku. Zmenšením průměru zásobníku může být namáhání materiálu redukováno, popřípadě může být zvýšen přípustný vnitřní tlak v zásobníku.

Úkolem vynálezu je poskytnout vysokotlaký zásobník paliva úvodem nastíněného druhu, který vydrží vyšší tlaky než tradiční vysokotlaké zásobníky a je možné jej snadno montovat a cenově příznivě vyrobit.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje vysokotlaký zásobník paliva pro vstřikovací systém paliva spalovacího motoru, s větším počtem přípojek, zejména^ přípojek pro přivádění a odvádění paliva i přípojek pro čidla, ventily a podobně, podle vynálezu, jehož podstatou je, že zásobník paliva obsahuje nejméně jedno těleso rozdělovače, které je trvale spojeno s tělesem zásobníku. Oddělením funkce „akumulování“ od funkce „rozdělování“ může být dimenzování tělesa zásobníku provedeno nezávisle na dimenzování tělesa rozdělovače. Pokud jde o nebezpečí trhlin, může být bezproblémově fungující těleso zásobníku dimenzováno jako velké a těleso rozdělovače pro přípojky, hrozící • · • · trhlinami, dimenzováno odpovídajícím způsobem jako malé. Napětí, která se vyskytují v tělese rozdělovače tak mohou být udržována nízká. Následkem toho je vůči tradičním vysokotlakým zásobníkům paliva dosaženo vyšší pevnosti a delší životnosti. Ze spisu DE 197 27 413 je sice znám dvojdílný vysokotlaký zásobník paliva, obě části však jsou umístěny v jednom pouzdře a nejsou v trvalém vzájemném spojení. Místo toho jsou obě části vzájemně odděleny ventilem. U tohoto známého řešení nejde o zvýšení pevnosti, spíše o zlepšení startovacích vlastností vstřikovacího systému paliva.

Výhodné způsoby provedení vynálezu jsou popsány v patentových nárocích 2 až 5.

Další zvláštní způsob provedení vynálezu se vyznačuje tím, že na spojovacím místě mezi tělesem zásobníku a tělesem rozdělovače je vytvořena závěrná hrana. Touto hranou je realizováno takzvané tvrdé utěsnění mezi tělesem zásobníku a tělesem rozdělovače. Tvrdé utěsnění má tu výhodu, že při jednoduché montáži se dosáhne vysoké těsnosti.

Další zvláštní způsob provedení vynálezu se vyznačuje tím, že spojovací místo mezi tělesem zásobníku a tělesem rozdělovače je vytvořeno jako spojení třecím svařováním. Tím se sice zvýší montážní náklady, ale výrobní náklady tělesa zásobníku a tělesa rozdělovače se redukují.

Další zvláštní způsob provedení vynálezu se vyznačuje tím, že těleso rozdělovače je tvořeno trubkou s malým vnitřním průměrem, která se postranně rozšiřuje do nejméně jedné oblasti s větším vnitřním průměrem, tvořící těleso zásobníku, a je uzavřeno víkem. U trubky se jedná zejména o protáhlé provedení, které odolává nejvyššímu zatížení. Víko může být s trubkou svařeno nebo

sešroubováno. Připojovací orgány jsou výhodně umístěny přímo v trubce.

Další zvláštní způsob provedení vynálezu se vyznačuje tím, že těleso rozdělovače je tvořeno trubkou s menším vnitřním průměrem, která je zakončena po stranách nejméně jedním tělesem zásobníku ve tvaru hrnku. Těleso zásobníku může být s trubkou svařeno nebo sešroubováno.

Vynález se týká také sestavy dříve popsaného vysokotlakého zásobníku. Podle předkládaného vynálezu je vzájemně kombinováno více těles zásobníku a těles rozdělovače s různými rozměry. Vysokotlaký zásobník podle vynálezu je vhodný zvláště pro modulový způsob konstrukce. Podle požadavků mohou být použita tělesa zásobníku s různými objemy. V závislosti na počtu válců, kterými je spalovací motor vybaven, může být jedno nebo více těles rozdělovače umístěno na jednom nebo více tělesech zásobníku.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody, znaky a podrobnosti vynálezu vyplývají z následujícího popisu, ve kterém jsou podrobně popsány se zřetelem na výkres dva příklady provedení vynálezu. Znaky zmíněné v patentových nárocích a v popisu mohou přitom být podstatou vynálezu samy o sobě nebo v libovolných kombinacích. Na obrázcích znamená obr. 1 schématické znázornění rozvržení tlakového potrubí podle vynálezu na funkční oblasti zásobníků a rozdělovačů, obr. 2 první forma provedení vysokotlakého zásobníku paliva podle vynálezu v podélném řezu, obr. 3 výřez z obr. 2 podle druhé formy provedení vynálezu, obr. 4 třetí forma provedení vysokotlakého zásobníku paliva podle vynálezu v podélném řezu a obr. 5 čtvrtá forma provedení vysokotlakého zásobníku paliva podle vynálezu v podélném řezu.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je vysokotlaký zásobník paliva dále rozdělen do jedné oblasti V rozdělovače a dvou oblastí 2 zásobníků. Šipkou Z je vyznačeno připojení přívodů paliva. Čtyři šipky I vyznačují připojení spojovacích potrubí ke vstřikovačům. V oblasti přípojek je upraven nejmenší možný vnitřní průměr, který je ovlivněn různými okrajovými podmínkami, jako náklady na opracování, způsobem opracování, dimenzováním systémů a podobně. V oblasti V rozdělovače se koncentrují vyskytující se zvýšená napětí.

Množství paliva uloženého v oblasti V rozdělovače je zpravidla pro dimenzování systému příliš malé. Proto obě oblasti S. zásobníku navazují na oblast V rozdělovače. Přípojka Z přívodu paliva je uspořádána centricky. Přípojky I spojovacích potrubí ke vstřikovačům jsou uspořádány se stranovým přesazením vůči přípojce Z přívodu paliva. Symetrická konstrukce zásobníku paliva, znázorněného na obr. 1, umožňuje stejnoměrné zásobování vstřikovačů palivem.

Vysokotlaký zásobník paliva, znázorněný na obr. 2 v podélném řezu, obsahuje těleso 1 zásobníku ve tvaru trubky a dvě tělesa 2 a 2 rozdělovače, rovněž ve tvaru trubky. Obě tělesa 2 a 3. rozdělovače mají vždy jeden otevřený a jeden uzavřený konec. Otevřenými konci jsou obě tělesa 2 a 3 rozdělovače sešroubována vždy s jedním koncem tělesa 1_ zásobníku. K tomuto účelu je na otevřených koncích těles 2,

3. rozdělovače vytvořen závit 6. Na tělesech 2 a 3. rozdělovače je vytvořena závěrná hrana 7, která spolupůsobí s příslušnou plochou na tělese 1 zásobníku pro vytvoření tvrdého utěsnění.

Na tělesech 2 a 3. je vytvořen větší počet přípojek 4 a 5, z nichž jsou na obr. 2 patrné pouze dvě. Vnitřní průměr dj těles 2, 1 rozdělovače je menší než vnitřní průměr d₂ tělesa 1 zásobníku.

Na výřezu znázorněném na obr. 3 není mezi tělesy 2, 3.

rozdělovače a tělesem j_ zásobníku vytvořeno šroubové spojení, ale spojení třecím svařováním. Svarový šev 10 je vyznačen příslušnou vztahovou značkou.

I

Vysokotlaký zásobník paliva, znázorněný na obr. 4 obsahuje pouzdro 11 se středovým vrtaným otvorem 12.. Středový otvor 12 je zásobován palivem, jak je vyznačeno šipkou 13. pomocí vysokotlakého palivového čerpadla (není znázorněno). Palivo o vysokém tlaku je, jak je vyznačeno šipkou 14. dopravováno přes vysokotlaká spojovací potrubí ke vstřikovačům (nejsou znázorněny). Geometrický tvar 31 přípojek pro vysokotlaká spojovací potrubí je označen příslušnou vztahovou značkou.

Na obou svých koncích se středový vrtaný otvor 12 rozšiřuje do pouzdra 11. Tím jsou vytvořeny zásobní prostory 15. 16 pro palivo pod vysokým tlakem. Zásobní prostory 15, 16 jsou vůči okolí uzavřeny víky 17. 18. Víko 17 je vytvořeno tak, že leží relativně uvnitř pouzdra 11. Víko 18 obepíná pouzdro 11 svým vnějším obvodovým okrajem. Spojovací místa mezi víky 17. 18 a pouzdrem 11 mohou být provedena jako svařovaná, šroubovaná nebo letovaná spojení 19. 20.

Vysokotlaký zásobník paliva, znázorněný na obr. 5 obsahuje pouzdro 21 se středovým vrtaným otvorem 22. Středový otvor 22 je zásoben palivem, jak je vyznačeno šipkou 23. vysokotlakým palivovým čerpadlem (není znázorněno). Palivo pod vysokým tlakem je dopravováno, jak je vyznačeno šipkou 24. přes vysokotlaká spojovací potrubí ke vstřikovačům (nejsou znázorněny).

Středový vrtaný otvor 22 ústí svými oběma konci do zásobních prostorů 25. 26 pro palivo pod vysokým tlakem. Zásobní prostory 25, 26 jsou vůči okolí uzavřeny víky 27, 28. Víko 27 je spojeno s pouzdrem 21 natupo. Víko 28 obepíná pouzdro 21 svým vnějším obvodovým okrajem. Spojovací místa mezi víky 27. 28 a pouzdrem 21 mohou být provedena jako svařovaný nebo letovaný spoj 29. 3 0.

Na pouzdře 11, 21, které je protáhlou trubkou, mohou být přímo umístěny upevňovací elementy. Namontování upevňovacích elementů může být provedeno šroubováním, svařováním, lisováním, letováním a podobně.

Claims

1. Vysokotlaký zásobník paliva pro vstřikovací systém paliva spalovacího motoru, s větším počtem přípojek (4, 5), zejména přípojek pro přivádění a odvádění paliva i přípojek pro čidla, ventily a podobně, vyznačující se tím, že zásobník paliva obsahuje nejméně jedno těleso (2, 3) rozdělovače, které je trvale spojeno s tělesem (1) zásobníku.

2. Vysokotlaký zásobník paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že přípojka (Z) pro přivádění paliva je v tělese (V) rozdělovače uspořádána centrálně a je obklopena zbývajícími přípojkami (I), a že po stranách tělesa (V) rozdělovače je uspořádán větší počet těles (S) zásobníku.

3. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že těleso (1) zásobníku a těleso (2, 3) rozdělovače jsou vytvořeny na způsob trubky.

4. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že těleso (1) zásobníku má tvar dutého kužele.

5. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní průměr (di) tělesa (2, 3) rozdělovače je menší než vnitřní průměr (d₂) tělesa (1) zásobníku.

6. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že na spojovacím místě mezi tělesem (1) zásobníku a tělesem (2, 3) rozdělovače je vytvořena závěrná hrana (O-

7. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že spojovací místo mezi tělesem (1) zásobníku a tělesem (2, 3) rozdělovače je vytvořeno jako spoj (10) provedený třecím svařováním.

i

8. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 1 až 3, λ vyznačující se tím, že těleso rozdělovače je tvořeno trubkou (11) s menším vnitřním průměrem, který se po stranách rozšiřuje do alespoň jedné oblasti (15, 16) s větším vnitřním průměrem, vytvářející těleso zásobníku, které je uzavřeno víkem (17, 18).

9. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že těleso rozdělovače je tvořeno trubkou (21) s malým vnějším průměrem, která je po stranách zakončena nejméně jedním víkem (27, 28) ve tvaru hrnku.

10. Sestava s vysokotlakým zásobníkem podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je vzájemně kombinováno více těles (1) zásobníku a těles (2, 3) rozdělovače s různými rozměry.