DE10143511B4

DE10143511B4 - Accumulator injection system with throttle device

Info

Publication number: DE10143511B4
Application number: DE10143511A
Authority: DE
Inventors: Helmut Hummel; Christoph Klesse; Oliver Koegel; Christian Taudt; Michael Wirkowski; Eckbert Zander
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: DE10143511A1

Abstract

Speichereinspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff unter hohem Druck, umfassend wenigstens einen Injektor, welcher über eine Leitung (1) mit einem Rail (4) verbunden ist, eine oder mehrere Zu-/Ableitungen (11) zum/vom Rail, sowie mindestens einer in die Leitung (1) integrierten Drosseleinrichtung (2; 13) dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (1) und die integrierten Drosseleinrichtung einstückig ausgebildet ist, wobei die Drosseleinrichtung einen definierten Drosseldurchmesser (d) aufweist, der eine Dämpfung von Schwingungen im System ermöglicht.accumulator injection for injecting fuel under high pressure, comprising at least an injector which over a line (1) is connected to a rail (4), one or more Inlet / outlet lines (11) to / from the rail, as well as at least one in the line (1) integrated throttle device (2; 13) characterized that the line (1) and the integrated throttle device integrally formed is, wherein the throttle device has a defined throttle diameter (d) which has a damping of vibrations in the system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speichereinspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff unter hohem Druck mit wenigstens einem Injektor, welcher über eine Leitung mit einem Rail verbunden ist, wobei das Rail eine oder mehrere Zu-/Ableitungen aufweist.The The present invention relates to a storage injection system for injection of fuel under high pressure with at least one injector, which via a Line is connected to a rail, the rail one or more Having leads / discharges.

Speichereinspritzsysteme sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In den 2 und 3 ist eine Leitung 1 bzw. ein Rail 4 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Wie in 2 gezeigt, weist die Leitung 1 einen konstanten Innendurchmesser D auf und weist an ihrem Ende einen nippelförmigen Befestigungsbereich 3 auf. Die Leitung 1 wird am nippelförmigen Befestigungsbereich 3 in ein am Rail 4 befestigtes Fitting (Buchse) 9 eingefügt. Der Fitting 9 dient dabei zur Stabilisierung der Leitung 1 und zur Aufnahme einer auf der Leitung befindlichen Mutter, um eine die Dichtwirkung erzeugende axiale Anpresskraft aufzubringen. Wie in 7 gezeigt, weist eine Verbindungsbohrung 5 des Rails 4 den gleichen Durchmesser D wie der Innendurchmesser der Leitung 1 auf. Die Verbindungsbohrung 5 stellt dabei die Verbindung zwischen der Leitung 1 und der Rail-Bohrung 8 bereit. Am Ende des Rails 4 ist dabei ein Verschluss 6 zum Verschließen der Rail-Bohrung 8 vorgesehen. Durch die gleichen Durchmesser D der Verbindungsbohrung 5 und der Leitung 1 erfolgt somit keine Drosselung im Übergangsbereich zwischen dem Rail und der Leitung.Storage injection systems are known in various configurations. In the 2 and 3 is a lead 1 or a rail 4 represented according to the prior art. As in 2 shown points the line 1 a constant inner diameter D and has at its end a nipple-shaped mounting portion 3 on. The administration 1 becomes at the nipple-shaped attachment area 3 in a on the rail 4 fixed fitting (bushing) 9 inserted. The fitting 9 serves to stabilize the line 1 and for receiving a mother located on the line to apply a sealing effect generating axial contact pressure. As in 7 shown has a connection bore 5 of the rail 4 the same diameter D as the inner diameter of the pipe 1 on. The connection hole 5 makes the connection between the line 1 and the rail hole 8th ready. At the end of the rail 4 is a closure 6 for closing the rail hole 8th intended. By the same diameter D of the connecting hole 5 and the line 1 Thus, there is no throttling in the transition region between the rail and the line.

Speichereinspritzsysteme bestehen üblicherweise aus einer Pumpe, einem oder mehreren Rails, Leitungen sowie Injektoren. Dabei stellt das Speichereinspritzsystem ein schwingungsfähiges System dar. Schwingungsanregungen ergeben sich beispielsweise durch die Förderpulsationen der Pumpe sowie durch das schnelle Öffnen und Schließen der Injektoren. Es ist jedoch vorteilhaft, keine oder möglichst nur geringe Schwingungen im System zu haben, um Schwankungen bei den Einspritzmengen gering zu halten. Weiterhin sollte das Signal eines Systemdrucksensors als Eingangsinformation für eine Steuereinheit möglichst stabil gehalten werden. Überdies belasten die auftretenden Schwingungen die Bauteile des Systems. Die Schwingungen variieren jedoch auch noch drehzahl- und lastabhängig, so dass trotz einer geschickten Wahl von hydraulischen bzw. geometrischen Parametern wie z.B. Leitungslängen, Leitungsdurchmessern und Railvolumen nicht in allen Betriebspunkten die auftretenden Schwingungen gering gehalten werden können.accumulator injection usually exist from a pump, one or more rails, pipes and injectors. The accumulator injection system is an oscillatory system Vibrational excitations arise, for example, through the Förderpulsationen the pump as well as the fast opening and closing of the Injectors. However, it is advantageous, none or possible to have only slight oscillations in the system to avoid fluctuations keep the injection quantities low. Furthermore, the signal should a system pressure sensor as input information for a control unit preferably be kept stable. moreover load the vibrations that occur the components of the system. However, the vibrations also vary depending on the speed and load, so that despite a clever choice of hydraulic or geometric Parameters such as Cable lengths, Cable diameters and rail volume not in all operating points the vibrations occurring can be kept low.

Deshalb wird versucht, die auftretenden Druckschwingungen örtlich einzugrenzen, indem Drosseln oder Blenden verwendet werden. Es ist beispielsweise bekannt, Drosselscheiben am Hochdruckausgang der Pumpe oder am Injektoreingang anzuordnen. Weiterhin ist aus der DE 100 60 785 A1 , der JP 2000 027 731 A, der DE 100 60 785 A1 sowie der EP-0 612 921 bekannt, eine separate Drosseleinrichtung in die Leitung zwischen dem Rail und dem Injektor anzuordnen. Die DE 101 03 195 A1 offenbart eine Drosseleinrichtung die in die Verbindungsbohrung, zwischen der Rail-Bohrung und der Leitung angeordnet ist.Therefore, attempts are made to localize the occurring pressure oscillations by using chokes or orifices. For example, it is known to arrange throttle disks at the high-pressure outlet of the pump or at the injector inlet. Furthermore, from the DE 100 60 785 A1 , the JP 2000 027 731 A, the DE 100 60 785 A1 as well as EP-0 612 921 known to arrange a separate throttle device in the line between the rail and the injector. The DE 101 03 195 A1 discloses a throttle device disposed in the communication bore, between the rail bore and the conduit.

Bei den bekannten Drosseln ist jedoch nachteilig, dass diese als separate Einzelteile ausgebildet sind und daher einen zusätzlichen Montageaufwand erfordern. Die Drosseln können zwar als einfache Scheiben mit Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, jedoch müssen sie jeweils an den Bauteilen des Speichereinspritzsystems separat befestigt werden.at However, the known chokes is disadvantageous that these as separate Individual parts are formed and therefore require additional installation effort. The chokes can while being designed as simple disks with through-holes, however, must they each separately on the components of the storage injection system be attached.

Aus der DE 100 60 811 A1 ist ferner bekannt, eine Drossel innerhalb eines Steuerventilkörpers auszubilden, welche den Durchfluß von Kraftstoff dämpft. Nachteilig ist dabei die aufwendige Fertigung einer solchen Drossel im Steuerventilkörper.From the DE 100 60 811 A1 It is also known to form a throttle within a control valve body which dampens the flow of fuel. The disadvantage here is the complicated production of such a throttle in the control valve body.

Durch das Verschrauben der Leitungen bzw. durch die Bördelung der Leitungen wird wie beispielsweise in der DD 225 480 A1 und der DE 299 20 822 U1 der Innendurchmesser leicht verengt, was zu einem gewissen Drosseleffekt führt, jedoch reichen diese Verengungen nicht aus um eine spürbare Dämpfung zu erzielen. Zudem lässt sich auf diese Weise kein definierter Drosseldurchmesser ausbilden, welcher aber für eine gezielte Dämpfung erforderlich wäre.By screwing the lines or by the crimping of the lines as in the example DD 225 480 A1 and the DE 299 20 822 U1 the inner diameter slightly narrows, which leads to a certain throttling effect, but these narrowings are not sufficient to achieve a noticeable damping. In addition, can be formed in this way no defined throttle diameter, which would be required for a targeted damping.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Speichereinspritzsystem bereitzustellen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine Dämpfung von Schwingungen im System ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Her stellungsverfahren zur kostengünstigen Herstellung einer Leitung mit Dämpfungsfunktion, z.B. einer Injektorleitung zwischen dem Rail und den Injektoren oder einer Zu-/Ableitung zum Rail, bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention, a storage injection system to provide, which in a simple structure and easier, cheaper Manufacturability of a damping of vibrations in the system. Furthermore, it is an object of the present invention, a Her adjusting method for cost-effective Production of a cable with damping function, e.g. an injector line between the rail and the injectors or an inlet / outlet to the rail.

Diese Aufgabe wird durch ein Speichereinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.These Task is by a storage injection system with the features of claim 1 or a method having the features of the claim 6 solved. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Speichereinspritzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 kann eine hydraulisch wirksame Dämpfung von Schwingungen im System bereitstellen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, das die Leitung und die integrierte Drosseleinrichtung und/oder die Zu-/Ableitung und die integrierte Drosseleinrichtung einstückig ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, dass keine separaten Drosseln verwendet werden, so dass sich der Montageaufwand deutlich reduziert, da die Drosseln schon Bestandteil der jeweiligen Bauteile sind. Dadurch verringert sich insbesondere der Montageaufwand, so dass das erfindungsgemäße Speichereinspritzsystem deutlich kostengünstiger herstellbar ist. Weiterhin ergeben sich erfindungsgemäß weniger Abdichtungsstellen am Speichereinspritzsystem, was die Leckagemöglichkeiten und die Herstellungskosten verringert und die Lebensdauer des Systems erhöht.The accumulator injection system according to the invention with the features of claim 1 can provide a hydraulically effective damping of vibrations in the system. The invention is characterized in that the line and the integrated throttle device and / or the inlet / outlet and the integrated throttle device is integrally formed. According to the invention it is thus possible that no separate throttles ver be used, so that the assembly costs significantly reduced, since the chokes are already part of the respective components. This reduces in particular the assembly effort, so that the storage injection system according to the invention is significantly cheaper to produce. Furthermore, the invention results in fewer sealing points on the storage injection system, which reduces the leakage possibilities and the production costs and increases the service life of the system.

Um eine besonders kostengünstige Herstellbarkeit der integrierten Drosseleinrichtung bereitzustellen, ist die Drosseleinrichtung vorzugsweise als abgestufte Bohrung ausgebildet. Abhängig von der gewünschten Drosselwirkung werden dabei die Durchmesser der jeweiligen Bohrungen gewählt.Around a particularly cost-effective To provide manufacturability of the integrated throttle device, the throttle device is preferably formed as a stepped bore. Dependent from the desired Throttling effect are the diameter of the respective holes selected.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die integrierte Drosseleinrichtung als eine mittels Umformen hergestellte Verengung ausgebildet. Insbesondere bevorzugt wird diese durch Umformen hergestellte Verengung mittels Stauchen, Walzen, Hämmern oder Rollen hergestellt. Besonders bevorzugt ist die durch Umformen hergestellte Drosseleinrichtung dabei in einer Leitung des Systems vorgesehen.According to one Another preferred embodiment of the present invention the integrated throttle device as a manufactured by means of forming Constriction formed. This is particularly preferred by forming produced constriction by upsetting, rolling, hammering or Rolls made. Particularly preferred is the produced by forming Throttle device provided in a line of the system.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Drosseleinrichtung an einem Ende einer Leitung, insbesondere an einem oder an beiden Enden der Leitung zwischen dem Rail und dem Injektor, angeordnet. Somit kann die Drosseleinrichtung demnach railnah und/oder injektornah angeordnet sein.According to one Another preferred embodiment of the present invention the throttle device at one end of a line, in particular at one or both ends of the line between the rail and the injector, arranged. Thus, the throttle device can accordingly be arranged near the rail and / or injector close.

Um gleichzeitig auch eine Befestigung der Leitung zu ermöglichen, ist vorzugsweise am Außenumfang der Leitung an der Position der integralen Drosseleinrichtung ein nippelförmiger Befestigungsbereich ausgebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da sowohl der nippelförmige Befestigungsbereich als auch die integrale Drosseleinrichtung gleichzeitig, beispielsweise mittels Umformen, hergestellt werden können.Around at the same time to allow a fixing of the line, is preferably on the outer circumference the line at the position of the integral throttle device nipple-shaped Mounting area formed. This is particularly advantageous because both the nipple-shaped Mounting area as well as the integral throttle device at the same time, for example, by forming, can be produced.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer in einer Leitung integral gebildeten, einstückigen Drosseleinrichtung umfasst die Schritte des Herstellens der Leitung mit einem vorbestimmten Leitungsinnendurchmesser und einem vorbestimmten Leitungsaußendurchmesser, des Einführens eines dornförmigen Werkzeugs mit einem kleineren Durchmesser als der Leitungsinnendurchmesser in die Leitung und des Umformens der Leitung an der den Dorn aufweisenden Stelle, um die integrale Drosseleinrichtung in der Leitung zu bilden. Als Umformschritt kann dabei insbesondere Stauchen, Walzen, Hämmern, Rollen oder Druckumformen verwendet werden.The inventive method for producing a one-piece throttle device integrally formed in a conduit includes the steps of establishing the conduit with a predetermined conduit internal diameter and a predetermined pipe outside diameter, the insertion of a thorn shaped Tool with a smaller diameter than the pipe inside diameter in the line and the forming of the line at the mandrel having Place to form the integral throttle device in the line. As a forming step can in particular upsetting, rolling, hammering, rolling or pressure forming can be used.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gleichzeitig mit dem Schritt des Umformens zur Herstellung der integrierten Drosseleinrichtung auch ein nippelförmiger äußerer Befestigungsbereich an der Leitung ausgebildet, um eine einfache Befestigungsmöglichkeit der Leitung beispielsweise am Rail oder am Injektor zu ermöglichen.According to one preferred embodiment of the method according to the invention is simultaneously with the step of forming to produce the integrated throttle device also a nipple-shaped outer attachment area trained on the line to a simple attachment of the For example, to allow the pipe to be routed to the rail or injector.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:following The present invention is based on preferred embodiments described in conjunction with the drawing. In the drawing is:

1 eine Schnittansicht einer Leitung mit einer integral gebildeten Drosseleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a sectional view of a conduit with an integrally formed throttle device according to the present invention;

2 eine Schnittansicht einer Leitung gemäß dem Stand der Technik und 2 a sectional view of a line according to the prior art and

3 eine Schnittansicht eines Rails gemäß dem Stand der Technik. 3 a sectional view of a rail according to the prior art.

In 1 ist eine Leitung 1 mit einer integralen Drosseleinrichtung 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Drosseleinrichtung 2 ist dabei am Leitungsende der Leitung 1 vorgesehen. Die Leitung 1 weist einen Innendurchmesser D und einen Außendurchmesser E auf. Im Bereich der Drosseleinrichtung 2 verringert sich der Innendurchmesser der Leitung auf den Durchmesser d. Die Drosseleinrichtung 2 ist integral und einstückig mit der Leitung 1 gebildet und wird durch Einführen eines Dornes mit einem Durchmesser d in die Leitung und anschließendem Umformen des Leitungsendes zur Drosseleinrichtung 2 hergestellt. Durch die einstückig Ausbildung der Leitung 1 mit der Drosseleinrichtung ist kein zusätzlicher Montageaufwand für die Montage von separaten Drosseleinrichtungen notwendig. Gleichzeitig mit dem Herstellen der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung 2 wird auch am Außenumfang der Leitung 1 ein nippelförmiger Befestigungsbereich 3 mit einem Durchmesser F hergestellt. Dadurch kann die erfindungsgemäße Leitung besonders kostengünstig bereitgestellt werden, da mit einem Herstellungsschritt gleichzeitig die Drosseleinrichtung 2 als auch der Befestigungsbereich 3 hergestellt werden können. Im Speichereinspritzsystem auftretende Schwingungen werden dabei erfindungsgemäß an der Drosseleinrichtung 2 gedämpft. Da die Drosseleinrichtung 2 am Leitungsende vorgesehen ist, können die Druckschwingungen in der Nähe ihres Erzeugungsortes, z.B. am Injektor, dem Rail oder der Pumpe, örtlich eingegrenzt werden und schnell gedämpft werden. Die Leitung 1 wird in bekannter Weise beispielsweise mittels einer Überwurfmutter auf einem Fitting am Rail am Befestigungsbereich 3 befestigt.In 1 is a lead 1 with an integral throttle device 2 according to a first embodiment of the present invention. The throttle device 2 is at the cable end of the line 1 intended. The administration 1 has an inner diameter D and an outer diameter E. In the area of the throttle device 2 reduces the inner diameter of the pipe to the diameter d. The throttle device 2 is integral and integral with the conduit 1 is formed by inserting a mandrel with a diameter d in the line and then converting the line end to the throttle device 2 produced. By the integral formation of the line 1 with the throttle device no additional installation effort for the installation of separate throttling devices is necessary. Simultaneously with the manufacture of the throttle device according to the invention 2 will also be on the outer circumference of the pipe 1 a nipple-shaped attachment area 3 manufactured with a diameter F. As a result, the line according to the invention can be provided in a particularly cost-effective manner since, at the same time, the throttle device is produced by one production step 2 as well as the attachment area 3 can be produced. In the storage injection system occurring vibrations are inventively at the throttle device 2 attenuated. As the throttle device 2 is provided at the end of the line, the pressure oscillations in the vicinity of their place of production, eg on the injector, the rail or the pump, can be localized and quickly attenuated. The administration 1 is in a known manner, for example by means of a union nut on a fitting on the rail at the attachment area 3 attached.

Es sei angemerkt, dass insbesondere vorteilhaft eine Vielzahl von Drosseln in den einzelnen Bauteilen des Speichereinspritzsystems integral und einstückig gebildet werden können, so dass auftretenden Schwingungen im System unmittelbar an ihrer Entstehung gedämpft werden können.It It should be noted that in particular advantageous a plurality of throttles in the individual components of the storage injection system integral and in one piece can be formed, so that occurring vibrations in the system directly at their origin muted can be.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Speichereinspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff unter hohem Druck, welches ein oder mehrere Bauteile aufweist, die wenigstens eine integral und einstückig gebildete Drosseleinrichtung aufweisen, um im Speichereinspritzsystem auftretende Schwingungen zu dämpfen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Leitung für ein Speichereinspritzsystem mit einer integral und einstückig gebildeten Drosseleinrichtung.Consequently The present invention relates to a storage injection system for Injecting fuel under high pressure, which includes one or more components comprising at least one integrally and integrally formed throttle device have to vibrations occurring in the storage injection system to dampen. Furthermore, the present invention relates to a process for the preparation a line for a storage injection system with an integrally and integrally formed Throttling device.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es können verschiedene Abweichungen und Änderungen ausgeführt werden, ohne den Erfindungsumfang zu verlassen.The The present invention is not limited to the illustrated embodiment limited. It can different deviations and changes accomplished without departing from the scope of the invention.

Claims

A storage injection system for injecting fuel under high pressure, comprising at least one injector, which via a line ( 1 ) with a rail ( 4 ), one or more inlets / outlets ( 11 ) to / from the rail, and at least one in the line ( 1 ) integrated throttle device ( 2 ; 13 ), characterized in that the line ( 1 ) and the integrated throttle device is integrally formed, wherein the throttle device has a defined throttle diameter (d), which allows damping of vibrations in the system.

Storage injection system according to claim 1, characterized in that the throttle device as a stepped bore ( 13 ) is trained.

Storage injection system according to claim 1, characterized in that the throttle device as a means of forming, in particular by upsetting, rolling, hammering, rolling or pressure reduction produced constriction ( 2 ) of the line cross-section is formed.

Storage injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle device at one end of the line ( 1 ), in particular to the rail ( 4 ) directed end of the line, is arranged.

Storage injection system according to claim 4, characterized in that on the outer circumference of the conduit ( 1 ) at the position of the throttle device ( 2 ) a nipple-shaped area ( 3 ) for fixing the line ( 1 ) with a larger diameter (F) than an outer diameter (E) of the conduit ( 1 ) is trained.

Process for the preparation of a pipeline ( 1 ) integrally formed throttle device ( 2 ) of a storage injection system according to one of the preceding claims, comprising the steps: - establishing the line ( 1 ) having a predetermined inner pipe diameter (D) and a predetermined outer pipe diameter (E), - introducing a smaller diameter mandrel (d) than the inner pipe diameter (D) into the pipe (D) 1 ) and - transforming the pipe ( 1 ) at the location of the mandrel-shaped tool for producing the integrally formed throttle device ( 2 ).

A method according to claim 6, characterized in that the forming of the line ( 1 ) is performed by upsetting, rolling, hammering, rolling or pressure forming.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that in the step of forming the line ( 1 ) at the same time a nipple-shaped outer region ( 3 ) of the conduit having a larger diameter (F) than the outer diameter (E) of the conduit is formed.