DE10162203A1 - Festigkeitsoptimierter Hochdruckanschluss an Hochdrucksammelräumen - Google Patents
Festigkeitsoptimierter Hochdruckanschluss an HochdrucksammelräumenInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffhochdruckspeicher (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem an Verbrennungskraftmaschinen. Das Kraftstoffeinspritzsystem enthält eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die den Kraftstoffhochdruckspeicher (1) mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt. Aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) wird der Kraftstoff elektrisch gesteuerten Einspritzventilen zur Einspritzung in die Brennräume einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine zugeführt, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher (1) als langgestreckter, rohrartiger Körper ausgebildet ist, an dessen Umfang Hochdruckanschlüsse (20) aufgenommen sind. Die Hochdruckanschlüsse (20) verfügen über ein Halteelement (24), an dem mehrere Verbindungsstege (27, 28) ausgebildet sind, die an mindestens zwei Verbindungsstellen (25, 26, 34, 35; 50, 52; 57) am Kraftstoffhochdruckspeicher (1) in dessen die eine Verformung nicht behindernden Bereichen (12, 30, 44) befestigt sind.
Description
- Bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen werden zunehmend Hochdruckspeichereinspritzsysteme eingesetzt, die Hochdrucksammelräume enthalten. Der Hochdrucksammelraum (Common Rail) dient der Aufrechterhaltung eines hohen Druckniveaus, welches an allen Einspritzventilen einer mehrzylindrigen selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine ansteht. Der Hochdrucksammelraum ist höchsten Innendrücken von über 1200 bar und mehr ausgesetzt und wird im allgemeinen als Schmiedeteil gefertigt. Der zunehmende Einsatz der Common Rail-Technik an immer mehr Verbrennungskraftmaschinen erhöht zwangsläufig die Variantenvielzahl.
- Stand der Technik
- Aus EP 0 507 191 ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt, der aus einem vorgefertigten Rohr besteht. Auf dieses sind Anschlussmuffen aufgeschoben, an denen die Kraftstoffeinspritzventile bzw. die von der Kraftstoffhochdruckpumpe kommende Hochdruckleitung angeschlossen werden. Ein solcher Kraftstoffhochdruckspeicher ist verhältnismäßig teuer in der Herstellung und benötigt zudem wegen der aufzusetzenden Anschlussteile einen relativ großen Einbauraum. Er muss ferner sehr dickwandig ausgebildet werden, um den hohen Drücken bei den schwellenden Belastungen, denen er im Innenraum ausgesetzt ist, standzuhalten. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass dickwandige Körper bei hohen schwellenden Druckbelastungen dazu neigen, zu reißen, insbesondere im Bereich von Wanddurchbrüchen und scharfkantig ausgebildeten Querschnittsänderungen.
- WO 98/14700 A1 bezieht sich ebenfalls auf einen Kraftstoffhochdruckspeicher. Der Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen umfasst eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die den Kraftstoffhochdruckspeicher mit Kraftstoff versorgt. Aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher wird der Kraftstoff elektrisch angesteuerten Einspritzventilen zur Einspritzung in die Brennräume einer selbstzündenden Brennkraftmaschine zugeführt, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher aus einem langgestreckten rohrartigen Körper aus Stahl besteht. Dieser ist mit Anschlüssen für die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr ausgestattet. Die Anschlüsse sind als Anschlussstutzen ausgebildet, von denen aus je eine Verbindungsbohrung exzentrisch zur Achse des rohrartigen Körpers in diesen einmündet.
- Der aus dieser Veröffentlichung bekannte Hochdrucksammelraum weist Hochdruckanschlüsse auf, die exzentrisch verlaufende Bohrungsverschneidungen aufweisen. Aufgrund der Materialanhäufung entsteht im Bereich der Querbohrung wegen der dort auftretenden Verformungsbehinderung eine erhöhte Spannungsbelastung.
- DE 196 47 049 A1 hat ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Gegenstand. Dieses umfasst eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die einen Kraftstoffhochdruckspeicher mit Kraftstoff versorgt, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher mit Anschlussbohrungen für die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr und mit Befestigungselementen versehen ist. Der Kraftstoffhochdruckspeicher ist gemäß dieser Lösung in Form einer Hohlkugel aufgebaut. Der hohlkugelförmige Kraftstoffhochdruckspeicher ist aus zwei geschmiedeten, hohlen Halbkugeln hergestellt. Die beiden hohlen Halbkugeln sind an ihren ringförmigen Berührungsflächen mittels einer Schweißnaht zusammengefügt.
- Der Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß dieser Lösung benötigt lediglich einen geringen Einbauraum, weist ein niedriges Eigengewicht auf und zeigt ein günstiges hydraulisches Verhalten.
- DE 197 47 736 C1 betrifft einen Druckspeicher für Kraftstoffversorgungssysteme. Ein langgestreckter Hohlkörper umfasst einen Zulaufanschluss zur Verbindung mit einer Hochdruckpumpe und wenigstens zwei Ablaufanschlüsse zum Anschluss von Einspritzventilleitungen auf. Die Ablaufanschlüsse sind in wenigstens einem ersten Endabschnitt des langgestreckten Hohlkörpers ausgeführt und in Bezug auf den langgestreckten Hohlkörper identisch angeordnet. Die Endabschnitte der langgestreckten Hohlkörper und die Ablaufanschlüsse werden unter Zwischenschaltung von Dichtelementen miteinander verschraubt, wobei die Dichtelemente eine Abdichtung erzeugende Kegelflächen aufweisen.
- EP 0 866 221 A1 bezieht sich auf einen Kraftstoffverteiler für einen Dieselmotor. Der Kraftstoffverteiler weist einen Druckspeicher zur Aufnahme eines hochkomprimierten, unter sehr hohem Druck stehenden Kraftstofffluides auf, wobei Druckleitungen in den Druckspeicher münden, die an mit dem Kraftstoffverteiler verbundenen Anschlussnippeln angeschlossen sind. Der Kraftstoffverteiler umfasst im wesentlichen ein gezogenes oder gewalztes Rohr, an welches die Anschlüsse entweder angeschweißt oder angelötet sind.
- Darstellung der Erfindung
- Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich der Befestigungsort eines Hochdruckanschlusses am Kraftstoffhochdruckspeicher in einen von Materialanhäufungen freien und daher verformungsfreundlicheren Bereich des Kraftstoffhochdruckspeichers verlegen. Die Kraftangriffspunkte können somit von einem in mechanischer Hinsicht hochbelasteten Bereich in einen mechanisch gesehen niedrigeren Belastungen ausgesetzten Bereich verlegt werden. In Bereichen, die hinsichtlich des Verformungsverhaltens des Kraftstoffhochdruckspeichers günstiger sind, sind die konstruktiven und fertigungstechnischen Möglichkeiten zur Gestaltung einer Verbindung zwischen Kraftstoffhochdruckspeicher und Hochdruckanschluss vielfältiger (zum Beispiel durch Schweißen, Schrauben, Nuten oder Klippen). Es lässt sich eine wesentlich verbesserte Ausnutzung des eingesetzten Werkstoffes und eine höhere Festigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers gegen einen schwellenden Innendruck erzielen.
- Eine Ausgestaltungsmöglichkeit des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens sieht ein klippartig gestaltetes Halteelement vor, mit welchem Hochdruckanschlussteile, wie zum Beispiel Einspritzleitungen oder Rail-Drucksensoren befestigt werden können. Wird das Halteelement als Halte-Klipp standardisiert ausgeführt, lässt sich eine kostengünstige Baukastenlösung realisieren, so dass variantenspezifische Schmiederohlinge mit angeschmiedeten Stutzen entbehrlich sind. Dies erlaubt eine höhere Flexibilität hinsichtlich kundenseitig nachgefragten Rail-Geometrien sowie eine höhere Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes der Kraftstoffhochdruckspeicher an mehrzylindrigen, selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen, sei es in 3- oder sei es in 8-Zylinder-Bauweise.
- So können zum Beispiel Halteelemente als Halte-Klipps angefertigt werden, deren Arme Rastnasen aufweisen. Die Rastnasen ragen in Ausnehmungen an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers hinein, die sich sowohl über die gesamte axiale Erstreckung des Kraftstoffhochdruckspeichers als auch über abgeschlossene Teilbereiche erstrecken können. Damit ist sowohl eine axiale Verschiebbarkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers in Bezug auf die Halteelemente, als auch eine axiale Fixierung des Kraftstoffhochdruckspeichers in Bezug auf die Halteelemente möglich. Die einen Teilbereich des rohrartig ausgebildeten Kraftstoffhochdruckspeichers umschließenden Arme können, in Umfangsrichtung des Kraftstoffhochdruckspeichers gesehen, sowohl mit konstanter als auch mit variabler Querschnittsfläche ausgestaltet sein. Die Verbindungsstellen zwischen den endseitigen Bereichen der Arme des Halteelementes mit der von einer Materialanhäufung freien Fläche des Kraftstoffhochdruckspeichers kann über eine Schweißstelle, eine Lötstelle sowie über eine formschlüssige Verbindung, d. h. durch Eingreifen von an den Enden der Arme ausgebildete Rastnasen in längsnutartig konfigurierte Ausnehmungen an den Seitenflächen des Kraftstoffhochdruckspeichers realisiert werden.
- Eine weitere formschlüssige Verbindungsvariante kann durch das Anschmieden eines laschenförmigen Vorsprungs an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers realisiert werden, der ebenfalls von endseitig an den Armen des Halteelementes ausgebildeten Rastnasen formschlüssig übergriffen werden kann. Die durch die an der Außenumfangsfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers angeschmiedete Lasche kann sich sowohl - ähnlich zur längsnutartigen Ausnehmung - über die gesamte Axiallänge des Kraftstoffhochdruckspeichers ziehen; daneben kann der laschenförmig ausgebildete Vorsprung an der Außenumfangsfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers auch nur in Teilbereichen der axialen Länge des Kraftstoffhochdruckspeichers angeformt sein.
- Neben einer axialen Fixierung zwischen Halteelement und Kraftstoffhochdruckspeicher durch eine abgeschlossene Längsnut, in welche die Rastnasen eines Halteelementes eingreifen, lässt sich eine axiale Fixierung durch Ausbildung einer Schweißstelle durch Ausführung von Lötstellen oder durch Schrauben- bzw. Nietverbindungen zwischen dem Halteelement und dem Kraftstoffhochdruckspeicher erzielen. Das Halteelement, welches einem Hochdruckanschluss zugeordnet ist, kann sowohl als ein Halteelement mit Zentralbohrung beschaffen sein, in welchem eine einen Konus der Hochdruckzuleitung an eine entsprechend konfigurierte Sitzfläche an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers andrückende Überwurfmutter angeordnet ist; daneben ist auch eine integrierte Ausführung von Halteelement und Hochdruckanschluss als einstückiger Zulaufstutzen möglich.
- In weiteren Ausführungsvarianten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann der Hochdruckanschluss als eine Schweißmutter ausgebildet sein, die in einer Ausführungsvariante sich der Kontur der Außenfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers anpassende Verbindungsstege umfasst. Die Verbindungsstege des unterhalb des Hochdruckanschlusses an diesem integrierten Haltelementes erstrecken sich über Teilbereiche der Außenumfangsfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers, so dass die Kraftangriffsstelle von den hochbelasteten Bereichen des Kraftstoffhochdruckspeichers in solche Bereiche verlegt werden kann, die einer geringeren mechanischen Belastung aufgrund der schwellenden Innendruckbelastung des Kraftstoffhochdruckspeichers ausgesetzt sind.
- Anstelle von sich in Umfangsrichtung in Bezug auf den Kraftstoffhochdruckspeicher erstreckenden Verbindungsstegen können an den als Schweißmuttern ausgebildeten Hochdruckanschlüssen auch in vertikale Richtung verlaufende Stege paarweise angeordnet sein. Die Unterseiten dieser Stege können mit Planflächen, die in die Außenseite des im wesentlichen zylindrisch konfigurierten Kraftstoffhochdruckspeichers eingefräst werden können, verbunden werden, wobei anstelle von zwei einander gegenüberliegenden Verbindungsstegen auch vier Verbindungsstege angeordnet sein können, so dass sich zwischen der Planfläche und dem Sockel des als Schweißmutter ausgebildeten Kraftstoffhochdruckanschlusses vier Verbindungsstellen zwischen Kraftstoffhochdruckspeicher und Hochdruckanschluss ergeben. Die Verbindungen zwischen dem Halteelement und der Planfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers werden bevorzugt als stoffschlüssige Verbindungen, d. h. durch ein thermisches Fügeverfahren, wie zum Beispiel dem Schweißen, dem Reibschweißen, dem Widerstandsschweißen, dem Laserschweißen oder dem Löten erzeugt.
- Den Ausführungsvarianten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist gemeinsam, dass eine lokale punktuell ausgebildete Verbindungsstelle zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Kraftstoffhochdruckspeicher geschaffen wird, die in einen verformungsfreundlicheren Bereich, d. h. in einen Bereich des Kraftstoffhochdruckspeichers ohne Materialanhäufungen verlegt ist. Zur Verbesserung der Dichtwirkung zwischen den Hochdruckanschlüssen und der Befestigungsfläche am Hochdrucksammelraum ist es günstig, die stoffschlüssige Verbindung zur Erhöhung der Dichtwirkung unter Vorspannung zu erzeugen.
- Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
- Es zeigt:
- Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Hochdruckspeicheranordnung mit angeschmiedeten Anschlussstutzen für den Anschluss von Zuleitungen zu den Einspritzventilen,
- Fig. 2.1 ein einem Hochdruckanschluss zugeordnetes, armförmige Abschnitte aufweisendes Halteelement, welches seitlich an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers befestigt wird,
- Fig. 2.2 die Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 2.1,
- Fig. 3.1 eine angefräste Abflachung am Kraftstoffhochdruckspeicher mit einer Anschlussmutter mit zwei Verbindungsstegen,
- Fig. 3.2 die Seitenansicht gemäß der Darstellung in Fig. 3.1,
- Fig. 3.3 die Schnittdarstellung einer an der Oberseite des Kraftstoffhochdruckspeichers im Bereich einer Planstelle aufgenommenen Hochdruckanschlussstelle,
- Fig. 4 eine Hochdruckanschlussstelle mit unterbrochener Schweißnaht,
- Fig. 5.1, 5.2 versetzt zur Symmetrieachse des Hochdrucksammelraumes angeordnete Querbohrungen und deren Mündungen zugeordnete Hochdruckanschlusselemente,
- Fig. 6, 6.1 an eine Planfläche einer Außenseite des Kraftstoff hochdruckspeichers geschweißte, Hochdruckanschlüsse darstellende Muttern vor und nach dem Reibschweißen,
- Fig. 7 einen Halte-Klipp, der eine Überwurfmutter für Hochdruckanschlüsse umgibt und am Kraftstoffhochdruckspeicher formschlüssig verrastet ist,
- Fig. 7.1 eine axial zum Kraftstoffhochdruckspeicher verschiebbare Halte-Klipp- Befestigung und eine in axiale Richtung fixierte Befestigung am Kraftstoffhochdruckspeicher,
- Fig. 8 eine Verschweißung des Haltearmes des Halte-Klipps gemäß Fig. 7 an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers,
- Fig. 8.1, 8.2 Haltearmvarianten des Halte-Klipps gemäß Fig. 4 mit konstantem und variablem Armquerschnitt,
- Fig. 9 die Fixierung von Halte-Klipps und Kraftstoffhochdruckspeichern über eine am Kraftstoffhochdruckspeicher angeschmiedete, sich in Längsrichtung erstreckende Lasche und
- Fig. 10 einen in den Halte-Klipp eingepassten Stutzen zum Anschluss einer Einspritzventil-Zuleitung.
- Fig. 1 ist die Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffhochdruckspeichers (Common Rail) mit angeschweißten Anschlussstutzen jeweils zum Anschluss einer Zuleitung zu den Einspritzventilen zu entnehmen.
- Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 geht hervor, dass der dort dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher 1 als ein einstückiges Schmiedeteil beschaffen ist. An den Enden des rohrartig konfigurierten Schmiedeteils sind Verschlüsse 8 bzw. 9 aufgenommen, die einen Hohlraum 11 des als Schmiedebauteil beschaffenen Kraftstoffhochdruckspeichers 1 nach außen verschließen. Entlang des als langgestreckten, rohrartig konfigurierten Kraftstoffhochdruckspeichers 1 befinden sich einzelne Anschlussstellen 2 entsprechend der Anzahl der Zylinder einer selbstzündenden, mittels des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 mit Kraftstoff zu versorgenden Brennkraftmaschine. Die hochdruckseitigen Anschlussstellen 2 weisen jeweils eine Querbohrung 3 auf, die in den Hohlraum 11 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 mündet. Im Bereich der mit Position 5 gekennzeichneten Stellen bilden sich zwangsläufig bei der Herstellung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 dessen Verformung bei schwellender Innendruckbelastung behindernde Materialanhäufungen 4 aus. Die Materialanhäufungen 4 behindern eine Verformung der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 und ziehen bruchgefährdete Bereiche 5 nach sich.
- Der als Schmiedeteil ausgebildete Kraftstoffhochdruckspeicher 1, der ein im wesentlichen rohrartiges Aussehen hat, umfasst darüber hinaus angeschmiedete Befestigungslaschen 6. Im Bereich von Fräsflächen 7 sind an den Befestigungslaschen 6 Auflageflächen ausgebildet, mit welchen der Hochdrucksammelraum im Zylinderkopfbereich einer mit Kraftstoff zu versorgenden, selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine montiert wird. Mit Bezugszeichen 10 ist der Anschluss für eine hier nicht näher dargestellte Hochdruckquelle, beispielsweise eine Hochdruckpumpe, dargestellt. Die Außenseite des rohrartig konfigurierten, als Schmiedeteil beschaffenen Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ist mit Bezugszeichen 12, die den Hohlraum 11 begrenzende Innenseite mit Bezugszeichen 13 gekennzeichnet.
- Fig. 2.1 zeigt ein armförmige Abschnitte aufweisendes Halteelement, welches in einen Hochdruckanschluss integriert ist und seitlich an der Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers befestigt ist.
- Der Kraftstoffhochdruckspeicher 1, der im wesentlichen eine rohrartige Konfiguration aufweist, umschließt mit seiner Wandung einen Hohlraum 11. Der Hohlraum wird durch die Innenseite 13 der Wandung begrenzt, während die Außenseite des Kraftstoffhochdruckspeichers 1, mit Bezugszeichen 12 bezeichnet, die Befestigungsfläche für ein Halteelement 24 des Hochdruckanschlusses bildet. In die Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ist eine Querbohrung 3 eingebracht, oberhalb der eine Hochdruckanschlussstelle 20 mit daran ausgebildetem Halteelement 24 befestigt wird. Der mit einem Außengewinde 22 beispielsweise versehene Hochdruckanschluss 20 umfasst gemäß der Darstellung in Fig. 2.1 an seiner Unterseite zwei armartige Fortsätze 27 bzw. 28. Je nach Erstreckung der Arme 27 bzw. 28 in Bezug auf die Umfangsfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 enden die armartigen Fortsätze 27 bzw. 28 in einer Entfernung von einer Stoßstelle 23 zwischen einer Bohrung 21 im Hochdruckanschluss 20 und der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1. In einer Entfernung, zum Beispiel an den einander gegenüberliegenden Seiten des Äquators des Hochdrucksammelraumes 1, können die Enden der armartigen Fortsätze 27 bzw. 28 des Halteelementes 24, zum Beispiel in Form einer stoffschlüssigen Verbindung, die Verbindungsstellen 25 bzw. 26 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 angeschweißt werden. Somit sind die Kraftangriffspunkte zur Fixierung des Hochdruckanschlusses 20 an dehnungsfreundlichere Bereiche, die keine unzulässig hohen Materialanhäufungen aufweisen, verlegt, so dass eine Verbesserung der mechanischen Beanspruchung der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 gegeben ist.
- Die Verbindungsstellen 25 bzw. 26 der armartig konfigurierten Fortsätze des Halteelementes 24 können durch Schweißen, durch Löten, durch Reibschweißen oder durch Laserschweißen oder durch ein anderes stoffschlüssiges Verfahren herbeigeführt werden. Durch die Verlegung der Kraftangriffspunkte an solche Bereiche der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1, in denen keine Materialanhäufungen ausgebildet sind, lässt sich die Standzeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erheblich verlängern.
- Fig. 2.2 zeigt die Seitenansicht der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2.1.
- Aus der Darstellung gemäß Fig. 2.2 geht hervor, dass der armartige Fortsatz 28 des Halteelementes 24 unterhalb des Hochdruckanschlusses 20 die Umfangsfläche 12 des rohrartig ausgebildeten Kraftstoffhochdruckspeichers 1 teilweise umschließt. Je nach auftretender Beanspruchung kann die Länge des armartigen Fortsatzes 28 in Umfangsrichtung so dimensioniert werden, dass die Verbindungsstelle 26 mit der Symmetrielinie des Hohlraumes 11, der von der Innenseite 13 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 begrenzt wird, zusammenfällt.
- Fig. 3.1 zeigt eine Ausführungsvariante eines Hochdruckanschlusses mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher, der an seiner Oberseite mit einer Planfläche zur Aufnahme eines Hochdruckanschlusses versehen ist.
- Fig. 3.1 ist entnehmbar, dass der Hochdruckanschluss 20 im wesentlichen als eine Schweißmutter ausgebildet ist, die in ihrem Außenbereich mit einem Außengewinde 22 versehen ist. Die als Hochdruckanschluss 20 dienende Schweißmutter ist von einer Längsbohrung 21 durchzogen. Unterhalb des Außengewindeabschnittes 22 ist der Hochdruckanschluss 20 mit einem Halteelement 24 in Gestalt eines Sockels versehen. In dieser Ausgestaltungsvariante eines Hochdruckanschlusses 20 umfasst das Halteelement 24 zwei oder mehr sich im wesentlichen vertikal in Bezug auf den Hohlraum 11 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erstreckende Verbindungsstege 27 bzw. 28. Die unteren Ende der Verbindungsstege 27 bzw. 28 des als Halteelement 24 fungierenden Sockels des Hochdruckanschlusses 20 bilden an der Oberseite einer Anfräsung 29 eine erste Verbindungsstelle 25 bzw. eine zweite Verbindungsstelle 26. Durch die gewählte Anordnung der Verbindungsstellen 25 bzw. 26 an der Oberseite einer Anfräsung 29 werden Materialanhäufungen im Bereich der Querbohrung 3 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 und an deren Stoßstelle 23 zur Bohrung 21 des als Schweißmutter beschaffenen Hochdruckanschlusses 20 vermieden. Durch einen im Bereich der Bohrung 21 ausgebildeten Konusabschnitt kann eine Zentrierung des als Schweißmutter gestalteten Hochdruckanschlusses 20 in Bezug auf die Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erzielt werden. Auch die erste Verbindungsstelle 25 bzw. die zweite Verbindungsstelle 26 des Hochdruckanschlusses 20 mit seinem Halteelement 24 mit der Oberseite der Anfräsung 29 können mit einem thermischen Fügeverfahren, wie zum Beispiel dem Schweißen, dem Reibschweißen, dem Laserschweißen, dem Widerstandsschweißen oder auf dem Wege des Lötverfahrens erzeugt werden.
- Fig. 3.2 zeigt die Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3.1.
- Aus der Seitenansicht gemäß Fig. 3.2 geht hervor, dass im unteren, als Halteelement 24 konfigurierten Bereich des Hochdruckanschlusses 20, d. h. unterhalb des Außengewindeabschnittes 22 anstelle von zwei gegenüberliegenden Verbindungsstegen 27, 28 auch mehrere Verbindungsstege 27 bzw. 28 ausgebildet sein können, die sich im wesentlichen in vertikale Richtung, d. h. parallel zur Bohrung 21 des Hochdruckanschlusses 20, erstrecken. Neben den in Fig. 3.1 dargestellten ersten bzw. zweiten Verbindungsstellen 25, 26 der Verbindungsstege 27 bzw. 28 mit der Oberseite der Anfräsung 29 lassen sich mit der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3.2 weitere Verbindungsstellen 34 bzw. 35 zwischen dem Halteelement 24 des Hochdruckanschlusses 20 und einer Planfläche 30 der Anfräsung 29 an der Oberseite der Außenfläche 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erzeugen. Das in Fig. 3.2 in Seitenansicht dargestellte Bauteil 20 umfasst einen, seine Bohrung 21 umgebenden Konus 30, der mit einer korrespondierenden, in der Planfläche 30 der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgebildeten, kegelförmigen Abschnitt 31 zusammenarbeitet. Werden beim thermischen Fügen des als Schweißmutter mit Halteelement 24 ausgebildeten Hochdruckanschlusses 20 das Bauteil 20 und der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 unter Vorspannung gegeneinander gehalten, erfolgt einerseits eine verbesserte Abdichtung der beiden Bauteile im Bereich der kegeligen Flächen 31 bzw. 32 als auch eine verbesserte Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindungen 25, 26, 34, 35 an den Verbindungsstegen 27 bzw. 28 mit der Oberseite der Planfläche 30 der Anfräsung 29.
- Fig. 3.3 zeigt eine schematisch wiedergegebene Schnittdarstellung eines als Schweißmutter ausgebildeten Hochdruckanschlusses 20.
- Aus der in Fig. 3.3 teilweise geschnittenen Darstellung geht hervor, dass bei Ausbildung einer Schweißmutter 20 mit als Halteelement 24 dienendem Sockelbereich auch vier Verbindungsstellen 25, 26, 34, 35 zwischen den Verbindungsstegen 27, 28 an der Unterseite des Hochdruckanschlusses 20 und der Planfläche 30 einer Anfräsung 29 am Kraftstoffhochdruckspeicher 1 ausgebildet werden können.
- Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante mit einer Anschlussmutter mit unterbrochener Schweißnaht.
- Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist ein Zuleitungsrohr 36 zu einem hier nicht dargestellten Einspritzventil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine mit einer Überwurfmutter 40 versehen. Die Überwurfmutter 40 umgibt eine Gewindehülse 39, die ihrerseits ein kragenförmiges Bauelement 37 umschließt. Bei Anzug der Überwurfmutter 40 gegen die Gewindehülse 39 drückt die Überwurfmutter 40 das kragenförmig ausgebildete, hülsenförmige Element 37 gegen eine Verdickung 38 am unteren Ende der Einspritzleitung 36. Auf diese Weise wird die Zuleitung 26 zum hier nicht dargestellten elektrisch betätigbaren Einspritzventil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine in einen korrespondierenden Sitz 41 an der Außenseite 12 der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 gedrückt. Der Hohlraum 11, der von der Innenseite 13 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 begrenzt wird, ist in seinem Endbereich durch ein zweites Verschlusselement 9 nach außen hin abgedichtet. Die Gewindehülse 39 ist an zwei Verbindungsstellen 25, 26 (umlaufend oder unterbrochen mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 1) stoffschlüssig verbunden.
- Fig. 5.1 und 5.2 zeigen versetzt zur Symmetrieachse eines Kraftstoffhochdruckspeichers angeordnete Querbohrungskanäle in dessen Wandung und deren Mündungen zugeordnete Hochdruck-Anschlusselemente.
- Der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5.1 ist entnehmbar, dass an der Oberseite der Außenwandung 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 eine Planfläche 44 ausgebildet ist. Die Planfläche 44 bildet die Aufnahmefläche für einen Hochdruckanschluss 20, der in dieser Ausführungsvariante in Form einer Aufsatzhülse 45 konfiguriert ist. An der Innenseite der Aufsatzhülse 45 kann ein Gewinde zum Anschluss einer Hochdruckleitung 36 zu einem elektrisch gesteuerten Einspritzventil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine befestigt werden, während an der unteren Planfläche der Aufsatzhülse 45 mit einem thermischen Fügeverfahren erste und zweite Verbindungsstellen 25, 26 zwischen der Aufsatzhülse 45 und der Planfläche 44 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erzeugt werden.
- Der Innenraum 11 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 steht über eine versetzt in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 von der Innenseite 13 des Hohlraums 11 abzweigenden Querbohrung 3 mit der in der Aufsatzhülse 45 ausgebildeten Bohrung in Verbindung. Durch den Versatz 42 zwischen der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 in Bezug auf die Symmetrieachse des Kraftstoffhochdruckspeichers 1, d. h. dessen Achse 43, entsteht eine günstigere mechanische Beanspruchung der Innenwandung 13 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 gemäß der Ausführungsvariante in Fig. 5.1.
- Fig. 5.2 zeigt eine der Darstellung in Fig. 5.1 ähnliche Ausführungsvariante einer Befestigung eines Hochdruckanschlusses 20 an einem Kraftstoffhochdruckspeicher 1.
- Auch gemäß dieser Ausführungsvariante verläuft die Querbohrung 3, über welche der Hohlraum 11 im Inneren des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 mit dem Hochdruckanschlusselement 20 in Verbindung steht, in einem Versatz 42 in Bezug auf die Achse 43 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1. In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5.2 ist die untere Stirnseite des als Aufschweißmutter gestalteten Hochdruckanschlusses 20 an einer ersten Verbindungsstelle 25 bzw. einer zweiten Verbindungsstelle 26 mit der Oberseite der Planfläche 44 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 verbunden. An der Außenseite der als Hochdruckanschluss 20 dienenden Schweißmutter ist ein Außengewindeabschnitt 22 ausgebildet; das Innere des Hochdruckanschlusses 20 wird von einer Bohrung 21 durchzogen, die an einer Stoßstelle 23 analog zu den in Fig. 2.1 bzw. 3.1 bereits beschriebenen Ausführungsvarianten mit der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 in Verbindung steht.
- Den Fig. 6 bzw. 6.1 sind an eine Oberseite eines Kraftstoffhochdruckspeichers 1 angeschweißte Hochdruckanschlüsse entnehmbar, wobei diese mittels des Reibschweißverfahrens mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 verbunden werden. Fig. 6 zeigt einen Hochdruckanschluss 20, an dessen der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 zuweisenden Seite ein Halteelement 24 angeordnet ist. Gemäß Fig. 6.1 erfolgt beim Ausbilden einer stoffschlüssigen Verbindung innerhalb des Halteelementes 24 mit der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 die Ausbildung von mindestens zwei einander gegenüberliegenden Verbindungsstellen 25 bzw. 26. Die den Hochdruckanschluss 20 durchziehende Bohrung 21 tritt dabei mit der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 in Verbindung, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 11 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 und einer am Hochdruckanschluss 20 befestigbaren Hochdruckzuleitung 36 zu einem Einspritzventil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine besteht.
- Mit der vorstehend gemäß den in verschiedenen Ausführungsvarianten verkörperten erfindungsgemäßen Lösung lässt sich eine Verlegung der Kraftangriffspunkte aus Bereichen, in denen die Verformung eines Kraftstoffhochdruckspeichers 1 durch zwangsläufig auftretende Materialanhäufungen behindert ist, erzielen. Die Verlegung der Kraftangriffspunkte in solche Bereiche, die ein günstigeres Verformungsverhalten aufweisen, geht mit dem Vorteil einher, dass einerseits eine größere Variabilität hinsichtlich der Ausbildung der Verbindungsstellen, sei es als formschlüssige oder als kraftschlüssige Kraftangriffspunkte, besteht und andererseits eine fertigungstechnische Optimierung erzielt werden kann. Durch die Integration von Dichtflächen in Form von Kegelflächen 31 bzw. 32 lässt sich unter Beibehaltung einer Vorspannung während des thermischen Fügens des Hochdruckanschlusses 20 mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 eine verbesserte Abdichtung an der Fügestelle erzielen.
- Fig. 7 zeigt einen beispielsweise als standardisiertes Bauteil ausführbaren Halte-Klipp, der eine Überwurfmutter für Hochdruckanschlüsse umgibt und am Kraftstoffhochdruckspeicher formschlüssig verrastbar ist.
- Aus der Darstellung gemäß Fig. 7 geht hervor, dass die Außenseite 12 der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 zumindest teilweise von armartigen Fortsätzen 27, 28 eines Halteelementes 24 umschlossen ist. Das Halteelement 24 weist einen ersten Arm 27 bzw. einen zweiten Arm 28 auf, die in der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 von konstantem Querschnitt in Bezug auf die Umfangsfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgebildet sind. Eine Hochdruckleitung 36 umschließend, ist mittig in das Halteelement 24 eine Überwurfmutter 49 eingelassen, die auf ein verdicktes Ende 38 der Zuleitung 36 einwirkt und dieses in einen als Kegelsitz 32 ausgebildeten Bereich an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 drückt. Die Zuleitung 36 ist an ihrem Ende mit einer als Konus ausgebildeten Verdickung 31 versehen. An den Enden des ersten Arms bzw. des zweiten Arms 27 bzw. 28 des Halteelementes 24 sind in der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 Rastnasen 52 ausgebildet. Die Rastnasen 52 ragen in Ausnehmungen 50 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ein, die entweder über die gesamte senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 7 verlaufende axiale Erstreckung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgebildet sind oder sich in einzelnen Teilabschnitten des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erstrecken und in ihrer Länge begrenzt sind. In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 verlaufen die Ausnehmungen 50 in einer Winkellage 51 in Bezug aufeinander, d. h. einander gegenüberliegend um 180° zueinander versetzt. Damit erfolgt eine Verlegung der Kraftangriffspunkte in einen Bereich an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1, der ein wesentlich günstigeres Verformungsverhalten aufweist als der mechanisch hoch beanspruchte Bereich im Bereich der Querbohrung 3 der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1. Bei Montage des Halteelementes 24 gemäß der Ausführungsvariante in Fig. 7 erfolgt bei Anziehen der Überwurfmutter 49 ein Einpressen des Konus 31 in den Kegelsitz 32 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1. Bei weiterem Anziehen der Überwurfmutter 49 werden die an den Enden des ersten Haltearmes 27 bzw. am Ende des zweiten Haltearmes 28 ausgebildeten Rastnasen 52 in die Ausnehmungen 50 verspannt, so dass eine dichtende Verbindung im Bereich des verdickten Endes 38 der Zuleitung 36 am Kegelsitz 32 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erzielt werden kann.
- Fig. 7.1 bzw. 7.2 sind sich in axiale Richtung erstreckende Halteelementausnehmungen zu entnehmen.
- Fig. 7.1 zeigt Ausnehmungen 50, die an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgebildet sind. Diese Ausnehmungen 50 können sich, wie in Fig. 7.1 dargestellt und mit Bezugszeichen 53 bezeichnet, durchgängig an der gesamten Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 erstrecken. Die in Fig. 7 dargestellten Rastnasen 52 an den unteren Enden der Arme 27 bzw. 28 des Halteelementes 24 greifen in diese sich durchgängig erstreckenden Ausnehmungen 53 ein, so dass eine axiale Verschiebbarkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 in Bezug auf das Halteelement 24 oder umgekehrt möglich ist.
- Im Gegensatz dazu ist es gemäß der Ausführungsvariante, die in Fig. 7.2 schematisch wiedergegeben ist, auch möglich, die Ausnehmungen 50 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 als abgeschlossene Ausnehmungen 54 zu gestalten. Durch die Gestaltung der Ausnehmungen 50 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 lässt sich eine axiale Fixierung eines Halteelementes 24 realisieren, da eine Axialbewegung von Halteelement 24 und Kraftstoffhochdruckspeicher 1 in axiale Richtung relativ zueinander durch die Begrenzung der abgeschlossenen Ausnehmungen 54 nicht möglich ist.
- Fig. 8 zeigt eine stoffschlüssige Verbindung eines Haltearmes eines Halte-Klipps gemäß Fig. 7 an der Außenseite eines Kraftstoffhochdruckspeichers.
- In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 8 können die armartigen Fortsätze 27 bzw. 28 des Halteelementes 24, von denen in der Darstellung gemäß Fig. 8 nur der zweite Haltearm 28 wiedergegeben ist, mit einem variablen Querschnitt 56 ausgebildet sein. Zwischen der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 und der Innenseite des mit variablem Querschnitt 56 beschaffenen zweiten Haltearms 28 des Halteelementes 24 wird an der mit Bezugszeichen 26 bezeichneten Verbindungsstelle eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt. Auf der gegenüberliegenden, in Fig. 8 nicht dargestellten Seite des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 besteht ebenfalls eine stoffschlüssige Verbindung 25 zwischen dem ersten Haltearm 27 des Halteelementes 24. Gemäß dieser Ausführungsvariante lassen sich an einem einer Kraftstoffzuleitung 36 bzw. einer damit versehenen Überwurfmutter 49 ein Halteelement 24 zuordnen, mit dessen armartigen Fortsätzen 27 bzw. 28 die Krafteinleitungsstelle in einen mechanisch günstigeren Bereich des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 verlegbar ist.
- Den Darstellungen gemäß Fig. 8 und 8.2 sind Haltearmvarianten des Halte-Klipps gemäß Fig. 7 zu entnehmen.
- Fig. 8.1 zeigt die Ausgestaltung eines zweiten Haltearmes 28 eines Halte-Klipps 24, dessen in Umfangsrichtung in Bezug auf die Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 verlaufender Querschnitt 55 konstant bleibt.
- Demgegenüber ist der Darstellung gemäß Fig. 8.2 ein erster Haltearm 27 eines Halte- Klipps 24 zu entnehmen, dessen Querschnitt 56 in Bezug auf die Außenumfangsfläche eines rohrartig konfigurierten Kraftstoffhochdruckspeichers 1 variabel ist. Gemäß der Ausführungsvariante in Fig. 8.2 verjüngt sich der erste Haltearm 27 mit zunehmender Entfernung von der Anschlussstelle der Hochdruckzuleitung 36 zu einem hier nicht dargestellten Einspritzventil einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine.
- Fig. 9 zeigt die Fixierung von standardisierten Halteelementen und Kraftstoffhochdruckspeicher über eine an der Außenfläche des Kraftstoffhochdruckspeicher angeschmiedete Lasche.
- Das Halteelement 24, dessen zweiter Haltearm 28 in der Darstellung gemäß Fig. 9 teilweise wiedergegeben ist, umfasst im endseitigen Bereich des zweiten Haltearms 28 eine Rastnase 52. Der zweite Haltearm 28 selbst ist - vergleiche Darstellung gemäß Fig. 8.2 - mit einem variablen Querschnitt 56 in Bezug auf die Umfangsfläche 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgelegt. An der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 gemäß der Ausgestaltung in Fig. 9 ist eine Lasche 57 angeschmiedet, die von der endseitig am zweiten Haltearm 28 des Halteelementes 24 ausgebildeten Rastnase 52 untergriffen wird. Die Lasche 57 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 kann sich sowohl parallel zum Hohlraum 11 über dessen Länge erstrecken als auch lediglich in Teilbereichen an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ausgebildet sein. Zwischen dem ersten Haltearm 27 - hier nicht dargestellt - und dem zweiten Haltearm 28 des Halteelementes 24 kann auf diese Weise eine einfache Schnappverbindung zwischen Kraftstoffhochdruckspeicher 1 und den den Hochdruckanschlüssen 20 zugeordneten Halteelementen 24 herbeigeführt werden. Diese Anordnung gestattet eine axiale Verschiebbarkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 in Bezug auf die Halteelemente 24 bzw. umgekehrt.
- Fig. 10 zeigt einen in einen standardisierten Halte-Klipp eingepassten Stutzen zum Anschluss einer Einspritzventil-Zuleitung.
- Gemäß dieser Ausführungsvariante einer Verbindung zwischen einem Hochdruckanschluss 20 und einem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 umfasst das Halteelement 24 einen ersten Haltearm 27 sowie einen zweiten Haltearm 28. Im Bereich des Hochdruckanschlusses 20 umfasst das Halteelement 24 einen integrierten Stutzen 58, der mit einem Außengewindeabschnitt 22 versehen ist. Der integrierte Stutzen 58 ist von einer Durchgangsbohrung 59 durchzogen, die an einem Konus 31, der ebenfalls am Halteelement 24 im Bereich des integrierten Stutzens 58 ausgebildet ist, mündet. Die Kegelflächen des Konus 31 korrespondieren zu einem Kegelsitz 32, der oberhalb der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstofthochdruckspeichers 1 ausgebildet ist. Über die Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 stehen dessen Hohlraum 11 und die in den integrierten Stutzen 58 eingelassene Durchgangsbohrung 59 in Verbindung. Werden gemäß der Darstellung in Fig. 10 das Halteelement 24 mit integriertem Stutzen 58 und der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 unter Vorspannung aneinandergehalten, liegen die Kegelflächen des Konus 31 und der Kegelsitz 32 an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 dichtend aneinander an. In diesem vorgespannten Zustand wird zwischen den Enden des ersten Haltearms 27 bzw. des zweiten Haltearms 28 des Halteelementes 24 mit integriertem Stutzen 58 eine formschlüssige Verbindung hergestellt, und zwar an der ersten Verbindungsstelle 25 und der zweiten Verbindungsstelle 26. Diese liegen - vergleiche Darstellung gemäß Fig. 7 - in einer ähnlichen Winkellage 51 in Bezug auf die Äquatorialebene des Kraftstoffhochdruckspeichers 1. Damit sind die Kraftangriffspunkte in einen Bereich an der Außenseite 12 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 verlegt, der unkritisch in Bezug auf die Verformung bei schwellender Innendruckbelastung des Hohlraumes 11 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 ist.
- Werden die Krafteinleitungsstellen gemäß der Ausführungsvarianten in Fig. 2.1, 3.1, 5.1, 5.2, 6.1 und Fig. 10 beim thermischen Fügen der Fortsätze 27 bzw. 28 des Halteelementes 24 und einer Seite 12, 30, 44 des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 unter Vorspannung vorgenommen, lässt sich die Dichtwirkung zwischen einer Durchgangsbohrung 21 des Hochdruckanschlusses 20 und der Querbohrung 3 in der Wandung des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 wesentlich verbessern. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 kann die Vorspannung und damit die Abdichtwirkung durch ein Anziehen der Überwurfmutter 49 verbessert werden, während bei den Verbindungen gemäß Fig. 7 und 8 eine weitere vorspannungserhöhende Maßnahme durch die Ausbildung der Rastnasen 52 an den armartigen Fortsätzen 27 bzw. 28 des Halteelementes 24 gegeben ist. Bezugszeichenliste 1 Kraftstoffhochdruckspeicher (Schmiedeteil)
2 hochdruckseitige Anschlussstelle
3 Querbohrung
4 Materialanhäufung
5 bruchgefährdeter Bereich
6 Befestigungslasche
7 Fräsfläche
8 erster Verschluss
9 zweiter Verschluss
10 Anschlusshochdruckquelle
11 Hohlraum
12 Außenseite
13 Innenseite
20 Hochdruckanschlussstelle
21 Bohrung
22 Außengewindeabschnitt
23 Stoßstelle
24 Halteelement
25 erste Verbindungsstelle
26 zweite Verbindungsstelle
27 erster Haltearm
28 zweiter Haltearm
29 Anfräsung
30 Planfläche
31 Konus
32 Kegelsitz
33 Abstand Verbindungsstellen
34 dritte Verbindungsstelle
35 weitere Verbindungsstelle
36 Zuleitung Einspritzventil
37 Kragenelement
38 Rohrverdickung
39 Gewindehülse
40 Überwurfmutter
41 Sitz
42 Querbohrungsansatz
43 Achse Kraftstoffhochdruckspeicher
44 Anlagefläche Hochdruckanschluss
45 Aufsatzhülse
46 erster Abstand Reibschweißen
47 zweiter Abstand Reibschweißen
48 Fügestelle
49 Überwurfmutter
50 Ausnehmung
51 Winkellage
52 Rastnase
53 durchgängige Ausnehmung (Längsnut)
54 abgeschlossene Ausnehmung (Teillängsnut)
55 konstanter Querschnittsverlauf
56 variabler Querschnittsverlauf
57 Lasche in Längsrichtung Kraftstoffhochdruckspeicher (durchgehend/unterbrochen)
58 integrierter Stutzen
59 Durchgangsbohrung
Claims (17)
1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem für
Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, die den Kraftstoffhochdruckspeicher mit
Kraftstoff versorgt, aus dem der Kraftstoff elektrisch gesteuerten Einspritzventilen zur
Einspritzung in die Brennräume einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine
zugeführt wird, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher (1) als langgestreckter,
rohrartiger Körper ausgebildet ist, an welchem Hochdruckanschlüsse (20) aufgenommen
sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckanschlüsse (20) Halteelemente (24)
aufweisen, die an mindestens zwei Verbindungsstellen (25, 26, 34, 35; 50, 52; 57) am
Kraftstoffhochdruckspeicher (1) in dessen Verformung nicht behindernden Bereichen
(12, 30, 44) befestigt sind.
2. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die
Verformung nicht behindernden Bereiche als Planflächen (30, 44) am
Kraftstoffhochdruckspeicher (1) ausgebildet sind.
3. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die
Verformung nicht behindernden Bereiche an Seitenflächen (12) des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) liegen.
4. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
dass an den Seitenflächen (12), die einander gegenüberliegen, ein vom Halteelement
(24) untergreifbarer Vorsprung (57) ausgebildet ist.
5. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
dass an den Seitenflächen (12) sich parallel zum Hohlraum (11) des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) verlaufende Ausnehmungen (50; 53, 54) angeordnet sind.
6. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausnehmungen (50, 53) längsnutartig an der Außenseite (12) des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) verlaufen.
7. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausnehmung (54) längsnutartig ausgebildet ist und sich in Teilbereichen der axialen
Erstreckung des Kraftstoffhochdruckspeichers (1) an dessen Außenseite (12) erstreckt.
8. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der
Außenseite (12) des Kraftstoffhochdruckspeichers (1) mehrere abgeschlossene
Ausnehmungen (54) angeordnet sind.
9. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (24) die Außenseite (12) des Kraftstoffhochdruckspeichers (1)
umgreifende armartige Ansätze (27, 28) aufweist.
10. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (24) einen Sockelbereich umfasst, an welchem mindestens zwei
senkrecht zur Achse des Kraftstoffhochdruckspeichers (1) verlaufende Verbindungsstege
(27, 28) ausgebildet sind.
11. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß der Ansprüche 5 und 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die armartigen Fortsätze (27, 28) endseitig mit Rastnasen (52) versehen sind, die
in Ausnehmungen (50; 53, 54) an der Außenseite (12) des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) eingreifen.
12. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
armartigen Fortsätze (27, 28) des Halteelementes (24) in Umfangsrichtung des
Kraftstofthochdruckspeichers (1) mit konstantem Querschnitt (55) ausgebildet sind.
13. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
armartigen Fortsätze (27, 28) in Umfangsrichtung des Kraftstoffhochdruckspeichers
(1) mit variablem Querschnitt (56) ausgebildet sind.
14. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (24) mit Hochdruckanschluss (20) zur Längsachse des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) verschiebbar ist.
15. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im
Hochdruckanschluss (20, 38, 58) ein Konus (31) ausgebildet ist, der in eine
kegelförmige Vertiefung (32) an der Außenseite (12) des Kraftstoffhochdruckspeichers (1)
dichtend angestellt ist.
16. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (24) und der Hochdruckanschluss (20) als integrierter Stutzen (58)
ausgebildet sind, dessen Konus (31) an der Außenseite (12) des
Kraftstoffhochdruckspeichers (1) zentriert ist.
17. Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hochdruckleitung (36) mittels eines Überwurfelementes (40, 49) am Halteelement
(24) fixiert ist und mittels des Überwurfelementes (40, 49) der Konus (31) des
Hochdruckanschlusses (20, 38, 58) am Kraftstoffhochdruckspeicher (1) gegen das mit dem
Kraftstoffhochdruckspeicher (1) verbundene Halteelement (24) vorgespannt ist.
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