DE102004049804A1 - Common rail fuel distribution for fuel injectors, at an IC motor, has pressure bodies held to the distribution tube by screw bolts giving a sealed fit for the branch tubes leading to the injectors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Common-Rail zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Dieselmotors, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a common rail for supplying fuel to injectors an internal combustion engine, in particular one with a high injection pressure working diesel engine, according to the features in the preamble of claim 1.
Ein Common-Rail-System wird auch als Speichereinspritzsystem bezeichnet. Der Begriff Common-Rail bezieht sich hierbei auf einen Hochdruckverteiler für den Kraftstoff. Die Druckerzeugung und die Kraftstoffeinspritzung sind beim Common-Rail-System voneinander entkoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt kontinuierlich Druck. Dieser unabhängig von der Einspritzfolge aufgebaute Druck steht in der Kraftstoffleitung permanent zur Verfügung. Hierzu wird der statisch komprimierte Kraftstoff in einem Verteilerrohr, dem sogenannten Rail, gespeichert und über Druckleitungen verteilt den Injektoren einer Zylinderbank zur Verfügung gestellt.One Common rail system is also referred to as accumulator injection system. The term common rail here refers to a high-pressure distributor for the Fuel. The pressure generation and the fuel injection are in the common rail system decoupled from each other. A separate high-pressure pump continuously generates pressure. This independent The pressure built up by the injection sequence is in the fuel line permanently available. For this purpose, the statically compressed fuel in a manifold, the so-called rail, stored and distributed via pressure lines provided to the injectors of a cylinder bank.
Gattungsgemäße Vorrichtungen
zählen durch
die
Die bekannten Lösungen arbeiten mit einem Verteilerrohr, an welches Anschlussbuchsen für die Druckleitungen angesetzt und mit dem Verteilerrohr fest verbunden sind. Die Druckleitungen werden hierbei mittels eines Druckkörpers, in der Regel einer Überwurfmutter oder einer Einschraubmutter, die auf bzw. in die Anschlussbuchse geschraubt wird, mit einer Dichtfläche gegen den Dichtsitz in einer Abzweigbohrung des Verteilerrohrs gepresst und druckdicht verbunden. Die notwendigen Montagearbeiten hierfür müssen mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Maulschlüssel, durchgeführt werden, welches seitlich an den Druckkörper angreift, um die Schraubbewegung auszuführen. Dies ist unpraktisch, weil ein normaler Maulschlüssel hierfür mehrfach umgesetzt werden muss.The known solutions work with a manifold, to which connection sockets for the pressure lines attached and firmly connected to the manifold. The pressure lines be here by means of a pressure hull, usually a union nut or a screw-in nut on or in the socket is screwed, with a sealing surface against the sealing seat in pressed a branch hole of the manifold and pressure-tight connected. The necessary assembly work for this must be done with a tool, for example an open-end wrench, carried out be, which engages laterally against the pressure body to the screwing movement perform. This is impractical, because a normal wrench for this purpose are implemented several times got to.
Die Anschlussbuchsen sind stoffschlüssig mittels eines thermischen Fügeverfahrens, wie z.B. Hartlöten oder Schweißen, am Verteilerrohr festgelegt. Bei der Anwendung thermischer Fügeverfahren in unmittelbarer Nähe des Anschlusses und des dort ausgebildeten Dichtsitzes kann es jedoch zu einer Festigkeitsabnahme des Grundmaterials, zu lokalen Aufhärtungen des Gefüges und somit zu einer Kerbwirkung, zu Verzug und ähnlichen nachteiligen Beeinflussungen kommen. Dies kann sich negativ auf die Lebensdauer bei dynamischer Beanspruchung unter hohem Druck des Common-Rails auswirken. Auch die Qualität des Dichtsitzes im Anschlussbereich kann durch die thermischen Fügeverfahren nachteilig beeinflusst werden.The Connection sockets are cohesively by means of a thermal joining process, such as. brazing or welding, fixed on the manifold. When using thermal joining methods in in close proximity to However, it can be the connection and the sealing seat formed there to a decrease in the strength of the base material, to local hardening of the structure and thus to a notch effect, to delay and similar adverse influences come. This can adversely affect the lifetime at dynamic Impact under high pressure of the common rail. Also the quality the sealing seat in the connection area can be disadvantageous due to the thermal joining process to be influenced.
Des Weiteren erscheint eine kostengünstigere Herstellung der Anschlüsse wünschenswert.Of Furthermore, a cheaper one appears Production of connections desirable.
Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein herstellungs- und montagetechnisch verbessertes Common-Rail zu schaffen.Of the Invention is based on the prior art, the task, a manufacturing and assembly technology improved common rail to create.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Common-Rail gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1.The solution This object is according to the invention in a common rail according to the features of claim 1.
Das Common-Rail weist ein Verteilerrohr zur Aufnahme des unter Druck stehenden Kraftstoffs auf. Im Verteilerrohr sind Abzweigbohrungen mit jeweils einem Dichtsitz vorgesehen. An jede Abzweigbohrung wird eine Druckleitung angeschlossen. Hierfür wird die Dichtfläche einer Druckleitung durch einen Druckkörper auf den Dichtsitz der Abzweigbohrung im Verteilerrohr gepresst.The Common rail has a manifold for receiving the pressurized stationary fuel. In the manifold are branch holes each provided with a sealing seat. At each branch hole is connected to a pressure line. For this purpose, the sealing surface of a Pressure line through a pressure body pressed on the sealing seat of the branch hole in the manifold.
Erfindungsgemäß ist der Druckkörper durch eine Lasche gebildet, welche eine Durchbrechung für die Druckleitung aufweist und zumindest mittelbar an der Druckfläche angreift. Die Lasche ist seitlich mit Abstand neben der Abzweigbohrung durch mindestens eine Schraubverbindung am Verteilerrohr festgelegt.According to the invention pressure vessels formed by a tab which an opening for the pressure line has and at least indirectly engages the pressure surface. The tab is laterally spaced apart from the branch bore by at least one Set screw on the manifold.
Diese Ausführung ermöglicht eine einfachere und kostengünstigere Montage, ohne einen thermischen Fügevorgang im unmittelbaren Anschlussbereich zwischen den Druckleitungen und dem Verteilerrohr. Die Schraubverbindung ist sowohl von der Seite als auch von vor Kopf her zugänglich und kann beispielsweise mit einem Ratschenschlüssel betätigt werden. Die Montage der Druckleitungen an das Verteilerrohr kann so rationell und gegebenenfalls mit einem vorgegebenen Anzugsmoment durchgeführt werden. Darüber hinaus ist keine Spezialverschraubung notwendig. Die Festlegung der Lasche kann mittels herkömmlicher Schraubverbindungen über Gewindeschrauben bzw. Gewindebolzen und Muttern erfolgen. Über die Lasche wird die Druck- bzw. Klemmkraft auf die Druckfläche an der Druckleitung übertragen, so dass eine zuverlässige druckdichte Verbindung zwischen Druckleitung und Verteilerrohr sichergestellt ist.These execution allows a simpler and cheaper Assembly, without a thermal joining process in the immediate Connection area between the pressure lines and the manifold. The screw connection is both from the side and from before Head accessible and can be operated, for example, with a ratchet wrench. The assembly of Pressure lines to the manifold so rational and, where appropriate be performed with a predetermined torque. Furthermore no special screw connection is necessary. The determination of the tab can by means of conventional Screw connections via threaded screws or threaded bolts and nuts. Over the flap, the pressure or clamping force on the printing surface transmitted at the pressure line, so that a reliable pressure-tight connection between pressure line and distributor pipe ensured is.
Bei einer für die Praxis besonders vorteilhaften Ausführungsform weist jede Druckleitung gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 2 endseitig einen angestauchten Dichtkopf auf. An dem Dichtkopf ist vorderseitig die Dichtfläche ausgebildet. Auf der der Dichtfläche abgewandten Seite des Dichtkopfes liegt die Druckfläche. An dieser greift die Lasche an. Beim Anziehen der Schraubverbindung wird auf den Dichtkopf ein axialer in Richtung zur Längsachse der Abzweigbohrung wirkender Druck ausgeübt und der Dichtkopf gegen den Dichtsitz der Abzweigbohrung gepresst und die Druckleitung festgespannt.In a particularly advantageous embodiment for practice, each pressure line according to the features of claim 2 end an upset sealing head. At the sealing head, the sealing surface is formed on the front side. On the side facing away from the sealing surface of the sealing head lies the printing surface. At this the tab attacks. When tightening the screw an axial acting in the direction of the longitudinal axis of the branch hole pressure is exerted on the sealing head and the sealing head pressed against the sealing seat of the branch hole and tightened the pressure line.
Die Lasche fasst mit der Durchbrechung um die Druckleitung und wirkt zumindest mittelbar beim Spannen auf die Druckfläche der Druckleitung ein.The Tab holds with the opening around the pressure line and acts at least indirectly when clamping on the pressure surface of the pressure line.
Die Konfiguration der Durchbrechung kann unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als U- bzw. gabelförmige Aussparung, die um eine Druckleitung greifen kann. Vorzugsweise ist die Aussparung gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 3 als Bohrung in der Lasche ausgeführt. Die Lasche wird mit der Bohrung über die Druckleitung geführt, bis sie an der Druckfläche anliegt. So ist die Druckleitung von der Lasche allseitig lagestabil und unverlierbar umschlossen.The Configuration of the opening can be designed differently be, for example, as U- or fork-shaped recess, which is a pressure line can grab. Preferably, the recess is according to the features executed by claim 3 as a hole in the tab. The Tab becomes over with the bore led the pressure line until she at the printing surface is applied. Thus, the pressure line from the tab is stable on all sides and captively enclosed.
Nach den Merkmalen von Patentanspruch 4 ist die Lasche zumindest an einem Ende durch einen Distanzkörper gegenüber dem Verteilerrohr beabstandet. Hierdurch wird eine Abstützung der Lasche an dem von der Aussparung abgewandten Ende sichergestellt. Dies führt zu einer Hebelwirkung und Verstärkung der Klemmkraft sowie zu einer geradlinigen Kraftübertragung in Richtung auf den Dichtsitz.To the features of claim 4, the tab is at least one End through a spacer across from spaced the manifold. As a result, a support of the Tab secured on the side facing away from the recess end. this leads to to a leverage effect and reinforcement the clamping force and a straight-line power transmission in the direction of the seal seat.
Hinsichtlich der Schraubverbindung, mit der die Lasche am Verteilerrohr festgelegt ist, sind zwei grundsätzliche Ausführungen denkbar.Regarding the screw connection with which the tab is fixed to the manifold is, are two fundamental versions conceivable.
Die Schraubverbindung kann durch eine Schraube gebildet sein, welche in ein Gewinde am Verteilerrohr eingeschraubt ist (Patentanspruch 5). In der Praxis ist hierfür bevorzugt eine Mutter auf das Verteilerrohr geschweißt, in die die Schraube eingedreht werden kann.The Screw can be formed by a screw, which is screwed into a thread on the manifold (claim 5). In practice this is preferably a nut welded to the manifold, in the the screw can be screwed in.
Möglich ist auch eine Schraubverbindung, bei der eine Schraubenmutter auf einen am Verteilerrohr festgelegten Gewindebolzen geschraubt wird, wie dies Patentanspruch 6 vorsieht. Der Gewindebolzen kann beispielsweise durch ein thermisches Fügeverfahren am Verteilerrohr festgelegt sein. Da der Gewindebolzen räumlich mit Abstand zur Abzweigbohrung und dem dort ausgebildeten Dichtsitz angeordnet ist, wirkt sich das Fügeverfahren nicht nachteilig auf die Qualität des Dichtsitzes aus.Is possible also a screw, in which a nut on a screwed on the manifold threaded bolt is screwed, as this patent claim 6 provides. The threaded bolt can, for example by a thermal joining process be set on the manifold. Since the threaded bolt spatially with Distance to the branch hole and the formed there sealing seat is arranged, affects the joining process not detrimental to the quality of the sealing seat.
Gemäß der Erfindung reicht grundsätzlich eine einseitige Schraubverbindung der Lasche am Verteilerrohr aus. Dies ist fertigungstechnisch günstig und hinsichtlich der Kosten vorteilhaft.According to the invention is basically enough one-sided screw connection of the tab on the distributor pipe. This is manufacturing technology favorable and advantageous in terms of cost.
Nach den Merkmalen von Patentanspruch 7 sind zwei Schraubverbindungen vorgesehen. Jeweils auf einer Seite einer Abzweigbohrung ist dann eine Schraubverbindung vorgesehen, wobei sich die Schraubverbindungen in Längsachse des Verteilerrohrs relativ zur Abzweigbohrung gegenüberliegen. Auf diese Weise wird eine mittige Rohrklemmung der Druckleitung über die Lasche erreicht.To The features of claim 7 are two screw intended. Each on one side of a branch hole is then provided a screw, with the screw in longitudinal axis of the manifold relative to the branch hole opposite. On this way, a central pipe clamp the pressure line over the Flap reached.
Der die Erfindung individualisierende Anschluss einer Druckleitung an das Verteilerrohr über die Lasche mittels einer Schraubverbindung ist herstellungs- und monta getechnisch vorteilhaft. Es kann eine einseitige oder eine doppelseitige Klemmung des Dichtkopfs gegenüber dem Verteilerrohr erfolgen. Grundsätzlich kann eine Verstärkung der Klemmkraft auch durch eine asymmetrische Ausführung der Lasche erreicht werden. Als Verteilerrohr kommt ein hochfestes Stahlrohr zur Anwendung. Die Fläche für die Herstellung eines Anschlusses und die Festlegung der Lasche kann mechanisch bearbeitet werden, so dass sie plan ist. Schraubenmutter oder Schraubenbolzen je nach Ausführungsform der Schraubverbindung werden dann flach auf die Planfläche aufgesetzt und festgelegt. Auch das Distanzstück der Lasche besitzt eine flache Unterseite, mit der sie auf die Planfläche im Verteilerrohr aufgesetzt werden kann.Of the the invention individualizing connection of a pressure line the manifold over the Tab by means of a screw is manufacturing and monta getechnisch advantageous. It can be a one-sided or a double-sided clamping of the Sealing head opposite done the manifold. Basically, an increase in the clamping force can also be achieved by an asymmetric design of the tab. The distribution pipe used is a high-strength steel pipe. The area for the Making a connection and fixing the tab can be machined so that it is flat. nut or bolts depending on the embodiment of the screw then flat on the plane surface set and fixed. Also, the spacer of the tab has a flat bottom, with which they are placed on the flat surface in the manifold can.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Außenfläche des Verteilerrohrs unbearbeitet zu lassen. In diesem Fall werden dann Schraubenmutter bzw. Schraubbolzen und der endseitige Bereich der Lasche bzw. die Unterseite des Distanzstücks auf den Rohrdurchmesser angepasst.Of course it is it also possible the outer surface of the To leave the distributor pipe unprocessed. In that case, then Nut or bolt and the end portion of the tab or the underside of the spacer to the pipe diameter customized.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The Invention is described below with reference to the drawings embodiments described in more detail. Show it:
In
den
Entsprechend
der Anzahl von Druckleitungen
Wie
die
Die
Druckleitung
Der
Druckkörper
Die
Lasche
Man
erkennt, dass bei den Ausführungsformen
gemäß den
Die
Schraubverbindung
In
der rechten Bildhälfte
von
Über die
als Druckkörper
Durch
eine Lasche
Der
Distanzkörper
- 11
- Verteilerrohrmanifold
- 22
- Kanalchannel
- 33
- Druckleitungpressure line
- 44
- Abzweigbohrungbranch bore
- 55
-
Wand
v.
1 Wall v.1 - 66
- 1. Längenabschnitt1. longitudinal section
- 77
- 2. LängenabschnittSecond longitudinal section
- 88th
-
Ende
v.
3 End of v.3 - 99
- Dichtkopfsealing head
- 1010
- Dichtflächesealing surface
- 1111
- Druckflächeprint area
- 1212
- Druckkörperpressure vessels
- 1313
- Dichtsitzsealing seat
- 1414
- Lascheflap
- 14a14a
- Lascheflap
- 14b14b
- Lascheflap
- 1515
- Schraubverbindungscrew
- 1616
- Schraubverbindungscrew
- 1717
- Durchbrechungperforation
- 1818
- Durchbrechungperforation
- 1919
- Schraubescrew
- 2020
- Gewindethread
- 2121
- Muttermother
- 2222
- Schraubmutternut
- 2323
- Gewindebolzenthreaded bolt
- 2424
-
Ende
v.
14 ,14b End of v.14 .14b - 2525
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- 2626
- Aufstandsflächefootprint
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