CZ20011137A3

CZ20011137A3 - High pressure reservoir for fuel

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: KR20010075565A; JP2003506624A; WO2001011226A1; EP1117923A1; DE19936685A1

Abstract

The invention relates to a high-pressure fuel accumulator of a common rail fuel injection system of an internal combustion engine, with multiple connections (4, 5), especially fuel outlet connections for sensors and valves, etc. In order to provide a high-pressure fuel accumulator which can resist higher pressures than the existing high-pressure fuel accumulators, the invention comprises one accumulator body (1) and at least one distributor body (2, 3) which is constantly connected to the accumulator body (1).

Description

Vysokotlaký zásobník palivaHigh-pressure fuel reservoir

Oblast technikyTechnical field

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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high-pressure fuel reservoir for a fuel injection system for an internal combustion engine, with a plurality of connections, in particular fuel supply and exhaust connections as well as connections for sensors, valves and the like.

Dosavadní stav techniky společným tlakovým potrubím dopravuje eventuálně za pomoci předřazeného dopravního palivo z nádrže do centrálního vysokotlakého označovaného jako common rail. Od zásobníku 'tThe prior art, by means of a common pressure line, transports from the tank to the central high-pressure system known as the common rail, possibly with the help of pre-transport fuel. From stack '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.In the system, the high pressure pump (s) injected the fuel reservoir leads the high pressure pipes to the individual injectors that are assigned to the engine cylinders. Injectors with operating parameters of an internal combustion engine to inject fuel into the internal combustion reservoir are pressure separated.

seřizují v závislosti na elektronikou motoru tak, prostoru. Vysokotlakým a vstřikování vzájemněthey adjust according to the engine electronics so space. High pressure and injecting each other

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.The conventional high-pressure fuel reservoir 40 480. The known high-pressure tubular body of DE 196 of elongated, fuel injection valve supply is described, for example, in a fuel reservoir consisting of a plurality of fuel connections, also referred to as a reservoir function and injectors. Fuel feed pipe and fuel rail body on individual cylinders. In order to guarantee high pressure resistance, the inner diameter of the high-pressure fuel reservoir is limited. Transitions from the tubular body to the connections are particularly at risk. There, due to the high internal pressure prevailing during operation, there are large tensile stresses which can lead to cracks.

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.DE 195 48 61 1 discloses a high-pressure fuel reservoir in the form of a forging. For a stable sizing of the common rail injection system, a certain container volume is required. The length of the reservoir is usually limited by the geometrical specification of the dimensions of the internal combustion engine. Consequently, a certain inner diameter must be used. The inner diameter of the container is often in the range from 8 to 10 mm. The loading of the container material in the tangential direction depends inter alia on the inner diameter of the container. By reducing the diameter of the container, the stress on the material can be reduced, or the permissible internal pressure in the container can be increased.

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.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a high-pressure fuel reservoir of the kind outlined above which can withstand higher pressures than traditional high-pressure reservoirs and is easy to assemble and cost-effective to manufacture.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

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.This object is achieved by a high-pressure fuel reservoir for a fuel injection system of an internal combustion engine, with a plurality of connections, in particular fuel supply and exhaust ports as well as connections for sensors, valves and the like, according to the invention. that is permanently connected to the container body. By separating the "accumulation" function from the "distribution" function, the dimensioning of the container body can be performed independently of the dimensioning of the distributor body. With regard to the risk of cracks, a smoothly functioning container body can be sized as large and the distributor body for cracks-connected connections can be sized correspondingly as small. Thus, the voltages that occur in the manifold body can be kept low. As a result, higher strength and longer life are achieved over traditional high-pressure fuel tanks. Although DE 197 27 413 discloses a two-part high-pressure fuel reservoir, both parts are located in one housing and are not permanently connected to one another. Instead, the two parts are separated from each other by a valve. This known solution is not an increase in strength, but rather an improvement in the starting properties of the fuel injection system.

Výhodné způsoby provedení vynálezu jsou popsány v patentových nárocích 2 až 5.Preferred embodiments of the invention are described in claims 2 to 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.Another particular embodiment of the invention is characterized in that a closing edge is formed at the connection point between the container body and the distributor body. Through this edge a so-called hard seal is realized between the container body and the distributor body. A hard seal has the advantage that a high degree of tightness is achieved by simple assembly.

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.Another particular embodiment of the invention is characterized in that the connection point between the container body and the distributor body is designed as a friction welding connection. This increases the assembly costs, but the manufacturing costs of the cartridge body and the distributor body are reduced.

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 neboA further particular embodiment of the invention is characterized in that the distributor body is formed by a tube with a small inner diameter which laterally extends into at least one region with a larger inner diameter forming the container body and is closed by a lid. In particular, the pipe is an elongated design which can withstand the highest loads. The lid may be welded to the pipe or

sešroubováno. Připojovací orgány jsou výhodně umístěny přímo v trubce.sešroubováno. The connecting members are preferably located directly in the tube.

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.Another particular embodiment of the invention is characterized in that the distributor body is formed by a pipe with a smaller inner diameter which terminates at the sides with at least one cup-shaped container body. The container body can be welded or screwed to the pipe.

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.The invention also relates to an assembly of the previously described high pressure container. According to the present invention, a plurality of container bodies and distributor bodies of different dimensions are combined with each other. The high pressure reservoir according to the invention is particularly suitable for a modular construction. Depending on the requirements, container bodies with different volumes can be used. Depending on the number of cylinders the internal combustion engine is equipped with, one or more manifold bodies may be disposed on one or more container bodies.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description, in which two exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawing. The features mentioned in the claims and the description may be the essence of the invention themselves or in any combination. FIG. 1 shows a schematic representation of the layout of the pressure line according to the invention on the functional areas of the containers and distributors; FIG. 2 shows a first embodiment of the high-pressure fuel container according to the invention in longitudinal section; 4 shows a longitudinal section of a third embodiment of a high-pressure fuel reservoir according to the invention, and FIG. 5, a longitudinal section of a fourth embodiment of a high pressure fuel reservoir according to the invention.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

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.In FIG. 1, the high-pressure fuel reservoir is subdivided into one manifold region V and two reservoir regions 2. The Z arrow indicates the fuel supply connection. The four arrows I indicate the connection of the connecting pipes to the injectors. In the connection area, the smallest possible inside diameter is provided, which is influenced by various boundary conditions such as machining costs, machining method, system sizing and the like. Increased voltages are concentrated in the V-region of the manifold.

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.The amount of fuel deposited in the distributor region V is generally too small to dimension the system. Therefore, both container regions S adjoin the distributor region V. The connection from the fuel supply is arranged centrally. The connections I of the connecting pipes to the injectors are arranged laterally offset relative to the connection Z of the fuel supply. The symmetrical design of the fuel reservoir shown in Fig. 1 allows a uniform fuel supply to the injectors.

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,The high-pressure fuel reservoir, shown in longitudinal section in FIG. 2, comprises a tubular container body 1 and two manifold bodies 2 and 2, also tubular. The two distributor bodies 2 and 3 each have one open end and one closed end. Through the open ends, the two distributor bodies 2 and 3 are each screwed to one end of the container body 7. To this end, the open ends of the bodies 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.3. A manifold 6 is formed on the manifold bodies. A closing edge 7 is formed on the manifold bodies 2 and 3. which cooperates with a corresponding surface on the cartridge body 1 to form a hard seal.

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.A plurality of connections 4 and 5 are provided on the bodies 2 and 3. Of which only two are visible in FIG. The inner diameter dj of the distributor bodies 2, 1 is smaller than the inner diameter d ₂ of the cartridge body 1.

Na výřezu znázorněném na obr. 3 není mezi tělesy 2, 3.In the cut-out shown in FIG. 3, there is no between the bodies 2, 3.

rozdělovače a tělesem j_ zásobníku vytvořeno šroubové spojení, ale spojení třecím svařováním. Svarový šev 10 je vyznačen příslušnou vztahovou značkou.a screw connection, but a friction welding connection. The weld seam 10 is indicated by the corresponding reference numeral.

IAND

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.The high-pressure fuel reservoir shown in Fig. 4 comprises a housing 11 with a central bore 12. The central bore 12 is supplied with fuel as indicated by the arrow 13 by a high-pressure fuel pump (not shown). The high pressure fuel, as indicated by the arrow 14, is conveyed to the injectors (not shown) through the high pressure connecting pipes. The geometrical shape 31 of the connections for the high pressure connecting pipes is indicated by the corresponding reference numeral.

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.At both ends, the central bore 12 extends into the housing 11. This creates high fuel storage spaces 15, 16. The storage spaces 15, 16 are closed with lids 17 to the environment. 18. The lid 17 is formed so that it lies relatively inside the housing 11. The lid 18 surrounds the housing 11 with its outer peripheral edge. The connection points between the lids 17, 18 and the housing 11 may be welded, screwed or soldered connections 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).The high-pressure fuel reservoir shown in Fig. 5 comprises a housing 21 with a central bore 22. The central bore 22 is fueled as indicated by the arrow 23. by a high-pressure fuel pump (not shown). The high pressure fuel is conveyed as indicated by the arrow 24. through the high pressure connecting pipes to the injectors (not shown).

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.The central bore 22 opens at both ends to the high pressure fuel storage spaces 25. 26. The storage spaces 25, 26 are closed to the environment by lids 27, 28. The lid 27 is connected to the housing 21 butt. The lid 28 surrounds the housing 21 with its outer peripheral edge. The connection points between the lids 27, 28 and the sleeve 21 may be in the form of a welded or brazed joint 29.

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.Fastening elements can be directly placed on the sleeve 11, 21, which is an elongated tube. The fastening elements can be mounted by screwing, welding, pressing, soldering and the like.

Claims

1. A high-pressure fuel reservoir for an internal combustion engine fuel injection system having a plurality of connections (4, 5), in particular fuel supply and exhaust ports as well as connections for sensors, valves and the like, characterized in that the fuel reservoir comprises at least one body. 2, 3) a distributor which is permanently connected to the container body (1).

High-pressure fuel reservoir according to claim 1, characterized in that the fuel supply connection (Z) is arranged centrally in the distributor housing (V) and is surrounded by the remaining connections (I) and that the fuel distributor housing (V) is arranged on the sides of the distributor housing. a plurality of container bodies (S).

High-pressure fuel container according to one of the preceding claims, characterized in that the container body (1) and the distributor body (2, 3) are designed in the form of a pipe.

High-pressure fuel container according to one of claims 1 or 2, characterized in that the container body (1) has a hollow cone shape.

High-pressure fuel container according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter (d ₁ ) of the distributor body (2, 3) is smaller than the inner diameter (d ₂ ) of the container body (1).

High-pressure fuel container according to one of the preceding claims, characterized in that a closing edge (O-) is formed at the connection point between the container body (1) and the distributor body (2, 3).

High-pressure fuel container according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the connection point between the container body (1) and the distributor body (2, 3) is designed as a friction-welded joint (10).

and

High-pressure fuel reservoir according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the distributor body is formed by a pipe (11) with a smaller internal diameter which extends laterally to at least one region (15, 16) with a larger internal diameter forming a container body which is closed by a lid (17, 18).

High-pressure fuel reservoir according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the distributor body is formed by a pipe (21) with a small external diameter, which is terminated on the sides by at least one cup-shaped lid (27, 28).

High pressure container assembly according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of container bodies (1) and distributor bodies (2, 3) of different dimensions are combined with one another.