CZ20011992A3 - Vysokotlaký zásobník paliva - Google Patents

Description

Vysokotlaký zásobník paliva

Oblast techniky

Vynález se týká vysokotlakého zásobníku paliva pro vstřikovací systém paliva se společným tlakovým zásobníkem paliva spalovacího motoru, s trubkovitým základním tělesem, které je vybaveno větším počtem připojovacích otovorů.

Dosavadní stav techniky

U vstřikovacích systémů se společným tlakovým zásobníkem (common rail) dopravuje vysokotlaké čerpadlo, eventuálně s pomocí předřazeného dopravního čerpadla, vstřikované palivo z nádrže do centrálního vysokotlakého zásobníku, který je označován jako common rail. Ze zásobníku vedou palivová potrubí k jednotlivým vstřikovačům, které jsou přiřazeny válcům spalovacího motoru. Aby bylo palivo vstřikováno do spalovacího prostoru spalovacího motoru, jsou vstřikovače jednotlivě regulovány v závislosti na provozních parametrech spalovacího motoru elektronikou motoru. Vyokotlakým zásobníkem paliva jsou vytváření tlaku a vstřikování vzájemně odděleny.

Běžný vysokotlaký zásobník paliva je popsán například ve spisu DE 195 48 61 1. Běžné vysokotlaké zásobníky paliva odolávají tlaku až do asi 110 MPa.

Úkolem vynálezu je připravit vysokotlaký zásobník paliva úvodem nastíněného druhu, který vydrží vyšší tlaky než běžné vysokotlaké zásobníky. Kromě toho má být možné vysokotlaký zásobník paliva podle vynálezu snadno sestavit a cenově příznivě vyrobit.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje vysokotlaký zásobník paliva pro vstřikovací systém paliva se společným tlakovým zásobníkem paliva spalovacího motoru, s trubkovitým základním tělesem, které je vybaveno větším počtem připojovacích otvorů, podle vynálezu, jehož podstatou je, že nejméně dva připojovací otvory jsou v trubkovitém základním tělese uspořádány jako diametrálně protilehlé.

V rámci předkládaného vynálezu se prokázalo, že odolnost vysokotlakého zásobníku paliva proti vysokému tlaku je omezena prostupy mezi připojovacími otvory a trubkovitým základním tělesem. Diametrálně protilehlé připojovací otvory umožňují snadný přístup pro obráběcí nástroje. Tím je opracování rozhraní mezi připojovacími otvory a trubkovitým základním tělesem podstatně zjednodušeno. Přechody mezi připojovacími otvory a trubkovitým základním tělesem mohou být zaobleny mnohem snadněji než u tradičních vysokotlakých zásobníků. Vysokotlaký zásobník paliva podle vynálezu vydrží tlaky přes 2.000 barů. Nejlepších výsledků se dosáhne, jsou-li všechny připojovací otvory uspořádány v párech vždy diametrálně proti sobě.

Úkol vynálezu je splněn také tím, že alespoň jeden z připojovacích otvorů je uspořádán tak, že leží diametrálně proti jednomu otvoru pro opracování, který je uzavřen uzavírací zátkou.

Dodatkové otvory pro opracování přinášejí výhodu v tom, že polohu

připojovacích otvorů je možné zvolit zcela volně. Skrz otvory pro opracování, uspořádané diametrálně proti připojovacím otvorům, je možné snáze dosáhnout příslušným nástrojem na kritická rozhraní mezi připojovacím otvorem a trubkovitým základním tělesem. Po opracování připojovacího otvoru je diametrálně protilehlý obráběcí otvor uzavřen uzavírací zátkou. Opracování přechodů mezi otvorem pro opracování a trubkovitým základním tělesem se racionálně provádí přes protilehlý připojovací otvor. Jako obráběcí proces se při zaoblování a hlazení používá například tvarové frézování nebo broušení, vlastní pnutí se přenáší do kritických oblastí s pomocí tvarovek, které se do těchto oblastí vtlačují, používá se proces hydrobroušení nebo elektrochemického ubírání materiálu. Opracování nezbytné pro získání vysokotlaké odolnosti otvoru pro opracování může být provedeno také přes samotný tento otvor. Nejlepšího výsledku se dosáhne, pokud je proti každému připojovacímu otvoru vždy uspořádán jeden otvor pro opracování nebo další připojovací otvor.

Zvláštní druh provedení vynálezu se vyznačuje tím, že uzavírací zátka je vytvořena z materiálu s tvarovou pamětí, zejména z kovových materiálů s tvarovou pamětí. Tím se redukují montážní náklady a přesto je zajištěna vysokotlaká těsnost uzávěru otvoru pro opracování.

Další zvláštní provedení vynálezu se vyznačuje tím, že uzavírací zátka jem vybavena závitem, který spolupůsobí s komplementárním závitem na otvoru pro opracování. Je samozřejmě také možné tlakotěsně upevnit uzavírací zátky v příslušném otvoru pro opracování s pomocí svarového spoje.

Další zvláštní forma provedení vynálezu se vyznačuje tím, že na uzavírací zátce jsou upraveny prostředky k upevnění vysokotlakého

zásobníku paliva na spalovací motor. Konstrukce a výroba vysokotlakého zásobníku paliva se tím podstatně zjednodušuje.

Další zvláštní forma provedení vynálezu se vyznačuje tím, že otvory pro opracování mají větší průměr než připojovací otvory. Tak je zlepšena přístupnost pro obráběcí nástroje. To platí jak pro opracovávání připojovacích otvorů, tak i pro opracovávání samotných otvorů pro opracování.

Znaky, uvedené v patentových nárocích a v následujícím popisu, mohou být přitom použity jako podstata vynálezu jednotlivě samy o sobě nebo v libovolných kombinacích.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody, znaky a podrobnosti vynálezu vyplývají z následujícího popisu, se zřetelem na výkres různých příkladů provedení vynálezu v detailech podle obrázků, na kterých znamená obr. 1 vysokotlaký zásobník paliva podle různých forem provedení předkládaného vynálezu v podélném řezu a obr. 2 výřez z vysokotlakého zásobníku paliva podle další formy provedení předkládaného vynálezu v podélném řezu.

Příklady provedení vynálezu

Vysokotlaký zásobník paliva, znázorněný na obr. 1 v podélném řezu, zahrnuje trubkovité základní těleso 1_. V trubkovitém základním tělese 1 je vytvořen axiální průchozí vrtaný otvor 2. Otevřené konce • ·

průchozího vrtaného otvoru 2 v trubkovitém základním tělese X jsou uzavřeny uzavíracími elementy 3. a 4.

Do axiálního průchozího vrtaného otvoru 2 trubkovitého základního tělesa 1 ústí pět radiálních připojovacích otvorů 5, 6, 7, £ a 9. U radiálního připojovacího otvoru 5. je patrné, že průměr připojovacích otvorů 5 až 9 je v porovnání s průměrem axiálního průchozího vrtaného otvoru 2 v trubkovitém základním tělese 1_ relativně malá. Přechod 11 mezi připojovacím otvorem 5. a axiálním průchozím vrtaným otvorem 2 v trubkovitém základním tělese X je tak jen těžko přístupný pro obráběcí nástroje. Pro dosažení dostatečné vysokotlaké pevnosti je však potřebné přechod 11 mezi připojovacím otvorem 5. a axiálním průchozím vrtaným otvorem 2 zaoblit a vyhladit.

Aby se vytvořil přístup pro obráběcí nástroj, jsou diametrálně proti připojovacím otvorům 5 až 9 uspořádány otvory 12 až 16 pro opracování. Otvor 12 pro opracování má výrazně větší průměr než připojovací otvor 5... Tak je na jedné straně lehce možné zaoblit obráběcím nástrojem místa 17.. Otvor 12 pro opracování poskytuje navíc snadný přístup pro obráběcí nástroj k místu 11 v trubkovitém základním tělese 1, které je z hlediska vysokotlaké pevnosti kritické. Otvor 12 pro opracování je s vysokotlakou těsností uzavřen uzavíracím šroubem 18 s plochým sedlem.

Otvor 13 pro opracování je uzavřen uzavíracím šroubem 19. Na uzavíracím šroubu 19 je vytvořena kónická těsnicí plocha, která spolupůsobí s kónickým sedlem, vytvořeným v otvoru 13 pro opracování. Uzavírací šroub 19 může být vytvořen jednodílný 20 nebo dvoudílný 21.

Otvor 14 pro opracování je uzavřen s pomocí uzavírací desky 22, která je do tohoto otvoru 14 navařena. Svarový šev 23 je na obrázku příslušně označen. Pro odlehčení svarového spoje při provozu je šroub 24 s ucpávkou 25 v dotyku se stranou uzavírací desky 22 , odvrácenou od axiálního průchozího vrtaného otvoru 2.

Otvor 15 pro opracování je uzavřen těsnicím tělesem 27. Na + těsnicím tělese 27 je vytvořena kuželová těsnicí plocha, která spolupůsobí s kuželovým sedlem, vytvořeným na otvoru 15 pro opracování, aby byl tento otvor 15 těsně uzavřen vůči vysokému tlaku. Těsnicí těleso 27 je drženo v dotyku s kuželovým sedlem dutým šroubem 28.. Kromě toho se v těsnicím tělese 27 nachází slepá díra s vnitřním závitem. Slepá díra s vnitřním závitem slouží k uložení upevňovacího oka 29. které je provlečeno dutým šroubem 28 a je zašroubováno do slepé díry v těsnicím tělese 27.· Otáčením upevňovacího oka 29 může být v podélném směru nastavována poloha vysokotlakého zásobníku paliva při montáži do spalovacího motoru.

Otvor 16 pro opracování je uzavřen uzavíracím šroubem 31. Uzavírací šroub 31 tvoří jeden kus s upevňovacím okem 3.2. Upevňovací oko 32 může být opracováno dodatečně, aby bylo možné dosáhnout správné polohy tohoto oka 32 vzhledem ke spalovacímu motoru.

U vysokotlakého zásobníku paliva, znázorněného na obr. 1, jsou v příkladech znázorněny různé formy provedení předkládaného vynálezu. Proti každému z připojovacích otvorů 5. až 9 je uspořádán jeden otvor 12 až 16 pro opracování. Po opracování se tyto otvory uzavřou s těsností proti vysokému tlaku. Opracováním přechodů od axiálního průchozího vrtaného otvoru 2 k připojovacím otvorům 5. až 9 se pevnost vysokotlakého zásobníku paliva podstatně zvýší.

• 4	4 44 4	• 4	44	>4
• 4	4	• 4	• 4	4 4 4
•n 4 4	•	• ·	• 4	4 4
7 · ·	•	4 4 ·	444	4 4 4
4 ·	•	• 4	4	4 4
• 4	•	• ·	4 4	44 4

U vysokotlakého zásobníku paliva podle vynálezu je vždy proti připojovacímu otvoru, respektive tam, odkud může být nejlépe opracován, umístěn otvor pro opracování.

Na obr. 2 jsou ve výřezech znázorněny další formy provedení vysokotlakého zásobníku paliva podle vynálezu. V trubkovitém základním tělesem 1_ je, jako u vysokotlakého zásobníku paliva podle obr. 1, vytvořen axiální průchozí vrtaný otvor 2.

Radiální připojovací otvor 34 je v místě svého přechodu do axiálního průchozího vrtaného otvoru 2 zaoblen elektrochemickým úběrem materiálu. Zaoblené poloměry r jsou označeny příslušnou vztahovou značkou.

Radiální připojovací otvor 35 je na přechodu k axiálnímu průchozímu vrtanému otvoru 2 opracován mechanickými obráběcími nástroji, které mohou být zaváděny skrz diametrálně protilehlý otvor 36 pro opracování. Poloměry xi a xi opracování na místě prostupu mezi radiálním připojovacím otvorem 35 a axiálním průchozím vrtaným otvorem 2 jsou označeny příslušnými vztahovými značkami. Otvor 36. pro opracování, ležící naproti radiálnímu připojovacímu otvoru 35 je uzavřen uzavírací zátkou 37 z materiálu s tvarovou pevností. Uzavírací zátka 37 z materiálu s tvarovou pevností je určena pro nasazení do otvoru 36 pro opracování za nízké teploty. Když se uzavírací zátka 37 po nasazení do otvoru 36 pro opracování opět ohřeje na teplotu okolí, roztáhne se a s vysokotlakou těsností uzavře otvor 3.6.

Do axiálního průchozího vrtaného otvoru 2 trubkovitého základního tělesa £ ústí další radiální připojovací otvor £8.. Proti radiálnímu připojovacímu otvoru 3 8 je uspořádán další radiální φφ φφ φφ · φφ « Φ·Φ· φφφφ φ · · · φ φ φ φ φ · φ φ · φφφ φφφ φφφ φ φφφ φ · φφφφ φφ » φφφφ φφ φφφ připojovací otvor 3.9. Připojovací otvory 38 a 39 jsou na přechodech k axiálnímu průchozímu vrtanému otvoru 2 rovněž zaobleny, jako je tomu u radiálního připojovacího otvoru 3 5. Obráběcí nástroje, potřebné pro zaoblení otvorů pro opracování, jsou zaváděny skrz diametrálně protilehlý připojovací otvor. Tím je umožněno snadné zaoblení přechodů. Zásobník paliva podle vynálezu představuje cenově příznivé řešení, které je vhodné pro vysoké tlaky.

Claims (6)

1. Vysokotlaký zásobník paliva pro vstřikovací systém paliva se společným tlakovým zásobníkem paliva spalovacího motoru, s trubkovitým základním tělesem (1), které je vybaveno větším počtem připojovacích otvorů (34, 35, 38), vyznačující se tím, že nejméně dva připojovací otvory (38, 39) jsou v trubkovitém základním tělese (1) uspořádány diametrálně protilehle.

2. Vysokotlaký zásobník paliva pro vstřikovací systém paliva se společným tlakovým zásobníkem paliva spalovacího motoru, s trubkovitým základním tělesem (1), které je vybaveno větším počtem připojovacích otvorů (5 až 9), vyznačující se tím, že diametrálně proti alespoň jednomu z připojovacích otvorů (5 až 9) je uspořádán jeden otvor (12 až 16) pro opracování, který je uzavřen uzavírací zátkou (18, 19, 24, 27, 31).

3. Vysokotlaký zásobník paliva podle nároku 2, vyznačující se tím, že uzavírací zátka (37) je vytvořena z materiálu s tvarovou pamětí, zejména z kovového materiálu s tvarovou pamětí.

4. Vysokotlaký zásobník paliva podle nároku 2, vyznačující se tím, že uzavírací zátka (18) je vybavena závitem, který spolupůsobí s komplementárním závitem na otvoru (12) pro opracování.

5. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že na uzavírací zátce (28, 31) jsou upraveny prostředky (29, 32) k upevnění vysokotlakého zásobníku paliva na spalovací motor.

• ·

6. Vysokotlaký zásobník paliva podle jednoho z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že otvory (12 až 16) pro opracování mají větší průměr než připojovací otvory (5 až 9).