DE102010048161A1

DE102010048161A1 - Kraftstoff-Verteilerleiste für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102010048161A1
Application number: DE201010048161
Authority: DE
Inventors: André Janke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2012-04-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Verteilerleiste (10) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor, mit einer axialen Hauptbohrung (12) und einem Füllkörper (20), welcher radial zentriert in der Hauptbohrung (12) angeordnet ist. Hierbei ist der Füllkörper (20) derart ausgebildet, dass dieser bei in der Hauptbohrung (12) herrschenden Drücken formstabil ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Verteilerleiste für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor, mit einer axialen Hauptbohrung und einem Füllkörper, welcher radial zentriert in der Hauptbohrung angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Diesel-Motoren mit Common-Rail-Einspritztechnik muss die Kraftstoff-Verteilerleiste (Kraftstoffhochdruckleitung bzw. Rail) zur Realisierung einer optimalen Kraftstoffeinspritzung ein bestimmtes Volumen ausweisen. Das Rail-Volumen wird durch Länge und Durchmesser der in axialer Richtung verlaufenden Hauptbohrung bestimmt, wobei die Länge in der Regel als unveränderliche Größe anzusehen ist. Üblicherweise wird das gewünschte Rail-Volumen daher durch die Anpassung des Durchmessers der Hauptbohrung realisiert. Das kann dazu führen, dass innerhalb einer Motorfamilie unterschiedliche Rail-Varianten entstehen, die sich lediglich im Durchmesser der Hauptbohrung unterscheiden. Das führt zu einer aufwändigen und kostenintensiven Steuerung der Teile im Serienprozess, da sich solche Rails äußerlich nicht unterscheiden.
Aus der DE 103 03 853 B4 ist eine Metall-Leitung für unter Hochdruck stehenden Kraftstoff bekannt, wobei ein erstes, inneres Rohrteil in die Bohrung eines zweiten, äußeren Rohrteiles eingeschoben wird.
Aus der US 6 314 942 B1 ist eine Kraftstoffrailanordnung mit einem Dämpfungselement bekannt. Dieses Dämpfungselement ist in einer Längsbohrung des Kraftstoffrails angeordnet und in Form eines Rohres mit radialen Ausbuchtungen ausgebildet. Aufgrund einer elastischen Verformbarkeit der Wandung des Dämpfungselementes werden Druckspitzen in dem Kraftstoffrail von dem Dämpfungselement absorbiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff-Verteilerleiste der o. g. Art hinsichtlich des mechanischen Aufbaus und der Herstellung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoff-Verteilerleiste der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Dazu ist es bei eine Kraftstoff-Verteilerleiste der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Füllkörper derart ausgebildet ist, dass dieser bei in der Hauptbohrung herrschenden Drücken formstabil ist.
Dies hat den Vorteil, dass auf einfache Weise mittels des Füllkörpers ein gewünschtes Volumen der Hauptbohrung eingestellt wird, wobei durch einfaches Austauschen des Füllkörpers unterschiedliche Volumina der Hauptbohrung für unterschiedliche Brennkraftmaschinen darstellbar sind.
Um an den axialen Enden der Hauptbohrung einen ungehinderten Zufluss von Kraftstoff beispielsweise an einen Drucksensor zu gewährleisten, weist der Füllkörper an mindestens einem axialen Ende mindestens eine Ausnehmung, insbesondere eine Kreuznut, auf.
Ein gleichmäßiges bzw. symmetrisches Volumen für den Kraftstoff in der Hauptbohrung ohne die Gefahr von turbulenter Strömung oder unerwünschten Strömungswiderständen und gleichmäßiger Verteilung des Kraftstoffes in axialer Richtung über die gesamte axiale Länge der Hauptbohrung erzielt man dadurch, dass der Füllköper an seiner Außenfläche Abstandhalter derart aufweist, dass die Außenfläche des Füllkörpers über mindestens einen Teil der axialen Länge der Hauptbohrung, insbesondere über die gesamte axiale Länge der Hauptbohrung, radial von einer Innenwandung der Hauptbohrung beabstandet ist.
Ein besonders symmetrisches Innenvolumen der Kraftstoff-Verteilerleiste erzielt man dadurch, dass der Füllköper als Vollzylinder ausgebildet ist.
Eine einfache Herstellung des Füllkörpers erzielt man dadurch, dass der Füllköper aus einem bei in der Hauptbohrung herrschenden Drücken formstabilen Werkstoff ausgebildet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Verteilerleiste in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Ansicht.
2 den Ausschnitt A gemäß 1 und
3 den Ausschnitt B gemäß 1.
Die in 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Verteilerleiste 10 in Form einer Verteilerleiste (Rail) umfasst eine axiale Hauptbohrung 12 (Galeriebohrung), ein an einem ersten axialen Ende der Hauptbohrung angeordnetes Regelventil 14, einen an einem zweiten axialen Ende der Hauptbohrung angeordneten Drucksensor 16 und von der Hauptbohrung 12 abzweigende Zuleitungen 18 für Kraftstoffeinspritzventile (nicht dargestellt). Die Kraftstoff-Verteilerleiste 10 dient der Kraftstoffversorgung von den Kraftstoffeinspritzventilen mit Kraftstoff unter hohem Druck, wobei die Kraftstoff-Verteilerleiste 10 mit einem einzigen Volumen (Railvolumen) mehrer Kraftstoffeinspritzventile für verschiedene Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff versorgt. Daher resultiert die Bezeichnung übliche Bezeichnung ”common rail” für die Kraftstoff-Verteilerleiste 10.
In der Hauptbohrung 12 ist radial zentriert ein Füllkörper 20 angeordnet. Dieser Füllkörper 20 ist derart ausgebildet, dass dieser sich bei den in der Kraftstoff-Verteilerleiste 10 auftretenden Drücken in keiner Weise verformt, so dass eine Außenfläche des Füllkörpers 20 und eine Innenfläche der Hauptbohrung 12 ein vorbestimmtes Volumen (Rail-Volumen) für den Kraftstoff ausbilden, dass auf eine jeweilige Brennkraftmaschine angepasst ist. Dieses Rail-Volumen bleibt auch unabhängig von den in der Kraftstoff-Verteilerleiste 10 auftretenden Drücken konstant.
Zur radialen Zentrierung des Füllkörpers 20 weist dieser an seinem Außenumfang bzw. Außenfläche Abstandhalter 22 auf, die an der Innenwandung bzw. Innenfläche der Hauptbohrung 12 anschlagen. Auf diese Weise ist über die gesamte axiale Länge des Füllkörpers 20 dessen Außenfläche radial von der Innenfläche der Hauptbohrung 12 beabstandet. Durch eine entsprechende Ausbildung der Abstandhalter 22 mit jeweils gleicher Länge ist der Füllkörper 20 bzw. dessen Außenfläche radialsymmetrisch bzw. koaxial zur Innenfläche der Hauptbohrung 12 in dieser angeordnet.
Zur Realisierung verschiedener Kraftstoff-Verteilerleisten 10 mit jeweils unterschiedlichem Railvolumen bzw. unterschiedlichem Volumen der Hauptbohrung 12 bei gleich bleibendem Durchmesser der Hauptbohrung 12 werden in diese unterschiedliche Füllkörper 20 eingelegt, die einen Teil des Volumens der Hauptbohrung 12 ausfüllen. Der Durchmesser des jeweils für eine bestimmte Brennkraftmaschine verwendeten Füllkörpers 20 in Form beispielsweise eines Vollzylinders variiert dabei, so dass das die Kraftstoff-Verteilerleiste 10 hinsichtlich des Railvolumens an entsprechende Anforderungen einer jeweiligen Brennkraftmaschine angepasst ist. Der Füllkörper 20 kann dabei aus jedem beliebigen, kraftstoff- und druckbeständigen Werkstoff ausgeführt sein. Je größer das Volumen des Füllkörpers 20 ist, desto kleiner ist das verbleibende Volumen der Hauptbohrung 12. Das Railvolumen bzw. das verbleibende Volumen der Hauptbohrung 12 ist dabei in radialer Richtung von der Außenfläche des Füllkörpers 20 und der Innenfläche der Hauptbohrung 12 begrenzt.
Die radiale Zentrierung des Füllkörpers in der Hauptbohrung wird über die Abstandshalter 22 vorgenommen, die auf dem Umfang des Füllkörpers 20 und axial in zweckmäßiger Anzahl angeordnet sind, wie insbesondere aus 2 ersichtlich.
Weiterhin ist der Füllkörper 20 an mindestens einem Ende mit Freimachungen bzw. Ausnehmungen, beispielsweise mit einer Kreuznut, wie in 3 dargestellt, versehen, damit der Kraftstoff ungehindert in den Drucksensor 16 fließen kann.
Die Erfindung erzielt in vorteilhafter Weise eine Senkung der Variantenvielfalt und damit eine Kostensenkung in der mechanischen Fertigung, der Logistik usw.. Es ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung des Railvolumens. Es können auch sehr kleine Railvolumina realisiert werden, die einen sehr kleinen Durchmesser der Hauptbohrung (beispielsweise D 3,0 mm) erfordern würden und zerspanend nicht wirtschaftlich herstellbar sind. Ein Richtwert für einen Mindestdurchmesser der Hauptbohrung ist größer oder gleich 6,5 mm.
Bezugszeichenliste

10: Kraftstoff-Verteilerleiste
12: Hauptbohrung
14: Regelventil
16: Drucksensor
18: Zuleitung
20: Füllkörper
22: Abstandhalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10303853 B4 [0003]
US 6314942 B1 [0004]

Claims

Kraftstoff-Verteilerleiste (10) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor, mit einer axialen Hauptbohrung (12) und einem Füllkörper (20), welcher radial zentriert in der Hauptbohrung (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (20) derart ausgebildet ist, dass dieser bei in der Hauptbohrung (12) herrschenden Drücken formstabil ist.
Kraftstoff-Verteilerleiste (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (20) an mindestens einem axialen Ende mindestens eine Ausnehmung, insbesondere eine Kreuznut, aufweist.
Kraftstoff-Verteilerleiste (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllköper (20) an seiner Außenfläche Abstandhalter (22) derart aufweist, dass die Außenfläche des Füllkörpers (20) über mindestens einen Teil der axialen Länge der Hauptbohrung (12), insbesondere über die gesamte axiale Länge der Hauptbohrung (12), radial von einer Innenwandung der Hauptbohrung (12) beabstandet ist.
Kraftstoff-Verteilerleiste nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllköper (20) als Vollzylinder ausgebildet ist.
Kraftstoff-Verteilerleiste nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllköper (20) aus einem bei in der Hauptbohrung (12) herrschenden Drücken formstabilen Werkstoff ausgebildet ist.
Kraftstoff-Verteilerleiste (10) für eine Brennkraftmaschine, mit einer axialen Hauptbohrung (12) und einem darin angeordneten Füllkörper (20), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Geometrie von auswechselbaren Füllkörpern (20) bei gleichem Durchmesser der Hauptbohrung (12) unterschiedliche Kraftstoffvolumina in der Kraftstoff-Verteilerleiste (10) darstellbar sind.