DE102015203365A1

DE102015203365A1 - Fuel rail

Info

Publication number: DE102015203365A1
Application number: DE102015203365.1A
Authority: DE
Inventors: Branislav Zlatkov; Jakob Erfurt; Sevket Celovic; Bastian Wichmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, umfassend einen Druckspeicherraum, wenigstens einen Kraftstoffinjektoranschluss und einen Anschluss für eine Kraftstoffversorgungsquelle. Die Kraftstoffverteilerleiste umfasst zumindest ein erstes Modulelement mit einem ersten Abschnitt des Druckspeicherraums und dem Anschluss für die Kraftstoffversorgungsquelle und ein zweites Modulelement mit einem zweiten Abschnitt des Druckspeicherraums und wenigstens einen Kraftstoffinjektoranschluss, wobei das erste Modulelement eine Verbindungsstelle aufweist, welche zu einer Verbindungsstelle des zweiten Modulelements korrespondiert, so dass das erste Modulelement mit dem zweiten Modulelement unmittelbar benachbart verbindbar ist und die in den Modulelementen enthaltenen jeweiligen Abschnitte des Druckspeicherraums über die Verbindungsstelle den Druckspeicherraum miteinander verbinden.The invention relates to a fuel rail for an internal combustion engine having at least one cylinder, comprising a pressure accumulator space, at least one fuel injector port and a connection for a fuel supply source. The fuel rail comprises at least a first module element having a first portion of the pressure storage space and the connection for the fuel supply source and a second module element with a second portion of the pressure storage space and at least one Kraftstoffinjektoranschluss, wherein the first module element has a connection point, which corresponds to a connection point of the second module element in that the first module element can be connected directly adjacent to the second module element, and the respective sections of the pressure storage chamber contained in the module elements connect the pressure reservoir space via the connection point.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilerleise mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. The invention relates to a Kraftstoffverteilerleise with the features of the preamble of claim 1.

Bei Kraftstoffverteilersystemen für Brennkraftmaschinen sind die Druckerzeugung und die Kraftstoffeinspritzung voneinander entkoppelt. Eine Kraftstoffpumpe erzeugt kontinuierlich Druck. Dieser unabhängig von der Einspritzfolge aufgebaute Druck steht im Kraftstoffverteiler, welcher als Speicher fungiert, zur Verfügung. Hierzu wird der komprimierte Kraftstoff in einem Verteilerrohr gespeichert und über Abzweigleitungen verteilt den Injektoren bzw. Einspritzventilen einer Zylinderbank zur Verfügung gestellt. In fuel rail systems for internal combustion engines, the pressure generation and the fuel injection are decoupled from each other. A fuel pump continuously generates pressure. This pressure, which is independent of the injection sequence, is available in the fuel rail, which acts as a reservoir. For this purpose, the compressed fuel is stored in a manifold and distributed via branch lines the injectors or injection valves of a cylinder bank provided.

Die Herstellung von bekannten Kraftstoffverteilern ist aufwendig und kostenintensiv, was sich insbesondere für die Produktion der Kraftstoffverteiler in Großserien als besonders nachteilig darstellt. Ferner sind aufgrund des hohen Betriebsdrucks bei üblichen Einspritzsystemen die Anforderungen an das Leitungssystem, insbesondere an den als Druckspeicher fungierenden Kraftstoffverteiler, bezüglich der Materialfestigkeit sehr hoch. The production of known fuel manifolds is complicated and expensive, which is particularly for the production of fuel rail in large series is particularly disadvantageous. Furthermore, due to the high operating pressure in conventional injection systems, the demands on the piping system, in particular on the fuel distributor functioning as pressure accumulator, are very high in terms of material strength.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird bislang verbreitet der Kraftstoffverteiler aus einem Schmiedestück und danach durch Zerspannungstechnik hergestellt. To meet these requirements, so far the fuel distributor is made from a forging and then by Zerspannungstechnik.

Aus den Dokumenten DE 102 47 524 A1 und DE 10 2010 029 052 A1 sind Kraftstoffverteiler bekannt, welche insbesondere durch Urformen im Gussverfahren hergestellt werden. Derartige Kraftstoffverteiler sind im Gegensatz zu den bisher aus dem Stand der Technik bekannten, als sogenannte Schmiederails beziehungsweise Schweißrails ausgebildete Kraftstoffverteiler für Common-Rail-Systeme relativ preisgünstig herstellbar. From the documents DE 102 47 524 A1 and DE 10 2010 029 052 A1 Fuel distributors are known which are produced in particular by primary molding in the casting process. Such fuel distributor are in contrast to the previously known from the prior art, designed as so-called Schmiederails or Schweißrails fuel rail for common rail systems relatively inexpensive to produce.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die Kraftstoffverteilersysteme einteilig als Gussteile oder Schmiedeteile herzustellen, stellt sich das Problem einer kostengünstigen Produktion für die Großserie. In the known from the prior art solutions to produce the fuel rail systems in one piece as castings or forgings, there is the problem of low-cost production for large-scale production.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffverteilereinrichtung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, sowie den hohen Belastungsansprüchen gerecht wird. The invention is therefore an object of the invention to provide a fuel rail device that is simple and inexpensive to produce, and the high load requirements is justified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine modular aufgebaute Kraftstoffverteilerleiste mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a modular fuel rail with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert. Advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, umfassend einen Druckspeicherraum, wenigstens einen Kraftstoffinjektoranschluss und einen Anschluss für einer Kraftstoffversorgungsquelle bereitgestellt. Die Kraftstoffverteilerleiste umfasst zumindest ein erstes Modulelement mit einem ersten Abschnitt des Druckspeicherraums und dem Anschluss für die Kraftstoffversorgungsquelle und ein zweites Modulelement mit einem zweiten Abschnitt des Druckspeicherraums und wenigstens einen Kraftstoffinjektoranschluss, wobei das erste Modulelement eine Verbindungsstelle aufweist, welche zu einer Verbindungsstelle des zweiten Modulelements korrespondiert, so dass das erste Modulelement mit dem zweiten Modulelement unmittelbar benachbart verbindbar ist und die in den Modulelementen enthaltenen jeweiligen Abschnitte des Druckspeicherraums über die Verbindungsstelle zum Druckspeicherraum miteinander verbinden. According to the invention, a fuel distributor strip for an internal combustion engine having at least one cylinder, comprising a pressure storage space, at least one fuel injector port and a connection for a fuel supply source is provided. The fuel rail comprises at least a first module element having a first portion of the pressure storage space and the connection for the fuel supply source and a second module element with a second portion of the pressure storage space and at least one Kraftstoffinjektoranschluss, wherein the first module element has a connection point, which corresponds to a connection point of the second module element in that the first module element can be connected directly adjacent to the second module element and connect the respective sections of the pressure storage space contained in the module elements to one another via the connection point to the pressure storage space.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste umfasst einen aus den Modulelementen zusammengesetzten Druckspeicherraum, in dem Kraftstoff komprimiert wird und nach Bedarf über einen Injektor der Brennkammer zur Verfügung gestellt wird. Eine durchgehende Öffnung durch den Druckspeicherraum wird in einem Spritzvorgang, insbesondere einem Pulverspritzvorgang abgeformt, danach entbindert und gesintert. Beim Entbindern handelt es sich um einen Verfahrensschritt des Fertigungsverfahrens, konkret des Pulverspritzgießens, bei dem ein vollständiges Herauslösen einen Binders ohne Beeinflussung von der Bauteilgeometrie oder der chemischen Reinheit des Werkstoffs erfolgt. Auf der Kraftstoffeinlassseite ist die Kraftstoffverteilerleiste mit einer Pumpe verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite kann optional eine Öffnung für einen Druckaufnehmer zur Überwachung des komprimierten Druckes vorgesehen werden. The fuel distributor strip according to the invention comprises an accumulator chamber composed of the module elements, in which fuel is compressed and made available as required via an injector of the combustion chamber. A through opening through the pressure storage space is molded in an injection process, in particular a powder injection process, then debind and sintered. Debinding is a process step of the manufacturing process, specifically the powder injection molding, in which a complete detachment of a binder takes place without influencing the component geometry or the chemical purity of the material. On the fuel inlet side, the fuel rail is connected to a pump. On the opposite side can optionally be provided an opening for a pressure transducer for monitoring the compressed pressure.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste besteht in der einfacheren Herstellungsart und Montage. Es ist keine oder nur geringe Justierung oder Anheften notwendig. Ferner ist die Herstellungsart für die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste kostengünstiger und flexibler im Vergleich zu den herkömmlichen Herstellungsarten für Kraftstoffverteilerleisten. Die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste reduziert die Anzahl der Bauteile von Kraftstoffverteilersystemen. Es lassen sich bei deren Herstellung alle Form- und Maßtoleranzen einhalten und sind gut im jeweiligen Herstellungsverfahren reproduzierbar. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste die höhere Festigkeit, besonders Steifigkeit, durch den modularen Aufbau gegen hohe Drücke im Druckspeicherraum gegenüber einer einteiligen Bauweise gewährleistet. An advantage of the fuel rail according to the invention consists in the simpler manufacturing and assembly. There is no or little adjustment or pinning necessary. Furthermore, the production method for the fuel rail according to the invention is cheaper and more flexible compared to the conventional production methods for fuel rail. The fuel rail according to the invention reduces the number of components of fuel rail systems. It can be in their production comply with all dimensional and dimensional tolerances and are well reproduced in the respective manufacturing process. Furthermore, in the fuel rail according to the invention, the higher strength, especially rigidity, by the modular Construction against high pressures in the pressure storage space compared to a one-piece construction guaranteed.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der modular aufgebauten Kraftstoffverteilerleiste, bei der die korrespondierende Verbindungsstelle einen Formschluss mit einem benachbarten Modulelement bildet. Der Formschluss kann durch einen Umgriffsabschnitt und einen in diesen eingreifenden Eingriffsabschnitt bewirkt werden, welche die Profilabschnitte zusätzlich relativ zueinander fixieren. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist ein Modulelement Ausnehmungen und das benachbarte Modulelement Vorsätze auf, wodurch der Formschluss zwischen dem Modulelementen ausgebildet wird. Zur Ausbildung des Formschlusses greifen die Vorsätze in die komplementären Ausnehmungen ein. Die Ausrichtung der Modulelemente kann auch über ein geometrisches Formelement, beispielsweise durch eine Gabelanbindung, Nut-Feder, Zahnflanken oder dergleichen, erfolgen. Die einzelnen benachbarten Modulelemente können beispielsweise durch Zusammenstecken miteinander verbunden werden. Preferred is an embodiment of the modular fuel rail, wherein the corresponding connection point forms a positive connection with an adjacent module element. The positive connection can be effected by a Umgriffsabschnitt and engaging in this engaging portion, which additionally fix the profile sections relative to each other. In a further embodiment of the invention, a module element has recesses and the adjacent module element attachments, whereby the positive connection between the module elements is formed. To form the positive connection, the attachments engage in the complementary recesses. The alignment of the module elements can also be done via a geometric shape element, for example by a fork connection, tongue and groove, tooth flanks or the like. The individual adjacent module elements can be connected to each other, for example, by plugging together.

In bevorzugter Ausführungsform kann an einem Erstreckungsende der modular aufgebauten Kraftstoffverteilerleiste zumindest ein Abschlussmodul angeordnet sein. In a preferred embodiment, at least one termination module can be arranged at one extension end of the modular fuel rail.

Das Abschlussmodul ist ein Modulelement, das an einem Erstreckungsende der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste angeordnet. Das Abschlussmodul weist in der Erstreckungsrichtung an einem Ende eine Anschlussstelle für eine Hochdruckpumpe oder einen Druckaufnehmer die und an seinem gegenüberliegenden Ende ein Formelement für die Verbindung mit dem korrespondierenden benachbarten Basis- oder Abschlussmodul. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste zwei Modulelemente auf, die als Abschlussmodule ausgebildet sind. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste ein Basismodul umfassen, an dessen beiden Erstreckungsenden jeweils ein Abschlussmodul angeordnet ist. Ein Basismodul weist einen Druckspeicherraum und eine mit dem Druckspeicher verbundene Bohrung auf, die mit einer Kraftstoffversorgungsquelle verbunden ist. An beiden Enden des Basismoduls befinden sich Formelemente, die einen Formschluss mit den korrespondierenden benachbarten Basis oder Abschlusselementen. The termination module is a module element which is arranged at an extension end of the fuel distributor strip according to the invention. The termination module has in the extension direction at one end a connection point for a high-pressure pump or a pressure transducer and at its opposite end a form element for connection to the corresponding adjacent base or end module. Preferably, the fuel rail according to the invention has two module elements, which are designed as termination modules. By way of example, the fuel distributor strip according to the invention may comprise a base module, at the two extension ends of which a respective termination module is arranged. A base module has a pressure accumulator space and a bore connected to the accumulator and connected to a fuel supply source. At both ends of the base module are mold elements that form-fit with the corresponding adjacent base or end elements.

Eine dreiteilig modular aufgebaute Kraftstoffverteilerleiste besteht aus drei Modulelementen: zwei Abschlussmodulen und einem in der Mitte platzierten Basismodul. Die Abschlussmodule werden am Ende der Kraftstoffverteilerleiste positioniert. Die Abschlussmodule können im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander ausgebildet und angeordnet sein. A three-piece modular fuel rail consists of three module elements: two end modules and a base module placed in the middle. The termination modules are positioned at the end of the fuel rail. The termination modules can be designed and arranged substantially mirror-inverted to each other.

Erfindungsgemäß kann das Modulelement optional ein Filterelement umfassen. Bei dem Filterelement kann es sich um ein Sieb handeln, das beispielsweise in einem Pulverspritzvorgang abgeformt wird. Durch die Integration eines Siebes werden Schmutzsammlungen von Verschleiß oder diversen Verunreinigen an der Injektoreinlassseite verhindert. Dadurch werden Injektoren geschützt. Die Entfernung der Verunreinigung kann vereinfacht und ohne großen Aufwand beispielsweise durch Spülen des Druckspeicherraums durchführt werden. Injektoren werden durch die Reinigung nicht betroffen. According to the invention, the module element may optionally comprise a filter element. The filter element may be a sieve which is shaped, for example, in a powder injection process. The integration of a sieve prevents debris from wearing or various contaminants on the injector inlet side. This protects injectors. The removal of contamination can be simplified and carried out without great effort, for example by flushing the accumulator chamber. Injectors are not affected by the cleaning.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die benachbarten Modulelemente an der Verbindungsstelle eine Fügeverbindung auf. Erfindungsgemäß kann die Fügeverbindung eine Löt- und/oder Schweißverbindung sein. In a preferred embodiment, the adjacent module elements at the connection point on a joint connection. According to the invention, the joint connection can be a soldered and / or welded connection.

Weiterhin kann der Kraftstoffverteiler zumindest teilweise wenigstens aus einem Werkstoff der folgenden Werkstoffgruppen gebildet sein: Metall Metalllegierung, Keramik. Furthermore, the fuel distributor can be at least partially formed of at least one material of the following material groups: metal metal alloy, ceramic.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste kann bevorzugt für Motoren mit Direkteinspritzung (DI – direct injection) verwendet werden. Ferner ist es möglich, die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste auch für MPI-Motoren (multi-point-injection) zu verwenden. Hierzu kann die Kraftstoffversorgung durch ein Common Rail (CR) erfolgen, bei dem die Kraftstoffpumpe den mit dem hohen Druck beaufschlagten Kraftstoff in ein Common-Rail zuführt, der anschließend durch die Einspritzventile der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Der Raildruck (der Druck im Druckspeicher) von zurzeit beispielsweise bis zu 300 MPa (3000 bar) kann für sehr hohe Einspritzdrücke genutzt werden. The fuel rail according to the invention can preferably be used for direct injection engines. Furthermore, it is possible to use the fuel rail according to the invention also for MPI engines (multi-point injection). For this purpose, the fuel supply by a common rail (CR) take place, in which the fuel pump feeds the high pressure fuel into a common rail, which is then fed through the injectors of the internal combustion engine. The rail pressure (the pressure in the accumulator) of currently up to 300 MPa (3000 bar), for example, can be used for very high injection pressures.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste kann vorteilhafterweise im Rahmen eines Spritzgießverfahrens, insbesondere eines Pulverspritzgießverfahrens, angefertigt werden. Bei metallischen Werkstoffen zur Herstellung erfindungsgemäßen modularen Kraftstoffverteilerleisten wird das Metallspritzgießen (Metal Injection Moulding) und bei keramischen Werkstoffen das Keramikspritzgießen (Ceramic Injection Moulding) angewendet. Durch dieses Verfahren werden die Bauteile der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste wie beispielsweise Anbindung für Sensoreinheiten, Anbindungselementen für Injektoren, Befestigung an dem Motorblock, Siebeinheiten direkt an Anbindungsflansche für Injektoren in einem Fertigungsvorgang hergestellt. The fuel distributor strip according to the invention can advantageously be produced as part of an injection molding process, in particular a powder injection molding process. In the case of metallic materials for producing modular fuel distributor strips according to the invention, metal injection molding (metal injection molding) and, for ceramic materials, ceramic injection molding (ceramic injection molding) are used. By this method, the components of the fuel rail according to the invention such as connection for sensor units, connection elements for injectors, attachment to the engine block, sieve units are made directly to connection flanges for injectors in a manufacturing process.

Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

• Zusammenmischen von Pulver und Binder,
• Granulieren der homogenisierten Masse (Feedstock-Herstellung),
• Herstellung eines Grünteils durch Spritzgießen des Feedstocks,
• Entbindern, d.h. die Entfernung des Bindermittels durch katalytisches und/oder Lösungsmittel- und /oder thermisches Verfahren,
• Sintern der zumindest, teilweise und nach einer entsprechenden Sinterprofiles vollständig (binderfrei) entbinderten Teils,
• Optional wird eine Entgratung oder Nachbearbeitung der Verbindungsfläche, quasi Fügstellen durchgeführt. Hierzu kann beispielsweise Gleitschleißen (Trowalisieren) oder Zerspannungstechnologie verwendet werden, abhängig davon welche Genauigkeit notwendig ist.
• Optional kann nach dem Sintern eine Wärmebehandlung, wie beispielsweise Härten, Anlassen, Vergüten, folgen oder ein heißisostatisches Pressen (HIP) angewendet werden, um die höchste Festigkeit der Bauteile zu erreichen. Heißisostatisches Pressen (HIP) ist ebenfalls ein Wärmebehandlungsverfahren zum Verdichten von gesinterten Teilen in einem Ofen unter hohem Gasdruck (Argon oder Stickstoff) und unter hoher Temperatur. Der Gasdruck wirkt in jeder Richtung und sorgt für isotrope Eigenschaften und eine besonders hohe, im besten Fall 100%ige Verdichtung. Eine weitere Nachbearbeitung durch die Zerspannung ist als optional zu betrachten. Die Schritte der Nachbehandlung bzw. Nachbearbeitung können in beliebigen Kombinationen durchgeführt werden.

The method comprises the following steps:

Mixing together powder and binder,
Granulating the homogenized mass (feedstock production),
Production of a green part by injection molding of the feedstock,
Debinding, ie the removal of the binding agent by catalytic and / or solvent and / or thermal process,
Sintering the part that is at least partially and partially binder-free after a corresponding sintering profile,
• Optionally, a deburring or reworking of the joint surface, quasi jointing is carried out. For this purpose, for example, Gleitschleleißen (Trowalisieren) or Zerspannungstechnologie be used, depending on what accuracy is necessary.
Optionally, following sintering, a heat treatment, such as hardening, tempering, tempering, following or hot isostatic pressing (HIP) may be used to achieve the highest strength of the components. Hot isostatic pressing (HIP) is also a heat treatment process for compacting sintered parts in a furnace under high gas pressure (argon or nitrogen) and at high temperature. The gas pressure acts in every direction and ensures isotropic properties and a particularly high, in the best case 100% compression. Another post-processing by the cutting is considered optional. The post-treatment or post-processing steps can be performed in any combination.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Brennkraftmaschine mit bestimmter Anzahl an Zylinder bereitgestellt werden, der die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste zugeordnet ist, wobei die Anzahl der Modulelemente der Kraftstoffverteilerleiste der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht. Erfindungsgemäß kann somit pro Zylinder der Brennkraftmaschine ein Modulelement, bevorzugt ein Basismodul, mit einer Kraftstoffinjektoraufnahme zur Verfügung gestellt werden. In a preferred embodiment, an internal combustion engine can be provided with a certain number of cylinders, which is associated with the fuel rail according to the invention, wherein the number of module elements of the fuel rail corresponds to the number of cylinders of the internal combustion engine. According to the invention, a module element, preferably a base module, can thus be provided with a fuel injector receptacle per cylinder of the internal combustion engine.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung kann darin bestehen, dass die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beinhaltet demnach eine erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste, die zumindest zwei Modulelemente umfasst. Das Kraftfahrzeug kann ein schienenloses Radfahrzeug sein. A particularly advantageous arrangement may be that the fuel rail according to the invention is installed in a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention therefore includes a fuel rail according to the invention, which comprises at least two module elements. The motor vehicle may be a trackless wheeled vehicle.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen: Further advantages and advantageous embodiments and developments of the invention will be described with reference to the following description with reference to the figures. It shows in detail:

1 (a bis f) ist eine Ausführungsform einer modular aufgebauten zweiteiligen Kraftstoffverteilerleise in zweiteiliger Ausführung, 1 (a to f) is an embodiment of a modular two-part fuel rail in a two-piece design,

2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen modular aufgebauten Kraftstoffverteilerleiste in dreiteiliger Ausführung, 2 is an embodiment of the modular fuel rail according to the invention in three-part design,

3 (a und b) ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste. 3 (A and B) is another embodiment of the fuel rail according to the invention.

4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste. 4 is a further embodiment of the fuel rail according to the invention.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel der modular aufgebauten Kraftstoffverteilerleiste dargestellt, die aus zwei Modulelementen besteht. In the 1 an embodiment of the modular fuel rail is shown, which consists of two modular elements.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste 10 besteht aus einem Druckspeicherraum 7, in dem Kraftstoff komprimiert wird und nach Bedarf über einen Injektor der Brennkammer zur Verfügung gestellt wird. Auf der Kraftstoffeinlassseite 7 ist die Kraftstoffverteilerleiste 10 mit einer Pumpe verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite 4 kann optional eine Öffnung 8 für einen Druckaufnehmer zur Überwachung des komprimierten Druckes vorgesehen werden. Das Innengewinde 19 oder Außengewinde 20 (1a) kann durch oben beschriebenes Verfahren abgebildet oder eventuell nachträglich nachgefertigt werden. Die Gestaltung der Anschlüsse ist frei wählbar und kann für beliebige Ausführungen und deren Kombinationen anwendbar sein. 1b zeigt drei unterschiedliche Gestaltungen vom Kraftstoffinjektoranschluss 5. Eine der Ausführungen hat im Innenraum zwei Führungen 14, die in Pulverspritzvorgang abgebildet werden. The fuel rail according to the invention 10 consists of a pressure storage room 7 in which fuel is compressed and provided as needed via an injector of the combustion chamber. On the fuel inlet side 7 is the fuel rail 10 connected to a pump. On the opposite side 4 may optionally have an opening 8th be provided for a pressure transducer for monitoring the compressed pressure. The internal thread 19 or external thread 20 ( 1a ) can be reproduced by the method described above or possibly subsequently retrofitted. The design of the connections is freely selectable and can be applicable for any designs and their combinations. 1b shows three different designs of the fuel injector port 5 , One of the versions has two guides in the interior 14 , which are mapped in powder injection process.

Für den Kraftstoffinjektoranschluss 5 ist ein Filterelement 6 vorgesehen, das durch einen Pulverspritzvorgang abgeformt beziehungsweise nachträglich entbindert und gesintert wird. Das Filterelement, bevorzugt ein Sieb, hat die Aufgabe eine Verstopfung (Schmutzsammlungen von Verschleiß oder diversen Verunreinigen) an der Injektoreinlassseite zu verhindern. Eine Reinigung des verunreinigten Filterelementes 6 kann durch einfache Zerlegung der Kraftstoffverteilerleiste 10 erfolgen. Querschnittsform des Siebes kann unterschiedlich gestaltet werden. 1c zeigt beispielsweise zwei unterschiedliche Ausführungen. Entlang der Längsachse 1d der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste sind Befestigungsstellen 11 (Kraftstoffverteilerleiste-Zylinderblock) vorgesehen. Die Befestigungsstellen 11 können unterschiedlich gestaltet werden. Diese Stellen 11 (eine oder mehrere) werden im gleichen Fertigungsvorgang hergestellt. Eine Befestigung 11 kann beispielsweise durch eine Schraube hergestellt werden (Gewinde Zylinderkopf-Bohrung Kraftstoffverteiler). Die Schraube-Aufnahme ist in der 1d dargestellt. Sie wird im SPulverspritzvorgang abgebildet und dann an den Zylinderblock mit einer kompatiblen Anbindung (Gewinde) verbunden. Eine weitere Ausführung ist anhand der 1e ist zu erkennen. Die Führungen 12 können die Positionierung bei Montage erleichtern. Eine weitere mögliche Ausführung der Befestigungsstellen zeigt die 1f. Eine durchgehende Öffnung 13 durch den Druckspeicherraum 4 wird in einem Pulverspritzvorgang abgeformt, danach entbindert und gesintert. For the fuel injector connection 5 is a filter element 6 provided, which is molded by a powder injection process or subsequently debinded and sintered. The filter element, preferably a sieve, has the task of preventing clogging (dirt accumulation of wear or various contaminants) on the injector inlet side. A cleaning of the contaminated filter element 6 can by simply disassembling the fuel rail 10 respectively. Cross-sectional shape of the screen can be designed differently. 1c shows, for example, two different versions. Along the longitudinal axis 1d the fuel rail according to the invention are attachment points 11 (Fuel rail cylinder block) provided. The attachment points 11 can be designed differently. These places 11 (one or more) are produced in the same manufacturing process. An attachment 11 can be made for example by a screw (thread cylinder head bore fuel rail). The screw-holder is in the 1d shown. It is mapped in the SPulverspritzvorgang and then connected to the cylinder block with a compatible connection (thread). Another embodiment is based on the 1e can be seen. The guides 12 can facilitate positioning during installation. Another possible embodiment of the attachment points shows the 1f , A continuous opening 13 through the pressure storage room 4 is molded in a powder injection process, then debind and sintered.

Nach dem Sintern des ersten Modulelements 1 und des zweiten Modulelements 2 ist bevorzugt und in vorteilhafter Weise keine spezielle Nachbearbeitung von Kontaktflächen 4 notwendig. Für den Zusammenbau der Kraftstoffverteilerleiste werden einzelnen Teile 1 und 2 zusammengesteckt 3 und danach gefügt (Löten oder Schweißen). Die Kraftstoffverteilerleiste 10 soll direkt dem nachfolgenden Prozess (Fügen) unterzogen werden. Abhängig von dem Fügeverfahren werden die entsprechenden Toleranzen der Passung von zwei Teilen durch den Aufmaßfaktor der Werkzeugfertigung (Schwindung nach dem Sintern) berücksichtigt. Der Formschluss kann durch einen Umgriffsabschnitt 21 und einen in diesen eingreifenden Eingriffsabschnitt 22 bewirkt werden, welche die Profilabschnitte zusätzlich relativ zueinander fixieren. Eine mögliche Ausführungsform des Eingriffs- 18 und Umgriffsabschnittes 17 ist in der 2 dargestellt. Der Umgriffsabschnitt 21kann als eine Ausnehmung und der Eingriffsabschnitt 22 kann als Vorsatz ausgebildet werden, wodurch der Formschluss zwischen den Modulelementen entsteht. Zur Ausbildung des Formschlusses greifen die Vorsätze 22 in die komplementären Ausnehmungen 21 ein. In der 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der modular aufgebauten Kraftstoffverteilerleiste dargestellt. Die Kraftstoffverteilerleiste ist dreiteilig ausgeführt. Es gelten die gleichen konstruktiven Merkmale wie für die vorherigen Ausführungsformen. Nach dem Sintern werden die einzelnen Teile 1, 2 und 15 zusammengesteckt 3 und danach gefügt (Löten oder Schweißen). Es ist keine spezielle Nachbearbeitung von Kontaktflächen notwendig. Abhängig von dem Fügeverfahren werden die entsprechenden Toleranzen der Passung von beiden Verbindungen durch den Aufmaßfaktor der Werkzeugfertigung berücksichtigt. After sintering of the first module element 1 and the second module element 2 is preferred and advantageously no special post-processing of contact surfaces 4 necessary. For the assembly of the fuel rail, individual parts 1 and 2 put together 3 and then joined (soldering or welding). The fuel rail 10 should be subjected directly to the subsequent process (joining). Depending on the joining method, the corresponding tolerances of the fit of two parts are taken into account by the tool production allowance (shrinkage after sintering). The positive connection can by a Umgriffsabschnitt 21 and an engaging portion engaging with the same 22 be effected, which additionally fix the profile sections relative to each other. One possible embodiment of the intervention 18 and Umgriffsabschnittes 17 is in the 2 shown. The wrap-around portion 21 may be a recess and the engagement portion 22 can be designed as a header, whereby the positive connection between the module elements arises. To form the positive fit attack the intentions 22 in the complementary recesses 21 one. In the 2 is a further embodiment according to the invention of the modular fuel rail shown. The fuel rail is designed in three parts. The same design features apply as for the previous embodiments. After sintering, the individual parts 1 . 2 and 15 put together 3 and then joined (soldering or welding). There is no special post-processing of contact surfaces necessary. Depending on the joining method, the corresponding tolerances of the fit of both joints are taken into account by the allowance factor of the tool production.

In der 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Kraftstoffverteilerleiste dargestellt. Der Unterschied zu vorherigen Ausführungsformen ist, dass die einzelnen Teile (1, 2, 15) der Kraftstoffleiste durch die Verbindungsknoten 16 als Zwischenstück (zur Erhöhung von Steifigkeit), hergestellt mittels MIM Verfahrens modular zusammengebaut sind. Nach dem Sintern von einzelnen Modulen werden die einzelnen Teile 1, 2 und 15 mit Verbindungsknoten 16 zusammengesteckt und danach gefügt (Löten oder Schweißen). Die Teile 1 und 2 einer Kraftstoffverteilerleiste können symmetrisch aber auch unsymmetrisch sein. Die Position 5 ist als Sitz des Einspritzventils vorgesehen. In the 3 is a further embodiment of the fuel rail according to the invention shown. The difference to previous embodiments is that the individual parts ( 1 . 2 . 15 ) of the fuel rail through the connection nodes 16 as an intermediate piece (to increase rigidity), manufactured using modular MIM method assembled. After sintering of individual modules, the individual parts 1 . 2 and 15 with connection nodes 16 put together and then joined (soldering or welding). The parts 1 and 2 a fuel rail can be symmetrical but also unbalanced. The position 5 is provided as the seat of the injection valve.

Die 3a und 3b zeigen einen Verbindungsknoten 16 mit zwei einzelnen Modulelementen 1 und 2 einer Kraftstoffverteilerleiste 10. In dem Verbindungsknoten 16 sind auf beiden Seiten zwei Öffnungen vorhanden, durch die der Kraftstoff von dem Einlass zu allen Injektoren fließen kann. Die Pfeile zeigen die Kraftstromströmungsrichtung 9 während des Fahrzeugbetriebes. In der Verbindungsknote 16 ist eine Bohrung 17 vorhanden, mit der sich die Kraftstoffleiste mit dem Motorgehäuse beispielweise durch Schrauben verbinden lassen kann. The 3a and 3b show a connection node 16 with two individual module elements 1 and 2 a fuel rail 10 , In the connection node 16 On both sides there are two ports through which fuel can flow from the inlet to all injectors. The arrows show the power flow direction 9 during vehicle operation. In the connection node 16 is a hole 17 available, with which the fuel rail can be connected to the motor housing, for example by screws.

Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit modularem Aufbau der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerleiste. Es gelten die gleichen konstruktiven Merkmale wie für die vorherigen Ausführungsformen. Im Unterschied zu vorherigen Ausführungsform, werden die Verbindungsknoten 16 und der Basismodul 2 in einem Pulverspritzvorgang mit Hilfe eines verlorenen Kerns 18 abgebildet. Unter verlorenen Kern 16 versteht man einen Einlegeteil der im Spritzgießwerkzeug positioniert wird und sich mit einem Feedstock umspritzt. Während der Entbinderung wird der Kern, der beispielsweise aus einem geeignetem Wachs oder einem geeignetem Polymertyp besteht herausgelöst. Nach dem Sintern werden die einzelnen Teile 1, 2 und 15 zusammengesteckt 3 und danach gefügt (Löten oder Schweißen). The 4 shows a further embodiment with a modular structure of the fuel rail according to the invention. The same design features apply as for the previous embodiments. Unlike the previous embodiment, the connection nodes become 16 and the basic module 2 in a powder spray process using a lost core 18 displayed. Under lost core 16 One understands an insert which is positioned in the injection mold and encapsulated with a feedstock. During debindering, the core, which consists for example of a suitable wax or a suitable type of polymer, is dissolved out. After sintering, the individual parts 1 . 2 and 15 put together 3 and then joined (soldering or welding).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Erstes Modulelement First module element
2 2: Zweites Modulelement Second module element
3 3: Verbindungsstelle junction
4 4: Druckspeicherraum Pressure reservoir
5 5: Kraftstoffinjektoranschluss Kraftstoffinjektoranschluss
6 6: Filterelement filter element
7 7: Kraftstoffeinlassseite Fuel inlet side
8 8th: Gegenüberliegende Seite zur Kraftstoffeinlassseite Opposite side to fuel inlet side
9 9: Kraftstoffflussrichtung, inklusive Öffnung Fuel flow direction, including opening
10 10: Kraftstoffverteilerleiste Fuel rail
11 11: Befestigungsstelle fastening point
12 12: Führung guide
13 13: Befestigungsöffnung fastening opening
14 14: Führung für Kraftstoffinjektoranschluss Guidance for fuel injector connection
15 15: Abschlussmodul termination module
16 16: Verbindungsknoten connecting node
17 17: Bohrung zur Befestigung Bore for attachment
18 18: Kern (verlorene Form) Core (lost form)
19 19: Innengewinde inner thread
20 20: Außengewinde external thread
21 21: Umgriffsabschnitt / Ausnehmung Umgriffsabschnitt / recess
22 22: Eingriffsabschnitt /Vorsatz Intervention section / intent

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10247524 A1 [0005]
DE 102010029052 A1 [0005]

Claims

Fuel rail ( 10 ) for an internal combustion engine having at least one cylinder, comprising a pressure storage space ( 4 ), at least one fuel injector port ( 5 ) and a connection for a fuel supply source, characterized in that the fuel rail ( 10 ) at least a first module element ( 1 ) with a first section of the pressure storage space ( 4 ) and the connection for the fuel supply source and a second module element ( 2 ) with a second section of the pressure storage space ( 4 ) and at least one fuel injector port ( 5 ), wherein the first module element ( 1 ) a connection point ( 3 ) which leads to a connection point ( 3 ) of the second module element ( 2 ) corresponds, so that the first module element ( 1 ) with the second module element ( 2 ) can be connected directly adjacent and the respective sections of the pressure storage space contained in the module elements ( 4 ) via the connection point ( 3 ) to the pressure storage space ( 4 ) connect with each other.

Fuel rail ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the corresponding connection point ( 3 ) forms a positive connection with the adjacent module element.

Fuel rail ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one termination module is arranged at one end of the extension of the modular fuel rail.

Fuel rail ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a base module is arranged between two termination modules, wherein the base module forms the pressure storage space ( 4 ) and associated with the pressure accumulator bore which is connected to a fuel supply source comprises.

Fuel rail ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the module element is a filter element ( 6 ).

Fuel rail ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adjacent module elements at the connection point ( 3 ) have a joint connection.

Fuel rail ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the joint connection is a soldering and / or welding connection.

Fuel rail ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel distributor module is at least partially formed of at least one of the following materials: metal, metal alloy, ceramic.

Internal combustion engine with a certain number of cylinders, characterized in that the internal combustion engine, the fuel rail ( 10 ) is assigned according to one of the preceding claims, wherein the number of module elements of the fuel rail ( 10 ) is equal to the number of cylinders of the internal combustion engine.

Motor vehicle, characterized by a fuel rail (incorporated in the motor vehicle train) ( 10 ) comprising the features of any one of claims 1 to 8.