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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffverteilerleiste mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Kraftstoffverteilerleiste gemäß dem Patentanspruch 2.
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Zum technischen Umfeld wird bspw. auf die deutsche Offenlegungsschrift
DE 10 2009 029 219 A1 hingewiesen. Aus dieser ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt, mit einem Speicherelement für Kraftstoff, in dessen Längsachse eine Bohrung ausgebildet ist, von der Abzweigbohrungen abgehen, die mit Kraftstoffinjektoren verbunden sind. Der Kraftstoffhochdruckspeicher ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung wenigstens ein Verdrängungselement angeordnet ist, das das Volumen der Bohrung reduziert und, dass das wenigstens eine Verdrängungselement an keiner Stelle des Querschnitts der Bohrung die Bohrung vollständig verschließt.
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Zum allgemeinen technischen Umfeld wird weiter auf die deutsche Offenlegungsschrift
DE 10 2010 018 615 A1 hingewiesen, aus der eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Kraftstoffzufuhrvorrichtung bekannt sind.
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Derartige, aus dem Stand der Technik bekannte Kraftstoffverteilerleisten werden entweder für Dieselbrennkraftmaschinen oder Ottobrennkraftmaschinen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, verwendet. Eine Möglichkeit zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches der Brennkraftmaschine ist die Einspritzung von Wasser in den Brennraum in Kennfeldbereichen, in denen die Brennkraftmaschine normalerweise mit λ<1, d.h. mit Anfettung (Kraftstoffüberschuss), betrieben wird. Die Zumischung kann durch Einspritzen des Wassers bspw. in die Sauganlage oder direkt in den Brennraum als separate Einspritzung oder als Einspritzung mit einem Kraftstoff/Wassergemisch erfolgen. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, das Hochdruckvolumen der Kraftstoffverteilerleiste möglichst klein zu halten, damit zwischen den Betriebsmodi, mit und ohne Wasserzumischung, schnell gewechselt werden kann.
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Weiter ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 205 179 A1 eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine bekannt, mit einem länglichen Gehäuse mit einem Hohlraum, mit einem Kraftstoffzufluss in den Hohlraum und zumindest zwei Kraftstoffabflüssen aus dem Hohlraum heraus für jeweils einen Kraftstoffinjektor, wobei in dem Hohlraum ein Körper angeordnet ist, der eine Nut, welche die zwei Kraftstoffabflüsse miteinander verbindet und im Bereich des Kraftstoffzuflusses eine radial um den Körper umlaufende Nut aufweist.
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Aus der
DE 10 2018 212 577 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine bekannt, mit einem länglichen Gehäuse mit einem Hohlraum, mit einem Kraftstoffzufluss in den Hohlraum und zumindest zwei Kraftstoffabflüssen aus dem Hohlraum heraus für jeweils einen Kraftstoffinjektor, wobei in dem Hohlraum ein Volumenteiler angeordnet ist, der den Hohlraum in ein großes Volumen und ein kleines Volumen aufteilt, wobei der Kraftstoffzufluss und die Kraftstoffabflüsse mit dem kleinen Volumen direkt Kraftstoff führend verbunden sind. Der Volumenteiler kann hierbei in das Gehäuse eingelötet werden.
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In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass die Verlötung von Volumenteiler und Gehäuse problematisch ist, da unter Umständen keine vollständige Verlötung zwischen Volumenteiler und Gehäuse stattfindet und somit das kleine Volumen und das große Volumen unkontrolliert fluidisch miteinander verbunden sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellverfahren aufzuzeigen, um oben genannten Nachteil zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
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Durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte wird eine perfekt dichte Verlötung von Volumenteiler und Gehäuse erzielt, die mittels CT-Untersuchungen (Computer Tomographie) verifiziert wurde. Diese Untersuchungen zeigten, dass das erfindungsgemäße Herstellverfahren absolut großprozesstauglich ist. Neu und erfinderisch ist hierbei, dass das Lötmaterial direkt in das kleine Volumen der Kraftstoffverteilerleiste eingebracht wird und auf zusätzliche Lötnuten verzichtet werden kann, wodurch der Herstellprozess zusätzlich deutlich kostengünstiger wird. Beim Lötvorgang „kriecht“ das Lötmaterial aufgrund der Kapillarkräfte zwischen das Gehäuse und den Volumenteiler, so dass das kleine Volumen nach dem Lötvorgang in vorteilhafter Weise praktisch frei von Lötmaterial ist und für die Kraftstoffzufuhr verwendbar ist. Ein fluidisches Übersprechen zwischen dem kleinen und dem großen Volumen ist somit sicher vermieden.
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Eine Großserienproduktion von Kraftstoffverteilerleisten gemäß Patentanspruch 2 ist somit fehlerfrei gewährleistet.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel in einer Figur näher erläutert.
- 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste.
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerleiste 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffverteilerleiste 1 ist für die Brennkraftmaschine vorgesehen, die bei bestimmten Betriebspunkten mit einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion anstelle von reinem Kraftstoff betreibbar ist.
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Die Kraftstoffverteilerleiste 1 weist ein längliches Gehäuse 2 mit einem Hohlraum 4 auf. Darüber hinaus weist sie zumindest zwei Kraftstoffabflüsse 5 (nur einer ist sichtbar) aus dem Hohlraum 4 heraus auf, für jeweils einen nicht dargestellten Kraftstoffinjektor für die Brennkraftmaschine. Ein nicht sichtbarer Kraftstoffzufluss, der hinter dem Kraftstoffabfluss 5 angeordnet ist mit 3 beziffert.
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In dem Hohlraum 4 ist ein Volumenteiler 6 angeordnet, der den Hohlraum 4 in ein großes Volumen 7 und ein kleines Volumen 8 aufteilt. Der Kraftstoffzufluss 3 und die Kraftstoffabflüsse 5 sind mit dem kleinen Volumen 8 direkt kraftstoffführend verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das kleine Volumen 8 etwa 10 % des großen Volumens 7 auf. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass das kleine Volumen 8 bevorzugt zwischen 1% und 50% des großen Volumens beträgt.
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Für eine bestmögliche Pulsationsdämpfung, die von einer Kraftstoffpumpe und den intermittierend öffnenden Kraftstoffinjektoren erzeugt werden, ist in dem Volumenteiler 6 eine nicht sichtbare Öffnung vorgesehen, die das kleine Volumen 8 mit dem großen Volumen 7 Kraftstoff führend verbindet.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Volumenteiler 6 aus einem Rohr gefertigt, wobei das kleine Volumen 8 durch eine außen verlaufende Längsnut dargestellt ist. Der Volumenteiler 6 und das Gehäuse 2 sind stoffschlüssig durch Löten miteinander verbunden. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Volumenteiler 6 auch als Blechbauteil dargestellt sein.
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Erfindungsgemäß ist die Kraftstoffverteilerleiste 1 für eine Brennkraftmaschine, mit dem länglichen Gehäuse 2 und dem Hohlraum 4, mit dem Kraftstoffzufluss 3 in den Hohlraum 4 und zumindest zwei Kraftstoffabflüssen 5 aus dem Hohlraum 4 heraus, wobei in dem Hohlraum 4 der Volumenteiler 6 angeordnet ist, der den Hohlraum 4 in ein großes Volumen 7 und ein kleines Volumen 8 aufteilt, wobei der Kraftstoffzufluss 3 und die Kraftstoffabflüsse 5 mit dem kleinen Volumen 8 direkt Kraftstoff führend verbunden sind mit folgenden Verfahrensschritten hergestellt:
- - Einbringen von einem Lötmaterial 9 in das kleine Volumen 8,
- - Einbringen des Volumenteilers 6 in den Hohlraum 4,
- - Erwärmen der Kraftstoffverteilerleiste 1 bis sich das Lötmaterial 9 weitgehend zwischen dem Gehäuse 2 und dem Volumenteiler 6 verteilt hat.
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Durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte wird eine perfekt dichte Verlötung von Volumenteiler 6 und Gehäuse 2 erzielt, die mittels CT-Untersuchungen (Computer Tomographie) verifiziert wurde. Diese Untersuchungen zeigten, dass das erfindungsgemäße Herstellverfahren absolut großprozesstauglich ist. Neu und erfinderisch ist hierbei, dass das Lötmaterial 9 direkt in das kleine Volumen 8 der Kraftstoffverteilerleiste 1 eingebracht wird und auf zusätzliche Lötnuten, wie aus dem Stand der Technik bekannt, verzichtet werden kann, wodurch der Herstellprozess zusätzlich deutlich kostengünstiger wird. Beim Lötvorgang „kriecht“ das Lötmaterial 9 aufgrund der Kapillarkräfte zwischen das Gehäuse 2 und den Volumenteiler 6, so dass das kleine Volumen 8 nach dem Lötvorgang in vorteilhafter Weise praktisch frei von Lötmaterial 9 ist und für die Kraftstoffzufuhr verwendbar ist. Ein fluidisches Übersprechen zwischen dem kleinen 8 und dem großen Volumen 7 ist somit sicher vermieden.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Herstellung der Kraftstoffverteilerleiste 1 ergeben sich folgende Vorteile:
- 1. Schnelle Reaktionsfähigkeit des Kraftstoffsystems bei Änderung der Betriebsmodi, mit und ohne Wasser, trotz vorhandenem Dämpfungsvolumen.
- 2. Es entsteht ein beruhigtes Volumen, in das kein oder nur geringe Mengen Wasser eingetragen werden und in dem eingetragenes Wasser aufgrund der Beruhigung ausfallen, sich sammeln und durch die Kraftstoffinjektoren abgeführt werden kann. Hierdurch werden Ansammlungen von Wasser vermieden, die im Winter einfrieren und in die Kraftstoffinjektoren gelangen können und den Betreib der Brennkraftmaschine verhindern könnten.
- 3. Durch die Verwendung oder Nichtverwendung des Volumenteilers 6 als Einsatz (Körper) kann eine einheitliche Kraftstoffverteilerleiste 1 für Brennkraftmaschinen mit und ohne Wassereinspritzung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Kraftstoffverteilerleiste
- 2.
- Gehäuse
- 3.
- Kraftstoffzufluss
- 4.
- Hohlraum
- 5.
- Kraftstoffabfluss
- 6.
- Volumenteiler
- 7.
- großes Volumen
- 8.
- kleines Volumen
- 9.
- Lötmaterial
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009029219 A1 [0002]
- DE 102010018615 A1 [0003]
- DE 102014205179 A1 [0005]
- DE 102018212577 A1 [0006]
