DE102019218948A1 - Component for an injection system, in particular a fuel rail, and an injection system with such a component - Google Patents
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Abstract
Komponente (1) für eine Einspritzanlage (100), insbesondere Brennstoffverteilerleiste (1) für eine Brennstoffeinspritzanlage (100), mit einem Grundkörper (2), der durch ein ein- oder mehrstufiges Schmieden bearbeitet ist, wobei an dem Grundkörper (2) zumindest ein Befestigungselement (7 - 9, 32 - 37) durch das Schmieden ausgebildet ist. Vorgeschlagen wird, dass zumindest ein Befestigungselement (32 - 37) als Befestigungslasche (32 - 37) ausgebildet ist, die zum Befestigen zumindest eines Anbauteils (40, 41) dient. Ferner ist eine Einspritzanlage (100) mit solch einer Komponente (1) angegeben.Component (1) for an injection system (100), in particular a fuel rail (1) for a fuel injection system (100), with a base body (2) which is machined by single or multi-stage forging, with at least one on the base body (2) Fastening element (7-9, 32-37) is formed by forging. It is proposed that at least one fastening element (32-37) be designed as a fastening tab (32-37) which is used to fasten at least one attachment (40, 41). An injection system (100) with such a component (1) is also specified.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Komponente, insbesondere eine Brennstoffverteilerleiste, für eine Brennstoffeinspritzanlage sowie eine Einspritzanlage. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen, die vorzugsweise für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen dienen, wobei die Brennstoffverteilerleiste beispielsweise in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und zur direkten Einspritzung von Brennstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine dient.The invention relates to a component, in particular a fuel rail, for a fuel injection system and an injection system. In particular, the invention relates to the field of fuel injection systems, which are preferably used for mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines, the fuel rail being arranged, for example, in an engine compartment of a motor vehicle and serving for direct injection of fuel into combustion chambers of the internal combustion engine.
Aus der Zusammenfassung und den Figuren der
Bei einem Grundkörper für eine Verteilerleiste, der entsprechend dem aus der Zusammenfassung und den Figuren der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Einspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann durch zumindest eine Befestigungslasche eine Befestigungsmöglichkeit für ein oder mehrere Anbauteile realisiert werden, wobei die Belastbarkeit der Befestigungslasche in der Regel nur gering sein muss, so dass ein diesbezüglicher Herstellungsaufwand gering ist.The component according to the invention with the features of claim 1 and the injection system according to the invention with the features of claim 7 have the advantage that an improved design and functionality are made possible. In particular, a fastening option for one or more add-on parts can be implemented by at least one fastening tab, the load-bearing capacity of the fastening tab generally only needing to be low, so that the related manufacturing costs are low.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Komponente und der im Anspruch 7 angegebenen Einspritzanlage möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments of the component specified in claim 1 and the injection system specified in claim 7.
Die vorgeschlagene Einspritzanlage kann insbesondere als Brennstoffeinspritzanlage ausgebildet sein, die zur Einspritzung eines Brennstoffes oder eines Gemisches mit zumindest einem Brennstoff dient. Ferner kann eine Einspritzanlage nicht nur für flüssige Fluide dienen, sondern gegebenenfalls auch das Einblasen von gasförmigen Fluiden, insbesondere brennbaren Gasen, ermöglichen.The proposed injection system can in particular be designed as a fuel injection system which is used to inject a fuel or a mixture with at least one fuel. Furthermore, an injection system can serve not only for liquid fluids, but also, if necessary, enable gaseous fluids, in particular combustible gases, to be injected.
In vorteilhafter Weise kann die Komponente als solche über ein oder mehrere hochfeste Befestigungselemente befestigt werden, wie es im Anspruch 2 angegeben ist. Wenn die Einspritzanlage beispielsweise als Brennstoffeinspritzanlage für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist, dann besteht in der Regel das Erfordernis, die Einspritzanlage im Motorraum, insbesondere an einem Zylinderkopf, zu befestigen, wobei hohe Belastungen auftreten. Zur Befestigung sind daher in der Regel an der Einspritzanlage hochfeste Befestigungselemente vorgesehen, über die die Befestigung an beispielsweise dem Zylinderkopf erfolgt.Advantageously, the component as such can be fastened by means of one or more high-strength fastening elements, as indicated in
Hier wird zwischen einem hochfesten Befestigungselement und einem als Befestigungslasche ausgebildeten Befestigungselement unterschieden. Im Unterschied zu den Befestigungslaschen müssen die hochfesten Befestigungselemente bei einer Brennstoffverteilerleiste in der Regel sehr hohen Belastungen standhalten. Wenn ein hochfestes Befestigungselement geschmiedet ausgebildet wird, wie es bevorzugt ist, dann muss hierfür ein erheblicher Materialeinsatz berücksichtigt werden. Speziell bei einer Ausgestaltung der Komponente beziehungsweise der Brennstoffverteilerleiste aus einem hochwertigen Stahl ergibt sich dadurch ein wesentlicher Beitrag zu den Herstellungskosten.A distinction is made here between a high-strength fastening element and a fastening element designed as a fastening tab. In contrast to the fastening straps, the high-strength fastening elements in a fuel distribution rail usually have to withstand very high loads. If a high-strength fastening element is forged, as is preferred, then a considerable amount of material must be taken into account for this. In particular, if the component or the fuel distribution rail is made from high-quality steel, this makes a significant contribution to the production costs.
Die vorgeschlagene(n) Befestigungslasche(n) dient (dienen) hingegen für geringere Beanspruchungen, so dass sich für diese kein oder nur ein vergleichsweise geringer Mehrbedarf an Material ergibt.The proposed fastening tab (s), on the other hand, serve (s) for lower stresses, so that there is no or only a comparatively small additional requirement for material.
Daraus ergibt sich ein wesentlicher Unterschied hinsichtlich der Materialmengenplanung. Das Material zur Herstellung einer Komponente über den Schmiedevorgang kann beispielsweise von einem Rundmaterial abgelängt werden. Die Materialmenge ergibt sich dann mit einer gewissen Toleranz. Das abgelängte Material wird in eine Presse eingelegt, die aus einer Gesenkunterhälfte und einer Gesenkoberhälfte bestehen kann. Die Gesenkhälften geben hierbei eine Kontur für den Schmiedeprozess vor, die die geschmiedete Form des Grundkörpers definiert. Auch am unteren Toleranzende muss die Kontur beim Schmieden zu 100 % gefüllt werden können. Da die Kontur für den Grundkörper lokal variiert und beispielsweise Exzentrizitäten beziehungsweise einen lokalen Materialmehrbedarf vorsehen kann, ergibt sich in der Regel eine lokal variierende Menge des Materials, die zwischen den Gesenkhälften in einen zur Aufnahme von verdrängtem Material dienenden Spalt verdrängt wird. Dadurch kann die Schmiedekontur prozesssicher in ein oder mehreren Schmiedestufen erreicht werden. Damit die Schmiedekontur prozesssicher erreicht wird, ergibt sich somit zwangsläufig ein Schmiedegrat. Eine wesentliche Einflussgröße auf die jeweilige Größe des Schmiedegrats ist die im Rahmen der Toleranz variierende Materialmenge aufgrund des Ablängens. Eine weitere wesentliche Einflussgröße ist das Ausmaß lokaler Materialmengenschwankungen am Grundkörper, insbesondere durch lokale Massenanhäufungen, die beispielsweise durch Exzentrizitäten bedingt sind.This results in a significant difference in terms of material quantity planning. The material for producing a component via the forging process can be cut to length from a round material, for example. The amount of material then results with a certain tolerance. The cut-to-length material is placed in a press, which can consist of a lower half of the die and an upper half of the die. The die halves provide a contour for the forging process, which defines the forged shape of the base body. Even at the lower end of the tolerance, it must be possible to fill the contour to 100% during forging. Since the contour for the base body varies locally and can, for example, provide eccentricities or a local additional material requirement, there is usually a locally varying amount of material that is displaced between the die halves into a gap serving to accommodate displaced material. This allows the Forging contour can be achieved reliably in one or more forging stages. In order for the forging contour to be achieved reliably, there is inevitably a forging burr. A major factor influencing the size of the forging burr is the amount of material that varies within the tolerance range due to the cutting to length. Another important influencing variable is the extent of local fluctuations in the amount of material on the base body, in particular due to local mass accumulations, which are caused, for example, by eccentricities.
Speziell beim Einsatz hochqualitativer Werkstoffe, insbesondere hochqualitativer Stähle, ist die Minimierung des Materialverbrauchs ein wesentlicher Vorteil. Ein wesentlicher Gesichtspunkt der vorgeschlagenen Lösung gemäß Anspruch 2 ist deshalb, Befestigungselemente nur im Fall einer hohen Belastung, wie sie bei einer Befestigung an einem Zylinderkopf auftritt, als hochfeste Befestigungselemente auszuführen.Especially when using high quality materials, especially high quality steels, the minimization of material consumption is an essential advantage. An essential aspect of the proposed solution according to
Für niedrige Belastungen werden hingegen Befestigungselemente als Befestigungslaschen realisiert. An den Befestigungslaschen können dann ein oder mehrere geeignete Anbauteile befestigt werden, wie beispielsweise ein Kabelkanal und/oder ein Stecker und/oder geeignete Kabelschellen und somit gegebenenfalls auch ein oder mehrere Kabel.For low loads, on the other hand, fastening elements are implemented as fastening straps. One or more suitable add-on parts can then be fastened to the fastening straps, such as a cable duct and / or a plug and / or suitable cable clamps and thus possibly also one or more cables.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung können dann beispielsweise entsprechend der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 8 durch ein als Kabelkanal ausgebildetes Anbauteil elektrische Kabel zu Einspritzventilen geführt werden, die an einer als Brennstoffverteilerleiste ausgebildeten Komponente befestigt sind. Die Befestigung solch eines Anbauteils, insbesondere des Kabelkanals, kann dann in vorteilhafter Weise entsprechend einer Weiterbildung nach Anspruch 9 und/oder 10 über einen oder mehrere Clips erfolgen, die vorzugsweise an dem Anbauteil vorgesehen sind und mit einer beziehungsweise mehreren Befestigungslasche(n) zusammenwirken, insbesondere in diese eingerastet werden.In a preferred embodiment, electrical cables, which are attached to a component designed as a fuel rail, can then be routed through an attachment designed as a cable duct, for example, in accordance with the advantageous further development according to
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Befestigungslasche sind in den Ansprüchen 3 bis 6 angegeben. Wenn mehrere Befestigungslaschen vorgesehen sind, dann ist es möglich, dass ein Teil der Befestigungslaschen gemäß Anspruch 3 und ein anderer Teil der Befestigungslaschen gemäß Anspruch 4 ausgeführt wird. Die jeweilige Ausgestaltung kann hierbei insbesondere in Bezug auf eine einfache Montierbarkeit des Anbauteils sowie eine gewünschte Stabilität der Befestigung erfolgen.Advantageous configurations of the fastening tab are specified in claims 3 to 6. If several fastening straps are provided, then it is possible that part of the fastening straps is carried out according to claim 3 and another part of the fastening straps is carried out according to claim 4. The respective configuration can take place here in particular with regard to simple assemblability of the add-on part and a desired stability of the fastening.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ermöglicht insbesondere eine einfache Montierbarkeit. Dass die Durchgangsöffnung in Form einer Bohrung ausgeformt ist, bedeutet, dass diese nicht notwendigerweise durch Bohren, sondern beispielsweise auch durch Stanzen ausgestaltet werden kann. Speziell im Fall einer geöffneten Ausgestaltung kann die Formgebung auch durch die Schmiedegeometrie erreicht werden. In entsprechender Weise muss die Ansenkung nicht notwendigerweise durch ein spanabhebendes Herstellungsverfahren ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Ansenkung bereits über die Schmiedegeometrie ausgestaltet werden. Eine mechanische Nachbearbeitung der Befestigungslasche kann allerdings vorteilhaft sein, wenn engere Toleranzen erreicht werden sollen. Zur Reduzierung des Aufwands der Nachbearbeitung kann hierbei eine Integration in den Zerspanprozess erfolgen, bei dem beispielsweise eine Längsbohrung in dem Grundkörper realisiert wird. Die Bohrung kann je nach Anwendungsfall mit einer glatten Innenwand oder als Gewindebohrung ausgeführt sein. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Innenwand der Durchgangsbohrung auch mit einer Verrastungsgeometrie, insbesondere einer Tannenbaumgeometrie, versehen sein, wie es im Anspruch 6 angegeben ist.The development according to claim 5 in particular enables simple assembly. The fact that the through-opening is designed in the form of a bore means that it cannot necessarily be designed by drilling, but also, for example, by punching. Especially in the case of an open configuration, the shaping can also be achieved by the forging geometry. In a corresponding manner, the countersink does not necessarily have to be formed by a machining production process. For example, the countersink can already be designed using the forging geometry. Mechanical reworking of the fastening tab can, however, be advantageous if closer tolerances are to be achieved. To reduce the cost of post-processing, integration into the machining process can take place in which, for example, a longitudinal bore is made in the base body. Depending on the application, the bore can be designed with a smooth inner wall or as a threaded bore. In a modified embodiment, the inner wall of the through hole can also be provided with a latching geometry, in particular a fir tree geometry, as specified in claim 6.
FigurenlisteFigure list
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine als Brennstoffverteilerleiste ausgebildete Komponente für eine als Brennstoffeinspritzanlage ausgebildete Einspritzanlage in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 die als Brennstoffeinspritzanlage ausgebildete Einspritzanlage mit der in1 dargestellten Brennstoffverteilerleiste und Anbauteilen in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine auszugsweise, schematische Darstellung eines Details der in2 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage im Bereich einer Befestigungslasche, in die ein Clip eingreift, entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 das in3 dargestellte Detail entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
5 das in3 dargestellte Detail in einer auszugsweisen, schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
6 das in3 dargestellte Detail entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
7 eine schematische, räumliche, senkrecht zu einer Längsachse geschnittene Darstellung der in2 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung und -
8 das in1 mit VIII bezeichnete Detail der Komponente in einer schematischen Darstellung entsprechend einer abgewandelten Ausgestaltung der Befestigungslasche.
-
1 a component designed as a fuel rail for an injection system designed as a fuel injection system in an excerpted, schematic, spatial representation according to a first exemplary embodiment of the invention; -
2 the injection system designed as a fuel injection system with the in1 shown fuel rail and add-on parts in an extract, schematic, spatial representation corresponding to the first embodiment of the invention; -
3rd an excerpt, schematic representation of a detail of the in2 fuel injection system shown in the area of a fastening tab into which a clip engages, corresponding to the first embodiment of the invention; -
4th this in3rd illustrated detail according to a second embodiment of the invention; -
5 this in3rd shown detail in an excerpt, schematic, spatial representation according to a third embodiment of the invention; -
6th this in3rd Depicted detail according to a fourth embodiment of the invention; -
7th a schematic, three-dimensional representation, cut perpendicular to a longitudinal axis, of the in2 illustrated fuel injection system according to a fifth embodiment of the invention and -
8th this in1 with VIII designated detail of the component in a schematic representation corresponding to a modified embodiment of the fastening tab.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Anhand der Figuren sind mögliche Ausgestaltungen einer Komponente
In diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Grundkörper
Beim Schmieden des Materials zur Ausbildung des Grundkörpers
An dem Grundkörper
Beim Schmieden des Grundkörpers
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kabelkanal
Der Kabelbaum
Die Befestigung zwischen dem Kabelkanal
Um das Einführen des Clips
Um die Herstellung zu vereinfachen, kann hier insbesondere anstelle der Verrastungsgeometrie
Somit sind verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten beschrieben, entsprechend denen eine Ausgestaltung der Befestigungslaschen
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- JP 2018158372 A [0002, 0003]JP 2018158372 A [0002, 0003]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11274642B1 (en) * | 2021-08-31 | 2022-03-15 | Denso International America, Inc. | Fuel rail assembly |
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2019
- 2019-12-05 DE DE102019218948.2A patent/DE102019218948A1/en active Pending
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