DE102020116532B3 - Fuel rail - Google Patents
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Abstract
Ein Kraftstoffverteiler 1 weist ein Druckspeicherrohr 2 mit einem Längshohlraum 5 zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff auf. Erfindungsgemäß ist das Druckspeicherrohr 2 in Längsrichtung geteilt und weist ein Oberteil 8 und ein Unterteil 9 auf, welche miteinander form- und stoffschlüssig gefügt sind. Insbesondere sind das Oberteil 8 und das Unterteil 9 durch eine Schwalbenschwanzverbindung 12 verbunden.A fuel distributor 1 has a pressure accumulator tube 2 with a longitudinal cavity 5 for receiving fuel under pressure. According to the invention, the pressure accumulator tube 2 is divided in the longitudinal direction and has an upper part 8 and a lower part 9, which are joined together in a form-fitting and material-locking manner. In particular, the upper part 8 and the lower part 9 are connected by a dovetail connection 12.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffverteiler gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a fuel distributor according to the features in the preamble of claim 1.
Ein Kraftstoffverteiler ist Bestandteil einer Kraftstoffversorgung bzw. eines Kraftstoff-Einspritzsystems und dient zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors. Hierbei wird statisch komprimierter Kraftstoff in einem Druckspeicherrohr gespeichert und verteilt den Injektoren bzw. Einspritzventilen einer Zylinderbank zur Verfügung gestellt.A fuel distributor is part of a fuel supply or a fuel injection system and is used to supply fuel to injection valves of an internal combustion engine. Here, statically compressed fuel is stored in a pressure accumulator tube and distributed to the injectors or injection valves of a cylinder bank.
Aus der
Die
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffverteilerrohrs aus einem Schmiederohling geht aus der
Auch durch die
Bei Kraftstoffverteilern mit geschmiedeten Druckspeicherrohren wird der Grundkörper des Druckspeicherrohrs durch Bohren und Drehen bzw. Fräsen bearbeitet. Im Rahmen der mechanischen Bearbeitung wird der Längshohlraum durch eine Tieflochbohrung hergestellt. Dieser Längshohlraum bildet den Druckspeicherbereich. Darüber hinaus werden weitere Funktionsbereiche, wie z. B. Injektoraufnahmen, Sensorschnittstellen und Krafstoffzulauf, mechanisch bearbeitet. Der mechanische Bearbeitungsaufwand, insbesondere für die Herstellung der Tieflochbohrung ist hierbei sehr hoch.In the case of fuel distributors with forged pressure accumulator tubes, the base body of the pressure accumulator tube is machined by drilling and turning or milling. In the course of mechanical processing, the longitudinal cavity is created by drilling a deep hole. This longitudinal cavity forms the pressure storage area. In addition, other functional areas, such as B. injector mounts, sensor interfaces and fuel inlet, mechanically processed. The mechanical processing effort, in particular for the production of the deep hole, is very high here.
Die
Auch die
Eine vergleichbare Ausgestaltung zeigt des Weiteren die
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen fertigungstechnisch vorteilhaften Kraftstoffverteiler aufzuzeigen, bei welchem der mechanische Bearbeitungsaufwand am Druckspeicherrohr reduziert ist.On the basis of the prior art, the invention is based on the object of showing a fuel distributor which is advantageous in terms of production technology and in which the mechanical processing outlay on the pressure accumulator tube is reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Kraftstoffverteiler gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention in a fuel distributor according to claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous refinements and developments of the fuel rail according to the invention are the subject matter of the dependent claims.
Der Kraftstoffverteiler weist ein Druckspeicherrohr mit einem Längshohlraum zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff auf. Das Druckspeicherrohr ist in Längsrichtung geteilt und weist ein Oberteil und ein Unterteil auf, welche miteinander form- und stoffschlüssig gefügt sind.The fuel rail has a pressure accumulator tube with a longitudinal cavity for receiving pressurized fuel. The pressure accumulator tube is divided in the longitudinal direction and has an upper part and a lower part, which are joined together in a form-fitting and material-locking manner.
Das Oberteil und das Unterteil sind schmiedetechnisch hergestellt. Das Oberteil ebenso wie das Unterteil werden aus jeweils einem Rohling geschmiedet. Als Werkstoff kommt bevorzugt eine nicht rostende Edelstahllegierung zum Einsatz. Insbesondere bietet sich die Verwendung von Edelstahllegierungen des Werkstofftyps 1.4307 oder 1.4301 an.The upper part and the lower part are made by forging. The upper part as well as the lower part are forged from one blank each. A stainless steel alloy is preferably used as the material. In particular, the use of stainless steel alloys of the material type 1.4307 or 1.4301 is advisable.
Im Oberteil und im Unterteil ist jeweils eine Längsvertiefung vorgesehen. Die Längsvertiefung ist insbesondere im Schmiedeprozess von Oberteil und Unterteil ausgeformt bzw. eingeformt. Beim aus Oberteil und Unterteil zusammengesetzten Druckspeicherrohr ergänzen sich die Längsvertiefung des Oberteils und die Längsvertiefung des Unterteils zum Längshohlraum des Druckspeicherrohrs.A longitudinal recess is provided in the upper part and in the lower part. The longitudinal recess is formed or molded in in particular in the forging process of the upper part and the lower part. When the pressure accumulator tube is composed of the upper part and the lower part, the longitudinal indentation of the upper part and the longitudinal indentation of the lower part complement each other to form the longitudinal cavity of the pressure accumulator tube.
Das aus Oberteil und Unterteil zusammengesetzte Druckspeicherrohr ist rohrförmig gestaltet. Unter einem rohrförmigen Druckspeicherrohr ist im Rahmen der Erfindung ein länglicher hohler Körper zu verstehen, der allerdings weder hinsichtlich des inneren Längshohlraums noch hinsichtlich des Außenumfangs auf einen runden oder kreisrunden Querschnitt festgelegt ist. Ein runder Innenquerschnitt des Längshohlraums ist aus drucktechnischen Gründen bevorzugt.The pressure accumulator tube, which is composed of the upper part and the lower part, is tubular. In the context of the invention, a tubular pressure accumulator tube is to be understood as an elongated hollow body which, however, is not set to a round or circular cross-section, neither in terms of the inner longitudinal cavity nor in terms of the outer circumference. A round internal cross-section of the Longitudinal cavity is preferred for printing reasons.
Der Kraftstoffverteiler bzw. dessen Druckspeicherrohr ist aus zwei geschmiedeten Bauteilen zusammengesetzt. Das Oberteil und das Unterteil sind in einer sich in Längsrichtung des Druckspeicherrohrs erstreckenden Längsebene, insbesondere in der Mittellängsebene, zusammengesetzt und mittels Formschluss und Stoffschluss miteinander gefügt. Eine kostenintensive mechanische Bearbeitung zur Herstellung der Tieflochbohrung entfällt. Auch eine mechanische Bearbeitung eines Endabschnitts zur Herstellung eines Gewindes für eine Verschlussschraube kann entfallen. Des Weiteren kann ein kostenintensives elektrochemisches Entgraten eingespart werden. Durch die Formschlussverbindung von Oberteil und Unterteil wird die stoffschlüssige Verbindung unterstützt. Die stoffschlüssige Verbindung wird insbesondere löttechnisch durch Verlöten hergestellt. Durch den Lötprozess kann auch ein Beiz- und Passivierungsschritt entfallen.The fuel rail or its pressure accumulator pipe is composed of two forged components. The upper part and the lower part are assembled in a longitudinal plane extending in the longitudinal direction of the pressure accumulator tube, in particular in the central longitudinal plane, and joined to one another by means of a form fit and material fit. There is no need for costly mechanical processing to produce the deep hole. Mechanical processing of an end section to produce a thread for a screw plug can also be dispensed with. Furthermore, cost-intensive electrochemical deburring can be saved. The integral connection is supported by the form-fit connection between the upper part and the lower part. The cohesive connection is produced in particular by soldering by soldering. The soldering process also means that a pickling and passivation step can be omitted.
Am Oberteil und am Unterteil sind Formschlusselemente vorgesehen, wobei die Formschlusselemente des Oberteils und die Formschlusselemente des Unterteils bei zum Druckspeicherrohr zusammengesetzten Oberteil und Unterteil miteinander in Eingriff stehen.Form-fitting elements are provided on the upper part and on the lower part, the form-fitting elements of the upper part and the form-fitting elements of the lower part being in engagement with one another when the upper part and the lower part are assembled to form the pressure accumulator tube.
Das Oberteil und das Unterteil können durch eine Verzinkung miteinander verbunden sein. Hierbei sind das Oberteil und das Unterteil über Formschlusselemente miteinander verzahnt.The upper part and the lower part can be connected to one another by galvanizing. Here, the upper part and the lower part are interlocked with one another via form-locking elements.
Die Formschlusselemente am Oberteil und die Formschlusselemente am Unterteil erstrecken sich in Längsrichtung von Oberteil und Unterteil jeweils zumindest über den wesentlichen Teil der Länge des Oberteils bzw. des Unterteils.The form-fit elements on the upper part and the form-fit elements on the lower part extend in the longitudinal direction of the upper part and the lower part in each case at least over the essential part of the length of the upper part or the lower part.
Die Formschlusselemente am Oberteil und am Unterteil weisen vorteilhafterweise Keilflächen und Hinterschneidungen auf, die miteinander zusammenwirken. Hierbei können das Oberteil und das Unterteil durch eine Längsverlagerung relativ zueinander gekoppelt werden.The form-fit elements on the upper part and on the lower part advantageously have wedge surfaces and undercuts which interact with one another. Here, the upper part and the lower part can be coupled relative to one another by a longitudinal displacement.
Die Formschlusselemente am Oberteil bzw. Unterteil können einerseits durch sich in Längsrichtung des Oberteils bzw. des Unterteils erstreckende Keilstege ausgeführt sein, welche eine Keilnut aufweisen. Diese korrespondieren mit Formschlusselementen am jeweils anderen Oberteil bzw. Unterteil, welche eine sich in Längsrichtung erstreckende Keilleiste aufweisen. Die Formschlusselemente verlaufen jeweils diametral gegenüberliegend entlang der Seitenränder von Oberteil und Unterteil parallel zum Längshohlraum.The form-locking elements on the upper part or lower part can be implemented on the one hand by wedge webs which extend in the longitudinal direction of the upper part or of the lower part and which have a keyway. These correspond to form-locking elements on the respective other upper part or lower part, which have a wedge bar extending in the longitudinal direction. The form-fit elements each run diametrically opposite one another along the side edges of the upper part and the lower part, parallel to the longitudinal cavity.
Die Erfindung sieht vor, dass das Oberteil und das Unterteil durch eine Schwalbenschwanzverbindung formschlüssig verbunden sind. Hierbei sind Formschlusselemente in Form von Zinken formschlüssig miteinander keilartig verbunden bzw. verzahnt.The invention provides that the upper part and the lower part are positively connected by a dovetail connection. Here form-locking elements in the form of prongs are positively connected or interlocked with one another in the manner of a wedge.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass am Oberteil und am Unterteil zueinander parallele Fügeflächen vorgesehen sind und das Oberteil und das Unterteil entlang der Fügeflächen stoffschlüssig gefügt sind. Wie bereits ausgeführt erfolgt die stoffschlüssige Fügung insbesondere durch Verlöten. Für den Lötvorgang kann eine Lötpaste auf die Fügeflächen aufgebracht werden. Anschließend werden das Oberteil und das Unterteil zusammengeführt bzw. zusammengesetzt und in einem Lötofen miteinander verlötet.Another advantageous aspect of the invention provides that joining surfaces parallel to one another are provided on the upper part and on the lower part, and the upper part and the lower part are joined in a materially bonded manner along the joining surfaces. As already stated, the integral joining takes place in particular by soldering. A soldering paste can be applied to the joining surfaces for the soldering process. Then the upper part and the lower part are brought together or put together and soldered together in a soldering furnace.
Eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen Oberteil und Unterteil ist in hohem Maße formschlüssig. Benachbart zu den Formschlusselementen erstrecken sich in Längsrichtung am Oberteil und am Unterteil Fügeflächen, an welchen die stoffschlüssige Fügung erfolgt. In Querrichtung des Druckspeicherrohrs erstrecken sich die Fügeflächen von den Formschlusselementen am Rand ausgehend bis jeweils an den Längshohlraum.A dovetail connection between the upper part and the lower part is form-fitting to a high degree. Adjacent to the form-fit elements, joining surfaces on which the material-locking joint takes place extend in the longitudinal direction on the upper part and on the lower part. In the transverse direction of the pressure accumulator tube, the joining surfaces extend from the form-fit elements at the edge to the longitudinal cavity in each case.
Das Oberteil und das Unterteil werden schmiedetechnisch hergestellt. Hierbei werden Bauteilkomponenten ebenfalls schmiedetechnisch realisiert. Insbesondere sind am Oberteil werkstoffeinheitlich und einstückig ein Kraftstoffeinlass und/oder ein Drucksensoranschluss ausgebildet bzw. schmiedetechnisch ausgeformt. Des Weiteren sind am Unterteil werkstoffeinheitlich und einstückig Injektoraufnahmen und/oder Montagestützen ausgebildet, insbesondere schmiedetechnisch ausgeformt.The upper part and the lower part are manufactured by forging. Component components are also implemented using forging technology. In particular, a fuel inlet and / or a pressure sensor connection are formed from the same material and in one piece on the upper part or are formed by forging. In addition, injector receptacles and / or assembly supports are formed from the same material and in one piece on the lower part, in particular formed using forging technology.
Eine mechanische, insbesondere spanabhebende Bearbeitung, erfolgt entlang der Fügeebene in Längsrichtung des Druckspeicherrohrs am Oberteil und am Unterteil. Hierbei werden die Fügeflächen und die Formschlusselemente hergestellt bzw. endbearbeitet. Eine weitere mechanische Bearbeitung kann im Fußbereich der Montagestützen und/oder am Kraftstoffeinlass sowie Drucksensoranschluss erfolgen.Mechanical, in particular machining, processing takes place along the joining plane in the longitudinal direction of the pressure accumulator tube on the upper part and the lower part. Here, the joining surfaces and the form-fit elements are manufactured or finished. Further mechanical processing can take place in the foot area of the assembly supports and / or at the fuel inlet and pressure sensor connection.
Die Formschlusselemente sind so aufeinander abgestellt, dass das Oberteil und das Unterteil vorzugsweise in Längsrichtung zusammengeschoben werden können. Das für die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung notwendige Lot kann auf unterschiedlichste Weise an den Fügeflächen aufgebracht werden. Möglich ist es, ein Lötdepot an zweckentsprechenden Bereichen zwischen Oberteil und Unterteil vorzusehen. Insbesondere kann dies in Bereichen der Fügeebene erfolgen, welche außerhalb des Hochdruckbereiches liegen.The form-fit elements are placed on one another in such a way that the upper part and the lower part can preferably be pushed together in the longitudinal direction. The solder required for the additional material connection can be applied to the joining surfaces in a wide variety of ways. It is possible to provide a soldering deposit in appropriate areas between the upper part and the lower part. In particular, this can be done in Areas of the joining plane take place which are outside the high pressure area.
Das Lot kann auch in Form eines im Fügebereich eingeschmiedeten Kupferdrahts bereitgestellt werden.The solder can also be provided in the form of a copper wire forged in the joint area.
Des Weiteren ist es möglich, eine Nut als Lotdepot einzufräsen.It is also possible to mill a groove as a solder deposit.
Wie bereits vorstehend erwähnt, kann das Lot auch auf die Fügeflächen aufgetragen werden, beispielsweise durch Bepasten, Aufsprühen oder Aufdrucken.As already mentioned above, the solder can also be applied to the joining surfaces, for example by pasting, spraying or printing.
Die stoffschlüssige Verbindung, insbesondere über die Verlötung, gewährleistet in erster Linie die Dichtigkeit des Druckspeicherrohrs, wohingegen die formschlüssige Verbindung mittels der Formschlusselemente die Druckfestigkeit bzw. hohe Druckresistenz des Druckspeicherrohrs sicherstellt.The cohesive connection, in particular via the soldering, primarily ensures the tightness of the pressure accumulator tube, whereas the form-locking connection by means of the form-locking elements ensures the pressure resistance or high pressure resistance of the pressure accumulator tube.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler in einer perspektivischen Ansicht; -
2 einen vertikalen Querschnitt durch den Kraftstoffverteiler im Bereich einer Injektoraufnahme; -
3 in vergrößerter Darstellungsweise einen vertikalen Querschnitt durch das Druckspeicherrohr; -
4 das Unterteil eines Druckspeicherrohrs in einer Perspektive; -
5 das Oberteil eines Druckspeicherrohrs in einer Perspektive und -
6 den schrittweisen Zusammenbauvorgang des Druckspeicherrohrs eines erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers.
-
1 a fuel rail according to the invention in a perspective view; -
2 a vertical cross section through the fuel rail in the area of an injector receptacle; -
3 an enlarged view of a vertical cross section through the pressure accumulator tube; -
4th the lower part of a pressure storage tube in a perspective; -
5 the top of a pressure accumulator pipe in perspective and -
6th the step-by-step assembly process of the accumulator tube of a fuel rail according to the invention.
Die
Der Kraftstoffverteiler
Der Kraftstoffverteiler
Zur Festlegung bzw. Montage des Kraftstoffverteilers
Das Druckspeicherrohr
Am Oberteil
Das Oberteil
Das Oberteil
Die Formschlusselemente
Die Formschlusselemente
Das Oberteil
Die Fügeabschnitte
Am Oberteil
Weiterhin sind Fügeflächen
Entlang der Fügeflächen
Das Lot kann auf unterschiedlichste Weise an die Fügeflächen
Selbstverständlich kann das Lot auch in anderer Form bereitgestellt werden.Of course, the solder can also be provided in a different form.
Den Zusammenbau von Oberteil
Das Oberteil
Das Oberteil
Die stoffschlüssige Fügung von Oberteil
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KraftstoffverteilerFuel rail
- 22
- DruckspeicherrohrAccumulator pipe
- 33
- KraftstoffeinlassFuel inlet
- 44th
- InjektoraufnahmeInjector mount
- 55
- LängshohlraumLongitudinal cavity
- 66th
- MontagestützenMounting supports
- 77th
- DrucksensoranschlussPressure sensor connection
- 88th
- OberteilTop
- 99
- UnterteilLower part
- 1010
- Längsvertiefung von 8Longitudinal depression of 8
- 1111th
- Längsvertiefung von 9Longitudinal recess of 9
- 1212th
- SchwalbenschwanzverbindungDovetail connection
- 1313th
- Formschlusselemente von 8Form-fit elements from 8
- 1414th
- Formschlusselemente von 9Form-fit elements from 9
- 1515th
- FügeabschnittJoining section
- 1616
- FügeabschnittJoining section
- 1717th
- KeilstegeWedge webs
- 1818th
- KeilnutKeyway
- 1919th
- HinterschneidungUndercut
- 2020th
- KeilleistenV-ledges
- 2121
- KeilflächenWedge surfaces
- 2222nd
- oberseitige Planflächeplanar surface on top
- 2323
- Vorsprunghead Start
- 2424
- unterseitige Planflächeunderside flat surface
- 2525th
- FügeflächenJoining surfaces
- 2626th
- FügeflächenJoining surfaces
- 2727
- FügeflächenJoining surfaces
- 2828
- FügeflächenJoining surfaces
- 2929
- EndbereicheEnd areas
- 3030th
- EndbereicheEnd areas
- LL.
- LängsrichtungLongitudinal direction
Claims (7)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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-
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- 2020-06-23 DE DE102020116532.3A patent/DE102020116532B3/en active Active
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