DE102022208197A1 - Fuel injection system with a fuel rail - Google Patents

Fuel injection system with a fuel rail Download PDF

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Ismail Kerim Gokbayrak
Serkan Kurt
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffverteilerleiste (10) für einen Verbrennungsmotor vor, das Folgendes umfasst: einen rohrförmigen Körper (20), der sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, mit einem Längskanal (30) zum Empfangen, bei Verwendung, von druckbeaufschlagtem Kraftstoff; eine Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen (50), die an dem rohrförmigen Körper (20) angeordnet sind; eine erste Bohrung (80), die an dem rohrförmigen Körper (20) zum Öffnen einer Hauptbohrung (40) in dem rohrförmigen (20) Körper ausgebildet ist; einen Stopfen (90) zum festen Verstopfen der ersten Bohrung (80). Der Stopfen (90) umfasst einen ersten Ausschnitt (94), der an einem Stopfenende (92) in Strömungsverbindung mit der Hauptbohrung (40) des rohrförmigen Körpers (20) ausgebildet ist.

Figure DE102022208197A1_0000
The present invention proposes a fuel injection system with a fuel rail (10) for an internal combustion engine, comprising: a tubular body (20) extending along a longitudinal axis (L) with a longitudinal channel (30) for receiving, in use, of pressurized fuel; a plurality of injector seats (50) disposed on the tubular body (20); a first bore (80) formed on the tubular body (20) for opening a main bore (40) in the tubular (20) body; a plug (90) for plugging the first bore (80) firmly. The plug (90) includes a first cutout (94) formed at a plug end (92) in flow communication with the main bore (40) of the tubular body (20).
Figure DE102022208197A1_0000

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffverteilerleiste für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a fuel injection system with a fuel rail for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Eine Kraftstoffverteilerleiste ist Teil eines Kraftstoffeinspritzsystems und dient zum Zuführen von Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzventilen eines Verbrennungsmotors. Während des Betriebs wird Kraftstoff mit Hochdruck in einen rohrförmigen Körper der Kraftstoffverteilerleiste eingespritzt und über Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in die Zylinder des Verbrennungsmotors transportiert. In der Technik werden geschmiedete Kraftstoffverteilerleisten im Hinblick auf Zuverlässigkeit beim Betrieb bei höheren Drücken bevorzugt. Bei dem Schmiedeprozess werden Einspritzventilbefestigungen, Verbinder oder Stützbereiche der Kraftstoffverteilerleiste oftmals von dem Material des rohrförmigen Körpers der Kraftstoffverteilerleiste gebildet.A fuel rail is part of a fuel injection system and is used to deliver fuel to the fuel injectors of an internal combustion engine. During operation, fuel is injected at high pressure into a tubular body of the fuel rail and is transported into the internal combustion engine's cylinders via fuel injectors. Forged fuel rails are preferred in the art for reliability when operating at higher pressures. In the forging process, injector mounts, connectors, or support portions of the fuel rail are often formed from the material of the tubular body of the fuel rail.

Als eine Veröffentlichung des Stands der Technik auf dem technischen Gebiet der Erfindung kann auf die CN212406922U verwiesen werden, die eine geschmiedete GDI(Gas-Direkteinspritzung)-Kraftstoffverteilerleiste mit gelötetem und gestopftem Hauptrohr umfasst. Sie umfasst einen Kraftstoffverteilerleistenhauptkörper, einen Kraftstoffeinspritzventilsitzstopfblock und ein Endstück; der Kraftstoffeinspritzventilsitzstopfblock und das Endstück sind miteinander verlötet, und das Endstück ist mit dem Ölleitungskörper verlötet.As a prior art publication in the technical field of the invention, reference may be made to CN212406922U which includes a forged GDI (Gas Direct Injection) fuel rail with a brazed and plugged main pipe. It comprises a fuel rail main body, a fuel injector seat plug block and a tip; the fuel injector seat stuffing block and the end piece are brazed together, and the end piece is brazed to the oil pipe body.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Drucklasten an Verbindungsbereichen des Stopfens mit der Kraftstoffverteilerleiste zu reduzieren.The object of the present invention is to reduce pressure loads at connection areas of the plug with the fuel rail.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffverteilerleiste für einen Verbrennungsmotor vor, das Folgendes umfasst: einen rohrförmigen Körper, der sich entlang einer Längsachse erstreckt, mit einem Längskanal zum Empfangen, bei Verwendung, von druckbeaufschlagtem Kraftstoff; eine Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen, die an dem rohrförmigen Körper angeordnet sind; eine erste Bohrung, die an dem rohrförmigen Körper zum Öffnen einer Hauptbohrung in dem rohrförmigen Körper ausgebildet ist; einen Stopfen zum festen Verstopfen der ersten Bohrung. Der Stopfen umfasst einen ersten Ausschnitt, der an einem Stopfenende in Strömungsverbindung mit der Hauptbohrung des rohrförmigen Körpers ausgebildet ist. Somit kann die Drucklast den Stopfen nicht nur in eine Richtung drücken, und die Lastverteilung erfolgt homogener an dem Stopfen und Spannung wird auch auf den anderen Bereich des Stopfens, nicht nur den geschweißten Bereich, verteilt, da das Fluid zu dem ersten Ausschnitt strömt. Somit wird die Lebensdauer des geschweißten Bereichs verbessert.The present invention proposes a fuel injection system with a fuel rail for an internal combustion engine, comprising: a tubular body, extending along a longitudinal axis, with a longitudinal channel for receiving, in use, pressurized fuel; a plurality of injector seats arranged on the tubular body; a first bore formed on the tubular body to open a main bore in the tubular body; a plug for plugging the first bore firmly. The plug includes a first cutout formed at a plug end in flow communication with the main bore of the tubular body. Thus, the compressive load cannot only push the plug in one direction, and the load distribution occurs more homogeneously on the plug and stress is also distributed to the other area of the plug, not just the welded area, since the fluid flows to the first cutout. Thus, the life of the welded portion is improved.

Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung weist der Stopfen einen zweiten Ausschnitt auf, der an einem Stopfenkörper als Fortsetzung des ersten Ausschnitts ausgebildet ist. Somit wird die Fluiddrucklast zu den Wänden des ersten Ausschnitts mit dem zweiten Ausschnitt angelegt. Somit kann die Drucklast den Stopfen nicht nur in eine Richtung drücken, und die Lastverteilung erfolgt homogener an dem Stopfen.In one possible embodiment of the invention, the stopper has a second cutout formed on a stopper body as a continuation of the first cutout. Thus, the fluid pressure load is applied to the walls of the first cutout with the second cutout. Thus, the compressive load cannot only push the plug in one direction, and the load distribution occurs more homogeneously on the plug.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weisen der erste Ausschnitt und der zweite Ausschnitt eine Stufe dazwischen auf. Also wird eine Drucklastkompensation erreicht.In another possible embodiment of the invention, the first cutout and the second cutout have a step between them. So a compression load compensation is achieved.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weisen der erste Ausschnitt und der zweite Ausschnitt einen Gradienten dazwischen auf. Also wird eine Drucklastkompensation erreicht.In a further possible embodiment of the invention, the first section and the second section have a gradient between them. So a compression load compensation is achieved.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist der rohrförmige Körper als ein geschmiedeter rohrförmiger Körper ausgebildet. Somit wird ein zuverlässigerer rohrförmiger Körper erhalten.In a further possible embodiment of the invention, the tubular body is designed as a forged tubular body. Thus, a more reliable tubular body is obtained.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung sind die Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen durch ein Schmiedeverfahren einstückig mit dem rohrförmigen Körper ausgebildet und aus demselben Material wie der rohrförmige Körper hergestellt. Somit wird eine zuverlässigere Einspritzventilaufnahmenausführung an dem rohrförmigen Körper erhalten.In a further possible embodiment of the invention, the plurality of injection valve receptacles are formed in one piece with the tubular body by a forging process and are made of the same material as the tubular body. Thus, a more reliable injector seat design on the tubular body is obtained.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weist die erste Bohrung einen Mündungsteil auf, der zu der Hauptbohrung hin offen ist. Somit wird ein Verbindungs- oder Schweißbereich für den Stopfen an der ersten Bohrung erhalten.In a further possible embodiment of the invention, the first bore has an orifice part which is open to the main bore. A joint or weld area for the plug at the first bore is thus obtained.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weist der Stopfen eine angefaste Fläche auf und ist von der angefasten Fläche zu dem Mündungsteil der ersten Bohrung verschweißt. Somit wird ein Schweißbereich des Stopfens an dem Stopfen erhalten.In a further possible embodiment of the invention, the plug has a chamfered surface and is welded from the chamfered surface to the mouth part of the first bore. Thus, a welding area of the plug to the plug is obtained.

Figurenlistecharacter list

  • 1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Kraftstoffverteilerleiste gemäß der vorliegenden Erfindung mit Kraftstoffverteilerleitungen und mit Stopfen auf Löchern dar und zeigt eine A-A-Querschnittslinie. 1 Figure 12 illustrates a perspective view of a fuel rail according to the present invention with fuel rails and with plugs on holes and showing an AA cross section line.
  • 2 stellt die A-A-Querschnittslinie von 1 dar und zeigt den Stopfen, die erste Bohrung, die Hauptbohrung, das Einspritzventilaufnahmenloch, den Längskanal und das Innere der Kraftstoffverteilerleiste. 2 represents the AA cross-section line of 1 12 and showing the plug, first bore, main bore, injector receiving hole, longitudinal passage and the interior of the fuel rail.
  • 3 stellt das Detail B aus 2 dar und zeigt Spannungspunkte zwischen dem Stopfen und der Kraftstoffverteilerleiste. 3 exhibits detail B 2 and shows stress points between the plug and the fuel rail.
  • 4 stellt einen Stopfen in perspektivischer Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung dar. 4 Figure 12 shows a perspective view of a stopper according to the present invention.
  • 5 stellt eine Hälfte des Stopfens in 4 im Querschnitt dar. 5 puts one half of the plug in 4 in cross section.
  • 6 stellt einen Stopfen in perspektivischer Ansicht gemäß dem Stand der Technik dar. 6 Figure 12 shows a stopper in perspective according to the prior art.
  • 7 stellt eine Hälfte des Stopfens in 6 im Querschnitt dar. 7 puts one half of the plug in 6 in cross section.

Detaillierte Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffverteilerleiste (10), insbesondere einer Common-Rail für eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen, die über Einspritzventilaufnahmen (50) befestigt sind, mehreren Kraftstoffeinspritzventilen, die an der Kraftstoffverteilerleiste (10) in dem Common-Rail-System befestigt sind, für einen Verbrennungsmotor vor.The present invention proposes a fuel injection system with a fuel rail (10), in particular a common rail for a plurality of fuel injectors which are attached via injector seats (50), a plurality of fuel injectors which are attached to the fuel rail (10) in the common rail system are attached, for an internal combustion engine.

Die Kraftstoffverteilerleiste (10) umfasst insbesondere einen rohrförmigen Körper (20), der sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, mit einem inneren Längskanal (30) zum Empfangen, bei Verwendung, von druckbeaufschlagtem Kraftstoff; eine Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen (50), die einstückig an dem rohrförmigen Körper (20) ausgebildet und aus demselben Material wie der rohrförmige Körper (20) hergestellt sind; eine Mehrzahl von Stützgliedern (100), die einstückig an dem rohrförmigen Körper (20) zur Sicherung an einer Komponente des Kraftstoffeinspritzsystems ausgebildet sind.In particular, the fuel rail (10) comprises a tubular body (20) extending along a longitudinal axis (L) having an internal longitudinal passage (30) for receiving, in use, pressurized fuel; a plurality of injector seats (50) integrally formed on said tubular body (20) and made of the same material as said tubular body (20); a plurality of support members (100) integrally formed on the tubular body (20) for securing to a component of the fuel injection system.

Unter Bezugnahme auf 1 ist der rohrförmige Körper (20) mit einer Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen (50), einer Mehrzahl von Stützgliedern (100) und einem entlang der Längsachse (L) ausgebildeten Längskanal (30) ausgebildet. Der rohrförmige Körper (20) wird durch ein Schmiedeverfahren ausgebildet. Die Einspritzventilaufnahmen (50) und die Stützglieder (100) erstrecken sich parallel zueinander. Gleichermaßen erstrecken sich die Einspritzventilaufnahmen (50) und die Stützglieder (100) senkrecht zur Längsachse (L) des rohrförmigen Körpers (20) in derselben Ebene.With reference to 1 the tubular body (20) is formed with a plurality of injection valve receptacles (50), a plurality of support members (100) and a longitudinal channel (30) formed along the longitudinal axis (L). The tubular body (20) is formed by a forging process. The injection valve seats (50) and the support members (100) extend parallel to one another. Likewise, the injector seats (50) and the support members (100) extend perpendicularly to the longitudinal axis (L) of the tubular body (20) in the same plane.

Geschmiedete Kraftstoffverteilerleisten (10) werden dazu verwendet, den Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe zu Einspritzventilsystemen zuzuführen. Geschmiedete Kraftstoffverteilerleisten (10) werden durch ein Schmiedeverfahren unter Verwendung von lediglich einem Metallkörper hergestellt. Zur Erzeugung der inneren Löcher der geschmiedeten Kraftstoffverteilerleisten (10) wird maschinelle Bearbeitung zum Bohren des Längskanals (30) und der Einspritzventilaufnahmenlöcher (70) verwendet. Während dieses Prozesses der maschinellen Bearbeitung bleiben einige Löcher offen, und diese Löcher müssen unter Verwendung verschweißter Stopfen (90) verschlossen werden. Des Weiteren können die Bohrungen durch ein Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung (ECM) ausgebildet werden, spezifischer können die Schnittstellenbereiche der Bohrungen durch die ECM geformt werden.Forged fuel rails (10) are used to deliver fuel from a high pressure pump to fuel injector systems. Forged fuel rails (10) are made by a forging process using only a metal body. To create the internal holes of the forged fuel rails (10), machining is used to drill the longitudinal channel (30) and injector receiving holes (70). During this machining process some holes remain open and these holes must be plugged using welded plugs (90). Furthermore, the vias may be formed by an electrochemical machining (ECM) process, more specifically, the interface portions of the vias may be formed by the ECM.

2 stellt den A-A-Querschnitt von 1 dar und zeigt den Stopfen (90), die Löcher und die Bohrungen und das Innere der Kraftstoffverteilerleiste (10). Wie aus dem Querschnitt zu sehen ist, erstreckt sich der Längskanal (30) des rohrförmigen Körpers (20) nahezu entlang dem rohrförmigen Körper (20). Die Kraftstoffverteilerleiste (10) ist an einem Ende zur Aufnahme von Kraftstoff oder einem Fluid zum Inneren der Kraftstoffverteilerleiste (10) geöffnet und an dem anderen Ende auch durch einen Stopfen (90) verschlossen. Zunächst wird eine erste Bohrung (80) durch Bohren in den rohrförmigen Körper (20) ausgebildet, und danach wird eine Hauptbohrung (40) durch Einführen eines Bohrers von der ersten Bohrung (80) ausgebildet und die Hauptbohrung (40) zu dem Längskanal (30) hin geöffnet. Die Hauptbohrung (40) wird nahezu senkrecht zu dem Längskanal (30) ausgebildet und erstreckt sich zur Mitte des Längskanals (30). Jedoch können die erwähnten Bohrmittelpunkte entsprechend geändert werden. Also wird die erste Bohrung (80) ausgebildet, und nach diesem Prozess wird die Hauptbohrung (40) als Fortsetzung der ersten Bohrung (80) ausgebildet. Die erste Bohrung (80) ist wie eine Vertiefungsform und wird durch Anwenden eines Stopfens (90) versperrt. 2 represents the AA cross-section of 1 10 showing the plug (90), the holes and bores and the interior of the fuel rail (10). As can be seen from the cross section, the longitudinal channel (30) of the tubular body (20) extends nearly along the tubular body (20). The fuel rail (10) is open at one end to receive fuel or a fluid to the interior of the fuel rail (10) and is also closed at the other end by a plug (90). First, a first bore (80) is formed by drilling in the tubular body (20), and then a main bore (40) is formed by inserting a drill from the first bore (80) and leading the main bore (40) to the longitudinal channel (30 ) towards open. The main bore (40) is formed almost perpendicularly to the longitudinal channel (30) and extends to the center of the longitudinal channel (30). However, the drill center points mentioned may be changed accordingly. Thus, the first bore (80) is formed, and after this process, the main bore (40) is formed as a continuation of the first bore (80). The first bore (80) is like a dimple shape and is blocked by applying a plug (90).

Die Einspritzventilaufnahme (50) umfasst eine Aufnahmenvertiefung (60) zur Befestigung an einem Ende des Kraftstoffeinspritzventils (in den Figuren nicht gezeigt). Ein Einspritzventilaufnahmenloch (70) wird durch Einführen eines Bohrers von der Aufnahmenvertiefung (60) zum Inneren ausgebildet. Das Einspritzventilaufnahmenloch (70) ist so ausgebildet, dass es mit der Hauptbohrung (40) verbunden ist.The injector seat (50) includes a seat recess (60) for attachment to an end of the fuel injector (not shown in the figures). An injector receiving hole (70) is formed by inserting a drill from the receiving recess (60) to the inside. The injector receiving hole (70) is formed to communicate with the main bore (40).

3 stellt ein Detail B aus 2 dar und zeigt die Spannungspunkte des Stopfens (90) an der Kraftstoffverteilerleiste (10). Der rohrförmige Körper (20) der Kraftstoffverteilerleiste (10) weist eine Anzahl an zylindrischen ersten Bohrungen (80) auf. Die erste Bohrung (80) weist einen Mündungsteil (83) auf, der zu der Hauptbohrung (40) hin offen ist. 3 exhibits a detail B 2 Illustrating the stress points of the plug (90) on the fuel rail (10). The tubular body (20) of the fuel rail (10) has a number of cylindrical first bores (80). The first bore (80) has an orifice part (83) which is open to the main bore (40).

4 stellt einen Stopfen (90) in einer perspektivischen Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung dar. 5 stellt eine Hälfte des Stopfens (90) in 4 im Querschnitt dar. Der Stopfen (90) umfasst einen Stopfenkörper (91), ein Stopfenende (92), das an dem Stopfenkörper (91) kegelstumpfförmig im Querschnitt ausgebildet ist. Das Stopfenende (92) weist eine angefaste Fläche (93) auf, die den Mündungsteil (83) der ersten Bohrung (80) berührt. Der Schweißprozess wird an der angefasten Fläche (93) des Stopfens (90) durchgeführt. Der Stopfen (90) weist einen ersten Ausschnitt (94), der in dem Stopfenkörper (91) ausgebildet ist, und einen zweiten Ausschnitt (95), der in dem Stopfenende (92) ausgebildet ist, auf. 4 Figure 12 shows a plug (90) in a perspective view according to the present invention. 5 put one half of the plug (90) in 4 in cross-section. The plug (90) comprises a plug body (91), a plug end (92) formed on the plug body (91) in a frusto-conical cross-section. The plug end (92) has a chamfered surface (93) which contacts the mouth portion (83) of the first bore (80). The welding process is performed on the chamfered surface (93) of the plug (90). The plug (90) has a first cutout (94) formed in the plug body (91) and a second cutout (95) formed in the plug end (92).

6 stellt einen Stopfen (90) in einer perspektivischen Ansicht gemäß dem Stand der Technik dar. 7 stellt eine Hälfte des Stopfens (90) in 6 im Querschnitt dar. Wie aus 6 und 7 ersichtlich ist, weist der Stopfen (90) des Stands der Technik eine starre und gleichmäßige Ausführung ohne jegliche Ausschnitte auf. Der Stopfen (90) des Stands der Technik weist eine planare Fläche (96) auf, die an dem Stopfenende (92) ausgebildet ist, das mit dem Fluid (d. h. dem Kraftstoff) in der Hauptbohrung (40) in Kontakt ist. 6 Figure 12 shows a plug (90) in a perspective view according to the prior art. 7 put one half of the plug (90) in 6 in cross section. How off 6 and 7 As can be seen, the prior art plug (90) has a rigid and smooth design without any cutouts. The prior art plug (90) has a planar surface (96) formed on the plug end (92) that contacts the fluid (ie fuel) in the main bore (40).

Bei genauerer Erläuterung der Erfindung umfasst ein Kraftstoffeinspritzsystem eine Kraftstoffverteilerleiste (10) , insbesondere eine Common-Rail zum Zuführen von Fluid zu einer Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen (in den Figuren nicht gezeigt), die über Einspritzventilaufnahmen (50) befestigt sind, eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen, die an der Kraftstoffverteilerleiste (10) in dem Common-Rail-System befestigt sind. Die Einspritzventilaufnahmen (50) und die Stützglieder (100) sind einstückig an dem rohrförmigen Körper (20) der Kraftstoffverteilerleiste (10) ausgebildet. Der Kraftstoff oder eine Art von Fluid wird von einer Spitze des rohrförmigen Körpers (20) zugeführt, und Fluid strömt von dem Längskanal (30) zu den Einspritzventilaufnahmen (70) und somit durch das Innere des Kraftstoffeinspritzventils. Die erste Bohrung (80) wird zum Öffnen der Hauptbohrung (40) erzeugt, anders ausgedrückt zum Münden in die und Öffnen der Hauptbohrung (40). Somit sollte, wenn die Hauptbohrung (40) nach diesem Prozess gebohrt oder erreicht wird, die erste Bohrung (80) verschlossen werden. Ein Verfahren zum Verschließen der ersten Bohrung (80) ist das Verstopfen der ersten Bohrung (80) unter Verwendung eines Stopfens (90), und der Stopfen (90) wird von einem Stopfenende (92) des Stopfens (90) zu dem Mündungsteil (83) des rohrförmigen Körpers (20) verschweißt. Verschweißte Stopfen (90) müssen während der Lebensdauer des Produkts zuverlässig sein. Und der möglicherweise kritische Bereich bei geschweißten Stopfen (90) ist der geschweißte Bereich, aufgrund der Kraftstoffdrucklast während der Lebensdauer. Druckänderungen an dem geschweißten Bereich können die Ermüdungsrisse an dem Produkt vor dem Ende der Lebensdauer des Produkts erzeugen. Das Kraftstoffeinspritzsystem ist eine sicherheitsrelevante Komponente, da das Austreten von Kraftstoff zu einem brennenden Auto führen kann.In a more detailed explanation of the invention, a fuel injection system comprises a fuel rail (10), in particular a common rail for supplying fluid to a plurality of fuel injection valves (not shown in the figures), which are fastened via injection valve receptacles (50), a plurality of fuel injection valves, attached to the fuel rail (10) in the common rail system. The injector seats (50) and the support members (100) are integrally formed on the tubular body (20) of the fuel rail (10). The fuel or some type of fluid is supplied from a tip of the tubular body (20) and fluid flows from the longitudinal channel (30) to the injector seats (70) and thus through the interior of the fuel injector. The first bore (80) is created to open the main bore (40), in other words to open into and open the main bore (40). Thus, if the main bore (40) is drilled or reached after this process, the first bore (80) should be plugged. One method of plugging the first bore (80) is plugging the first bore (80) using a plug (90), and the plug (90) is pushed from a plug end (92) of the plug (90) to the mouth portion (83 ) of the tubular body (20) welded. Welded plugs (90) must be reliable over the life of the product. And the potentially critical area with welded plugs (90) is the welded area, due to fuel pressure loading during service life. Pressure changes at the welded area can generate the fatigue cracks on the product before the end of the product's life. The fuel injection system is a safety critical component as fuel leakage can result in a burning car.

Zur Erhöhung der Lebensdauer des Kraftstoffeinspritzsystems werden Modifikationen an dem Stopfen (90) vorgenommen, um die auf die Komponente übertragene Spannung aufgrund der Drucklast der Einheit zu verringern.To increase the life of the fuel injection system, modifications are made to the plug (90) to reduce the stress transferred to the component due to the compressive load of the unit.

Material Verbindung wird durch den verschweißten Bereich des Stopfens (90) bereitgestellt. Der Stopfen (90) wird von der angefaste Fläche (93) zu dem Mündungsteil (83) der Kraftstoffverteilerleiste (10) verschweißt.Material connection is provided by the welded portion of the plug (90). The plug (90) is welded from the chamfered surface (93) to the mouth portion (83) of the fuel rail (10).

Während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzsystems legt Fluid in dem Längskanal (30) und auch in den Hauptbohrungen (40) eine Drucklast an Kontaktflächen an. Bei der Konstruktion des Stopfens (90) des Stands der Technik ist die Kontaktfläche die planare Fläche (96) des Stopfens (90). Durch die Drucklast wird der Stopfen (90) in eine Richtung und sehr nahe an den verschweißten Bereich gedrückt. Dadurch werden Spannungsspitzen auf den verschweißten Bereich übertragen. Es gibt zwei Hauptspannungspunkte an den verschweißten Flächen aufgrund der erwähnten Drucklast an dem Stopfen (90), einen ersten Spannungspunkt (81) und einen zweiten Spannungspunkt (82), die sich an der angefaste Fläche (93) des Stopfens (90) befinden. Bei Simulationsmessungen zeigen die Grafiken zwei sehr verschiedene Spannungswerte. Ein Wert ist 498 MPa an dem ersten Spannungspunkt (81), und der andere Wert ist 180 MPa an dem zweiten Spannungspunkt (82) an dem Stopfen (90) beim Stand der Technik. Dies zeigt einen hohen Spannungswert an dem ersten Spannungspunkt (81) und einen niedrigen Spannungswert an dem zweiten Spannungspunkt (82) an dem Stopfen (90) und an dem Verbindungsbereich des Stopfens (90) mit dem rohrförmigen Körper (20). Somit besteht eine ungleichmäßige Lastverteilung.During operation of the fuel injection system, fluid in the longitudinal passage (30) and also in the main bores (40) applies a compressive load to contact surfaces. In the prior art plug (90) design, the contact surface is the planar surface (96) of the plug (90). The compressive load pushes the plug (90) in one direction and very close to the welded area. This transfers stress peaks to the welded area. There are two main stress points on the welded surfaces due to the noted compressive load on the plug (90), a first stress point (81) and a second stress point (82) located on the chamfered surface (93) of the plug (90). In simulation measurements, the graphs show two very different stress values. One value is 498 MPa at the first stress point (81) and the other value is 180 MPa at the second stress point (82) on the plug (90) in the prior art. This indicates a high stress level at the first stress point (81) and a low stress level at the second stress point (82) at the plug (90) and at the connection area of the plug (90) to the tubular body (20). Thus, there is an uneven load distribution.

Bei der vorliegenden Erfindung zeigen Grafiken bei Simulationsmessungen einen homogenen Spannungswert. Ein Wert ist 353 MPa an dem ersten Spannungspunkt (81), und der andere Wert ist 300 MPa an dem zweiten Spannungspunkt (82) an dem Stopfen (90) bei der vorliegenden Erfindung. Die Drucklast kann den Stopfen (90) nicht in nur eine Richtung drücken, und die Lastverteilung ist an dem Stopfen (90) homogener, und auch die Spannung wird auf den anderen Bereich des Stopfens (90), nicht nur den verschweißten Bereich, verteilt, da das Fluid zu dem ersten Ausschnitt (94) oder dem ersten Ausschnitt (94) mit dem zweiten Ausschnitt (95) strömt. Somit wird die Lebensdauer des verschweißten Bereichs verbessert.In the present invention, graphs in simulation measurements show a homogeneous stress value. One value is 353 MPa at the first stress point (81), and the other value is 300 MPa at the second stress point (82) on the plug (90) in the present invention. The compression load can not push the plug (90) in only one direction, and the load distribution is more homogeneous on the plug (90), and also the stress is distributed to the other area of the plug (90), not only the welded area, since the fluid flows to the first cutout (94) or the first cutout (94) with the second cutout (95). Thus, the durability of the welded portion is improved.

Mit dem ersten Ausschnitt (94) und dem zweiten Ausschnitt (95) wird die Kontaktfläche des druckbeaufschlagten Fluids an dem Stopfen (90) vergrößert. Wenn die Kontaktfläche vergrößert ist, wird die Drucklast nahezu homogen verteilt. Somit ist die von dem Fluidstrom an den Stopfen (90) angelegte Last gleichmäßig verteilt. Somit erzeugt der über den Fluidstrom übertragene Druck weniger Spannung an den Verbindungsflächen des Stopfens (90) mit dem rohrförmigen Körper (20). Dies bedeutet eine verlängerte Produktlebensdauer unter Druck-, Temperatur- und Schwingungsbelastungen.With the first cutout (94) and the second cutout (95), the contact area of the pressurized fluid on the plug (90) is increased. When the contact area is increased, the compressive load is distributed almost homogeneously. Thus, the load placed on the plug (90) by the fluid flow is evenly distributed. Thus, the pressure transmitted via the fluid flow creates less stress at the interface of the plug (90) with the tubular body (20). This means extended product life under pressure, temperature and vibration loads.

Darüber hinaus ist der zweite Ausschnitt (95) als Fortsetzung des ersten Ausschnitts (94) ausgebildet. Ein stufenweiser oder allmählicher Übergang zwischen dem ersten Ausschnitt (94) und dem zweiten Ausschnitt (95) sorgt für eine Drucklastkompensation. Somit wird die Spannung gegenüber den dynamischen Lasten an dem verschweißten Bereich des Stopfens (90) verringert.In addition, the second cutout (95) is designed as a continuation of the first cutout (94). A gradual or gradual transition between the first cutout (94) and the second cutout (95) provides compression load compensation. Thus, the stress against the dynamic loads on the welded portion of the plug (90) is reduced.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Kraftstoffverteilerleistefuel rail
2020
Rohrförmiger Körpertubular body
3030
Längskanallongitudinal channel
4040
Hauptbohrungmain bore
5050
Einspritzventilaufnahmefuel injector mount
6060
Aufnahmenvertiefungrecording deepening
7070
Einspritzventilaufnahmenlochfuel injector receiving hole
8080
Erste BohrungFirst drilling
8181
Erster SpannungspunktFirst tension point
8282
Zweiter SpannungspunktSecond point of tension
8383
Mündungsteil muzzle part
9090
StopfenPlug
9191
Stopfenkörperplug body
9292
Stopfenendeplug end
9393
Angefaste FlächeChamfered surface
9494
Erster AusschnittFirst cut
9595
Zweite AusschnittSecond excerpt
9696
Planare Flächeplanar surface
100100
Stützglied support member
LL
Längsachselongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 212406922 U [0003]CN 212406922 U [0003]

Claims (8)

Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffverteilerleiste (10) für einen Verbrennungsmotor, das Folgendes umfasst: einen rohrförmigen Körper (20), der sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, mit einem Längskanal (30) zum Empfangen, bei Verwendung, von druckbeaufschlagtem Kraftstoff; eine Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen (50), die an dem rohrförmigen Körper (20) angeordnet sind; eine erste Bohrung (80), die an dem rohrförmigen Körper (20) zum Öffnen einer Hauptbohrung (40) in dem rohrförmigen (20) Körper ausgebildet ist; einen Stopfen (90) zum festen Verstopfen der ersten Bohrung (80); dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (90) einen ersten Ausschnitt (94) umfasst, der an einem Stopfenende (92) in Strömungsverbindung mit der Hauptbohrung (40) des rohrförmigen Körpers (20) ausgebildet ist.A fuel injection system with a fuel rail (10) for an internal combustion engine, comprising: a tubular body (20) extending along a longitudinal axis (L) having a longitudinal passage (30) for receiving, in use, pressurized fuel; a plurality of injector seats (50) disposed on the tubular body (20); a first bore (80) formed on the tubular body (20) for opening a main bore (40) in the tubular (20) body; a plug (90) for plugging the first bore (80) firmly; characterized in that the plug (90) includes a first cutout (94) formed at a plug end (92) in flow communication with the main bore (40) of the tubular body (20). Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, wobei der Stopfen (90) einen zweiten Ausschnitt (95) aufweist, der an einem Stopfenkörper (91) als Fortsetzung des ersten Ausschnitts (94) ausgebildet ist.fuel injection system claim 1 wherein the plug (90) has a second cutout (95) formed on a plug body (91) as a continuation of the first cutout (94). Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, wobei der erste Ausschnitt (94) und der zweite Ausschnitt (95) eine Stufe dazwischen aufweisen.fuel injection system claim 2 wherein the first cutout (94) and the second cutout (95) have a step therebetween. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, wobei der erste Ausschnitt (94) und der zweite Ausschnitt (95) einen Gradienten dazwischen aufweisen.fuel injection system claim 2 wherein the first portion (94) and the second portion (95) have a gradient therebetween. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der rohrförmige Körper (20) als ein geschmiedeter rohrförmiger Körper ausgebildet ist.A fuel injection system as claimed in any preceding claim, wherein the tubular body (20) is formed as a forged tubular body. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5, wobei die Mehrzahl von Einspritzventilaufnahmen (50) durch ein Schmiedeverfahren einstückig mit dem rohrförmigen Körper (20) ausgebildet und aus demselben Material wie der rohrförmige Körper (20) hergestellt sind.fuel injection system claim 5 wherein the plurality of injector seats (50) are formed integrally with the tubular body (20) by a forging process and are made of the same material as the tubular body (20). Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Bohrung (80) einen Mündungsteil (83) aufweist, der zu der Hauptbohrung (40) hin offen ist.A fuel injection system as claimed in any preceding claim, wherein the first bore (80) has an orifice portion (83) which opens to the main bore (40). Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7, wobei der Stopfen (90) eine angefaste Fläche (93) aufweist und von der angefasten Fläche (93) zu dem Mündungsteil (83) der ersten Bohrung (80) verschweißt ist.fuel injection system claim 7 wherein the plug (90) has a chamfered surface (93) and is welded from the chamfered surface (93) to the mouth portion (83) of the first bore (80).
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