DE10305078A1 - High pressure fuel store for common rail fuel injection system has connecting boring made with beveled widening - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Ein Einspritzsystem dient der Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff. Bei dem Common-Rail-System genannten Speichereinspritzsystem sind Druckerzeugung und Einspritzung voneinander zeitlich und örtlich entkoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt den Einspritzdruck in einem zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher. Der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge werden durch Ansteuerzeitpunkt und -dauer von elektrisch betätigten Injektoren bestimmt, die über Kraftstoffleitungen mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher verbunden sind. Im Betrieb treten in dem Kraftstoffhochdruckspeicher extrem hohe Drücke auf, weshalb an seine Druckfestigkeit sehr hohe Anforderungen gestellt werden.An injection system is used for the supply an internal combustion engine with fuel. With the common rail system memory injection systems mentioned are pressure generation and injection from each other in time and location decoupled. A separate high pressure pump generates the injection pressure in a central high-pressure fuel store. The start of injection and the injection quantity are determined by the activation time and duration of electrically operated Injectors determined that over Fuel lines are connected to the high-pressure fuel accumulator. Extremely high levels occur in operation in the high-pressure fuel accumulator pressures on why its compressive strength is subject to very high demands.
Aus
Um die Hochdruckfestigkeit zu erhöhen, ist der Innenraum, bezogen auf die Längsachse des Grundkörpers, exzentrisch angeordnet.To increase the high pressure resistance, the Interior, based on the longitudinal axis of the basic body, eccentrically arranged.
Die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers wird hauptsächlich durch die Verschneidungen zwischen den Anschlussöffnungen und dem Innenraum des Grundkörpers beschränkt. Diese Bohrungsverschneidungen werden durch den Innendruck stark belastet und stellen mögliche Versagensstellen des Kraftstoffhochdruckspeichers dar. Im Betrieb treten dort Spannungsspitzen auf, durch die sich Risse in dem Grundkörper bilden können.The high-pressure strength of the high-pressure fuel accumulator will mainly through the intersections between the connection openings and the interior of the basic body limited. This Bore intersections are heavily stressed by the internal pressure and pose possible Failure of the high-pressure fuel accumulator represents. In operation there occur voltage peaks, through which cracks form in the base body can.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Druckfestigkeit eines Kraftstoffhochdruckspeichers erhöht wird. Die erhöhte Druckfestigkeit ergibt sich aufgrund einer stärkeren Belastbarkeit der Bohrungsverschneidungen zwischen dem Innenraum in dem Grundkörper des Kraftstoffhochdruckspeichers und den Anschlussbohrungen in seinem Anschlussstutzen.An advantage of the present invention is that the pressure resistance of a high pressure fuel accumulator elevated becomes. The increased Compressive strength arises due to the greater resilience of the bore intersections between the interior in the base body of the high-pressure fuel accumulator and the connection holes in its connection piece.
Dieser Vorteil wird erfindungsgemäß durch einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen erreicht, der einen Grundkörper mit einem Innenraum und mindestens einem Anschlussstutzen umfasst, wobei der mindestens eine Anschlussstutzen mindestens eine in den Innenraum mündende und eine Verschneidung bildende Anschlussbohrung enthält, und die Anschlussbohrung im Bereich der Verschneidung eine fasenförmige Aufweitung zum Innenraum hin aufweist.According to the invention, this advantage is achieved by a High pressure fuel storage for achieved a common rail fuel injection system for internal combustion engines, one basic body with an interior and at least one connecting piece, the at least one connecting piece at least one in the Interior opening and contains a connecting bore forming an intersection, and the connection hole in the area of the intersection is a chamfer-shaped widening towards the interior.
Durch das gezielte Anbringen der fasenförmigen Aufweitung zum Innenraum des Grundkörpers hin in die Anschlussbohrung im Bereich der Verschneidung wird der Durchmesser bzw. bei beliebiger Querschnittsform die Querschnittsfläche der seitlichen Anschlussbohrung erweitert. Durch diese geometrische Gestaltung wird bei dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoffhochdruckspeicher eine Reduktion der angreifenden Lastspannung an der Verschneidung zwischen der seitlichen Anschlussbohrung und dem Innenraum erreicht. Diese Reduktion erlaubt es, die Bauteilfestigkeit auch bei gegenüber dem Stand der Technik gesteigertem Kraftstoffhochdruckspeicher-Innendruck zu gewährleisten.By attaching the fasenförmigen Widening towards the interior of the base body into the connection hole in the area of intersection, the diameter or at any Cross-sectional shape is the cross-sectional area of the side connection hole extended. Due to this geometric design, the under High-pressure fuel high-pressure accumulators a reduction in attacking load voltage at the intersection between the lateral Connection hole and the interior reached. This reduction allows it, the component strength even when increased compared to the prior art To ensure high-pressure fuel internal pressure.
Vorzugsweise sind der Grundkörper und der Innenraum des Kraftstoffhochdruckspeichers beide kugelförmig oder zylindrisch. Der Innenraum kann aber auch entlang seiner Längs achse beliebige Querschnitte aufweisen, die für die Betriebsbedingungen des Kraftstoffhochdruckspeichers optimal gestaltet sind.The base body and are preferably the interior of the high-pressure fuel accumulator both spherical or cylindrical. The interior can also along its longitudinal axis have any cross-sections that are suitable for the operating conditions of the High-pressure fuel storage are optimally designed.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers, wobei die fasenförmige Aufweitung durch ein spanendes Verfahren angebracht wird.Object of the present invention is also a method for producing a high-pressure fuel reservoir according to the invention, being the bevel-shaped Expansion is applied by a cutting process.
Bei spanabhebender Herstellung wird das Anbringen dieser Fase auch als Entgratprozess für die Verschneidung genutzt. Die Fase kann mittels zerspanendem Verfahren kostengünstig erzeugt werden. Ferner erfolgt bei einem zerspanenden Verfahren eine weitgehende Vermeidung von Graten, so dass ein weiterer Aufwand zum Entgraten überflüssig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Fertigungsprozessfolge Oberflächenbeschichten und anschließendes zerspanendes Anbringen der Fase mögliche Materialdefekte durch Säureangriff beim elektrolytischen Beschichten im Verschneidungsbereich durch das Faseschneiden entfernt werden.With machining production the installation of this chamfer also as a deburring process for the cutting used. The chamfer can be produced inexpensively using a cutting process become. Furthermore, there is an extensive machining process Avoiding burrs, so there is no need for additional deburring. Another advantage is that in the manufacturing process sequence surface coating and then cutting attachment of the chamfer possible material defects acid attack during electrolytic coating in the intersection area through the Chamfer cutting can be removed.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers, wobei der den Innenraum enthaltende Grundkörper und die einen Hohlraum enthaltenden Anschlussstutzen aus einem hochfesten Gusswerkstoff einstückig gegossen werden, so dass der Hohlraum die fasenförmige Aufweitung zum Innenraum hin aufweist. Der Hohlraum ersetzt dabei die Anschlussbohrung, die mit einem spanenden Verfahren hergestellt wird. Das Gießen des Kraftstoffhochdruckspeichers aus einem hochfesten Gusswerkstoff ermöglicht eine Anpassung der Konstruktion des Kraftstoffhochdruckspeichers an ein Optimum hinsichtlich seiner Druckfestigkeit. Dabei können vor allem Innenformen, aber auch Außenformen hergestellt werden, die ideal an die im Betrieb auftretenden Spannungen angepasst sind.The present invention furthermore relates to a method for producing a high-pressure fuel accumulator according to the invention, the base body containing the interior and the connecting pieces containing a cavity being made of a high-strength cast material can be cast in one piece, so that the cavity has the chamfer-shaped widening towards the interior. The cavity replaces the connection hole, which is produced using a machining process. Casting the high-pressure fuel accumulator from a high-strength cast material enables the design of the high-pressure fuel accumulator to be adapted to an optimum in terms of its pressure resistance. Above all, inner shapes can be produced, but also outer shapes that are ideally adapted to the stresses that occur during operation.
Die Formgebung des Kraftstoffhochdruckspeichers durch Gießen bietet aufgrund der weitgehenden Gestaltungsfreiheit dieses Verfahrens in besonders hohem Maße die Möglichkeit, Konstruktionsideen zu verwirklichen. Dabei können die im Betrieb auftretenden Beanspruchungen zugrundegelegt werden. So kann u.a. die im erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeicher enthaltene fasenförmige Aufweitung schon bei der Herstellung in den Kraftstoffhochdruckspeicher integriert werden. Ein bevorzugter Gusswerkstoff, aus dem der Kraftstoffhochdruckspeicher gegossen wird, ist ein Stahlguss. Stahlguss besitzt einen weiten Anwendungsbereich für hochbeanspruchte Bauteile und ist daher auch hervorragend für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. den erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeicher geeignet.The shape of the high-pressure fuel accumulator by pouring offers due to the extensive design freedom of this process to a particularly high degree the possibility, To realize construction ideas. In doing so, those that occur during operation Stresses are taken as a basis. Among other things, those in the high-pressure fuel reservoir according to the invention contained chamfered Expansion into the high-pressure fuel accumulator during manufacture to get integrated. A preferred cast material from which the high-pressure fuel reservoir is made is cast is a cast steel. Cast steel has a wide Scope for highly stressed components and is therefore also excellent for the method according to the invention or the high-pressure fuel reservoir according to the invention suitable.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Gusswerkstoff ein Gusseisen. Dies ist ein sehr kostengünstiger Konstruktionswerkstoff. Dabei wird ein Gusseisen zur Herstellung von Kraftstoffhochdruckspeichern verwendet, das eine ausreichende Festigkeit aufweist, bevorzugt Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG), besonders bevorzugt GGG 80. Der Zahlenwert 80 bezieht sich auf die Zugfestigkeit des Gusseisens.In a further preferred embodiment In the present invention, the cast material is a cast iron. This is a very inexpensive construction material. A cast iron is used to manufacture high-pressure fuel tanks used, which has sufficient strength, preferred Spheroidal graphite cast iron (GGG), particularly preferred GGG 80. The Numerical value 80 refers to the tensile strength of the cast iron.
Zeichnungdrawing
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Ausführungsvariantenvariants
Der im Querschnitt dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher
umfasst einen Grundkörper
Die Anschlussbohrung
Im Detail Y ist die fasenförmige Aufweitung
In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die fasenförmige Aufweitung
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die fasenförmige Aufweitung
Der Winkel α der fasenförmigen Aufweitung
- 11
- Grundkörperbody
- 22
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 33
- Anschlussstutzenspigot
- 44
- Anschlussbohrung/HohlraumConnection bore / cavity
- 55
- Innenrauminner space
- 66
- fasenförmige Aufweitungbevel-like expansion
- 77
- Übergang der fasenförmigen Aufweitung zur Anschlussbohrungcrossing the bevel Widening to the connection hole
- 88th
- Übergang der fasenförmigen Aufweitung zum Innenraumcrossing the bevel Expansion to the interior
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