DE19729392C2

DE19729392C2 - Kraftstoffspeicher mit Abdichtung

Info

Publication number: DE19729392C2
Application number: DE1997129392
Authority: DE
Inventors: Wendelin Kluegl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: DE19729392A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffspeicher für eine Ein spritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Ab schlußplatte.

Kraftstoffspeicher werden bei Common-Rail-Einspritzsystemen eingesetzt, um den Kraftstoff auf einem hohen Druck zur Ver fügung zu stellen, der während des Einspritzvorganges annä hernd konstant bleibt. Dabei werden Drücke von bis zu 1600 bar erreicht. Ein Kraftstoffspeicher für eine Einspritzvor richtung einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 44 05 432 C1 bekannt. Dieser be kannte Kraftstoffspeicher ist als Kraftstoffverteilungsrohr ausgebildet, an dessen einem Ende ein Verschlußstück in Form einer Abschlußplatte angebracht ist. Problematisch ist je doch, das Verschlußstück gegenüber dem Verteilungsrohr bei hohen Drücken abzudichten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffspeicher mit Abschlußplatte bereitzustellen, der bei hohen Kraftstoffdrüc ken zuverlässig dicht ist und zudem kostengünstig zu fertigen ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An spruchs 1, gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung beruht darauf, beim Anschluß eines Drucksensors die auf den Drucksensor einwir kende Querschnittsfläche klein auszubilden und mit einer Flachdichtung den Drucksensor gegen das Speichergehäuse abzu dichten. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, den Drucksensor mit einem Zapfen auszubilden, der in eine erste Bohrung ragt, wobei der Zapfen zum Speichergehäuse hin mit einem Dichtring abgedichtet ist.

Ein vorteilhafter Aufbau des Kraftstoffspeichers besteht in einer zylinderförmigen Form, die mit einer Abschlußplatte über Reibschweißung abgedichtet ist. Die Abschlußplatte weist eine Ausbildung mit einem ringförmigen Aufnahmeraum auf, der im Kraftstoffspeicher angeordnet ist. Beim Verschweißen der Abschlußplatte mit dem Kraftstoffspeicher entsteht Schweißma terial, das vom Aufnahmeraum aufgenommen wird. Auf diese Wei se wird verhindert, daß Schweißmaterial in den Kraft stoffspeicher fließt und den Kraftstoffspeicher verunreinigt.

Eine vorteilhafte Ausführung und Verbesserung der Erfindung ist im einzigen Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: einen Kraftstoffspeicher mit einem symmetrisch zur Längsachse angeordneten Drucksensor,

Fig. 2: einen Ausschnitt mit genauer Darstellung der Größen verhältnisse,

Fig. 3: einen Kraftstoffspeicher mit einem radial angeord neten Drucksensor und

Fig. 4: einen Drucksensor mit einem Dichtring als Dichtmit tel.

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17 mit einem Speicher gehäuse 1, das einen Speicherraum 6 aufweist, an den ein Zu lauf 28 und ein Ablauf 29 angeschlossen sind. Der Zulauf 28 ist an einer Hochdruckpumpe und der Ablauf 29 an ein Ein spritzventil angeschlossen. Das Speichergehäuse 1 ist im we sentlichen als Hohlrohr mit einem zylinderförmigen Speicher raum 6 ausgebildet, das an einem Ende von einer Abschlußplat te 5 abgedichtet ist und das an dem zweiten Ende durch einen in das Speichergehäuse 1 eingeschraubten Drucksensor 2 abge dichtet ist. Der Speicherraum 6 geht in Richtung auf den Drucksensor 2 in eine erste Durchgangsbohrung 8 über. Die er ste Durchgangsbohrung 8 ist vorzugsweise zylinderförmig aus gebildet, mittig und in Längsrichtung symmetrisch zum Spei cherraum 6 in das Speichergehäuse 1 eingebracht. Der Durch messer der ersten Durchgangsbohrung 8 ist kleiner als der Durchmesser des Speicherraumes 6. Der Durchmesser der ersten Durchgangsbohrung 8 ist vorzugsweise 2 bis 5 mm.

Die erste Durchgangsbohrung 8 geht in eine zweite Durchgangs bohrung 13 über, die vorzugsweise ebenfalls zylinderförmig ausgebildet ist und symmetrisch zur ersten Durchgangsbohrung 8 in das Speichergehäuse 1 eingebracht ist. Der Durchmesser der zweiten Durchgangsbohrung 13 ist größer als der Durchmes ser der ersten Durchgangsbohrung 8. Die Mittenachsen der er sten und der zweiten Durchgangsbohrung 8, 13 sind auf einer Geraden angeordnet.

Die zweite Durchgangsbohrung 13 geht in eine dritte Durch gangsbohrung 14 über, die bis zu einem offenen Ende des Spei chergehäuses 1 geführt ist. In die dritte Durchgangsbohrung 14 ist über ein Gewinde 18 der Drucksensor 2 eingeschraubt.

Der Durchmesser der dritten Durchgangsbohrung 14 ist größer als der Durchmesser der zweiten Durchgangsbohrung 13. In der zweiten Durchgangsbohrung 13 ist als Dichtmittel eine Flach dichtung in Form einer Scheibendichtung 7 mit einem vorzugs weise mittigen Loch 19 eingebracht. Die Scheibendichtung 7 liegt mit dem Außenrand an der Wandfläche der zweiten Durch gangsbohrung 13 an. Dadurch liegt das Loch 19 vorzugsweise symmetrisch zur Mittenachse der ersten Durchgangsbohrung 8.

Die erste, die zweite und die dritte Durchgangsbohrung 8, 13, 14 stellen eine erste, eine zweite und eine dritte Aus nehmung dar, die auch mit anderen Fertigungsmethoden in das Speichergehäuse 1 eingebracht weren können.

Fig. 2 zeigt eine genaue Darstellung der Geometrien im Ab dichtungsbereich. Die Höhe HD der Scheibendichtung 7 ist grö ßer als die Höhe HB der zweiten Durchgangsbohrung 13. Durch das Einschrauben des Drucksensors 2 in Richtung auf die erste Durchgangsbohrung 8 wird die Scheibendichtung 7 mit einer er sten ringförmigen Auflagefläche 23 gegen eine zweite Auflage fläche 24 des Speichergehäuses 1 gedrückt. Zudem liegt der Drucksensor 2 auf einer dritten ringförmigen Auflagefläche 25 der Scheibendichtung 7 auf. Auf diese Weise ist der Drucksen sor 2 gegen den Speicherraum 6 bis auf die Querschnittsfläche des Loches 19 abgedichtet. Somit wirkt auf den Drucksensor 2 der hohe Kraftstoffdruck, der im Speicherraum 6 herrscht, nur auf der Fläche, die durch das Loch 19 definiert ist.

Vorzugsweise entspricht der Querschnitt des Loches 19 dem Querschnitt der ersten Durchgangsbohrung 8 und das Loch 19 ist symmetrisch zur Durchgangsbohrung 8 angeordnet. Auf diese Weise wird eine besonders effiziente Abdichtung erreicht. Die Scheibendichtung 7 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Weicheisen oder aus einer Kupferlegierung hergestellt.

Das zweite Ende des Kraftstoffspeichers 17 ist durch eine Ab schlußplatte 5 abgedichtet, die über eine Schweißfläche 3 mit dem Speichergehäuse 1 verbunden ist (Fig. 1). Die Abschluß platte 5 weist mittig eine Ausbildung auf, die in den Spei cherraum 6 ragt. Die Ausbildung weist die Form einer ersten Platte 12 und einer zweite Platte 11 auf, die übereinander auf der Abschlußplatte 5 symmetrisch zueinander angeordnet sind. Die zweite Platte 11 ist in ihrem Querschnitt an den Querschnitt des Speicherraums 6 angepaßt und liegt mit einer Umrandungsfläche 26 an der Innenwand des Speichergehäuses 1 an. Die erste Platte 12, die zwischen der zweiten Platte 11 und der Abschlußplatte 5 angeordnet ist, weist einen kleine ren Querschnitt als die zweite Platte 11 auf. Dadurch ist um laufend um die erste Platte 12 ein ringförmiger Aufnahmeraum 4 ausgebildet, in den sich mindestens teilweise Schweißmate rial beim Reibschweißen zwischen der Abschlußplatte 5 und dem Speichergehäuse 1 ablagert. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Schweißmaterial aus dem Schweißbereich in den Spei cherraum 6 gelangt und den Speicherraum verschmutzt. Die Aus bildung verhindert verhindert somit ein Verschmutzen des Speicherraumes 6.

In diesem Ausführungsbeispiel sind der Speicherraum 6, die erste und die zweite Platte 12, 11 zylinderförmig ausgebildet. Die Abschlußplatte 5 ist entsprechend dem Querschnitt des Speichergehäuses 1 ebenfalls zylinderförmig ausgebildet. Der Speicherraum kann jedoch auch andere Formen, insbesondere ovale Formen aufweisen, die eine besonders günstige Druckver teilung ermöglichen.

Fig. 3 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17 im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung, bei dem der Drucksensor 2 radial zur Längsrichtung des Speichervolumens 6 angeordnet ist. Dazu ist das rohrförmige Speichergehäuse 1 tangential an der Au ßenfläche abgeschliffen. Im Abschleifbereich 16 sind die er ste und die zweite Durchgangsbohrung 8, 13 angeordnet. Die dritte Durchgangsbohrung 14 wird durch ein an das Speicherge häuse 1 angeschweißtes Anschlußgewinde 15 gebildet.

Fig. 4 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17, bei dem der Spei cherraum 6 in eine erste Bohrung 20 und daran anschließend in eine zweite Bohrung 21 übergeht, die mittensymmetrisch zuein ander angeordnet sind. Die erste Bohrung 20 weist einen klei neren Querschnitt als der Speicherraum 6 auf. Die zweite Boh rung 21 weist einen größeren Querschnitt als die erste Boh rung 20 auf. In die zweite Bohrung 21 ist ein zweiter Druck sensor 27 eingebracht, der in einen Zapfen 22 übergeht, der in die erste Bohrung 20 ragt. Der Zapfen 22 ist entsprechend der ersten Bohrung 20 zylinderförmig ausgebildet und weist einen Durchmesser auf, der unwesentlich kleiner als der Durchmesser der ersten Bohrung 20 ist.

Anstelle der ersten oder der zweiten Bohrung 20, 21 können auch andere Formen von Ausnehmungen vorgesehen sein, die die Funktion der ersten und der zweiten Bohrung 20, 21 erfüllen.

Der Zapfen 22 weist eine ringförmige Ausnehmung 30 auf, in der ein Stützring 9 eingelegt ist, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser der ersten Bohrung 20 entspricht. An den Stützring 9 schließt sich in Richtung auf den Speicherraum 6 ein Dichtring 10 an, der ebenfalls in der ringförmigen Aus nehmung eingelegt ist und dessen Außendurchmesser dem Durch messer der ersten Bohrung 20 entspricht. Durch den hohen Druck im Speicherraum 6 wird der Dichtring 10 gegen den Stützring 9 gedrückt, der wiederum gegen den Zapfen 22 ge drückt wird. Somit wird der Spalt zwischen dem Zapfen 22 und dem Speichergehäuse 1 durch den Dichtring 9 und den Stützring 10 abgedichtet. Der Stützring 9 ist beispielsweise aus glas faserverstärktem Kunststoff und der Dichtring 10 aus Kunst stoff, insbesondere aus Viton. In einer weiteren Ausführung kann auch nur ein Dichtring 10 zur Abdichtung verwendet wer den. Dazu ist der Dichtring 10 aus einem entsprechend elasti schen und stabilen Material zu fertigen.

Claims

1. Kraftstoffspeicher für eine Einspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Abschlußplatte (5), bei dem

1. die Abschlußplatte (5) auf den Kraftstoffspeicher (17) ge schweißt ist,
2. die Abschlußplatte (5) eine Ausbildung (11, 12) aufweist, die in den Speicherraum (6) des Kraftstoffspeichers (17) ragt,
3. der Speicherraum (6) im Bereich der Abschlußplatte (5) zy linderförmig ausgebildet ist,
4. die Ausbildung (11, 12) im wesentlichen zylinderförmig aus gebildet ist und dem Querschnitt des Speicherraums (6) an gepaßt ist,
5. die Ausbildung mit der Außenkante (11) umlaufend an der Wand des Speicherraums (6) anliegt,
6. die Ausbildung (11, 12) angrenzend an die Abschlußplatte (5) einen ringförmig umlaufenden Aufnahmeraum (4) aufweist, der in radialer Richtung umlaufend zum Speichergehäuse (1) hin offen ist.

2. Kraftstoffspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß im Aufnahmeraum (4) mindestens teilweise Schweiß material angeordnet ist.