EP1117925B1 - Kraftstoffhochdruckspeicher - Google Patents

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EP1117925B1
EP1117925B1 EP00962180A EP00962180A EP1117925B1 EP 1117925 B1 EP1117925 B1 EP 1117925B1 EP 00962180 A EP00962180 A EP 00962180A EP 00962180 A EP00962180 A EP 00962180A EP 1117925 B1 EP1117925 B1 EP 1117925B1
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EP
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pressure fuel
high pressure
fuel accumulator
intermediate element
fuel
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EP00962180A
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Kurt Frank
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel storage for a Common rail fuel injection system of an internal combustion engine, with several fittings for fuel lines.
  • a high-pressure pump delivers possibly with the aid of a prefeed pump, the Fuel to be injected from a tank in the central High-pressure fuel storage, referred to as common rail becomes.
  • the Fuel to be injected from a tank in the central High-pressure fuel storage referred to as common rail becomes.
  • the injectors are dependent on the Operating parameters of the internal combustion engine individually from the Engine electronics controlled to fuel in the combustion chamber of the Inject internal combustion engine.
  • a conventional high pressure fuel storage is e.g. in the DE 196 06 946 A1.
  • the known High-pressure fuel storage consists of an elongated, tubular body with several
  • the object of the invention is a high-pressure fuel storage the type described above in such a way that the ends the fuel lines in the fittings sufficient are mobile. Despite the sufficient mobility, the Tightness at the connection points even at high pressures to be guaranteed.
  • the inventive High-pressure fuel storage simple and inexpensive be produced.
  • the task is in a high-pressure fuel storage for a Common rail fuel injection system of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1 by the characterizing Characteristics of claim 1 solved.
  • the mobility of the Fuel lines in the connector significantly improved. Due to the better mobility can production and assembly-related tolerances are compensated. It also leads the elasticity of the intermediate piece to the fact that the contact pressure due to seating at the contact surfaces between High-pressure fuel storage and intermediate piece on the one hand and Intermediate piece and high-pressure fuel line, on the other hand, only in reduced to a very small extent. Because of that from the Bracing the fuel line resulting radial forces of the retaining nut or the intermediate piece is recorded is a lateral expansion of the high-pressure fuel line or the Intermediate piece prevents, so that the contact force on the at the assembly set by tightening the retaining nut value remains.
  • a particular embodiment of the invention is characterized characterized in that the intermediate piece substantially the shape a hollow cylinder having two conical faces, with complementary end faces on the fuel line and interact with the high-pressure fuel storage.
  • the conical faces By the conical faces, a good sealing effect is achieved when the complementary end faces are braced against each other.
  • Another particular embodiment of the invention is characterized characterized in that at the connecting piece an external thread is provided, with the internal thread of a Retaining nut so cooperates with the fuel line its free end against the intermediate piece, and the intermediate piece is clamped against the high-pressure fuel storage.
  • Another particular embodiment of the invention is characterized characterized in that the to the high-pressure fuel storage turned and facing away from the high-pressure fuel storage Rejuvenate the end of the intermediate piece, and that on the retaining nut formed a radial support surface for the fuel line is. Due to the symmetrical shape of the intermediate piece is simplifies its installation, because the fitter does not pay attention must, how around the intermediate piece in the connection piece is used.
  • the intermediate piece has an asymmetrical shape, it could be at the end facing the fuel line through the complementary end face of the fuel line expanded become. Such expansion is thereby prevented that the intermediate piece at least with a part of his outer circumferential surface on the inner peripheral surface of Supported connection piece.
  • Another particular embodiment of the invention is characterized in that the connecting pieces to the High-pressure fuel storage are welded.
  • FIG. 1 In the accompanying figure is a section of a Fuel high pressure accumulator according to the invention in Longitudinal section shown.
  • the illustrated High-pressure fuel tank is made of a tubular Basic body 1 with an elongated, circular cylindrical interior 6 is formed.
  • the interior 6 of the tubular body 1 is above a Cross connection 7, a connector 2 and a High-pressure fuel line 10 with a (not shown) injector of an internal combustion engine in Connection:
  • connection point On the tubular base body. 1 a connection point is provided for each injector. About that There are also other connection points for the Fuel supply, pressure sensors, etc. on the tubular Basic body 1 is provided.
  • the connector 2 has the shape of a stepped Circular cylinder with two sections, the have different diameters. At the section with the smaller diameter is the external thread educated. The end face of the section with the larger diameter is using a welded joint 3 fixedly connected to the tubular body 1.
  • the intermediate piece 9 has the Form of a hollow cylinder and is using a Retaining nut 11 between the fuel line 10 and the clamped tubular body 1. For this purpose works the internal thread of the retaining nut 11 with the external thread of the connector 2 together. In the assembled state the fuel line 10 extends through a circular recess 18, the center in the retaining nut 11th is provided.
  • connection piece 2 the intermediate piece 9, the Fuel line 10 and the retaining nut 11 is around rotationally symmetrical parts.
  • Left and right of the Rotation axis 19 are two different Embodiments of the invention shown.
  • the tapered Intermediate piece 9 When on the left side of the axis of rotation 19 illustrated embodiment, the tapered Intermediate piece 9 at its from the tubular body 1 facing away from the end 12.
  • the tapered end 12 of the Intermediate piece 9 acts with a complementary sealing cone 13 on the fuel line 10 together.
  • a support surface 14 formed on a collar 17th is present at the end of the fuel line 10th is trained.
  • a annular clamping surface 15 is formed on the front side of the retaining nut 11 .
  • the Clamping surface 15 is the on the fuel line 10th trained sealing cone 13 against the tapered end-12 of the intermediate piece 9 pressed.
  • a dash 16 is indicated that the Fuel line 10 in the assembled state by one Angle of about 10 ° can be deflected.
  • the embodiment shown is that of the tubular Base 1 opposite end 22 of the intermediate piece. 9 funnel-shaped. At the funnel-shaped end 22 of the intermediate piece 9 is a complementary Sealing cone 23 in plant, at the end of the fuel line 10 is formed. To a widening of the intermediate piece. 9 to avoid in this area is at the connector 2 a support surface 24 provided on the outer periphery of the intermediate piece 9 is present.
  • the bracing of the intermediate piece 9 between the Fuel line 10 and the tubular body 1 is achieved by a clamping surface 25, which at the Retaining nut 11 is formed.
  • a dash 26 is indicated that also in this embodiment a sufficient deflection of the fuel line 10 in built-in state is possible.
  • the mobility of the fuel line 10 is determined by the small distance between the sealing cone 13, 23 at the end of Fuel line 10 and the clamping surface 15, 25th guaranteed.
  • the size of the recess 18 must be adequately sized.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Anschlussstücken für Kraftstoffleitungen.
In Common-Rail-Einspritzsystemen fördert eine Hochddruckpumpe, eventuell unter Zuhilfenahme einer Vorförderpumpe, den einzuspritzenden Kraftstoff aus einem Tank in den zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher, der als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Rail führen Kraftstoffleitungen zu den einzelnen Injektoren, die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die Injektoren werden in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einzeln von der Motorelektronik angesteuert, um Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen. Durch den Kraftstoffhochdruckspeicher sind die Druckerzeugung und die Einspritzung voneinander entkoppelt.
Ein herkömmlicher Kraftstoffhochdruckspeicher ist z.B. in der DE 196 06 946 A1 beschrieben. Der bekannte Kraftstoffhochdruckspeicher besteht aus einem langgestreckten, rohrförmigen Körper mit mehreren
Anschlüssen zur Versorgung der Injektoren. Die Enden der Kraftstoffleitungen sind in den Anschlussstücken des Kraftstoffhochdruckspeichers nur eingeschränkt beweglich. Damit bei der Montage des Kraftstoffhochdruckspeichers an der Brennkraftmaschine eine ausreichende Beweglichkeit der Kraftstoffleitungen in den Anschlussstücken des Kraftstoffhochdruckspeichers gewährleistet werden kann, sind zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher und den Kraftstoffleitungen Zwischenstücke vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffhochdruckspeicher der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Enden der Kraftstoffleitungen in den Anschlussstücken ausreichend beweglich sind. Trotz der ausreichenden Beweglichkeit soll die Dichtigkeit an den Anschlussstellen auch bei hohen Drücken gewährleistet sein. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das Zwischenstück wird die Beweglichkeit der Kraftstoffleitungen in dem Anschlussstück erheblich verbessert. Durch die bessere Beweglichkeit können fertigungs- und montagebedingte Toleranzen ausgeglichen werden. Außerdem führt die Elastizität des Zwischenstücks dazu, dass die Anpresskraft sich aufgrund von Setzvorgängen an den Kontaktflächen zwischen Kraftstoffhochdruckspeicher und Zwischenstück einerseits sowie Zwischenstück und Kraftstoffhochdruckleitung andererseits nur in sehr geringem Umfang verringert. Dadurch, dass die aus dem Verspannen der Kraftstoffleitung resultierenden Radialkräfte von der Haltemutter oder dem Zwischenstück aufgenommen werden, wird ein seitliches Aufweiten der Kraftstoffhochdruckleitung bzw. des Zwischenstück verhindert, so dass die Anpresskraft auf dem bei der Montage durch Anziehen der Haltemutter eingestellten Wert verbleibt.
Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit zwei konischen Stirnflächen aufweist, die mit komplementären Stirnflächen an der Kraftstoffleitung und dem Kraftstoffhochdruckspeicher zusammenwirken. Durch die konischen Stirnflächen wird eine gute Dichtwirkung erzielt, wenn die komplementären Stirnflächen gegeneinander verspannt werden.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstück ein Außengewinde vorgesehen ist, das mit dem Innengewinde einer Haltemutter so zusammenwirkt, dass die Kraftstoffleitung mit ihrem freien Ende gegen das Zwischenstück, und das Zwischenstück gegen den Kraftstoffhochdruckspeicher verspannt wird. Durch die Haltemutter wird eine schnelle Montage der Kraftstoffleitungen an dem Kraftstoffhochdruckspeicher ermöglicht.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher gewandte und das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher abgewandte Ende des Zwischenstücks verjüngen, und dass an der Haltemutter eine radiale Abstützfläche für die Kraftstoffleitung ausgebildet ist. Durch die symmetrische Gestalt des Zwischenstücks wird dessen Montage vereinfacht, weil der Monteur nicht darauf achten muss, wie herum das Zwischenstück in das Anschlussstück eingesetzt wird.
Wenn das Zwischenstück eine asymmetrische Gestalt aufweist, könnte es an der zu der Kraftstoffleitung gewandten Stirnfläche durch die komplementäre Stirnfläche der Kraftstoffleitung aufgeweitet werden. Eine solche Aufweitung wird dadurch verhindert, dass sich das Zwischenstück zumindest mit einem Teil seiner äußeren Mantelfläche an der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks abstützt.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke an den Kraftstoffhochdruckspeicher angeschweißt sind. Diese Ausführungsart liefert den Vorteil, dass die Abdichtung zur Umgebung direkt an dem Kraftstoffhochdruckspeicher erfolgt. Die Schnittstelle zwischen dem Anschlussstück.und dem Kraftstoffhochdruckspeicher muss nicht hochdruckdicht ausgelegt werden. Dadurch werden Kosten bei der Herstellung eingespart.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der beiliegenden Figur ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers im Längsschnitt dargestellt. Der dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher wird von einem rohrförmigen Grundkörper 1 mit einem langgestreckten, kreiszylinderförmigen Innenraum 6 gebildet. Der Innenraum 6 des rohrförmigen Grundkörpers 1 steht über eine Querverbindung 7, ein Anschlussstück 2 und eine Kraftstoffhochdruckleitung 10 mit einem (nicht dargestellten) Injektor einer Brennkraftmaschine in Verbindung:
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der dargestellten Figur nur eine Anschlussstelle dargestellt. Selbstverständlich ist an dem rohrförmigen Grundkörper 1 für jeden Injektor eine Anschlussstelle vorgesehen. Darüber hinaus sind noch weitere Anschlussstellen für die Kraftstoffzufuhr, Drucksensoren usw. an dem rohrförmigen Grundkörper 1 vorgesehen.
Das Anschlussstück 2 hat die Form eines gestuften Kreishohlzylinders mit zwei Abschnitten, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. An dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist das Außengewinde ausgebildet. Die Stirnfläche des Abschnitts mit dem größeren Durchmesser ist mit Hilfe einer Schweißverbindung 3 fest mit dem rohrförmigen Grundkörper 1 verbunden.
Innerhalb des Anschlussstücks 2 ist an dem rohrförmigen Grundkörper 1 konzentrisch eine Erhöhung 4 in Form einer runden Scheibe ausgebildet. Im Zentrum der Erhöhung 4 befindet sich eine trichterförmige Öffnung 5, die in die Querverbindung 7 mündet.
An der trichterförmigen Öffnung 5 des rohrförmigen Grundkörpers 1 liegt ein sich verjüngendes Ende 8 eines Zwischenstücks 9 druckdicht an. Das Zwischenstück 9 hat die Form eines Hohlzylinders und wird mit Hilfe einer Haltemutter 11 zwischen der Kraftstoffleitung 10 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 verspannt. Zu diesem Zweck wirkt das Innengewinde der Haltemutter 11 mit dem Außengewinde des Anschlussstücks 2 zusammen. Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich die Kraftstoffleitung 10 durch eine kreisrunde Aussparung 18, die mittig in der Haltemutter 11 vorgesehen ist.
Bei dem Anschlussstück 2, dem Zwischenstück 9, der Kraftstoffleitung 10 und der Haltemutter 11 handelt es sich um rotationssymmetrische Teile. Links und rechts der Rotationsachse 19 sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Bei der auf der linken Seite der Rotationsachse 19 dargestellten Ausführungsform verjüngt sich das Zwischenstück 9 an seinem von dem rohrförmigen Grundkörper 1 abgewandten Ende 12. Das sich verjüngende Ende 12 des Zwischenstücks 9 wirkt mit einem komplementären Dichtkonus 13 an der Kraftstoffleitung 10 zusammen. Um ein Aufweiten des an dem Zwischenstück anliegenden Endes der Kraftstoffleitung 10 zu verhindern, ist an der Haltemutter 11 eine Abstützfläche 14 ausgebildet, die an einem Bund 17 anliegt, der an dem Ende der Kraftstoffleitung 10 ausgebildet ist.
Außerdem ist an der Stirnseite der Haltemutter 11 eine kreisringförmige Spannfläche 15 ausgebildet. Über die Spannfläche 15 wird der an der Kraftstoffleitung 10 ausgebildete Dichtkonus 13 gegen das sich verjüngende Ende-12 des Zwischenstücks 9 gedrückt. Darüberhinaus wird das sich verjüngende Ende 8 des Zwischenstücks 9 in die trichterförmige Öffnung 5 des rohrförmigen Grundkörpers 1 gedrückt. Durch einen Strich 16 ist angedeutet, dass die Kraftstoffleitung 10 im zusammengebauten Zustand um einen Winkel von etwa 10° ausgelenkt werden kann.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass das Innere der Kraftstoffleitung 10 über das Zwischenstück 9 mit dem Innenraum 6 des rohrförmigen Grundkörpers 1 hochdruckdicht verbunden ist, ohne dass die Verbindung zwischen dem Anschlussstück 2 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 hochdruckdicht ausgelegt werden muss. Dennoch ist im eingebauten Zustand eine ausreichende Beweglichkeit der Kraftstoffleitung 10 gegeben, wie durch den Strich 16 angedeutet ist.
Bei der auf der rechten Seite der Rotationsachse 19 dargestellten Ausführungsform ist das von dem rohrförmigen Grundkörper 1 abgewandte Ende 22 des Zwischenstücks 9 trichterförmig ausgebildet. An dem trichterförmigen Ende 22 des Zwischenstücks 9 befindet sich ein komplementärer Dichtkonus 23 in Anlage, der am Ende der Kraftstoffleitung 10 ausgebildet ist. Um eine Aufweitung des Zwischenstücks 9 in diesem Bereich zu vermeiden, ist an dem Anschlussstück 2 eine Abstützfläche 24 vorgesehen, die an dem äußeren Umfang des Zwischenstücks 9 anliegt.
Das Verspannen des Zwischenstücks 9 zwischen der Kraftstoffleitung 10 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 wird durch eine Spannfläche 25 erreicht, die an der Haltemutter 11 ausgebildet ist. Durch einen Strich 26 ist angedeutet, dass auch bei dieser Ausführungsform eine ausreichende Auslenkung der Kraftstoffleitung 10 im eingebauten Zustand möglich ist.
Die Beweglichkeit der Kraftstoffleitung 10 wird durch den geringen Abstand zwischen dem Dichtkonus 13, 23 am Ende der Kraftstoffleitung 10 und der Spannfläche 15, 25 gewährleistet. Außerdem muss die Größe der Aussparung 18 ausreichend bemessen sein.

Claims (5)

  1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Anschlussstücken (2) für Kraftstoffleitungen (10), wobei in den Anschlussstücken (2) zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) und den Kraftstoffleitungen (10) jeweils ein Zwischenstück (9) angeordnet ist, wobei das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) abgewandte Ende (12) des Zwischenstücks (9) verjüngt (12) oder trichterförmig (22) ausgebildet ist, und mit einer Haltemutter (11) zum Anpressen einer Kraftstoffleitung (10) gegen das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) abgewandte Ende (12) des Zwischenstücks (9), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kraftstoffleitung (10) im Bereich des sich verjüngenden Teils des Zwischenstücks (9) direkt und in radialer Richtung an einer Abstützfläche (14) der Haltemutter (11) abstützt oder dass sich das Zwischenstück (9) im Bereich des trichterförmigen Endes (22) direkt und in radialer Richtung an einer Abstützfläche (24) des Anschlussstutzens (9) abstützt.
  2. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (9) im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit zwei konischen Stirnflächen (8; 12, 22) aufweist, die mit komplementären Stirnflächen (5; 13, 22) an dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) und der zugehörigen Kraftstoffleitung (10) zusammenwirken.
  3. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstück (2) ein Außengewinde vorgesehen ist, das mit dem Innengewinde der Haltemutter (11) so zusammenwirkt, dass die Kraftstoffleitung (10) mit ihrem freien Ende gegen das Zwischenstück (9), und das Zwischenstück (9) gegen den Kraftstoffhochdruckspeicher (1) verspannt wird.
  4. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) zugewandte Ende (8) des Zwischenstücks (9) verjüngt.
  5. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke (2) an den Kraftstoffhochdruckspeicher (1) angeschweißt sind.
EP00962180A 1999-08-03 2000-08-01 Kraftstoffhochdruckspeicher Expired - Lifetime EP1117925B1 (de)

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PCT/DE2000/002528 WO2001009506A1 (de) 1999-08-03 2000-08-01 Kraftstoffhochdruckspeicher

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KR (1) KR100727505B1 (de)
AT (1) ATE309463T1 (de)
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