EP1549846A1 - Fuel distributor - Google Patents

Fuel distributor

Info

Publication number
EP1549846A1
EP1549846A1 EP03769183A EP03769183A EP1549846A1 EP 1549846 A1 EP1549846 A1 EP 1549846A1 EP 03769183 A EP03769183 A EP 03769183A EP 03769183 A EP03769183 A EP 03769183A EP 1549846 A1 EP1549846 A1 EP 1549846A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel distributor
fuel
pressure accumulator
distributor
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03769183A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard Arnold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1549846A1 publication Critical patent/EP1549846A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a fuel distributor according to the preamble of claim 1.
  • Fuel distributors are often used in the fuel supply system of internal combustion engines. Such a fuel supply system is also referred to as a common rail system. In such a system, the fuel is pumped from the high-pressure fuel pump via a high-pressure line to the pressure accumulator of the fuel rail. Individual pressure lines lead from the pressure accumulator to the injection nozzles. The pressure lines are connected to connection nipples connected to the fuel rail.
  • a fuel distributor is known from EP 0 866 221 AI, which essentially consists of a drawn or rolled tube.
  • the cylindrical interior of the tube serves as a pressure accumulator.
  • the front open ends of the tube are each closed with a closure element.
  • Radially arranged connection nipples are welded or soldered to the circumference of the fuel distributor.
  • radial insertion holes are drilled in the fuel rail, into which the connection nipples are inserted before welding or soldering.
  • a fuel distributor is known, in which the fuel distributor is formed as a tubular body by forging, also with forged molded, radially arranged connection nipples. Bores are made in the connection nipples which open radially into the pressure accumulator and which connect the pressure accumulator to the high pressure lines leading to the injection nozzle.
  • the pressure accumulator is usually manufactured by drilling or turning.
  • the open end face of the fuel distributor is either closed with a closure element or, as in DE 295 21 402 U1, it is designed as an axial connecting piece.
  • DE 39 32 672 proposes, in order to produce a fuel distributor more economically, to manufacture the blank of the fuel distributor with an axial fuel passage that is open on both sides by injection molding.
  • a disadvantage of the known fuel distributors is that they have a relatively high weight, since the wall thickness of the fuel distributor is generally not adapted to the actual stresses, but rather has a constant thickness.
  • the invention is therefore based on the object of providing a fuel distributor which is simple and inexpensive to produce.
  • the invention is characterized in that the pressure accumulator (3) has a closed end region (7) which, like the fuel distributor, is produced by primary molding, in particular by casting. Casting offers essentials
  • the fuel distributor is produced directly from the molten material without the otherwise necessary reshaping such as, for example, the production of the cavities by turning or drilling out. This results in favorable material and energy balances.
  • the casting offers the greatest possible design options with regard to the structural design, as a result of which the fuel distributor can be designed in a particularly needs-based manner.
  • the rounding of the edges at the transition from the radial bores to the pressure accumulator can already be taken into account when producing the cast model, so that subsequent, time-consuming and costly rounding of the edges on the cast fuel distributor can be omitted.
  • the material thickness can already be reduced accordingly in the design of the model. This allows the weight of the fuel rail to be optimized.
  • the pressure accumulator can advantageously be produced without an opening at the front. This eliminates the otherwise necessary locking elements, which leads to a much more compact design and a further reduction in weight. In addition, the elimination of the closure elements significantly reduces the assembly effort.
  • the casting thus represents a particularly inexpensive way to manufacture fuel prices there.
  • connection nipples are an integral part of the fuel distributor. This results in a particularly advantageous voltage curve within the fuel distributor and the additional steps required for fastening the connecting nipples to the fuel distributor are eliminated.
  • FIG. 1 shows a cast fuel distributor in a sectional view
  • FIG. 2a shows the end region of the cast fuel distributor according to FIG. 1 and FIG. 2b shows the end region of a forged fuel distributor in a sectional view,
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the cast fuel distributor in the form of a ball distributor in a sectional view and
  • Figure 4 shows a ball distributor already known from the prior art in a sectional view.
  • FIG. 1 shows a cast fuel distributor 1 with integrated connection nipples 2.
  • the entire fuel distributor 1 is cast in one piece.
  • the cast model was designed in such a way that the areas subject to high stress at the transition from the pressure accumulator 3 to the transverse bores 4 on the cast fuel distributor 1 have a rounded edge 5.
  • the use of a lost model creates a fuel distributor 1 with a pressure accumulator 3, which is closed on its end faces 7.
  • additional closing elements as is usually necessary in the forged or welded fuel distributor, can be dispensed with. This results in a very compact design.
  • FIG. 2 shows a comparison of the end region of a cast fuel distributor 1 '(FIG. 2a) and that of a forged fuel distributor 1' '(FIG. 2b).
  • the closed end face 7 ' which is made possible by the use of a lost model during casting, results in a significantly more compact design of the fuel distributor compared to the forged fuel distributor 1' 'with an open end face 7' '.
  • the reduction in the overall length is illustrated by the length x in FIG. 2a / 2b. Due to the closed end face 7 ', an additional closing element can be dispensed with.
  • the closure element 8 consists of a sealing ball 9 and an associated threaded plug 10. By tightening the threaded plug 10, the sealing ball 9 is pressed into the sealing seat 11 of the fuel distributor 1 ′′.
  • the sealing ball 9 has a greater hardness than the sealing seat 11, as a result of which it deforms and ensures a tight fit.
  • the otherwise necessary work steps which are necessary for receiving the locking element, such as the provision of a sealing seat 11 for the sealing ball 9 and the cutting of a thread 12 for the threaded plug 10, can be dispensed with.
  • the assembly effort for a fuel distributor with a closed end face 7 ' is significantly reduced compared to a fuel distributor with an open end face 7' ', which additionally reduces the manufacturing costs.
  • An investment casting process is particularly suitable as the casting process.
  • This process uses lost shapes, lost models, and one-piece shapes.
  • the models are usually injection molded in single or multiple tools. These consist of aluminum, steel or soft metal for which an original model is required. Preformed water-soluble or ceramic cores may be required for certain undercut contours.
  • a multi-part mold is removed from the master model, in which the cast model is produced from special waxes or the like, thermoplastics or their mixtures by injection molding.
  • several of these casting models are then put together using a separately manufactured casting system to form so-called casting trees or grapes. These grapes are then given viscous ceramic coatings that harden through chemical reaction.
  • the grapes are then placed in watering boxes and coated with molding material. After the model has melted out or been removed, the resulting one-piece molds are fired. Subsequently, the mold, which is still hot from firing, is poured so that even narrow cross-sections and fine contours can be cast.
  • model In addition to manufacturing the model by injection molding, other manufacturing processes are also conceivable.
  • layer manufacturing is particularly advantageous. Rapid prototyping, such as stereolithography or LOM (laminated object manufacture). With these methods, three-dimensional models are produced from three-dimensional virtual data.
  • the production of the cast fuel distributors is not limited to the investment casting process, rather all other casting processes with a lost model are also suitable for this purpose.
  • All open or vacuum-melted steels and alloys made of iron, aluminum, nickel, cobalt, titanium, copper, magnesium or zirconium are suitable as casting materials.
  • the fuel distributor 1 "" again consists of a single component with integral connecting nipples 2 "X.
  • the critical areas are again at the transition of the pressure accumulator 3 ′′ ′′ to the transverse bores 4 ′′ ′′ rounded 5 ′′ ′′.
  • the fuel distributor "" consists of at least two components. This results in sealing problems on the joining surfaces 13, Partial design of the cast fuel rail i "'(Fig. 3).
  • the weight of the cast fuel rail i''' (Fig. 1) can be significantly reduced in contrast to the conventional ball distributor Manufacture of the pressure accumulator by casting much easier than the subsequent manufacture of a spherical pressure accumulator in the conventional ball distributor.

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Abstract

A fuel distributor (1) comprising a pressure accumulator (3) for receiving statically compressed pressurized fuel is provided with at least one transversal bore (4) leading into the pressure accumulator (3) and is produced by deformation, especially casting.

Description

Beschreibungdescription
KraftstoffVerteilerFuel distributor
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffverteiler nach dem 0- berbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel distributor according to the preamble of claim 1.
Kraftstoffverteiler werden häufig im Kraftstoffversorgungssystem von Brennkraftmaschinen verwendet. Ein derartiges Kraftstoffversorgungssystem wird auch als Common-Rail-System bezeichnet. Bei einem solchen System wird der Kraftstoff von der Kraftstoffhochdruckpumpe über eine Hochdruckleitung zum Druckspeicher des Kraftstoffverteilers (Rail) gepumpt. Vom Druckspeicher führen einzelne Druckleitungen zu den Ein- spritzdüsen. Die Druckleitungen sind an mit dem Kraftstoff- verteiler verbundenen Anschlussnippeln angeschlossen.Fuel distributors are often used in the fuel supply system of internal combustion engines. Such a fuel supply system is also referred to as a common rail system. In such a system, the fuel is pumped from the high-pressure fuel pump via a high-pressure line to the pressure accumulator of the fuel rail. Individual pressure lines lead from the pressure accumulator to the injection nozzles. The pressure lines are connected to connection nipples connected to the fuel rail.
Aus der EP 0 866 221 AI ist ein Kraftstoffverteiler bekannt, der im wesentlichen aus einem gezogenen oder gewalzten Rohr besteht. Der zylindrische Innenraum des Rohres dient als Druckspeicher. Die stirnseitigen offenen Enden des Rohres sind jeweils mit einem Verschlusselement verschlossen. Am Umfang des Kraftstoffverteilers sind radial angeordnete Anschlussnippel angeschweißt oder gelötet. Zur Aufnahme der An- schlussnippel werden radiale Einsteckbohrungen im Kraftstoff- verteiler eingebracht, in die die Anschlussnippel vor dem Verschweißen oder Löten eingesetzt werden.A fuel distributor is known from EP 0 866 221 AI, which essentially consists of a drawn or rolled tube. The cylindrical interior of the tube serves as a pressure accumulator. The front open ends of the tube are each closed with a closure element. Radially arranged connection nipples are welded or soldered to the circumference of the fuel distributor. To accommodate the connection nipples, radial insertion holes are drilled in the fuel rail, into which the connection nipples are inserted before welding or soldering.
Aus der DE 295 21 402 Ul ist ein Kraftstoffverteiler bekannt, bei dem der KraftstoffVerteiler als rohrartiger Körper durch schmieden geformt ist, mit ebenfalls durch schmieden angeformten, radial angeordneten, Anschlussnippeln. In die Anschlussnippel sind Bohrungen eingebracht die radial in den Druckspeicher münden und die den Druckspeicher mit den Hoch- druckleitungen, welche zu den Einspritzdüse führen, verbindet. Bei derartigen geschmiedeten Kraftstoffverteiler wird der Druckspeicher in der Regel durch Aufbohren oder Drehen hergestellt. Die offene Stirnseite des Kraftstoffverteilers wird entweder mit einem Verschlusselement verschlossen oder sie ist wie in der DE 295 21 402 Ul als axialer Anschlussstutzen ausgebildet.From DE 295 21 402 U1 a fuel distributor is known, in which the fuel distributor is formed as a tubular body by forging, also with forged molded, radially arranged connection nipples. Bores are made in the connection nipples which open radially into the pressure accumulator and which connect the pressure accumulator to the high pressure lines leading to the injection nozzle. In such forged fuel distributors, the pressure accumulator is usually manufactured by drilling or turning. The open end face of the fuel distributor is either closed with a closure element or, as in DE 295 21 402 U1, it is designed as an axial connecting piece.
Beide Ausführungsarten des Kraftstoffverteilers, sowohl mit geschweißtem als auch mit geschmiedetem Anschlussnippel, ha- ben den Nachteil, dass im Übergangsbereich zwischen demBoth types of fuel distributor, both with welded and forged connection nipples, have the disadvantage that in the transition area between the
Druckspeicher und den Radialbohrungen hohe Spannungen auftreten. In der Regel werden deshalb die Kanten im Übergangsbereich in einem zusätzlichen Arbeitsschritt abgerundet um somit einen günstigeren Spannungsverlauf zu gewährleisten. Die Herstellung solcher Kraftstoffverteiler ist allerdings aufwendig und teuer.Pressure accumulator and the radial bores high voltages occur. As a rule, the edges in the transition area are therefore rounded off in an additional step in order to ensure a more favorable stress curve. However, the production of such fuel distributors is complex and expensive.
Die DE 39 32 672 schlägt zur kostengünstigeren Herstellung eines KraftstoffVerteilers vor, den Rohling des Kraftstoff- Verteilers, mit einem axialen, beidseitig offenen, Kraftstoffdurchgang, durch Spritzgießen herzustellen.DE 39 32 672 proposes, in order to produce a fuel distributor more economically, to manufacture the blank of the fuel distributor with an axial fuel passage that is open on both sides by injection molding.
Ein Nachteil der bekannten Kraftstoffverteiler liegt darin, dass sie ein relativ hohes Gewicht aufweisen, da die Wand- stärke der KraftstoffVerteilers in der Regel nicht an die tatsächlichen Beanspruchungen angepasst ist sondern eine konstante Dicke aufweist. Die Verschlusselemente sowie die zusätzliche Verteilerlänge, die zur Aufnahme des Verschlusselements notwendig ist, erhöhen das Systemgewicht zusätzlich.A disadvantage of the known fuel distributors is that they have a relatively high weight, since the wall thickness of the fuel distributor is generally not adapted to the actual stresses, but rather has a constant thickness. The locking elements as well as the additional distributor length, which is necessary to accommodate the locking element, increase the system weight.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffverteiler zu schaffen, der einfach und kostengünstig herzustellen ist.The invention is therefore based on the object of providing a fuel distributor which is simple and inexpensive to produce.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckspeicher (3) einen geschlossenen Endbereich (7) aufweist, welcher, wie der Kraftstoffverteiler durch Urformen, insbesonde- re Gießen, hergestellt ist. Das Gießen bietet wesentlicheThis object is achieved by the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims. The invention is characterized in that the pressure accumulator (3) has a closed end region (7) which, like the fuel distributor, is produced by primary molding, in particular by casting. Casting offers essentials
Vorteile gegenüber den bisher verwendeten Herstellungsverfahren.Advantages over the previously used manufacturing processes.
Die Herstellung des Kraftstoffverteiler erfolgt unmittelbar aus dem schmelzflüssigen Werkstoff ohne die sonst notwendigen Umformungen wie Beispielsweise das Herstellen der Hohlräume durch ausdrehen oder ausbohren. Hierdurch ergeben sich günstige Material- und Energiebilanzen. Darüber hinaus bietet das Gießen hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung die größt- mögliche Gestaltungsmöglichkeit, hierdurch kann der Kraftstoffverteiler besonders bedarfsgerecht ausgebildet werden. Die Verrundungen der Kanten am Übergang von den Radialbohrungen zum Druckspeicher können bereits beim Herstellen des Gussmodels berücksichtigt werden, so dass ein nachträgliches, zeit- und kostenintensives, Verrunden der Kanten am gegossenen Kraftstoffverteiler entfallen kann. An weniger belasteten Stellen kann die Materialstärke bereits bei der konstruktiven Gestaltung des Modells entsprechend verringert werden. Hierdurch kann das Gewicht des Kraftstoffverteilers optimiert werden. Und durch die Verwendung eines verlorenen Modells kann der Druckspeicher in vorteilhafter Weise ohne eine stirnseitige Öffnung hergestellt werden. Hierdurch entfallen die sonst notwendigen Verschlusselemente was zu einer wesentlich kompakteren Bauform und zu einer weiteren Gewichtsredu- zierung führt. Zudem verringert sich durch den Wegfall der Verschlusselemente der Montageaufwand erheblich.The fuel distributor is produced directly from the molten material without the otherwise necessary reshaping such as, for example, the production of the cavities by turning or drilling out. This results in favorable material and energy balances. In addition, the casting offers the greatest possible design options with regard to the structural design, as a result of which the fuel distributor can be designed in a particularly needs-based manner. The rounding of the edges at the transition from the radial bores to the pressure accumulator can already be taken into account when producing the cast model, so that subsequent, time-consuming and costly rounding of the edges on the cast fuel distributor can be omitted. In less stressed areas, the material thickness can already be reduced accordingly in the design of the model. This allows the weight of the fuel rail to be optimized. And by using a lost model, the pressure accumulator can advantageously be produced without an opening at the front. This eliminates the otherwise necessary locking elements, which leads to a much more compact design and a further reduction in weight. In addition, the elimination of the closure elements significantly reduces the assembly effort.
Durch die hohe Oberflächenqualität und die sehr geringen Toleranzen, die sich mit den heutigen Gießverfahren erzielen lassen, ist in der Regel eine Nachbearbeitung der Kraftstoff- verteiler nicht notwendig. Das Gießen stellt somit eine be- sonders preisgünstige Möglichkeit zum Herstellen von Kraftstoffverteuern da.Due to the high surface quality and the very low tolerances that can be achieved with today's casting processes, it is generally not necessary to rework the fuel rail. The casting thus represents a particularly inexpensive way to manufacture fuel prices there.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Kraft- Stoffverteilers sind die Anschlussnippel integraler Bestandteil des Kraftstoffverteilers. Hierdurch ergibt sich ein besonderes vorteilhafter Spannungsverlauf innerhalb des Kraftstoffverteilers und die sonst zusätzlich erforderlichen Arbeitsschritte zum Befestigen der Anschlussnippel am Kraft- Stoffverteiler entfallen.In a particularly advantageous embodiment of the fuel distributor, the connection nipples are an integral part of the fuel distributor. This results in a particularly advantageous voltage curve within the fuel distributor and the additional steps required for fastening the connecting nipples to the fuel distributor are eliminated.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings. It shows:
Figur 1 einen gegossenen Kraftstoffverteiler in Schnittdarstellung,FIG. 1 shows a cast fuel distributor in a sectional view,
Figur 2a den Endbereich des gegossenen Kraftstoffverteilers gemäß Figur 1 und Figur 2b den Endbereich eines geschmiedeten Kraftstoffverteilers in Schnittdarstellung, Figur 3 eine weitere Ausführungsform des gegossenen Kraftstoffverteilers in Form eines Kugelverteilers in Schnittdar- stellung und2a shows the end region of the cast fuel distributor according to FIG. 1 and FIG. 2b shows the end region of a forged fuel distributor in a sectional view, FIG. 3 shows a further embodiment of the cast fuel distributor in the form of a ball distributor in a sectional view and
Figur 4 einen bereits aus dem Stand der Technik bekannten Kugelverteiler in Schnittdarstellung.Figure 4 shows a ball distributor already known from the prior art in a sectional view.
Figur 1 zeigt einen gegossenen Kraftstoffverteiler 1 mit integrierten Anschlussnippeln 2. Der gesamte Kraftstoffverteiler 1 ist in einem Stück gegossen. Das Gussmodell wurde derart gestaltet, dass die stark spannungsbelasteten Bereiche am Übergang vom Druckspeicher 3 zu den Querbohrungen 4 am gegossenen Kraftstoffverteiler 1 eine verrundete Kante 5 aufweisen. Um die Druckbeanspruchung des Kraftstoffverteilers 1 zu reduzieren befindet sich auf der den Querbohrungen 4 gegenüberliegenden Seite im Druckspeicher 3 eine kalottenförmige Vertiefungen 6. Durch den Einsatz eines verlorenen Models entsteht ein Kraftstoffverteiler 1 mit einem Druckspeicher 3, der an seinen Stirnseiten 7 geschlossen ist. Hierdurch kann auf das nachträgliche Verschließen des Druckspeichers 3 an den Stirnsei- ten 7 durch zusätzliche Verschlusselemente, wie dies üblicherweise beim geschmiedeten oder geschweißten Kraftstoffverteiler notwendig ist, verzichtet werden. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauform.FIG. 1 shows a cast fuel distributor 1 with integrated connection nipples 2. The entire fuel distributor 1 is cast in one piece. The cast model was designed in such a way that the areas subject to high stress at the transition from the pressure accumulator 3 to the transverse bores 4 on the cast fuel distributor 1 have a rounded edge 5. In order to reduce the pressure load on the fuel distributor 1, there is a dome-shaped depressions 6 in the pressure accumulator 3 on the side opposite the transverse bores 4. The use of a lost model creates a fuel distributor 1 with a pressure accumulator 3, which is closed on its end faces 7. As a result, the subsequent closing of the pressure accumulator 3 on the end faces 7 by additional closing elements, as is usually necessary in the forged or welded fuel distributor, can be dispensed with. This results in a very compact design.
Figur 2 zeigt in einer Gegenüberstellung den Endbereich eines gegossenen Kraftstoffverteilers l'(Fig. 2a) und den eines geschmiedeten Kraftstoffverteilers 1'' (Fig. 2b). Durch die verschlossene Stirnseite 7 ' , die durch den Einsatz eines verlorenen Models beim Gießen ermöglicht wird, ergibt sich eine deutlich kompaktere Bauform des Kraftstoffverteilers im Vergleich zum geschmiedeten Kraftstoffverteiler 1 ' ' mit offener Stirnseite 7 ' ' . Die Reduzierung der Baulänge ist durch die Länge x in Figur 2a/2b verdeutlicht. Durch die geschlossene Stirnseite 7 ' kann auf ein zusätzli- ches Verschlusselement verzichtet werden.FIG. 2 shows a comparison of the end region of a cast fuel distributor 1 '(FIG. 2a) and that of a forged fuel distributor 1' '(FIG. 2b). The closed end face 7 ', which is made possible by the use of a lost model during casting, results in a significantly more compact design of the fuel distributor compared to the forged fuel distributor 1' 'with an open end face 7' '. The reduction in the overall length is illustrated by the length x in FIG. 2a / 2b. Due to the closed end face 7 ', an additional closing element can be dispensed with.
Durch die kompaktere Bauform und den Wegfall des Verschlusselementes wird das Gewicht des Kraftstoffverteilers erheblich reduziert. Die offene Stirnseite 7 ' ' des geschmiedeten Kraftstoffvertei- lers 1'' muss dagegen durch ein zusätzliches Verschlusselement 8 verschlossen werden. Das Verschlusselement 8 besteht aus einer Dichtkugel 9 und einem dazugehörigen Gewindestopfen 10. Durch Anziehen des GewindeStopfens 10 wird die Dichtkugel 9 in den Dichtsitz 11 des Kraftstoffverteilers 1 ' ' gepresst. Die Dichtkugel 9 weist eine größere Härte als der Dichtsitz 11 auf, wodurch sich dieser verformt und einen Dichten Sitz gewährleistet. Durch die hohen Anzugskräfte, die notwendig sind, um bei den im Druckspeicher 1'' herrschenden hohen Drücken einen Dichten Sitz der Dichtkugel 9 im Dichtsitz 11 zu gewährleisten, treten hohe lokale Spannungen im Kraftstoffverteiler 1'' auf. Diese lokalen Spannungen, die den Kraftstoffverteiler lokal stark beanspruchen, werden durch die ge- schlossene Stirnseite 7 ' des gegossenen Kraftstoffverteilers 1' vermieden.Due to the more compact design and the omission of the closure element, the weight of the fuel rail is reduced considerably. In contrast, the open end face 7 ″ of the forged fuel distributor 1 ″ must be closed by an additional closure element 8. The closure element 8 consists of a sealing ball 9 and an associated threaded plug 10. By tightening the threaded plug 10, the sealing ball 9 is pressed into the sealing seat 11 of the fuel distributor 1 ″. The sealing ball 9 has a greater hardness than the sealing seat 11, as a result of which it deforms and ensures a tight fit. Due to the high tightening forces that are necessary to ensure a tight fit of the sealing ball 9 in the sealing seat 11 at the high pressures prevailing in the pressure accumulator 1 ″, high local stresses occur in the fuel distributor 1 ″. These local voltages, which place a heavy strain on the fuel rail, are caused by the closed face 7 'of the cast fuel rail 1' avoided.
Durch die geschlossene Stirnseite 7 ' kann auf die sonst notwendigen Arbeitsschritte, die zur Aufnahme des Verschlussele- ents notwendig sind, wie beispielsweise das Vorsehen eines Dichtsitzes 11 für die Dichtkugel 9 und das Schneiden eines Gewindes 12 für den Gewindestopfen 10, verzichtet werden. Darüber hinaus verringert sich der Montageaufwand bei einem Kraftstoffverteiler mit geschlossener Stirnseite 7 ' deutlich gegenüber einem Kraftstoffverteiler mit offener Stirnseite 7'', was zusätzlich die Herstellungskosten verringert.Due to the closed end face 7 ', the otherwise necessary work steps, which are necessary for receiving the locking element, such as the provision of a sealing seat 11 for the sealing ball 9 and the cutting of a thread 12 for the threaded plug 10, can be dispensed with. In addition, the assembly effort for a fuel distributor with a closed end face 7 'is significantly reduced compared to a fuel distributor with an open end face 7' ', which additionally reduces the manufacturing costs.
Als Gießverfahren eignet sich besonders ein Feingussverfahren. Bei diesem Verfahren arbeitet man mit verlorenen Formen, verlorene Modellen und mit einteiligen Formen. Die Modelle werden üblicherweise in Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen gespritzt. Diese bestehen aus Aluminium, Stahl oder Weichmetall für das ein Urmodell erforderlich ist. Für bestimmte hinterschnitte Konturen können vorgeformte wasserlösliche oder ke- ramische Kerne erforderlich sein. Von dem Urmodell wird eine mehrteilige Form abgenommen, in der das Gussmodell aus Spezi- alwachsen oder ähnlichem, Thermoplasten oder deren Gemischen im Spritzgussverfahren hergestellt wird. In der Regel werden mehrere dieser Gussmodelle dann mit einem gesondert herge- stellten Gießsystem zu sogenannten Gießbäumen oder Gießtrauben zusammengestellt. Diese Trauben erhalten dann zähflüssige keramische Überzüge, die durch chemische Reaktion aushärten. Die Trauben werden dann in Gießkästen gelegt und mit Formmaterial umhüllt. Nach dem Ausschmelzen bzw. Herauslösen des Modells werden die so entstandenen einteiligen Gießformen gebrannt. Anschließend wird in dem vom Brennen her noch heißen Formen gegossen, damit auch enge Querschnitte und feine Konturen gegossen werden können.An investment casting process is particularly suitable as the casting process. This process uses lost shapes, lost models, and one-piece shapes. The models are usually injection molded in single or multiple tools. These consist of aluminum, steel or soft metal for which an original model is required. Preformed water-soluble or ceramic cores may be required for certain undercut contours. A multi-part mold is removed from the master model, in which the cast model is produced from special waxes or the like, thermoplastics or their mixtures by injection molding. As a rule, several of these casting models are then put together using a separately manufactured casting system to form so-called casting trees or grapes. These grapes are then given viscous ceramic coatings that harden through chemical reaction. The grapes are then placed in watering boxes and coated with molding material. After the model has melted out or been removed, the resulting one-piece molds are fired. Subsequently, the mold, which is still hot from firing, is poured so that even narrow cross-sections and fine contours can be cast.
Neben dem Herstellen des Modells durch Spritzguss sind auch andere Herstellungsverfahren denkbar. Besonders vorteilhaft ist das Herstellen von Modellen mit Layer-Manufacturing- Verfahren (Rapid Prototyping) , wie z.B. der Stereolithographie oder dem LOM-Verfahren (Laminated Object Manufacture) . Bei diesen Verfahren werden aus dreidimensionalen virtuellen Daten dreidimensionalen Modelle hergestellt.In addition to manufacturing the model by injection molding, other manufacturing processes are also conceivable. The production of models with layer manufacturing is particularly advantageous. Rapid prototyping, such as stereolithography or LOM (laminated object manufacture). With these methods, three-dimensional models are produced from three-dimensional virtual data.
Das Feingießen ist das Gießverfahren mit den geringsten Toleranzen. Es lassen sich Toleranzen von etwa ± 0,4 bis ± 0,7 vom Nennmaß einhalten.Investment casting is the casting process with the smallest tolerances. Tolerances of approximately ± 0.4 to ± 0.7 of the nominal size can be observed.
Selbstverständlich ist das Herstellen der gegossenen Kraftstoffverteiler nicht auf das Feingießverfahren beschränkt vielmehr eignen sich hierzu auch alle anderen Gießverfahren mit verlorenem Modell.Of course, the production of the cast fuel distributors is not limited to the investment casting process, rather all other casting processes with a lost model are also suitable for this purpose.
Als Gusswerkstoffe eignen sich alle offenen oder unter Vakuum eingeschmolzenen Stähle und Legierung aus Eisen-, Aluminium-, Nickel-, Kobald- , Titan-, Kupfer-, Magnesium- oder Zirkoniumbasis.All open or vacuum-melted steels and alloys made of iron, aluminum, nickel, cobalt, titanium, copper, magnesium or zirconium are suitable as casting materials.
Neben dem in Figur 1 gezeigten, weitgehend zylindrischen Druckspeicher 3 sind auch andere Formen des Druckspeichers denkbar und durch die Gießverfahren realisierbar.In addition to the largely cylindrical pressure accumulator 3 shown in FIG. 1, other forms of the pressure accumulator are also conceivable and can be realized by the casting process.
Figur 3 zeigt beispielsweise einen gegossenen Kraftstoffver- teuer i'"' in Form eines Kugelverteilers. Auch hier besteht der Kraftstoffverteiler 1 ' ' ' wiederum aus einem einzigen Bauteil mit integralen Anschlussnippeln 2 ' ' X Auch in diesem Fall sind wieder die kritischen Bereiche am Übergang des Druckspeichers 3 ' ' ' zu den Querbohrungen 4 ' ' ' verrundet 5 ' ' ' . Hierdurch ergibt sich wiederum ein besonders vorteilhafter Spannungsverlauf. Die besonderen konstruktiven Vorteile die sich aus dem Gießverfahren ergeben werden deutlich im Vergleich mit einem herkömmlichen, aus dem Stand der Technik, bekanntem Kugelverteiler wie er in Figur 4 dargestellt ist. Beim herkömmlichen Kugelverteiler besteht der Kraftstoffverteiler ' ' ' ' aus mindestens zwei Bauteilen. Hierdurch ergeben sich an den Fügeflächen 13 Dichtungsproblem die bei der ein- teiligen Bauform des gegossenen Kraftstoffverteilers i"' (Fig. 3) entfallen. Durch die bedarfsgerechte Auslegung der Wandstärke kann das Gewicht des gegossenen Kraftstoffverteilers i''' (Fig.l) im Gegensatz zum herkömmlichen Kugelverteiler deutlich reduziert werden. Darüber hinaus gestaltet sich die Fertigung des Druckspeicher durch Gießen wesentlich einfacher als das nachträgliche herstellen eines kugelförmigen Druckspeichers beim herkömmlichen Kugelverteiler. 3 shows, for example, a cast fuel distributor i "" in the form of a ball distributor. Here, too, the fuel distributor 1 "" again consists of a single component with integral connecting nipples 2 "X. In this case too, the critical areas are again at the transition of the pressure accumulator 3 ″ ″ to the transverse bores 4 ″ ″ rounded 5 ″ ″. This in turn results in a particularly advantageous stress curve. The particular design advantages that result from the casting process become clear in comparison with a conventional one from the prior art Technology, known ball distributor as shown in Figure 4. In the conventional ball distributor, the fuel distributor "" consists of at least two components. This results in sealing problems on the joining surfaces 13, Partial design of the cast fuel rail i "'(Fig. 3). The weight of the cast fuel rail i''' (Fig. 1) can be significantly reduced in contrast to the conventional ball distributor Manufacture of the pressure accumulator by casting much easier than the subsequent manufacture of a spherical pressure accumulator in the conventional ball distributor.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kraftstoffverteiler (1), der einen Druckspeicher (3) zur Aufnahme von statisch komprimierten, unter Druck stehen- den Kraftstoff aufweist, mit mindestens einer in den Druckspeicher (3) mündenden Querbohrung (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (3) einen geschlossenen Endbereich (7) aufweist, welcher, wie der Kraftstoffverteiler (1) , durch Urformen, insbesondere Gießen, hergestellt ist.1. Fuel distributor (1), which has a pressure accumulator (3) for receiving statically compressed, pressurized fuel, with at least one transverse bore (4) opening into the pressure accumulator (3), characterized in that the pressure accumulator (3 ) has a closed end region (7) which, like the fuel distributor (1), is produced by primary shaping, in particular casting.
2. Kraftstoffverteiler (1) nach Anspruch 1, hergestellt durch ein Gießverfahren mit einer verlorenen Gießform und ei- nem verlorenen Modell.2. Fuel distributor (1) according to claim 1, produced by a casting method with a lost mold and a lost model.
3. Kraftstoffverteiler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverteiler (1) Anschlussnippel (2) aufweist, durch die die Querbohrungen (4) geführt sind und die integraler Bestandteil des Kraftstoffverteilers (1) sind.3. Fuel distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel distributor (1) has connecting nipples (2) through which the transverse bores (4) are guided and which are an integral part of the fuel distributor (1).
4. Kraftstoffverteiler (1) nach, einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (3) eine zylindrische oder kugelige Gestalt aufweist.4. Fuel distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure accumulator (3) has a cylindrical or spherical shape.
5. Kraftstoffverteiler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, hergestellt durch ein Gussverfahren, bei dem ein Gussmodell verwendet wird, das derart gestaltet ist, dass am gegossenen5. Fuel distributor (1) according to one of the preceding claims, produced by a casting method, in which a casting model is used, which is designed such that the cast
Kraftstoffverteiler (1) der Übergang vom Druckspeicher (3) zu den Querbohrungen (4), verrundet ist. Kraftstoffverteiler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Gusswerkstoff ein eingeschmolzener Stahl oder eine Legierung auf Eisen- oder Aluminium- oder Nickel- oder Kobald- oder Titan- oder Magnesium- oder Zirkoniumbasis eingesetzt wird. Fuel distributor (1) the transition from the pressure accumulator (3) to the transverse bores (4) is rounded. Fuel distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a melted steel or an alloy based on iron or aluminum or nickel or cobalt or titanium or magnesium or zirconium is used as the casting material.
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