KR20140068764A

KR20140068764A - 연료 라인

Info

Publication number: KR20140068764A
Application number: KR1020130143508A
Authority: KR
Inventors: 우베 피들러
Original assignee: 테이 오토모티브 (하이델베르크) 게엠베하
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-06-09
Also published as: CN103851280A; EP2738380B1; EP2738380A1; US9410517B2; JP2014105708A; US20140144409A1

Abstract

내부 강관과 외부 강관을 갖는 연료 라인, 특히 가솔린 직분사 라인 시스템용의 연료 라인으로서, 내부 강관이 힘 로킹 방식(force-locking manner)으로 외부 강관 내에 수용되는 것인 연료 라인이 제공된다. 내부 강관은 내부식성 강으로 형성되고, 외부 강관은 외부 강관 합금으로 형성되며, 내부 강관의 벽 두께는 외부 강관의 벽 두께보다 얇다. 외부 강관 합금의 최대 탄소 함량은 내부식성 강의 최대 탄소 함량보다 높다. 연료 라인의 두께는 자동차 연료 라인의 내경의 5 % 내지 60 %에 이른다.

Description

연료 라인{FUEL LINE}

본 발명은 연료 라인, 구체적으로는 가솔린 직분사 라인 시스템용의 연료 라인에 관한 것이다.

전술한 타입의 연료 라인은 당업계에 기본적으로 공지되어 있다. 이러한 연료 라인은 가솔린 직분사 라인 시스템에 조성된 압력을 신뢰성 있게 견디기 위해 다층 구조를 나타낼 수 있다. 연료 라인의 제조에 필요한, 당업계로부터 공지되어 있는 연료 라인에 있어서의 넓은 범위의 재료의 활용이 단점이다. 결과적으로, 당업계에 공지되어 있는 연료 라인은 불리하게도 무겁다.

따라서, 본 발명은 내고압성 및 제한된 중량을 특징으로 하는, 전술한 타입의 연료 라인을 제공하는 기술적인 문제를 해결한다.

기술적인 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 내부 강관과 외부 강관을 갖는 연료 라인, 특히 가솔린 직분사 라인 시스템용의 연료 라인으로서, 내부 강관이 힘 로킹 방식(force-locking manner)으로 외부 강관 내에 수용되고, 내부 강관이 내부식성 강으로 형성되며, 외부 강관이 외부 강관 합금으로 형성되고, 내부 강관의 벽 두께가 외부 강관의 벽 두께보다 얇으며, 외부 강관의 최대 탄소 함량이 비부식성 강의 최대 탄소 함량보다 많고, 자동차 유체 라인의 두께가 자동체 유체 라인의 내경의 5 % 내지 50 %에 이르는 것인 연료 라인을 교시한다. 바람직하게는, 연료 라인은 내연 기관, 특히 가솔린 직분사부를 구비하는 오토 기관(Otto engine)에 사용된다. 연료 라인이 최대 200 바아의 압력, 바람직하게는 최대 250 바아의 압력에 대해 내압성일 것이 추천된다. 내부식성 강은 바람직하게는 스테인리스강이거나 및/또는 바람직하게는 연료에 대해 내성이 있다.

내부 강관은 외부 강관에 비가역적으로 배치되는 것이 매우 바람직하다. 실제적인 용도에 있어서, 내부 강관의 외피는 형상 로킹 방식(form-locking manner)으로 외부 강관의 내면에 대하여 지지된다. 내부 강관은 간극 없이 외부 강관에 대하여 놓이는 것이 매우 바람직하다. 연료 라인 내에 흐름 채널을 한정하는 내부 강관의 내면 또는 내측부는 피복 없이 구성되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 바람직하게는, 어떠한 다른 피복도 내부 강관의 흐름 채널측 내면에 도포되지 않는다.

이상적으로, 외부 강관의 벽 두께는 내부 강관의 벽 두께의 최대 1.5배, 바람직하게는 최대 2배이고, 일실시예에 따르면 최대 3배이다. 연료 라인의 두께는 구체적으로 내부 강관의 벽 두께와 외부 강관의 벽 두께의 합산을 의미한다. 바람직하게는, 연료 라인의 두께는 연료 라인의 내경의 10 내지 60 %, 바람직하게는 20 내지 50 %에 이른다. 바람직하게는, 연료 라인의 내경은 내부 강관의 내경 또는 흐름 채널의 직경 각각이다. 흐름 채널은 원형 단면을 나타내는 것이 매우 바람직하다.

일실시예에 따르면, 연료 라인의 두께는 적어도 0.5 mm이다. 바람직한 실시예에서, 연료 라인은 0.5 내지 2.5 mm, 이상적으로는 1.0 내지 1.5 mm의 두께를 나타낸다.

유익하게는, 내부 강관은 0.05 내지 1.00 mm의 벽 두께를 나타낸다. 바람직하게는, 내부 강관은 0.10 mm 내지 1.00 mm, 매우 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.00 mm의 벽 두께를 갖는다. 실제적인 용도에 있어서, 외부 강관은 0.3 mm 내지 2 mm의 벽 두께를 갖는다. 이상적으로, 외부 강관의 벽 두께는 0.5 mm 내지 1.5mm이다.

일실시예에 따르면, 외부 강관은 최대 20 mm의 외경을 갖거나 및/또는 내부 강관은 최대 10 mm의 내경을 갖는다. 이상적으로, 외부 강관은 최대 16 mm, 바람직하게는 최대 10 mm의 외경을 갖는다. 내부 강관이 최대 8 mm, 바람직하게는 최대 5 mm의 내경을 갖는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 내부 강관의 내경은 5 mm 또는 대략 5 mm 각각에 이른다. 외부 강관의 외경은 바람직하게는 6 mm 내지 10 mm, 이상적으로는 7 mm 내지 9 mm, 매우 바람직하게는 8 mm 또는 대략 8 mm 각각에 이른다.

바람직하게는, 내부식성 강의 최대 탄소 함량은 0.07 중량% 이하이며, 외부 강관 합금의 최대 탄소 함량은 0.10 중량% 이하이다. 본 발명의 범위에서 내부식성 강 또는 외부 강관 합금의 최대 탄소 함량은 각각 내부식성 강 또는 외부 강관 합금에 각각 함유될 수 있는 최대량을 의미한다. 실제적인 용도에 있어서, 외부 강관은 외부 강관 합금으로 이루어진다. 내부식성 강은 바람직하게는 철 이외에도 17.0 내지 19.5 중량%의 크롬 함량 및 8.0 내지 10.5 중량%의 니켈 함량을 함유한다. 예컨대, 내부식성 강은 DIN EN 10216-5에 따른 no. 1.4301 물질을 갖는 강이다. 바람직하게는, 외부 강관 합금은 0.08 중량%의 최대 탄소 함량을 갖는다. 외부 강관 합금은, 예컨대 EN 10139에 따라 DC03 또는 DC04라는 라벨이 붙은 강이다.

외부 강관 합금의 인장 강도가 내부식성 강의 인장 강도보다 낮은 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 바람직하게는, 내부식성 강은 최대 750 N/mm²의 인장 강도를 나타내거나 및/또는 외부 강관 합금은 최대 370 N/mm²의 인장 강도를 나타낸다. 바람직하게는, 내부식성 강의 인장 강도는 500 N/mm²보다 높다. 외부 강관 합금은 바람직하게는 적어도 270 N/mm²의 인장 강도, 바람직하게는 적어도 350 N/mm²의 인장 강도를 나타낸다.

바람직한 실시예에 따르면, 내부 강관은 이음매 없는 강관이다. 바람직하게는, 내부 강관은 이음매 없는 단일벽 강관이다. 유리하게는, 내부 강관은 롤링에 의해 강 밴드로부터 제조된 단일벽 강관이고, 내부 강관은 용접식 단일벽 강관으로서 구성된다. 실제적인 용도에 있어서, 용접식 단일벽 강관을 형성하기 위해서는, 서로 접하는 강 밴드의 에지들이 함께 용접된다. 내부 강관은 이중벽, 바람직하게는 납땜식 강관인 것이 가능하다. 이중벽 강관의 제조에 있어서, 강 밴드의 표면을 땜납, 예컨대 구리 등으로 피복하는 것이 추천된다. 땜납으로 피복된 강 밴드는, 구리층이 이중벽 강관의 외면 및/또는 내면 상에 배치되도록 롤링된다. 그 후, 땜납층을 사용한 2개의 관 벽의 납땜이 후속한다.

외부 강관은 바람직하게는 강 밴드로 제조된 강관인 것이 추천되며, 외부 강관은 용접식 단일벽 강관으로 구성된다. 외부 강관을 형성하는 용접식 단일벽 강관은 편의상, 외부 강관 합금으로 형성되는 강 밴드로부터 얻을 수 있다. 그 후, 강 밴드는 강 밴드의 종방향 에지들이 서로 접하도록 롤링되고 함께 용접되어, 용접식 단일벽 강관을 형성한다. 외부 강관은 바람직하게는 강 밴드를 롤링하는 것에 의해 제조되는 이중벽 강관인 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 이상적으로, 강 밴드의 적어도 하나의 표면은, 예컨대 구리와 같은 땜납 피복으로 피복되며, 이어서 땜납 피복이 이중벽 강관의 내면 및/또는 외면 상에 배치되도록 하는 방식으로 피복된 강 밴드가 롤링되어 이중벽 강관을 형성한다. 이상적으로, 2개의 벽이 땜납 피복에 의해 서로 납땜된다.

내부 강관이 외부 강관에 납땜되는 것이 가능하다. 이상적으로, 땜납 피복은 내부 강관을 향하는 외부 강관의 표면 및/또는 내부 강관의 외면에 적어도 부분적으로 도포되며, 이러한 피복은 바람직하게는 땜납 피복에 의해 외부 강관을 내부 강관에 연결시키는 구리층이다. 유리하게는, 내부 강관의 내부식성 강이 견고한 접합 방식으로 외부 강관의 외부 강관 합금에 부착된다.

내부 강관이 바람직하게는 납땜 없이 외부 강관에 압입되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 실제적인 용도에 있어서, 내부 강관은 외부 강관 내에 삽입되고, 외부 강관의 내경은 내부 강관의 외경 이상이다. 인발 또는 인발 공정 각각에 의해, 외부 강관이 바람직하게는 그 전체 길이의 경로에 걸쳐 또는 실질적으로 그 길이 전체에 걸쳐 변형되거나, 좁혀지고, 이에 따라 외부 강관의 내면이 형상 로킹 및 힘 로킹 방식으로 내부 강관의 외면 상에 놓인다.

일실시예에 따르면, 보강층은 외부 강관 상에 배치된다. 보강층은 금속 합금, 예컨대 강으로 형성되는 것이 가능하며, 상기 금속 합금은 외부 강관 합금의 인장 강도보다 높은 인장 강도를 나타낸다. 보강층은 바람직하게는 용접식인 단일벽 관으로서 구성된다. 다른 실시예에 따르면, 보강층은 바람직하게는 납땜식인 이중벽 관으로서 구성된다. 유리한 방식으로, 연료 라인의 기계적 안정성이 보강층에 의해 향상된다.

본 발명은, 본 발명에 따른 연료 라인이 높은 내압성을 특징으로 하는 동시에, 적은 중량 또는 재료의 사용 각각을 갖는다는 이해에 기초한다. 본 발명에 따른 연료 라인의 중요한 양태는, 내부 강관이 주로 외부 강관을 위한 부식 방지층으로서 기능하고, 실질적으로 외부 강관보다 얇은 벽 두께를 갖도록 설계될 수 있다는 것이다. 이러한 방식에서, 본 발명에 따른 연료 라인의 제조는 매우 경제적이다. 추가로, 내부 강관 및 외부 강관을 위한 본 발명의 구성에 의해 내부식성 연료 라인이 제공되며, 이에 의해 부식성 성분을 포함하는 연료, 바람직하게는 오토 연료를 수월하게 취급할 수 있다. 본 발명에 따른 연료 라인은 높은 정도의 기계적 안정성과 리드미컬하거나 반복되는 압력 변동을 손쉽게 견디는 내구성을 특징으로 한다.

아래에서는, 실시예를 단순히 도시하는 도면에 기초하여 본 발명을 더 상세히 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 라인의 제1 실시예를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 연료 라인의 제2 실시예를 보여주는 개략도.

내부 강관(2)과 외부 강관(3)이 마련된 연료 라인(1)이 도 1에 도시되어 있다. 바람직하게는 그리고 도 1에 따르면, 연료 라인(1)은 단지 바람직하게는 이음매 없는 내부 강관(2)과 바람직하게는 이중벽인 외부 강관(3)으로 구성된다. 내부 강관(2)은 도 1에 따르면 5 mm의 내경(4)을 갖는다. 외부 강관(3)에 의해 결정되는 외경(5)은 도 1에 따른 실시예에서는 8 mm이다. 도 1에는, 내부 강관(2)의 벽 두께가 0.7 mm인 한편, 외부 강관(3)의 벽 두께는 0.8 mm인 것으로 도시되어 있다. 도 1에 따른 연료 라인(1)은 최대 250 바아의 내압성을 특징으로 한다.

도 2에 따른 연료 라인(1')의 구조는 도 1에 따른 연료 라인(1)의 내부 강관(2)과 외부 강관(3)의 구성에 대응한다. 도 2에 따른 연료 라인(1')에는 내부 강관(2)과 외부 강관(3)뿐만 아니라, 외부 강관(3)의 외면 상에 형상 로킹 방식으로 놓이는 보강층(6)이 마련된다. 연료 라인(1')은 보강층(6)으로 인해 기계적 안정성에 대한 추가의 향상을 나타낸다.

Claims

내부 강관(2)과 외부 강관(3)을 갖는 연료 라인, 특히 가솔린 직분사 라인 시스템용의 연료 라인으로서, 내부 강관(2)이 힘 로킹 방식(force-locking)으로 외부 강관(3) 내에 수용되고, 내부 강관(2)은 내부식성 강으로 형성되며, 외부 강관(3)은 외부 강관 합금으로 형성되고, 내부 강관(2)의 벽 두께는 외부 강관(3)의 벽 두께보다 얇으며, 외부 강관 합금의 최대 탄소 함량은 내부식성 강의 최대 탄소 함량보다 많고, 연료 라인(1, 1')의 두께는 연료 라인(1, 1')의 내경(4)의 5 % 내지 60 %인 것인 연료 라인.
제1항에 있어서, 연료 라인(1, 1')의 두께는 적어도 0.5 mm인 것인 연료 라인.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 강관(2)은 0.05 mm 내지 1.00 mm의 벽 두께를 갖는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 강관(3)은 0.3 mm 내지 2 mm의 벽 두께를 갖는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 강관(3)은 최대 20 mm의 외경(5)을 갖거나/갖고, 내부 강관(2)은 최대 10 mm의 내경(4)을 갖는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 내부식성 강의 최대 탄소 함량은 0.07 중량% 이하이고, 외부 강관 합금의 최대 탄소 함량은 0.10 중량% 이하인 것인 연료 라인.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 강관 합금의 인장 강도는 내부식성 강의 인장 강도보다 낮은 것인 연료 라인.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 강관(2)은 이음매 없는 강관인 것인 연료 라인.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 강관(2)은 롤링(rolling)에 의해 강 밴드로 제조되는 단일벽 강관이고, 내부 강관(2)은 용접식 단일벽 강관으로 구성되는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 강관(3)은 바람직하게는 강 밴드로 제조되는 강관이고, 외부 강관(3)은 용접식 단일벽 강관으로 구성되는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 강관(3)은 바람직하게는 강 밴드를 롤링하는 것에 의해 제조되는 이중벽 강관인 것인 연료 라인.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 강관(2)은 외부 강관(3)에 납땜되는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 땜납층, 바람직하게는 구리층이 내부 강관을 향하는 외부 강관(3)의 표면 및/또는 내부 강관(2)의 외면에 적어도 부분적으로 도포되고, 납땜층에 의해 외부 강관(3)이 내부 강관(2)에 부착되는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 강관(2)은 바람직하게는 납땜 없이 외부 강관(3)에 압입되는 것인 연료 라인.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 보강층이 외부 강관(3) 상에 배치되는 것인 연료 라인.