WO2001009507A1 - Kraftstoffhochdruckspeicher - Google Patents

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Kurt Frank
Steffen Jung
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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
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    • 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 high-pressure fuel accumulator for a common rail fuel injection system of an internal combustion engine, having a tubular base body which has a blind hole running in the longitudinal direction and a plurality of connections.
  • Such a high-pressure fuel accumulator is e.g. described in DE 195 48 611.
  • a high-pressure pump possibly with the aid of a prefeed pump, conveys the fuel to be injected from a tank into the central high-pressure fuel reservoir, which is referred to as the common rail.
  • Fuel lines lead from the rail to the individual injectors, which are assigned to the cylinders of the internal combustion engine. The injectors are dependent on the
  • the object of the invention is a
  • high-pressure fuel accumulators of the type described in the introduction in such a way that the high-pressure strength is improved and the service life is extended.
  • the high-pressure fuel reservoir according to the invention should be simple in construction and inexpensive to produce.
  • a high-pressure fuel accumulator for a common rail fuel injection system of an internal combustion engine, with a tubular base body which has a longitudinal blind bore and several connections, in that a sealing plug is arranged in the closed end of the blind bore.
  • the sealing plug serves to seal the geometry produced by the drilling tool, which is unfavorable with regard to high-pressure strength, at the closed end of the blind hole against the section of the blind hole which is used to hold the fuel.
  • This provides the advantage that the geometry, which is unfavorable with regard to high-pressure strength, does not have to be reworked mechanically at the closed end of the blind hole.
  • the sealing plug also provides fluidic advantages that are noticeable in the operation of the high-pressure fuel accumulator.
  • a special embodiment of the invention is characterized in that the blind hole has a smaller diameter at its closed end than in the section of the blind hole used to hold the fuel.
  • the blind hole has a smaller diameter at its closed end than in the section of the blind hole used to hold the fuel.
  • the sealing plug has the shape of a ball.
  • the sealing plug can also have the shape of a circular cylinder, among other things.
  • the sealing plug twists or cant in the blind hole.
  • the ball shape makes it easier to insert the ball, particularly in the case of a stepped blind hole.
  • a further special embodiment of the invention is characterized in that the sealing plug is pressed into the closed end of the blind hole. It is also possible to e.g. with the help of a thread or a separate fixing device in the closed end of the blind hole. In contrast, the pressing in has the advantage that no additional individual parts are required and the manufacturing effort is low.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that the open end of the blind hole is closed by a pressure sensor. This provides the advantage that no additional high pressure seal is required for the pressure sensor. A plug for the open end of the blind hole can be omitted.
  • FIG. 1 an embodiment of a high-pressure fuel accumulator according to the invention is shown in longitudinal section.
  • the high-pressure fuel reservoir shown comprises a tubular base body 1.
  • a blind hole bore 2 extends in the axial direction in the tubular base body 1.
  • the blind bore bore 2 comprises a section 3 with a larger diameter and a section 4 with a smaller diameter.
  • the double tip 5 of a deep drill is shown at the closed end of section 4 of the blind hole 2.
  • the resulting annular depression in the bottom of the bore is unfavorable from a fluidic point of view and with regard to the high pressure resistance.
  • the geometry created by a normal 120 ° bit tip behaves better, but overall it is also unfavorable. Therefore, the bottom of the hole, e.g. can be reworked by rounding.
  • a closure ball 6 is tightly pressed into section 4 of the blind hole 2.
  • the sealing ball 6 protects the end region of the blind hole 2, which is unfavorable with regard to the high pressure resistance.
  • no mechanical finishing in the form of rounding has to be carried out in this critical region.
  • the high-pressure fuel reservoir according to the invention achieves very good high-pressure resistance.
  • a pressure sensor 8 is inserted in a high pressure-tight manner. This keeps the number of high pressure seals small.
  • the high pressure seals are usually critical with regard to their tightness and require a high
  • High-pressure fuel storage as a blind hole saves a high-pressure sealing point compared to a high-pressure fuel storage with a through hole, which is closed by two sealing plugs.
  • connections 10, 11, 12 and 13 for high-pressure fuel lines are formed on the tubular base body 1 of the high-pressure fuel reservoir according to the invention.
  • the high-pressure fuel lines create a connection between the high-pressure fuel reservoir and a high-pressure fuel pump (not shown) and injectors (not shown).
  • fastening elements 14, 15 and 16 are formed on the tubular base body 1.
  • the fastening elements 14, 15 and 16 serve to mount the high-pressure fuel accumulator according to the invention on the internal combustion engine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper (1), der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung (2) und mehrere Anschlüsse (10 bis 13) aufweist. Um die Hochdruckfestigkeit zu verbessern und die Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers zu verlängern, ist in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung (2) ein Verschlussstopfen (6) angeordnet.

Description

Kraftstoffhochdruckspeieher
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper, der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und mehrere Anschlüsse aufweist .
Ein derartiger Kraftstoffhochdruckspeicher ist z.B. in der DE 195 48 611 beschrieben. In Common-Rail-Einspritzsystemen fördert eine Hochdruckpumpe, 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. Im Betrieb treten in dem Kraftstoffhochdruckspeicher sehr große Drücke auf, weshalb an die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Kraftstoffhochdruckspeicher der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Hochdruckfestigkeit verbessert und die Lebensdauer verlängert wird. Außerdem soll der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine , mit einem rohrförmigen Grundkörper, der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und meherere Anschlüsse aufweist, dadurch gelöst, dass in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung ein Verschlussstopfen angeordnet ist. Der Verschlussstopfen dient dazu, die vom Bohrwerkzeug erzeugte, bezüglich Hochdruckfestigkeit ungünstige Geometrie an dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung gegenüber dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt der Sacklochbohrung abzudichten. Das liefert den Vorteil, dass die bezüglich Hochdruckfestigkeit ungünstige Geometrie an dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung nicht mechanisch nachbearbeitet werden muss . Außerdem liefert der Verschlussstopfen auch strömungstechnische Vorteile, die sich im Betrieb des Kraftstoffhochdruckspeichers bemerkbar machen.
Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sacklochbohrung an ihrem geschlossenen Ende einen geringeren Durchmesser aufweist als in dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt der Sacklochbohrung. Durch ein Vorbohren mit einem geringeren Bohrerdurchmesser und ein anschließendes Aufbohren der Sacklochbohrung auf einen größeren Durchmesser wird die Oberflächenqualität der Sacklochbohrung verbessert. Außerdem wird beim Erzeugen einer solchen, an ihrem geschlossenen Ende gestuften Sacklochbohrung der Werkzeugverschleiß minimiert .
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen die Form einer Kugel aufweist. Bezüglich seiner Dichtwirkung kann der Verschlussstopfen unter anderem auch die Form eines Kreiszylinders aufweisen. Beim Einsetzen des Verschlussstopfens kann es jedoch passieren, dass sich der Verschlussstopfen in der Sacklochbohrung verdreht oder verkantet. Durch die Kugelform wird das Einsetzen der Kugel, insbesondere bei einer gestuften Sacklochbohrung, erleichtert .
Eine weitere besondere Aus ührungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen in das geschlossene Ende der Sacklochbohrung eingepresst ist. Es ist auch möglich, den Verschlussstopfen z.B. mit Hilfe eines Gewindes oder einer separaten Fixiereinrichtung in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung zu fixieren. Das Einpressen liefert demgegenüber jedoch den Vorteil, dass keine zusätzlichen Einzelteile benötigt werden und der Fertigungsaufwand gering ist.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Sacklochbohrung durch einen Drucksensor verschlossen ist. Das liefert den Vorteil, dass keine zusätzliche Hochdruckabdichtung für den Drucksensor erforderlich ist. Ein Verschlussstopfen für das offene Ende der Sacklochbohrung kann entfallen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. 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 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers im Längsschnitt dargestellt. Der dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher umfasst einen rohrförmigen Grundkörper 1. In dem rohrförmigen Grundkörper 1 erstreckt sich in axialer Richtung eine Sacklochbohrung 2. Die Sacklochbohrung 2 umfasst einen Abschnitt 3 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt 4 mit kleinerem Durchmesser. An dem geschlossenen Ende des Abschnitts 4 der Sacklochbohrung 2 ist die Doppelspitze 5 eines Tiefbohrers abgebildet. Die daraus resultierende ringförmige Vertiefung im Bohrungsgrund ist unter strömungstechnischen Gesichtspunkten und bezüglich der Hochdruckfestigkeit ungünstig. Die durch eine normale 120° -ßohrerspitze erzeugte Geometrie verhält sich zwar besser, is aber insgesamt betrachtet ebenfalls ungünstig. Deshalb muss in der Regel der Bohrungsgrund z.B. durch Verrunden nachbearbeitet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Abschnitt 4 der Sacklochbohrung 2 eine Verschlusskugel 6 dicht eingepresst. Die Verschlusskugel 6 schützt den bezüglich der Hochdruckfestigkeit ungünstigen Abschlussbereich der Sacklochbohrung 2. Dadurch muss in diesem kritischen Bereich keine mechanische Nachbearbeitung in Form von Verrunden durchgeführt werden. Trotzdem erreicht der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher eine sehr gute Hochdruckfestigkeit .
In das offene Ende 7 der Sacklochbohrung 2 ist ein Drucksensor 8 hochdruckdicht eingesetzt. Dadurch wird die Anzahl der Hochdruckabdichtungen klein gehalten. Die Hochdruckdichtstellen sind in der Regel kritisch bezüglich ihrer Dichtheit und erfordern einen hohen
Bearbeitungsaufwand, da an die Oberfläche und die Geometrie der Hochdruckdichtstellen hohe Anforderungen gestellt werden. Durch die Ausführung des
Kraftstoffhochdruckspeichers als Sackloch wird gegenüber einem Kraftstoffhochdruckspeicher mit einer Durchgangsbohrung, die durch zwei Verschlussstopfen verschlossen ist, eine Hochdruckdichtstelle eingespart.
Außerdem sind an dem rohrförmigen Grundkörper 1 des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers Anschlüsse 10, 11, 12 und 13 für Kraftstoffhochdruckleitungen ausgebildet. Die Kraftstoffhochdruckleitungen schaffen eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher und einer (nicht dargestellten) Kraftstoffhochdruckpumpe und (nicht dargestellten) Injektoren.
Darüber hinaus sind an dem rohrförmigen Grundkörper 1 drei Befestigungselemente 14, 15 und 16 ausgebildet. Die Befestigungselemente 14, 15 und 16 dienen dazu, den erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeicher an der Brennkraftmaschine zu montieren.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper (1) , der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung (2) und mehrere Anschlüsse (10 bis 13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung (2) ein Verschlussstopfen (6) angeordnet ist.
2. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sacklochbohrung (2) an ihrem geschlossenen Ende (4) einen geringeren Durchmesser aufweist als in dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt (3) der Sacklochbohrung (2).
3. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (6) die Form einer Kugel aufweist.
4. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (6) in das geschlossene Ende (4) der Sacklochbohrung (2) eingepresst ist.
5. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende (7) der Sacklochbohrung (2) durch einen Drucksensor (8) verschlossen ist.
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