WO2009013070A1

WO2009013070A1 - Kraftstoffhochdruckspeicher

Info

Publication number: WO2009013070A1
Application number: PCT/EP2008/057485
Authority: WO
Inventors: Arthur Eberhart; Christoffer Uhr; Johannes Edlmayr; Guenter Eisenhut
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-01-29
Also published as: EP2167810B1; DE102007034720A1; EP2167810A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckspeicherkörper (10) für ein Hochdruckeinspritzsystem für Kraftstoff in Verbrennungskraftmaschinen. Der Hochdruckspeicherkörper (10) umfasst eine Anzahl von Hochdruckanschlüssen (28) in einer Mantelfläche (14), einem Hohlraum (54), der mit Querbohrungen (78) der Hochdruckanschlüsse (28) Verschneidungsstellen (56) bildet. Zwischen den Hochdruckanschlüssen (28) ist der Durchmesser (46) des Hochdruckspeicherkörpers (10) verringert. Auf der den jeweiligen Verschneidungsstellen (56) gegenüberliegenden Seite (68) ist am Hochdruckspeicherkörper (10) eine Materialreduktion (64, 72, 74, 76) ausgeführt.

Description

Beschreibung

Titel Kraftstoffhochdruckspeicher

Stand der Technik

Bei Verbrennungskraftmaschinen, so zum Beispiel selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen dargestellten Kraftstoffeinspritzsystemen, kommen heute unter anderem Hochdruckspeichereinspritzsysteme (Common-Rail) zum Einsatz. Das Hochdruckspei- chereinspritzsystem umfasst eine Hochdruckförderpumpe, mit der in einem Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail) ein Systemdruckniveau aufgebaut und erhalten wird. Über mehrere am Hochdruckspeicherkörper angeschlossene Kraftstoffinjektoren, die mit dem Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail) über Hochdruckleitungen in Verbindung stehen, wird Kraftstoff in die Brennräume der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine einge- spritzt. Von den Kraftstoffinjektoren wird Leckage und abgesteuerte Menge über ein Rücklaufsystem in der Regel in den Tank des Kraftstoffeinspritzsystems zurückgefördert, von wo es, eventuell unter Zwischenschaltung einer Elektrokraftstoffpumpe, dem Hochdruckförderaggregat erneut zugeleitet wird.

Der Hochdruckspeicherkörper wird bislang aus einem bis auf die Gewindeanschlüsse stabförmigen Rohling, welcher ein Ur- oder Umformteil darstellt, durch spanende Bearbeitung hergestellt. Im Bereich von Verschneidungen von einer in den stabförmigen Rohling eingebrachten Tieflochbohrung, welche das Kraftstoffvolumen innerhalb des Hochdruckspeicherkörpers definiert, und den Radialbohrungen in der Wand des Hochdruckspeicher- körpers zu den einzelnen Hochdruckanschlüssen treten im Betrieb unter Druckbelastung des Hochdruckspeicherkörpers die maximalen Spannungen auf. Diese Verschneidungen stellen die versagensrelevante Stelle dar und bestimmen die Festigkeit und damit die Auslegung des Hochdruckspeicherkörpers (Common-Rail) wesentlich. Eine Reduzierung der Spannungsbelastung im Bereich der Verschneidungsstellen der Tieflochbohrung mit den einzelnen Radialbohrungen zu den Hochdruckanschlüssen kann durch eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Hochdruckspeicherkörpers unter Beibehaltung des Innendurchmessers des Hochdruckspeicherkörpers erreicht werden. Diese Reduzierung der Spannungsbelastung in den Verschneidungsbereichen nähert sich jedoch asymptotisch einem Grenzwert. Der mit dieser Lösung einhergehende Material- und Gewichtsaufwand wäre unverhältnismäßig groß.

Zur Verbesserung der Hochdruckfestigkeit von Hochdruckspeicherkörpern ist aus

DE 199 48 338 Al ein Verfahren zur Bearbeitung eines Kraftstoffhochdruckspeichers, ein Kraftstoffhochdruckspeicher mit Anschlussstutzen sowie die Anwendung des Verfahrens zur Bearbeitung bekannt. Das Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem gemäß DE 199 48 338 Al umfasst einen Grundkörper, der mit mehreren Anschlussöffnungen ausgestattet ist. Der Grundkörper wird im Bereich der Anschlussöffnungen verformt. Im Bereich der Anschlussöffnungen ist jeweils eine Durchgangsbohrung vorgesehen, die zwei Abschnitte mit unterschiedlich großen Innendurchmessern aufweist. Die Anschlussstutzen sind derart gestaltet, dass der Außendurchmesser des Anschlussstutzens an seinem zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher gewandten Ende im Wesentlichen dem Innendurchmes- ser des Abschnitts der Durchgangsbohrung in dem Kraftstoffhochdruckspeicher mit dem größeren Durchmesser entspricht.

Aus DE 199 36 533 Al ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt, der insbesondere zum Einsatz für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine geeignet ist. Der Kraftstoffhochdruckspeicher umfasst einen rohrförmigen Grundkörper, der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und mehrere Anschlüsse aufweist. Um die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers zu verbessern und dessen Lebensdauer zu verlängern, ist in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung ein Verschlussstopfen angeordnet.

DE 39 32 672 Al bezieht sich auf einen Rohling zur Herstellung eines Kraftstoffzufuhrverteilers für eine Einspritzanlage eines Motors. In einem rohrförmigen Teil ist ein axialer Kraftstoffdurchgang gebildet. Mehrere Hülsen stehen seitlich von dem rohrförmigen Teil ab. Jede Hülse steht mit dem axialen Kraftstoffdurchgang in Verbindung und bildet in ih- rem Inneren einen Sitz für ein Kraftstoffdosier- und Zerstäubungsventil. Ein Ansatz erstreckt sich in Radialrichtung an dem einen Ende des rohrförmigen Teiles und bildet einen Sitz für einen Druckregler. Es sind zwei Sacklöcher vorgesehen, deren Achse jeweils senkrecht zu dem axialen Kraftstoffdurchgang steht. Der Rohling wird aus geschmolzenem Metall im Wege des Spritzgußverfahrens hergestellt.

DE 199 45 316 Al bezieht sich auf einen Kraftstoffhochdruckspeicher, dessen Innenraum bezogen auf die Längsachse des Grundkörpers exzentrisch im Grundkörper angeordnet ist. Die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers wird primär durch die Verschneidungen zwischen den Anschlussöffnungen und dem Grundkörper beschränkt. Auf die Übergänge zwischen den Anschlussöffnungen für die Hochdruckleitungen zu den einzelnen, mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff zu versorgenden Kraftstoffinjektoren und den Grundkörper wirken im Betrieb die höchsten Kräfte. Durch eine Relativverschiebung des Innenraumes in einer ersten Ebene des Grundkörpers wird der bruchgefährdete Übergangsbereich der Verschneidungen entlastet beziehungsweise stabilisiert, so dass sich eine Steigerung der Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers durch die Lösung gemäß DE 199 45 316 Al erreichen lässt. In einer besonderen Ausführungsform des Kraftstoffhochdruckspeichers gemäß DE 199 45 316 Al ist der Grundkörper im Querschnitt mit einer im Wesentlichen ellipsenförmigen Außenkontur versehen, wobei die Anschlussöffnungen in Längsrichtung der Hauptachse der Ellipse angeordnet sind. Die im Wesentlichen ellipsenförmig ausgebildete Außenkontur führt unter Hochdruckbeaufschlagung des Innenraumes des rohrförmigen Grundkörpers dazu, dass sich der Innenraum des rohrförmigen Grundkörpers quer zur Hauptachse der Ellipse ausdehnt. Die daraus resultierenden Dehnungen im Grundkörper sorgen dafür, dass der bruchgefährdete Bereich der Verschneidungen entlastet wird.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Geometrie des Hochdruckspeicherkörpers (Common-Rail) derart zu modifizieren, dass durch eine Vergrößerung der in axiale Richtung wirksamen Längsdehnung eine Verjüngung des Außendurchmessers zwischen den einzelnen Hochdruckanschlüssen in Kombination mit einer lokal vorgenommenen Verrin- gerung der Querdehnung durch eine Materialreduktion auf der Seite des Hochdruckspeicherkörpers, die der jeweiligen Verschneidungsstelle gegenüberliegt, eine gleichmäßigere Spannungsverteilung im Bereich der Verschneidung erreicht wird. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass bei gleichen Anwendungsfällen, d.h. bei einem gleichen zu erzeugenden Systemdruck, ein Mate- rial mit geringer Festigkeit verwendet werden kann. Dies bietet die Möglichkeit, die Kosten dadurch zu reduzieren, indem nun bei Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ein kostengünstigeres Material eingesetzt werden kann sowie reduzierte Anforderungen an die Zerspanung im Bereich der Verschneidungsstelle zu richten sind. Dort können andere Oberflächengüten und Rauigkeitswerte zugelassen werden. Andererseits bie- tet die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung unter Beibehaltung des gewählten Werkstoffes und bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen aufgrund der Verbesserung der Hochdruckfestigkeit die Möglichkeit, das Systemdruckniveau zu erhöhen. Durch die Verjüngung des Außendurchmessers des im Wesentlichen ein rohrförmiges Aussehen aufweisenden Hochdruckspeicherkörpers kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig zur Spannungsreduzierung auch der Materialaufwand und damit das Gewicht des Hochdruckspeicherkörpers erheblich reduziert werden. Dies führt einerseits bei erhöhter Hochdruckfestigkeit zu einem geringeren Gewicht des Hochdruckspeicherkörpers, andererseits wird die Menge des eingesetzten Materials reduziert, was in Großserienfertigung zu einer nicht unbedeutenden Senkung der Materialkosten beiträgt.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene, im Wesentlichen rohrförmige Hochdruckspeicherkörper weist in einstückiger Form Hochdruckanschlüsse und zwischen diesen einen verjüngt ausgebildeten Außendurchmesser auf. Ein geeignetes Durchmesserverhältnis d/D liegt im Bereich zwischen 0,4 und 0,75, wobei D den Durchmesser des Hochdruckspeicherkörpers ohne Verjüngung bezeichnet und d den Durchmesser des Hochdruckspei- cherkörpers an der Verjüngung. Eine Breite b der Dome im Bereich der in der zylinderförmigen Grundform des Hochdruckspeicherkörpers verbleibenden Abschnitte im Bereich der Hochdruckanschlüsse liegt zwischen 0,6 und 0,85 bezogen auf den Durchmesser der zylindrischen Grundform, d.h. den Durchmesser D. Ein Übergangsradius r von der Außenmantelfläche zur domförmigen Erhebung im Bereich der Hochdruckanschlüsse wird so ausgebildet, dass dieser kleiner ist als die Differenz von d, des Durchmessers des Grundkörpers an der Verjüngungsstelle, und D, des ursprünglichen Durchmessers des Hochdruckspeicherkörpers, d.h. r < (D - d).

Der in der Grundform im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildete Hochdruckspeicher- körper weist in einstückiger Form an der der Bohrungsverschneidung gegenüberliegenden Zylinderhälfte Abflachungen auf. Diese Abflachungen dienen dem Ziel, die Biegefestigkeit des Querschnitts an der der Bohrungsverschneidung direkt gegenüberliegenden Seite zu reduzieren.

In besonders vorteilhafter Ausführung wird eine ebene Abflachung ausgebildet, die der Verjüngungsdurchmesser berührt und der kreisrunde Übergang vom Verjüngungsdurchmesser auf den Grundkörperdurchmesser in der Symmetrieebene.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 einen aus dem Stand der Technik bekannter Hochdruckspeicherkörper,

Figur 2 die Draufsicht auf den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Speicherkörper in perspektivischer Wiedergabe,

Figur 3 eine schematische Wiedergabe der spannungsoptimierten Außengeometrie in Seitenansicht,

Figur 4 eine Schnittdarstellung der optimierten Außengeometrie,

Figur 5 eine Ausführungsform zur Reduktion der Biegesteifigkeit an der der Ver- schneidungsstelle zwischen Querbohrung und Hohlraum des Hochdruckspei- cherkörpers gegenüberliegenden Seite,

Figuren 6.1, 6.2 und 6.3 Ausführungsvarianten einer Abflachung zur Reduktion der Biegesteifigkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers.

Der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Hochdruckspeicherkörper gemäß des Standes der Technik zu entnehmen.

Figur 1 zeigt einen Hochdruckspeicherkörper 10, an dessen Mantelfläche 14 eine Anzahl von Domen 12 ausgebildet ist. Die Dome 12 stellen jeweils Hochdruckanschlüsse 28 dar, an denen in Figur 1 nicht dargestellte Hochdruckleitungen angeschlossen werden, über welche der im Hochdruckspeicherkörper 10 erzeugte Systemdruck an in Figur 1 ebenfalls nicht dargestellten Kraftstoffinjektoren eines Hochdruckspeichereinspritzsystems (Com- mon-Rail) anliegt. An den Stirnseiten des rohrförmig ausgebildeten Hochdruckspeicher- körpers 10 befindet sich einerseits ein Druckregelventil 16 und an der gegenüberliegenden Stirnseite ein durch Bezugszeichen 18 kenntlich gemachter Stopfen. Entlang seiner gesamten Länge 22 weist der Hochdruckspeicherkörper 10 einen konstanten Außendurchmesser 20 auf. Seitlich an der Mantelfläche 14 sind mehrere Befestigungspunkte 24 vorgesehen, mit denen der Hochdruckspeicherkörper 10 im Zylinderkopfbereich der mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine befestigt wird. Jeder der Befestigungspunkte 24 umfasst eine Bohrung 26; die Dome 12 an der Mantelfläche 14 des Hochdruckspeicherkörpers 10 gemäß des Standes der Technik dienen als Hochdruckanschlüsse 28 und umfassen in der Regel einen Gewindeabschnitt.

Ausführungsformen

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers mit Bereichen, die in verjüngtem Durchmesser gegenüber einer Grundform ausgebildet sind.

Figur 2 ist entnehmbar, dass der dort in perspektivischer Ansicht wiedergegebene Hochdruckspeicherkörper 10 (Common-Rail) an seiner Mantelfläche 14 ebenfalls mit einer Anzahl von Domen 12, die als Hochdruckanschlüsse 28 dienen, versehen ist. Analog zum in Figur 1 dargestellten Hochdruckspeicherkörper 10 umfasst der in Figur 2 dargestellte erfindungsgemäß vorgeschlagene Hochdruckspeicherkörper 10 an seinen Stirnseiten das Regelventil beziehungsweise den Stopfen 18.

Im Unterschied zum in Figur 1 dargestellten Hochdruckspeicherkörper 10 befinden sich am erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 zwischen einzelnen Hochdruckanschlüssen 28 Abschnitte 42, in denen der Hochdruckspeicherkörper 10 mit einem verjüngten Durchmesser 46 ausgebildet ist, auf den die Mantelfläche 14 im Vergleich zum Durchmesser 44 einer Grundform 40, die der Zylinderform 52 entspricht, zurückspringt.

Das geeignete Durchmesserverhältnis der Durchmesser 46 zu 44 liegt zwischen 0,4 und 0,75. Durch die Verjüngungsabschnitte 42, die sich am Hochdruckspeicherkörper 10 in axialer Richtung zwischen den Hochdruckanschlüssen 28 erstrecken, kann eine Vergrößerung einer Längsdehnung 60, vergleiche Darstellung gemäß Figur 3, erreicht werden, in Kombination mit einer lokalen Verringerung einer Querdehnung durch Materialreduktion auf der Seite des Hochdruckspeicherkörpers 10, der einer Verschneidungsstelle 56 gege- nüberliegt, wie in Figur 4 dargestellt. Dies bietet den Vorteil, dass bei gleichem Anwendungsfall, so zum Beispiel bei gleichem Systemdruck, ein Material mit geringerer Festigkeit als Werkstoff für den Hochdruckspeicherkörper 10 eingesetzt werden kann, so dass die Kosten durch Wahl des kostengünstigeren Materials oder reduzierter Anforderungen im Bereich der Verschneidungsstelle 56 reduziert werden können. Andererseits kann beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 eine Drucksteigerung in Bezug auf den Systemdruck erreicht werden, wenn das Material beibehalten wird und nur die Außengeometrie des Hochdruckspeicherkörpers 10, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, verändert wird.

Figur 3 zeigt eine Darstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspei- cherkörpers im Bereich eines Doms für einen Hochdruckanschluss.

Aus Figur 3 geht hervor, dass die Verschneidungsstelle 56 von einer Querbohrung 58, die den Dom 12 durchzieht, mit dem als Längsbohrung gefertigten Hohlraum 54 des in Zylinderform 52 gefertigten Hochdruckspeichers 10 entsteht. An der Mantelfläche 14 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erhebt sich der Dom 12 im Übergangsradius 50. Eine Breite, in welcher die Dome 12 samt Hochdruckanschlüssen 28 an der Mantelfläche 14 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeichers 10 ausgeführt sind, ist durch Bezugszeichen 48 bezeichnet.

An der dem Hochdruckanschluss 28 gegenüberliegenden Seite 68 wird, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Abflachung 64 ausgebildet. Dadurch ergibt sich aufgrund der erhaltenen Einschnürstellen eine reduzierte Umfangsdehnung im Verschneidungsbereich 56. Die Breite 48, in der die in der zylinderförmigen Grundform 40, 52 verbleibenden Abschnitte des Hochdruckspeicherkörpers 10, insbesondere im Bereich der Hochdruckan- Schlüsse 28 ausgeführt werden, liegt zwischen 0,6 und 0,85, bezogen auf den Durchmesser der Grundform 44. Der Übergangsradius 50 von der Grundform 40, d.h. der Zylinderform 52 auf die Abschnitte 42, die in verjüngtem Außendurchmesser 46 ausgebildet sind, ist bevorzugt kleiner gewählt als die Differenz der Durchmesser des Grundkörpers, d.h. des Durchmessers 44, und dem Durchmesser der verjüngten Abschnitte 42, d.h. dem Durchmesser 46.

Der Darstellung gemäß Figur 4 ist ein Querschnitt durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckkörper im Bereich eines Hochdruckanschlusses zu entnehmen.

Wie bereits in Zusammenhang mit Figur 3 erläutert, entsteht an der Schnittstelle der Querbohrung 48 mit dem den Hochdruckspeicherkörper 10 in axialer Richtung durchziehenden Hohlraum 54 die Verschneidungsstelle 56, welche die kritischste Bauteilstelle darstellt. Die Querbohrung 78 erstreckt sich durch den Dom 12, an dessen Außenseite der Gewindeabschnitt 58 verläuft. An diesem wird die am Hochdruckanschluss 28 anzuschließende Kraft- Stoffhochdruckleitung mit dem Hochdruckspeicherkörper 10 verbunden. An der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden Seite, d.h. im Bereich des Bodens 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10, weist dieser eine Abflachung 64 auf. Durch diese wird die Biegesteifigkeit des Querschnittes des Hochdruckspeicherkörpers 10 an der der Ver- schneidungsstelle 56 direkt gegenüberliegenden Seite reduziert und gleichzeitig die Dehnung in Umfangsrichtung im Verschneidungsbereich 56 verringert. Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht hervor, dass die Abflachung 64 an der Mantelfläche 14 des Hoch- druckspeicherkörpers 10 der Verschneidungsstelle 56 direkt gegenüberliegend abgerundet ausgebildet ist. Aufgrund der verringerten Dehnung 70 in Umfangsrichtung erfolgt eine durch Bezugszeichen 66 angedeutete Stützwirkung, die über die Dehnung 70 im Bereich des Railbodens 68 auf den Bereich der Querbohrung 58 oberhalb der Verschneidungsstelle 56 wirkt und die Hochdruckfestigkeit im Verschneidungsbereich 56 erheblich ver- bessert, erzeugt durch geringere Dehnung in Umfangsrichtung, wie in Figur 4 dargestellt. Zusammen mit der vergrößerten Axialdehnung 60 kann eine Vergleichmäßigung und damit eine signifikante Reduktion der Spannungsspitzen im Verschneidungsbereich 56 erreicht werden.

Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht zudem hervor, dass die dort dargestellte Abflachung 64 durch eine Materialreduktion im Bereich des Bodens 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht wird. Die sich bei Systemdruckbeaufschlagung des Hohlraumes 54 einstellende Verformung der Wandfläche des Hochdruckspeicherkörpers 10 führt zu einer reduzierten Dehnung 70 in Umfangsrichtung, die oberhalb der Verschneidungsstelle 56 von Querbohrung 78 und Hohlraum 54, der in der Regel als Längsbohrung ausgebildet ist, zu einer Reduktion der Spannungsspitzen in diesem Bereich führt. Dadurch kann eine signifikante Reduktion von Spannungsspitzen im Bereich der Verschneidungsstelle 56 vom Hohlraum 54 und Querbohrungen 78 an einem jeden der Hochdruckanschlüsse 28 eines Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht werden. Die in Figur 4 angedeutete, hier ge- rundet ausgebildete Abflachung 64 ist am erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 in dessen Mantelfläche 14, jeweils einer Querbohrung 78 eines Hochdruckanschlusses 28 gegenüberliegend, ausgebildet. Durch die in Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 dargestellte Optimierung der Außengeometrie des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10 kann eine Reduktion der Spannungen durch eine verstärkte Dehnung 60 in axiale Richtung und eine reduzierte Dehnung in radiale Richtung erreicht werden. Die Spannungsoptimierung im Bereich der Verschneidungsstelle 76 bedeutet dort eine Reduktion der Maximalspannung und in anderen Bereichen eine Erhöhung der Grundspannungen, d.h. im unkritischen Bereich außerhalb der Ver- schneidungsstellen 56 zwischen den Querbohrungen 78 und dem Hohlraum 74 wird das Grundspannungsniveau erhöht. Figur 5 zeigt in schematischer Wiedergabe eine Gegenüberstellung des Durchmessers 44 der als Zylinder 52 ausgebildeten Grundform 40 des Hochdruckspeicherkörpers 10. In Figur 5 ist dargestellt, dass der verjüngte Durchmesser 46, welcher am Hochdruckspeicherkörper 10 im Bereich einer Abflachung 64 (vergleiche Figur 4) ausgebildet ist, stufen- weise vom Durchmesser 44 der Grundform 40 reduziert werden kann, bis dieser auf die in Figur 5 schraffiert dargestellte Restwandstärke zwischen der Mantelfläche 14 und dem Hohlraum 54 (Längsbohrung) zurückgeführt werden kann. In der Darstellung gemäß Figur 5 ist die Abflachung 64 auf der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden Seite, d.h. im Boden 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 ausgebildet. Abweichend von der als Zylinder 52 beschaffenen Grundform 40 im Bereich des Durchmessers 44 des Hochdruckspeichers 10, nimmt der Hochdruckspeicher 10 im Bereich von Abflachungen 64 aufgrund des verjüngten Durchmessers 46 ein ovales Aussehen an, wie in Zusammenhang mit Figur 5 dargestellt. Den Darstellungen gemäß der Figuren 6.1, 6.2 und 6.3 sind verschiedene Ausprägungen von Materialreduktionen zu entnehmen, die auf der einer jeweiligen Verschneidungsstelle gegenüberliegenden Seite am erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 ausgeführt sein können.

So zeigt zum Beispiel die Figur 6.1 die Ausbildung einer ebenen Abflachung 72 der Mantelfläche 14 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10. Wie der schematischen Darstellung gemäß Figur 6.1 entnommen werden kann, fällt in dieser Ausführungsform die ebene Abflachung 72 mit dem verjüngten Durchmesser 46 zusammen. Des Weiteren hat die in Figur 6.1 schematisch dargestellte ebene Abflachung 72 den Vorteil einer kostengünstigen Herstellbarkeit im Wege einer spanenden Fertigung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10. Der Schnittdarstellung gemäß Figur 6.1 ist zu entnehmen, dass, abgesehen von der Abflachung 72, die Grundform 40 des Hochdruckspeicherkörpers 10 durch die Zylinderform 52 gegeben ist. Die ebene Abflachung 72 liegt im Bodenbereich (vergleiche Position 68 in Figur 4) an der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden Seite des Hochdruckspeicherkörpers 10.

Figur 6.2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Materialreduktion, bei der am Umfang der Mantelfläche 14 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10 in dessen Symmetrieebene liegend eine kreisrunde Abflachung 76 ausgebildet ist. Bei der kreisrunden Abflachung 76 gemäß der Darstellung in Figur 6.2 stellt diese einen Übergang vom verjüngten Durchmesser 46 auf den Durchmesser 44 der Grundform 40 dar. Diese liegt in der Symmetrieebene des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10, so dass sich eine symmetrische Spannungsverteilung und insbesondere eine Reduzierung der Maximalspannung im Bereich der Verschneidungsstelle 56 zwischen der Querbohrung 78 der Hochdruckanschlüsse 28 sowie der den Hochdruckspeicherkörper 10 in Längsrichtung durchziehenden Längsbohrung, die den Hohlraum 54 darstellt, einstellt.

Figur 6.3 schließlich, zeigt eine bogenförmig ausgebildete Abflachung 74 im Bodenbereich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10, mit der ebenfalls eine Reduktion der Maximalspannung im Bereich der Verschneidungsstelle 56 zwischen der Querbohrung 78 des Hochdruckanschlusses 28 und dem als Längsbohrung ausgebildeten Hohlraum 54 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht werden kann.

Eine in fertigungstechnischer Hinsicht besonders einfache Form einer Materialreduktion lässt sich durch die in Figur 6.1 dargestellte ebene Abflachung 72 sowie die in Figur 6.2 dargestellte, in der Symmetrieebene des Hochdruckspeicherkörpers 10 liegende, kreisrund ausgebildete Abflachung 76 auf der der jeweiligen Verschneidungsstelle 56 gegenü- berliegenden Seite 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erreichen.

Claims

Ansprüche

1. Hochdruckspeicherkörper (10) für ein Hochdruckeinspritzsystem für Kraftstoff in Brennräume von Verbrennungskraftmaschinen mit einer Anzahl von Hochdruckanschlüssen (28) in einer Mantelfläche (14), einem Hohlraum (54), der mit Querbohrun- gen (78) der Hochdruckanschlüsse (28) Verschneidungsstellen (56) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass in Abschnitten (42) zwischen den Hochdruckanschlüssen (28) der Durchmesser (46) des Hochdruckspeicherkörpers (10) verjüngt ist und an diesem an der den jeweiligen Verschneidungsstellen (56) gegenüberliegenden Seite (68) eine Materialreduktion (64, 72, 74, 76) ausgeführt ist.

2. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine im Wesentlichen zylindrisch (52) beschaffene Grundform (40) aufweist.

3. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des verjüngten Durchmessers (46) zum Durchmesser (44) der Grundform

(40) zwischen 0,45 und 0,75 liegt.

4. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mit zylindrischer (52) Grundform (40) verbliebenen Bereichen des Hochdruckspei- cherkörpers (10) die Hochdruckanschlüsse (28) als Dome (12) in einer Breite (48) ausgeführt sind, die das 0,6- bis 0,85-fache des Durchmessers (44) der Grundform (40) beträgt.

5. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsradius (50) vom Durchmesser (44) der Grundform (40) auf den verjüngten

Durchmesser (46) kleiner ist als die Differenz aus dem Durchmesser (44) der Grundform (40) und dem verjüngten Durchmesser (46).

6. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialreduktion (64, 72, 74, 76) als Wandstärkereduzierung auf der Seite (68), insbesondere des Bodens des Hochdruckspeicherkörpers (10) ausgeführt ist.

7. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialreduktion als Abflachung (64), oder als ebene Abflachung (72), als bogenförmige Abflachung (74) oder als kreisrunde Abflachung (76) ausgeführt ist.

8. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Abflachung (72) den verjüngten Durchmesser (46) berührt.

9. Hochdruckspeicherkörper (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisrunde Abflachung (76) vom verjüngten Durchmesser (46) auf dem Durchmesser (44) der Grundform (40) in einer Symmetrieebene des Hochdruckspeicherkörpers

(10) liegt.