WO2011019150A2 - 직분식 연료레일의 마운트 구조체 - Google Patents

직분식 연료레일의 마운트 구조체 Download PDF

Info

Publication number
WO2011019150A2
WO2011019150A2 PCT/KR2010/005005 KR2010005005W WO2011019150A2 WO 2011019150 A2 WO2011019150 A2 WO 2011019150A2 KR 2010005005 W KR2010005005 W KR 2010005005W WO 2011019150 A2 WO2011019150 A2 WO 2011019150A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main pipe
fuel rail
mount structure
injector cup
welded
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/005005
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011019150A9 (ko
WO2011019150A3 (ko
Inventor
권명훈
윤성현
전상훈
Original Assignee
주식회사 케피코
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 주식회사 케피코 filed Critical 주식회사 케피코
Priority to US13/390,078 priority Critical patent/US8944031B2/en
Priority to EP10808299.1A priority patent/EP2466111B1/en
Publication of WO2011019150A2 publication Critical patent/WO2011019150A2/ko
Publication of WO2011019150A3 publication Critical patent/WO2011019150A3/ko
Publication of WO2011019150A9 publication Critical patent/WO2011019150A9/ko

Links

Images

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
    • 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
    • F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/03—Fuel-injection apparatus having means for reducing or avoiding stress, e.g. the stress caused by mechanical force, by fluid pressure or by temperature variations
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8084—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving welding or soldering
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/856—Mounting of fuel injection apparatus characterised by mounting injector to fuel or common rail, or vice versa
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/857—Mounting of fuel injection apparatus characterised by mounting fuel or common rail to engine

Definitions

  • the present invention relates to a mount structure for a direct fuel (gasoline direct injection) fuel rail.
  • gasoline direct injection engines are being actively developed because they directly inject high-pressure fuel into the combustion chamber to increase combustion efficiency, thereby reducing fuel consumption and improving fuel economy and power.
  • High pressure pumps and direct injection injectors for high pressure fuel injection have already been developed by several well-known companies.
  • the direct injection (gasoline direct injection) injectors are equipped with fuel rails for stable fuel supply. Each is being developed to suit the space.
  • the mounting structure and the injector cup are configured independently, and each structure is attached to the main pipe by a brazing method (using a filler material).
  • an object of the present invention is to distribute the impact applied to the injector cup due to the reaction during fuel injection, not only through the fuel rail but also through the bridge to be transmitted to the mount structure, or more. Furthermore, the fuel rails are transferred to the mount structure only through the bridge, not through them, thereby avoiding stress concentration of the fuel rail due to displacement and increasing resistance to fatigue failure, and also preventing thermal deformation and additional stress concentration of the fuel rail. To improve the manufacturability and to provide an assembly structure for a direct fuel rail, which is easy to secure assembly position accuracy.
  • a mount structure for a direct fuel rail including a mount structure for supporting a main pipe and an injector cup coupled to the main pipe, wherein the injector cup is welded to the main pipe, and the mount structure and the bridge are connected to each other. It is characterized in that the connection is integrated with each other through.
  • the mount structure is welded to the main pipe.
  • the mount structure is separated from the main pipe.
  • the mount structure is a mounting boss to which the fixing member is coupled, and the recessed surface is formed on the outer surface of the mounting structure so as not to be caught by the outer surface of the main pipe.
  • the bridge has a rectangular cross section arranged elongated along the axis of the mount structure or the injector cup.
  • the bridge has an I-shaped cross section arranged along the axis of the mount structure or the injector cup.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a direct type fuel rail to which the first embodiment of the present invention is applied;
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state before the mount structure of FIG. 1 is welded to a fuel rail;
  • FIG. 3 is a view showing a fuel rail side surface of the mount structure of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a perspective view of a direct fuel rail to which a second embodiment of the present invention is applied;
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state before the mount structure of FIG. 5 is welded to a fuel rail;
  • FIG. 7 is a view showing a fuel rail side surface of the mount structure of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state before a mount structure is welded to a fuel rail according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a fuel rail side surface of the mount structure of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • 11A to 11C are stress analysis explanatory diagrams of Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIGS. 11A to 11C are diagrams illustrating stress distributions corresponding to FIGS. 11A to 11C, respectively.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a direct fuel rail to which a first embodiment of the present invention is applied
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state before the mount structure of FIG. 1 is welded to a fuel rail
  • FIG. 3 is a view of the mount structure of FIG. It is a figure which shows the fuel rail side surface
  • FIG. 4 is a figure which shows the cross section of the bridge cut along the AA line of FIG.
  • the fuel rail 100 to which the first embodiment is applied has a structure in which a plurality of mount structures 120 including an injector cup 122 are welded to the main pipe 110 by welding (or brazing).
  • brazing refers to a joining method in which a nonferrous metal or an alloy thereof having a lower melting point than a base material to be joined is used as the filler metal, and only the filler metal is melted and joined without melting the base material.
  • the mount structure 120 has an injector cup 122 and a mount structure 124 connected to the fuel rail 100, respectively, and may be processed into a single component or manufactured through a casting method, and the injector cup 122 Mount structure 124 may be fabricated by welding (or brazing) via bridge 126.
  • the injector cup 122 communicates with the main pipe 110 to inject fuel, and communicates with the welding surface 122a and the main pipe 110 that are welded by being in close contact with the outer circumferential surface of the main pipe 110.
  • a hole 122b is provided.
  • the mounting structure 124 is a mounting boss to which the fixing member (not shown) is coupled, and the main pipe 110 is welded to the outer surface of the mounting boss by brazing, and for this purpose, the mounting structure 124 is in contact with the main pipe 110.
  • a welding surface 123 is formed on the outer surface of the), and a hole 124b into which the fixing member is inserted along the longitudinal direction of the mounting boss is formed.
  • the injector cup 122 may be welded by welding its surface 122a to the main pipe 110, and may be connected to and integrated with the mount structure 123 through the bridge 126.
  • the bridge 128 has a rectangular cross-section arranged vertically along the axis of the mount structure 124 or the injector cup 122, as shown in FIG. This is to allow to increase the resistance strength against the same cross-sectional area when receiving the bend from the injector cup 122.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a direct fuel rail to which a second embodiment of the present invention is applied
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state before the mount structure of FIG. 1 is welded to a fuel rail
  • FIG. 7 is a view of the mount structure of FIG. 6. The figure which shows a fuel rail side surface.
  • the fuel rail 100 to which the second embodiment is applied has a plurality of mount structures 120 including an injector cup 122 in the main pipe 110 as in the first embodiment.
  • the injector cup 122 configuration is the same as that of the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.
  • the mount structure 124 is a concave inlet surface 124a so that the outer surface thereof is not caught by the outer surface of the main pipe 110. Accordingly, the mount structures 124 are connected to each other through the bridge 126 in a state in which the mount structures 124 are separated from the main pipe 110 at predetermined intervals.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state before a mount structure is welded to a fuel rail according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a view showing a fuel rail side surface of the mount structure of FIG. 8
  • FIG. 10 is FIG. 9. It is a figure which shows the cross section of the bridge cut along the BB line
  • the bridge 126 connecting the mount structure 124 and the injector cup 122 has an axis of the mount structure 124 or the injector cup 122. Since it is the same as the second embodiment except that it has an I-shaped cross-section arranged up and down along the following, detailed description of the remaining components described with the same reference numerals in the second embodiment will be omitted.
  • the cross-sectional shape of the mount structure 120 according to the third embodiment has the same shape as the I beam as described above, when the bent from the injector cup 122, the maximum bending strength compared to the same cross-sectional area can be exhibited.
  • the mount structure 120 of the fuel cell according to the present invention configured as described above prevents stress from concentrating on a brazing portion that fixes the mount structure 124 and the injector cup 122. Maintains the bridge 126 structure that connects the injector cup 122 and the mount structure 124 of the engine head fixing part to project the fuel pressure and cause displacement, and the mount structure 124 and the inject cup 122 It is possible to manufacture by integrally machining or casting method, brazing (welding) the main pipe 110 and the injector cup 122, and brazing (welding) the main pipe 110 and the mounting structure 124 or By separating, the displacement due to pressure and heat is absorbed by the injector cup 122 and the mount structure 124 alone or by the mount structure 124 which is not absorbed or brazed (welded) alone, thereby preventing fatigue failure. And a structure for improving the composition of securing.
  • FIG. 11A to 11C and FIG. 12A to FIG. 12C show the results of analyzing the stress of the welded welded portion by the finite element method (FEM) for the comparative example shown in comparison with the embodiment of the present invention.
  • FEM finite element method
  • 11A and 12A are comparative examples, in which the injector cup and the mounting structure are separated and welded to the main pipe by brazing, respectively, the stress at the welded portion of the injector cup and the main pipe is shown as 357.2 MPa, and the mount structure And the stress at the welded part of main pipe was 267.6MPa.
  • 11B and 12B illustrate a first embodiment of the present invention, in which an injector cup and a mounting structure are connected by a bridge, and the injector cup and the mounting structure are respectively welded to the main pipe by brazing.
  • the stress at the welded site of was 167.5MPa and the stress at the welded site of the mount structure and main pipe was 211.5MPa.
  • 11C and 12C illustrate a second embodiment of the present invention, in which the injector cup and the mounting structure are connected by a bridge, the injector cup is welded to the main pipe by brazing (welding) and the mounting structure is separated from the main pipe, thereby injecting the cup. Only 176MPa of stress appeared on the welded part of the main pipe.
  • the structure of the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 11C and 12C is most preferred in terms of stress, and is mounted on the main pipe relative to the injector cup, thus mounting It can be seen that it is easy to secure the assembly position accuracy of the structure and the injector cup. Further, in the mount structure of the second embodiment, since the point of attachment to the main pipe is one injector cup, the assembly position can be easily aligned.
  • the mount structure of a direct fuel rail According to the mount structure of a direct fuel rail according to the present invention, it is easy to select a manufacturing method such as machining or post-casting processing according to the fuel rail structure according to the situation, and is fixed to the main pipe based on the injector cup, It is easy to secure the assembly position accuracy of the injector cup.
  • stress displacement is alleviated by dispersing displacement generated by pressure and heat, thereby obtaining an effect of securing resistance to fatigue failure.

Abstract

본 발명은 직분식 연료레일의 마운트 구조체에 관한 것이다. 구체적으로는 메인 파이프(110)에 결합되는 마운트 구조물(124)과 인젝터 컵(122)이 포함된 직분식 연료레일의 마운트 구조체(120)로서, 상기 인젝터 컵(122)과 마운트 구조물(124)이 브리지(126)로 연결되어 일체화되고, 상기 인젝터 컵(122)은 상기 메인 파이프(110)에 용착되고, 상기 마운트 구조물(124)과 상기 메인 파이프(110)는 서로 분리되어 있는 구조로 되어 있다. 이러한 구조에 의하면, 변위의 발생으로 인한 응력집중을 피하고 피로파괴에 대한 내성을 높이며 열변형 및 추가적인 응력집중을 방지하고 제조성을 향상하는 한편 조립위치 정밀도 확보가 용이한 효과가 있다.

Description

직분식 연료레일의 마운트 구조체
본 발명은 직분식(가솔린 직접 분사식) 연료레일의 마운트 구조체에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 강화되는 배기가스 규제를 만족하기 위해 여러 가지 기술 개발이 진행되고 실제 적용되고 있다. 그 중에서 가솔린 직접 분사(Gasoline Direct Injection)식 엔진은 고압의 연료를 연소실 안으로 직접 분사하여 연소 효율을 증대시킴으로써 배기가스를 줄임과 동시에 연비와 출력을 향상하므로 이 엔진에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.
고압 연료를 분사하기 위한 고압펌프 및 직분식 인젝터가 여러 유명회사에서 이미 개발 완료되었으며, 직분식(가솔린 직접 분사식) 인젝터로 안정적인 연료공급을 위한 연료레일(fuel-rail)은 각 엔진의 장착위치 및 공간에 맞게 각기 개발되고 있다.
MPI(멀티 포트 분사) 또는 PFI(포트 연료 분사)라 불리는 흡기 포트 및 흡기 밸브에 연료를 분사하여 신기와 혼합하여 연소실로 혼합기를 공급하는 엔진에서는 연료레일에 저압 즉, 3 ~ 5 bar의 연료압이 작용하므로 연료레일 개발시 연료압에 대한 강성확보 보다는 진동 및 연료레일 내의 연료 맥동에 대한 신뢰성 확보에 집중되었지만, 고압 120 ~ 200 bar에 이르는 직분식(가솔린 직접 분사식) 연료레일의 개발시에는 압력, 진동, 열에 의해 발생하는 피로파괴에 대한 내성이 확보가 우선되어야 한다.
종래 직분식(가솔린 직접 분사식) 연료레일에서는 마운트 구조물 및 인젝터 컵을 독립적으로 구성하고, 각 구조물을 브레이징 공법(용가재 사용)으로 메인파이프에 부착하였다.
그런데, 마운트 구조물 및 인젝터 컵을 독립적으로 구성하고 각 구조물을 브레이징 공법으로 메인파이프에 부착하는 종래 직분식 연료레일에서는, 엔진으로부터 발생되는 압력, 열 또는 진동에 의하여 연료레일에 변위가 발생되고 이로 인해 연료레일의 각 부품에 피로응력이 가해지며, 특히 엔진헤드에 고정하는 마운트 구조물 및 인젝터 컵의 브레이징 부위에 응력이 집중된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 연료분사 시의 반동으로 인해 인젝터 컵에 가해지는 충격이 연료레일 뿐만 아니라 브리지를 통해서 분산되어 마운트 구조물로 전달되도록, 또는 더 나아가 연료레일은 통하지 않고 브리지만을 통해서 마운트 구조물로 전달되도록 함으로써 변위의 발생으로 인한 연료레일의 응력집중을 피하고 피로파괴에 대한 내성을 높이며, 아울러 연료레일의 열변형 및 그에 따른 추가적인 응력집중을 방지하고 제조성을 향상하는 한편 조립위치 정밀도 확보가 용이한 직분식 연료레일의 마운트 구조체를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 메인 파이프를 지지하는 마운트 구조물과 상기 메인 파이프에 결합되는 인젝터 컵이 포함된 직분식 연료레일의 마운트 구조체에 있어서, 상기 인젝터 컵은 상기 메인 파이프에 용착되며, 상기 마운트 구조물과 브리지를 통해 서로 연결되어 일체화되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 마운트 구조물은 상기 메인 파이프와 서로 용착되어 있다.
상기 마운트 구조물은 상기 메인 파이프와 서로 분리되어 있다.
상기 마운트 구조물은 고정부재가 결합되는 마운팅 보스로서, 외면에 상기 메인 파이프의 외면에 걸리지 않도록 요입면이 형성되어 있다.
상기 브리지는 상기 마운트 구조물 또는 상기 인젝터 컵의 축선을 따라 길게 배열되는 직사각형 단면을 가지고 있다.
상기 브리지는 상기 마운트 구조물 또는 상기 인젝터 컵의 축선을 따라 배열되는 I자형 단면을 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예가 적용된 직분식 연료레일을 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 AA선에 따른 단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예가 적용된 직분식 연료레일을 나타내는 사시도,
도 6은 도 5의 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도,
도 7은 도 6의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도,
도 9는 도 8의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면,
도 10은 도 9의 BB선에 따른 단면도,
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예와 비교예의 응력 해석 설명도,
도 12a 내지 도 12c는 도 11a 내지 도 11c에 각각 대응되는 응력분포를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예가 적용된 직분식 연료레일을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 AA선을 따라 절단한 브리지의 단면을 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이 제1 실시예가 적용된 연료레일(100)은 메인 파이프(110)에 인젝터 컵(122)을 포함하는 다수의 마운트 구조체(120)가 용접(또는 브레이징)에 의해 용착된 구조로 되어 있다. 여기서, 브레이징이란 접합하려는 모재보다도 녹는점이 낮은 비철금속 또는 그 합금을 용가재로 사용하여 모재를 거의 녹이지 않고 용가재만을 용융시켜 접합하는 접합 방법을 이른다.
상기 마운트 구조체(120)는 인젝터 컵(122)과 마운트 구조물(124)이 각각 연료레일(100)에 연결되어 있으며, 하나의 부품으로 가공되거나 주조공법을 통하여 제조될 수도 있고 인젝터 컵(122)과 마운트 구조물(124)이 브리지(126)를 매개로 용접(또는 브레이징)에 의해 용착되어 제조될 수도 있다.
상기 인젝터 컵(122)은 상기 메인파이프(110)에 연통되어 연료가 분사되는 부분으로서, 상기 메인 파이프(110)의 외주면에 밀착하여 용착되는 용착면(122a)과 상기 메인 파이프(110)에 연통하는 구멍(122b)을 구비한다.
상기 마운트 구조물(124)은 도시하지 않은 고정부재가 결합되는 마운팅 보스로서, 상기 마운팅 보스의 외면에는 메인파이프(110)가 브레이징에 의해 용착되고, 이를 위해 메인파이프(110)와 접하는 마운트 구조물(124)의 외면에는 용착면(123)이 형성되며, 마운팅 보스의 길이방향을 따라 고정부재가 삽입되는 구멍(124b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 인젝터 컵(122)은 그 용착면(122a)이 상기 메인 파이프(110)에 브레이징되어 용착되고, 브리지(126)를 통해 마운트 구조물(123)과 서로 연결되어 일체화된다.
이때, 브리지(128)는 도 4에 도시된 것처럼 마운트 구조물(124) 또는 인젝터 컵(122)의 축선을 따라 상하로 길게 배열되는 직사각형 모양의 단면을 가지는 것이 바람직한데, 이는 연료 분사 시의 반발력으로 인해 인젝터 컵(122)으로부터 굽힘을 받을 때 이에 대한 저항 강도를 동일 단면적에 대비하여 상대적으로 증대시킬 수 있도록 하기 위함이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예가 적용된 직분식 연료레일을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 1의 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 6의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이 제2 실시예가 적용된 연료레일(100)은 제1 실시예에서와 마찬가지로 메인 파이프(110)에 인젝터 컵(122)을 포함하는 다수의 마운트 구조체(120)가 용접(또는 브레이징)에 의해 용착된 구조로서, 인젝터 컵(122) 구성은 제1 실시예의 그것과 동일한 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
다만, 도시하지 않은 고정부재가 결합되는 마운팅 보스로서 마운트 구조물(124)은 그 외면이 메인 파이프(110)의 외면에 걸리지 않도록 요입면(124a)으로 되어 있다. 따라서, 마운트 구조물(124)은 메인 파이프(110)와 소정의 간격을 두고 분리된 상태로 브리지(126)를 통해 서로 연결되어 일체로 되어 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마운트 구조체가 연료레일에 용착되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 마운트 구조체의 연료레일측 면을 나타내는 도면이며, 도 10은 도 9의 BB선을 따라 절단한 브리지의 단면을 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 제3 실시예에 따른 마운트 구조체(120)는 마운트 구조물(124)과 인젝터 컵(122)을 연결하는 브리지(126)가 마운트 구조물(124) 또는 상기 인젝터 컵(122)의 축선을 따라 상하로 길게 배열되는 I자 형태의 단면을 가지고 있는 것을 제외하면 제2 실시예와 동일하므로, 제2 실시예에서 동일한 도면부호로 설명된 나머지 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.
다만, 제3 실시예의 마운트 구조체(120)는 위와 같이 단면 형상이 I빔과 같은 형태를 취하고 있으므로, 인젝터 컵(122)으로부터 굽힘을 받을 때 동일 단면적 대비 최대의 굽힘강도를 발휘할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 직분식 연료레일의 마운트 구조체(120)는, 마운트 구조물(124)과 인젝터 컵(122)을 고정하는 브레이징 부위에 응력이 집중되는 현상을 방지하는 것으로서, 연료레일(100) 내에 연료압력이 투영되고 변위를 일으키는 인젝터 컵(122)과 엔진헤드 고정부의 마운트 구조물(124)을 연결하는 브리지(126) 구조를 유지하고, 마운트 구조물(124)과 인젝트 컵(122)을 일체형으로 가공 또는 주조공법을 통하여 제조할 수 있게 하고, 메인 파이프(110)와 인젝터 컵(122) 부위를 브레이징(용접)하고 메인 파이프(110)와 마운트 구조물(124)을 브레이징(용접)하거나 분리시킴으로써, 압력 및 열에 의한 변위를 인젝터 컵(122)과 마운트 구조물(124)이 나누어 흡수하거나 브레이징(용접)되지 않은 마운트 구조물(124) 단독으로 흡수하여 그 피로파괴에 대한 내성을 확보하고 제조성을 향상하는 구조이다.
도 11a 내지 도 11c 및 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시예와 비교하여 나타낸 비교예에 대해 브레이징(용접)된 용착부위의 응력을 유한요소법(FEM)으로 해석하여 나타낸 결과이다.
도 11a 및 도 12a는 비교예로서, 인젝터 컵과 마운팅 구조물이 분리되어 각각 메인파이프에 브레이징(용접)으로 용착된 예로서, 인젝터 컵과 메인 파이프의 용착부위의 응력은 357.2MPa로 나타나고, 마운트 구조물과 메인 파이프의 용착부위의 응력은 267.6MPa로 나타났다.
도 11b 및 도 12b는 본 발명의 제1 실시예로서, 인젝터 컵과 마운팅 구조물이 브리지로 연결되어 인젝터 컵과 마운팅 구조물이 각각 메인파이프에 브레이징(용접)으로 용착된 예로서, 인젝터 컵과 메인 파이프의 용착부위의 응력은 167.5MPa로 나타나고, 마운트 구조물과 메인 파이프의 용착부위의 응력은 211.5MPa로 나타났다.
도 11c 및 도 12c는 본 발명의 제2 실시예로서, 인젝터 컵과 마운팅 구조물이 브리지로 연결되되, 인젝터 컵은 메인파이프에 브레이징(용접)으로 용착되고 마운팅 구조물은 메인파이프와 분리되어, 인젝터 컵과 메인 파이프의 용착부위에만 176MPa의 응력이 나타남을 보이고 있다.
도 11a 내지 도 11c 및 도 12a 내지 도 12c에 나타난 바와 같이 도 11c 및 도 12c에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 구조가 응력면에서 가장 바람직하고, 인젝터 컵을 기준으로 메인 파이프에 고정하므로 마운트 구조물과 인젝터 컵의 조립위치 정밀도 확보가 용이함을 알 수 있다. 또한, 제2 실시예의 마운트 구조체는 메인파이프에 부착되는 지점이 인젝터 컵 하나이므로, 조립위치의 정렬이 용이하다.
한편, 도 11b 및 도 12b로 도시된 제1 실시예에서는 인젝터 컵과 메인 파이프의 용착부위의 응력이 167.5MPa로 나타나 있지만, 마운트 구조물과 메인 파이프의 용착부위에서 211.5MPa의 응력이 생기고, 인젝터 컵과 마운트 구조물이 모두 메인 파이프에 용착되어 있으므로 조립위치 정밀도 확보가 용이하지 않다.
본 발명에 의한 직분식 연료레일의 마운트 구조체에 의하면, 연료레일 구조에 맞게 가공 또는 주조 후 가공 등의 제조공법을 상황에 따라 선택하기 쉽고, 인젝터 컵을 기준으로 메인 파이프에 고정하므로, 마운트 구조물과 인젝터 컵의 조립위치 정밀도 확보가 용이한 효과가 있다. 그리고, 인젝터 컵 부위만 브레이징되므로 압력 및 열에 의해서 발생된 변위를 분산시켜 응력집중이 완화되고 피로파괴에 대한 내성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 메인 파이프를 지지하는 마운트 구조물과 상기 메인 파이프에 결합되는 인젝터 컵이 포함된 직분식 연료레일의 마운트 구조체에 있어서,
    상기 인젝터 컵은 상기 메인 파이프에 용착되며, 상기 마운트 구조물과 브리지를 통해 서로 연결되어 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마운트 구조물은 상기 메인 파이프와 서로 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 마운트 구조물은 상기 메인 파이프와 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 마운트 구조물은 고정부재가 결합되는 마운팅 보스로서, 외면에 상기 메인 파이프의 외면에 걸리지 않도록 요입면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브리지는 상기 마운트 구조물 또는 상기 인젝터 컵의 축선을 따라 길게 배열되는 직사각형 단면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브리지는 상기 마운트 구조물 또는 상기 인젝터 컵의 축선을 따라 배열되는 I자형 단면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 직분식 연료레일의 마운트 구조체.
PCT/KR2010/005005 2009-08-11 2010-07-29 직분식 연료레일의 마운트 구조체 WO2011019150A2 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/390,078 US8944031B2 (en) 2009-08-11 2010-07-29 Mounting structure for a direct injection fuel rail
EP10808299.1A EP2466111B1 (en) 2009-08-11 2010-07-29 Mounting structure for a direct injection fuel rail

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090073688A KR101027791B1 (ko) 2009-08-11 2009-08-11 직분식 연료레일의 마운트 구조체
KR10-2009-0073688 2009-08-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2011019150A2 true WO2011019150A2 (ko) 2011-02-17
WO2011019150A3 WO2011019150A3 (ko) 2011-05-26
WO2011019150A9 WO2011019150A9 (ko) 2011-07-07

Family

ID=43586607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/005005 WO2011019150A2 (ko) 2009-08-11 2010-07-29 직분식 연료레일의 마운트 구조체

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8944031B2 (ko)
EP (1) EP2466111B1 (ko)
KR (1) KR101027791B1 (ko)
WO (1) WO2011019150A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103890372A (zh) * 2011-10-26 2014-06-25 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料输送管和气缸盖的紧固结构

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5510992B2 (ja) * 2008-06-30 2014-06-04 臼井国際産業株式会社 高圧直噴内燃機関用燃料レール及びその製造方法
KR101160446B1 (ko) * 2012-04-18 2012-06-28 일진제강(주) 연료분사관 연결용 인젝터 컵 유닛 및 그 제조 방법
US9422903B2 (en) 2013-05-01 2016-08-23 Denso International America, Inc. Connecting element for GDI tube stress reduction
KR101509727B1 (ko) * 2013-10-02 2015-04-07 주식회사 시스트란인터내셔널 자율학습 정렬 기반의 정렬 코퍼스 생성 장치 및 그 방법과, 정렬 코퍼스를 사용한 파괴 표현 형태소 분석 장치 및 그 형태소 분석 방법
JP6230407B2 (ja) * 2013-12-19 2017-11-15 マルヤス工業株式会社 直噴エンジン用高圧燃料デリバリパイプアセンブリ
KR101633367B1 (ko) * 2014-12-10 2016-07-08 주식회사 현대케피코 가솔린 직분사 인젝터의 고정구조
KR101715037B1 (ko) * 2015-04-08 2017-04-03 주식회사 세림티앤디 냉간단조에 의한 차량 엔진 연료레일용 보스 제조 방법 및 제조 장치
CN104863770A (zh) * 2015-05-28 2015-08-26 上海臼井发动机零部件有限公司 用于缸内直喷汽油机的高压燃油分配管
JP6521785B2 (ja) * 2015-08-04 2019-05-29 株式会社オティックス フューエルデリバリパイプ
DE102015120962B4 (de) * 2015-12-02 2020-09-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftstoffverteiler und Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffverteilers
EP3199794B1 (de) * 2016-02-01 2018-06-27 TI Automotive (Heidelberg) GmbH Kraftstoffverteilerleiste sowie verfahren zur herstellung derselben
DE102016204025B4 (de) * 2016-03-11 2021-05-27 Hirschvogel Umformtechnik Gmbh Innendruckbelastetes Bauteil (Rail) sowie Verfahren zu dessen Herstellung
EP3232046A1 (en) 2016-04-12 2017-10-18 Continental Automotive GmbH Fuel rail and fuel rail assembly
EP3244056B8 (en) * 2016-05-13 2019-12-18 CPT Group GmbH A fuel rail assembly for an internal combustion engine
KR101861002B1 (ko) * 2016-07-08 2018-05-24 주식회사 현대케피코 차량의 연료레일 조립체
DE102016212936A1 (de) * 2016-07-15 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzanlage und Anordnung für eine Brennstoffeinspritzanlage
KR101768949B1 (ko) * 2016-10-19 2017-08-21 (주)동보 Gdi 연료분배관의 구조
KR101777062B1 (ko) 2016-10-21 2017-09-08 주식회사 현대케피코 연료 레일의 마운팅 구조체
EP3470663B1 (en) 2017-10-12 2022-08-31 Vitesco Technologies GmbH A fuel rail assembly for a fuel injection system for an internal combustion engine
EP3470660B1 (en) * 2017-10-12 2022-04-20 Vitesco Technologies GmbH Brazed article, fuel rail assembly and methods for producing the same
EP3667058A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 Vitesco Technologies GmbH Fuel rail, fixing bracket, method for manufacturing a fuel rail and method for manufacturing a fixing bracket
TR201914989A2 (tr) * 2019-10-02 2021-04-21 Bosch Gmbh Robert Bir enjeksiyon sistemi için bileşen, özellikle yakıt dağıtım borusu, enjeksiyon sistemi ve bu türlü bir bileşenin üretimi için yöntem.
EP3812574A1 (en) 2019-10-25 2021-04-28 Vitesco Technologies GmbH Fuel rail assembly for an internal combustion engine
KR102312717B1 (ko) 2020-04-27 2021-10-14 (주)모토닉 Lpdi 차량의 연료레일 연결구조
KR102431857B1 (ko) 2020-11-19 2022-08-11 정보테크(주) 차량 연료레일의 인젝터하우징 체결방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0290359U (ko) * 1988-12-28 1990-07-18
AT3764U1 (de) * 1998-11-12 2000-07-25 Avl List Gmbh Kraftstoffzuführsystem für brennkraftmaschinen
US5970953A (en) * 1999-01-12 1999-10-26 Siemens Automotive Corporation High pressure injector clip
US6913210B2 (en) * 2001-09-28 2005-07-05 Holley Performance Products Fuel injector nozzle adapter
JP3964691B2 (ja) 2002-02-15 2007-08-22 臼井国際産業株式会社 フユーエルデリバリパイプ
JP2004052093A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Sanoh Industrial Co Ltd 多層めっき自動車燃料配管部品
EP1510687A2 (en) * 2003-08-28 2005-03-02 Siemens VDO Automotive Corporation Intake manifold with injectors and captive fuel rail
JP4184238B2 (ja) 2003-11-19 2008-11-19 臼井国際産業株式会社 フューエルデリバリパイプ
DE102004035645B4 (de) * 2004-07-22 2009-02-19 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftstoffzuführung für einen Brennkraftmotor mit Direkteinspritzung
DE102004037787B4 (de) * 2004-08-03 2006-05-18 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftstoffzuführung für eine Verbrennungsmaschine mit Direkteinspritzung
JP4199709B2 (ja) 2004-08-03 2008-12-17 臼井国際産業株式会社 フューエルデリバリパイプ
US7159570B2 (en) * 2004-12-03 2007-01-09 Millennium Industries Corp. Fuel injector retention clip
US7360524B2 (en) * 2004-12-03 2008-04-22 Millenium Industries, Inc. Fuel injector retention clip
US20060163243A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Stieler David C Method of coupling fuel system components
JP4456052B2 (ja) 2005-09-27 2010-04-28 臼井国際産業株式会社 フューエルデリバリパイプ
DE102006010244B3 (de) * 2006-03-02 2007-09-06 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftstoffverteiler
US7699041B2 (en) * 2007-12-11 2010-04-20 Delphi Technologies, Inc. Fuel distribution tube for direct injection fuel rail assemblies
JP5510992B2 (ja) * 2008-06-30 2014-06-04 臼井国際産業株式会社 高圧直噴内燃機関用燃料レール及びその製造方法
US20100012093A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Pepperine Dean M High-pressure fuel injector to fuel rail connection
US7798127B2 (en) * 2008-08-05 2010-09-21 Delphi Technologies, Inc. Top mounting fuel injector clip

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None
See also references of EP2466111A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103890372A (zh) * 2011-10-26 2014-06-25 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料输送管和气缸盖的紧固结构
CN103890372B (zh) * 2011-10-26 2016-08-24 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料输送管和气缸盖的紧固结构

Also Published As

Publication number Publication date
EP2466111B1 (en) 2014-11-12
KR20110016140A (ko) 2011-02-17
EP2466111A4 (en) 2013-05-22
KR101027791B1 (ko) 2011-04-07
WO2011019150A9 (ko) 2011-07-07
US20120138020A1 (en) 2012-06-07
EP2466111A2 (en) 2012-06-20
US8944031B2 (en) 2015-02-03
WO2011019150A3 (ko) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011019150A9 (ko) 직분식 연료레일의 마운트 구조체
KR100890577B1 (ko) 2계통 연료 분사식 엔진
US10132282B2 (en) Fuel rail assembly
JP5447138B2 (ja) 高圧燃料配管構造
US7197869B2 (en) Secondary air supplying structure of internal combustion engine
JP4670518B2 (ja) エンジンの衝突保護構造
EP3312408B1 (en) Structure of gdi fuel delivery pipe
WO2018074888A1 (ko) 연료 레일의 마운팅 구조체
US8631784B2 (en) Flange device and intake system
JPH09303225A (ja) インテークマニホールドの支持構造
EP1817491A1 (en) Fuel rail delivery system arrangement
US20150152770A1 (en) Exhaust system component
US20080141971A1 (en) Cylinder head and exhaust system of a multi-cylinder engine
JP2005325738A (ja) Ｅｇｒ分配パイプ
EP3910187B1 (en) Cylinder head
JP2005113818A (ja) 車両用エンジンの保護構造
US11781501B2 (en) Engine head structure
JP7219187B2 (ja) 吸気マニホールド
JP2017137774A (ja) 内燃機関の燃料供給装置
JPH11210579A (ja) インテークマニホールド
JP2003028031A (ja) 多気筒内燃機関における燃料噴射弁の取付け装置
JP2006329034A (ja) Ｖ型内燃機関の燃料供給装置
JP2023001806A (ja) 燃料噴射システム
JP2009013885A (ja) 直噴式ｖ型エンジン用の燃料供給装置ならびに直噴式ｖ型エンジン
JP5640675B2 (ja) 内燃機関の吸気装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10808299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010808299

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13390078

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE