DE10103250A1

DE10103250A1 - Gemeinsame Leitung für Dieselmotor

Info

Publication number: DE10103250A1
Application number: DE10103250A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Usui; Kikuo Asada
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2001-08-09
Also published as: GB2360075B; KR20010078100A; GB2360075A; KR100440041B1; FR2804180A1; US6494183B2; FR2804180B1; US20010010216A1; GB0102128D0

Abstract

Es wird eine gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor vorgegeben, bei welcher die Ermüdungsfestigkeit gegen Innendruck erhöht wird, indem die Differenz in der Härte bzw. der Dehnung zwischen einer Stahl-Oberfläche und einem nicht-metallischen Einschluß auf der inneren Oberfläche oder in der Oberflächenschicht einer Leitung vermindert wird und das Maß der Konzentration der Ermüdungsbeanspruchung abgesenkt wird. Die gemeinsame Leitung umfaßt eine Haupt-Rohrleitung mit einer umlaufenden Durchführung, die sich im Inneren in axialer Richtung derselben erstreckt, Verzweigungsbohrungen, die in einem axialen Umfangs-Wandteil der Haupt-Rohrleitung gebildet sind und Verzweigungsanschlüsse, die an die entsprechende Verzweigungsbohrung integral oder über getrennte Anschlußelemente angeschlossen sind, und eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit, welche gebildet wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor aufplattiert wurde und auf wenigstens einem Teil einer inneren Umfangs-Oberfläche der gemeinsamen Leitung gebildet wird. Die erhöhte Festigkeit und die Wirkung der Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit senkt das Maß der Ermüdungskonzentration ab, um die Ermüdungsfestigkeit gegen Innendruck zu erhöhen. Demzufolge dient die gemeinsame Leitung dem überlegenen Vorteil und der Fähigkeit, eine zuverlässige und stabile Funktion mit überlegener Standfestigkeit und ohne Kraftstoffleckage aufgrund des Auftretens von Rissen auszuführen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine gemeinsame Leitung (common rail), wie z. B. eine Hochdruck-Kraftstoff-Verzweigungsleitung oder eine Blockleitung in einem Kraftstoff-Einspritzsystem mit akkumuliertem Druck für eine Diesel-Brennkraftmaschine.

Eine Anzahl von Konstruktionen sind bislang bekannt gewesen auf dem Gebiet dieser Art von Diesel-Motor-Kraftstoff-Einspritzrohr. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau besitzt beispielsweise eine Haupt-Rohrleitung 1 eine umlaufende Durchführung 1-1 von kreisförmigem Querschnitt, die in einem peripheren Teil des Inneren der Haupt-Rohrleitung 1 gebildet ist, sowie eine Verzweigungsbohrung 1-2, die mit der umlaufenden Durchführung 1-1 in Verbindung steht, wobei die Verzweigungsbohrung 1-2 nach außen geöffnet ist, um eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 zu bilden. Ein ringförmiger Verbindungsnippel 3 wird verwendet, um den äußeren Umfangsteil der Haupt- Rohrleitung 1 in der Nähe der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 zu umgeben. Ein Verzweigungsrohr 2, welches als ein Verzweigungsanschluß dient, besitzt einen Verbindungskopf 2-2 an einem Ende und der Verbindungskopf 2-2 ist z. B. durch Zusammendrücken in einer abgeschrägten konischen Form mit vergrößertem Durchmesser gebildet. Eine Druckanlage-Sitzoberfläche 2-3, die durch den Anschlußkopf 2-2 gebildet wird, wird in Eingriff mit der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 gebracht und eine Mutter 4, die zuvor auf dem Verzweigungsrohr 2 durch eine Hülsen-Unterlegscheibe 5 aufgebracht wird, wird in einen Gewinde-Wandteil 3-1 eingeschraubt, der in dem Verbindungsnippel 3 in einer solcher Weise gebildet ist, daß er radial nach außen von der Haupt-Rohrschiene 1 hervorsteht. Das Verzweigungsrohr 2 ist an die Haupt-Rohrschiene 1 in dem Zustand angeschlossen, wo es durch den Druck verbunden wird, der an den Ansatz des Verbindungskopfes 2-2 aufgrund des Anschraubens der Mutter 4 in den Gewinde-Wandteil 3-1 angelegt wird. Bei der in Fig. 7 oder 8 gezeigten bekannten Konstruktion wird anstelle des ringförmigen Verbindungsnippels 3 ein rohrförmiger Hülsennippel 3a oder 3b direkt in die äußere Umfangswand der Haupt-Rohrschiene 1 eingesetzt, in dem ein Vorsprungteil in einen Ausnehmungsteil eingeschraubt wird oder in dem dieser angeschweißt wird, so daß der rohrförmige Hülsennippel 3a oder 3b radial nach außen von der Haupt-Rohrleitung 1 hervorsteht. Die Druckanlage- Sitzoberfläche 2-3, die durch den Verbindungskopf 2-2 des Verzweigungsrohres 2 gebildet wird, wird in Eingriff mit der Druckaufnahme- Sitzoberfläche 1-3 der Haupt-Rohrleitung 1 gebracht und eine Mutter 4, die in den rohrförmigen Hülsennippel 3a oder 3b eingeschraubt wird, wird angezogen, um das Verzweigungsrohr 2 mit der Haupt-Rohrleitung 1 zu verbinden. In der in Fig. 9 gezeigten bekannten Konstruktion wird ein Ansatz 3c integral mit der Haupt-Rohrleitung 1 einer gemeinsamen Leitung gebildet und die Druckanlage-Sitzoberfläche 2-3, die durch den Verbindungskopf 2-2 des Verzweigungsrohres 2 gebildet wird, wird in Eingriff mit der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 der Haupt-Rohrschiene 1 gebracht. Eine Hutmutter 6, die auf einen Gewindeteil 3, welcher an der äußeren Umfangsoberfläche des Vorsprungs 3c angeordnet ist, wird angezogen, um das Verzweigungsrohr 2 mit der Haupt-Rohrleitung 1 zu verbinden. Eine gemeinsame Leitung vom Blockleitungstyp (nicht gezeigt) ist ebenfalls bekannt. In jeder der bekannten gemeinsamen Leitungen tritt jedoch eine große Beanspruchung an einem inneren Umfangs-Kantenteil P des unteren Endes der Verzweigungsbohrung 1-2 aufgrund des Innendruckes der Haupt-Rohrleitung 1 und einer axialen Kraft auf, die an die Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 durch den Druck des Verbindungskopfes 2-2 des Verzweigungsrohres 2, der als Verzweigungsanschluß dient, angelegt wird. Risse treten leicht am unteren Ende des inneren Umfangs-Kantenteils B auf und es besteht eine Möglichkeit, daß die Risse eine Kraftstoffleckage hervorrufen. Zusätzlich kann ein nicht metallischer Einschluß, der in einem Grundmetall enthalten ist, auf einer Oberfläche durch Einschnitte zugänglich sein. Dieser nicht-metallische Einschluß besteht hauptsächlich aus einem Oxid, wie z. B. Al₂O₃ oder CAO, und besitzt eine extreme Härte und eine extrem geringe Dehnung im Vergleich zu dem Grundmetall und ist zusätzlich schwach in der Haftkraft an das Grundmetall. Wenn ein solcher nicht-metallischer Einschluß an dem inneren Umfangs-Kantenteil P des unteren Endes der Verzweigungsbohrung 1-2 vorliegt, so tritt eine Beanspruchungskonzentration wie in dem zuvor beschriebenen Fall auf und ruft einen Ermüdungsausfall hervor, so daß die Ermüdungsfestigkeit der Haupt-Rohrleitung 1 abgesenkt wird. Wenn zusätzlich der nicht-metallische Einschluß in einem Oberflächenteil unmittelbar unterhalb der Oberfläche des Grundmetalles vorliegt, so zieht es eine Absenkung der Ermüdungsfestigkeit in gleicher Weise nach sich. Die Absenkung der Ermüdungsfestigkeit aufgrund des nicht-metallischen Einschlusses wird auf ein Anwachsen in der Beanspruchungskonzentration aufgrund des Unterschiedes in der Härte oder Dehnung zwischen dem Grundmetall und dem nicht metallischen Einschluß zurückgeführt.

Die Erfindung ist gemacht worden, um die zuvor beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu lösen und sie gibt eine gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor vor, bei welcher die Ermüdungsfestigkeit gegen Innendruck angehoben werden kann durch Absenkung des Ausmaßes der Beanspruchungskonzentration, die in den Teilen der Schnittstellen der Verzweigungsbohrungen auftritt, die die inneren Umfangskanten der unteren Enden der entsprechenden Verzweigungsbohrungen 1-2 und eine umlaufende Durchführung der Haupt-Rohrleitung umfassen bzw. die Verzweigungsbohrungen und die innere Umfangsoberfläche der Haupt- Rohrleitung.

Die gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor gemäß der Erfindung umfaßt eine Haupt-Rohrleitung mit einer umlaufenden Durchführung, die sich innerhalb in axialer Richtung erstreckt, Verzweigungsbohrungen, die in einem Umfangs-Wandteil der Haupt-Rohrleitung gebildet sind und Verzweigungsanschlüsse, die mit den entsprechenden Verzweigungsbohrungen integriert oder über getrennte Anschlußelemente verbunden sind, wobei eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor hergestellt wurde durch Auftragen von reinem Ni oder einer Ni-Grundlegierung, wie z. B. Ni-P, die auf wenigstens einem Teil der inneren Umfangs-Oberfläche der gemeinsamen Leitung gebildet wird.

Zusätzlich können Teile, auf welchen die Ni-diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet wird durch Erhitzen der Ni- Schicht, die zuvor aufgetragen wird, die Verzweigungsbohrungen und die Teile der Schnittstellen der Verzweigungsbohrungen und des umlaufenden Durchganges der Haupt-Rohrleitung sein bzw. die umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung oder die gesamte Umfangs-Oberfläche der gemeinsamen Leitung.

In der gemeinsamen Leitung für einen Dieselmotor ist in dem Fall, wo die Ni diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet wird durch Erhitzen der zuvor aufgebrachten Ni-Schicht in dem Teil der Oberfläche eines Oberflächenteils eines Grundmetalles, in welchem ein nicht-metallischer Einschluß vorliegt, die Verstärkungsschicht, gebildet aus der erhitzten Ni-Schicht, größer in der Härte und kleiner in der Dehnung als das Grundmetall, wodurch der Unterschied in der Härte bzw. Dehnung zwischen einer Stahloberfläche und dem nicht-metallischen Einschluß in der Oberfläche oder der Oberfläche des Grundmetalles gering wird. In dem Fall wo die Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit beispielsweise an den Schnittstellen der Verzweigungsbohrung und der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung gebildet wird, wird das Maß der Konzentration der Ermüdungsbeanspruchung, die in den Schnittstellenbereichen der Verzweigungsbohrungen und der umlaufenden Durchführung der Haupt- Rohrleitung auftritt, abgesenkt und der maximale Beanspruchungswert in dem Schnittstellenbereich wird abgesenkt, wodurch die Ermüdungsfestigkeit gegen Innendruck verbessert wird. Die Dicke der Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit ist offensichtlich nicht auf einen speziellen Wert' beschränkt, aber 10-30 µm sind geeignet für die Verstärkungsschicht, um den angestrebten Effekt zu erfüllen und den Vorteil herbeizuführen.

Daneben kann jeder der Schnittstellenteile der Verzweigungsbohrungen und der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung, über denen die Ni diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet wird, in einer gebogenen Form abgeschrägt sein, um einen abgeschrägten R-Teil bestehend aus einer gebogenen Oberfläche ohne Kante zu bilden. Die Querschnittsform dieses abgebogenen R-Teiles kann eine Form besitzen, bei welcher eine abgeschrägte Oberfläche mit der inneren Umfangs- Oberfläche der Verzweigungsbohrung über eine glatte gebogene Oberfläche verbunden ist und die innere Umfangs-Oberfläche der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrschiene ist mit der abgeschrägten Oberfläche über die glatte gebogene Oberfläche verbunden oder über die Form einer sphärischen Oberfläche, einer elliptischen Umlaufoberfläche, einer parabolischen Umlaufoberfläche oder einer hyperbolischen Umlaufoberfläche.

Die Erfindung wird verständlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen in welchen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht einer Haupt-Rohrleitung ist, die ein Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Leitung für einen Dieselmotor gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 1 ist, die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Leitung für einen Dieselmotor gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 1 ist, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Leitung für einen Dieselmotor gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptrohres ist, die ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 ist, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene vergrößerte Querschnittsansicht eines Beispieles einer gemeinsamen Leitung des Standes der Technik ist, die einen ringförmigen Verbindungsnippel verwendet;

Fig. 7 eine teilweise aufgeschnittene Querschnittsansicht eines Beispieles einer gemeinsamen Leitung des Standes der Technik ist, die einen Aufbau besitzt, bei welchem ein rohrförmiger Hülsennippel auf eine Haupt-Rohrleitung aufgesetzt ist, in dem ein Ansatzteil in einen Ausnehmungsteil geschraubt wird;

Fig. 8 eine teilweise aufgeschnittene Querschnittsansicht eines Beispieles einer gemeinsamen Leitung des Standes der Technik ist, die einen Aufbau aufweist, bei welchem ein rohrförmiger Hülsennippel durch Verschweißen, mit einer Haupt-Rohrleitung verbunden ist; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel einer gemeinsamen Leitung des Standes der Technik zeigt, bei welcher ein hervorstehender Vorsprung integral gebildet ist.

Die in Fig. 1 gezeigte gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor gemäß der Erfindung besitzt einen Aufbau ähnlich zu der in Fig. 6 gezeigten gemeinsamen Leitung. Eine Mutter ist zuvor in einem Verzweigungsrohr 2 enthalten, welches als ein Verzweigungsanschluß dient und ein rohrförmiger Hülsennippel 2b, der als ein Anschlußteil dient, besitzt eine Gewindeoberfläche 3-1b, die auf seiner inneren Umfangs-Oberfläche gebildet ist. Das nahe Ende des Hülsennippels 3b ist mit der äußeren Umfangswand der Haupt-Rohrleitung 1 in der Nähe der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 konzentrisch zu der Verzweigungsbohrung 1-2 in einer solchen Weise verschweißt, daß der Hülsennippel 3b die Druckaufnahme-Sitzfläche 1-3 umgibt. Eine Druckanlage- Sitzoberfläche 2-3, die durch einen Verbindungskopf 2-2 des Verzweigungsrohres 2 gebildet wird, wird in Eingrüfmit der Druckaunahme- Sitzoberfläche 1-3 einer Haupt-Rohrleitung gebracht und die Mutter 4, die auf den Hülsennippel 3b aufgeschraubt wird, wird angezogen, um das Verzweigungsrohr 2 mit der Haupt-Rohrleitung 1 zu verbinden. Bei diesem Aufbau besitzt die Verzweigungsbohrung 1-2, die mit einem umlaufenden Durchgang 1-1 von kreisförmigem Querschnitt der Haupt-Rohrleitung 1 in Verbindung steht, eine Öffnung zu der umlaufenden Durchführung 1-1 und das Ende der Öffnung ist abgerundet in einer gebogenen Form, um einen abgerundeten R Teil 1-2a zu bilden, der eine gebogene Oberfläche ohne Kante besitzt. Eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht gebildet, die zuvor über der Schnittstelle aufgetragen wird, welche durch den abgerundeten R-Teil 1-2a gebildet ist.

Die Haupt-Rohrleitung 1, die als gemeinsame Leitung dient, ist aus einem vergleichsweise dickwandigen Metallrohr mit kleinem Durchmesser hergestellt, wobei z. B. der Rohrdurchmesser ungefähr 24 mm und die Wanddicke ungefähr 8 mm beträgt und das axiale Innere der Haupt-Rohrleitung 1 ist als umlaufende Durchführung 1-1 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Mehrere Verzweigungsbohrungen 1-2 sind in der Haupt-Rohrleitung 1 in einer solchen Weise gebildet, daß die entsprechenden Verzweigungsbohrungen 1-2 zu mehreren Druckaufnahme-Sitzoberflächen 1-3 gehören, die axial voneinander entlang der umlaufenden Durchführung 1-1 beabstandet sind und nach außen in dem Umfangs-Wandteil der Haupt-Rohrleitung 1 in einer solchen Weise geöffnet sind, daß die Verzweigungsbohrungen 1-2 mit der umlaufenden Durchführung 1-1 in Verbindung stehen. Jeder der Verzweigungsanschlüsse besteht aus dem Verzweigungsrohr 2 oder einem Verzweigungsnippel des zuvor beschriebenen Typs und besitzt in seinem Inneren einen Fließkanal 2-1, der zu der umlaufenden Durchführung 1-1 führt. Jeder der Verzweigungsanschlüsse besitzt ebenfalls an einem Ende den Verbindungskopf 2-2, der in einer Form mit abgeschrägtem konisch vergrößertem Durchmesser durch Verstauchen gebildet ist und die Druckanlage-Sitzoberfläche 2-3 bildet. Die in Fig. 2 gezeigte gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor besitzt einen Aufbau ähnlich zu jenem der in Fig. 7 gezeigten gemeinsamen Leitung. Ein Vorsprung 3c ist integral mit der Haupt-Rohrleitung 1 gebildet und die durch den Verbindungskopf 2-2 des Verzweigungsrohres 3 gebildete Druckanlage Sitzoberfläche 2-3 wird in Eingriff mit der Druckaufnahme- Sitzoberfläche 1-3 der Haupt-Rohrleitung 1 gebracht. Eine Hutmutter 6, die auf ein Gewindeteil 3-2 geschraubt wird, der an der äußeren Umfangsoberfläche des Vorsprungs 3c vorgesehen ist, wird angezogen, um das Verzweigungsrohr 2 mit der Haupt-Rohrleitung 1 zu verbinden. Bei diesem Aufbau ist der Teil des Schnittes der umlaufenden Durchführung 1-1 von kreisförmigem Querschnitt mit der Haupt-Rohrleitung 1 und der Verzweigungsbohrung 1-2, die mit der Haupt-Rohrleitung 1 in Verbindung steht, mit einer Ni-diffundierten Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit plattiert, die durch Erhitzen einer Ni-Schicht gebildet wird, die zuvor im Schnittstellenbereich aufgebracht wird.

Die in Fig. 3 gezeigte gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor besitzt einen Aufbau ähnlich dem der gemeinsamen Leitung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Die Verzweigungsbohrung 1-2, die in dem Umfangs-Wandteil der Haupt-Rohrleitung 1 gebildet ist, ist nach außen geöffnet, um die Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 zu bilden und der ringförmige Verbindungsnippel 3 wird verwendet, um den äußeren Umfangsteil der Haupt- Rohrleitung 1 in der Nähe der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 zu umgeben. Die Druckanlage-Sitzoberfläche 2-3, die durch den Verbindungskopf 2-2 gebildet wird und die an dem Ende des Verzweigungsrohres 2 angeformt ist, wird in Eingriff mit der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 gebracht und das Verzweigungsrohr 2 wird mit der Haupt-Rohrleitung 1 verbunden, indem Druck an den Absatz des Verbindungskopfes 2-2 angelegt wird, indem die Mutter 4 in den Gewinde-Wandteil 3-1 eingeschraubt wird. Der Gewinde- Wandteil 3-1 wird in dem Verbindungsnippel 3 in einer solchen Weise gebildet, daß er radial nach außen von der Haupt-Rohrleitung 1 hervorsteht und die Mutter 4 wird im voraus auf das Verzweigungsrohr 2 auf die Hülsen- Unterlegscheibe 5 aufgebracht. Bei diesem Aufbau wird eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor auf den Teil der Schnittstelle der umlaufenden Durchführung 1-1 mit kreisförmigem Querschnitt in der Haupt- Rohrleitung 1 und der Verzweigungsbohrung 1-2 aufgebracht wird.

Bezugnehmend auf die in Fig. 4 gezeigte gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor ist in der Haupt-Rohrleitung 1 ähnlich zu der in Fig. 2 gezeigten eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit durch Erhitzen einer Ni-Schicht gebildet, die zuvor über dem Schnittstellenteil der Verzweigungsbohrung 1-2 und der umlaufenden Durchführung 1-1 der Haupt-Rohrleitung 1 und über der gesamten Innenoberfläche der umlaufenden Durchführung 1-1 gebildet wird.

Bezugnehmend auf die in Fig. 5 gezeigte gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor ist in der Haupt-Rohrleitung ähnlich zu der in Fig. 4 gezeigten Leitung eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit durch Erhitzen einer Ni-Schicht gebildet, die zuvor über der Verzweigungsbohrung 1-2 und der Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 der Haupt-Rohrleitung aufgebracht wird, wobei diese den Schnittstellenbereich der Verzweigungsbohrung 1-2 mit der umlaufenden Durchführung 1-1 und die gesamte innere Oberfläche der umlaufenden Durchführung 1-1 umfaßt.

In dem Fall wo die Ni-diffundierte Verstärkungsschicht S zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in der zuvor beschriebenen Weise auf dem Schnittstellenbereich der Verzweigungs-Bohrung 1-2 gebildet wird, die mit der umlaufenden Durchführung 1-1 der Hauptrohrleitung 1 in Verbindung steht, und auf der umlaufenden Durchführung 1-1 der Haupt-Rohrleitung 1 oder über dem Schnittstellenbereich und der umlaufenden Durchführung 1-1 der Haupt- Rohrleitung 1 oder über dem gesamten inneren Umfangsflächenbereich der Haupt-Rohrleitung 1 und dem Schnittstellenbereich der Verzweigungsbohrung 1-2, wird die Festigkeit gegenüber dem Innendruck, der auf die Haupt- Rohrleitung 1 einwirkt, erhöht und das Maß der Beanspruchungskonzentration wird aufgrund des nicht-metallischen Einschlusses in einem großen Ausmaß reduziert. Dementsprechend ist es möglich im wesentlichen das Problem zu lösen, daß Risse im Schnittstellenbereich der Verzweigungsbohrung 1-2 und der umlaufenden Durchführung 1-1, wie z. B. an dem Öffnungs-Kantenteil P auftreten.

Wie zuvor beschrieben wird gemäß der Erfindung bei einer gemeinsamen Leitung für einen Dieselmotor, die Verzweigungsbohrungen umfaßt, die in einem axialen Umfangs-Wandteil einer Haupt-Rohrleitung gebildet sind und bei der Verzweigungsanschlüsse an die entsprechenden Verzweigungsbohrungen integral oder über getrennte Anschlußelemente angeschlossen sind, eine Ni diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in wenigstens einem Teil der inneren Umfangs-Oberfläche der gemeinsamen Leitung, wie z. B. an den Verzweigungsbohrungen oder den Schnittstellenteilen der Verzweigungsbohrungen und der umlaufenden Durchführung der Haupt- Rohrleitung durch Erhitzen einer vorher aufgebrachten Ni-Schicht gebildet. Dementsprechend macht die erhöhte Festigkeit und die Wirkung der Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit den Unterschied in der Härte bzw. Dehnung zwischen einer Stahloberfläche und einem nicht metallischen Einschluß, der an der inneren Oberfläche oder Oberflächenschicht einer Leitung auftritt, gering, wodurch das Maß der Ermüdungskonzentration abgesenkt wird und die Ermüdungsfestigkeit gegen Innendruck erhöht wird. Demzufolge dient die gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor dem überlegenen Vorteil insofern, als sie in der Lage ist, eine zuverlässige und stabile Funktion mit überlegener Haltbarkeit und ohne Kraftstoffleckage aufgrund von Rissen auszuführen.

Beispiele

Eine Ni-Plattierungsschicht mit einer Dicke von 4 µm wurde durch Elektroplattierung über den Teilen der Schnittstellen der Verzweigungslöcher und einer umlaufenden Durchführung einer gemeinsamen Leitung, hergestellt aus S45C, durch kontinuierliches Schmieden gebildet (die Haupt-Rohrleitung besaß einen Durchmesser von 24 mm in ihrem Außendurchmesser, von 10 mm in ihrem Innendurchmesser und von 3 mm im Durchmesser der Verzweigungsbohrung). Die gemeinsame Leitung wurde in einem Heizofen mit Inertgasatmosphäre angeordnet und wurde bei 130°C während 3 Minuten erhitzt und sodann abgeschreckt, um eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit mit einer Dicke von ungefähr 18 µm auf der Oberfläche der Schnittstellenbereiche der Verzweigungsbohrungen und der umlaufenden Durchführung zu bilden.

Wenn die Ermüdungsgrenze der gemeinsamen Leitung mit einer Testmaschine mit wiederholtem Druck getestet wurde, wurde das folgende Resultat erzielt. Eine vergleichbare gemeinsame Leitung des Standes der Technik und der gleichen Größe ohne Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit über dem Schnittstellenbereich der Verzweigungsbohrungen und einer umlaufenden Durchführung wurde beschädigt durch das 800,000-malige Anlegen eines hydraulischen Druckes von 180-1,500 bar in einem wiederholten Test. In Gegensatz hierzu zeigte die gemeinsame Leitung gemäß der Erfindung die hohe Dauerfestigkeit ohne Beschädigung sogar beim 10,000,000-maligen Anlegen eines hydraulischen Druckes von 180-1,900 bar in einem wiederholten Test. Es kann unterstellt werden, daß dieses Ergebnis erzielt wurde durch eine Erhöhung der Festigkeit aufgrund der Ni-diffundierten Verstärkungsschicht zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit mit einer Dicke von ungefähr 18 µm, die über den Schnittstellenbereichen der Verzweigungsbohrungen und der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung gebildet wurde sowie Dank der Tatsache, daß das Maß der Beanspruchungskonzentration aufgrund eines nicht metallischen Einschlusses abgesenkt wurde.

Nebenbei wurde durch die Beobachtung einer Schnittoberfläche des vergleichbaren Materials bestätigt, daß ein nicht-metallischer Einschluß in einem Teil vorlag, an dem ein Ermüdungsfehler auftrat. Zusätzlich muß nicht erwähnt werden, daß auch dann, wenn die Ni-Schicht aus einer Ni- Basislegierung hergestellt wird, gleiche Effekte und Vorteile erzielt werden können.

Claims

1. Gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor, umfassend:

- einer Haupt-Rohrleitung (1) mit einer umlaufenden Durchführung (1-1), die sich in ihrem Inneren in axialer Richtung erstreckt;
- Verzweigungsbohrungen (1-2), die in einem Umfangs-Wandteil der Haupt-Rohrleitung gebildet sind; und
- Verzweigungsanschlüsse (2), die an die entsprechenden Verzweigungsbohrungen integral oder über getrennte Anschlußelemente angeschlossen sind,

gekennzeichnet durch eine Ni-diffundierte Verstärkungsschicht (S) zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit, die gebildet wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor aufplattiert wurde und auf wenigstens einem Teil eine innere Umfangsoberfläche der gemeinsamen Leitung gebildet wird.

2. Gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ni-diffundierte Verstärkungsschicht (S) zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit, die gebildet wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor aufplattiert wurde und über Teilen der Schnittstellen der Verzweigungsbohrungen mit der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung gebildet wird.

3. Gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ni-diffundierte Verstärkungsschicht (S) zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gebildet wird durch Erhitzen einer Ni-Schicht, die zuvor aufplattiert wird und in der umlaufenden Durchführung der Haupt-Rohrleitung gebildet wird.

4. Gemeinsame Leitung für einen Dieselmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ni-diffundierte Verstärkungsschicht (S) zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit, welche gebildet wird durch Erhitzen der zuvor aufplattierten Ni-Schicht, über der gesamten inneren Umfangs-Oberfläche der gemeinsamen Leitung ausgebildet ist.