DE10123234A1

DE10123234A1 - Kraftstoffhochdruckspeicher mit optmierter Geometrie

Info

Publication number: DE10123234A1
Application number: DE2001123234
Authority: DE
Inventors: Henning Kreschel; Steffen Jung
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-05-12
Filing date: 2001-05-12
Publication date: 2002-11-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlen Grundkörper (1), der mit mehreren Anschlussöffnungen (4) ausgestattet ist. DOLLAR A Um die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers zu erhöhen, werden verschiedene Querschnittsgeometrien sowohl des Innenraums des Grundkörpers (1) als auch der Außenkontur des Grundkörpers vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlen Grundkörper, der mit mehreren Anschlussöffnungen ausgestattet ist.

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.

Ein herkömmlicher Kraftstoffhochdruckspeicher ist z. B. in der DE 195 48 611 beschrieben. Die herkömmlichen Kraftstoffhochdruckspeicher halten Drücke von bis zu etwa 1100 bar aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Hochdruckfestigkeit des bekannten Kraftstoffhochdruckspeichers mit einfachen Maßnahmen zu erhöhen.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem prismatischen Grundkörper, wobei der Grundkörper einen Speicherraum aufweist und wobei der Speicherraum mit mehreren Anschlussöffnungen ausgestattet ist, dadurch gelöst, dass der Speicherraum einen zylindrischen, elliptischen oder polygonen Querschnitt aufweist, und der Grundkörper einen zylindrischen, elliptischen oder polygonen Außenquerschnitt aufweist.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäßen Geometrien sowohl des Außenquerschnitts des Grundkörpers als auch des Speicherraums können gezielt Spannungsspitzen, die aus der Druckbeanspruchung durch den im Speicherraum befindlichen Kraftstoff verursacht werden, verringert werden. Dadurch erhöht sich die Druckfestigkeit des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers bei gleichen Bauabmessungen. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn der Speicherraum einen elliptischen oder polygonen Querschnitt aufweist und der Grundkörper einen elliptischen oder polygonen Außenquerschnitt aufweist.

Die Hochdruckfestigkeit des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers kann weiter gesteigert werden, dadurch, dass der Querschnitt des Speicherraums und der Querschnitt der Außenkontur des Grundkörpers konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dadurch ergibt sich im Mittel eine gleichmäßige Wandstärke, was in der Regel der Hochdruckfestigkeit zuträglich ist.

In besonders gelagerten Fällen hat es sich jedoch auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Querschnitt des Speicherraums und der Querschnitt der Außenkontur des Grundkörpers exzentrisch zueinander angeordnet sind.

Zur weiteren Verbesserung der Hochdruckfestigkeit ist bei einer Variante vorgesehen, dass der Querschnitt der Anschlussöffnungen zylindrisch oder elliptisch ist und/oder, dass die Anschlussöffnungen mittig oder versetzt zu der Längsachse des Speicherraums angeordnet sind.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbart.

Zeichnung

Es zeigen die Fig. 1 bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Kraftstoffhochdruckspeicher im Querschnitt. Der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 weist einen Grundkörper 3 mit einem Speicherraum 5 auf. In den Speicherraum 5 mündet eine Anschlussöffnung 7, welche in einem Anschlussstutzen 9 endet. An dem Anschlussstutzen 9 können Anschlussleitungen bspw. für die Injektoren (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine oder zu der Kraftstoffhochdruckpumpe (nicht dargestellt) befestigt werden. Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Außenkontur des Grundkörpers 3 zylindrisch, während der Speicherraum 5 einen elliptischen Querschnitt aufweist. Die Anschlussöffnung 7 mündet dort in den Speicherraum 5, wo dessen Krümmungsradius am größten ist. Dadurch werden die Spannungsspitzen im Bereich der Verschneidung zwischen Anschlussöffnung 7 und Speicherraum 5 minimiert.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels Gesagte entsprechend. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen sowohl der Speicherraum 5 als auch die Außenkontur des Grundkörpers 3 einen elliptischen Querschnitt auf. Die Brennpunkte der beiden Ellipsen liegen auf einer gemeinsamen Linie, so dass sich im Wesentlichen eine gleichmäßige Wandstärke des Grundkörpers 3 über den gesamten Umfang ergibt. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Hochdruckfestigkeit erzielt.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Außenkontur des Grundkörpers 3 einen zylindrischen Querschnitt auf, während der Speicherraum einen elliptischen Querschnitt aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegen die Brennpunkte A und B auf der Längsachse 11 der Anschlussöffnung 7.

In Fig. 4 ist ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem sowohl die Außenkontur des Grundkörpers 3 als auch der Speicherraum 5 einen elliptischen Querschnitt aufweisen und die Brennpunkte A und B sowohl der Außenkontur als auch des Speicherraums 5 auf der Längsachse 11 der Anschlussöffnung 7 liegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist der Grundkörper 3 eine zylindrische Außenkontur auf, während der Speicherraum 5 einen polygonen Querschnitt hat. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das Polygon als Dreieck ausgebildet. Es können jedoch auch andere Polygone, wie Vierecke, Fünfecke und anderes mehr vorgesehen sein. An zwei der drei Schenkel des dreieckigen Querschnitts des Innenraums 5 sind Anschlussöffnungen 7 vorgesehen, die jeweils in einen Anschlussstutzen 9 münden. Bei Dreiecken sind 1 bis 3 Anschlussöffnungen möglich.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 weisen sowohl die Außenkontur des Grundkörpers 3 also auch der Speicherraum 5 einen polygonen Querschnitt auf.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist die Längsachse 11 der Anschlussöffnung 7 um einen Betrag C zu der Längsachse des Speicherraums 5 versetzt angeordnet. Auch durch diese Maßnahme kann die Hochdruckfestigkeit des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers verbessert werden.

Selbstverständlich sind die Übergänge zwischen Grundkörper 3 und Anschlussstutzen verrundet. Das gleiche gilt auch für die Kanten des polygonalen Querschnitts sowohl des Außendurchmessers des Grundkörpers als auch des Speicherraums 5. Durch das Verrunden werden Spannungsspitzen ebenfalls reduziert.

Claims

1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem prismatischen Grundkörper (3), wobei der Grundkörper (3) einen Speicherraum (5) aufweist und wobei der Speicherraum (5) mit mehreren Anschlussöffnungen (9) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum (5) einen zylindrischen, elliptischen oder polygonen Querschnitt aufweist, und der Grundkörper (3) im Querschnitt eine zylindrische, elliptische oder polygone Außenkontur aufweist.

2. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Speicherraums (5) und der Querschnitt der Außenkontur des Grundkörpers (3) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

3. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Speicherraums (5) und der Querschnitt der Außenkontur des Grundkörpers (3) exzentrisch zueinander angeordnet sind.

4. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Anschlußöffnungen (7) zylindrisch oder elliptisch ist.

5. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußöffnungen (7) mittig oder versetzt (c) zu der Längsachse (13) des Speicherraums (5) angeordnet sind.