DE10152231A1

DE10152231A1 - High pressure accumulator like fuel pressure accumulator

Info

Publication number: DE10152231A1
Application number: DE2001152231
Authority: DE
Inventors: Helmut Knoedl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-20
Filing date: 2001-10-20
Publication date: 2003-04-30
Also published as: WO2003038268A1

Abstract

The invention relates to a high-pressure accumulator, in particular a high-pressure fuel accumulator for common-rail injectors, comprising a hollow base body (1), which is provided with at least one connection opening (4), whereby the inner surface of said base body (1) is planar in the area of the connection opening. The aim of said invention is to increase the resistance to pressure. Said aim is achieved, whereby the cross section of the hollow base body (1) interior is shaped as an elongated hole (2), one of the planar surfaces of the elongated hole cross section being provided with said connection opening (4).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Hochdruckspeicher, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Der Hochdruckspeicher weist einen hohlen Grundkörper auf, der mit mindestens einer Anschlussöffnung ausgestattet ist, wobei im Bereich der Anschlussöffnung die innere Oberfläche des Grundkörpers eben ausgebildet ist. The invention relates to a high-pressure accumulator, in particular a high-pressure fuel accumulator according to Preamble of the main claim. The high pressure accumulator points a hollow body with at least one Connection opening is equipped, being in the area of Connection opening the inner surface of the base body is just trained.

Ein derartiger Hochdruckspeicher ist aus der DE 199 49 962 A1 bekannt. Es handelt sich dort um einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Bei derartigen Einspritzsystemen fördert eine Hochdruckpumpe den einzuspritzenden Kraftstoff aus einem Tank in den zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher (Common-Rail). Von dort führen Kraftstoffleitungen zu den einzelnen Injektoren, die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die Kraftstoffhochdruckspeicher sind auf Drücke über 1000 bar ausgelegt. Such a high-pressure accumulator is known from DE 199 49 962 A1 known. There is one High-pressure fuel accumulator for a common rail Fuel injection system of an internal combustion engine. at such injection systems are promoted by a high-pressure pump the fuel to be injected from a tank into the central high-pressure fuel accumulator (common rail). Of there fuel lines lead to the individual Injectors, the cylinders of the internal combustion engine assigned. The high-pressure fuel accumulators are on Designed for pressures over 1000 bar.

Derartige Hochdruckspeicher bestehen in der Regel aus einem hohlen Grundkörper, der Anschlussstutzen aufweist, in denen eine Anschlussbohrung in das Innere des Hohlkörpers führt. Es hat sich gezeigt, dass die hochdruckbelasteten Bohrungsverschneidungen eine versagenskritische Stele bilden. Der Innendruck in den Bohrungen erzeugt nämlich Zugspannungen in Umfangsrichtung, wobei sich die Zugspannungen der einzelnen Bohrungen im Verschneidungsbereich überlagern und dort zu Rissbildungen führen können. Such high-pressure accumulators usually consist of one hollow body, which has connecting pieces in which a connection hole leads into the interior of the hollow body. It has been shown that the high pressure Hole intersections a failure-critical stele form. This is because the internal pressure in the bores creates Tensile stresses in the circumferential direction, the Tensile stresses of the individual holes in the Overlap the intersection area and there to form cracks being able to lead.

In der genannten DE 199 49 962 wird zur Erhöhung der Druckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers vorgeschlagen, den Innenraum des Grundkörpers im Bereich der Anschlussöffnungen eben auszubilden. Hierdurch werden die Druckverhältnisse positiv beeinflusst und Zugspannungen im Verschneidungsbereich vermindert, ohne das Bauvolumen des Hochdruckspeichers zu erhöhen. In DE 199 49 962 mentioned to increase the Compressive strength of the high-pressure fuel accumulator proposed the interior of the base body in the area of the connection openings. This will positively influences the pressure conditions and tensile stresses reduced in the intersection area without the construction volume to increase the high pressure accumulator.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das Verformungsverhalten des Innenraums des hohlen Grundkörpers in der Praxis nur gering beeinflusst wird, und dass das Herstellungsverfahren zur Ausbildung einer lokalen ebenen Fläche im Inneren des Grundkörpers im Bereich einer Anschlussöffnung kompliziert und daher kostenintensiv ist. However, it has been found that the Deformation behavior of the interior of the hollow base body is only slightly influenced in practice, and that Manufacturing process for forming a local level Area inside the base body in the area of a Connection opening is complicated and therefore expensive.

Vorliegende Erfindung soll folglich das Problem lösen, einen Hochdruckspeicher mit hoher Druckfestigkeit anzugeben, der auf relativ einfache Weise hergestellt werden kann. The present invention is therefore intended to solve the problem a high pressure accumulator with high pressure resistance specify who manufactured in a relatively simple manner can be.

Ein erfindungsgemäßer Hochdruckspeicher ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs charakterisiert. A high-pressure accumulator according to the invention is characterized by Characterized features of the main claim.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der Querschnitt des Innenraums des hohlen Grundkörpers des erfindungsgemäßen Hochdruckspeichers entspricht zumindest im Bereich der Anschlussöffnung einem Langloch, dessen eine lange Seite die Anschlussöffnung enthält. Die zwei gegenüberliegenden ebenen Flächen bei der Bohrung mit Langlochquerschnitt ergeben eine wesentlich stärkere Spannungsreduzierung als die bekannte einzelne oder lokale Innenabflachung. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass eine Bohrung mit Langlochquerschnitt im Vergleich zur Herstellung lokaler ebener Flächen relativ einfach herzustellen ist. Bei Hochdruckspeicher mit mehreren Anschlußöffnungen ist ein durchgehender oder zumindest über weite Bereiche der Anschlussöffnungen sich erstreckender Langlochquerschnitt des hohlen meist rohrförmigen Grundkörpers vorteilhaft. Die gegenüberliegenden, durchgehenden und ebenen Flächen des Langlochquerschnitts bieten den Vorteil des größten Verformungspotentials bei gleichzeitiger Minimierung von zu Rissen führenden Zugspannungen. Unter Druckbelastung weitet sich die Bohrung mit Langlochquerschnitt radial auf und die ebenen Flächen der Bohrung mit Langlochquerschnitt wölben sich und erzeugen im Verschneidungsbereich der Bohrungen in erster Linie Druckspannungen. Zugspannungen in Umfangsrichtung der Bohrungen werden vermieden. The cross section of the interior of the hollow base body of the high-pressure accumulator according to the invention corresponds at least in the area of the connection opening an elongated hole, one of which long side contains the connection opening. The two opposite flat surfaces when drilling Elongated cross-section result in a much stronger one Voltage reduction than the known single or local Innenabflachung. It is also advantageous that a Hole with elongated hole cross section compared to Production of local flat surfaces is relatively easy is to be produced. For high-pressure accumulators with several Connection openings is a continuous or at least over wide areas of the connection openings extending Elongated cross section of the hollow mostly tubular Basic body advantageous. The opposite, continuous and flat surfaces of the elongated hole cross section offer the advantage of the greatest deformation potential at the same time minimizing cracks Tensile stresses. The bore widens under pressure with a slot cross-section radially on and the flat surfaces the bore with an elongated hole cross section and create in the intersection of the holes in the first Line compressive stresses. Tensile stresses in the circumferential direction of the Drilling is avoided.

Die Spannungsreduzierung nimmt mit zunehmender Symmetrie des Aufbaus des erfindungsgemäßen Hochdruckspeichers zu. Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Mittellinien der Anschlussbohrungen, die über die Anschlussöffnungen mit dem Inneren des hohlen Grundkörpers verbunden sind, jeweils senkrecht und vorzugsweise mittig auf die eine lange Seite des Langlochquerschnitts stehen. Bei einem rohrförmigen Grundkörper verläuft bevorzugt die Längsachse des rohrförmigen Grundkörpers parallel zur Verbindungslinie der Anschlussöffnungen. The voltage reduction increases with increasing symmetry the construction of the high-pressure accumulator according to the invention. For this purpose, it is advantageous that the center lines of the Connection bores, which are connected to the Inside the hollow body are connected, respectively vertical and preferably centered on one long side of the elongated cross section. With a tubular The base body preferably runs the longitudinal axis of the tubular base body parallel to the connecting line of the Connection openings.

Eine weitere Erhöhung der Symmetrie lässt sich dadurch erzielen, dass auf der gegenüberliegenden ebenen Fläche der Langlochbohrung Anschlussöffnungen weiterer Anschlussbohrungen angebracht sind. Diese Ausgestaltung hat den weiteren Vorteil, dass beispielsweise bei der Verwendung als Common-Rail die benötigte Länge des Rails reduziert werden kann. Zweckmäßigerweise sind bei dieser Ausgestaltung ebenfalls die Mittellinien der Anschlussbohrungen senkrecht und mittig zur langen Seite des Langlochquerschnitts angeordnet. This allows a further increase in symmetry achieve that on the opposite flat surface of the Elongated hole connection openings further Connection holes are attached. This configuration has the further advantage that, for example, at Use as common rail the required length of the rail can be reduced. Expediently with this Design also the center lines of the Connection holes perpendicular and centered on the long side arranged of the elongated cross section.

Die Erfindung kann auf alle Bauteile mit hochdruckbelasteten Bohrungsverschneidungen mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern der einzelnen Bohrungen angewendet werden. The invention can with all components bore intersections subject to high pressure different bore diameters of the individual Holes are applied.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung soll anhand der beigefügten Figuren, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher erläutert werden. The invention is based on the accompanying figures Represent embodiments of the invention, closer are explained.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hochdruckspeicher im Querschnitt. Fig. 1 shows a high-pressure accumulator according to the invention in cross section.

Fig. 2 zeigt den Hochdruckspeicher aus Fig. 1, wobei schematisch die Aufweitung unter Innendruck dargestellt ist. FIG. 2 shows the high-pressure accumulator from FIG. 1, the expansion under internal pressure being shown schematically.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Hochdruckspeicher mit zweiten in das Innere des Grundkörpers führenden Anschlussbohrungen. Fig. 3 shows a high-pressure accumulator according to the invention with the second in the interior of the base body carrying terminal holes.

Bevorzugte AusführungsformenPreferred embodiments

Fig. 1 zeigt den Grundkörper eines erfindungsgemäßen Hochdruckspeichers, wie er für ein Common-Rail- Einspritzsystem Verwendung findet. Erfindungsgemäß besitzt das Innere des hohlen Grundkörpers 1 einen Langlochquerschnitt 2, wobei eine lange Seite des Langlochquerschnitts 2 mit der Anschlussöffnung 4 der Anschlussbohrung 3 verbunden ist. Die Anschlussbohrung 3 führt innerhalb eines Anschlussstutzens 7 zu einem Injektor, der einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Der Grundkörper 1 ist rohrförmig ausgebildet, wobei entlang der Rohrlängsachse mehrere Anschlussbohrungen in das Innere des Grundkörpers führen. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Grundkörper entlang seiner Gesamtlänge den in Fig. 1 dargestellten Langlochquerschnitt 2. Fig. 1 shows the basic body of a high-pressure accumulator according to the invention, such as is used for a fuel injection system common rail. According to the invention, the interior of the hollow base body 1 has an elongated hole cross section 2 , a long side of the elongated hole cross section 2 being connected to the connection opening 4 of the connection bore 3 . The connection bore 3 leads within a connection piece 7 to an injector which is assigned to a cylinder of the internal combustion engine. The base body 1 is tubular, with several connection bores leading into the interior of the base body along the longitudinal axis of the tube. In this exemplary embodiment, the base body has the elongated hole cross section 2 shown in FIG. 1 along its entire length.

Fig. 2 zeigt den Kraftstoffhochdruckspeicher aus Fig. 1, wobei schematisch die Aufweitung des Innenraums des Grundkörpers 1 durch die gestrichelte Linie 8 dargestellt ist. Die Aufweitung erfolgt in radialer Richtung, wobei eine annähernd elliptische Verformung des Langlochquerschnitts 2 auftritt. Diese Verformung besitzt hohe Symmetrie, so dass neben Druckspannungen kaum noch Zugspannungen auftreten, die zu den bisherigen Rissbildungen im Bereich der Anschlussöffnungen 4 geführt haben. Übereinstimmende Bestandteile der Fig. 1 und 2 sind mit den selben Bezugszeichen versehen. FIG. 2 shows the high- pressure fuel accumulator from FIG. 1, the expansion of the interior of the base body 1 being shown schematically by the broken line 8 . The expansion takes place in the radial direction, with an approximately elliptical deformation of the elongated hole cross section 2 occurring. This deformation has a high degree of symmetry, so that in addition to compressive stresses, there are hardly any tensile stresses which have led to the previous crack formation in the area of the connection openings 4 . Corresponding components of FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochdruckspeichers zeigt Fig. 3. Der Hochdruckspeicher besitzt in dieser Ausführungsform einander gegenüberliegende Anschlussstutzen 7 und 9, die im allgemeinen auch versetzt angeordnet sein können. Die entsprechenden Anschlussbohrungen 3 und 5 führen auf die gegenüberliegenden ebenen Flächen der Bohrung mit Langlochquerschnitt 2, wobei die jeweiligen Anschlussöffnungen 4 und 6 mittig angeordnet sind. Insgesamt ist durch diese Ausführungsform ein hochsymmetrischer Aufbau gegeben, der sich positiv auf die auftretenden Druckspannungen auswirkt. Zugspannungen werden hierdurch optimal reduziert. Gleichzeitig bietet die Ausführungsform gemäß Fig. 3 den Vorteil, dass die Länge des Kraftstoffhochdruckspeichers (Common-Rail) reduziert werden kann, da nunmehr auf beiden Seiten des Rails Anschlussbohrungen für die Kraftstoffinjektion vorhanden sind. A further embodiment of the high-pressure accumulator according to the invention is shown in FIG. 3. In this embodiment, the high-pressure accumulator has connecting pieces 7 and 9 lying opposite one another, which can generally also be arranged offset. The corresponding connection bores 3 and 5 lead to the opposite flat surfaces of the bore with an elongated hole cross section 2 , the respective connection openings 4 and 6 being arranged in the center. Overall, this embodiment provides a highly symmetrical structure, which has a positive effect on the compressive stresses that occur. This optimally reduces tensile stress. At the same time, the embodiment according to FIG. 3 has the advantage that the length of the high-pressure fuel reservoir (common rail) can be reduced, since connection bores for fuel injection are now available on both sides of the rail.

Die Erfindung realisiert hochdruckstabile Kraftstoffspeicher, die einfach herzustellen sind und insbesondere bei Common-Rail-Injektoren eine optimale Verteilerfunktion besitzen. The invention realizes high pressure stable Fuel storage that are easy to manufacture and an optimal one, especially with common rail injectors Have a distribution function.

Claims

1. Hochdruckspeicher, insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, mit einem hohlen Grundkörper (1), der mit mindestens einer Anschlussöffnung (4) ausgestattet ist, wobei im Bereich der Anschlussöffnung (4) die innere Oberfläche des Grundkörpers (1) eben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Innenraums des hohlen Grundkörpers (1) zumindest im Bereich der Anschlussöffnung (4) einem Langloch (2) entspricht, dessen eine lange Seite die Anschlussöffnung (4) enthält. , Whereby in the area of the connection opening (4), the inner surface of the base body 1. A high-pressure accumulator, in particular high-pressure fuel accumulator with a hollow basic body (1), which is equipped with at least one connecting opening (4) (1) formed flat, characterized in that the cross section of the interior of the hollow base body ( 1 ) corresponds at least in the region of the connection opening ( 4 ) to an elongated hole ( 2 ), one long side of which contains the connection opening ( 4 ).

2. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine Anschlussbohrung (3) aufweist, die über eine Anschlussöffnung (4) mit dem Inneren des hohlen Grundkörpers (1) in Verbindung steht, wobei die Mittellinie der Anschlussbohrung (3) senkrecht und vorzugsweise mittig auf eine lange Seite des Langlochquerschnitts (2) steht. 2. High-pressure accumulator according to claim 1, characterized in that the base body ( 1 ) has a connection bore ( 3 ) which is connected to the interior of the hollow base body ( 1 ) via a connection opening ( 4 ), the center line of the connection bore ( 3 ) stands vertically and preferably centrally on a long side of the elongated hole cross section ( 2 ).

3. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Anschlussöffnungen (4) vorgesehen sind und der Grundkörper (1) rohrförmig ausgebildet ist, wobei die Längsachse des rohrförmigen Grundkörpers (1) parallel zur Verbindungslinie der Anschlussöffnungen (4) verläuft. 3. High-pressure accumulator according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of connection openings ( 4 ) are provided and the base body ( 1 ) is tubular, the longitudinal axis of the tubular base body ( 1 ) running parallel to the connecting line of the connection openings ( 4 ).

4. Hochdruckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite lange Seite des Langlochquerschnitts eine weitere Anschlussöffnung (6) enthält. 4. High-pressure accumulator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second long side of the elongated hole cross section contains a further connection opening ( 6 ).

5. Hochdruckspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine weitere Anschlussbohrung (5) aufweist, die über die weitere Anschlussöffnung (6) mit dem Inneren des hohlen Grundkörpers (1) verbunden ist, wobei die Mittellinie der Anschlussbohrung (5) senkrecht und vorzugsweise mittig zur zweiten langen Seite des Langlochquerschnitts (2) steht. 5. High-pressure accumulator according to claim 4, characterized in that the base body ( 1 ) has a further connection bore ( 5 ) which is connected via the further connection opening ( 6 ) to the interior of the hollow base body ( 1 ), the center line of the connection bore ( 5 ) stands perpendicularly and preferably centrally to the second long side of the elongated hole cross section ( 2 ).