DE102011018429A1

DE102011018429A1 - Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011018429A1
Application number: DE102011018429A
Authority: DE
Inventors: Markus Schütte
Original assignee: Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Current assignee: Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-25
Also published as: CN102748176A; WO2012143282A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine mit einer rohrförmigen Hochdruckverteilerleitung und Aufnahmebuchsen für die Einspritzventile sowie ggf. mit Anschluss- und Befestigungselementen, soll kostengünstiger herstellbar, gleichzeitig aber für Hochdruckanwendungen geeignet sein. Dies wird dadurch erreicht, dass die Hochdruckverteilerleitung von zwei druck- und fluiddicht miteinander verbundenen halbrohrförmigen Leitungselementen (2, 3) gebildet ist, welche durch Um- oder Urformung hergestellt sind, wobei die Aufnahmebuchsen (4) sowie ggf. die Anschluss- und Befestigungselemente (5) einstückig an das zugehörige halbrohrförmige Leitungselement (2, 3) angeformt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine mit einer rohrförmigen Hochdruckverteilerleitung und Aufnahmebuchsen für die Einspritzventile sowie ggf. mit Anschluss- und Befestigungselementen.
Derartige Hochdruckleitungen, die bei modernen Verbrennungsmotoren zur Anwendung kommen, werden üblicherweise aus nahtlos gezogenen Rohren hergestellt, in welche Anschlussöffnungen eingebracht werden, um die Aufnahmebuchsen für die Einspritzventile aufnehmen zu können. Die druck- und flüssigkeitsdichte Verbindung der Buchsen mit dem Rohrkörper erfolgt mittels Hochtemperaturlötung. Derartige Hochdruckleitungen werden seit geraumer Zeit erfolgreich im Motorenbau eingesetzt und für Druckbereiche bis zu 2.000 bar z. B. bei Dieselmotoren verwendet. Diese hohen Drücke erfordern Rohre mit beträchtlichen Wandstärken und sind nur relativ aufwendig herstellbar.
Aus DE 40 39 118 A1 und auch aus US 4,457,280 sind längs geteilte Einspritzleitungen für den Niederdruckbereich bekannt, welche jedoch als Hochdruckleitung offensichtlich nicht geeignet sind.
Aus DE 196 47 049 A1 und DE 199 48 257 A1 sind halbgeteilte Hochdruckspeicher bekannt, die als Halbkugeln ausgebildet und nicht als Rohrleitung geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche kostengünstiger herstellbar ist, gleichzeitig aber für Hochdruckanwendungen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hochdruckverteilerleitung von zwei druck- und fluiddicht miteinander verbundenen halbrohrförmigen Leitungselementen gebildet ist, welche durch Um- oder Urformung hergestellt sind, wobei die Aufnahmebuchsen sowie ggf. die Anschluss- und Befestigungselemente einstückig an das zugehörige halbrohrförmige Leitungselement angeformt sind.
Erfindungsgemäß besteht somit der Rohrkörper der Vorrichtung nicht aus einem nahtlos gezogenen Rohr, sondern aus zwei halbrohrförmigen Leitungselementen, welche durch Um- oder Urformung mit der erforderlichen Wanddicke hergestellt werden. Beim Herstellvorgang werden gleichzeitig alle Aufnahmebuchsen sowie ggf. weitere Anschluss- und Befestigungselemente einstückig mit angeformt. Die so hergestellten halbrohrförmigen Leitungselemente müssen anschließend nur noch druck- und fluiddicht, bevorzugt durch Hochtemperaturlötung, miteinander verbunden werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Längsränder der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente formschlüssig miteinander verbunden sind. Beim Zusammenfügen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente entsteht somit eine formschlüssige Verbindung, die einerseits als Fixierung der beiden Teile für den nachfolgenden Verbindungsprozess, bevorzugt Hochtemperaturlötung, dient und andererseits für die so geschaffene (Lot-)Verbindung der Hochdruckleitung eine Druckentlastung darstellt.
Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass die Längsränder der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die Kontaktflächen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente größer als die an die Längsränder angrenzenden Rohrquerschnittsflächen sind. Durch diese Vergrößerung der Kontaktflächen mit oder ohne zusätzliche formschlüssige Gestaltung ist eine noch bessere druck- und fluiddichte Verbindung der beiden Bauteile gewährleistet.
Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente durch Blechumformung hergestellt sind.
Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente durch Tiefziehen hergestellt sind. In dem Tiefziehvorgang werden dann vorzugsweise gleichzeitig alle erforderlichen Anschluss- und Befestigungselemente sowie die Anschlussbuchsen mit angeformt.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente durch Druckguss oder Schmieden hergestellt sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und in den
2 bis 7 jeweils im Querschnitt verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung.
Eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen in einer Brennkraftmaschine ist in 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Die Vorrichtung 1 weist eine nur bereichsweise dargestellte rohrförmige Hochdruckverteilerleitung auf. Diese Hochdruckverteilerleitung ist von zwei druck- und fluiddicht miteinander verbundenen halbrohrförmigen Leitungselementen 2, 3 gebildet.
Das jeweilige halbrohrförmige Leitungselement 2, 3 wird bevorzugt durch Tiefziehen aus einem Blech mit für die Hochdruckanwendung geeigneter Blechstärke hergestellt. Dabei werden bevorzugt in einem einzigen Tiefziehvorgang auch die Anschlussbuchsen 4 sowie weitere Anschluss- und Befestigungselemente, z. B. ein Befestigungssteg 5, einstückig mit angeformt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlussbuchsen 4 und der Befestigungssteg 5 integraler Bestandteil des halbrohrförmigen Leitungselementes 3. Grundsätzlich können selbstverständlich auch am anderen halbrohrförmigen Leitungselement 2 weitere Anschluss- und Befestigungselemente mit angeformt werden, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.
Die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 können auch durch andere Umformprozesse oder auch durch Urformen, z. B. durch Druckguss oder Schmieden, hergestellt werden.
Zur Bildung der Hochdruckleitung werden die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2 und 3 aneinander fixiert und an den Kontaktflächen, vorzugsweise durch Hochdrucktötung, druck- und fluiddicht miteinander verbunden.
Dabei ist, wie dies 1 zeigt, besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Längsränder 2a bzw. 3a der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 formschlüssig miteinander verbunden sind. Dazu ist beim Ausführungsbeispiel nach 1 an den Längsrändern 2a des Leitungselementes 2 jeweils ein außenseitiger Steg 6 und an den Längsrändern 3a des Leitungselementes 3 ein komplementärer innenseitiger Steg 7 ausgebildet, wobei die Stege 6, 7 beim Zusammenfügen der beiden Leitungselemente 2, 3 formschlüssig ineinander rasten.
Vor dem Zusammenfügen werden die Kontaktflächen zwischen den beiden Leitungselementen 2, 3 z. B. mit einer Lotpaste beschichtet und anschließend werden die beiden Leitungselemente 2, 3 miteinander verbunden und sind durch die formschlüssige Verbindung automatisch aneinander fixiert, so dass es für den nachfolgenden Lötvorgang keiner weiteren Fixierung bedarf.
Alternativ können die Längsränder 2a, 3a der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 auch so komplementär zueinander ausgebildet sein, dass die Kontaktflächen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente größer als die an die Längsränder 2a, 3a angrenzenden Rohrquerschnittsflächen sind. Beim Ausführungsbeispiel nach 1 würde dies bedeuten, dass die Stege 6 und 7 nicht rastend, sondern mit Spiel übereinandergreifen.
In den 2 bis 7 sind weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung dargestellt, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwandt sind.
Diese Ausführungsbeispiele betreffen jeweils nur die Ausbildung der Längsränder 2a, 2b der beiden Leitungselemente 2 und 3. Deshalb sind die Anschlussbuchsen und weitere angeformte Elemente nicht dargestellt.
Die Ausführungsform nach 2 unterscheidet sich von derjenigen nach 1 nur dadurch, dass die Stege 6, 7 vertauscht sind, d. h. bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Leitungselement 2 innenseitige Stege 6 und das andere Leitungselement 3 außenseitige Stege 7 auf. Die Stege 6, 7 sind wiederum so komplementär zueinander ausgebildet, dass entweder eine Rastverbindung besteht, wenn die beiden Leitungselemente 2, 3 miteinander verbunden sind, oder sie sind so komplementär zueinander gestaltet, dass sie ein Spiel aufweisen. Dadurch wird keine Rastverbindung gebildet, aber die Kontaktflächen zwischen den beiden Leitungselementen 2, 3 sind gegenüber der normalen Rohrquerschnittsfläche vergrößert.
3 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung ohne Anschlussbuchsen und Befestigungselemente. Die in der 3 dargestellte Vorrichtung entspricht der Vorrichtung nach 1.
In den 4, 5 und 6 sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen keine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Leitungselementen 2, 3 besteht. Bei diesen Ausführungsformen sind jeweils die Längsränder beider halbrohrförmiger Leitungselemente 2, 3 so komplementär zueinander ausgebildet, dass die Kontaktflächen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 größer als die an die Längsränder 2a, 3a angrenzenden Rohrquerschnittsflächen sind.
So sind die Längsränder 2a, 3a beim Ausführungsbeispiel nach 4 nach außen aufgeweitet, so dass die Breite der Kontaktflächen vergrößert ist. Beim Ausführungsbeispiel nach 5 sind die Längsränder 2a, 3a nach innen aufgeweitet.
Beim Ausführungsbeispiel nach 6 dagegen sind die Längsränder 2a, 3a gegenüber der normalen Querschnittsfläche jeweils nach außen und nach innen aufgeweitet, so dass eine besonders breite Kontaktfläche gebildet wird.
Schließlich ist in 7 eine Ausführungsform dargestellt, bei der das halbrohrförmige Leitungselement 3 eine Halbrohrform aufweist, während das Leitungselement 2 an den Längsrändern 2a nach innen gerichtete Stege aufweist, welche in das Innere des Leitungselementes 3 eingreifen.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können die Längsränder 2a, 3a auch anders gestaltet sein, um eine Rastverbindung und/oder eine Vergrößerung der Kontaktflächen zu erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4039118 A1 [0003]
US 4457280 [0003]
DE 19647049 A1 [0004]
DE 19948257 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine mit einer rohrförmigen Hochdruckverteilerleitung und Aufnahmebuchsen für die Einspritzventile sowie ggf. mit Anschluss- und Befestigungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckverteilerleitung von zwei druck- und fluiddicht miteinander verbundenen halbrohrförmigen Leitungselementen (2, 3) gebildet ist, welche durch Um- oder Urformung hergestellt sind, wobei die Aufnahmebuchsen (4) sowie ggf. die Anschluss- und Befestigungselemente (5) einstückig an das zugehörige halbrohrförmige Leitungselement (2, 3) angeformt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsränder (2a, 3a) der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) formschlüssig miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsränder (2a, 3a) der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die Kontaktflächen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) größer als die an die Längsräder (2a, 3a) angrenzenden Rohrquerschnittsflächen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) durch Blechumformung hergestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) durch Tiefziehen hergestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2, 3) durch Druckguss oder Schmieden hergestellt sind.