DE10251216A1 - Dämpferelement für Kraftstoffleitungen und Montageverfahren hierzu - Google Patents
Dämpferelement für Kraftstoffleitungen und Montageverfahren hierzuInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Dämpferelement zur Anordnung in einer Kraftstoffleitung des Verbrennungsmotors, wobei am Dämpferelement eine Befestigungsklammer vorgesehen ist, die mindestens einen Klemmbügel aufweist, der auf einer ersten Seite des Dämpferelements angeordnet ist. Das Dämpferelement stützt sich im montierten Zustand in der Kraftstoffleitung einerseits mit dem Klemmbügel und andererseits mit seiner zweiten, dem Klemmbügel abgewandten Seite an der Innenwandung der Kraftstoffleitung ab, so dass sich ein Klemmsitz des Dämpferelements in der Kraftstoffleitung ergibt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffleitungen für den Gebrauch im Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors im allgemeinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein innerhalb einer Kraftstoffleitung anzuordnendes Dämpferelementes und ein Verfahren zu seiner Montage.
- Eine Kraftstoffleitung leitet Kraftstoff zu den Einspritzventilen, welche wiederum Kraftstoff in die Zylinder eines Verbrennungsmotors einspritzen. Typischerweise wird der Kraftstoff gepulst so eingespritzt, dass der Wirkungsgrad der Verbrennung innerhalb des Zylinders optimiert wird. Diese gepulste Kraftstoffeinspritzung bewirkt Druckschwankungen im Kraftstoff, der sich in der Kraftstoffleitung befindet. Solche Druckschwankungen verursachen verschiedene Probleme, so beispielsweise eine ungleichmäßige Kraftstoffverteilung an die verschiedenen Einspritzventile, was den Wirkungsgrad des Motors verschlechtert. Weiterhin können die Druckschwankungen ein Hämmern auf der Kraftstoffleitung verursachen, was zu unerwünschten Vibrationen und Lärm führt.
- Kraftstoffleitungs-Dämpferelemente werden verwendet, um die Druckschwankungen innerhalb einer Kraftstoffleitung zu verringern. Ein erster Typ von Kraftstoffleitungs-Dämpferelementen wird vollständig innerhalb der Kraftstoffleitung angeordnet und besteht aus einer abgeschlossenen Kammer, die abstimmbar ausgeführt ist, so dass sie die Druckschwankungen innerhalb der Kraftstoffleitung wirksam dämpft. Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Techniken zur Befestigung eines solchen Dämpferelements innerhalb einer Kraftstoffleitung bekannt.
- Das U. S.-Patent 5,617,827 offenbart ein Dämpferelement, das innerhalb der Kraftstoffleitung durch zwei Dämpferstützen gehalten wird. Eine der Stützen wird durch ein Positionierelement in der Wandung der Kraftstoffleitung festgelegt, um eine Verdrehung des Dämpferelements zu verhindern. Diese Stützen lassen zwar keinerlei Relativbewegung zwischen dem Dämpferelement und der Kraftstoffleitung zu, allerdings gestaltet sich ihre Herstellung aufgrund der komplizierten Schlitze, Nuten und Passungen, die den Dämpfer positionieren und festlegen sollen, oftmals schwierig und kostenintensiv.
- m U. S.-Patent 6,205,979 kommt je eine Feder an beiden Enden des Dämpferelements zur Anwendung, um das Dämpferelement in der Kraftstoffleitung zu haltern. Diese Federn sind mittels einer Quetschverbindung in einem Rohr gehaltert. Die Quetschverbindung, die die Feder hält, dichtet gleichzeitig das Innere der Dämpferkammer gegen Kraftstoff ab. Besonders bei großen Fertigungsmengen erweist es sich als schwierig, die Dichtheit dieser Quetschverbindung und somit den Schutz der Dämpferkammer vor eintretendem Kraftstoff sicherzustellen. Des weiteren sieht dieses System eine Lagerung des Dämpferelements auf zwei federnden Lagern vor, was Relativbewegungen zwischen Dämpferelement und Kraftstoffleitung etwa infolge einer pulsierenden Kraftstoffströmung, Vibrationen des Motors oder anderen Kräften zulässt. Diese federnde Bewegung in der Kraftstoffleitung kann dazu führen, dass das Dämpferelement an Bauteilen innerhalb der Kraftstoffleitung wie z. B. die Einströmöffnungen der Einspritzventile anschlägt, einerseits eine unerwünschte Geräuschentwicklung zur Folge haben kann, andererseits zu Abnutzungserscheinungen und insbesondere dem Anfall von Metallspänen und -splittern führen kann, die die Einspritzventile verstopfen können.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Befestigungssystem für ein innerhalb einer Kraftstoffleitung angeordnetes Dämpferelement zur Verfügung zu stellen, das die Relativbewegung zwischen dem Dämpferelement und der Kraftstoffleitung begrenzt und gleichzeitig einfach herzustellen und einzubauen ist.
- Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der Anordnungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, indem sie eine Kraftstoffleitungsanordnung vorschlägt, die aus einer Kraftstoffleitung und einem innerhalb der Kraftstoffleitung angeordneten Dämpferelement besteht. Das Dämpferelement umfasst eine Dämpferkammer mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem Hohlkörper. Das erste Ende und das zweite Ende werden jeweils durch Abplattung des Hohlkörpers gebildet, wobei die Abplattung dergestalt erfolgt, dass die Querschnittskontur des ersten sowie des zweiten Endes an keiner Stelle über die Querschnittskontur des Hohlkörpers hinausragt. Die Dämpfer-Baugruppe umfasst des weiteren mindestens eine Befestigungsklammer, die entweder mit dem ersten oder dem zweiten Ende der Dämpferkammer fest verbunden ist. Die Befestigungsklammer weist mindestens einen Klemmbügel auf, der die Innenseite der Kraftstoffleitung berührt. Der oder die Klemmbügel sind auf einer ersten Seite des Dämpferelements angeordnet und üben eine Kraft auf die Innenseite der Kraftstoffleitung aus. Hierdurch wird die zweite, entgegengesetzte Seite des Dämpferelements selbst gegen die Innenseite der Kraftstoffleitung gepresst.
- Wahlweise kann eine einzelne Befestigungsklammer an nur einem Ende oder zwei Befestigungsklammern an beiden Enden des Dämpferelements verwendet werden. Diese Befestigungsklammern können an der Dämpferkammer durch Falzung (d. h. Crimpen), mechanische Verschweißung, Verklebung oder Vernietung befestigt werden.
- Weiterhin kann die Kraftstoffleitung kann so geformt sein, dass ihre Formgebung ebenfalls zur Festlegung des Dämpferelements innerhalb der Kraftstoffleitung in Längs- und/oder Radialrichtung dient.
- Der oder die Klemmbügel können derart ausgeführt sein, dass sie bei der Einführung des Dämpferelements in die Kraftstoffleitung plastisch verformt werden.
- Das erfindungsgemäße Dämpferelement weist den Vorteil auf, dass es auf einfache Weise wirksam innerhalb der Kraftstoffleitung festgelegt wird und dabei kostengünstig herzustellen ist. Dieser und andere Vorteile sowie weitere Besonderheiten und Aufgaben der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Ansprüche deutlich werden. Dabei zeigt die Zeichnung in:
- Fig. 1 eine Abbildung, die die Anordnung eines Dämpferelements innerhalb einer Kraftstoffleitung veranschaulicht,
- Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kraftstoffleitung mit einer gecrimpten Dämpferkammer in ihrem Innern,
- Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Befestigungsklammer, die an einer Dämpferkammer befestigt ist,
- Fig. 4 eine Seitenansicht einer Befestigungsklammer, die an einer Dämpferkammer befestigt ist,
- Fig. 5 einen Schnitt durch eine Kraftstoffleitung mit montiertem Dämpferelement,
- Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines innerhalb einer Kraftstoffleitung angeordneten Dämpferelements
- Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung einer Befestigungsklammer mit Klemmbügel,
- Fig. 8 einen weiteren Schnitt durch eine Kraftstoffleitung mit eingesetztem Dämpferelement, dessen gecrimpte Dämpferkammer U- förmige Enden ausbildet, die die Befestigungsklammer im wesentlichen umschlingt und dadurch festgelegt wird,
- Fig. 9 eine Seitenansicht einer Befestigungsklammer, die im montierten Zustand ein Ende einer Dämpferkammer umgreift,
- Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Befestigungsklammer aus Fig. 9, und
- Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Befestigungsklammer, die an einer Endfläche einer Dämpferkammer befestigt ist.
- Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffleitungs-Anordnung, die eine Kraftstoffleitung 10 mit darin angeordnetem Dämpferelement 20 umfasst. Das Dämpferelement 20 besteht aus einer Dämpferkammer mit einem ersten Ende 30 und einem zweiten Ende 40, wobei die Dämpferkammer von einem Hohlkörper 50 gebildet wird. Zur Festlegung der Dämpferkammer in der Kraftstoffleitung 10 können wahlweise eine nur am ersten oder zweiten Ende 30, 40 der Dämpferkammer angeordnete Befestigungsklammer 60 oder aber an jeweils beiden Enden 30, 40 der Dämpferkammer angeordnete Befestigungsklammern 60 verwendet werden, die jeweils zumindest einen Klemmbügel 70 aufweisen. Diese Befestigungsklammern 60 können an der Dämpferkammer durch Crimpen (d. h. Einfalzen), mechanisches Verschweißen, Verkleben oder Vernieten befestigt werden.
- Die Kraftstoffleitung 10 kann an sich bekannte strukturelle Merkmale aufweisen, die mit dem Klemmbügel 70 oder den Klemmbügeln 70 bei der Festlegung des Dämpferelement 20 in seiner Lage innerhalb der Kraftstoffleitung 10 zusammenwirken. Ein solches Hilfsmittel kann zum Beispiel eine Krümmung 100 der Kraftstoffleitung 10 sein.
- Die Kraftstoffleitung 10 kann außerdem weitere strukturelle Merkmale aufweisen, die allein zur Festlegung des Dämpferelements 20 innerhalb der Kraftstoffleitung 10 dienen. So können z. B. Rippen, Vorsprünge, Vertiefungen oder Kerben in der Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 vorgesehen werden, die zur Festlegung des Dämpferelements 20 mit dem oder den Klemmbügeln 70 zusammenwirken.
- Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Kraftstoffleitung 10 mit darin angeordnetem Dämpferelement 20, dessen erstes oder zweites Ende 30, 40 in Aufsicht sichtbar ist. Das Ende 30, 40 des Dämpferelements 20 ist dabei vorzugsweise durch eine Falzung des die Dämpferkammer bildenden Hohlkörpers 50 gebildet, wobei das dabei entstehende Ende 30, 40 quer zur Strömungsrichtung nicht über den Querschnitt der Dämpferkammer hinausragt.
- Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Endes 30 oder des zweiten Endes 40 der Dämpferkammer eines Dämpferelements 20. An der Dämpferkammer ist mindestens eine Befestigungsklammer 60 befestigt. Die Befestigungsklammer 60 weist einen Klemmbügel 70 auf, der für einen Kontakt mit der Innenseite der Kraftstoffleitung 10 vorgesehen ist. Besonderes Augenmerk sei auf eine flache Zunge 72 des Klemmbügels 70 gerichtet, die mit einer strukturellen Besonderheit der Dämpferkammer des Dämpferelements 20 korrespondiert. Hierdurch wird der Klemmbügel 70 beim Einführen des Dämpferelements 20 in die Kraftstoffleitung 10 plastisch deformiert.
- Fig. 4 zeigt einer weiteren Ausführung eines Dämpferelements 20 in Seitenansicht, in der der Klemmbügel 70 eine alternative Formgebung aufweist. Hervorzuheben ist an dieser Stelle die anders gestaltete flache Zunge 72, die in dieser Ausführung dazu ausgelegt ist, auf der Oberfläche des die Dämpferkammer bildenden Hohlkörpers 50 zu gleiten. Diese Formgebung bewirkt, dass sich der Klemmbügel 70 beim Einführen in die Kraftstoffleitung 10 nicht verhakt oder plastisch deformiert, sondern auf dem Hohlkörper 50 abgleitet.
- Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Kraftstoffleitung 10, in die ein Dämpferelement 20 eingeführt ist. Der Klemmbügel 70 übt eine Kraft auf die Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 aus, wodurch die dem Klemmbügel 70 abgewandte Seite des Dämpferelements 20, auf der sich kein Klemmbügel 70 befindet, selbst gegen die Innenseite der Kraftstoffleitung 10 gepresst wird. In dieser Ausführungsform ist die Formgebung des Klemmbügels 70 im Kontaktbereich mit der Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 an den Innenradius der Kraftstoffleitung 10 angepasst. Weiterhin kann ist aus Fig. 5 ersichtlich, dass der Klemmbügel 70 an seinem einen Ende den die Dämpferkammer bildenden Hohlkörper 50 des Dämpferelements 20 praktisch vollständig umfasst und dadurch am Hohlkörper befestigt ist.
- Aus Fig. 5 nicht ersichtlich ist eine zusätzliche Verformung 15 der Kraftstoffleitung 10. Eine solche Verformung 15 kann vorgesehen werden, um in Zusammenwirkung mit dem Klemmbügel 70 die Lage des Dämpferelements 20 in der Kraftstoffleitung 10 festzulegen. Eine solche Verformung 15 kann beispielsweise als Rippe, Vorsprung, Vertiefung oder Kerbe in der Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 ausgebildet sein.
- Der Klemmbügel 70 oder die Klemmbügel 70 können so gestalte sein, dass sie beim Einführen des Dämpferelements 20 in die Kraftstoffleitung 10 plastische verformt werden, wenn sie zur Anlage an die Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 kommen. Eine solche plastische Verformung kann wünschenswert sein, wenn die Toleranzen des Kraftstoffsystems eine passgenaue Herstellung einer federnden Befestigungsklammer 60, die bei der Montage des Dämpferelements 20 nur elastisch verformt wird, nicht erlauben.
- Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Dämpferelement 20 beim Einführen in eine Kraftstoffleitung 10. Die Formgebung der Befestigungsklammer 60 kann es erforderlich machen, dass der Klemmbügel 70 bei der Montage gegen die den Hohlkörper 50 gedrückt werden muss, damit das gesamte Dämpferelement 20 einschließlich Befestigungsklammer 60 in die Kraftstoffleitung 10 eingeführt werden kann.
- Fig. 7 zeigt das Dämpferelement 20 aus Fig. 3 nochmals in Seitenansicht. In einer ersten Ausgestaltung führt die Formgebung des Klemmbügels 70 mit der flachen Zunge 72 zu einer Begrenzung der elastischen Verformbarkeit des Klemmbügels 70. Die flache Zunge 72 schlägt bei einer starken Verformung des Klemmbügel 70 im Bereich einer Auflagefläche 22 am Hohlkörper 50 der Dämpferkammer an. Ist die flache Zunge 72 sehr starr ausgebildet, so führt eine weitere Eindrückung des Klemmbügels 70 - wie in Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert - zu einer plastischen Verformung der Zunge 72. Ist hingegen auch die Zunge 72 elastisch verformbar ausgebildet, so kann das Anschlagen an der Auflagefläche 22 dazu dienen, die Federkonstante des Klemmbügels 70 bei starker Verformung deutlich zu erhöhen.
- Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Kraftstoffleitung 10, in die das Dämpfungselement aus Fig. 3 bzw. 7 eingesetzt ist, so dass dessen eine Endfläche in Aufsicht sichtbar ist. Man beachte, dass die Befestigungsklammer 60 Arme 120 aufweist, die das U-förmige Ende der Dämpferkammer umfassen, das durch Falzung des Hohlkörpers 50 entstanden ist. In der gezeigten Ausführungsform dient diese Falzung auch zur Abdichtung des Innenraums des Hohlkörpers 50.
- Fig. 9 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung einer Befestigungsklammer 60, die dazu vorgesehen ist, auf das erste oder zweite Ende 30, 40 der Dämpferkammer des Dämpferelements 20 aufgesteckt zu werden. Diese Befestigungsklammer ist in Fig. 10 nochmals in perspektivischer Ansicht gezeigt. Die Befestigungsklammer 60 kann so gestaltet sein, dass sie auf dem Ende 30, 40 einrastet oder mit diesem verklebt oder verschweißt werden kann.
- Fig. 11 zeigt schließlich eine perspektivische Ansicht einer am flachen Ende 30, 40 der Dämpferkammer eines Dämpferelements 20 befestigten Befestigungsklammer 60. Dabei ist diese Befestigungsklammer 60 zur Vernietung mit der Dämpferkammer vorgesehen, wozu eine entsprechende Bohrung in der Befestigungsklammer vorgesehen ist.
- Für den Fachmann ist offensichtlich, dass die Erfindung auch vielfältige weitere Abwandlungen der erläuterten Ausführungsbeispiele zulässt. So können die Klemmbügel 70 aus Federstahl, Edelstahl, einfachem Kohlenstoffstahl, anderen Metallen und sogar Kunststoff hergestellt werden. Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Klemmbügel 70 nach dem Einführen des Dämpferelements 20 in die Kraftstoffleitung plastisch verformt werden müssen, um die erfindungsgemäße Anlage mit der Innenwandung der Kraftstoffleitung 10 herzustellen. Alle diese dem Fachmann offensichtlichen Weiterbildungen sollen ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sein.
- Weiterhin ist Gegenstand der Anmeldung ein Verfahren zur Befestigung eines Dämpferelements (20) in einer Kraftstoffleitung (10), das folgende Schritte umfasst:
- 1. das Bereitstellen einer Kraftstoffleitung 10 und eines Dämpfungselements 20 mit mindestens einer Befestigungsklammer 60, wobei die Befestigungsklammer 20 mindestens einen Klemmbügel 70 hat, der sich auf einer ersten Seite des Dämpferelements 20 befindet, und
- 2. das Einführen des Dämpferelements 20 in die Kraftstoffleitung 10 dergestalt, dass der Klemmbügel 70 die Innenseite der Kraftstoffleitung 10 berührt, und eine zweite Seite des Dämpferelements 20 ebenfalls die Innenseite der Kraftstoffleitung 10 berührt.
- Weiterhin kann das Verfahren den Schritt des Fixierens des Klemmbügels 70 an der Innenseite der Kraftstoffleitung 10 durch Klebstoff vorsehen.
- Darüber hinaus kann das Verfahren den zusätzlichen Schritt einer plastischen Verformung mindestens eines Klemmbügels 70 innerhalb der Kraftstoffleitung 10 vorsehen.
- In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist der weitere Schritt des Ausbilderls einer Einrückung 15 in der Kraftstoffleitung 10 in der Nähe des Klemmbügels 70 vorgesehen.
- Hierbei kann schließlich vorteilhaft noch mindestens ein Klemmbügel 70 so ausgelegt werden, dass er iri die Einrückung 15 einrastet, wodurch eine zusätzliche Fixierung der Dämpfer-Baugruppe 20 in der Kraftstoffleitung 10 erreicht wird, wobei das Verfahren dann den zusätzlichen Schritt des Einführens der Dämpfer-Baugruppe 20 in die Kraftstoffleitung 10 bis zum Einrasten des Klemmbügels 70 in die Einrückung 15 vorsieht.
Claims (9)
1. Dämpferelement (20) zur Anordnung in einer Kraftstoffleitung (19) eines
Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Befestigungsklammer (60) vorgesehen ist, die mindestens einen Klemmbügel (70)
aufweist, der auf einer ersten Seite des Dämpferelements (10) angeordnet
ist, wobei sich das Dämpferelement (20) im montierten Zustand in der
Kraftstoffleitung einerseits mit dem Klemmbügel (70) und andererseits
mit seiner zweiten, dem Klemmbügel (70) abgewandten Seite an der
Innenwandung der Kraftstoffleitung (10) abstützt, so dass sich ein
Klemmsitz des Dämpferelements (20) in der Kraftstoffleitung (10) ergibt.
2. Dämpferelement (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Klemmbügel (70) elastisch verformbar ausgebildet ist.
3. Dämpferelement (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Klemmbügel (70) in seinem Kontaktbereich mit der Innenwandung
der Kraftstoffleitung (10) an die Kontur der Innenwandung angepasst ist.
4. Dämpferelement (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Klemmbügel (70) eine Zunge (72) aufweist, die im montierten
Zustand des Dämpferelements zur Anlage an eine Oberfläche des
Dämpferelements (20) gelangt.
5. Dämpferelement (20) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zunge nur im montierten Zustand des Dämpferelements zur Anlage
gelangt.
6. Verfahren zur Festlegung eines Dämpferelements (20) in einer
Kraftstoffleitung zur Dämpfung von Druckschwankungen im Kraftstoff eines
Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass
a) am Dämpferelement (20) mindestens ein Klemmbügel (70) vorgesehen
wird, der auf einer ersten Seite des Dämpferelements (10) angeordnet
ist, und
b) sich das Dämpferelement (20) im montierten Zustand in der
Kraftstoffleitung einerseits mit dem Klemmbügel (70) und andererseits mit
seiner zweiten, dem Klemmbügel (70) abgewandten Seite an der
Innenwandung der Kraftstoffleitung (10) abstützt, so dass sich ein
Klemmsitz des Dämpferelements (20) in der Kraftstoffleitung (10)
ergibt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Klemmsitz des Dämpferelements (20) in der Kraftstoffleitung (10)
durch eine durch eine elastische Verformung des Klemmbügels (70)
erzeugte Federkraft erzeugt oder verstärkt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dämpferelement (20) in seiner Gebrauchsstellung zusätzlich mit der
Innenwandung der Kraftstoffleitung (10) verklebt oder verschweißt
wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
weiterhin in der Innenwandung des Kraftstoffleitung (10) mindestens eine
Vertiefung (15) vorgesehen wird, während mindestens ein Klemmbügel
(70) so ausgelegt wird, dass er in die Vertiefung (15) einrasten kann.
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