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Dokumentenidentifikation DE19936533A1 15.02.2001
Titel Kraftstoffhochdruckspeicher
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Frank, Kurt, 73614 Schorndorf, DE;
Jung, Steffen, 71229 Leonberg, DE
Vertreter Dreiss, Fuhlendorf, Steimle & Becker, 70188 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 03.08.1999
DE-Aktenzeichen 19936533
Offenlegungstag 15.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse F02M 55/02
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem rohrförmigen Grundkörper (1), der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung (2) und mehrere Anschlüsse (10 bis 13) aufweist.
Um die Hochdruckfestigkeit zu verbessern und die Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers zu verlängern, ist in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung (2) ein Verschlussstopfen (6) angeordnet.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper, der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und mehrere Anschlüsse aufweist.

Ein derartiger Kraftstoffhochdruckspeicher ist z. B. in der DE 195 48 611 beschrieben. 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. Im Betrieb treten in dem Kraftstoffhochdruckspeicher sehr große Drücke auf, weshalb an die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers sehr hohe Anforderungen gestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffhochdruckspeicher der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Hochdruckfestigkeit verbessert und die Lebensdauer verlängert wird. Außerdem soll der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper, der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und meherere Anschlüsse aufweist, dadurch gelöst, dass in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung ein Verschlussstopfen angeordnet ist. Der Verschlussstopfen dient dazu, die vom Bohrwerkzeug erzeugte, bezüglich Hochdruckfestigkeit ungünstige Geometrie an dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung gegenüber dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt der Sacklochbohrung abzudichten. Das liefert den Vorteil, dass die bezüglich Hochdruckfestigkeit ungünstige Geometrie an dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung nicht mechanisch nachbearbeitet werden muss. Außerdem liefert der Verschlussstopfen auch strömungstechnische Vorteile, die sich im Betrieb des Kraftstoffhochdruckspeichers bemerkbar machen.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sacklochbohrung an ihrem geschlossenen Ende einen geringeren Durchmesser aufweist als in dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt der Sacklochbohrung. Durch ein Vorbohren mit einem geringeren Bohrerdurchmesser und ein anschließendes Aufbohren der Sacklochbohrung auf einen größeren Durchmesser wird die Oberflächenqualität der Sacklochbohrung verbessert. Außerdem wird beim Erzeugen einer solchen, an ihrem geschlossenen Ende gestuften Sacklochbohrung der Werkzeugverschleiß minimiert.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen die Form einer Kugel aufweist. Bezüglich seiner Dichtwirkung kann der Verschlussstopfen unter anderem auch die Form eines Kreiszylinders aufweisen. Beim Einsetzen des Verschlussstopfens kann es jedoch passieren, dass sich der Verschlussstopfen in der Sacklochbohrung verdreht oder verkantet. Durch die Kugelform wird das Einsetzen der Kugel, insbesondere bei einer gestuften Sacklochbohrung, erleichtert.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen in das geschlossene Ende der Sacklochbohrung eingepresst ist. Es ist auch möglich, den Verschlussstopfen z. B. mit Hilfe eines Gewindes oder einer separaten Fixiereinrichtung in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung zu fixieren. Das Einpressen liefert demgegenüber jedoch den Vorteil, dass keine zusätzlichen Einzelteile benötigt werden und der Fertigungsaufwand gering ist.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Sacklochbohrung durch einen Drucksensor verschlossen ist. Das liefert den Vorteil, dass keine zusätzliche Hochdruckabdichtung für den Drucksensor erforderlich ist. Ein Verschlussstopfen für das offene Ende der Sacklochbohrung kann entfallen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der beiliegenden Figur ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers im Längsschnitt dargestellt. Der dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher umfasst einen rohrförmigen Grundkörper 1. In dem rohrförmigen Grundkörper 1 erstreckt sich in axialer Richtung eine Sacklochbohrung 2. Die Sacklochbohrung 2 umfasst einen Abschnitt 3 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt 4 mit kleinerem Durchmesser. An dem geschlossenen Ende des Abschnitts 4 der Sacklochbohrung 2 ist die Doppelspitze 5 eines Tiefbohrers abgebildet. Die daraus resultierende ringförmige Vertiefung im Bohrungsgrund ist unter strömungstechnischen Gesichtspunkten und bezüglich der Hochdruckfestigkeit ungünstig. Die durch eine normale 120°-Bohrerspitze erzeugte Geometrie verhält sich zwar besser, ist aber insgesamt betrachtet ebenfalls ungünstig. Deshalb muss in der Regel der Bohrungsgrund z. B. durch Verrunden nachbearbeitet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Abschnitt 4 der Sacklochbohrung 2 eine Verschlusskugel 6 dicht eingepresst. Die Verschlusskugel 6 schützt den bezüglich der Hochdruckfestigkeit ungünstigen Abschlussbereich der Sacklochbohrung 2. Dadurch muss in diesem kritischen Bereich keine mechanische Nachbearbeitung in Form von Verrunden durchgeführt werden. Trotzdem erreicht der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher eine sehr gute Hochdruckfestigkeit.

In das offene Ende 7 der Sacklochbohrung 2 ist ein Drucksensor 8 hochdruckdicht eingesetzt. Dadurch wird die Anzahl der Hochdruckabdichtungen klein gehalten. Die Hochdruckdichtstellen sind in der Regel kritisch bezüglich ihrer Dichtheit und erfordern einen hohen Bearbeitungsaufwand, da an die Oberfläche und die Geometrie der Hochdruckdichtstellen hohe Anforderungen gestellt werden. Durch die Ausführung des Kraftstoffhochdruckspeichers als Sackloch wird gegenüber einem Kraftstoffhochdruckspeicher mit einer Durchgangsbohrung, die durch zwei Verschlussstopfen verschlossen ist, eine Hochdruckdichtstelle eingespart.

Außerdem sind an dem rohrförmigen Grundkörper 1 des erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers Anschlüsse 10, 11, 12 und 13 für Kraftstoffhochdruckleitungen ausgebildet. Die Kraftstoffhochdruckleitungen schaffen eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher und einer (nicht dargestellten) Kraftstoffhochdruckpumpe und (nicht dargestellten) Injektoren.

Darüber hinaus sind an dem rohrförmigen Grundkörper 1 drei Befestigungselemente 14, 15 und 16 ausgebildet. Die Befestigungselemente 14, 15 und 16 dienen dazu, den erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeicher an der Brennkraftmaschine zu montieren.


Anspruch[de]
  1. 1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrförmigen Grundkörper (1), der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung (2) und mehrere Anschlüsse (10 bis 13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung (2) ein Verschlussstopfen (6) angeordnet ist.
  2. 2. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sacklochbohrung (2) an ihrem geschlossenen Ende (4) einen geringeren Durchmesser aufweist als in dem zur Aufnahme des Kraftstoffs dienenden Abschnitt (3) der Sacklochbohrung (2).
  3. 3. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (6) die Form einer Kugel aufweist.
  4. 4. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (6) in das geschlossene Ende (4) der Sacklochbohrung (2) eingepresst ist.
  5. 5. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende (7) der Sacklochbohrung (2) durch einen Drucksensor (8) verschlossen ist.






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