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Dokumentenidentifikation DE19936535A1 15.02.2001
Titel Kraftstoffhochdruckspeicher
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Frank, Kurt, 73614 Schorndorf, DE
Vertreter Dreiss, Fuhlendorf, Steimle & Becker, 70188 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 03.08.1999
DE-Aktenzeichen 19936535
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 mehreren Anschlussstücken (2) für Kraftstoffleitungen (10).
Um die Beweglichkeit der Enden der Kraftstoffleitungen in den Anschlüssen zu verbessern, ist in den Anschlussstücken (2) zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) und den Kraftstoffleitungen (10) jeweils ein Zwischenstück (9) angeordnet.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Anschlussstücken für Kraftstoffleitungen.

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. Der bekannte Kraftstoffhochdruckspeicher besteht aus einem langgestreckten, rohrförmigen Körper mit mehreren Anschlüssen zur Versorgung der Injektoren. Die Enden der Kraftstoffleitungen sind in den Anschlussstücken des Kraftstoffhochdruckspeichers nur eingeschränkt beweglich. Bei der Montage des Kraftstoffhochdruckspeichers an der Brennkraftmaschine hat sich die mangelnde Beweglichkeit der Kraftstoffleitungen in den Anschlussstücken des Kraftstoffhochdruckspeichers als nachteilig erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffhochdruckspeicher der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Enden der Kraftstoffleitungen in den Anschlussstücken ausreichend beweglich sind. Trotz der ausreichenden Beweglichkeit soll die Dichtigkeit an den Anschlussstellen auch bei hohen Drücken gewährleistet sein. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckspeicher einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Anschlussstücken für Kraftstoffleitungen, dadurch gelöst, dass in den Anschlussstücken zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher und den Kraftstoffleitungen jeweils ein Zwischenstück angeordnet ist. Durch das Zwischenstück wird die Beweglichkeit der Kraftstoffleitungen in dem Anschlussstück erheblich verbessert. Durch die bessere Beweglichkeit können fertigungs- und montagebedingte Toleranzen ausgeglichen werden.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit zwei konischen Stirnflächen aufweist, die mit komplementären Stirnflächen an der Kraftstoffleitung und dem Kraftstoffhochdruckspeicher zusammenwirken. Durch die konischen Stirnflächen wird eine gute Dichtwirkung erzielt, wenn die komplementären Stirnflächen gegeneinander verspannt werden.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstück ein Außengewinde vorgesehen ist, das mit dem Innengewinde einer Haltemutter so zusammenwirkt, dass die Kraftstoffleitung mit ihrem freien Ende gegen das Zwischenstück, und das Zwischenstück gegen den Kraftstoffhochdruckspeicher verspannt wird. Durch die Haltemutter wird eine schnelle Montage der Kraftstoffleitungen an dem Kraftstoffhochdruckspeicher ermöglicht.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher gewandte und das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher abgewandte Ende des Zwischenstücks verjüngen, und dass an der Haltemutter eine radiale Abstützfläche für die Kraftstoffleitung ausgebildet ist. Durch die symmetrische Gestalt des Zwischenstücks wird dessen Montage vereinfacht, weil der Monteur nicht darauf achten muss, wie herum das Zwischenstück in das Anschlussstück eingesetzt wird.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher gewandte Ende des Zwischenstücks verjüngt, dass das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher abgewandte Ende des Zwischenstücks trichterförmig ausgebildet ist, und dass sich das Zwischenstück zumindest mit einem Teil seiner äußeren Mantelfläche an der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks abstützt. Wenn das Zwischenstück eine asymmetrische Gestalt aufweist, könnte es an der zu der Kraftstoffleitung gewandten Stirnfläche durch die komplementäre Stirnfläche der Kraftstoffleitung aufgeweitet werden. Eine solche Aufweitung wird dadurch verhindert, dass sich das Zwischenstück zumindest mit einem Teil seiner äußeren Mantelfläche an der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks abstützt.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke an den Kraftstoffhochdruckspeicher angeschweißt sind. Diese Ausführungsart liefert den Vorteil, dass die Abdichtung zur Umgebung direkt an dem Kraftstoffhochdruckspeicher erfolgt. Die Schnittstelle zwischen dem Anschlussstück und dem Kraftstoffhochdruckspeicher muss nicht hochdruckdicht ausgelegt werden. Dadurch werden Kosten bei der Herstellung eingespart.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. 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 ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers im Längsschnitt dargestellt. Der dargestellte Kraftstoffhochdruckspeicher wird von einem rohrförmigen Grundkörper 1 mit einem langgestreckten, kreiszylinderförmigen Innenraum 6 gebildet. Der Innenraum 6 des rohrförmigen Grundkörpers 1 steht über eine Querverbindung 7, ein Anschlussstück 2 und eine Kraftstoffhochdruckleitung 10 mit einem (nicht dargestellten) Injektor einer Brennkraftmaschine in Verbindung.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der dargestellten Figur nur eine Anschlussstelle dargestellt.

Selbstverständlich ist an dem rohrförmigen Grundkörper 1 für jeden Injektor eine Anschlussstelle vorgesehen. Darüber hinaus sind noch weitere Anschlussstellen für die Kraftstoffzufuhr, Drucksensoren usw. an dem rohrförmigen Grundkörper 1 vorgesehen.

Das Anschlussstück 2 hat die Form eines gestuften Kreishohlzylinders mit zwei Abschnitten, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. An dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist das Außengewinde ausgebildet. Die Stirnfläche des Abschnitts mit dem größeren Durchmesser ist mit Hilfe einer Schweißverbindung 3 fest mit dem rohrförmigen Grundkörper 1 verbunden.

Innerhalb des Anschlussstücks 2 ist an dem rohrförmigen Grundkörper 1 konzentrisch eine Erhöhung 4 in Form einer runden Scheibe ausgebildet. Im Zentrum der Erhöhung 4 befindet sich eine trichterförmige Öffnung 5, die in die Querverbindung 7 mündet.

An der trichterförmigen Öffnung 5 des rohrförmigen Grundkörpers 1 liegt ein sich verjüngendes Ende 8 eines Zwischenstücks 9 druckdicht an. Das Zwischenstück 9 hat die Form eines Hohlzylinders und wird mit Hilfe einer Haltemutter 11 zwischen der Kraftstoffleitung 10 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 verspannt. Zu diesem Zweck wirkt das Innengewinde der Haltemutter 11 mit dem Außengewinde des Anschlussstücks 2 zusammen. Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich die Kraftstoffleitung 10 durch eine kreisrunde Aussparung 18, die mittig in der Haltemutter 11 vorgesehen ist.

Bei dem Anschlussstück 2, dem Zwischenstück 9, der Kraftstoffleitung 10 und der Haltemutter 11 handelt es sich um rotationssymmetrische Teile. Links und rechts der Rotationsachse 19 sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Bei der auf der linken Seite der Rotationsachse 19 dargestellten Ausführungsform verjüngt sich das Zwischenstück 9 an seinem von dem rohrförmigen Grundkörper 1 abgewandten Ende 12. Das sich verjüngende Ende 12 des Zwischenstücks 9 wirkt mit einem komplementären Dichtkonus 13 an der Kraftstoffleitung 10 zusammen. Um ein Aufweiten des an dem Zwischenstück anliegenden Endes der Kraftstoffleitung 10 zu verhindern, ist an der Haltemutter 11 eine Abstützfläche 14 ausgebildet, die an einem Bund 17 anliegt, der an dem Ende der Kraftstoffleitung 10 ausgebildet ist.

Außerdem ist an der Stirnseite der Haltemutter 11 eine kreisringförmige Spannfläche 15 ausgebildet. Über die Spannfläche 15 wird der an der Kraftstoffleitung 10 ausgebildete Dichtkonus 13 gegen das sich verjüngende Ende 12 des Zwischenstücks 9 gedrückt. Darüberhinaus wird das sich verjüngende Ende 8 des Zwischenstücks 9 in die trichterförmige Öffnung 5 des rohrförmigen Grundkörpers 1 gedrückt. Durch einen Strich 16 ist angedeutet, dass die Kraftstoffleitung 10 im zusammengebauten Zustand um einen Winkel von etwa 10° ausgelenkt werden kann.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass das Innere der Kraftstoffleitung 10 über das Zwischenstück 9 mit dem Innenraum 6 des rohrförmigen Grundkörpers 1 hochdruckdicht verbunden ist, ohne dass die Verbindung zwischen dem Anschlussstück 2 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 hochdruckdicht ausgelegt werden muss. Dennoch ist im eingebauten Zustand eine ausreichende Beweglichkeit der Kraftstoffleitung 10 gegeben, wie durch den Strich 16 angedeutet ist.

Bei der auf der rechten Seite der Rotationsachse 19 dargestellten Ausführungsform ist das von dem rohrförmigen Grundkörper 1 abgewandte Ende 22 des Zwischenstücks 9 trichterförmig ausgebildet. An dem trichterförmigen Ende 22 des Zwischenstücks 9 befindet sich ein komplementärer Dichtkonus 23 in Anlage, der am Ende der Kraftstoffleitung 10 ausgebildet ist. Um eine Aufweitung des Zwischenstücks 9 in diesem Bereich zu vermeiden, ist an dem Anschlussstück 2 eine Abstützfläche 24 vorgesehen, die an dem äußeren Umfang des Zwischenstücks 9 anliegt.

Das Verspannen des Zwischenstücks 9 zwischen der Kraftstoffleitung 10 und dem rohrförmigen Grundkörper 1 wird durch eine Spannfläche 25 erreicht, die an der Haltemutter 11 ausgebildet ist. Durch einen Strich 26 ist angedeutet, dass auch bei dieser Ausführungsform eine ausreichende Auslenkung der Kraftstoffleitung 10 im eingebauten Zustand möglich ist.

Die Beweglichkeit der Kraftstoffleitung 10 wird durch den geringen Abstand zwischen dem Dichtkonus 13, 23 am Ende der Kraftstoffleitung 10 und der Spannfläche 15, 25 gewährleistet. Außerdem muss die Größe der Aussparung 18 ausreichend bemessen sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Anschlussstücken (2) für Kraftstoffleitungen (10) dadurch gekennzeichnet, dass in den Anschlussstücken (2) zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) und den Kraftstoffleitungen (10) jeweils ein Zwischenstück (9) angeordnet ist.
  2. 2. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (9) im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit zwei konischen Stirnflächen (8; 12, 22) aufweist, die mit komplementären Stirnflächen (5; 13, 22) an dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) und der zugehörigen Kraftstoffleitung (10) zusammenwirken.
  3. 3. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstück (2) ein Außengewinde vorgesehen ist, das mit dem Innengewinde einer Haltemutter (11) so zusammenwirkt, dass die Kraftstoffleitung (10) mit ihrem freien Ende gegen das Zwischenstück (9), und das Zwischenstück (9) gegen den Kraftstoffhochdruckspeicher (1) verspannt wird.
  4. 4. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) gewandte Ende (8) des Zwischenstücks (9) verjüngt.
  5. 5. Kraftstoffhochdruckspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) abgewandte Ende (12) des Zwischenstücks (9) verjüngt, und dass an der Haltemutter (11) eine radiale Abstützfläche (14) für die Kraftstoffleitung (10) ausgebildet ist.
  6. 6. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Kraftstoffhochdruckspeicher (1) abgewandte Ende (22) des Zwischenstücks (9) trichterförmig ausgebildet ist, und dass sich das Zwischenstück (9) zumindest mit einem Teil (24) seiner äußeren Mantelfläche an der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks (2) abstützt.
  7. 7. Kraftstoffhochdruckspeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke (2) an den Kraftstoffhochdruckspeicher (1) angeschweißt sind.






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