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Title:
DEVICE FOR SUPPLYING FUEL TO INJECTION VALVES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/143282
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for supplying fuel to injection valves of an internal combustion engine, having a high-pressure distributor line which is in the form of a round tube and having receiving bushes for the injection valves and if appropriate having connection and fastening elements, should be cheaper to produce but at the same time suitable for high-pressure applications. This is achieved in that the high-pressure distributor line is formed by two line elements (2, 3) which are in the form of half-tubes and which are connected to one another in a pressure-tight and fluid-tight manner and which are produced by shaping or primary forming, wherein the receiving bushes (4) and if appropriate the connection and fastening elements (5) are integrally formed on the associated line element (2, 3) which is in the form of a half-tube, wherein the longitudinal edges (2a, 3a) of the two line elements (2, 3) which are in the form of half-tubes are of complementary form to one another, in such a way that the two line elements (2, 3) which are in the form of half-tubes are connected to one another in a positively locking manner.

Inventors:
SCHUETTE MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/056622
Publication Date:
October 26, 2012
Filing Date:
April 12, 2012
Export Citation:
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Assignee:
WINKELMANN POWERTRAIN COMPONENTS GMBH & CO KG (DE)
SCHUETTE MARKUS (DE)
International Classes:
F02M69/46; F02M55/00; F02M55/02; F02M61/16
Foreign References:
DE4039118A11991-06-13
EP1602822A12005-12-07
US20050109324A12005-05-26
US5924457A1999-07-20
JP2001020824A2001-01-23
DE4039118A11991-06-13
JP2001020824A2001-01-23
DE19647049A11998-05-20
DE19948257A12001-04-12
Attorney, Agent or Firm:
MEINKE, Jochen et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine mit einer rundrohrförmigen 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, wobei 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.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

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 Längsränder (2a, 3a) angrenzenden Rohrquerschnittsflächen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2,3) durch Blechumformung hergestellt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente (2,3) durch Tiefziehen hergestellt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden haibrohrförmigen Leitungselemente (2,3) durch Druckguss oder Schmieden hergestellt sind.

Description:
VORRICHTUNG ZUR ZUFÜHRUNG VON KRAFTSTOFF ZU EINSPRITZVENTILEN

EINER BRENNKRAFTMASCHINE

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine mit einer rundrohrförmigen Hochdruckverteilerleitung und Aufnahmebuchsen für die Einspritzventile sowie ggf. mit An- schluss- und Befestigungselementen.

Derartige Hochdruckleitungen, die bei modernen Verbrennungsmotoren zur Anwendung kommen, werden üblicherweise aus nahtlos gezogenen runden 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 von 80 bar bis zu 2.000 bar z.B. bei Dieselmotoren verwendet. Diese hohen Drücke erfordern Rohre mit beträchtlichen Wandstärken von in der Regel wenigstens etwa 2,5 mm und sind nur relativ aufwendig herstellbar.

Aus DE 40 39 118 AI ist eine längsgeteilte Einspritzleitung für den Niederdruckbereich bekannt, welche nur für geringe Drücke ausgelegt und geeignet ist und dementsprechend für den Niederdruckbereich übliche Wandstärken von maximal 1 mm aufweist. Eine solche Leitung ist offensichtlich als Hochdruckleitung mit Drücken bis zu 2.000 bar nicht geeignet.

Aus JP 2001 020 824 A ist ebenfalls eine längsgeteilte Einspritzleitung für den Niederdruckbereich bekannt, die zweischichtig aufgebaut ist, nämlich aus jeweils zwei halbrohrförmigen Kunststoff röhren und einer zusätzlichen Innenauskleidung, die als Barriere dient. Eine solche Kunststoffleitung ist offensichtlich für den Hochdruckbereich ebenfalls nicht geeignet.

Aus DE 196 47 049 AI und DE 199 48 257 AI 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, die Längsränder der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente formschlüssig miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß besteht somit der Rohrkörper der Vorrichtung nicht aus einem nahtlos gezogenen Rohr, sondern aus zwei runden halbrohrförmigen Leitungselementen, welche durch Um- oder Urformung mit der erforderlichen Wanddicke von wenigstens etwa 2,5 mm 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. Beim Zusammenfügen der beiden halbrohrförmigen Leitungselemente entsteht aufgrund der Gestaltung der Längsränder der Leitungselemente eine formschlüssige Verbindung, die einerseits als Fixierung der beiden Teile für den nachfolgenden Ver- bindungsprozess, bevorzugt Hochtemperaturlötung, dient und andererseits für die so geschaffene (Löt-) Verbindung der Hochdruckleitung eine Druckentlastung darstellt.

Bevorzugt ist 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 Ver- größerung 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

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und in den

Fig. 2 bis 7 jeweils im Querschnitt verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung.

Eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen in einer Brennkraftmaschine ist in Fig. 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 (wenigstens etwa 2,5 mm) 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 zeich-nerisch nicht dargestellt ist.

Die beiden halbrohrförmigen Leitungselemente 2, 3 können auch durch andere Umform prozesse 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 Hochdrucklötung, druck- und fluiddicht miteinander verbunden.

Dabei ist, wie dies Fig. 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 Fig. 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 Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 1 würde dies bedeuten, dass die Stege 6 und 7 nicht rastend, sondern mit Spiel übereinandergreifen.

In den Fig. 2 bis 7 sind weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung dargestellt, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 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 Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 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.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung ohne Anschlussbuchsen und Befestigungselemente. Die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung entspricht der Vorrichtung nach Fig. 1.

In den Fig. 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 halb- rohrförmiger 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 Fig. 4 nach au- ßen aufgeweitet, so dass die Breite der Kontaktflächen vergrößert ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die Längsränder 2a, 3a nach innen aufgeweitet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 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 Fig. 7 eine Ausführungsform dargestellt, bei der das halbrohr- förmige 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.