Titel

Brennstoffverteiler Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffverteiler, der insbesondere für

Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten

Brennkraftmaschinen dient. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der als

Mitteldrucksysteme ausgestalteten Brennstoffeinspritzanlagen.

Bei Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen ist es denkbar, dass eine

Brennstoffverteilerleiste zum Einsatz kommt, die für Hochdruckanwendungen aus Stahl ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Druckfestigkeit von Drücken von mehr als 15 MPa (150 bar) erreicht werden. Solch ein Hochdruckrail aus Stahl kann als Lötrail hergestellt werden. Hierbei dient ein Stahlrohr als Basis, an das die einzelnen Komponenten, insbesondere Verschlusskappen, Anschraubhalter, ein Hochdruckanschluss und die Schnittstellen zum Einspritzventil angelötet werden. Diese Ausgestaltung ist allerdings mit hohen

Herstellungskosten verbunden.

Ferner können Brennstoffverteilerleisten für Niederdruckanwendungen bei 0,3 MPa (3 bar) bis 0,5 MPa (5 bar) für diesbezügliche Anwendungen zum Einsatz kommen. Der

Anwendungsbereich solcher Brennstoffverteilerleisten für Niederdruckanwendungen ist allerdings auf diesen Niederdruckbereich begrenzt.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Brennstoffverteiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein für einen Mitteldruck geeigneter Brennstoffverteiler mit vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten geschaffen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 ermöglichen die Herstellung eines Brennstoffverteilers, der solch einen Vorteil hat. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte

Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffverteilers, des im Anspruch 1 1 angegebenen Verfahrens und des im Anspruch 12 angegebenen Verfahrens möglich.

Vorteilhaft ist es, dass die erste Halbschale eine Anlagefläche aufweist, dass die zweite Halbschale eine Anlagefläche aufweist, dass die Anlagefläche der ersten Halbschale und die Anlagefläche der zweiten Halbschale einander zugewandt sind und dass die erste Halbschale und die zweite Halbschale mittels eines zwischen die Anlagefläche der ersten Halbschale und die Anlagefläche der zweiten Halbschale eingebrachten Lötmittels durch Löten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die erste Halbschale und die zweite Halbschale mittels einer zwischen die Anlagefläche der ersten Halbschale und die Anlagefläche der zweiten Halbschale eingebrachten Lotfolie durch Löten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die beiden Anlageflächen der Halbschalen sind vorzugsweise eben ausgeführt, so dass sich für die Ausbildung der

Lötverbindung eine vorteilhafte Kontaktfläche ergibt. Diese Kontaktfläche kann dabei auch gewisse Bereiche umgreifen, die zum Beispiel im Bereich von Tassen vorgesehen sind. Außerdem kann die Kontaktfläche dadurch relativ groß ausgestaltet sein. Die beiden zueinander positionierten Halbschalen mit der dazwischen positionierten Lotfolie können beispielsweise durch einen Lötofen, der insbesondere als Durchlaufofen ausgestaltet sein kann, miteinander verlötet werden. Somit ergibt sich eine kostengünstige Herstellung im Rahmen einer Serienproduktion.

Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass ein Rand der ersten Halbschale und ein Rand der zweiten Halbschale geometrisch zumindest abschnittsweise nebeneinander liegend ausgestaltet sind und dass die erste Halbschale und die zweite Halbschale durch eine umfänglich entlang des Randes der ersten Halbschale und des Randes der zweiten Halbschale verlaufende Schweißnaht stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Im Ausgangszustand können die beiden Halbschalen hierbei in vorteilhafter Weise durch Blechhälften gebildet sein, die an ihrem Rand miteinander verschweißt werden.

Anschließend kann in vorteilhafter Weise ein Aufblasen der Blechhälften in die Halbschalen mittels Hydroumformung erfolgen. Möglich ist auch eine Magnetumformung, um die endgültige Geometrie herzustellen. Vorteilhaft ist es, dass die Tassen durch Tiefziehen der ersten Halbschale beziehungsweise der zweiten Halbschale ausgestaltet sind. Die Tassen sind in vorteilhafter Weise an den Halbschalen ausgestaltet, wobei die Tassen vorzugsweise an einer der Halbschalen ausgestaltet sind. Hierdurch ist ein separates Anlöten, Anschweißen oder vergleichbares Anbringen der Tassen an die Halbschalen nicht erforderlich, so dass diesbezügliche Verfahrensschritte eingespart werden können. Außerdem kann in Bezug auf den

bevorzugten Anwendungsbereich des Mitteldrucks eine Ausgestaltung der Halbschalen aus einem Material erfolgen, das die Ausgestaltung der Tassen an zumindest einer der

Halbschalen durch Tiefziehen ermöglicht. Hierdurch können die Herstellungskosten weiter verringert werden.

Vorteilhaft ist es auch, dass eine in den Brennstoff räum führende Anschlussbuchse vorgesehen ist und dass die erste Halbschale und/oder die zweite Halbschale zumindest eine Ausformung aufweisen, in die die Anschlussbuchse eingesetzt ist. Somit kann die Anschlussbuchse in vorteilhafter Weise zwischen die Halbschalen eingesetzt werden, wobei beispielsweise beim Ausgestalten einer Lötverbindung zwischen den Halbschalen ein gleichzeitiges Einlöten der Anschlussbuchse in die beiden Halbschalen im Bereich der Ausformung möglich ist.

Ferner ist es vorteilhaft, dass an der ersten Halbschale und/oder an der zweiten Halbschale zumindest eine Befestigungslasche angeformt ist. Für den bevorzugten Einsatzbereich des Mitteldrucks ermöglicht hierbei wiederum das geeignet gewählte Material für die

Halbschalen eine kostengünstige Ausgestaltung der Befestigungslasche. Ferner ist es auch möglich, dass weitere Ausformungen an den Halbschalen vorgesehen sind, die

kostengünstig hergestellt werden können. Ein Beispiel für solche Ausformungen sind Sicken, die die Formstabilität verbessern.

Vorteilhaft ist es auch, dass zwischen den Tassen und dem Brennstoffraum jeweils ein Verbindungskanal vorgesehen ist, der durch eine Anprägung an der ersten Halbschale und/oder eine Anprägung an der zweiten Halbschale ausgestaltet ist. Hierdurch kann ein vorzugsweise kurzer Verbindungskanal zwischen den Tassen und dem Brennstoff räum ausgestaltet werden, so dass sich insgesamt eine optimierte Ausgestaltung des

Brennstoffverteilers, insbesondere mit kompakter Ausgestaltung und hoher Stabilität, ergibt.

Die Tassen können je nach Anwendungsfall in vorteilhafter Weise nachbearbeitet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass ein Boden der Tassen durch eine spanende Bearbeitung abgetragen ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Tassen als angesenkte oder angeprägte Tassen ausgestaltet sind. Hierdurch kann die Montage von Einspritzventilen an den Tassen erleichtert werden. Ferner kann die Verbindung der Einspritzventile mit den Tassen verbessert werden, indem in vorteilhafter Weise die Innenwände der Tassen durch eine spanende Bearbeitung nachbearbeitet werden. Hierbei eignet sich besonders ein Honen, um die Oberflächenqualität zu verbessern. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende

Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Brennstoffverteiler in einer schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Brennstoffverteiler aus der mit II bezeichneten

Blickrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Brennstoffverteiler entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffverteilers 1 der Erfindung in einer schematischen Darstellung. Der Brennstoffverteiler 1 kann hierbei insbesondere in Form einer Brennstoffverteilerleiste 1 ausgestaltet sein. Der Brennstoffverteiler 1 eignet sich besonders für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremgezündeten Brennkraftmaschinen. Speziell eignet sich der Brennstoffverteiler 1 hierbei für ein

Mitteldrucksystem. Der Mitteldruck für solch ein Mitteldrucksystem kann hierbei im Bereich von 3 MPa bis 10 MPa beziehungsweise 30 bar bis 100 bar liegen. Insbesondere kann der Mitteldruck im Bereich von 5 MPa bis 7 MPa beziehungsweise 50 bar bis 70 bar liegen. Der erfindungsgemäße Brennstoffverteiler 1 eignet sich allerdings auch für andere

Anwendungsfälle.

Der Brennstoffverteiler 1 weist eine erste Halbschale 2 und eine zweite Halbschale 3 auf. Die erste Halbschale 2 weist eine Anlagefläche 4 auf. Ferner weist die zweite Halbschale 3 eine Anlagefläche 5 auf. Die Anlageflächen 4, 5 der Halbschalen 2, 3 sind einander zugewandt. Bei der Herstellung des Brennstoffverteilers 1 wird zwischen die

Anlagenflächen 4, 5 eine Lotfolie 6 eingebracht. Mittels eines Lötofens werden die beiden Halbschalen 2, 3 dann miteinander verlötet. Somit ist eine stoffschlüssige Verbindung gewährleistet. Zwischen den beiden Halbschalen 2, 3 ist ein Brennstoffraum 7 ausgestaltet, der durch eine unterbrochene Linie 7 veranschaulicht ist. Der Brennstoffraum 7 ist in diesem

Ausführungsbeispiel als länglicher Brennstoff räum 7 ausgestaltet. Hierbei hat der

Brennstoffraum 7 die Funktion eines Speicherraums 7. Der Brennstoffraum 7 wird von den beiden Halbschalen 2, 3 gemeinsam gebildet.

Die beiden Halbschalen 2, 3 können beispielsweise als Stanz- und/oder Biegeteile aus legiertem Stahl gebildet sein. Zwischen den beiden Halbschalen 2, 3 ist außerdem eine Anschlussbuchse 8 angeordnet. Die Anschlussbuchse 8 dient hierbei als

Hydraulikanschluss 8, um eine Brennstoffleitung mit dem Brennstoffverteiler 1 zu verbinden. Hierdurch kann Brennstoff aus der angeschlossenen Brennstoffleitung in den

Brennstoffraum 7 geführt werden. Der Brennstoff weist hierbei vorzugsweise einen

Mitteldruck aus dem oben genannten Mitteldruckbereich auf. Die Anschlussbuchse 8 kann hierbei als Gewindebuchse 8 ausgestaltet sein. Die Anschlussbuchse 8 kann

beispielsweise als Drehteil ausgeführt sein. Die Anschlussbuchse 8 kann aus einem legierten Stahl gebildet sein. Zum Aufnehmen der Anschlussbuchse 8 weisen die

Halbschalen 2, 3 jeweils eine Ausformung 9, 10 auf, die im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen 2, 3 beispielsweise eine zylinderförmige Aufnahme 9, 10 für die

Anschlussbuchse 8 bilden. Die Anschlussbuchse 8 kann hierbei in die Ausformungen 9, 10 eingelötet sein.

Der Brennstoffverteiler 1 ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 weiter beschrieben. Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 dargestellten Brennstoffverteiler 1 aus der mit II bezeichneten Blickrichtung. Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 dargestellten Brennstoffverteiler 1 in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie. An der ersten Halbschale 2 sind Tassen 1 1 , 12, 13, 14 ausgestaltet. Die Ausgestaltung der Tassen 1 1 bis 14 kann durch Tiefziehen erfolgen. Innenwände 15, 16, 17, 18 der Tassen 1 1 bis 14 sind vorzugsweise nachbearbeitet, insbesondere durch eine spanende Bearbeitung, beispielsweise durch Honen. Hierdurch kann die Oberfläche der Wände 15 bis 16 verbessert werden. Hierdurch kann die Oberflächenqualität der Innenwände 15 bis 18 der Tassen 1 1 bis 14 speziell in Bezug auf eine erforderliche Dichtung verbessert werden. Beispielsweise kann durch Ziehriefen die Oberflächenqualität und somit eine mögliche Dichtwirkung beeinträchtigt sein. Solche Ziehriefen können durch die spanende

Bearbeitung dann geglättet werden. Ein Boden der tiefgezogenen Tassen 1 1 bis 14 kann ebenfalls durch eine spanende Bearbeitung abgetragen werden. Zum sicheren Einführen der Einspritzventile, insbesondere mittels eines O-Rings, können die Tassen 1 1 bis 14 angesenkt oder angeprägt sein. Solch eine Ansenkung 19 beziehungsweise Anprägung 19 ist exemplarisch an der Tasse 13 in der Fig. 3 dargestellt.

Zwischen den Tassen 1 1 bis 14 und dem Brennstoffraum 7 ist jeweils ein Verbindungskanal 20, 21 , 22, 23 vorgesehen. Über die Verbindungskanäle 20 bis 23 gelangt im Betrieb der Brennstoff aus dem Brennstoff räum 7 in die Tassen 1 1 bis 14, an denen die Einspritzventile montiert sind. Somit kann der unter dem Mitteldruck stehende Brennstoff den

Einspritzventilen zugeführt werden. Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist der Verbindungskanal 22 zwischen dem Brennstoff räum 7 und der Tasse 13 in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Anprägung 24 an der zweiten Halbschale 3 ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ kann der Verbindungskanal 22 auch durch eine Anprägung an der ersten Halbschale 2 ausgestaltet sein. Die Ausgestaltung der Verbindungskanäle 20, 21 , 23 kann in entsprechender Weise erfolgen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind an der zweiten Halbschale 3 Befestigungslaschen 30, 31 angeformt. An den Befestigungslaschen 30, 31 sind Bohrungen 32, 33 vorgesehen. Hierdurch kann der Brennstoffverteiler 1 beispielsweise im Motorraum an einer

Brennkraftmaschine montiert werden. Zusätzlich oder alternativ können solche

Befestigungslaschen auch an der ersten Halbschale 2 angeformt sein.

Die Material stärke der Halbschalen 2, 3 ist von der gewünschten Dauerfestigkeit

beziehungsweise Zeitfestigkeit abhängig. Hierbei können Sicken oder dergleichen in die Halbschalen 2, 3 eingearbeitet werden, um die Formstabilität zu verbessern.

Die Anschlussbuchse 8 kann beispielsweise aus einem legierten Stahl ausgebildet sein. Die Anschlussbuchse 8 sitzt in diesem Ausführungsbeispiel in der durch die Ausformungen 9, 10 gebildeten Formausprägung 9, 10 beider Halbschalen 2, 3. Es sind allerdings auch andere Möglichkeiten denkbar, um solch eine Anschlussbuchse 8 an den Halbschalen 2, 3 zu befestigen.

Zur Fixierung der beiden Halbschalen 2, 3 während der Herstellung können mindestens drei Fügehilfen an den Halbschalen 2, 3 angeprägt werden. Diese Fügehilfen sind dem

Toxfügen vergleichbar. Jedoch werden solche Fügehilfen vorzugsweise nicht im gefügten Zustand der Halbschalen 2, 3 angeprägt, sondern im Zuge der allgemeinen Formgebung. Die gewählten Durchmesser beziehungsweise Toleranzen dieser Fügehilfe gewährleisten, dass während des Lötarbeitsgangs beide Halbschalen 2, 3 in Position bleiben. Bei der Herstellung des Brennstoffverteilers 1 kann die erste Halbschale 2 in die Aufnahme einer Presse eingelegt werden. Dann kann die Lotfolie 6 über die Fügehilfen gesichert auf die erste Halbschale 2 gelegt werden. Die Anschlussbuchse 8 wird in die Ausformung 9 eingefügt und ebenfalls mit Lotfolie umgeben. Die zweite Halbschale 3 wird dann aufgesetzt, wobei die Fixierung über die Fügehilfen erfolgt. Die Presse wird ausgelöst und drückt die beiden Halbschalen 2, 3 zusammen. Der Brennstoffverteiler 1 wird dann aus der Presse genommen und auf das Förderband des Lötofens gelegt.

Nach dem Lötarbeitsgang wird der Boden der tiefgezogenen Tassen 1 1 bis 14 spanend abgetragen. Zum sicheren Einführen der Einspritzventile werden die Tassen 1 1 bis 14 angesenkt oder angeprägt, so dass die Ansenkung beziehungsweise Anprägung 19 ausgestaltet ist. Sofern die Oberflächenqualität der Innenwände 15 bis 18 der Tassen 1 1 bis 14 für die Dichtung nicht ausreichend ist, kann eine geeignete Nachbearbeitung, beispielsweise durch Honen, erfolgen. Nach einer Sicht- und Dichtprüfung kann der Brennstoffverteiler l abgeliefert werden.

Der Brennstoffverteiler 1 kann auch auf andere Weise hergestellt werden. Hierfür können Blechhälften 2, 3 als Ausgangsmaterial dienen, die an ihren Rändern 34, 35 miteinander verschweißt werden. Hierbei werden die beiden Blechhälften 2, 3 so aneinander gefügt, dass die Anlageflächen 4, 5 einander zugewandt sind und die Ränder 34, 35

nebeneinander liegend angeordnet sind. Dadurch kann umfänglich eine Schweißnaht entlang der nebeneinander liegenden Ränder 34, 35 ausgestaltet werden. Anschließend kann durch Hydroumformung oder durch Magnetumformung die endgültige Geometrie der Blechhälften 2, 3 erzeugt werden.

In diesem Fall werden als Ausgangsmaterial zwei passend im Umfang ausgestanzte Blechhälften 2, 3 am Umfang rundum verschweißt. Beim Hydroumformen wird ein Fluid mit hohem Druck zwischen die beiden Blechhälften 2, 3 eingepresst, so dass sich die miteinander verbundenen Blechhälften 2, 3 ausblasen, bis eine rohrähnliche Geometrie entsteht. Durch das Hydroumformen werden hierdurch aus den Blechhälften 2, 3 die Halbschalen 2, 3 ausgestaltet.

In entsprechender Weise werden beim Magnetumformen die Blechhälften 2, 3 in ihrer endgültigen Geometrie ausgestaltet.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.