Kraftstoffverteiler

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffverteiler gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Solche Kraftstoffverteiler kommen in Kraftstoffverteilersystemen von Brennkraftmaschinen zur Anwendung. Hierbei wird statisch komprimierter Kraftstoff im Verteilerrohr gespeichert und aus dem Verteilerrohr über Injektoranschlüsse verteilt den jeweiligen Injektoren einer Zylinderbank zugeführt.

[0003] Aus der DE 102 47 524 B4 ist ein Kraftstoffverteiler bekannt mit einem einteilig als Gussteil ausgeführten Verteilerrohr.

[0004] Bei dem aus der DE 197 44 762 A1 bekannten Vorschlag weist das Verteilerrohr angeschweißte Anschlussnippel auf. An die Anschlussnippel sind Druckleitungen anschließbar für die Zuleitung des Kraftstoffs zu den Injektoren.

[0005] Bekannte Kraftstoffverteiler werden mit einteiligen Injektoranschlüssen ausgerüstet. Diese sind üblicherweise als Feingussteil, Dreh-Frästeil, Fließpressteil, Sinterteil oder auch als Tiefziehteil ausgeführt. Zur Realisierung der Passmaße und Obeflächenanforderungen im Dichtbereich der Injektoranschlüsse sind in der Regel spanende Bearbeitungen erforderlich. Solche spanenden Bearbeitungen sind mit hohen Kosten verbunden. Zudem können Spanrückstände verbleiben, welche die anwendungstechnisch geforderte Sauberkeit beeinträchtigen können. Eine nicht unerhebliche Rolle spielt auch der deutlich höhere Materialanteil bei Fließpressteilen, Dreh-Frästeilen und Gussteilen. Zur Gewährleistung ausreichender Wandstärken, insbesondere in Krümmungsbereichen, sind diese Bauteilkomponenten anfangs überdimensioniert und werden durch spanende Bearbeitung auf Endmaß gebracht. Dies ist arbeits- und kostenintensiv und macht einen vergleichsweise hohen Werkstoffeinsatz erforderlich.

[0006] Die Praxis zeigt des Weiteren, dass, je nach Ausführung des Injektors und der Positionierung des Kraftstoffverteilers relativ zum Zylinderkopf, der Abstand zwischen dem Verteilerrohr zum Zylinderkopf sehr groß sein kann. Diese Abstände werden meist durch Druckleitungen überbrückt, welche einerseits mittels gesonderter Verbindungen am Verteilerrohr und andererseits an den Injektoranschlüssen festgelegt sind.

[0007] Die DE 198 53 090 A offenbart einen Kraftstoffverteiler, bei dem jeder Injektoranschluss jeweils einen Anschlussadapter und eine mit dem Anschlussadapter gefügte Injektoraufnahme aufweist. Diese überlappen sich bereichsweise und sind miteinander gefügt.

[0008] Ebenfalls zweiteilig ausgeführt ist der Injektoranschluss gemäß der US 6 431 151 B, der US 2003/080556 A oder der US 6 604 510 B.

[0009] Ein Tolleranzausgleich bzw. eine Einstellung des Abstandes zwischen der Injektoraufnahme und dem Verteilerrohr ist mit den vorgenannten Ausführungsformen nicht oder nur bedingt möglich.

[0010] Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, einen kostengünstigen und anwendungs- bzw. einsatztechnisch verbesserten Kraftstoffverteiler zu schaffen.

[0011] Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Kraftstoffverteiler gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.

[0012] Die Injektorarischlüsse des erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers weisen jeweils einen Anschlussadapter und eine mit dem Anschlussadapter gefügte Injektoraufnahme auf. Anschlussadapter und Injektoraufnahme werden separat gefertigt, vorzugsweise als Tiefziehteil ohne spanende Bearbeitung und mit verfahrenstechnisch optimiertem geringstem Materialeinsatz. Auch die im Dichtbereich geforderten hohen Toleranzen lassen sich problemlos spanlos herstellen. Die Zweiteiligkeit des Injektoranschlusses ermöglicht zudem eine kostengünstige und einfache Einstellung des Abstandes zwischen der Injektoraufnahme und dem Verteilerrohr.

[0013] Der Anschlussadapter weist einen im Durchmesser erweiterten Stutzen auf, in welchen die topfförmig konfigurierte und im Boden eine Öffnung aufweisende Injektoraufnahme mit einem Stutzenabschnitt eingesetzt ist. Hierbei wird ein Schiebepresssitz erreicht.

[0014] Der rohrförmige Anschlussadapter und die Injektoraufnahme überlappen sich im Fügebereich. Auf diese Weise lässt sich bei der Montage exakt das Maß der Rohrachse des Verteilerrohrs zur Oberkante der Injektoraufnahme einstellen. Hierdurch wird ein axialer Toleranzausgleich geschaffen. Anschließend werden die Komponenten fügetechnisch fixiert. Die Fügung kann schweiß- oder löttechnisch erfolgen. Eine löttechnische Verbindung erfolgt vorzugsweise unter Einsatz von Lotringen. Hierdurch kann ein aufwändiges Bepasten mit Lotpaste entfallen. Auch eine klebetechnische Verbindung von Anschlussadapter und Injektoraufnahme ist möglich.

[0015] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 5.

[0016] An die Injektoraufnahme ist ein Injektor direkt anschließbar. Der Anschlussadapter weist an seinem freien Ende einen äußeren Radialkragen auf. Gegen den Radialkragen kann sich eine Feder abstützen, die einen eingebauten Injektor axial vorspannt, damit dieser in Position bleibt.

[0017] Zwischen den Anschlussadapter und die Injektoraufnahme kann im Fügebereich ein Dichtelement eingegliedert sein. In diesem Fall erfolgt eine dichte Verbindung zwischen Anschlussadapter und Injektoraufnahme durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung unter Eingliederung einer Dichtung bzw. eines Dichtelements. Hierbei kann die Verbindung zwischen Anschlussadapter und Injektoraufnahme nach Art eines Schiebepresssitzes erfolgen. Innerhalb des Fügebereichs ist so ein axialer Toleranzausgleich möglich. Vorteilhaft ist zudem, dass bei Herstellung des Kraftstoffverteilers zunächst die Injektoranschlüsse mit dem Verteilerrohr mittels eines thermischen Fügeverfahrens, wie Schweißen oder Löten, verbunden werden können. Die Montage der Injektoraufnahmen an den Anschlussadaptern erfolgt dann im Anschluss daran nach dem Schweißen bzw. Löten. Vorteilhaft hieran ist, dass unerwünschte Nebenerscheinungen, wie z.B. ein Verzug bedingt durch thermische Einflüsse, ausgeschlossen werden können.

[0018] Vorzugsweise ist das Dichtelement zwischen dem Anschlussadapter und dem Injektoranschluss in einer im Anschlussadapter angeordneten Ringnut angeordnet. Als Dichtelement kommt insbesondere eine Dichtungsform eines O-Rings zur Anwendung.

[0019] Zweckmäßigerweise ist am verteilerrohrseitigen Ende des Anschlussadapters ein an die Außenkontur des Verteilerrohrs angepasster Montagefuß vorgesehen. Durch diesen an den Anschlussadapter angeformten Montagefuß lässt sich eine montagetechnisch vorteilhafte und stabile Anbindung des Anschlussadapters an das Verteilerrohr herstellen.

[0020] Wie erwähnt, sind der Anschlussadapter und die Injektoraufnahme vorzugsweise als Tiefziehteil ausgeführt. Grundsätzlich können die Komponenten aber auch auf andere Weise gefertigt sein, beispielsweise als Dreh-Frästeil, Fließpressteil, Schmiedeteil, Gussteil oder als Sinterteil. Der Anschlussadapter und die Injektoraufnahme können auch aus voneinander verschiedenen Werkstoffen bestehen.

[0021] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1

in perspektivischer Darstellungsweise einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler;

Figur 2

den Kraftstoffverteiler in der Seitenansicht;

Figur 3

einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 2 entlang der Linie A-A.

Figur 4

in perspektivischer Darstellungsweise einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers;

Figur 5

den Kraftstoffverteiler gemäß der Figur 4 in der Seitenansicht und

Figur 6

einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 4 entlang der Linie B-B.

[0022] Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellungsweise einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler 1. Der Kraftstoffverteiler 1 gehört zum Speichereinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffverteiler 1 wird fachterminologisch auch als Common-Rail bezeichnet. Die Druckerzeugung und die Krafteinspritzung sind bei solchen Speichereinspritzsystemen voneinander gekoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt kontinuierlich Druck. Dieser unabhängig von der Einspritzfolge aufgebaute Druck steht im Kraftstoffverteiler 1 permanent zur Verfügung.

[0023] Der Kraftstoffverteiler 1 umfasst ein Verteilerrohr 2 mit einem Kraftstoffeinlass 3 und mehreren Injektoranschlüssen 4. Entsprechend der Anzahl von Injektoranschlüssen 4 sind im Verteilerrohr 2 Abzweigbohrungen 5 vorgesehen, über welche die kraftstoffleitende Verbindung zwischen dem Verteilerrohr 2 und dem jeweiligen Injektoranschluss 3 hergestellt wird. Der statisch komprimierte Kraftstoff wird im Verteilerrohr 2 gespeichert und über die Injektoranschlüsse 4 verteilt den Injektoren einer Zylinderbank zur Verfügung gestellt.

[0024] Wie insbesondere anhand der Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, ist jeder Injektoranschluss 4 zweiteilig ausgeführt und weist einen rohrförmigen Anschlussadapter 6 und eine mit dem Anschlussadapter 6 gefügte Injektoraufnahme 7 auf.

[0025] Am verteilerrohrseitigen Ende 8 des Anschlussadapters 6 ist ein an die Außenkontur des Verteilerrohrs 2 angepasster Montagefuß 9 vorgesehen. Dieser ist einteilig an den Anschlussadapter 6 angeformt und ermöglicht eine stabile fügetechnische Anbindung des Anschlussadapters 6 an das Verteilerrohr 2. Am Verteilerrohr 2 sind des Weiteren Montagelaschen 10 vorgesehen, über welche das Verteilerrohr 2 im Motorraum eines Kraftfahrzeugs festgelegt werden kann.

[0026] Der Anschlussadapter 6 besitzt an seinem injektorseitigen Ende 11 einen im Durchmesser erweiterten Stutzen 12. Die Injektoraufnahme 7 ist topfförmig konfiguriert und mit einem Stutzenabschnitt 13 in den Stutzen 12 des Anschlussadapters 6 eingesetzt, so dass sich der Anschlussadapter 6 und die Injektoraufnahme 7 im Fügebereich F überlappen. Im Boden 14 weist die Injektoraufnahme 7 eine Öffnung 15 auf. Am freien Ende 16 besitzt die Injektoraufnahme 7 einen äußeren Radialkragen 17. Am Radialkragen 17 kann sich eine Feder abstützen, die einen in die Injektoraufnahme 7 montierten Injektor axial vorspannt, damit dieser in Position bleibt.

[0027] Bei der Montage wird die Injektoraufnahme 7 mit ihrem Stutzenabschnitt 13 in den Stutzen 12 des Anschlussadapters 6 eingeschoben und so das geforderte Maß A zwischen der Rohrachse X des Verteilerrohrs 1 relativ zur Oberkante 18 der Injektoraufnahme 7 eingestellt. Danach werden die Bauteile gefügt und dicht miteinander verbunden. Dies erfolgt vorzugsweise mittels Löten oder Schweißen.

[0028] Axiale Toleranzen zwischen dem Verteilerrohr 1 und der Injektoraufnahme 6 bzw. dem Injektor selbst können ausgeglichen werden. Die Distanz zwischen Verteilerrohr 1 und dem Injektor wird durch Einstellung der Länge des Injektoranschlusses 4 bzw. des Maßes A überbrückt.

[0029] Anhand der Figuren 4 bis 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers 19 beschrieben. Der Kraftstoffverteiler 19 umfasst wie zuvor ein Verteilerrohr 20 mit mehreren Injektoranschlüssen, von denen hier nur ein Injektoranschluss 21 dargestellt ist. Die Verbindung zwischen den Injektoranschlüssen 21 und dem Verteilerrohr 20 wird über Abzweigbohrungen 22 hergestellt.

[0030] Auch die Injektoranschlüsse 21 sind zweiteilig ausgeführt und umfassen jeweils einen rohrförmigen Anschlussadapter 23 und eine mit dem Anschlussadapter 23 gefügte und dicht verbundene Injektoraufnahme 24. Die Befestigung des Anschlussadapters 23 am Verteilerrohr 20 erfolgt über einen am verteilerrohrseitigen Ende 25 des Anschlussadapters 23 vorgesehenen, einteilig an den Anschlussadapter 23 angeformten Montagefuß 26.

[0031] Am injektorseitigen Ende 27 weist der Anschlussadapter 23 einen im Durchmesser erweiterten Stutzen 28 auf. Im Stutzen 28 ist eine Ringnut 29 zur Aufnahme eines Dichtelements 30 in Form eines O-Rings vorgesehen. Die Ringnut 29 ist durch eine umlaufende, nach außen gerichtete Ausbauchung einteilig im Stutzen 28 ausgeformt. Die Injektoraufnahme 24 ist wie zuvor beschrieben topfförmig konfiguriert und weist einen Stutzenabschnitt 31 auf, mit welchem sie in den Stutzen 28 des Anschlussadapters 23 eingeführt und dort festgehalten ist. Im Fügebereich F überlappen sich der Anschlussadapter 23 und die Injektoraufnahme 24, wobei die dichte Verbindung im Fügebereich F durch das hier angeordnete Dichtelement 30 sichergestellt ist.

[0032] Zur Durchleitung des Kraftstoffes ist im Boden 32 der Injektoraufnahme 24 eine Öffnung 33 vorgesehen. Am freien Ende 34 besitzt die Injektoraufnahme 24 einen äußeren Radialkragen 35, an welchem sich ein in die Injektoraufnahme 24 montierter Injektor federnd abstützen kann.

[0033] Zur Herstellung des Kraftstoffverteilers 19 kann zunächst der Anschlussadapter 23 mittels Löten oder Schweißen am Verteilerrohr 20 festgelegt werden. Anschließend erfolgt die Montage der Injektoraufnahme 24. Hierzu wird die Injektoraufnahme 24 in den Stutzen 28 des Anschlussadapters 23 eingeschoben bzw. gepresst bis das geforderte Maß A zwischen der Rohrachse X des Verteilerrohrs 20 relativ zur Oberkante 36 der Injektoraufnahme 24 eingestellt ist. Die dichte Verbindung zwischen der Injektoraufnahme 24 und dem Anschlussadapter 23 wird durch die kraft- und formschlüssige Verbindung im Fügebereich F unter Eingliederung des Dichtelements 30 bewirkt. Zusätzlich kann die Verbindung zwischen Anschlussadapter 23 und Injektoraufnahme 24 auch durch Klebstoff gesichert werden.

Bezugszeichen:

[0034] 

1 -

Kraftstoffverteiler

2 -

Verteilerrohr

3 -

Kraftstoffeinlass

4 -

Injektoranschluss

5 -

Abzweigbohrung

6 -

Anschlussadapter

7 -

Injektoraufnahme

8 -

Ende v. 6

9 -

Montagefuß

10 -

Montagelasche

11 -

Ende v. 6

12 -

Stutzen

13 -

Stutzenabschnitt

14 -

Boden

15 -

Öffnung

16 -

freies Ende v. 7

17 -

Radialkragen

18 -

Oberkante

19 -

Kraftstoffverteiler

20 -

Verteilerrohr

21 -

Injektoranschluss

22 -

Abzweigbohrung

23 -

Anschlussadapter

24 -

Injektoraufnahme

25 -

Ende v. 23

26 -

Montagefuß

27 -

Ende v. 23

28 -

Stutzen

29 -

Ringnut

30 -

Dichtelement

31 -

Stutzenabschnitt

32 -

Boden

33 -

Öffnung

34 -

Ende v. 24

35 -

Radialkragen

36 -

Oberkante

A -

Abstand

F -

Fügebereich

X -

Rohrachse

Ansprüche

1. Kraftstoffverteiler zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine, welcher ein Verteilerrohr (1, 20) zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff mit mehreren Injektoranschlüssen (4, 21) aufweist und jeder Injektoranschluss (4, 21) einen Anschlussadapter (6, 23) und eine mit dem Anschlussadapter (6, 23) gefügte Injektoraufnahme (7, 24) aufweist, wobei der rohrförmige Anschlussadapter (6, 23) und die Injektoraufnahme (7, 24) sich im Fügebereich (F) überlappen, und der Anschlussadapter (6, 23) einen im Durchmesser erweiterten Stutzen (12, 28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die topfförmig konfigurierte und im Boden (14, 32) eine Öffnung (15, 33) aufweisende Injektoraufnahme (7, 24) mit einem Stutzenabschnitt (13, 31) in den stutzen (12, 28) eingeschoben ist, bis das geforderte Maß (A) zwischen der Rohrachse (X) des Verteilerrohrs (1, 20) relativ zur Oberkante (18, 36) der Injektoraufnahme (7, 24) eingestellt ist.

2. Kraftstoffverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektoraufnahme (7, 24) an ihrem freien Ende (16) einen äußeren Radialkragen (17, 35) aufweist.

3. Kraftstoffverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Anschlussadapter (23) und die Injektoraufnahme (24) ein Dichtelement (30) eingegliedert ist.

4. Kraftstoffverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) in einer im Anschlussadapter (23) vorgesehenen Ringnut (29) angeordnet ist.

5. Kraftstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am verteilerrohrseitigen Ende (8, 25) des Anschlussadapters (6, 23) ein an die Außenkontur des Verteilerrohrs (2, 20) angepasster Montagefuß (9, 26) vorgesehen ist.

Claims

1. Common rail for feeding fuel to injection valves of an internal combustion engine, said distributor having a distributing pipe (1, 20) for the uptake of pressurised fuel with several injector connections (4, 21) and each injector connection (4, 21) has a connection adapter (6, 23) and an injector holder (7, 24) joined to the connection adapter (6, 23), whereby the tubular connection adapter (6, 23) and the injector holder (7, 24) overlap in the junction area (F) and the connection adapter (6, 23) has a connection piece (12, 28) with an expanded diameter, characterised in that the injector holder (7, 24), which is configured in the form of a pot and has an opening (15, 33) in the base (14, 32) is pushed into the connection piece (12, 28) with one section of the connection piece (13, 31) until the required dimension (A) between the pipe axis (X) of the distributing pipe (1, 20) relative to the upper edge (18, 36) of the injector holder (7, 24) is set.

2. Common rail according to claim 1, characterised in that the injector holder (7, 24) has an external radial collar (17, 35) on its free end (16).

3. Common rail according to claim 1 or 2, characterised in that a sealing element (30) is integrated between the connection adapter (23) and the injector holder (24).

4. Common rail according to claim 3, characterised in that the sealing element (30) is disposed in an annular groove (29) provided in the connection adapter (23).

5. Common rail according to one of claims 1 to 4, characterised in that a mounting foot (9, 26) adapted to the external contour of the distributing pipe (2, 20) is provided at the distributing pipe end (8, 25) of the connection adapter (6, 23).

Revendications

1. Distributeur de carburant pour l'admission de carburant aux soupapes d'injection d'un moteur à combustion interne, lequel comprend un tube distributeur (1, 20) pour recevoir du carburant sous pression, avec plusieurs raccords à injecteurs (4, 21), et chaque raccord à injecteur (4, 21) comprend un adaptateur de raccord (6, 23) et un logement d'injecteur (7, 24) assemblé à l'adaptateur de raccord (6, 23), dans lequel l'adaptateur de raccord de forme tubulaire (6, 23) et les logements d'injecteurs (7, 24) se chevauchent dans la zone d'assemblage (F) et l'adaptateur de raccord (6, 23) comprend une pipe (12, 28) à diamètre élargi, caractérisé en ce que le logement d'injecteur (7, 24) configuré en forme de godet et doté d'une ouverture (15, 33) dans le fond (14, 32) est enfilé dans la pipe (12, 28) par un tronçon de pipe (13, 31), jusqu'à ce que la dimension requise (A) soit établie entre l'axe (X) du tube distributeur (1, 20) et l'arête supérieure (18, 36) du logement d'injecteur (7, 24).

2. Distributeur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement d'injecteur (7, 24) comporte une collerette radiale extérieure (17, 35) à son extrémité libre (16).

3. Distributeur de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un élément d'étanchement (30) est intégré entre l'adaptateur de raccord (23) et le logement d'injecteur (24).

4. Distributeur de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'étanchement (30) est agencé dans une gorge annulaire (29) prévue dans l'adaptateur de raccord (23).

5. Distributeur de carburant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un pied de montage (9, 26) adapté au contour extérieur du tube distributeur (2, 20) est prévu à l'extrémité côté tube distributeur (8, 25) de l'adaptateur de raccord (6, 23).

Zeichnung