DE10060785B4

DE10060785B4 - Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE10060785B4
Application number: DE10060785A
Authority: DE
Inventors: Shoichiro Sendai Usui
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2020-12-08
Also published as: KR20010062197A; GB2358898B; GB2358898A; DE10060785A1; FR2802246B1; KR100399847B1; US6415768B1; GB0028884D0; FR2802246A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzrohr (1) für einen Dieselmotor mit einer Überwurfmutter (4), wobei das Kraftstoffeinspritzrohr (1) ein Stahlrohr (1-1) mit einer Rohrbohrung (1-3) und an einem Ende des Kraftstoffeinspritzrohres (1) einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf (2) mit einer konischen oder sphärischen Sitzfläche (2-1a) aufweist, wobei die Sitzfläche (2-1a) an einer äußeren Umfangsoberfläche des Stahlrohres (1-1) angeformt und so konstruiert ist, um das Kraftstoffeinspritzrohr (1) gegen eine Anschlußbohrung (6-2 bis 9-2) abzudichten, und
wobei ein Mündungsrohr (3a bis 3g) im Bereich des Anschlußkopfes (2) im Inneren des Kraftstoffeinspritzrohres (1) angeordnet ist, und wobei das Mündungsrohr (3a bis 3g) einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner oder gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung (1-3) des Kraftstoffeinspritzrohres (1) ist und einen Durchflußdurchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Rohrbohrung ist, um den Durchflußdurchmesser am Einlauf des Kraftstoffeinspritzrohrs (1) zu verkleinern und so für einen Drosseleffekt zu sorgen,
und wobei der Innendurchmesser des Kraftstoffeinspritzrohres (1) im Bereich des...

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzrohr für einen Dieselmotor mit einer konischen oder sphärischen Sitzfläche und mit einer Überwurfmutter.
Derartige Kraftstoffeinspritzrohre werden in Dieselmotoren mit sogenannter Common-Rail-Technologie oder sogenannten P-L-D(pump line delivery)-Einspirtzanlagen, nachfolgend kurz als P-L-D-Einspritzanlagen bezeichnet, für Dieselverbrennungsmotoren eingesetzt.
Zwei Beispiele für Kraftstoffeinspritzrohre nach dem Stand der Technik werden nachfolgend anhand der 13 und 14 beschrieben:
Diese bekannten Kraftstoffeinspritzrohre für Dieselmotoren weisen beispielsweise einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 12, der eine Sitzfläche 13 aus einer äußeren Umfangsfläche am Ende eines dickwandigen Stahlrohres 11 aufweist (13), oder einen sphärischen Anschlußkopf 22, welcher eine Sitzfläche 23 aus einer äußeren Umfangsfläche am Ende eines dickwandigen Stahlrohres 21 aufweist (14), auf. Beide Anschlußköpfe 12, 22 sind durch Aufweiten unter Axialdruck nach außen aufgeweitet, wobei eine umlaufende Tasche 15-1 (13) oder eine umlaufende Kerbe 15-2 (14) in der Innenseite des Anschlußkopfes 12, 22 entsteht. Gegenwärtig ist das Kraftstoffeinspritzrohr dieser Art im Einsatz. Weiterhin bezeichnet die Bezugsziffer 14 in 13 und 14 eine Hülsenscheibe, die auf der Rückseite des Anschlußkopfes 12, 22 befestigt ist, und die Bezugsziffer 16 eine Überwurfmutter.
In den Kraftstoffeinspritzsystemen, in denen ein derartiges Kraftstoffeinspritzrohr eingesetzt wird, ist das Kraftstoffeinspritzrohr kurz gehalten, um eine ausreichende Kraftstoffmenge in die. Verbrennungskammer zu spritzen, ohne daß dabei Druckverluste in dem Rohr verursacht werden und um eine bequeme Rohrverlegung zu gewährleisten. Jedoch kommt es auch in derart kurzen Einspritzrohren zu Druckvariationen in dem Einspritzrohr, wenn das Ventil nach dem Einspritzen des Kraftstoffes geschlossen wird. Diese Druckvariationen erreichen sogar in Common-Rail-Systemen im Rohr den Grad von Pulsationen und beeinflussen darüber hinaus benachbarte Zylinder. Diese führt zu Problemen, derart, daß das Kraftstoffeinspritzrohr keine stabile Kraftstoffeinspritzung gewährleisten kann.
Als Gegenmaßnahme gegen dieses Problem ist es möglich, die Druckvariationen zu reduzieren, den inneren Durchmesser des Einspritzrohres oder des Common-Rails zu erhöhen, um so das Volumen des Rohres zu vergrößern. Dieses hat jedoch den Nachteil zur Folge, daß sich Pulsationen schnell fortpflanzen. Um diese Pulsationen zu unterdrücken und deren Fortpflanzung langsam und klein zu halten, wurden Düsen im Common-Rail vorgesehen. Diese Methoden sind als solche bekannt. Eine dieser Methoden ist es, den Durchmesser jeder Anschlußbohrung, die in dem Common-Rail vorgesehen sind, sehr viel kleiner zu machen und dadurch den jeweiligen Anschlußbohrungen eine Drosselfunktion zu geben; während nach einer anderen Methode ein Metallring mit einer Düse in jede Anschlußbohrung des Common-Rail eingelegt wird. Beide Methoden sind geeignet, Pulsationen zu unterdrücken und die Fortpflanzung derselben langsam zu machen. Jedoch weist die erste Methode den Nachteil auf, daß die Düse nicht leicht herzustellen ist, da wiederholt hoher Druck auf den Bereich der Anschlußbohrung ausgeübt wird, eine Wanddicke von mindestens 7 mm oder mehr benötigt wird und weiterhin eine Bearbeitung weit unterhalb der äußeren Oberfläche des Common-Rail erforderlich ist. Die zweite Methode des Einsetzen eines Metallringes mit einer Düse in die Anschlußbohrung hat den Nachteil, daß zwei Bereiche, nämlich der Bereich zwischen dem Common-Rail und dem Metallring einerseits und der Bereich zwischen dem Einspritzrohr und dem Metallring anderseits, durch axiale Kräfte der Überwurfmutter, die mit dem Anschlußrohr zusammenwirkt, gedichtet werden müssen. Hierbei ergeben sich Dichtigkeitsprobleme, insbesondere in der Langzeitstabilität.
Die US 5,402,829 offenbart ein Kraftstoffeinspritzrohr, an dessen freien Ende eine Manschette angeordnet ist, die bei einigen Ausführungsformen auch in die Rohrbohrung des Kraftstoffeinspritzrohres hinein reicht und somit eine Art Doppelrohr bereitstellt. Die Manschette überdeckt bei allen Ausführungsformen die gesamte Sitzfläche des äußeren Bereichs des Kraftstoffeinspritzrohres.
Die CH 209 414 offenbart eine Anschlußkonfiguration eines Rohres an ein Gehäuse, bei dem das Rohr über einen Ring gezogen ist.
Die JP 9-264 227 A und die JP 9-112 380 A offenbaren ein Kraftstoffeinspritzrohr, welches rechtwinklig zur Rohrachse abgelängt und in dessen Endbereich ein Verbindungsstück eingesetzt ist, dessen dem Kraftstoffeinspritzrohr abgewandter Endbereich zur dichtenden Anlage auf einer gemeinsamen Verbindungsleitung sich konisch verjüngend ausgebildet ist.
Die JP 10-259 889 A offenbart verschiedene Konfigurationen des freien Endes bzw. Kopfes eines Kraftstoffeinspritzrohres, welches unter anderem mit einer konischen Sitzfläche ausgebildet ist. Eine konisch ausgebildete Sitzfläche eines Kraftstoffeinspritzrohrs zum Anschluß an eine gemeinsamen Verbindungsleitung offenbart auch die DE 195 23 287 A1 .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren vorzuschlagen, dessen Einzelteile einfach in ihrer Herstellung gehalten werden können, welches aber dennoch über lange Zeit gute Dichtungseigenschaften aufweist sowie das Ausbreiten von Pulsationen unterdrücken bzw. zumindest die Fortpflanzung der Pulsationen langsam und klein halten kann.
Die Aufgabe wird mit einem Kraftstoffeinspritzrohr, wie es aus dem Anspruch 1 hervorgeht, gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Mündungsrohr ist auf wenigstens einer Seite, vorzugsweise auf der Common-Rail-Seite im Falle eines Kraftstoffeinspritzrohres für Dieselmotoren, welches einen Kopf mit einer sphärischen oder konischen Sitzfläche und eine überwurfmutter aufweist, oder im inneren des Kraftstoffeinspritzrohres nahe der Pumpseite desselben im Falle eines P-L-D-Einspritzsystemes vorgesehen. Dieses Mündungsrohr verkleinert den Durchflußdurchmesser am Einlauf des Kraftstoffeinspritzrohres und sorgt so für einen Drosseleffekt. Mit anderen Worten ist nach der Erfindung ein Mündungsrohr innerhalb der Endöffnung des Anschlußkopfes des Kraftstoffeinspritzrohres vorgesehen und dieses Mündungsrohr dient als Düse, die es ermöglicht, Druckpulsationen zu unterdrücken und die Fortpflanzung der Pulsationen langsam und klein zu halten. Dadurch wird eine stabile Einspritzung des Kraftstoffes ohne negative Beeinflussung der Dichtungseigenschaften ermöglicht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Mündungsrohr in dem inneren des Einspritzrohres durch eine durch Umformen bewirkte Durchmesserreduzierung gesichert. Das Mündungsrohr wird so gut kraftschlüssig gehalten.
Das Mündungsrohr kann nach einem ersten Ausführungsbeispiel einen vorstehenden Bereich aufweisen, mit dem es aus dem Ende des Kraftstoffeinspritzrohres herausragt. Dabei kann das Mündungsrohr einen Flanschbereich aufweisen, der einen größeren Durchmesser als den Durchmesser der Rohrbohrung des Kraftstoffeinspritzrohres hat.
Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel weist das Mündungsrohr einen Rohrkörper aus Hartmetall und einen Ring aus Weichmetall, der auf dem Rohrkörper angeordnet ist, und der über das Ende des Kraftstoffeinspritzrohres vorsteht, auf.
Nach einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel weist das Mündungsrohr ein inneres Rohr aus Hartmetall und ein äußeres Rohr aus Weichmetall auf, wobei das äußere Rohr einen Flanschbereich hat, der über das Ende des Kraftstoffeinspritzrohres vorsteht.
Die drei oben beschriebenen Ausführungsformen haben gemeinsam, daß durch den Flankenbereich oder den Ring aus einem weichen Metall des Mündungsrohres die axiale Kraft der Überwurfmutter auch mit der Zeit nicht nachläßt, so daß eine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften infolge nachlassenden Drucks auf die Dichtungsflächen verhindert wird.
In der vorliegenden Erfindung kann das Mündungsrohr durch Presspassung, Verklemmen, Rollen, Schrumpfpassen, Löten, Schweißen oder Klemmen des Flanschbereichs fixiert werden. Diese ist jedoch nicht notwendig.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt,
2 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
3 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem dritten Ausführungsbeispiel
4 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einer Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels,
5 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
6 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem fünften Ausführungsbeispiel,
7 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem sechsten Ausführungsbeispiel,
8 ein Kraftstoffeinspritzrohr für Dieselmotoren mit den Erfindungsmerkmalen im Längsschnitt nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
9 ein Beispiel einer zusammengebauten Struktur unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzrohres gemäß 1 angewendet in einem Common-Rail im Längsschnitt,
10 ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzrohres gemäß 2 angewendet in einem P-L-D-Einspritzsystem im Längsschnitt,
11 ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzrohres gemäß 7 angewendet in einem Common-Rail im Längsschnitt,
12 ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur unter Verwendung eines Kraftstoffeinspritzrohres gemäß 8 angewendet in einem Common-Rail im Längsschnitt,
13 ein Beispiel für ein Kraftstoffeinspritzrohr für ein Common-Rail nach dem Stand der Technik im Längsschnitt,
14 ein weiteres Kraftstoffeinspritzrohr für ein Common-Rail nach dem Stand der Technik im Längsschnitt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Kraftstoffeinspritzrohr, die Bezugsziffer 2 einen Anschlußkopf, die Bezugsziffern 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f und 3g Mündungsrohre, die Bezugsziffer 4 eine Überwurfmutter, die Bezugsziffer 5 eine Hülsenscheibe, die Bezugsziffer 6 ein Verteilrohr, und die Bezugsziffer 7 einen Pumpkörper, der in einem P-L-D Einspritzsystem angeordnet ist.
Das in 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor umfaßt einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche 2-1a aufweist. Die Sitzfläche 2-1a ist aus einer äußeren Umfangsoberfläche an einem Ende eines dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 weist weiterhin ein Mündungsrohr 3a auf, welches fest in eine Endöffnung des Anschlußkopfes 2 eingepaßt ist und welches einen Flanschbereich 3a-1 hat und einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa dem Durchmesser einer Rohrbohrung 1-3 des dickwandigen Stahlrohres 1-1 entspricht. Der Flanschbereich 3a-1 des Anschlußrohres 3a hat einen Durchmesser, der größer ist als die Rohrbohrung 1-3. Der Flanschbereich 3a-1 erstreckt sich bis außerhalb des Endes des dickwandigen Stahlrohres 1-1. Wie bereits oben beschrieben, können Einrichtungen zum Befestigen des Mündungsrohres 3a durch Presspassen, Verklemmen, Rollen, Schrumpfpassen, Löten, Schweißen oder auf ähnliche Art vorgesehen sein, obwohl das Mündungsrohr 3a nicht notwendigerweise befestigt sein muß. Das Kraftstoffeinspritzrohr für den Dieselmotor weist schließlich noch eine Überwurfmutter 4 und eine Hülsenscheibe 5 auf, die jeweils um das dickwandige Stahlrohr 1-1 gepaßt sind.
Das in 2 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor hat eine dem in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzrohr 1 bis auf das Mündungsrohr 3b ähnliche Konstruktion. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor weist einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2 auf, der eine aus einer äußeren Umfangsfläche an dem dickwandigen Stahlrohr 1-1 geformte Sitzfläche 2-1a und das Mündungsrohr 3b aufweist. Das Mündungsrohr 3b ist fest in die Endöffnung des Anschlußkopfes 2 gepaßt und weist einen Flanschbereich 3b-1 und einen äußeren Durchmesser auf, der in etwa dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 der des dickwandigen Stahlrohres 1-1 entspricht. Der Flanschbereich 3b-1 des Mündungsrohres 3b ist dickwandig hergestellt, so daß der Flanschbereich 3b-1 in Kontakt mit einem Anschlußglied befestigt werden kann. Der Flanschbereich 3b-1 weist weiterhin eine äußere Umfangsoberfläche auf, die als Sitzfläche 3b-2 ausgebildet ist, die wiederum die gleiche geneigte Fläche wie die Sitzfläche 2-1a des Anschlußkopfes 2 aufweist. Dementsprechend kann das Öffnungsende des Mündungsrohres 3b als eine innen leicht trichterförmige Bohrung 3b-3 ausgebildet sein, die, wie gezeigt, nach außen geöffnet ist.
Die jeweiligen, in 3 und 4 gezeigten Kraftstoffeinspritzrohre 1 für einen Dieselmotor haben abgesehen von dem Mündungsrohr 3c und einem Mündungsrohr 3c jeweils ähnliche Konstruktionen zu dem in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzrohr 1. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor gemäß 3 weist einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche 2-1a, die wiederum aus einer äußeren Umfangsoberfläche des Endes des dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt ist, aufweist, und ein Mündungsrohr 3c auf, welches fest in die Endöffnung des Anschlußkopfes 2 gepaßt ist und welches einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 des dickwandigen Stahlrohres 1-1 entspricht. Eine Hohlkehle 3c-1 ist in den äußeren Umfangsbereich des Endes des Mündungsrohres 3c zuvor oder gleichzeitig mit der Formung des Anschlußkopfes 2 geformt. Während der Formung des Anschlußkopfes 2 wird der Anschlußkopf 2 dazu gebracht, plastisch in die Hohlkehle 3c-1 zu fließen, so daß das Mündungsrohr 3c in dem Anschlußkopf 2 gesichert ist. Konkret ist das Mündungsrohr 3c an dem Anschlußkopf 2 mit einem aufgespreizten Ende gesichert, so daß die Endöffnung im wesentlichen mit der Endfläche des Anschlußkopfes 2, der in 3 gezeigt ist, ausgeglichen ist. In 4 ist eine Hohlkehle 3c'-1 in etwa der Mitte des Mündungsrohres 3c' zuvor oder zur selben Zeit wie der Anschlußkopf 2 geformt, wobei der Anschlußkopf 2 dazu gebracht wird, plastisch in die Hohlkehle 3c'-1 zu fließen, so daß das Mündungsrohr 3c' fest in dem Anschlußkopf 2 gesichert ist und ein Endbereich des Mündungsrohres 3c' über die Stirnfläche des Anschlußkopfes 2 vorsteht.
Das in 5 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor hat eine ähnliche Konstruktion wie das in 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1, abgesehen von dem Mündungsrohr 3d. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor weist einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche 2-1a hat, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Endes des dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt ist, und das Mündungsrohr 3d auf, welches einen äußeren Durchmesser hat, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 des dickwandigen Stahlrohres 1-1 ist und fest in die Endöffnung des Anschlußkopfes 2 durch eine konkav-konvexe Passungsmethode gepaßt ist. Das Mündungsrohr 3d ist in den Anschlußkopf 2 in einem Stadium, bei dem eine umlaufende konkave Nut 2-1b während eines Prozesses des Stauchens des Anschlußkopfes 2 unter Druck mit einem umlaufenden konvexen Bereich 3d-1 ummantelt wird, gepaßt.
Das in 6 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor hat abgesehen von dem Mündungsrohr 3e, eine ähnliche Konstruktion wie das in 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor weist einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche hat, die aus einer äußeren Umfangsfläche am Ende des dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt ist, und das Mündungsrohr 3e auf, welches einen äußeren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 des dickwandigen Stahlrohres 1-1 hat und fest in das dickwandige Stahlrohr 1-1 einwärts von der Endöffnung des Anschlußkopfes 2 gepaßt ist. Ein Bereich 3e-1 mit einem reduzierten Durchmesser ist in einem Bereich des Mündungsrohres 3e zuvor geformt und die dicke Wand des dickwandigen Stahlrohres 1-1 wird von außen dazu gebracht, plastisch in den Bereich 3e-1 reduzierten Durchmessers zu fließen, während der Anschlußkopf 2 beispielsweise durch Verklemmen oder auch Rollen gebildet wird, so daß das Mündungsrohr 3e in dem Anschlußkopf 2 gesichert ist. Der Grund, warum das Mündungsrohr 3e nicht bündig, sondern nach innen versetzt vom Öffnungsende des Anschlußkopfes 2 angeordnet stromaufwärts zum Anschlußkopf 2 versetzt ist, ist ein Beschädigen der Sitzfläche 2-1a während des Formens des Anschlußkopfes 2 zu verhindern.
Nebenbei bemerkt muß das Mündungsrohr 3 nicht notwendigerweise in der oben beschriebenen Weise befestigt sein, sondern kann auch durch Löten, Schrumpfpassen, Schweißen, Presspassen oder dergleichen gesichert sein.
Das in 7 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor hat, abgesehen von dem Mündungsrohr 3f, eine ähnliche Konstruktion wie jedes der in den 1 bis 6 gezeigten Kraftstoffeinspritzrohre 1. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor weist einen, kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche 2-1a hat, die aus einer äußeren Umfangsoberfläche des Endes des dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt ist, und das Mündungsrohr 3f auf, das fest in die Endöffnung des Anschlußkopfes 2 gepaßt ist. Das Mündungsrohr 3f besteht aus einem Rohrkörper 3f-1, der einen äußeren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 hat, und aus einem Ring 3f-2 aus einem Weichmetall, der an einem Endbereich des Rohrkörpers 3f-1 befestigt ist. Der Ring 3f-2 aus Weichmetall des Mündungsrohres 3f ist dickwandig ausgebildet, so daß der Ring 3f-2 in Kontakt mit einem Gegenglied gesichert ist.
Das in 8 gezeigte Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor hat, abgesehen von dem Mündungsrohr 3g, eine ähnliche Konstruktion wie die in jedem der 1 bis 6 gezeigten Kraftstoffeinspritzrohre 1. Das Kraftstoffeinspritzrohr 1 für den Dieselmotor weist einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf 2, der eine Sitzfläche 2-1a hat, die aus einer äußeren Umfangsoberfläche gebildet ist, die am Ende des dickwandigen Stahlrohres 1-1 geformt ist, und das Mündungsrohr 3g auf, das fest in die Endöffnung des Anschlußkopfes 2 gepaßt ist. Das Mündungsrohr 3g besteht aus einem äußeren Rohr 3g-2 aus Weichmetall, das einen äußeren Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung 1-3 des dickwandigen Stahlrohres 1-1 ist, und das einen Flanschbereich 3g-2' an seinem Ende aufweist, und einem inneren Rohr 3g-1 aus Weichmetall, das in wesentlichen die gleich Wanddicke, wie das äußere Rohr 3g-2, aufweist. Der Flanschbereich 3g-2' des äußeren Rohres 3g-2 des Mündungsrohres 3g ist dickwandig ausgebildet, so daß der Flanschbereich 3g-2' in sicherem Kontakt mit einem Gegenglied ist.
Ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur, in der ein Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor gemäß 1 in einem Common-Rail verwendet wird, wird nachfolgend anhand der 9 erläutert.
In der zusammengebauten Struktur gemäß 9 sind mehrere Zapfenbereiche 6-4 an einen Umfangsbereich eines Verteilrohres 6 aus einem runden Rohr in solcher Weise vorgesehen, daß sie voneinander in Axialrichtung des Verteilrohres 6 beabstandet sind. Eine Anschlußbohrung 6-2 ist in jedem der Zapfenbereiche 6-4 vorgesehen. Jede der Anschlußbohrungen 6-2 kommuniziert mit einer Umlaufleitung 6-1 und hat eine druckaufnehmende Sitzfläche 6-3, die nach außen geöffnet ist. Die Sitzfläche 2-1a (druckausübende Sitzfläche), die durch den Anschlußkopf 2 des Kraftstoffeinspritzrohres 1 für den Dieselmotor gemäß 1 gebildet ist, wird in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 6-3 des Verteilrohres 6 gebracht und eine Überwurfmutter 4, die an dem Kraftstoffeinspritzrohr 1 durch eine Hülsenscheibe 5 angebracht ist, wird auf den Zapfenbereich 6-4 geschraubt, so daß das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Verteilrohr 6 durch Druck, der auf den Nackenbereich des Anschlußkopfes 2 ausgeübt wird, befestigt und mit diesem verbunden ist.
Ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur, in der ein Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor gemäß 2 für eine P-L-D-Einspritzsystem verwendet wird, wird nachfolgend anhand der 10 erläutert.
In der in 10 gezeigten zusammengebauten Struktur sind Anschlußbohrungen 7-2, von denen jede mit einem Pumpkörper 7 kommuniziert und die eine druckaufnehmende Sitzfläche 7-3 aufweisen, die nach außen geöffnet ist, jeweils an Zapfenbereichen 7-4 geformt, welche am äußeren Umfangsbereich des Pumpkörpers 7 in axialer Richtung desselben angeordnet sind. Die Sitzfläche 2-1a (druckausübende Sitzfläche), die durch den Anschlußkopf 2 des Kraftstoffeinspritzrohres 1 für den Dieselmotor gemäß 2 gebildet ist, und die Sitzfläche 3b-2 (druckausübende Sitzfläche), die durch den Flanschbereich 3b-1 des Mündungsrohres 3b gebildet ist, werden in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 7-3 des Pumpkörpers 7 gebracht und eine Überwurfmutter 4, die an dem Kraftstoffeinspritzrohr 1 durch eine Hülsenscheibe 5 befestigt ist, wird auf den Zapfenbereich 7-4 geschraubt, so daß das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Pumpkörper 7 durch Druck, der auf einen Nackenbereich des Anschlußkopfes 7 ausgeübt wird, befestigt und mit diesem verbunden ist.
Im Falle des Mündungsrohres 3b wird die Sitzfläche 3b-2, die in Gegendruck mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 7-3 gebracht wird, ist um die Umfangsfläche des Endbereiches der Sitzfläche 3b-2 gebildet, so daß, wenn das Kraftstoffeinspritzrohr 1 mit dem Pumpkörper 7 durch Anziehen der Überwurfmutter 4 verbunden ist, das Ende des Flanschbereiches 3b-1 des Mündungsrohres 3b in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 7-3 des Pumpkörpers 7 gebracht ist. Dementsprechend wird durch Anziehen der Überwurfmutter 4 das Mündungsrohr 3b zwischen dem Anschlußkopf 2 und der druckaufnehmenden Sitzfläche 7-3 eingeklemmt, wodurch das Mündungsrohr 3b wesentlich besser gesichert ist.
Ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur, in der ein Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor gemäß 7 für einen Common-Rail angewendet ist, wird nachfolgend anhand der 11 beschrieben.
Wie in der in 9 gezeigten zusammengebauten Struktur sind eine Mehrzahl von Zapfenbereichen 8-4 an einem äußeren Bereich eines Verteilrohres 8 aus einem runden Rohr in solcher Weise vorgesehen, daß sie voneinander in Axialrichtung des Verteilrohres 8 beabstandet sind. Eine Anschlußbohrung 8-2 ist in den Zapfenbereichen 8-4 ausgebildet. Jede der Anschlußbohrungen 8-2 kommuniziert mit einer Umlaufleitung 8-1 des Verteilrohres 8 und weist eine druckaufnehmende Sitzfläche 8-3 auf, die nach außen geöffnet ist. Die Sitzfläche 2-1a (druckausübende Sitzfläche), die durch den Anschlußkopf 2 des Kraftstoffeinspritzrohres 1 für den Dieselmotor gemäß 7 gebildet ist, wird in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 8-3 des Verteilrohres 8 gebracht und die Überwurfmutter 4, die an dem Kraftstoffeinspritzrohr 1 durch eine Hülsenscheibe 5 befestigt ist, wird auf den Zapfenbereich 8-4 geschraubt, so daß das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Verteilrohr 8 durch Druck, der auf einen Nackenbereich des Anschlußkopfes 2 ausgeübt wird, befestigt und mit diesem verbunden wird.
Im Falle des Mündungsrohres 3f ist eine umlaufende Fläche des Endbereiches des dickwandigen Ringes 3f-2 in Gegendruck mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 8-3 gebracht, so daß das Ende des dickwandigen Ringes 3f-2 des Mündungsrohres 3f in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 8-3 des Verteilrohres 8 gebracht wird, wenn das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Zapfenbereich 8-4 des Verteilrohres 8 durch Anziehen der Überwurfmutter 4 befestigt und mit diesem verbunden wird. Dementsprechend wird durch Anziehen der Überwurfmutter 4 das Mündungsrohr 3f zwischen dem Anschlußkopf 2 und der druckaufnehmenden Sitzfläche 8-3 geklemmt, wobei nicht nur das Mündungsrohr 3f wesentlich besser gesichert wird, sondern auch noch gute Dichtigkeitseigenschaften erreicht werden können, da der Ring 3f-2 aus einem weichen Metall hergestellt ist. Zusätzlich kann der Ring 3f-2 gut an der Rohrbohrung 1-3 gesichert werden, ohne daß er im Durchmesser während der Bildung des Anschlußkopfes 2 reduziert wird, da der Ring 3f-2 aus einem weichen Metall hergestellt ist, während der Rohrkörper 3f-1 aus einem harten Metall hergestellt ist.
Ein Beispiel für eine zusammengebaute Struktur, in der ein Kraftstoffeinspritzrohr 1 für einen Dieselmotor gemäß 8, einem Common-Rail angewendet wird, wird nachfolgend anhand der 12 beschrieben.
Wie bei der zusammengebauten Struktur gemäß 11 ist eine Mehrzahl von Zapfenbereichen 9-4 an einem äußeren Bereich eines Verteilrohres 9 aus einem runden Rohr vorgesehen, derart, daß sie voneinander in axialer Richtung des Verteilrohres 9 beabstandet sind. Anschlußbohrungen 9-2 sind in jedem der Zapfenbereiche 9-4 gebildet. Jede der Anschlußbohrungen 9-2 kommuniziert mit einer Umlaufleitung 9-1 des Verteilrohres 9 und weist eine druckaufnehmende Sitzfläche 9-3 auf, die nach außen geöffnet ist. Die Sitzfläche 2-1a (druckausübende Sitzfläche), die durch den Anschlußkopf 2 des Kraftstoffeinspritzrohres 1 gemäß 8 für den Dieselmotor gebildet ist, wird in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 9-3 des Verteilrohres 9 gebracht und die Überwurfmutter 4, die an dem Kraftstoffeinspritzrohr 1 mittels der Hülsenschraube 5 angebracht ist, wird auf den Zapfenbereichen 9-4 geschraubt, so daß das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Verteilrohr 9 durch Druck, der auf einen Nackenbereich des Anschlußkopfes 2 ausgeübt wird, befestigt und mit diesem verbunden ist.
Im Falle des Mündungsrohres 3g, wie auch ähnlich des Mündungsrohres 3f gemäß 11, ist eine Umfangsfläche des Endbereiches des Flanschbereiches 3g-2' in Gegendruck mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 9-3 gebracht, so daß der Flanschbereich 3g-2 des dickwandigen äußeren Rohres 3g-2 des Mündungsrohres 3g in Kontakt mit der druckaufnehmenden Sitzfläche 9-3 des Verteilrohres 9 gebracht ist, wenn das Kraftstoffeinspritzrohr 1 an dem Zapfenbereich 9-4 des Verteilrohres 9 durch Anziehen der Überwurfmutter 4 befestigt und mit diesem verbunden ist. Dementsprechend ist durch Anziehen der Überwurfmutter 4 das Mündungsrohr 3g zwischen dem Anschlußkopf 2 der druckaufnehmenden Sitzfläche 9-3 geklemmt, wobei nicht nur das Mündungsrohr 3g gesichert ist, sondern auch noch sehr gute Dichtungseigenschaften erreicht werden können, da das äußere Rohr 3g-2 aus einem weichen Material hergestellt ist. Zusätzlich kann das innere Rohr 3g-1 gut in der Rohrbohrung 1-3 gesichert werden, da das innere Rohr 3g-1 des Mündungsrohres 3g aus einem harten Metall hergestellt ist.
Daneben ist jedes der Verteilrohre 6, 8 und 9, welche das jeweilige Common-Rail in den Beispielen der zusammengebauten Strukturen gemäß 9, 11 und 12 bilden, ein Schmiedestück aus dem Material S45C oder dergleichen, welches einen vergleichsweise dickwandigen, rohrartig gebildeten Bereich von, zum Beispiel, einem Durchmesser von 28 mm und eine Wanddicke von 9 mm, aufweist. Eine Umlaufleitung 6-1, 8-1, 9-1 ist durch das Schmiedestück entlang dessen Achse erstreckend gebildet. Diese Umlaufleitung 6-1, 8-1, 9-1 ist durch Bohren oder Tiefbohren hergestellt. Eine Mehrzahl von einstückigen oder separaten Zapfenbereichen 6-4, 8-4, 9-4 ist an dem äußeren Bereich des Schmiedestücks in solcher Weise vorgesehen, daß sie voneinander entlang der Achse des Schmiedestückes beabstandet sind. Im Falle eines Blockverteilers sind Bereiche mit Verbindungsbohren in dem Schmiedestück gebildet.
Keine der Common-Rails mit einstückigen Zapfenbereichen ist auf eine der oben beschriebenen zusammengebauten Strukturen beschränkt und es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die Erfindung auf eine zusammengebaute Struktur, obwohl dieses nicht gezeigt ist, angewendet werden kann, bei der die Verbindungsbohrung, die mit einer Umlaufleitung kommuniziert, so gebildet ist, daß sie sich in der Nachbarschaft eines freien Endes eines der zugehörigen Zapfenbereiche erstreckt. Jede druckaufnehmende Sitzfläche kann so gebildet sein, daß sie an einem freien Ende eines der zugehörigen Zapfenbereiche angeordnet ist. In diesem Fall ist ein Mutterngewinde am Innenumfang jedes der Zapfenbereiche gebildet, wobei dann eine Überwurfschraube in das Mutterngewinde geschraubt wird, so daß das Kraftstoffeinspritzrohr an dem Common-Rail durch Druck, der auf einen Nackenbereich des Anschlußkopfes des Kraftstoffeinspritzrohres ausgeübt wird, befestigt und mit diesem verbunden ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, dient das Mündungsrohr 3a .. 3g vorwiegend als Düse (Drossel) und benötigt keine Dichtungseigenschaften, da das Kraftstoffeinspritzrohr für den Dieselmotor gemäß der vorliegenden Erfindung so konstruiert ist, daß ein Mündungsrohr fest in das offene Ende jedes Anschlußkopfes gepaßt ist; während das Kraftstoffeinspritzrohr für den Dieselmotor die hervorragenden Vorteile einer hochstabilen Dichtung, die das Ausbreiten von Pulsationen langsam macht und eine stabile Kraftstoffeinspritzung gewährleistet, bietet.

1: Kraftstoffeinspritzrohr
1-1: Stahlrohr
1-3: Rohrbohrung
2: Anschlußkopf
2-1a: Sitzfläche
2-1b: Nut
3: Mündungsrohr
3a-1: Flanschbereich
3b-1: Flanschbereich
3c-1: Hohlkehle
3d-1: konvexer Bereich
3e-1: Bereich reduzierten Durchmessers
3f-1: Rohrkörper
3g-1: inneres Rohr
3-2: Sitzfläche
3-3: Bohrung
4: Überwurfmutter
5: Hülsenscheibe
6: Verteilrohr
6-1: Umlaufleitung
6-2: Anschlußbohrung
6-3: Sitzfläche
6-4: Zapfenbereich
7: Pumpkörper
7-2: Anschlußbohrung
7-3: Sitzfläche
7-4: Zapfenbereich
8: Verteilrohr
8-1: Umlaufleitung
8-2: Anschlußbohrung
8-3: Sitzfläche
8-4: Zapfenbereich
9: Verteilrohr
9-1: Umlaufleitung
9-2: Anschlußbohrung
9-3: Sitzfläche
9-4: Zapfenbereich

Claims

Kraftstoffeinspritzrohr (1) für einen Dieselmotor mit einer Überwurfmutter (4), wobei das Kraftstoffeinspritzrohr (1) ein Stahlrohr (1-1) mit einer Rohrbohrung (1-3) und an einem Ende des Kraftstoffeinspritzrohres (1) einen kegelstumpfartigen Anschlußkopf (2) mit einer konischen oder sphärischen Sitzfläche (2-1a) aufweist, wobei die Sitzfläche (2-1a) an einer äußeren Umfangsoberfläche des Stahlrohres (1-1) angeformt und so konstruiert ist, um das Kraftstoffeinspritzrohr (1) gegen eine Anschlußbohrung (6-2 bis 9-2) abzudichten, und wobei ein Mündungsrohr (3a bis 3g) im Bereich des Anschlußkopfes (2) im Inneren des Kraftstoffeinspritzrohres (1) angeordnet ist, und wobei das Mündungsrohr (3a bis 3g) einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner oder gleich dem Durchmesser der Rohrbohrung (1-3) des Kraftstoffeinspritzrohres (1) ist und einen Durchflußdurchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Rohrbohrung ist, um den Durchflußdurchmesser am Einlauf des Kraftstoffeinspritzrohrs (1) zu verkleinern und so für einen Drosseleffekt zu sorgen, und wobei der Innendurchmesser des Kraftstoffeinspritzrohres (1) im Bereich des Anschlußkopfes (2) im Wesentlichen gleich dem Durchmessser der Rohrbohrung (1-3) ist.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 1, bei dem das Mündungsrohr (3c; 3c') im äußeren Umfangsbereich eine Hohlkehle (3c-1; 3c'-1) aufweist, die ausgelegt ist, um Material des Kopfes (2) beim Formen desselben in die Hohlkehle (3c-1; 3c'-1) fließen zu lassen.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 1, bei dem die Rohrbohrung (1-3) des Kraftstoffrohrs (1) im Inneren eine konkave Nut (2-1b) aufweist, in welche ein konvexer Bereich (3d-1) des Mündungsrohrs (3d) eingepaßt ist.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 1, bei welchem das Mündungsrohr (3a; 3b; 3c'; 3f; 3g) einen vorstehenden Bereich an einem Ende aufweist, der über das Ende des Kraftstoffeinspritzrohres (1) vorsteht.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 4, bei dem der vorstehende Bereich einen Flanschbereich (3a-1; 3b-1) aufweist, der einen größeren Durchmesser als den der Rohrbohrung (1-3) aufweist.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 1 oder 4, bei welchem das Mündungsrohr (3f) aus einem Rohrkörper (3f-1) und einem Ring (3f-2) besteht, der an einem Ende des Rohrkörpers (3f-1) angebracht ist, welches über das Ende des Kraftstoffeinspritzrohres (1) vorsteht, wobei das Material des Rohrkörpers (3f-1) härter als das Material des Rings (3f-2) ist.
Kraftstoffeinspritzrohr (1) nach Anspruch 1 oder 4, bei dem das Mündungsrohr (3g) einen inneren Ring (3g-1) und einen äußeren Ring (3g-2) aufweist, der einen Flanschbereich (3g-2') hat, welcher über das Ende des Kraftstoffeinspritzrohrs (1) vorsteht, wobei das Material des inneren Rings (3g-1) härter als das Material des äußeren Rings (3g-2) ist.