DE19647555C1 - Method for increasing loading pressure of metal pipe for fuel injection in diesel engine - Google Patents
Method for increasing loading pressure of metal pipe for fuel injection in diesel engineInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhöhen der Belastbarkeit eines Hochdruckrohrleitungs-Metallrohres mit im Vergleich zum Durchmesser großer Wandstärke, bei dem an der Innenoberfläche eine Druckspannung aufgebracht und die Innenseite des Rohres unter eine bleibende Druckspannung gesetzt wird.The present invention relates to a method for increasing the Resilience of a high pressure pipeline metal pipe compared to Large wall diameter, with a Compression applied and the inside of the tube under a permanent Compressive stress is set.
Das Hochdruckrohrleitungs-Metallrohr, das als Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohr oder Kraftfahrzeughydraulikrohr verwendet werden soll, ist in Bezug auf seine Verwendung mit dem Problem behaftet, daß seine Materialermüdung so stark ist, daß die Zeitdauer, um seine Belastungsgrenze zu erreichen, verkürzt wird.The high pressure pipeline metal pipe, which as Diesel engine fuel injection pipe or automotive hydraulic pipe used is to be problematic with respect to its use that his material fatigue is so severe that the time period to his Reaching the load limit is shortened.
Andererseits ist das Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohr oder ein Hochdruckrohrleitungs-Metallrohr dahingehend anfällig, daß feine Defekte bzw. Risse in seiner Oberfläche verbleiben, wenn diese Innenoberfläche fertig bearbeitet ist, wobei die Innenoberfläche korrodiert und dann das Kraftstoffeinspritzrohr bersten kann. Darüber hinaus wird das Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohr hohen Drücken unregelmäßiger Schwankungen unterworfen, und es ist erwünscht, seine Ermüdungswiderstandsfähigkeit in Bezug auf den inneren Druck gegen die Vibrationen des Motors und der Fahrzeugkarosserie zu verbessern.On the other hand, the diesel engine fuel injection pipe is a High-pressure pipeline metal pipe susceptible to the fact that fine defects or Cracks remain in its surface when this interior surface is finished machined, the inner surface corrodes and then that Can burst fuel injection pipe. In addition, that will Diesel engine fuel injection pipe high pressure irregular Subject to fluctuations, and it is desirable its Fatigue resistance in terms of internal pressure against the Improve engine and vehicle body vibration.
Hierfür ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs einer feinen Endbearbeitungsbehandlung oder einer Sandstrahlbehandlung unterworfen wird, um so die Bearbeitungsdefekte bzw. Risse, die in der Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs verbleiben, zu minimieren. Wie in der JP-OS 122825/1980 offenbart, ist weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs unmittelbar abgekühlt wird, während das gesamte Rohrleitungs-Metallrohr aufgeheizt wird, so daß die Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs in einer Qualität angepaßt werden kann, welche die Lebensdauer verlängert. Allerdings wird gerade das derart angepaßte Hochdruckrohrleitungs-Metallrohr äußerst selten in einer geraden Position verwendet, sondern wird meistens gebogen und überarbeitet. Man hat die Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs geprüft, das in dieser Qualität angepaßt wurde, und dann der Biegebehandlung unterworfen und aufgezeigt, daß das Rohrleitungs-Metallrohr in diesem Zustand entspannt wird. Dieser Grund ist nicht geklärt, aber er scheint von Folgendem herzurühren. Die Verteilung der verbleibenden Spannung, obwohl sie gut ausbalanciert ist, wird durch die nachfolgende Biegebehandlung fluktuiert, so daß die Spannung lokal an der Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs durch die Verteilungsschwankungen der restlichen bzw. verbleibenden Spannung konzentriert wird, wodurch die Lebensdauer des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs reduziert wird.For this purpose, a method has been proposed in which the inner surface of the A fine finishing treatment or high pressure pipeline metal pipe is subjected to a sandblasting treatment in order to remove the machining defects or cracks in the inner surface of the high pressure pipeline metal pipe to minimize. As disclosed in JP-OS 122825/1980 Furthermore, a method has been proposed in which the inner surface of the High pressure pipeline metal pipe is immediately cooled while the entire pipeline metal pipe is heated so that the inner surface of the High pressure pipeline metal pipe can be customized in a quality which extends the lifespan. However, this is precisely what is adapted High pressure pipeline metal pipe extremely rarely in a straight position used, but is mostly bent and revised. You have it Inside surface of the high pressure pipeline metal pipe tested in this Quality was adjusted, and then subjected to the bending treatment and demonstrated that the pipeline metal pipe is relaxed in this state. This reason is not clear, but it seems to stem from the following. The Distribution of the remaining tension, even though it is well balanced fluctuates due to the subsequent bending treatment so that the tension is local the inner surface of the high pressure piping metal pipe through the Distribution fluctuations of the remaining or remaining voltage is concentrated, increasing the life of the High pressure pipeline metal pipe is reduced.
Aus der DE 30 04 872 ist ein Hochdruckleitungs-Metallrohr bekannt, das eine große Dicke und einen kleinen Durchmesser aufweist. Auf die Innenoberfläche des Metallrohres wird eine bleibende Druckspannung aufgebracht.From DE 30 04 872 a high-pressure metal pipe is known, the one has a large thickness and a small diameter. On the inside surface a permanent compressive stress is applied to the metal pipe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit dem eine erhöhte Belastbarkeit des Hochdruckrohrleitungs- Metallrohrs auch bei unregelmäßigen und hohen Druckbelastungen bei Vorhandensein von Haarrissen erreicht wird.The invention has for its object a method of the generic type Specify the type with which an increased load capacity of the high pressure pipeline Metal pipe even with irregular and high pressure loads Presence of hairline cracks is achieved.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die innere Oberfläche eines gebogenen Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs einem Hochdruckfluiddruck ausgesetzt wird, der den Betriebsfluiddruck und den Fließ- bzw. Streckpunkt des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs übersteigt.According to the invention the object is achieved in that the inner surface a bent high pressure pipeline metal pipe a high pressure fluid pressure is exposed to the operating fluid pressure and the pour point of the High pressure pipeline metal pipe tops.
Es wird ein Rohrleitungs-Metallrohr, das als Stahlrohr oder Rohr aus rostfreiem Stahl beispielhaft genannt werden kann und eine große Dicke und einen kleinen Durchmesser aufweist, zuerst gebogen. Dieser zu diesem Zeitpunkt angewandte Biegevorgang soll nicht beschränkt sein, sondern kann auch beispielhaft durch einen solchen angegeben werden, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, wie beispielsweise die manuelle Biegebehandlung üblicher Art, die Biegebehandlung, die einen Formungsrahmen und ein Biegeteil verwendet, wie in der JP-OS 289514/1989 offenbart oder die automatische, mechanische Biegebehandlung, wie sie in der JP-OS 93029/1987 offenbart ist.It becomes a pipeline metal pipe, which is called steel pipe or stainless pipe Steel can be exemplified and a large thickness and a small one Diameter, first bent. This applied at that time Bending process should not be limited, but can also be done by way of example be specified such that is known from the prior art, such as for example, manual bending treatment of the usual type, bending treatment, which uses a molding frame and a bent part, as in JP-OS 289514/1989 or the automatic mechanical bending treatment, such as it is disclosed in JP-OS 93029/1987.
Nach dieser Biegebehandlung wird das Metallrohr auf seiner inneren Fläche einem Fluid unter einem hohen Druck ausgesetzt, der höher als sowohl ein Fluiddruck, der dem verwendeten Rohrleitungs-Metallrohr zugeführt werden soll, und ein Druck ist , der den Fließpunkt des Rohrleitungs-Metallrohrs übersteigt. Das Fluid zum Aufbringen des Drucks auf diese innere Fläche kann Wasser sein, ist allerdings vorzugsweise Öl, wie beispielsweise hydraulisches Arbeitsöl. Nach dieser Druckbeaufschlagung wird das Fluid von der Innenoberfläche des Metallrohrs entfernt, um eine Druckspannung auf der Innenoberfläche des Hochdruckrohrleitungs-Metallrohrs zu hinterlassen.After this bending treatment, the metal pipe is on its inner surface exposed to a fluid under a high pressure that is higher than both Fluid pressure to be supplied to the pipe metal pipe used, and is a pressure that exceeds the pour point of the piping metal pipe. The fluid to apply pressure to this inner surface can be water is preferably oil, such as hydraulic working oil. After this pressurization removes the fluid from the inside surface of the Metal pipe removed to a compressive stress on the inner surface of the High pressure pipeline metal pipe.
Weiterhin muß der angelegte Fluiddruck denjenigen, der auf das verwendete Rohrleitungs-Metallrohr aufgebracht werden soll, und denjenigen des Fließpunkts des Rohrleitungs-Metallrohrs übersteigen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die obere Grenze ist die bevorzugtere, falls das Metallrohr von geringerer Berstfähigkeit ist, und beträgt allgemein etwa 3000 bis 6000 bar, obwohl dies stark vom Material, dem äußeren Durchmesser und der Dicke des Metallrohrs abhängig ist. Zum Beispiel kann ein Metallrohr, wenn es aus Kohlenstoffstahl hergestellt ist und einen äußeren Durchmesser von 6,35 mm und einen inneren Durchmesser von 1 ,8 mm aufweist, eine obere Grenze von etwa 4000 bar haben, während ein Metallrohr, wenn es aus rostfreiem Stahl hergestellt ist und einen äußeren Durchmesser von 6,35 mm und einen inneren Durchmesser von 1,8 mm besitzt, eine obere Grenze von etwa 4500 bar haben kann.Furthermore, the applied fluid pressure must be that which is used on the Pipeline metal pipe is to be applied, and that of the pour point of the pipeline metal pipe as described above. The upper limit is the more preferred if the metal pipe is less Burstability is, and is generally around 3000 to 6000 bar, although this is strong on the material, the outer diameter and the thickness of the metal pipe is dependent. For example, a metal pipe if it is made of carbon steel is manufactured and an outer diameter of 6.35 mm and an inner Has a diameter of 1.8 mm, have an upper limit of approximately 4000 bar, while a metal tube if it's made of stainless steel and a outer diameter of 6.35 mm and an inner diameter of 1.8 mm has an upper limit of about 4500 bar.
Nachfolgend wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Bezugsbeispiel und einem Vergleichsbeispiel beschrieben.The following is an example of the present invention in connection with described a reference example and a comparative example.
Als Rohrleitungs-Metallrohr wurden sechs Kraftstoffeinspritzrohre für einen Dieselmotor, entsprechend den DIN-Normen 52.0 verwendet, so daß sie einen äußeren Durchmesser von 6,4 mm und einen inneren Durchmesser von 1,8 mm aufwiesen. Diese Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohre wurden gebogen, um die Form für den Rohrleitungsbereich anzupassen, und wurden künstlich bearbeitet, so daß sie eine Rißbildung hatten, die eine Tiefe von 120 Mikrometer in den Innenoberflächen besaßen.Six fuel injection pipes for one were used as the pipe metal pipe Diesel engine, used in accordance with DIN standards 52.0, so that it is one outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 1.8 mm exhibited. These diesel engine fuel injection pipes were bent around the Adapt shape for the pipeline area, and were artificially processed, so that they were cracked to a depth of 120 microns Possessed interior surfaces.
Dadurch, daß der Druck, der auf die Innenoberfläche jedes Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohrs zu dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt aufgebracht wird und damit leicht der Fließpunkt des Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohrs auf die Innenoberfläche aufgebracht werden könnte, übersteigt, wurde weiterhin ein Hochdruckfluid unter einem Druck von 4000 bar angelegt, um die Innenoberflächen des Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohrs zusammenzupressen, und wurde dann freigesetzt, um die restliche Druckspannung an die Innenoberfläche des Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohrs zu legen.The fact that the pressure on the inner surface of each Diesel engine fuel injection pipe at the fuel injection timing is applied and thus easily the pour point of the Diesel engine fuel injection pipe are applied to the inner surface high pressure fluid under a pressure of 4000 bar applied to the inner surfaces of the Diesel engine fuel injection pipe, and then was released to the residual compressive stress on the inner surface of the Lay diesel engine fuel injection pipe.
Ein Hochdruck-Flüssigkraftstoff wurde wiederholt für eine Periode von 20 Hz unter einem Druck von 1600 ± 50 bar in jedes der so vorbereiteten Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohre eingespritzt und die Anzahl der Wiederholungen, bis die Dieselmotor-Einspritzrohre geplatzt waren, wurden gezählt. Diese Messung hat ergeben, daß keines der Kraftstoffeinspritzrohre, sogar nach Wiederholungen von 1 × 10⁷, geplatzt war.A high pressure liquid fuel was repeated for a period of 20 Hz under a pressure of 1600 ± 50 bar in each of the so prepared Diesel engine fuel injection pipes and the number of injected Repetitions were made until the diesel engine injection pipes burst counted. This measurement showed that none of the fuel injection pipes, had broken even after repetitions of 1 × 10 ge.
Ein Fluiddruck ähnlich demjenigen des Beispiels 1 wurde auf die Innenoberflächen von sechs Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohren einer geraden Form, hergestellt aus einem Material, ähnlich demjenigen des Beispiels 1, aufgebracht. Hiernach wurde der Fluiddruck freigesetzt und die gerade geformten Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohre in eine vorbestimmte Form gebogen, so daß sie wie im Beispiel 1 getestet werden konnten. Das Ergebnis ist, daß die Anzahl der Wiederholungen, bis die Brüche auftraten, so gering wie 15 bis 50 × 10⁴ war.A fluid pressure similar to that of Example 1 was applied to the inner surfaces of six straight shape diesel engine fuel injection pipes made of a material similar to that of Example 1, applied. After that the fluid pressure was released and the just formed Diesel engine fuel injection pipes bent into a predetermined shape so that they could be tested as in Example 1. The result is that the number repetitions until the breaks occurred were as small as 15 to 50 × 10⁴.
Die sechs Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzrohre des geraden Typs, aus einem Material und in einer Form ähnlich zu denjenigen des Beispiels 1 hergestellt, wurden zu einer vorbestimmten Form gebogen. Hiernach wurden die Kraftstoffeinspritzrohre Tests ähnlich denjenigen des Beispiels 1 unterworfen, ohne daß deren Innenoberflächen dem vorstehend erwähnten Fluiddruck ausgesetzt wurden. Das Ergebnis ist, daß die Anzahl der Wiederholungen, bis die Brüche auftraten, so gering wie 15 bis 100 × 10⁴ war.The six straight-type diesel engine fuel injection pipes, from one Material and made in a shape similar to that of Example 1, were bent into a predetermined shape. After that the Subjected to tests similar to those of Example 1, without the inner surfaces of the fluid pressure mentioned above have been exposed. The result is that the number of repetitions until the Fractures occurred as small as 15 to 100 × 10⁴.
Die Umsetzung der soweit beschriebenen vorliegenden Erfindung könnte drastisch die Anzahl der Wiederholungen bis zu den Brüchen, verglichen mit demjenigen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung nicht angewandt ist, erhöhen.Implementation of the present invention described so far could be drastic the number of repetitions to breaks compared to that Increase the case where the present invention is not applied.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es, gerade wenn das zu einer bestimmten Form gebogene Rohrleitungs-Metallrohr verwendet wird, so daß es ohne eine Verzögerung verlegt werden kann, möglich, ein Hochdruckrohrleitungs-Metallrohr zu schaffen, das ausreichend den Druckschwankungen des flüssigen Kraftstoffs, der dort hindurchgeführt werden soll, standhalten kann.As described above, it is just when it is about a particular one Form bent pipe metal pipe is used, so that it without a Delay can be postponed, possible one To create high pressure piping metal pipe that is sufficient Pressure fluctuations in the liquid fuel that is passed through it should, can withstand.
Unter Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann weiterhin das Hochdruckrohrleitungs-Metallrohr leicht ohne irgendein spezielles Gerät oder Einrichtungen allein durch Komprimieren der Innenoberfläche des Rohrleitungs-Metallrohrs mit einem Hochdruckfluid hergestellt werden, so daß die Kosten und die Zahl der Herstellungsschritte drastisch reduziert werden können.In implementing the present invention, the High pressure pipeline metal pipe easily without any special equipment or Facilities by just compressing the inside surface of the Pipeline metal pipe are made with a high pressure fluid so that the costs and the number of manufacturing steps are drastically reduced can.
Claims (3)
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| DE1996147555 DE19647555C1 (en) | 1996-11-16 | 1996-11-16 | Method for increasing loading pressure of metal pipe for fuel injection in diesel engine |
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1996
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