Autofrettage innendruckbelasteter Rohre

Die Effizienz der Verbrennungsprozesse von Dieselmotoren hängt von der Höhe des Einspritzdrucks im Common Rail System ab.

Durch gezieltes Einbringen von Druckeigenspannungen in die Rohrwand der Einspritzleitungen können immer größere Einspritzdrücke realisiert werden. Mittels der Autofrettage (AF), der gezielten Beaufschlagung der Leitung mit einem hohen Innendruck, steht ein Produktionsprozess zur Verfügung, der es erlaubt diese Eigenspannungen gezielt zu erzeugen.

Mittels analytischer Beziehungen der Spannungen im dickwandigen Zylinder lassen sich gerade Rohrstücke beschreiben. In der Realität sind Dieseleinspritz-leitungen im Fahrzeug aufgrund des vorhanden Bauraums gebogen. Anhand den Formeln für den dickwandigen Zylinder unter Innendruck wurde ein Simulationsmodell kalibriert, welches den gesamten Herstellungsprozess abbilden kann.

Anhand der über die Simulation ermittelten Spannungen ist es nun möglich den Schadensort vorherzusagen. Mittels verschiedenen Prüflingen bei unterschiedlichen Lastdrücken wurde die Hypothese verifiziert.