DE10006658B4

DE10006658B4 - injection

Info

Publication number: DE10006658B4
Application number: DE2000106658
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Lingener; Jürgen Rink; Klaus Rübling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: DE50112538D1; DE10006658A1; EP1126161B1; EP1126161A1

Abstract

Einspritzanlage mit einem Kraftstoffspeicher (8), der eine Verteilerleitung (5) aufweist und der über ein Verbindungselement (13) mit dem Injektorkörper (7) eines Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Kraftstoffspeicher (8) von einem ersten Überwurfelement (9) in einem Teil seiner Länge umfasst ist,
– der Injektorkörper von einem zweiten Überwurfelement (10) in einem Teil seiner Länge umfasst ist,
– der Kraftstoffspeicher (8) über das Verbindungselement (13) mit dem Injektorkörper (7) durch das erste und das zweite Überwurfelement (9, 10) verspannt ist, und
– das erste Überwurfelement (9) über ein Verbindungsmittel (14) mit dem zweiten Überwurfelement (10) in Wirkverbindung steht.Injection system with a fuel accumulator (8), which has a distributor line (5) and which is connected to the injector body (7) of a fuel injection valve via a connecting element (13), characterized in that
- The fuel accumulator (8) is covered by a first coupling element (9) in part of its length,
- The injector body is surrounded by a second coupling element (10) in part of its length,
- The fuel accumulator (8) via the connecting element (13) with the injector body (7) by the first and the second coupling element (9, 10) is clamped, and
- The first coupling element (9) is operatively connected to the second coupling element (10) via a connecting means (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage mit einem Kraftstoffspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an injection system with a fuel accumulator according to the preamble of claim 1.

Einspritzanlagen mit einem Kraftstoffspeicher (Common Rail) werden beispielsweise in modernen Dieseleinspritzsystemen eingesetzt.Injection systems with a fuel accumulator (Common Rail) are used, for example, in modern diesel injection systems used.

Aus DE 197 39 810 C1 ist ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein Verbindungselement mit einem Ende an dem Injektor und mit dem anderen Ende an einer Anschlussstelle des Kraftstoffspeichers verschraubt ist. Dabei ist das Verbindungselement am Injektor in eine Bohrung mit Innengewinde eingeschraubt und an der Anschlussstelle des Kraftstoffspeichers mit einer Überwurfmutter befestigt.Out DE 197 39 810 C1 An injection system for an internal combustion engine is known, in which a connecting element is screwed at one end to the injector and with the other end to a connection point of the fuel accumulator. The connecting element on the injector is screwed into a bore with an internal thread and fastened at the connection point of the fuel accumulator with a union nut.

Die DE 196 06 946 C2 offenbart eine Anschlussverbindung, die als Überwurfmutter ausgebildet ist. Die Überwurfmutter umgreift einen Dichtkonus welcher an einer Einspritzleitung ausgebildet ist. Die Überwurfmutter weist ferner ein Aussengewinde auf, mit dem sie gegen ein Anschlußstück des Hochdruckspeicher verschraubt ist. Duch das Festziehen der Überwurfmutter wird der Dichtkonus in einen Dichtsitz gepresst.The DE 196 06 946 C2 discloses a connection that is designed as a union nut. The union nut encompasses a sealing cone which is formed on an injection line. The union nut also has an external thread with which it is screwed against a connector of the high-pressure accumulator. By tightening the union nut, the sealing cone is pressed into a sealing seat.

Aus der DE 197 54 132 A1 ist weiterhin ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Einspritzleitungen dadurch eingespart werden, dass der Kraftstoffspeicher unmittelbar über eine Pratze und ein Druckrohr an den Injektor angeschlossen ist. Die Pratze ist mittels einer Schraube am Zylinderkopf befestigt.From the DE 197 54 132 A1 an injection system for an internal combustion engine is also known, in which the injection lines are saved in that the fuel accumulator is connected directly to the injector via a claw and a pressure pipe. The claw is attached to the cylinder head with a screw.

Bauteiletoleranzen können dabei Materialspannungen oder Schwierigkeiten bei der Montage verursachen.Component tolerances can Cause material tension or difficulties during assembly.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine direkte Verbindung zwischen einem Kraftstoffspeicher und einem Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, bei der Anschlusstoleranzen ausgeglichen werden können.The object of the invention is a direct connection between a fuel accumulator and a fuel injection valve to create, in which connection tolerances can be compensated.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.The object of the invention is achieved by the characteristics of the independent Claim resolved.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedanken sind Gegenstand abhängiger Patentansprüche.Refinements and training of the inventive concept are the subject of dependent claims.

Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen Kraftstoffspeicher und ein Kraftstoffeinspritzventil über ein Verbindungselement miteinander zu verbinden. Dabei wird der Injektorkörper des Kraftstoffeinspritzventils und der Kraftstoff speicher jeweils von einem Überwurfelement umfasst. Die beiden Überwurfelemente werden an ihren radialen Anschlüssen miteinander verbunden und umfassen das Verbindungselement.The object of the invention is therein, a fuel accumulator and a fuel injector via one Connecting element to connect with each other. The injector body of the Fuel injection valve and the fuel store each of a union element includes. The two union elements are at their radial connections connected to each other and include the connecting element.

Dabei wird der Injektorkörper über das Verbindungselement mit dem Kraftstoffspeicher über nur wenige Verbindungsstellen druckfest verbunden, wobei die Bauelementetoleranzen durch die um mehrere Achsen leicht verdreht montierbare Verbindung ausgeglichen werden können.The injector body is over the Connection element with the fuel accumulator via only a few connection points pressure-tight connected, the component tolerances by the order several axes slightly twisted mountable connection balanced can be.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Anschlüsse der Überwurfelemente von einer hülsenförmigen Mutter verbunden, die an ihren Stirnseiten zwei gegensinnige Innengewinden aufweist.In another embodiment are the connections the union elements from a sleeve-shaped mother connected, the two opposite internal threads on their faces having.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert.The invention is described below closer to the figure explained.

Die Figur zeigt ein Einspritzsystem mit einer direkten Verbindung zwischen einem Kraftstoffspeicher und einem Kraftstoffeinspritzventil.The figure shows an injection system with a direct connection between a fuel accumulator and a fuel injector.

Anhand der schematischen Zeichnung der Figur ist beispielhaft eine Verbindung zwischen einem Kraftstoffspeicher 8 und dem Injektorkörper 7 eines Kraftstoffeinspritzventils dargestellt.Using the schematic drawing of the figure, a connection between a fuel accumulator is an example 8th and the injector body 7 a fuel injector shown.

Der vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Injektorkörper 7 weist seitlich einen Zulauf 3 auf, der über ein hohlzylindrisches Verbindungselement 13 mit dem Kraftstoffspeicher 8 verbunden ist.The preferably cylindrical injector body 7 has an inlet on the side 3 on the via a hollow cylindrical connecting element 13 with the fuel storage 8th connected is.

Der Kraftstoffspeicher 8 ist hohlzylindrisch und weist in seiner hohlzylindrischen Ausnehmung eine Verteilerleitung 5 auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Kraftstoffspeichers 8 erstreckt. Mehrer Anschlussleitungen, in der Figur beispielhaft durch die Anschlussleitung 6 darge stellt, sind radial von der Verteilerleitung 5 ausgehend in den Mantel des Kraftstoffspeichers 8 eingebracht und durchbrechen dessen Außenwand. Das Verbindungselement 13 ist hohlzylindrisch ausgebildet, wobei die zylindrische Ausnehmung die Verbindungsleitung 4 darstellt, die die Anschlussleitung 6 mit dem Zulauf 3 des Injektorkörpers 7 verbindet.The fuel storage 8th is hollow cylindrical and has a distribution line in its hollow cylindrical recess 5 on, which extends essentially over the entire length of the fuel accumulator 8th extends. Several connecting lines, exemplified in the figure by the connecting line 6 Darge is radial from the distribution line 5 starting in the jacket of the fuel storage 8th introduced and break through its outer wall. The connecting element 13 is of hollow cylindrical design, the cylindrical recess connecting the connecting line 4 represents the connecting line 6 with the inflow 3 of the injector body 7 combines.

Ein hohlzylindrisches erstes Überwurfelement 9 umfasst den Kraftstoffspeicher 8 parallel zu dessen Längsachse in Höhe der entsprechenden Anschlussleitung 6. Ein hohlzylindrischer erster Anschluss 1 schließt mit seinem einem sattelförmig ausgebildeten Stirnende bündig an den Mantel des ersten Überwurfelements 9 und ist radial zur Längsachse des ersten Überwurfelements 9 angeordnet. Die zylindrischen Ausnehmungen des ersten Anschlusses 1 und des ersten Überwurfelements 9 sind durch einen Durchbruch im Mantel des ersten Überwurfelements 9 miteinander verbunden.A hollow cylindrical first coupling element 9 includes the fuel storage 8th parallel to its longitudinal axis at the level of the corresponding connection line 6 , A hollow cylindrical first connection 1 closes with its saddle-shaped front end flush with the jacket of the first coupling element 9 and is radial to the longitudinal axis of the first coupling element 9 arranged. The cylindrical recesses of the first connection 1 and the first coupling element 9 are due to a breakthrough in the jacket of the first coupling element 9 connected with each other.

In der zylindrischen Ausnehmung des ersten Anschlusses 1 ist das Verbindungselement 13 angeordnet, und in der zylindrischen Ausnehmung des ersten Überwurfelements 9 ist der Kraftstoffspeicher 8 angeordnet.In the cylindrical recess of the first connection 1 is the connecting element 13 arranged, and in the cylindrical recess of the first coupling element 9 is the fuel storage 8th arranged.

Ein hohlzylindrisches zweites Überwurfelement 10 umfasst den Injektorkörper 7 parallel zu dessen Längsachse in Höhe des Zulaufs 3. Ein hohlzylindrischer zweiter Anschluss 2 schließt mit seinem einem sattelförmig ausgebildeten Stirnende bündig an den Mantel des zweiten Überwurfelements 10 und ist radial zu dessen Längsachse angeordnet. Die zylindrischen Ausnehmungen des zweiten Anschlusses 2 und des zweiten Überwurfelements 10 sind durch einen Durchbruch im Mantel des zweiten Überwurfelements 10 miteinander verbunden.A hollow cylindrical second coupling element 10 includes the injector body 7 parallel to its longitudinal axis at the level of the inlet 3 , A hohlzy Lindrind second connection 2 closes with its saddle-shaped front end flush with the jacket of the second coupling element 10 and is arranged radially to its longitudinal axis. The cylindrical recesses of the second connection 2 and the second coupling element 10 are due to an opening in the jacket of the second coupling element 10 connected with each other.

In der zylindrischen Ausnehmung des zweiten Anschlusses 2 ist das Verbindungselement 13 und in der zylindrischen Ausnehmung des zweiten Überwurfelements 10 der Injektorkörper 7 angeordnet.In the cylindrical recess of the second connection 2 is the connecting element 13 and in the cylindrical recess of the second coupling element 10 the injector body 7 arranged.

Die den Dichtflächen 11 und 12 entgegengesetzten Stirnenden des ersten und des zweiten Anschlusses 1, 2 sind axial einander zugeordnet und weisen jeweils vorzugsweise an ihrer Außenwand ein Gewinde auf. Die beiden Gewinde weisen eine zueinander gegensinnige Drehrichtung auf. Ein hülsenförmiges Verbindungsmittel, im Folgenden Doppelmutter 14 genannt, weist vorzugsweise an ihrer Innenwand jeweils ein dem ersten und dem zweiten Anschluss 1, 2 zugeordnetes Gewinde mit zueinander gegensinnigen Drehrichtungen auf.The sealing surfaces 11 and 12 opposite ends of the first and second connection 1 . 2 are axially assigned to each other and each preferably has a thread on its outer wall. The two threads have an opposite direction of rotation. A sleeve-shaped connecting means, hereinafter double nut 14 called, preferably has on its inner wall each of the first and the second connection 1 . 2 assigned thread with mutually opposite directions of rotation.

Durch Drehen der Doppelmutter 14 bewegen sich die beiden Anschlüsse 1 und 2 und dadurch auch der Kraftstoffverteiler 8 und der Injektorkörper 7 aufeinander zu. Das Verbindungselement 13 wird dadurch axial auf Druck vorbelastet, wobei seine beiden Dichtflächen 11 und 12 gegen die ihnen zugeordneten Gegenflächen an die Außenwand des Kraftstoffverteilers 8 bzw. des Injektorkörpers 7 gepresst werden.By turning the double nut 14 the two connectors move 1 and 2 and therefore also the fuel rail 8th and the injector body 7 towards each other. The connecting element 13 is thereby biased axially to pressure, with its two sealing surfaces 11 and 12 against the mating surfaces assigned to them on the outer wall of the fuel rail 8th or the injector body 7 be pressed.

Die Anschlussleitung 6 und die Verbindungsleitung 4 bzw. die Zuleitung 3 und die Verbindungsleitung 4 werden durch die Flächenpressung an der ersten und zweiten Dichtfläche 11, 12 abgedichtet.The connecting line 6 and the connecting line 4 or the supply line 3 and the connecting line 4 are caused by the surface pressure on the first and second sealing surface 11 . 12 sealed.

Der Kraftstoff wird von einer Hochdruckpumpe auf Hochdruck komprimiert und über die Verteilerleitung 5 an die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile verteilt. Dabei fließt der Kraftstoff über die Verteilerleitung 5, die Anschlussleitung 6, die Verbindungsleitung 4, die Zuleitung 3 in das Kraftstoffeinspritzventil, indem der Kraftstoff über Einspritzlöcher in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.The fuel is compressed to high pressure by a high-pressure pump and via the distribution line 5 distributed to the individual fuel injection valves. The fuel flows through the distribution line 5 , the connecting cable 6 , the connecting line 4 , the supply line 3 into the fuel injection valve by injecting the fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine via injection holes.

In der Verbindungsleitung 4 ist vorzugsweise ein Kraftstofffilter 15 angeordnet, das störende Partikel im Kraftstoff ausfiltert.In the connecting line 4 is preferably a fuel filter 15 arranged, which filters out disruptive particles in the fuel.

Die beiden Dichtflächen 11, 12 sind sphärisch-konvex, vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Die den Dichtflächen 11, 12 zugeordneten Gegenflächen des Kraftstoffspeichers 8 beziehungsweise des Injektorkörpers 7 sind den Dichtflächen 11, 12 entsprechend angepasst ausgeformt und konkav ausgebildet.The two sealing surfaces 11 . 12 are spherical-convex, preferably spherical. The sealing surfaces 11 . 12 assigned counter surfaces of the fuel accumulator 8th or the injector body 7 are the sealing surfaces 11 . 12 suitably shaped and concave.

Vorzugsweise sind die beiden Dichtflächen 11, 12 kugelförmig ausgebildet. Der Mittelpunkt der Kugelfläche der Dichtfläche 11 trifft mit dem Mittelpunkt der Kugelfläche der Dichtfläche 12 auf der Längsachse des Verbindungselements 13 in einem gemeinsamen Mittelpunkt M zusammen (Momentanpol), so dass die Dichtwirkung auch bei leicht zueinander verschobenen Bauteilen 7, 8, 13 wegen der gleichbleibenden Form der zwischen den Bauteilen 7, 13 und 8, 13 bestehenden, dichtenden Kontaktfläche erhalten bleibt. Die Summe der Radien der Kugelflächen der beiden Dichtflächen 11, 12 ist somit etwa gleich der Länge des Verbindungselements 13.The two sealing surfaces are preferably 11 . 12 spherical. The center of the spherical surface of the sealing surface 11 meets with the center of the spherical surface of the sealing surface 12 on the longitudinal axis of the connecting element 13 in a common center M together (instantaneous pole), so that the sealing effect even with components slightly shifted towards each other 7 . 8th . 13 because of the constant shape of the between the components 7 . 13 and 8th . 13 existing, sealing contact surface is retained. The sum of the radii of the spherical surfaces of the two sealing surfaces 11 . 12 is thus approximately equal to the length of the connecting element 13 ,

Der Kraftstoffspeicher 8 und der Injektorkörper 7 werden über das Verbindungselement 13 zu einer Einheit verbunden, indem das erste Überwurfelement 9 über den Kraftstoffspeicher 8 geschoben wird und das zweite Überwurfelement 10 über den Injektorkörper 7 geschoben wird. Das Verbindungselement 13 wird in die jeweiligen Anschlüsse 1, 2 geschoben und die Doppelmutter 15 über deren Außengewinde geschraubt. Durch die Verschraubung der Doppelmutter 14 bewegen sich die beiden Anschlüsse 1, 2 axial aufeinander zu und verspannen den Kraftstoffspeicher 8 und den Injektorkörper 7 über das Verbindungselement 13 miteinander.The fuel storage 8th and the injector body 7 are about the fastener 13 connected to one unit by the first coupling element 9 via the fuel accumulator 8th is pushed and the second coupling element 10 over the injector body 7 is pushed. The connecting element 13 is in the respective connections 1 . 2 pushed and the double nut 15 screwed over their external thread. By screwing the double nut 14 the two connectors move 1 . 2 axially towards each other and brace the fuel accumulator 8th and the injector body 7 via the connecting element 13 together.

Durch die sphärische, vorzugsweise kugelförmige Ausbildung der beiden Dichtflächen 11, 12 können der Kraftstoffspeicher 8 und der Injektorkörper 7 auch leicht um ihre Längsachse verdreht oder axial versetzt montiert werden, wodurch auch bei größeren Bauteiletoleranzen die Dichtigkeit der Dichtflächen 11, 12 und die Montagefähigkeit erhalten bleiben.Due to the spherical, preferably spherical design of the two sealing surfaces 11 . 12 can the fuel storage 8th and the injector body 7 can also be easily rotated around their longitudinal axis or axially offset, which means that the sealing surfaces remain sealed even with larger component tolerances 11 . 12 and the assembly ability is retained.

Die zylindrischen Ausnehmungen des ersten Überwurfelements 9, des zweiten Überwurfelements 10 und der beiden Anschlüsse 1, 2 weisen relativ zu den Außenwänden des Kraftstoffspeichers 8, des Verbindungselements 13 und den Injektorkörper 7 genug Spiel auf, damit während der Montage der Kraftstoffspeicher 8 und der Injektorkörper 7 axial verdreht oder versetzt montiert werden können, um Bauteiletoleranzen auszugleichen.The cylindrical recesses of the first coupling element 9 , the second coupling element 10 and the two connections 1 . 2 point relative to the outer walls of the fuel accumulator 8th , the connecting element 13 and the injector body 7 enough play to allow for the fuel accumulator during assembly 8th and the injector body 7 can be axially rotated or offset to compensate for component tolerances.

Bauteiletoleranzen, die axial zum Verbindungselement 13 gerichtet sind, werden durch die Elastizität des Kraftstoffspeichers 8 quer zu dessen Längsachse ausgeglichen.Component tolerances that are axial to the connecting element 13 are directed by the elasticity of the fuel accumulator 8th balanced across its longitudinal axis.

Das Verbindungssystem zwischen dem Kraftstoffspeicher 8 und dem Injektorkörper 7 weist vorteilhaft eine geringe Anzahl von Dichtflächen (zwei) bei gleichzeitig kurzer Verbindungsleitung 4 zwischen dem Kraftstoffspeicher 8 und dem Injektorkörper 7 auf. Weiterhin toleriert das Verbindungssystem vorteilhaft Bauteiletoleranzen in mehrere Raumrichtungen.The connection system between the fuel accumulator 8th and the injector body 7 advantageously has a small number of sealing surfaces (two) with a short connecting line 4 between the fuel accumulator 8th and the injector body 7 on. Furthermore, the connection system advantageously tolerates component tolerances in several spatial directions.

Eine der Stirnflächen des Kraftstoffspeichers 8 kann direkt mit dem Pumpengehäuse einer Hochdruckpumpe verbunden, so dass eine vorteilhaft eine kompakte Einheit entsteht, die Bauteiletoleranzen toleriert.One of the end faces of the fuel accumulator 8th can be connected directly to the pump housing of a high-pressure pump, so that an advantageous compact unit is created that tolerates component tolerances.

Die Hochdruckpumpe komprimiert Kraftstoff auf Hochdruck und fördert den Kraftstoff über die Verteilerleitung 5, die Anschlussleitung 6, die Verbindungsleitung 6 und den Zulauf 3 zum Kraftstoffeinspritzventil, das den Kraftstoff bedarfsgerecht in den Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzt.The high pressure pump compresses fuel to high pressure and delivers the fuel via the distribution line 5 , the connecting cable 6 , the connecting line 6 and the inflow 3 for fuel Spray valve that injects the fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine as required.

Claims

Injection system with a fuel accumulator ( 8th ) which is a distribution line ( 5 ) and which has a connecting element ( 13 ) with the injector body ( 7 ) of a fuel injection valve, characterized in that - the fuel accumulator ( 8th ) from a first coupling element ( 9 ) is covered in part of its length, - the injector body by a second coupling element ( 10 ) is covered in part of its length, - the fuel accumulator ( 8th ) via the connecting element ( 13 ) with the injector body ( 7 ) by the first and the second coupling element ( 9 . 10 ) is clamped, and - the first coupling element ( 9 ) via a lanyard ( 14 ) with the second union element ( 10 ) is in operative connection.

Injection system according to claim 1, characterized in that - the distributor line ( 5 ) in the fuel storage ( 8th ) is arranged in the axial direction and from it a connecting line ( 6 ) branches off radially, and - that the connecting element ( 13 ) a connecting line ( 4 ) that the connecting cable ( 6 ) with the inflow ( 3 ) of the injector body ( 7 ) connects.

Injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second coupling element ( 9 . 10 ) radial to its respective wall a first or second connection ( 1 . 2 ) each with a thread, the threads being designed in opposite directions to one another.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting means ( 14 ) is designed as a sleeve-shaped nut that over the threads of the connections ( 1 . 2 ) the first with the second coupling element ( 9 ) tense.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the connection ( 1 . 2 ) is hollow cylindrical and that the connecting element ( 13 ) in part of its length from the connector ( 1 . 2 ) is included.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the end faces of the connecting element ( 13 ) as sealing surfaces ( 11 . 12 ) are formed, which against the wall of the fuel accumulator ( 8th ) in the area of the connecting cable ( 6 ) or the outer surface of the injector body ( 7 ) in the area of the inlet ( 3 ) are preloaded, which causes sealing areas ( 11 . 12 ) that form the connecting line ( 4 ), the distribution line ( 5 ) and the inflow ( 3 ) seal.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing surfaces ( 11 . 12 ) are essentially spherically curved, and that the center of the spherical surface of the one sealing surface ( 11 ) with the center of the spherical surface of the other sealing surface ( 12 ) on the longitudinal axis of the connecting element ( 13 ) coincides.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel accumulator ( 8th ) is directly connected to a fuel pump with its end face.

Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that in the connecting element ( 13 ) a fuel filter ( 15 ) is arranged.