DE10012834A1

DE10012834A1 - Kapsel für ein Einspritzsystem

Info

Publication number: DE10012834A1
Application number: DE10012834A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Nobis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-27
Also published as: WO2001069077A1; DE50108461D1; EP1264102A1; EP1264102B1

Abstract

Um die Kohlenwasserstoffemissionen (HC-Emissionen) von Kraftfahrzeugen zu verringern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die von den brennkraftmaschinennahen Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems abgeschiedenen HC-Emissionen dadurch zu verringern, dass alle brennkraftmaschinennahen Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems, bestehend aus zumindest einem Kraftstoffverteilerkanal (1) mit einem Kraftstoffzulauf und einem Kraftstoffablauf, mindestens einem Kraftstoffeinspritzventil (5) mit einer elektrischen Zuleitung (7), in einer Kapsel (12) angeordnet werden. Die Kapsel (12) und alle Abdichtungen sind für Kohlenwasserstoffe diffusionsdicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem gemäß der im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten Art.

Die Erfindung geht aus von der DE 40 02 393 A1. In dieser Schrift ist ein heute in Kraftfahrzeugen typischerweise verwendetes Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt.

Durch die zukünftige Gesetzgebung wird die zulässige Kohlenwasserstoff-Emission (HC-Emissionen) von Kraftfahrzeugen stark eingeschränkt.

Kohlenwasserstoffe sind derzeit der Hauptbestandteil von Brennstoff für Brenn kraftmaschinen. An Kraftstoffeinspritzsystemen entstehen HC-Emissionen durch Undichtigkeiten an Verbindungsstellen und Diffusion von Kraftstoffbestandteilen durch Kunststoffe und Elastomere wie beispielsweise Kraftstoffschläuchen und Dichtungen hindurch.

Um diese Emissionen zu reduzieren werden Leitungen, Schläuche, Membranen und Dichtungen soweit wie möglich durch metallische Varianten ersetzt und/oder hö herwertiger, das heißt diffusionsdichter ausgeführt und ihre Zahl bzw. Längen so weit wie möglich reduziert.

Nachteilig wirkt sich bei einem Kraftstoffeinspritzsystem, wie in der DE 40 02 393 beschrieben, aus, dass bei Reparaturen Verbindungen gelöst und wiederhergestellt werden müssen und dadurch, auch bei Verwendung neuer Dichtelemente und Schläuche, eine Erhöhung der HC-Emission möglich ist.

Aufgabe ist es, ein Kraftstoffeinspritzsystem darzustellen, welches für die Laufzeit der Brennkraftmaschine gleichbleibend niedrige HC-Emissionen der brennkraftma schinennahen Komponenten gewährleistet und einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die brennstoffführenden, brennkraftmaschinennahen Komponenten eines Kraft stoffeinspritzsystems setzen sich heute aus einer oder mehreren Kraftstoffvertei lerleisten mit Kraftstoffzulauf und Kraftstoffrücklauf, mindestens einem Einspritz ventil und mindestens einem Kraftstoffdruckregler und deren Befestigungs- und Dichtelemente zusammen.

Besonders vorteilhaft zeigt sich bei dieser Lösung, dass alle bisher eingesetzten Werkstoffe und Technologien für heute verwendete Kraftstoffeinspritzsysteme wei terhin verwendet werden können. Hierdurch werden Entwicklungszeiten und Ent wicklungsgelder für neue Entwicklungstätigkeiten gespart. Das bedeutet auch, dass die bisher eingesetzten Kraftstoff-Einspritzanlagen entweder in unveränderter oder in nur minimal abgeänderter Form weiterhin in die Fahrzeuge eingebaut oder ver baut werden können. Durch den Einsatz von bisher bekannten Werkstoffen und Technologien werden zukünftige Qualitätsrisiken und damit auch Qualitätskosten reduziert oder ganz vermieden. Als Gehäuse- und Deckelmaterial werden die heute für Sauganlagen üblichen Kunststoffe eingesetzt, deren Dauerhaltbarkeit und Dau erdichtigkeit bereits hervorragend bekannt sind.

Reparaturen sind durch Anspruch 2 problemlos an allen brennkraftmaschinennahen Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems in einfacher Weise durchführbar. Der Austausch sämtlicher brennkraftmaschinennahen Komponenten bei Defekten ist zur Sicherstellung der Systemdichtheit ist nicht notwendig.

Durch Anspruch 3 werden Reparaturen nochmals einfacher und kostengünstiger, da der Deckel mehrmals montiert werden kann. Als Dichtungsmaterialien kommen wieder bereits bekannte und handelsübliche Materialien wie Silikon-Kautschuk oder Polyurethan-Kautschuk zum Einsatz.

Positiv gestaltet sich nach Anspruch 4, dass sich keine aus dem brennkraftmaschi nennahen Kraftstoffeinspritzsystem ausdiffundierten Kohlenwasserstoffe im Innen raum der Kapsel ansammeln, da diese beim Betrieb der Brennkraftmaschine durch den Unterdruck im Saugkanal sofort abgesaugt und zur Verbrennung der Brenn kraftmaschine zugeführt werden.

HC-Emissionen, aus Öffnungen in der Kapsel, aus denen Komponenten des Kraft stoffeinspritzsystems herausgeführt sind, werden durch Anspruch 5 verhindert. Die se Verbindungsstellen sind für Undichtigkeiten aufgrund von beispielsweise mecha nischen Schwingungen oder Thermospannungen besonders anfällig. Als Dich tungsmaterialien kommen beispielsweise bekannte und handelsübliche Materialien wie Silikon-Kautschuk oder Polyurethan-Kautschuk zum Einsatz.

Nach Anspruch 6 werden Herstell- und Montagekosten eingespart. Sauganlage und Gehäuse werden aus dem selben Material in nur einem Arbeitsgang, zum Beispiel im Spritzgußverfahren, hergestellt. Diese Lösung zeichnet sich durch besondere Wirtschaftlichkeit aus.

Nach Anspruch 7 ist besonders vorteilhaft, dass auch direkt einspritzende Brenn kraftmaschinen, bei denen die Kraftstoffeinspritzventile direkt am Kopf verbaut sind, mit einer solchen einfachen Lösung aus- und nachgerüstet werden können, wo durch auch hier Herstell- und Entwicklungskosten gespart werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 brennkraftmaschinennahe Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsys tems;

Fig. 2 Schnittzeichnung eines gekapselten Kraftstoffeinspritzsystems.

Fig. 1 zeigt die heute üblicherweise für eine Brennkraftmaschine verwendeten brennkraftmaschinennahen Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems. Diese bestehen aus einem Kraftstoffverteilerkanal 1, mit einem Kraftstoffzulauf 2 und ei nem Kraftstoffablauf 3, einem Kraftstoffdruckregler 4 und vier Kraftstoffeinspritz ventilen 5, 5'. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 5, 5' ist mit einem Befestigungselement 6, 6' an den Kraftstoffverteilerkanal 1 befestigt. Die elektrische Ansteuerung erfolgt über eine elektrische Zuleitung 7. In der Nähe der Kraftstoffaustrittsdüse 8, 8' dient ein Dichtelement 9, 9' zusätzlich zur mechanischen Befestigung des Systems.

Für Fig. 2, die eine Schnittzeichnung durch ein gekapseltes brennkraftmaschinen nahes Kraftstoffeinspritzsystem zeigt, gelten die Bezugszeichen aus Fig. 1. Der Kraftstoffverteilerkanal 1 ist mit dem Kraftstoffeinspritzventil 5 in einen Saugkanal 10 einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingebaut. Das Kraftstoffein spritzventil 5 ist mit dem Befestigungselement 6 in den Kraftstoffverteilerkanal 1 und mit dem Dichtelement 9 in eine Bohrung 11 des Saugkanals 10 eingepreßt. Die elektrische Zuleitung 7 ist mit dem Kraftstoffeinspritzventil 5 durch eine nicht sicht bare lösbare Verbindung verbunden.

Eine Kapsel 12 umschließt die brennkraftmaschinennahen Komponenten des Kraft stoffeinspritzsystems, auch die hier nicht erkennbaren, wie Kraftstoffzulauf, Kraft stoffablauf und Kraftstoffdruckregler. Die Kapsel 12 wird im wesentlichen aus dem Saugkanal 10, einem Gehäuse 13 und einem Deckel 14 gebildet. Das Gehäuse 13 ist einstückig mit dem Saugkanal 10 hergestellt. Zwischen Gehäuse 13 und Deckel 14 ist eine umlaufende Dichtebene mit Dichtung 15. Die Verbindung von Gehäuse 13 und Deckel 14 ist lösbar, damit jederzeit eine Reparatur an den brennkraftma schinennahen Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems durchgeführt werden kann. Um höhere HC-Konzentrationen im Innenraum der Kapsel 12 zu vermeiden, ist der Innenraum durch ein Hohlprofil 16 mit dem Saugkanal 10 verbunden. Die Kapsel 12 und sämtliche Abdichtungen sind für Kohlenwasserstoffe diffusionsdicht.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante besteht darin, die Kapsel 12 und die notwendi gen Abdichtungen an einen Zylinderkopf zu befestigen, um auch bei zylindernaher Einspritzung oder direkter Einspritzung in den Brennraum die HC-Emissionen zu minimieren.

Bezugszeichenliste

1

Kraftstoffverteilerkanal

2

Kraftstoffzulauf

3

Kraftstoffablauf

4

Kraftstoffdruckregler

5

,

5

' Kraftstoffeinspritzventil

6

,

6

' Befestigungselement

7

Elektrische Zuleitung

8

,

8

' Kraftstoffaustrittsdüse

9

,

9

' Dichtelement

10

Saugkanal

11

Bohrung

12

Kapsel

13

Gehäuse

14

Deckel

15

Dichtebene mit Dichtung

16

Hohlprofil

Claims

1. Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffverteilerkanal, der über einen Kraftstoffzulauf und Kraftstoffablauf verfügt und an dem mindestens ein Kraftstoffeinspritzventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass alle brennkraftmaschinennahen Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems in einer für Kohlenwasserstoff diffusionsdichten Kapsel (12) angeordnet sind.

2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (12) aus einem Gehäuse (13) und einem Deckel (14) zusammengesetzt ist.

3. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) mit dem Deckel (14) über eine lösbare, für Kohlenwasserstoffe diffusionsdichte Verbindung, verschlossen ist.

4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der Kapsel (12) über mindestens ein, für Kohlenwasserstoffe diffusionsdichtes Hohlprofil (16), mit mindestens einem Saugkanal (10) der Brennkraftmaschine verbunden ist.

5. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) und der Deckel (14), gegenüber allen, aus ihnen herausgeführten Komponenten, für Kohlenwasserstoffe diffusionsdicht abgedichtet ist.

6. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) einstückig mit einer Sauganlage für eine Brennkraftmaschine ist.

7. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) an einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, für Kohlenwasserstoffe diffusionsdicht, anordbar ist.