DE10020506A1

DE10020506A1 - Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10020506A1
Application number: DE2000120506
Authority: DE
Inventors: Andre Toewf
Original assignee: Poppe and Potthoff GmbH
Current assignee: Poppe and Potthoff GmbH
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: DE10020506B4; DE10020506B8

Abstract

Eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Dieselmotors, enthält ein Speicherrohr (2) zur Aufnahme von unter Druck stehenden Kraftstoff und Düsenhalter (8) zur Aufnahme der Einspritzventile (10), wobei das Innere des Speicherrohres über je eine im Speicherrohr ausgebildete Druchgangsbohrung (4) und eine in dem jeweiligen Düsenhalter ausgebildete Zuführungsbohrung (12) mit dem zugehörigen Einspritzventil verbunden ist. Das Speicherrohr (2) ist unmittelbar oder unter Zwischenanordnung von Dichtgliedern (16) an den Düsenhaltern (8) anliegend gehalten, sodass die Durchgangsbohrungen (4) nach außen hin dicht mit den Zuführungsbohrungen (12) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Die selmotors, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades eines Dieselmotors werden neuerdings Einspritz systeme eingesetzt, in denen im wesentlichen statisch komprimierter Kraftstoff im Lei tungssystem bereitgestellt wird. Hierdurch werden Strömungsverluste bei der Verteilung des Dieselkraftstoffes reduziert, die zu einer Optimierung der Betriebsbedingungen führen. Die Betriebsdrücke reichen dabei bis über 2000 bar, was hohe Anforderungen an das Lei tungssystem stellt.

Üblich ist, bei sogenannten Common-Rail Systemen, die mit einem den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff führenden Speicherrohr arbeiten, eine Hochdruckpumpe und die Einspritzdüsen bzw. deren Halterungen über Druckleitungen mit dem Speicherrohr zu verbinden. Dies bedingt zahlreiche Bauteile, die jeweils dicht miteinander verbunden wer den müssen, was arbeitsaufwendig und teuer ist. Die zahlreichen Verbindungsstellen müs sen bei dem hohen Druck und den starken Motorschwingungen zuverlässig dicht sein, was über lange Betriebszeiten nicht ohne weiteres gewährleistet werden kann. Die verhältnis mäßig langen Abstände zwischen Speicherrohr und Injektor verursachen Druckschwin gungen, die die Einspritzvorgänge nachteilig beeinflussen können.

Dieser Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Probleme gemildert sind oder gar nicht mehr bestehen.

Der Anspruch 1 ist auf eine Vorrichtung gerichtet, mit der die genannte Aufgabe gelöst wird.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1.

Der Anspruch 3 ist auf eine weitere Vorrichtung zur Lösung der Erfindungsaufgabe ge richtet, die mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorteilhaft weitergebildet wird. Die weiteren Unteransprüche sind auf vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gerichtet.

Insgesamt wird mit der Erfindung eine kompakt bauende gattungsgemäße Vorrichtung geschaffen, die aus wenig Bauteilen besteht und entsprechend geringen Platzbedarf hat. Durch die geringe Anzahl von Verbindungsstellen ist die Betriebszuverlässigkeit verbes sert. Die kurzen Wege sorgen für eine geringere Anfälligkeit des Systems hinsichtlich Druckschwingungen, was sich auf die Einspritzvorgänge positiv auswirkt. Auch wenn die Bauteile hoch stabil ausgeführt werden, wird Gewicht eingespart.

Die Erfindung ist grundsätzlich für alle Arten von Einspritzungssystemen geeignet. Insbe sondere eignet sie sich für Common-Rail Hochdruckeinspritzsysteme.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Draufsicht,

Fig. 2 ein weiterer Teil der Vorrichtung ebenfalls in einer geschnittenen Draufsicht,

Fig. 3 eine Einzelheit eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung gleichfalls in einer teilweise geschnittenen Draufsicht und

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Seitenansicht.

In der Fig. 1 ist ein Speicherrohr 2 einer Vorrichtung zum Einspritzen von Kraft stoff in einen Dieselmotor gezeigt, die mehrere vom Inneren bzw. der Innenbohrung des Speicherrohres 1 durch dessen Wand nach außen führende Durchgangsbohrungen 4 auf weist, die zur Außenseite des Speicherrohres 1 hin in konischen Erweiterungen 6 enden. Der Öffnungs- bzw. Kegelwinkel der Erweiterungen 6 ist vorteilhafterweise ≦ 120°, und liegt vorzugsweise bei 60°.

Jeder Durchgangsbohrung 4 ist ein Düsenhalter 8, der in bekannter Weise eine Einspritz düse 10 (Fig. 4) trägt und mit Kraftstoff versorgt. Jeder Düsenhalter 8 weist eine Zufüh rungsbohrung 12 auf, die mit der Durchgangsbohrung 4 dicht verbunden ist und durch die hindurch die Kraftstoffversorgung der Einspritzdüse erfolgt.

Bei den in den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen endet die Zuführungsboh rung 12 nach außen hin ebenfalls in einer konischen Erweiterung 14 und ist zur Abdich tung des Übergangs von der Durchgangsbohrung 4 zur Zuführungsbohrung jeweils ein Dichtglied 16 zwischen den konischen Erweiterungen 6 und 14 aufgenommen. Das Dicht glied 16, das in gewisser Weise einen Distanznippel zwischen dem Düsenhalter 8 und dem Speicherrohr 2 bildet, weist eine nicht dargestellte Durchgangsbohrung auf und ist mit sich konisch verjüngenden oder balligen Stirnflächen zur dichtenden Anlage an den Innenflä chen der Erweiterungen 6 und 14 ausgebildet.

Um eine größtmögliche Dichtheit zwischen dem Dichtglied 16, dem Düsenhalter 8 und dem Speicherrohr 2 zu erhalten, ist der Kegelwinkel des Dichtgliedes 16 vorteilhafterwei se etwa 2° kleiner als der der jeweils zugeordneten Stirnfläche der Kegelflächen 6 und 14. Dichtgliedes 16.

Zur Abstützung des Dichtgliedes 16, insbesondere, wenn dieses aus fertigungstechnischen und/oder funktionellen Gründen etwas länger in Art einer Hülse oder eines Nippeis ausge bildet ist, ist am Speicherrohr 2 ein rohrförmiger Stützansatz 18 ausgebildet, vorzugsweise angeschweißt oder angelötet, in dem das Dichtglied 16 geführt und seitlich fixiert ist.

Das Dichtglied 16 sorgt aufgrund seiner Form (kegelig oder ballig) im Zusammenwirken mit den kegeligen Gegenflächen 6 und 14 für einen erforderlichen Toleranzausgleich.

Eine druckdichte Verbindung zwischen dem Düsenhalter 8 und dem Speicherrohr 2 wird durch Rohrschellen 20 und Spannbügel 22 erreicht, wobei die Rohrschellen 20 das Spei cherrohr 2 umgreifen und als Widerlager für die Spannbügel 22 dienen, die mit den Roh schellen 20 durch Schrauben 24 verbunden ist.

In der Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Spannbügel 22 für alle Düsenhalter 8 aus einer einstückigen Brücke bestehen, die so mit den zugeordneten Rohrschellen 20 verbunden ist, dass die Düsenhalter 8 fest gegen die Dichtglieder 16 und das Speicherrohr 2 gepresst wer den.

Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Beispiel erfolgt eine Abstützung des Dichtgliedes 16 seitlich an der Wandung einer Führungsbohrung 26, die in der Rohrschelle 20 vorgesehen ist.

Die Funktion des Spannbügels 22 zum Festklemmen des Düsenhalters 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel von zwei Befestigungsflanschen 28 erfüllt, die an den Düsenhalter 8 angeformt sind, beispielsweise durch Schmieden.

Auf den Einsatz separater Rohrschellen 20 kann verzichtet werden, wenn entsprechende Befestigungsaugen oder dergleichen an das Speicherrohr 2 angeformt sind.

In der Fig. 4 ist eine ohne Dichtglied auskommende Verbindung zwischen dem Düsen halter 8 und dem Speicherrohr 1 dargestellt:
Die Zuführungsbohrung 12 des Düsenhalters 8, deren Übergang in die Einspritzdüse 10 sichtbar ist, endet nach außen in einem sich verjüngenden konischen Ansatz 32 des Düsen halters 2, welcher Ansatz 32 in die Erweiterung 6 des Speicherrohrs 2 einragt und an deren Innenfläche dichtend anliegt. Zum Anpressen des Düsenhalters 16 an das Speicherrohr 2 dienen Schrauben 24, die den Spannbügel 22 durchragen und mit der Rohrschelle 20 ver schraubt sind.

In der Fig. 2 schließlich ist die Festlegung einer Hochdruckpumpe 34 unmittelbar am Speicherrohr 2 dargestellt. Dazu weist das Speicherrohr 2 an einem Ende ein Außengewin de 35 auf, auf das ein Flansch 36 aufgeschraubt ist. Die Innenbohrung des Speicherrohres 2 weist in ihrem Endbereich einen sich konisch erweiternden Übergangsbereich 38 auf, so dass im erweiterten Ende der Innenbohrung ein Distanznippel bzw. Dichtglied 40 angeord net werden kann, das in eine entsprechende Öffnung der Hochdruckpumpe 34 hineinragt und dort im Bereich der gemeinsamen Dichtflächen dichtend anliegt.

Die Hochdruckpumpe 34 ist mit dem Flansch 36 fest verschraubt und so stirnseitig gegen das Speicherrohr 2 gepresst. Die Kegelwinkel entsprechen den weiter oben beschriebenen.

Die Erfindung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden. Beispielsweise können die Dichtglieder nicht konisch sondern ballig ausgeformt sein, wodurch gleichfalls nach einem Verspannen eine gute Dichtwirkung erzielbar ist. Es kann auch ein Ende eines Dichtglie des ballig und das andere konisch ausgebildet werden oder das Dichtglied insgesamt als Kugel mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist eine unmittelbare Befestigung des Düsenhalters 8 am Speicherrohr 1 dargestellt. Dabei weist der Düsenhalter 8 ein Anschlussauge 32 auf, das konisch oder kugelförmig ausgebildet ist und in die zugeordnete, daran angepasste Öffnung 6 des Speicherrohres 1 ragt und dort an deren Mantelfläche dichtend anliegt. Die se Ausbildung erlaubt eine geringe bauliche Abmessung der Vorrichtung.

Der Spannbügel oder die Rohrschelle können jeweils entfallen, wenn an dem Speicherrohr oder dem Düsenhalter entsprechende Befestigungsaugen zum Einschrauben von Schrauben vorgesehen sind. Wenn am Düsenhalter und an dem Speicherrohr Befestigungsaugen vor gesehen sind, können beide mittels Schrauben unmittelbar miteinander verschraubt wer den, wobei dann ebenfalls mit oder ohne Dichtglieder gearbeitet werden kann.

Bezugszeichenliste

2

Speicherrohr

4

Durchgangsbohrung

6

konische Erweiterung

8

Düsenhalter

10

Einspritzdüse

12

Zuführungsbohrung

14

konische Erweiterung

16

Dichtglied

18

Stützansatz

20

Rohrschelle

22

Spannbügel

24

Schraube

26

Führungsbohrung

32

konischer Ansatz

34

Hochdruckpumpe

35

Außengewinde

36

Flansch

38

Übergangsbereich

40

Dichtglied

Claims

1. Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftma schine, insbesondere eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Dieselmotors, enthaltend ein Speicherrohr (2) zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoffund Düsenhalter (8) zur Aufnahme der Einspritzventile (10), wobei das Innere des Speicherroh res über je eine im Speicherrohr ausgebildete Durchgangsbohrung (4) und eine in dem je weiligen Düsenhalter ausgebildete Zuführungsbohrung (12) mit dem zugehörigen Ein spritzventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherrohr (2) derart unmittelbar an den Düsenhaltern (8)) anliegend gehalten ist, dass die Durchgangsbohrungen (4) nach außen hin dicht mit den Zuführungsbohrungen (12) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (4) nach außen hin in einer konischen Erweiterung (6) endet und dass die Zuführungsbohrung (12) in einem entsprechenden, sich verjüngenden konischen Ansatz (32) endet, der in dichtender Anlage in der konischen Erweiterung gehalten ist.

3. Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftma schine, insbesondere eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Dieselmotors, enthaltend ein Speicherrohr (2) zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff und Düsenhalter (8) zur Aufnahme der Einspritzventile (10), wobei das Innere des Speicherroh res über je eine im Speicherrohr ausgebildete Durchgangsbohrung (4) und eine in dem je weiligen Düsenhalter ausgebildete Zuführungsbohrung (12) mit dem zugehörigen Ein spritzventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherrohr (2) unter Zwischenanordnung von Dichtgliedern (16) derart an den Dü senhaltern (8) gehalten ist, dass die Durchgangsbohrungen (4) durch die Dichtglieder hin durch nach außen hin dicht mit den Zuführungsbohrungen (12) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (4) nach außen hin in einer konischen Erweiterung (6) endet, dass die Zuführungsbohrung (12) nach außen hin in einer konischen Erweiterung (14) en det und dass das Dichtglied (16) mit seinen Außenflächen dichtend an den Innenflächen der konischen Erweiterungen anliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherrohr (2) Stützansätze (18) zur seitlichen Führung der Dichtglieder (16) auf weist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Speicherrohr (2) umgreifende Rohrschellen (20) vorgesehen sind, an denen Spannbü gel (22) befestigt sind, mit denen die Düsenhalter (8) gegen das Speicherrohr (2) gepresst sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spannbügel (22) brückenartig zusammengefasst einstückig ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschelle (20) eine Führungsbohrung (26) zur Führung des Dichtgliedes (16) auf weist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Düsenhalter (8) unmittelbar mit dem Speicherrohr (2) verschraubt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherrohr (2) einen Flansch (36) zur Befestigung einer Hochdruckpumpe (34) auf weist.