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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Zuführen
von Kraftstoff zu Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere
eines mit hohem Einspritzdruck arbeitenden Dieselmotors, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Zur Verbesserung des Wirkungsgrades
eines Dieselmotors werden neuerdings Einspritzsysteme eingesetzt,
in denen im wesentlichen statisch komprimierter Kraftstoff im Leitungssystem
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 Leitungssystem stellt.
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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 Speichenohr zu verbinden. Dies bedingt zahlreiche Bauteile,
die jeweils dicht miteinander verbunden werden müssen, was arbeitsaufwendig
und teuer ist. Die zahlreichen Verbindungsstellen müssen bei
dem hohen Druck und den starken Motorschwingungen zuverlässig dicht
sein, was über
lange Betriebszeiten nicht ohne weiteres gewährleistet werden kann. Die verhältnismäßig langen
Abstände
zwischen Speichenohr und Injektor verursachen Druckschwingungen,
die die Einspritzvorgänge
nachteilig beeinflussen können.
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Aus der
DE 197 477 36 C1 ist ein
Druckspeicher für
Kraftstofferzeugungssysteme bekannt, bei dem Ablaufanschlüsse zur
Verbindung mit Einspritzventilen in einem Endabschnitt eines langgestreckten Hohlkörpers ausgebildet
sind, der den Druckspeicher bildet. Die Ablaufanschlüsse sind über Leitungen
mit den Einspritzventilen in den Zylinderköpfen verbunden. Die Einspritzventile
sind nicht unmittelbar am Speicher angebracht.
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Aus der
DE 197 56 102 A1 ist eine
Montagevorrichtung zum Montieren von Einspritzventilen an einem
Zylinderkopf bekannt, wobei eine Brennstoffverteilerleitung mittels
eines Haltestutzens, der mit einem integral mit dem Zylinderkopf
ausgebildeten Haltesockel verschraubt wird, befestigt und an das Einspritzventil
angedrückt
wird. Für
jedes Einspritzventil ist bevorzugterweise ein Haltestutzen vorgesehen.
Zur Vormontage wird ein sämtlichen
Einspritzventilen gemeinsamer Montagebügel vorgesehen, der an den
Einspritzventilen und den Haltestutzen angreift, um eine Formmontagebaugruppe
zu bilden, die dann am Zylinderkopf angebracht wird. Nach dem Festziehen
der Verschraubung für
die Haltestutzen wird der Montagebügel entfernt.
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Aus der
DE 43 07 650 C2 ist eine
zu einer Einspritzpumpe an einen Dieselmotor führende Druckleitung bekannt,
die zwischen einem Düsenhalter
und einem auf die Leitung aufgesetzten Niederhalter verläuft. Der
Niederhalter ist mittels zweier Spannschrauben mit dem Düsenhalter
verschraubt und mit diesem verspannbar. Die Druckleitung ist mit einem
oberen Teilumfang in einer Nut dies Niederhalters und mit einem
unteren Teilumfang in einer Nut des Düsenhalters aufgenommen. Die
Druckleitung besitzt eine nach einer Seite ausmündende Querbohrung, die mit
einer Abzweigleitung im Düsenhalter
axial fluchtend ausgerichtet ist. In einer Erweiterungsbohrung im
Mündungsbereich
der Abzweigleitung ist ein Verbindungskörper angeordnet, der zur Querbohrung
hin einen Zentriervorsprung aufweist. Der Zentriervorsprung ist
mittig innerhalb einer Ringschulter des Verbindungskörpers angeordnet
und besitzt im Übergangsbereich
der Ringschulter eine kegelige Fußerweiterung. Weiter ist der
Verbindungskörper
mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, über die der Kraftstoff aus
der Druckleitung in die Abzweigleitung und von dort zur Einspritzdüse gelangt. Durch
Niederspannen des Niederhalters, d.h. Festziehen der Spannschrauben,
lässt sich
die Druckleitung dicht mit der Abzweigleitung verbinden.
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Aus der
DE 44 05 432 ist ein Hochdruckspeicher
als Kraftstoffverteilungsrohr bekannt. Das Kraftstoffverteilungsrohr
ist von einem dünnwandigen
Außenrohr
mit für
die Hochdruckleitungen vorgesehenen Durchtrittsöffnungen versehen. Zwischen
dem Verteilungsrohr und dem Außenrohr
liegt ein stangenförmiger
Spannkörper, über dein mittels
einer am freien Ende der Hochdruckleitung axial fest gelagerten Überwurfschraube
die Hochdruckleitung mit dem Verteilungsrohr abdichtend verspannbar
ist.
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Aus der
DE 197 28 111 A1 ist schließlich ein Kraftstoffeinspritzsystem
bekannt, bei dem ein Kraftstoffeinspritzventil in einer Ausnehmung
eines Brennkraftmaschinengehäuses
axial und radial fixiert eingesetzt ist. Ein Kraftstoffhochdruckspeicher
ist ebenfalls in einer Ausnehmung des Brennkraftmaschinengehäuses eingesetzt.
Zur Sicherstellung einer dichten Verbindung zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil
und dem Hochdruckspeicher ist ein Druckstück vorgesehen, beispielsweise
eine Schraube, die das Einspritzventil gegen den Hochdruckspeicher
presst.
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Dieser Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzuentwickeln,
dass bezüglich
der Ausbildung sowohl des Speicherrohrs als auch der Düsenhalter weitergehende
Freiheit besteht und dennoch eine auch bei hohem Druck zuverlässig dichtende
Verbindung zwischen dem Düsenhalter
und dem Speicherrohr gegeben ist.
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Der Anspruch 1 ist auf eine Vorrichtung
gerichtet, mit der die genannte Aufgabe gelöst wird.
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Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Merkmale
und Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gerichtet.
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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
verbessert. 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.
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Die Erfindung ist grundsätzlich für alle Arten von
Einspritzungssystemen geeignet. Insbesondere eignet sie sich für Common-Rai1
Hochdruckeinspritzsysteme.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es
stellen dar:
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1 einen
Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer teilweise geschnittenen Draufsicht,
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2 ein
weiterer Teil der Vorrichtung ebenfalls in einer geschnittenen Draufsicht,
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3 eine
Einzelheit eines weiteren Ausführungsbeispieles
der Erfindung gleichfalls in einer teilweise geschnittenen Draufsicht
und
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
in einer geschnittenen Seitenansicht.
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In der 1 ist
ein Speichenohr 2 einer Vorrichtung zum Einspritzen von
Kraftstoff in einen Dieselmotor gezeigt, die mehrere vom Inneren
bzw, der Innenbohrung des Speichenohres 2 durch dessen Wand
nach außen
führende
Durchgangsbohrungen 4 aufweist, die zur Außenseite
des Speichenohres 2 hin in konischen Erweiterungen 6 enden.
Der Öffnungs-
bzw. Kegelwinkel der Erweiterungen 6 ist vorteilhafterweise ≤ 120°, und liegt
vorzugsweise bei 60 °.
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Jeder Durchgangsbohrung 4 ist
ein Düsenhalter 8 zugeordnet,
der in bekannter Weise eine Einspritzdüse 10 (4) trägt und mit Kraftstoff versorgt.
Jeder Düsenhalter 8 weist
eine Zuführungsbohrung 12 auf
die mit der Durchgangsbohrung 4 dicht verbunden ist und
durch die hindurch die Kraftstoffversorgung der Einspritzdüse erfolgt.
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Bei den in den 1 und 3 gezeigten
Ausführungsbeispielen
endet die Zuführungsbohrung 12 nach
außen
hin ebenfalls in einer konischen Erweiterung 14 und ist
zur Abdichtung des Übergangs
von der Durchgangsbohrung 4 zur Zuführungsbohrung jeweils ein Dichtglied 16 zwischen
den konischen Erweiterungen 6 und 14 aufgenommen.
Das Dichtglied 16, das in gewisser Weise einen Distanznippel
zwischen dem Düsenhalter 8 und
dem Speichenohr 2 bildet, weist eine nicht dargestellte
Durchgangsbohrung auf und ist mit sich konisch verjüngenden
oder balligen Stirnflächen
zur dichtenden Anlage an den Innenflächen der Erweiterungen 6 und 14 ausgebildet.
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Um eine größtmögliche Dichtheit zwischen dem
Dichtglied 16, dem Düsenhalter 8 und
dem Speichenohr 2 zu erhalten, ist der Kegelwinkel des
Dichtgliedes 16 vorteilhafterweise etwa 2° kleiner
als der der jeweils zugeordneten Stirnfläche der Kegelflächen 6 und 14.
Dichtgliedes 16.
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Zur Abstützung des Dichtgliedes 16,
insbesondere, wenn dieses aus fertigungstechnischen und/oder funktionellen
Gründen
etwas länger
in Art einer Hülse
oder eines Nippels ausgebildet ist, ist am Speichenohr 2 ein
rohrförmiger
Stützansatz 18 ausgebildet,
vorzugsweise angeschweißt
oder angelötet, in
dem das Dichtglied 16 geführt und seitlich fixiert ist.
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Das Dichtglied 16 sorgt
aufgrund seiner Form (kegelig oder ballig) im Zusammenwirken mit den
kegeligen Gegenflächen 6 und 14 für einen
erforderlichen Toleranzausgleich.
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Eine druckdichte Verbindung zwischen
dem Düsenhalter 8 und
dem Speicherrohr 2 wird durch Rohrschellen 20 und
Spannbügel 22 erreicht,
wobei die Rohrschellen 20 das Speicherrohr 2 umgreifen und
als Widerlager für
die Spannbügel 22 dienen,
die mit den Rohschellen 20 durch Schrauben 24 verbunden
ist.
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In der 1 ist
zu erkennen, dass die Spannbügel 22 für alle Düsenhalter 8 aus
einer einstöckigen
Brücke
bestehen, die so mit den zugeordneten Rohrschellen 20 verbunden
ist, dass die Düsenhalter 8 fest
gegen die Dichtglieder 16 und das Speichenohr 2 gepresst
werden.
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Bei dem in der 3 gezeigten Beispiel erfolgt eine Abstützung des
Dichtgliedes 16 seitlich an der Wandung einer Führungsbohrung 26,
die in der Rohrschelle 20 vorgesehen ist.
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In der 4 ist
eine ohne 2 Dichtglied auskommende Verbindung zwischen
dem Düsenhalter 8 und
dem Speicherrohr 2 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 Düsenhalters 2, welcher
Ansatz 32 in die Erweiterung 6 des Speicherrohrs 2 einragt und
an deren Innenfläche
dichtend anlegt. Zum Anpressen des Düsenhalters l6 an das
Speicherrohr 2 dienen Schrauben 24, die den Spannbügel 22 durchragen
und mit der Rohrschelle 20 verschraubt sind.
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In der 2 schließlich ist
die Festlegung einer Hochdruckpumpe 34 unmittelbar am Speicherrohr 2 dargestellt.
Dazu weist das Speicherrohr 2 an einem Ende ein Außengewide 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, sodass
im erweiterten Ende der Innenbohrung ein Distanznippel bzw. Dichtglied 40 angeordnet
werden kann, das in eine entsprechende Öffnung der Hochdruckpumpe 34 hineinragt
und dort im Bereich der gemeinsamen Dichtflächen dichtend anliegt.
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Die Hochdruckpumpe 34 ist
mit dem Flansch 36 fest verschraubt und so stirnseitig
gegen das Speichenohr 2 gepresst. Die Kegelwinkel entsprechen
den weiter oben beschriebenen.
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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 Dichtgliedes ballig und das andere
konisch ausgebildet werden oder das Dichtglied insgesamt als Kugel
mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet werden.
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Bei der Ausführungsform nach 4 ist eine unmittelbare
Befestigung des Düsenhalters 8 am Speicherrohr 2 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 2 ragt
und dort an deren Mantelfläche
dichtend anliegt. Diese Ausbildung erlaubt eine geringe bauliche
Abmessung der Vorrichtung.