DE10104634A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit verbesserter Druckversorgung der Injektoren - Google Patents
Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit verbesserter Druckversorgung der InjektorenInfo
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Abstract
Es wird ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, bei dem das Lecköl in den Injektoren (13, 27) stets einen über dem Umgebungsdruck liegenden Druck hat, der mit großer Genauigkeit auf einen Sollwert eingeregelt wird. Dies wird durch eine als Druckspeicher ausgebildete Sammelleitung (19, 35) und ein Druckhalteventil (11) erreicht.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzsystem
für Brennkraftmaschinen, mit mehreren Injektoren, wobei die
Injektoren je einen Hochdruckanschluss und je einen
Niederdruckanschluss aufweisen, wobei die
Niederdruckanschlüsse in eine Sammelleitung münden, mit
einem zwischen Sammelleitung und einem drucklosen
Kraftstoffrücklauf angeordneten Druckhalteventil. Sowie
einem Kraftstoffeinspritzsystem nach dem Oberbegriff der
nebengeordneten Ansprüche 2 und 6.
Bei einem aus der DE 196 49 139 A1 bekannten
Kraftstoffeinspritzsystem wird in dem gemeinsamen Rücklauf
der Einspritzvorrichtung ein Druckhalteventil eingesetzt,
um die Genauigkeit der Steuerung der Einspritzung zu
verbessern.
Der Druck im Kraftstoffrücklauf muss bei manchen
Injektoren, bspw. für Dieselmotoren, einen konstanten Wert
haben, um eine optimale Funktion des Injektors zu
erreichen. Zu diesen Injektoren zählen piezogesteuerte
Common-Rail-Injektoren. Bei diesen Injektoren ist zwischen
Piezoaktor und Steuerventil ein hydraulischer Koppler
angeordnet, der den Stellweg des Piezoaktors vergrößert.
Dazu ist ein Kopplerraum vorhanden, dessen Füllung einen
definierten, über dem Übergebungsdruck liegenden Gegendruck
erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das bekannte
Kraftstoffeinspritzsystem hinsichtlich seines
Betriebsverhaltens und der Genauigkeit der
Kraftstoffzumessung bei der Einspritzung in den
verschiedensten Lastzuständen der Brennkraftmaschine zu
verbessern.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe für ein
Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Injektoren, wobei die Injektoren je einen
Hochdruckanschluss und je einen Niederdruckanschluss
aufweisen, wobei die Niederdruckanschlüsse in eine
Sammelleitung münden, mit einem zwischen Sammelleitung und
einen drucklosen Kraftstoffrücklauf angeordneten
Druckhalteventil dadurch gelöst, dass die Sammelleitung als
Druckspeicher ausgebildet ist.
Durch die Ausbildung der Sammelleitung als Druckspeicher
kann ein gewünschter Solldruck in der Sammelleitung mit
größerer Genauigkeit eingestellt werden, so dass auch die
Genauigkeit der Steuerung der Einspritzung im Injektor
verbessert wird. Außerdem bietet die Ausgestaltung der
Sammelleitung als Druckspeicher einen weiteren
Freiheitsgrad bei der Einspritzverlaufsformung, wenn
nämlich der Solldruck in der Sammelleitung abhängig vom
Betriebszustand der Brennkraftmaschine verändert wird.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein
Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Injektoren, wobei die Injektoren je einen
Hochdruckanschluss und je einen Niederdruckanschluss
aufweisen, wobei die Niederdruckanschlüsse in eine
Sammelleitung münden, mit einem zwischen Sammelleitung und
einem drucklosen Kraftstoffrücklauf angeordneten
Druckhalteventil dadurch gelöst, dass mindestens eine erste
Sammelleitung und mindestens eine zweite Sammelleitung
vorhanden sind, dass die Niederdruckanschlüsse einer ersten
Gruppe von Injektoren in die erste Sammelleitung münden,
dass die Niederdruckanschlüsse einer zweiten Gruppe von
Injektoren in die zweite Sammelleitung münden, dass
zwischen erster Sammelleitung und zweiter Sammelleitung und
dem Kraftstoffrücklauf je ein Druckhalteventil angeordnet
ist, und dass die erste und die zweite Sammelleitung als
Druckspeicher ausgebildet sind.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann jeweils eine
Zylinderbank eines V-Motors mit einer Sammelleitung, die
als Druckspeicher ausgebildet ist, versehen werden. Dadurch
ergeben sich weitere Vorteile bezüglich der Druckhaltung
auf der Niederdruckseite der Injektoren. Außerdem kann
diese Ausführungsform Vorteile hinsichtlich des benötigten
Bauraums aufweisen. Wegen der kurzen Abstände von Injektor
und Sammelleitung werden auch die Kosten für die Verbindung
der Niederdruckanschlüsse der Injektoren mit der
Sammelleitung reduziert. Diese Ausführungsform ist auch
bspw. für Boxer-Motoren oder Motoren bei denen die
Zylinderblöcke in Form eines "Nil angeordnet sind, geeignet.
Bei diesen W-Motoren können drei Sammelleitungen,
entsprechend der Zahl der Zylinderbänke, vorgesehen sein.
Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass
mindestens zwischen einem Injektor und der oder den
Sammelleitungen eine Verbindungsleitung vorhanden ist, so
dass die Sammelleitung kurz und von einfacher Geometrie
sein kann und die räumliche Entfernung zwischen
Sammelleitung und Injektoren durch kostengünstig
herstellbar Verbindungsleitungen überbrückt wird.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die
Sammelleitungen direkt an den Niederdruckanschlüssen der
Injektoren angeordnet, so dass auf die Verbindungsleitungen
verzichtet werden kann. Wegen des vergleichsweise niedrigen
Druckniveaus in den Sammelleitungen von ungefähr 10 bar,
ist eine wirksame Abdichtung zwischen den
Niederdruckanschlüssen der Injektoren und den
Sammelleitungen möglich.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die
Hochdruckanschlüsse der Injektoren von mindestens einem
Common-Rail mit Kraftstoff versorgt, so dass die Vorteile
des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems auch bei
sog. Common-Rail-Einspritzsystemen zum Tragen kommen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch
durch ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
mit mehreren Injektoren, wobei die Injektoren je einen
Hochdruckanschluss und je einen Niederdruckanschluss
aufweisen, mit einem Common-Rail zur Versorgung der
Injektoren über deren Hochdruckanschluss mit Kraftstoff
dadurch gelöst, dass mindestens ein erster Common-Rail und
ein zweiter Common-Rail vorhanden sind, dass der erste
Common-Rail eine erste Gruppe von Injektoren versorgt, und
dass der zweite Common-Rail eine zweite Gruppe von
Injektoren versorgt.
Bei diesem Kraftstoffeinspritzsystem wird die Steuerung der
Einspritzung in den Injektoren dadurch verbessert, dass
jede Zylinderbank mit einem Common-Rail ausgestattet wird
und somit die Verbindungsleitungen zwischen Common-Rail und
Injektoren kurz gehalten werden. Dadurch werden die
Probleme, welche sich aus Druckschwingungen in den
Verbindungsleitung und/oder dem Common-Rail ergeben,
reduziert.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, ein
Kraftstoffeinspritzsystem mit mehreren Common-Rails mit
einem Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 1
bis 4 zu kombinieren, so dass sich die erfindungsgemäßen
Vorteile erklären.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren
Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems
und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzsystems.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines ersten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzsystems. Eine Hochdruckpumpe 1 fördert
Kraftstoff über je eine Leitung 3 in einen ersten Common-
Rail 5 und einen zweiten Common-Rail 7. Der erste Common-
Rail 5 ist über Hochdruckleitungen 9 mit einem
Hochdruckanschluss 11 mit zwei Injektoren 13 verbunden.
Die Injektoren 13 weisen je einen Niederdruckanschluss 15
auf. Diese Niederdruckanschlüsse 15 sind über
Verbindungsleitungen 17 mit einer ersten Sammelleitung 19
hydraulisch verbunden. Die erste Sammelleitung 19 weist ein
Druckhalteventil 21 auf, welches dafür sorgt, dass der
Druck auf der Niederdruckseite der Injektoren 13 auf einen
Sollwert geregelt wird. Dieser Sollwert kann entweder
konstant sein oder in Abhängigkeit von dem Lastpunkt in dem
sich die Brennkraftmaschine befindet geregelt werden. Diese
Regelung übernimmt ein in Fig. 1 nicht dargestelltes
Steuergerät. An das Druckhalteventil 21 schließt sich ein
Kraftstoffrücklauf 23 an, welcher in den ebenfalls nicht
dargestellten Tank des Kraftfahrzeuges mündet.
Durch die Niederdruckanschlüsse 15 werden die Steuer- und
Leckagemengen in den Injektoren 13 abgeführt. Dadurch, dass
die erste Sammelleitung 19 als Druckspeicher ausgebildet
ist, kann der Gegendruck im Niederdruckbereich des
Kraftstoffeinspritzsytems sehr genau auf den vorgegebenen
Sollwert eingeregelt werden. Weil der Gegendruck von einem
Druckhalteventil 21 in der ersten Sammelleitung 19 geregelt
wird, ist der Gegendruck bei beiden Injektoren auf deren
Niederdruckseite gleich.
Das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem ist
symmetrisch aufgebaut. Der zweite Common-Rail 7 versorgt
über Hochdruckleitungen 25 Injektoren 27 mit Kraftstoff.
Die Hochdruckleitungen 25 münden in je einem
Hochdruckanschluss 29 der Injektoren 27. Von einem
Niederdruckanschluss 31 der Injektoren 27 gehen
Verbindungsleitungen 33 ab, welche in eine zweite
Sammelleitung 35 münden. Auch die zweite Sammelleitung 35
weist ein Druckhalteventil 21 auf. Die Funktionsweise des
rechten Strangs des erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzsystems entspricht der des oben
beschriebenen linken Strangs.
Das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem ist
besonders zum Einsatz in V-Motoren oder Boxer-Motoren
geeignet, die zwei Zylinderbänke aufweisen, deren Zylinder
jeweils für sich genommen in einer Reihe angeordnet sind.
Wenn das erste Common-Rail 5, die Injektoren 13 sowie die
Sammelleitung 19 einer Zylinderbank zugeordnet werden und
der zweite Common-Rail 7 die Injektoren 27 und die
Sammelleitung 35 einer zweiten Zylinderbank zugeordnet
werden, können sowohl die Hochdruckleitungen 9 und 25, aber
auch die Verbindungsleitungen 17 und 33 sehr kurz gehalten
werden. Dadurch ergeben sich Verbesserungen beim
Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine, da die
Kraftstoffzumessung genauer ist. Außerdem sind keine
Verbindungsleitungen zwischen den Zylinderbänken
erforderlich, was die Installation von anderen
Nebenaggregaten, wie Wasserpumpe, Lichtmaschine,
Klimaanlagenkompressor und anderem mehr erleichtert.
Durch die Verwendung eines ersten Common-Rails 5, eines
zweiten Common-Rails 7 sowie der Sammelleitungen 19 und 35
kann das Druckniveau und der Gegendruck der Injektoren 13
und 27 über einen weiten Druckbereich entsprechend den
Anforderungen der Brennkraftmaschine eingestellt werden.
Dadurch ergibt sich eine Verbesserung des
Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine.
In Fig. 2 ist ein zweiten Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems
ausschnittweise dargestellt. In dieser Darstellung sind nur
die Hochdruckleitungen 9, die Hochdruckanschlüsse 11 und
die Niederdruckanschlüsse 15 der Injektoren 13 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Sammelleitung
19 direkt mit den Niederdruckanschlüssen 15 der Injektoren
13 verschraubt. Dadurch können die Verbindungsleitungen 17
gemäß Fig. 1 eingespart werden. Außerdem verringert sich
der Platzbedarf für das erfindungsgemäße
Kraftstoffeinspritzsystem weiter. Nur angedeutet
dargestellt ist das Druckhalteventil 21.
Claims (7)
1. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Injektoren (13, 27), wobei die Injektoren je einen
Hochdruckanschluß (11, 29) und je einen Niederdruckanschluß
(15, 31) aufweisen, wobei die Niederdruckanschlüsse (15,
31) in eine Sammelleitung (19) münden, mit einem zwischen
Sammelleitung und einem drucklosen Kraftstoffrücklauf
angeordneten Druckhalteventil, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sammelleitung (19) als Druckspeicher ausgebildet ist.
2. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Injektoren (13, 27), wobei die Injektoren (13, 27)
je einen Hochdruckanschluß (11, 29) und je einen
Niederdruckanschluß (15, 31) aufweisen, wobei die
Niederdruckanschlüsse (15, 31) in eine Sammelleitung
münden, mit einem zwischen Sammelleitung und einem
drucklosen Kraftstoffrücklauf (23) angeordneten
Druckhalteventil (21), dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine erste Sammelleitung (19) und mindestens
eine zweite Sammelleitung (35) vorhanden sind, dass die
Niederdruckanschlüsse (15) einer ersten Gruppe von
Injektoren (13) in die erste Sammelleitung (19) münden,
dass die Niederdruckanschlüsse (31) einer zweiten Gruppe
von Injektoren (27) in die zweite Sammelleitung (35)
münden, dass zwischen erster Sammelleitung (19) und zweiter
Sammelleitung (35) und dem Kraftstoffrücklauf (23) je ein
Druckhalteventil (21) angeordnet ist, und dass die erste
Sammelleitung (19) und die zweite Sammelleitung (35) als
Druckspeicher ausgebildet sind.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwischen einem
Injektor (13) und der ersten Sammelleitung (19) oder einem
Injektor (27) und der zweiten Sammelleitung (27) eine
Verbindungsleitung (17, 33) vorhanden ist.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sammelleitung (19)
und die zweite Sammelleitung (35) direkt an den
Niederdruckanschlüssen (15, 31) der Injektoren (13, 27)
angeordnet sind.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hoochdruckanschlüsse (11, 29) der Injektoren (13, 27) von
mindestens einem Common-Rail (5, 7) mit Kraftstoff versorgt
werden.
6. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Injektoren (13, 17), wobei die Injektoren (13, 17)
je einen Hochdruckanschluß (11, 29) und je einen
Niederdruckanschluß (15, 31) aufweisen, mit einem Common-
Rail zur Versorgung der Injektoren (13, 17) über deren
Hochdruckanschluß (11, 29) mit Kraftstoff, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Common-Rail (5)
und ein zweiter Common-Rail (7) vorhanden sind, dass der
erste Common-Rail (5) eine erste Gruppe von Injektoren (13)
versorgt, und dass der zweite Common-Rail (7) eine zweite
Gruppe von Injektoren (27) versorgt.
7. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kraftstoffeinspritzsystem ein Kraftstoffeinspritzsystem
nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001104634 DE10104634A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit verbesserter Druckversorgung der Injektoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001104634 DE10104634A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit verbesserter Druckversorgung der Injektoren |
Publications (1)
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DE10104634A1 true DE10104634A1 (de) | 2002-09-19 |
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ID=7672569
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DE2001104634 Ceased DE10104634A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit verbesserter Druckversorgung der Injektoren |
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