DE102004035645A1 - Fuel supply for a direct injection internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Kraftstoffzuführung (1) weist eine mehrere Rohrabschnitte (2) umfassende Zuführleitung (3) auf. Im Stoßbereich (10) zweier Rohrabschnitte (2) ist ein am Motorgehäuse festlegbarer Abzweig (4) vorgesehen, in welchem Verbindungskanäle (5, 6) zur Überführung von Kraftstoff von der Zuführleitung (3) zu einem Einspritzaggregat ausgebildet sind. Der Abzweig (4) bildet einen einstückigen Bestandteil des Rohrabschnitts (2) an einem 1. Ende (6). Hier weist der Rohrabschnitt (2) einen im Durchmesser eingezogenen Stutzen (8) auf, dessen Außendurchmesser (AD) dem Innendurchmesser (ID) des Rohrabschnitts (2) am anderen 2. Ende (9) angepasst ist. Rohrabschnitt (2) und Abzweig (4) sind einstückig durch Edelstahlgießen hergestellt.The fuel supply (1) has a supply pipe (3) comprising a plurality of pipe sections (2). In the joint region (10) of two pipe sections (2), a branch (4) which can be secured to the motor housing is provided, in which connection channels (5, 6) are formed for transferring fuel from the supply line (3) to form an injection unit. The branch (4) forms an integral part of the pipe section (2) at a first end (6). Here, the pipe section (2) has a neck (8) drawn in the diameter, the outer diameter (AD) of which is adapted to the inner diameter (ID) of the pipe section (2) at the other second end (9). Pipe section (2) and branch (4) are made in one piece by stainless steel casting.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführung für einen Brennkraftmotor mit Direkteinspritzung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel supply for an internal combustion engine with Direct injection according to the characteristics in the preamble of claim 1.
Eine
derartige Kraftstoffzuführung
bildet durch den Offenbarungsgehalt der
An jedem Abzweig sind endseitig einander diagonal gegenüberliegende Befestigungsösen vorgesehen, die mit zueinander parallel verlaufenden Durchgangsbohrungen versehen sind. Über diese Befestigungsösen können die Abzweige am Motorgehäuse festgelegt werden. Zusätzlich zu den beiden Befestigungsösen ist im etwa mittleren Längenbereich jedes Abzweigs ein seitlicher Ausleger vorgesehen, in welchem sich eine Sackbohrung befindet. Diese Sackbohrung ist über eine Schräg bohrung mit dem Bereich verbunden, der sich innerhalb des Abzweigs zwischen zwei Stirnseiten benachbarter Rohrabschnitte befindet. Über die Sackbohrung und die Schrägbohrung ist die Zuführleitung an ein Einspritzaggregat gekoppelt. Die Schrägbohrung erstreckt sich in einer Querebene, die um 90° versetzt zu einer die Längsachse der Zuführleitung schneidenden Ebene angeordnet ist.At each branch are end-to-end diagonally opposite one another eyelets provided, with mutually parallel through holes are provided. about these eyelets can the branches on the motor housing be determined. additionally to the two eyelets is in the middle range each branch a lateral boom provided in which a blind hole is located. This blind hole is over one Slanted bore connected to the area located within the branch between two end faces of adjacent pipe sections is located. About the Blind hole and the oblique hole is the supply line coupled to an injection unit. The oblique bore extends in a transverse plane that is offset by 90 ° to one the longitudinal axis the supply line cutting plane is arranged.
Die Anzahl der Abzweige entspricht der Anzahl der Zylinder des Brennkraftmotors. Die freien Enden der Zuführleitung können durch Kappen verschlossen sein, wobei diese Endkappen mit Verbindungen, beispielsweise mit einer Hochdruckleitung für den Kraftstoff oder für einen Hochdrucksensor, versehen sein können.The Number of branches corresponds to the number of cylinders of the internal combustion engine. The free ends of the supply line can closed by caps, these end caps with connections, For example, with a high pressure line for the fuel or for a High pressure sensor, can be provided.
Die bekannte Kraftstoffzuführung ist vielteilig und im Bereich der Abzweige vergleichsweise großvolumig gestaltet, da die Enden der Rohrabschnitte der Zuführleitung in die Abzweige fassen. Sie erfordert somit einen relativ hohen Herstellungsaufwand. Auch besitzt jeder Abzweig an seinen Enden zwei sich diagonal gegenüber liegende Befestigungsösen, wodurch ein noch größeres Einbauvolumen zu berücksichtigen ist.The known fuel supply is multi-part and relatively large in the branches designed as the ends of the pipe sections of the supply into the branches. It therefore requires a relatively high Production expense. Also each branch has at its ends two each other diagonally opposite lying eyelets, whereby an even larger installation volume to take into account is.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffzuführung für einen Brennkraftmotor mit Direkteinspritzung zu schaffen, welche kompakter baut und einfacher herstellbar ist, ohne hierbei den Kraftstoffanteil in der Zuführleitung zu senken.Of the Invention is - starting from the prior art - the Task is based, a fuel supply for an internal combustion engine with Direct injection, which is more compact and simpler can be produced without this, the fuel content in the supply line to lower.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.These The object is achieved with the features specified in claim 1.
Danach besitzt jeder Rohrabschnitt an einem 1. Ende einen im Durchmesser eingezogenen Stutzen. Der Außendurchmesser des Stutzens ist dem Innendurchmesser des Rohrabschnitts am anderen 2. Ende angepasst. Folglich fasst der Stutzen an einem Rohrabschnitt in das 2. Ende eines weiteren Rohrabschnitts dicht ein, wenn zwei Rohrabschnitte miteinander gekoppelt werden. Die Stirnseiten der Rohrabschnitte am 2. Ende kommen dabei an ringförmigen Endflächen umfangsseitig der Stutzen zur Anlage. Auf diese Weise erhält die gesamte Zuführleitung eine gleichmäßige, nahezu vorsprungslose Außenkontur. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass nunmehr ausschließlich über den Abzweig sowohl die Überführung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs zum Einspritzaggregat erfolgt als auch die Festlegung des Abzweigs am Motorgehäuse. Hiermit wird die Kompaktheit unter Beibehaltung eines größtmöglichen Strömungsquerschnitts für den Kraftstoff weiter erhöht. Die Anzahl der Einzelteile wird durch die Einstückigkeit eines Rohrabschnitts und eines Abzweigs deutlich gesenkt. Somit werden auch die Toleranzprobleme reduziert und das Leckagerisiko vermindert.After that each pipe section has a diameter at a 1st end retracted neck. The outer diameter the nozzle is the inner diameter of the pipe section at the other 2. Adjusted to the end. Consequently, the nozzle grips on a pipe section in the 2nd end of another pipe section tightly, if two Pipe sections are coupled together. The front sides of the pipe sections at the 2nd end come on annular end surfaces on the circumference of the nozzle to the plant. In this way, the entire receives feed a steady, almost non-protruding outer contour. Another advantage of the invention results from the fact that now exclusively via the branch both the transfer of the under high pressure fuel to the injection unit takes place as well as the definition of the branch on the motor housing. This is the compactness while maintaining the highest possible Flow area for the Fuel further increased. The number of items is the one-piece piece of a pipe section and a branch significantly lowered. Thus, the tolerance problems are also reduces and reduces the risk of leakage.
Um zu verhindern, dass durch den Druck des Kraftstoffs der Spalt zwischen einem Stutzen und einem 2. Ende eines Rohrabschnitts aufgeweitet wird, ist gemäß Anspruch 2 die Wanddicke des Stutzens kleiner als die Wanddicke des 2. Endes bemessen. Hierbei erscheint es dann zweckmäßig, den Überlappungsbereich des Stutzens mit dem 2. Ende durch Hartlöten zu verbinden. Es können jedoch auch andere geeignete Verbindungen vorgesehen werden, welche die Dichtheit im Stoßbereich zweier Rohrabschnitte sicherstellen.Around to prevent the gap between them due to the pressure of the fuel a stub and a second end of a pipe section widened is is according to claim 2, the wall thickness of the nozzle is smaller than the wall thickness of the second end sized. It then appears appropriate, the overlap region of the nozzle with the 2nd end by brazing connect to. It can However, other suitable compounds are provided which the tightness in the joint area ensure two pipe sections.
Die Strömung des Kraftstoffs von einem Rohrabschnitt zum folgenden Rohrabschnitt wird nach Anspruch 3 dadurch verbessert, dass der Längskanal im Stutzen über eine sich konisch erweiternde Mündung in die Stirnseite des Stutzens ausläuft. Der Strömungswiderstand aufgrund des in das 2. Ende eines Rohrabschnitts eingreifenden Stutzens wird demzufolge nicht merklich erhöht.The flow of the fuel from one pipe section to the next pipe section is improved according to claim 3, characterized in that the longitudinal channel in the neck over a conically widening mouth leaking into the front of the nozzle. The flow resistance due to the engaging in the second end of a pipe section neck therefore not noticeably increased.
Jeder Rohrabschnitt wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 dadurch noch kompakter gestaltet, dass der Abzweig als seitliche Anschlusskonsole ausgebildet ist, in welcher sowohl die Verbindungskanäle als auch eine Fixierbohrung zur Befestigung des Abzweigs am Motorgehäuse ausgeformt sind.Each pipe section is still kompak in accordance with the features of claim 4 designed that the branch is designed as a lateral connection console, in which both the connecting channels and a fixing hole for attachment of the branch to the motor housing are formed.
Nach Anspruch 5 sind die Verbindungskanäle aus einer Sackbohrung im Abzweig und aus einer die Sackbohrung mit dem Längskanal im Stutzen verbindenden Schrägbohrung gebildet. Hierbei verläuft eine die Achse der Sackbohrung schneidende Querebene unmittelbar neben dem Stutzen. Die Schrägbohrung erstreckt sich von der Sackbohrung aus durch einen geneigten Übergangsabschnitt zwischen dem Abzweig und dem Stutzen. Auch hierdurch erhält der Abzweig einen noch kompakteren Aufbau. Die Achse der Schrägbohrung verläuft sowohl zur Achse der Sackbohrung als auch zur Achse des Längskanals im Rohrabschnitt bzw. Stutzen unter einem von 90° abweichenden Winkel.To Claim 5, the connecting channels of a blind hole in Branch and one of the blind bore with the longitudinal channel in the nozzle connecting oblique bore educated. Here is one the axis of the blind bore intersecting transverse plane immediately adjacent the neck. The oblique hole extends from the blind bore through an inclined transition section between the branch and the neck. This also gives the branch an even more compact design. The axis of the oblique hole extends both to the axis of the blind bore and to the axis of the longitudinal channel in the pipe section or nozzle at an angle other than 90 °.
Die Kompaktheit des Abzweigbereichs wird nach Anspruch 6 dadurch weiter unterstützt, dass sich die Achsen der Sackbohrung und der Fixierbohrung in einer Ebene erstrecken, die parallel zu einer durch die Achse des Rohrabschnitts verlaufenden Ebene angeordnet ist.The Compactness of the branch area is further developed according to claim 6 support that the axes of the blind bore and the fixing hole in one Plane extending parallel to one through the axis of the pipe section extending level is arranged.
Damit die Schrägbohrung zwischen dem Längskanal im Stutzen und der Sackbohrung im Abzweig einwandfrei und problemlos hergestellt werden kann, sehen die Merkmale des Anspruchs 7 vor, dass die Achse der tangential in die Sackbohrung einlaufenden Schrägbohrung die Mündung des Stutzens schneidet.In order to the oblique hole between the longitudinal channel in the nozzle and the blind hole in the branch perfectly and easily can be produced, provide the features of claim 7, that the axis of the tangential bore in the blind bore oblique bore the estuary of the neck cuts.
Im Hinblick auf den Sachverhalt, dass die Herstellung der Schrägbohrung zweckmäßig durch Bohren erfolgt, läuft entsprechend Anspruch 8 die Schrägbohrung in einen in den Längskanal des Stutzens ragenden Vorsprung aus, dessen Stirnseite sich senkrecht zur Achse der Schrägbohrung erstreckt und der Mündung des Stutzens zugewandt ist. Auf diese Weise bestehen keine Schwierigkeiten beim Ansetzen eines Bohrers zur Herstellung der Schrägbohrung. Auch werden die Strömungsverhältnisse beim Übertritt des Kraftstoffs in die Schrägbohrung verbessert.in the In view of the facts that the production of the oblique bore appropriate by drilling done, runs according to claim 8, the oblique bore in one in the longitudinal channel of the neck projecting projection whose front is vertical to the axis of the oblique bore extends and the mouth facing the neck. In this way, there are no difficulties when applying a drill for producing the oblique bore. Also, the flow conditions at the crossing of the fuel in the oblique bore improved.
Eine weitere Ausführungsform des Abzweigbereichs wird in den Merkmalen des Anspruchs 9 erblickt. Danach sind die Verbindungskanäle aus einer Sackbohrung im Abzweig und aus einer die Sackbohrung mit einer zum Längskanal im Rohrabschnitt hin offenen inneren Kammer des Abzweigs verbindenden Schrägbohrung gebildet. Durch die innere Kammer wird das Aufnahmevolumen für Kraftstoff in der Zuführleitung erhöht.A another embodiment of the branch area is seen in the features of claim 9. After that are the connection channels from a blind hole in the branch and from a blind hole with one to the longitudinal channel connecting in the pipe section open internal chamber of the branch oblique bore educated. Through the inner chamber is the receiving volume for fuel in the supply line elevated.
Entsprechend Anspruch 10 ist die Achse der Schrägbohrung zwischen der Sackbohrung und der Mündung des Rohrabschnitts am 2. Ende ausgerichtet. Bei dieser Ausführungsform verläuft die Strömungsrichtung in der Zuführleitung bevorzugt vom 2. Ende eines Rohrabschnitts in Richtung zum Stutzen am 1. Ende.Corresponding Claim 10 is the axis of the oblique bore between the blind bore and the mouth aligned with the pipe section at the 2nd end. In this embodiment extends the flow direction in the supply line preferably from the second end of a pipe section in the direction of the nozzle on 1st end.
Es erweist sich erfindungsgemäß ferner von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 11 die den Mündungen der Sackbohrung und der Fixierbohrung gegenüber liegende Oberfläche des Abzweigs etwa in einer Ebene verläuft, die sich auch durch die Achse des Rohrabschnitts erstreckt.It proves to be further according to the invention advantageous if according to claim 11 the mouths the blind bore and the fixing hole opposite surface of the Branches approximately in a plane, which also through the Axle of the pipe section extends.
Um unnötige Materialanhäufungen zu vermeiden, ist gemäß Anspruch 12 vorgesehen, dass die Fixierbohrung in einer hülsenartigen Verlängerung des Abzweigs weiter geführt ist.Around unnecessary material accumulations to avoid is in accordance with claim 12 provided that the fixing hole in a sleeve-like extension the branch continued is.
Des Weiteren bildet es ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass entsprechend Anspruch 13 der Rohrabschnitt und der damit einstückig verbundene, als Anschlusskonsole gestaltete Abzweig aus Edelstahlguss gebildet sind. Beim Edelstahlgießen können sehr genaue Toleranzen eingehalten werden. Auch ist es hierbei möglich, die Ausführungsform eines Rohrabschnitts mit einer inneren Kammer im Abzweig durch einen verlorenen Kern herzustellen. Mit diesem verlorenen Kern kann zugleich auch die Schrägbohrung zwischen der Sackbohrung und der inneren Kammer gebildet werden.Of Furthermore, it constitutes an essential feature of the invention that according to claim 13 of the pipe section and the one piece connected, designed as a connection console designed branch made of cast stainless steel are. When stainless steel casting can very accurate tolerances are met. Also, it is possible here, the embodiment a pipe section with an inner chamber in the branch by a produce lost core. With this lost core can at the same time also the oblique hole be formed between the blind bore and the inner chamber.
Die Verdrehsicherung gemäß Anspruch 14, insbesondere in Form eines angegossenen Vorsprungs im Bereich zwischen der Sackbohrung und der Fixierbohrung, wirkt mit einer Ausnehmung an dem Einspritzaggregat (Injektor) zusammen, um den Injektor in seiner Position zu halten. Die Verdrehsicherung gewährleistet, dass – insbesondere beim SGDI (Spray Guided Direct Injection) – das Spraybild des Injektors in einem fest definierten Winkel zu einer Zündkerze steht.The Anti-rotation device according to claim 14, in particular in the form of a molded projection in the area between the blind bore and the fixing hole, acts with a Recess on the injection unit (injector) together to the injector to hold in his position. Ensures the rotation, that - in particular SGDI (Spray Guided Direct Injection) - the spray pattern of the injector is at a fixed angle to a spark plug.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention is illustrated below with reference to the drawings embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Mit
Die
Kraftstoffzuführung
Jeder
Rohrabschnitt
Die
Wanddicke WD des Stutzens
Der
Längskanal
Die
Verbindungskanäle
Die
Schrägbohrung
In
den Abzweig
Die
Achsen
Die
den Mündungen
Die
Fixierbohrung
In
der
Die
Verbindungskanäle
Sowohl
bei der Bauart der
- 1 1
- KraftstoffzuführungFuel supply
- 2 2
- Rohrabschnittepipe sections
- 2a 2a
- Rohrabschnittpipe section
- 3 3
- Zuführleitungfeed
- 4 4
- Abzweigjunction
- 4a 4a
- Abzweigjunction
- 5 5
- Sackbohrungblind hole
- 6 6
- Schrägbohrungoblique bore
- 6a 6a
- Schrägbohrungoblique bore
- 7 7
-
1.
Ende v.
2 1st end of v.2 - 8 8th
-
Stutzen
an
7 Neck on7 - 9 9
-
2.
Ende v.
2 2nd end of v.2 - 10 10
-
Stoßbereich
v.
2 Impact area v.2 - 11 11
-
Stirnseite
v.
9 Front side v.9 - 12 12
- Endflächeend face
- 13 13
-
Längskanal
in
8 Longitudinal channel in8th - 14 14
-
Mündung v.
8 Estuary v.8th - 15 15
-
Stirnseite
v.
8 Front side v.8th - 16 16
-
Achse
v.
6 Axis v.6 - 17 17
-
Achse
v.
5 Axis v.5 - 18 18
-
Achse
v.
2 Axis v.2 - 19 19
-
Vorsprung
in
13 Lead in13 - 20 20
-
Stirnseite
v.
19 Front side v.19 - 21 21
-
Achse
v.
22 Axis v.22 - 22 22
-
Fixierbohrung
in
4 ,4a Fixing hole in4 .4a - 23 23
-
Mündung v.
5 Estuary v.5 - 24 24
-
Mündung v.
22 Estuary v.22 - 25 25
-
Oberfläche v.
4 Surface v.4 - 26 26
-
Verlängerung
v.
4 ,4a Extension v.4 .4a - 27 27
-
Längskanal
in
2a Longitudinal channel in2a - 28 28
-
innere
Kammer in
4a inner chamber in4a - 29 29
-
Achse
v.
6a Axis v.6a - 30 30
-
Mündung v.
9 Estuary v.9 - 31 31
- Verdrehsicherungtwist
- AD AD
-
Außendurchmesser
v.
8 Outside diameter v.8th - ID ID
-
Innendurchmesser
v.
2 ,2a Inner diameter v.2 .2a - E-E E-E
-
Ebene
durch
17 ,21 Level through17 .21 - E1-E1 E 1 -E 1
-
Ebene
durch
18 Level through18 - STR STR
- Strömungsrichtungflow direction
- STR1 STR 1
- Strömungsrichtungflow direction
- WDWD
-
Wanddicke
v.
8 Wall thickness v.8th - WD1 WD 1
-
Wanddicke
v.
2 ,2a Wall thickness v.2 .2a
Claims (14)
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