DE102009028238A1 - Volume reduced high pressure accumulator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckspeicher (10), insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem. Der Hochdruckspeicher (10) umfasst eine Anzahl an Anschlüssen (16) zur Versorgung von Kraftstoffinjektoren mit Kraftstoff. Der Hochdruckspeicher (10) umfasst ein erstes Volumen (26) sowie ein zweites Volumen (28), die voneinander durch ein Rückschlagventil (30) getrennt sind.The invention relates to a high-pressure accumulator (10), in particular for a fuel injection system. The high-pressure accumulator (10) comprises a number of connections (16) for supplying fuel injectors with fuel. The high-pressure accumulator (10) comprises a first volume (26) and a second volume (28), which are separated from one another by a check valve (30).
Description
Stand der TechnikState of the art
Zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff kommen Kraftstoffinjektoren zum Einsatz, die über ein Verteilerrohr vor einem Hochdrucksammelraum (Common Rail) mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt werden. Durch die im Kraftstoffeinspritzsystem auftretenden hohen Drücke in der Größenordnung von 1600 bar und mehr, liegt das Spitzendruckniveau im Kraftstoffeinspritzsystemen auf einem sehr hohen Niveau, was dessen Dauerfestigkeit mit zunehmender Lebensdauer beeinträchtigt.To the Injection of high pressure fuel comes fuel injectors used, via a manifold in front of a high-pressure collecting space (Common Rail) loaded with high pressure fuel become. By occurring in the fuel injection system high Pressures in the order of 1600 bar and more, the peak pressure level is in fuel injection systems at a very high level, which increases its fatigue strength with increasing Lifespan affected.
Stand der TechnikState of the art
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Hochdruckspeicher so auszugestalten, dass dieser zwei voneinander zum Beispiel durch ein Rückschlagventil getrennte Volumina umfasst. Im Hochdruckspeicherkörper wird in einer ersten Ausführungsvariante beispielsweise ein erstes Volumen geschaffen, welches zum Beispiel durch eine Durchgangsbohrung gegeben sein kann. Des Weiteren befindet sich im Inneren des Hochdruckspeichers ein weiteres größeres Volumen. Das weitere zweite größere Volumen übersteigt das eingangs genannte erste Volumen um ein Vielfaches, so zum Beispiel 1- bis 10-fache.According to the invention proposed to design a high-pressure accumulator so that this two separated from each other by a check valve, for example Includes volumes. In the high-pressure storage body is in a first embodiment, for example, a first volume created, which given for example by a through hole can be. Furthermore, it is located inside the high-pressure accumulator another larger volume. The second one larger volume exceeds the beginning said first volume many times, for example, 1 to 10 times.
Das erste Volumen, welches zum Beispiel durch eine Durchgangsbohrung innerhalb des Hochdruckspeichers gegeben sein kann, wird von einem Druckbegrenzungsventil einerseits und von einem Rückschlagventil andererseits begrenzt.The first volume, which, for example, through a through hole can be given within the high-pressure accumulator, is provided by a pressure relief valve on the one hand and by a check valve on the other limited.
Das erste Volumen liegt bevorzugt in dem Bereich, in dem vom Hochdruckspeicher aus die Anschlüsse zum Anschluss der mit Kraftstoff zu versorgenden Kraftstoffinjektoren abzweigen. Dies hat den Vorteil, dass in dem ersten Volumen in der Startphase der Verbrennungskraftmaschine durch ein den Hochdruckspeicher beaufschlagendes Förderaggregat der Systemdruck um ein Vielfaches schneller aufgebaut werden kann als in dem weiteren zweiten Volumen, welches stromab des Rückschlagventils dient. Bevorzugt ist der Öffnungsdruck des Rückschlagventils so abgestimmt, dass dieser geringfügig größer ist als der Öffnungsdruck, der mit Kraftstoff über die Anschlüsse zu versorgenden Kraftstoffinjektoren. Das Förderaggregat, welches den Hochdruckspeicher beaufschlagt, baut demnach zuerst den Druck in dem kleineren Volumen auf, bevor das Rückschlagventil bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten seines Öffnungsdrucks öffnet und beide Volumina mit Systemdruck beaufschlagt werden, was im Normalbetrieb der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann das Starten beschleunigt werden, da das Volumen, welches unter Systemdruck zu setzen ist, beim Start klein bleibt. Im Normalbetrieb hingegen kann das größere beziehungsweise können beide Volumina dem Druckaufbau ausgesetzt werden, um die Druckschwingungen nicht zu stark ansteigen zu lassen.The first volume is preferably in the range in which branch off from the high-pressure accumulator, the connections for connecting the fuel injectors to be supplied with fuel. This has the advantage that in the first volume in the starting phase of the internal combustion engine by a high-pressure accumulator pressurizing delivery system, the system pressure can be built many times faster than in the other second volume, which serves downstream of the check valve. Preferably, the opening pressure of the check valve is adjusted so that it is slightly larger than the opening pressure of fuel injectors to be supplied via the connections. The delivery unit, which acts on the high-pressure accumulator, therefore first builds up the pressure in the smaller volume before the check valve opens when reaching or exceeding its opening pressure and both volumes are pressurized with system pressure, which takes place in normal operation of the self-igniting internal combustion engine. By inventively proposed solution, the starting can be accelerated, since the volume, which under System pressure to set is small at startup. In normal operation, however, the larger or both volumes can be exposed to the pressure build-up in order not to let the pressure oscillations rise too much.
Der Öffnungsdruck des Rückschlagventils zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen innerhalb des Hochdruckspeichers liegt geringfügig oberhalb des Öffnungsdrucks der Kraftstoffinjektoren, der im Bereich zwischen 80 bar und 120 bar liegt. Beim Start der Verbrennungskraftmaschine ist das Rückschlagventil geschlossen, so dass die Versorgung der Kraftstoffinjektoren ausschließlich über das kleinere der beiden Volumina erfolgt, indem der Systemdruck bei Start/Stop-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine wesentlich schneller aufgebaut werden kann. Das Volumen des kleinen Volumens liegt in der Größenordnung zwischen 2 mm3 bis 5 mm3, während das zweite Volumen dieses Volumen um das 10-, 15- oder auch 20-fache übersteigt.The opening pressure of the check valve between the first and the second volume within the high-pressure accumulator is slightly above the opening pressure of the fuel injectors, which is in the range between 80 bar and 120 bar. When starting the internal combustion engine, the check valve is closed, so that the supply of the fuel injectors takes place exclusively on the smaller of the two volumes by the system pressure can be built much faster during start / stop operation of the internal combustion engine. The volume of the small volume is on the order of 2 mm 3 to 5 mm 3 , while the second volume exceeds this volume by 10, 15 or even 20 times.
In einer weiteren zweiten Ausführungsvariante kann anstelle des durch eine Durchgangsbohrung gegebenen kleinen Volumens dieses auch durch einen Hohlraum eines Anschlusskörpers dargestellt sein. In dieser zweiten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird der Anschlusskörper zum Beispiel mit dem Hochdruckspeicher, in dem das größere der beiden Volumina ausgebildet ist, über eine druckdichte Verschraubung verbunden. In der zweiten Ausführungsvariante der der Erfindung zugrunde liegenden Lösung können die Anschlüsse in Ringform um den Umfang beziehungsweise an der Außenseite des Anschlussstücks angeordnet werden. Auch in dieser Ausführungsvariante ist sichergestellt, dass der Druckaufbau in dem kleinen Volumen zuerst erfolgt, bevor das auch in dieser Ausführungsvariante über ein Rückschlagventil vom kleineren Volumen getrennte zweite Volumen mit Systemdruck beaufschlagt wird.In a further second embodiment variant may instead of the given through a through hole small volume of this also represented by a cavity of a connection body be. In this second embodiment of the invention underlying idea is the connection body to Example with the high-pressure accumulator, in which the larger one the two volumes is formed, via a pressure-tight Screw connection connected. In the second embodiment the solution of the invention can be based the connections in ring shape around the circumference or arranged on the outside of the connector become. Also in this embodiment is ensured that the pressure build-up in the small volume takes place first before also in this embodiment via a Check valve from the smaller volume separated second Volume is pressurized with system pressure.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erlaubt einen schnellen Druckaufbau in Startphasen von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen und bei kurzfristigen Starts sowie dem normalen Betrieb mit den Vorteilen des Hochdruckspeichersystems (Common Rail).The According to the invention proposed solution allows a quick pressure build-up in start phases of self-igniting Internal combustion engines and short-term launches and the normal operation with the advantages of high pressure storage system (Common rail).
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Anhand
der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben:
Es
zeigt:With reference to the drawings, the invention will be described in more detail below:
It shows:
Ausführungsvariantenvariants
Aus
der Darstellung gemäß
Im
Inneren des Hochdruckspeichers
Das
das erste Volumen
Das
erste Volumen
In
vorteilhafter Weise trägt das erste Volumen
Das
Rückschlagventil
In
Abwandlung der in
Der
Darstellung gemäß
Aus
der Darstellung gemäß
Wir
die Verbrennungskraftmaschine gestartet und erfolgt durch das in
der Darstellung gemäß
Mit
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung
kann ein beschleunigter Start der Verbrennungskraftmaschine im Start/Stop-Betriebsmodus, wie
er im Stadtverkehr häufig vorkommt, erreicht werden. Das
gesamte Volumen, das heißt das erste Volumen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 10114219 [0003] - DE 10114219 [0003]
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