DE102009029266B4 - Compact injector with external gas bubble separation - Google Patents

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Abstract

Einspritzvorrichtung, umfassend eine Kraftstoffpumpe (20a) und einen Injektor (20b), dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (20a) und der Injektor (20b) integraler Bestandteil eines Einspritzmoduls (2) sind und die Kraftstoffpumpe (20a) einen Kolben (23) und einen Aktuator zur Betätigung des Kolbens (23) aufweist und die Kraftstoffpumpe femer eine mit einer Kraftstoffzuleitung (6a) und einer Kraftstoffrückleitung (6b) verbindbare Pumpkammer (30) aufweist, wobei die Kraftstoffrückleitung (6b) mit der Kraftstoffzuleitung (6a) verbunden ist und wobei ein Filterelement (55) zur Abtrennung von Gasblasen vorgesehen ist, welche in dem vom Einspritzmodul (2) zurückgeführten Kraftstoff enthalten sind.Injection device comprising a fuel pump (20a) and an injector (20b), characterized in that the fuel pump (20a) and the injector (20b) are an integral part of an injection module (2) and the fuel pump (20a) has a piston (23) and has an actuator for actuating the piston (23) and the fuel pump also has a pump chamber (30) that can be connected to a fuel supply line (6a) and a fuel return line (6b), the fuel return line (6b) being connected to the fuel supply line (6a) and wherein a filter element (55) is provided for separating gas bubbles contained in the fuel returned by the injection module (2).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffpumpe und einem Injektor in einer kompakten Bauweise mit einer externen Gasblasentrennung.The present invention relates to an injection device with a fuel pump and an injector in a compact design with an external gas bubble separation.

Einspritzvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere aus Kosten- und Bauraumgründen erfordern Kleinbrennkraftmaschinen, welche nur einen oder nur zwei Zylinder und einen kleinen Hubraum aufweisen, eigenständige Lösungen. Einsatzgebiete derartiger Kleinbrennkraftmaschinen sind beispielsweise Zweiräder oder Dreiräder oder Rasenmäher usw. Bekannte Einspritzvorrichtungen umfassen üblicherweise in einem Tank eine Kraftstoffpumpe mit einem Druckregler, wobei die Kraftstoffpumpe Kraftstoff mit einem vorbestimmten Druck in eine Leitung, z.B. ein Rail o.ä., fördert. Am Ende der Leitung ist ein Injektor angeordnet, welcher, gesteuert durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in ein Saugrohr oder direkt in einen Brennraum einspritzt. Derartige Einspritzeinrichtungen sind jedoch sehr aufwendig und insbesondere teuer, so dass sie Kleinbrennkraftmaschinen ebenfalls sehr teuer machen.Injection devices are known from the prior art in different configurations. In particular, for reasons of cost and installation space, small internal combustion engines that have only one or only two cylinders and a small cubic capacity require independent solutions. Fields of application of such small internal combustion engines are, for example, two-wheelers or three-wheelers or lawn mowers, etc. Known injection devices usually include a fuel pump with a pressure regulator in a tank, with the fuel pump delivering fuel at a predetermined pressure into a line, e.g. a rail or the like. An injector is arranged at the end of the line, which, controlled by a control device, injects fuel into an intake manifold or directly into a combustion chamber. However, injection devices of this type are very complex and, in particular, expensive, so that they also make small internal combustion engines very expensive.

Aus der EP 1 340 906 B1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung bekannt, bei der ein Injektor nahe einem Pumpenkolben angeordnet ist. Ferner ist hierbei ein Vordruckventil zum Ausüben eines Vordrucks auf den Kraftstoff in einer Anfangsphase eines Druckhubes des Kolbens in der Rückleitung des Kraftstoffs zum Tank vorgesehen. Das Vordruckventil evakuiert dabei einen Teil des in einer Druckkammer befindlichen Kraftstoffs in die Rückleitung. Hierdurch kann insbesondere die Bildung von Dampfblasen im Injektor reduziert werden. Allerdings ist der Aufbau relativ kompliziert und die Vorrichtung nimmt einen großen Bauraum ein.From the EP 1 340 906 B1 there is known an electronic control type fuel injector in which an injector is disposed near a pump plunger. Furthermore, a pre-pressure valve is provided here for exerting a pre-pressure on the fuel in an initial phase of a pressure stroke of the piston in the return line of the fuel to the tank. The pre-pressure valve evacuates part of the fuel in a pressure chamber into the return line. In this way, in particular, the formation of vapor bubbles in the injector can be reduced. However, the structure is relatively complicated and the device takes up a large amount of space.

Weitere Einspritzvorrichtungen sind aus der DE 696 24 153 T2 , der US 5 890 662 A und der JP H01- 83 166 U bekannt.More injectors are from DE 696 24 153 T2 , the U.S. 5,890,662 A and JP H01-83166U.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie einen sehr kompakten Aufbau aufweist. Ferner kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung insbesondere bei Kleinbrennkraftmaschinen, z.B. bei Zweirädern oder Rasenmähern o.ä., verwendet werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Einspritzvorrichtung eine Kraftstoffpumpe und einen Injektor umfasst, welche integrale Bestandteile eines Einspritzmoduls sind. Das Einspritzmodul ist ein kompaktes, kleinbauendes Bauteil, in welchem die Kraftstoffpumpe und der Injektor angeordnet sind. Ein Druckregler zur Regelung eines Einspritzdrucks ist in dem Injektor integriert. Die Kraftstoffpumpe umfasst einen Aktuator zur Betätigung eines Kolbens sowie eine Pumpkammer. Die Pumpkammer ist mit einer Kraftstoffzuleitung und einer Kraftstoffrückleitung verbindbar. Dabei ist die Kraftstoffrückleitung mit der Kraftstoffzuleitung verbunden und ein Filterelement zur Abtrennung von Gasblasen ist vorgesehen, welche im zurückgeführten, d.h., außerhalb des Einspritzmoduls, Kraftstoff enthalten sind. Hierdurch kann eine externe Gasblasentrennung im zurückgeführten Kraftstoff erfolgen, so dass die Abmessungen des Einspritzmoduls noch kompakter sein können. Das Filterelement ist vorzugsweise in den Leitungsquerschnitt integriert, wobei erfindungsgemäß unter den Begriff „Leitung“ sowohl feste Leitungen als auch flexible Schläuche zu verstehen sind. Durch die Gasblasenabtrennung sowie die Verbindung von Kraftstoffrückleitung mit der Kraftstoffzuleitung kann in die Kraftstoffzuleitung Kraftstoff zugeführt werden, welcher seine leicht flüchtigen Bestandteile bereits ausgegast hat. Derartiger Kraftstoff wird auch als „Dicksaft“ bezeichnet. Ein weiterer Vorteil ist es, dass durch die Rückführung des Kraftstoffs in die Kraftstoffzuleitung der Kraftstoff schon erwärmt ist, so dass keine Wirkungsgradverschlechterung der Pumpleistung durch eine Temperaturerhöhung vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der erwärmte, zurückgeführte Kraftstoff mit kühlerem Kraftstoff aus dem Tank vermischt werden kann, so dass bei dem aus dem Tank zugeführten Kraftstoff ebenfalls schon eine Ausgasung beginnt. Hierdurch wird eine verminderte Ausgasung des Kraftstoffs in der Kraftstoffpumpe des Einspritzmoduls erreicht, so dass weniger Probleme mit Gasblasen in der Kraftstoffpumpe entstehen können und auch sonst notwendige Vorrichtungen zur Ausgasung an der Kraftstoffpumpe verkleinert bzw. auf diese verzichtet werden kann. Um ein sicheres Aufsteigen der Gasblasen zu ermöglichen, ist ein Tank dabei in Vertikalrichtung vorzugsweise über dem Einspritzmodul angeordnet.The injection device according to the invention with the features of patent claim 1 has the advantage that it has a very compact structure. Furthermore, the injection device according to the invention can be manufactured particularly simply and inexpensively. As a result, the injection device according to the invention can be used in particular in small internal combustion engines, e.g. in bicycles or lawn mowers or the like. According to the invention, this is achieved in that the injection device comprises a fuel pump and an injector, which are integral components of an injection module. The injection module is a compact, small component in which the fuel pump and the injector are arranged. A pressure regulator for regulating an injection pressure is integrated in the injector. The fuel pump includes an actuator for actuating a piston and a pumping chamber. The pump chamber can be connected to a fuel supply line and a fuel return line. The fuel return line is connected to the fuel supply line and a filter element is provided for separating gas bubbles which are contained in the returned fuel, i.e. outside of the injection module. As a result, external gas bubble separation can take place in the returned fuel, so that the dimensions of the injection module can be even more compact. The filter element is preferably integrated into the cross-section of the line, with the term “line” according to the invention being understood to mean both fixed lines and flexible hoses. Due to the separation of gas bubbles and the connection of the fuel return line to the fuel supply line, fuel can be fed into the fuel supply line, which has already outgassed its volatile components. Such fuel is also referred to as "thick juice". A further advantage is that the fuel is already warmed up by returning the fuel to the fuel supply line, so that there is no deterioration in the efficiency of the pump output due to an increase in temperature. A further advantage is that the heated, recirculated fuel can be mixed with cooler fuel from the tank, so that the fuel supplied from the tank also starts to outgas. This reduces the outgassing of the fuel in the fuel pump of the injection module, so that fewer problems with gas bubbles can arise in the fuel pump and devices for outgassing on the fuel pump that are otherwise required can be reduced in size or dispensed with. In order to enable the gas bubbles to rise safely, a tank is preferably arranged in the vertical direction above the injection module.

Das Einspritzmodul kann femer komplett vormontiert werden, so dass es lediglich an die notwendigen Anschlüsse angeschlossen werden muss und in ein Fahrzeug direkt eingebaut werden kann. Die Bauteile des Einspritzmoduls sind dabei vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse des Einspritzmoduls angeordnet. Neben der Kompaktheit des Einspritzmoduls ist ein weiterer großer Vorteil, dass auch andere Bauteile für das Einspritzmodul minimiert werden können.Furthermore, the injection module can be completely preassembled so that it only has to be connected to the necessary connections and can be installed directly in a vehicle. The components of the injection module are preferably arranged in a common housing of the injection module. In addition to the compactness of the injection module, another major advantage is that other components for the injection module can also be minimized.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Um eine besonders gute Abtrennungsquote von Gasblasen aus dem zurückgeführten Kraftstoff zu erhalten, ist vorzugsweise das Filterelement in einer Ebene angeordnet, welche in einem Winkel zu einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs angeordnet ist.In order to obtain a particularly good separation rate of gas bubbles from the returned fuel, the filter element is preferably arranged in a plane which is arranged at an angle to a direction of flow of the fuel.

Vorzugsweise ist die Kraftstoffrückleitung mit dem Tank verbunden und ist ferner über eine Verbindungsleitung zusätzlich mit der Kraftstoffzuleitung verbunden. Hierdurch wird eine direkte Verbindung von Kraftstoffrückleitung und Kraftstoffzuleitung erreicht, so dass zumindest ein Teil des erwärmten und entgasten Kraftstoffs schnell in die Kraftstoffzuleitung zurückgeführt werden kann.The fuel return line is preferably connected to the tank and is also additionally connected to the fuel supply line via a connecting line. This achieves a direct connection between the fuel return line and the fuel supply line, so that at least part of the heated and degassed fuel can be quickly returned to the fuel supply line.

Besonders bevorzugt ist das Filterelement zur Gasblasenabtrennung in der Verbindungsleitung angeordnet oder alternativ an einer Abzweigung der Verbindungsleitung von der Kraftstoffrückführleitung. Besonders bevorzugt weist die Kraftstoffrückleitung an der Abzweigung zur Verbindungsleitung dabei einen 90°-Winkel auf. Besonders vorteilhaft ist es dann, dass ein Abschnitt der Kraftstoffrückleitung zum Tank hierbei vertikal und in gerader Linie über dem Filterelement angeordnet ist, was zu einem optimalen Aufsteigen von abgetrennten Gasblasen in den Tank führt.The filter element for gas bubble separation is particularly preferably arranged in the connecting line or alternatively at a branch of the connecting line from the fuel return line. The fuel return line particularly preferably has a 90° angle at the branch to the connecting line. It is then particularly advantageous that a section of the fuel return line to the tank is arranged vertically and in a straight line above the filter element, which leads to an optimal rise of separated gas bubbles into the tank.

Alternativ kann die Einspritzvorrichtung statt der Verbindungsleitung auch eine Mischkammer aufweisen, in welche die Kraftstoffrückleitung mündet. D.h., die Kraftstoffrückleitung mündet dabei nicht mehr direkt in den Tank, sondern in die Mischkammer. Die Mischkammer ist in der Kraftstoffzuleitung angeordnet und das Filterelement ist in Strömungsrichtung in der Kraftstoffzuleitung stromabwärts der Mischkammer angeordnet. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt eine Vermischung von warmem, zurückgeführtem Kraftstoff und kühlem zugeführten Kraftstoff in der Mischkammer. Gleichzeitig wird eine Ausgasung des Kraftstoffs in der Mischkammer durch den Mischvorgang gefördert, wobei die abgetrennten Gasblasen dabei entgegen der Strömungsrichtung in der Kraftstoffzuleitung in den Tank aufsteigen. Gegebenenfalls steigt auch zurückgeführter Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung in den Tank auf. Diese Alternative ermöglicht dabei eine besonders gute Vermischung von zurückgeführtem und zugeführtem Kraftstoff, wobei praktisch ein vollständig gasfreier Kraftstoff zum Einspritzmodul zugeführt werden kann.Alternatively, instead of the connecting line, the injection device can also have a mixing chamber into which the fuel return line opens. This means that the fuel return line no longer leads directly into the tank, but into the mixing chamber. The mixing chamber is arranged in the fuel supply line and the filter element is arranged in the flow direction in the fuel supply line downstream of the mixing chamber. In this configuration according to the invention, warm, returned fuel and cool, supplied fuel are mixed in the mixing chamber. At the same time, the mixing process encourages outgassing of the fuel in the mixing chamber, with the separated gas bubbles rising up into the tank in the opposite direction to the flow direction in the fuel supply line. If necessary, returned fuel also rises via the fuel supply line into the tank. This alternative enables particularly good mixing of returned and supplied fuel, it being possible for practically completely gas-free fuel to be supplied to the injection module.

Um eine gute und ausreichende Vermischung in der Mischkammer sicherzustellen, weist die Mischkammer vorzugsweise einen größeren Querschnitt als ein durchschnittlicher Leitungsquerschnitt der Kraftstoffzuleitung und Kraftstoffrückleitung auf. Die Mischkammer ist weiter bevorzugt im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und vertikal angeordnet. D.h., eine Mittelachse der Mischkammer ist in Vertikalrichtung ausgerichtet. Hierdurch können Gasblasen einfach aus der Mischkammer über die Kraftstoffzuleitung entgegen der Strömungsrichtung in der Kraftstoffzuleitung in den Tank aufsteigen.In order to ensure good and sufficient mixing in the mixing chamber, the mixing chamber preferably has a larger cross section than an average line cross section of the fuel supply line and fuel return line. The mixing chamber is more preferably essentially hollow-cylindrical and arranged vertically. That is, a central axis of the mixing chamber is oriented in the vertical direction. As a result, gas bubbles can easily rise from the mixing chamber via the fuel supply line into the tank, counter to the direction of flow in the fuel supply line.

Der Injektor umfasst vorzugsweise ein nach innen öffnendes Ventilelement. Hierdurch kann eine besonders einfache Ventilgruppe bereitgestellt werden, da insbesondere der Aufwand für nach außen öffnende Ventilelemente entfallen kann. Der Druckregler wird vorzugsweise durch ein Rückstellelement des Ventilelements bereitgestellt. Somit kann eine kompakte Einspritzvorrichtung mit nach innen öffnendem Ventilelement bereitgestellt werden, wobei für eine Einspritzung das Ventilelement entgegengesetzt zur Einspritzrichtung bewegt wird. Alternativ umfasst der Injektor ein nach außen öffnendes Ventilelement.The injector preferably includes an inwardly opening valve element. As a result, a particularly simple valve group can be provided, since in particular there is no need for outwardly opening valve elements. The pressure regulator is preferably provided by a return element of the valve element. Thus, a compact injection device can be provided with an inward opening valve element, the valve element being moved in the opposite direction to the injection direction for injection. Alternatively, the injector comprises an outwardly opening valve element.

Weiter bevorzugt umfasst das Einspritzmodul als integralen Bestandteil ferner einen Luftsteller. Hierdurch kann ein noch kompakterer Aufbau erreicht werden, in dem der Luftsteller ebenfalls in das Einspritzmodul integriert wird.More preferably, the injection module also includes an air adjuster as an integral part. As a result, an even more compact structure can be achieved, in which the air actuator is also integrated into the injection module.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, welche genau einen Zylinder oder genau zwei Zylinder sowie eine erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung umfasst.Furthermore, the present invention relates to an internal combustion engine which includes exactly one cylinder or exactly two cylinders and an injection device according to the invention.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Kleinmotors mit einer Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine schematische Ansicht des Einspritzmoduls mit Kraftstoffzuleitung und Kraftstoffrückleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel, und
  • 3 eine schematische Ansicht eines Einspritzmoduls mit Kraftstoffzuleitung und Kraftstoffrückleitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Preferred embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
  • 1 a schematic view of a small engine with an injection device according to a first embodiment of the invention,
  • 2 a schematic view of the injection module with fuel supply line and fuel return line according to the embodiment, and
  • 3 a schematic view of an injection module with fuel supply line and fuel return line according to a second embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred Embodiments of the Invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Kleinmotor 1 mit einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben.In the following, with reference to the 1 and 2 a small engine 1 with an invention invention described injection device according to a first embodiment in detail.

1 zeigt schematisch den Aufbau des Kleinmotors 1, welcher als Einzylindermotor ausgebildet ist. Der Kleinmotor 1 umfasst einen Zylinder 3, einen darin hin- und herbewegbaren Kolben 4, eine Steuereinheit 5 und einen Tank 6. Der Tank 6 ist über eine Kraftstoffzuleitung 6a mit einem Einspritzmodul 2 verbunden. Eine Kraftstoffrückleitung 6b geht von dem Einspritzmodul 2 zurück zum Tank 6. Eine Verbindungsleitung 60 verbindet dabei die Kraftstoffrückleitung 6b mit der Kraftstoffzuleitung 6a. Wie aus 1 schematisch ersichtlich ist, ist der Tank 6 über dem Einspritzmodul 2 angeordnet. Dadurch läuft der Kraftstoff durch die Kraftstoffzuleitung 6a aufgrund der Schwerkraft zum Einspritzmodul 2. Das Einspritzmodul 2 ist sehr schematisch dargestellt und umfasst eine Kraftstoffpumpe und einen Injektor mit integriertem Druckregler, so dass das Einspritzmodul 2 sehr kompakt aufgebaut ist. 1 shows schematically the structure of the small engine 1, which is designed as a single-cylinder engine. The small engine 1 comprises a cylinder 3, a piston 4 that can be moved back and forth therein, a control unit 5 and a tank 6. The tank 6 is connected to an injection module 2 via a fuel supply line 6a. A fuel return line 6b goes from the injection module 2 back to the tank 6. A connecting line 60 connects the fuel return line 6b to the fuel supply line 6a. How out 1 As can be seen schematically, the tank 6 is arranged above the injection module 2 . As a result, the fuel runs through the fuel supply line 6a due to gravity to the injection module 2. The injection module 2 is shown very schematically and includes a fuel pump and an injector with an integrated pressure regulator, so that the injection module 2 is very compact.

Der Kleinmotor 1 umfasst femer eine Drosselklappe 7, welche in einem Saugrohr 8 angeordnet ist. Am Zylinder 3 sind femer eine Zündkerze 9, ein Einlassventil 10 und ein Auslassventil 11 angeordnet.The small engine 1 also includes a throttle valve 7 which is arranged in an intake manifold 8 . A spark plug 9 , an intake valve 10 and an exhaust valve 11 are also arranged on the cylinder 3 .

Der Kleinmotor 1 umfasst weiter eine Abgasleitung 13, welche durch das Auslassventil 11 freigegeben bzw. verschlossen wird. Ferner ist ein Sauerstoffsensor 14 an der Abgasleitung 13 vorgesehen, welcher mit der Steuereinheit 5 verbunden ist, und die Steuereinheit 5 ist femer mit einem Kühlwassersensor 15, einem Öltemperatursensor 16 und einer Sensoreinheit 17 für die Erfassung einer Drosselposition, einer Temperatur im Saugrohr 8 und eines Drucks im Saugrohr 8 verbunden. Die Steuereinheit 5 steuert dabei anhand der erhaltenen Signale das Einspritzmodul 2. Ferner kann ein Booster 18 eingesetzt werden, um zu Beginn der Aktivierung des Aktuators eine schnellere Aktivierung und damit eine schnellere Beschleunigung des Kolbens auszuführen. Der Booster 18 verstärkt dabei insbesondere Signale, welche für einen Aktuator des Einspritzmoduls vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung ist somit als Einspritzmodul 2 mit einer Kraftstoffpumpe und einem Injektor mit integriertem Druckregler vorgesehen, und kann besonders kompakt und kleinbauend ausgelegt werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung sehr kostengünstig hergestellt werden und insbesondere schon im voraus als komplettes Einspritzmodul vormontiert werden, so dass es lediglich in den Kleinmotor 1 als Kompaktbaugruppe eingebaut werden muss. Durch die Integration der drei Einzelteile Kraftstoffpumpe, Druckregler und Injektor ist somit eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit gewährleistet. Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung 2 kann beispielsweise in Kleinmotoren von Zweirädern oder Rasenmähern verwendet werden.The small engine 1 further comprises an exhaust pipe 13 which is released or closed by the outlet valve 11 . Furthermore, an oxygen sensor 14 is provided on the exhaust pipe 13, which is connected to the control unit 5, and the control unit 5 is also provided with a cooling water sensor 15, an oil temperature sensor 16 and a sensor unit 17 for detecting a throttle position, a temperature in the intake manifold 8 and a Pressure in the intake manifold 8 connected. The control unit 5 controls the injection module 2 on the basis of the signals received. Furthermore, a booster 18 can be used in order to carry out faster activation and thus faster acceleration of the piston at the beginning of the activation of the actuator. The booster 18 particularly amplifies signals which are provided for an actuator of the injection module. The injection device according to the invention is thus provided as an injection module 2 with a fuel pump and an injector with an integrated pressure regulator, and can be designed to be particularly compact and small. Furthermore, the injection device according to the invention can be manufactured very inexpensively and in particular can be preassembled in advance as a complete injection module, so that it only has to be installed in the small engine 1 as a compact assembly. The integration of the three individual parts fuel pump, pressure regulator and injector thus ensures simple and cost-effective manufacturability. The injection device 2 according to the invention can be used, for example, in small engines of two-wheelers or lawnmowers.

2 zeigt das Einspritzmodul 2 im Detail. Im Einspritzmodul 2 sind die Kraftstoffpumpe 20a, der Druckregler 20b und der Injektor 20c integriert. Der Druckregler 20b ist dabei Bestandteil des Injektors 20c. Ein Aktuator betätigt die Kraftstoffpumpe 20a. Der Aktuator umfasst dabei eine Spule 21 und einen Anker 22. Der Anker 22 ist fest mit einem Kolben 23 der Kraftstoffpumpe 20a verbunden. Der Anker 22 ist in einem hohlzylindrischen Führungsbauteil 24 geführt. Eine Rückstellfeder 28 stützt sich an einem Gehäuseteil 25 sowie dem Anker 22 ab und stellt den Anker gemeinsam mit dem Kolben 23 in eine Ausgangsposition zurück. Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, ist die Spule 21 in einem mit Luft gefüllten, kraftstofffreien Raum 26 angeordnet und eine elektrische Leitung zur Spule 21 ist mit dem Bezugszeichen 27 gekennzeichnet. 2 shows the injection module 2 in detail. The fuel pump 20a, the pressure regulator 20b and the injector 20c are integrated in the injection module 2. The pressure regulator 20b is part of the injector 20c. An actuator actuates the fuel pump 20a. The actuator includes a coil 21 and an armature 22. The armature 22 is firmly connected to a piston 23 of the fuel pump 20a. The armature 22 is guided in a hollow-cylindrical guide component 24 . A return spring 28 is supported on a housing part 25 and on the armature 22 and returns the armature together with the piston 23 to a starting position. How further from 2 As can be seen, the coil 21 is arranged in an air-filled, fuel-free space 26 and an electrical line to the coil 21 is identified by the reference number 27 .

Der Kolben 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel als hohlzylindrischer Kolben mit einem Boden 23d vorgesehen. Der hohlzylindrische Kolben 23 ist an seiner zur Kraftstoffrückleitung 6b gerichteten Seite offen und weist zwei einander gegenüberliegende Bohrungen 23a und 23b auf, welche das Innere des Kolbens 23 mit einem Federaufnahmeraum 29 verbinden. Am Kolben 23 ist weiterhin an dessen äußerer Mantelfläche im Bereich nahe dem Boden 23d ein Kanal 23c ausgebildet, welcher in einer Ausgangsposition des Kolbens 23, in welcher die Spule 21 nicht bestromt ist, eine Verbindung zwischen einer Pumpkammer 30 und dem Federaufnahmeraum 29 herstellt. Hierzu ist in einem inneren Gehäuseteil 33 ein Verbindungskanal 32 vorgesehen. Am inneren Gehäuseteil 33 ist weiterhin ein Vorsprung 33a ausgebildet, welcher von dem Kanal 23c überfahren wird und eine Verbindung zwischen der Pumpkammer 30 und dem Federaufnahmeraum 29 unterbricht. In 2 ist dabei ein Zustand des Kolbens 23 dargestellt, bei dem die Spule 21 aktiviert ist und der Kolben sich von einer Ausgangsposition schon etwas in Richtung des Pfeils A bewegt hat. Dabei ist die Verbindung zwischen der Pumpkammer 30 und dem Federaufnahmeraum 29 unterbrochen, so dass ein Druckaufbau in der Pumpkammer 30 erfolgt.In this exemplary embodiment, the piston 23 is provided as a hollow-cylindrical piston with a base 23d. The hollow-cylindrical piston 23 is open on its side facing the fuel return line 6b and has two bores 23a and 23b lying opposite one another, which connect the interior of the piston 23 to a spring receiving space 29 . A channel 23c is also formed on the piston 23 on its outer lateral surface in the area near the bottom 23d, which channel 23c establishes a connection between a pump chamber 30 and the spring receiving space 29 when the piston 23 is in an initial position in which the coil 21 is not energized. For this purpose, a connecting channel 32 is provided in an inner housing part 33 . A projection 33a is also formed on the inner housing part 33, which is passed over by the channel 23c and interrupts a connection between the pump chamber 30 and the spring receiving space 29. In 2 a state of the piston 23 is shown in which the coil 21 is activated and the piston has already moved somewhat in the direction of the arrow A from an initial position. The connection between the pump chamber 30 and the spring receiving space 29 is interrupted, so that pressure builds up in the pump chamber 30 .

Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, mündet die Kraftstoffzuleitung 6a in einen ringförmigen Vorraum 34. Der Vorraum 34 ist über ein Rückschlagventil 51 mit der Pumpkammer 30 verbunden. Das Rückschlagventil 51 umfasst eine Kugel 52 sowie eine Feder 53 und öffnet in Richtung der Pumpkammer 30. Das Rückschlagventil 51 ist dabei im inneren Gehäuseteil 33 angeordnet.How further from 2 As can be seen, the fuel feed line 6a opens into an annular antechamber 34. The antechamber 34 is connected to the pump chamber 30 via a check valve 51. The check valve 51 comprises a ball 52 and a spring 53 and opens in the direction of the pump chamber 30. The check valve 51 is arranged in the inner housing part 33.

Der Injektor 20c umfasst ein Ventilelement 40, welches in diesem Ausführungsbeispiel aus Kugel ausgebildet ist. Das Ventilelement 40 dichtet an einem Ventilsitz ab, welcher an einem Ventilkörper 42 ausgebildet ist. Das Ventilelement 40 kann dabei einen Durchlass 46 freigeben und verschließen. Ein Druckregler 20b ist in diesem Ausführungsbeispiel als Rückstellfeder 41 ausgebildet, welche direkt auf das Ventilelement 40 drückt. Im Ventilkörper 42 sind seitliche Bohrungen 44 und 45 vorgesehen, welche über seitliche Kanäle 31 die Pumpkammer 30 mit dem Ventilelement 40 verbindet. Das Ventilelement 40 hebt somit von seinem Ventilsitz ab, sobald der Druck in der Pumpkammer 30, welcher über die Bohrungen 44 und 45 auch am Ventilelement 40 anliegt, größer ist als eine Rückstellkraft der Rückstellfeder 41. Der Druckregler 20b umfasst dabei femer eine Einstellschraube 43, mit welcher die Vorspannkraft der Rückstellfeder 41 einstellbar ist.The injector 20c includes a valve element 40, which in this embodiment Ball is formed. The valve element 40 seals against a valve seat formed on a valve body 42 . The valve element 40 can release and close a passage 46 . In this exemplary embodiment, a pressure regulator 20b is designed as a return spring 41 which presses directly on the valve element 40 . In the valve body 42 there are lateral bores 44 and 45 which connect the pump chamber 30 to the valve element 40 via lateral channels 31 . The valve element 40 thus lifts off its valve seat as soon as the pressure in the pump chamber 30, which is also present at the valve element 40 via the bores 44 and 45, is greater than a restoring force of the restoring spring 41. The pressure regulator 20b also includes an adjusting screw 43, with which the biasing force of the return spring 41 is adjustable.

Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, ist die Kraftstoffrückführleitung 6b über die Verbindungsleitung 60 mit der Kraftstoffzuleitung 6a, welche in den Vorraum 34 mündet, verbunden. Die Kraftstoffrückleitung 6b führt dabei überschüssigen Kraftstoff in den Tank 6 zurück. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist dabei an einer Abzweigung, an welcher die Verbindungsleitung 60 von der Kraftstoffrückleitung 6b abzweigt, ein Filterelement 55 angeordnet. Die Kraftstoffrückleitung 6b weist im Bereich der Abzweigung dabei einen 90°-Winkel auf. Das Filterelement 55 dient zur Abtrennung von Gasblasen, welche im zurückgeführten Kraftstoff enthalten sein können. Das Filterelement 55 ist dabei in einem Winkel α zu einer Strömungsrichtung D in der Verbindungsleitung 60 angeordnet. Die Hauptströmung des zurückgeführten Kraftstoffs in der Kraftstoffrückleitung 6b ist dabei, ausgehend vom Einspritzmodul 2, durch die Pfeile B und C zurück zum Tank 6 gekennzeichnet. Durch den in der Pumpkammer 30 mittels des Kolbens 23 erzeugten Unterdrucks wird, wie in 2 durch die Pfeile E und F angedeutet, einerseits Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung 6a angesaugt und andererseits auch Kraftstoff aus der Kraftstoffrückleitung 6b über die Verbindungsleitung 60 angesaugt (Pfeil D). In der Verbindungsleitung 60 wird dabei ein sogenannter Dicksaft zugeführt, welcher mittels des Filterelements 55 von gasförmigen Bestandteilen befreit wurde und welcher im Einspritzmodul 2 insbesondere durch die durch die Spule 21 erzeugte Wärme schon vorgewärmt ist. Im Bereich der Mündung der Verbindungsleitung 60 mit der Kraftstoffzuleitung 6a verbindet sich der kühlere, vom Tank 6 kommende Kraftstoff mit dem wärmeren, aus der Verbindungsleitung 60 . kommenden Kraftstoff, so dass hier eine Vermischung der Kraftstoffströme erfolgt. Hierdurch wird der kühlere, vom Tank zugeführte Kraftstoff etwas erwärmt, was zu einem Beginn von Ausgasungsvorgängen aus dem kühleren Kraftstoff führt. Somit weist der dem Vorraum 34 zugeführte Kraftstoff nur noch relativ kleine Gasbestandteile auf.How further from 2 As can be seen, the fuel return line 6b is connected via the connecting line 60 to the fuel supply line 6a, which opens into the antechamber 34. The fuel return line 6b returns excess fuel to the tank 6. How out 2 As can be seen, a filter element 55 is arranged at a junction at which the connecting line 60 branches off from the fuel return line 6b. The fuel return line 6b has a 90° angle in the area of the branch. The filter element 55 is used to separate gas bubbles that may be contained in the returned fuel. The filter element 55 is arranged at an angle α to a direction of flow D in the connecting line 60 . The main flow of the returned fuel in the fuel return line 6b is characterized by the arrows B and C back to the tank 6, starting from the injection module 2. As a result of the negative pressure generated in the pump chamber 30 by means of the piston 23, as in 2 indicated by the arrows E and F, on the one hand fuel is sucked in via the fuel feed line 6a and on the other hand fuel is also sucked in from the fuel return line 6b via the connecting line 60 (arrow D). A so-called thick juice, which has been freed from gaseous components by means of the filter element 55 and which is already preheated in the injection module 2 , in particular by the heat generated by the coil 21 , is fed into the connecting line 60 . The cooler fuel coming from the tank 6 connects with the warmer fuel from the connecting line 60 in the area where the connecting line 60 opens into the fuel supply line 6a. incoming fuel, so that the fuel flows are mixed here. As a result, the cooler fuel supplied from the tank is heated somewhat, which leads to the start of outgassing processes from the cooler fuel. Thus, the fuel supplied to the antechamber 34 only has relatively small gas components.

Während der Ansaugphase des Einspritzmoduls 2 bewegt sich der Kolben 23 in Richtung zur Kraftstoffrückleitung 6b. Hierdurch wird in der Pumpkammer 30 ein Unterdruck erzeugt, so dass das Rückschlagventil 51 öffnet und eine Verbindung zwischen dem Vorraum 34 und der Pumpkammer 30 hergestellt ist. Hierdurch wird Kraftstoff aus der Kraftstoffzuleitung 6a über den Vorraum 34 in die Pumpkammer 30 angesaugt. Die Bewegung des Kolbens 23 erfolgt dabei durch die rückstellende Federkraft der Rückstellfeder 28. Sobald der Kolben vollständig in seine Ausgangslage, in welcher der Anker 22 eine Innenfläche des Gehäuses 25 berührt, zurückgestellt ist, und eine Einspritzung erfolgen soll, wird die Spule 21 bestromt. Dadurch kehrt sich die Bewegungsrichtung des Kolbens 23 um und der Anker 22 wird gemeinsam mit dem Kolben 23 in Richtung des Pfeils A bewegt. Zu Beginn der Bewegung, d.h. im oberen Totpunkt des Kolbens 23, ist über den Kanal 23c noch eine Verbindung zwischen der Pumpkammer 30 und dem Kanal 32 und somit dem Federaufnahmeraum 29 vorhanden. Sobald sich der Kolben 23 weiter nach unten in Richtung des Pfeils A bewegt, überfährt der Bereich des Kolbens 23 mit dem Kanal 23c den Vorsprung 33a am inneren Gehäuseteil 33, so dass diese Verbindung unterbrochen wird. Von diesem Zeitpunkt an beginnt nun ein Druckaufbau in der Druckkammer 30. 2 stellt dabei genau den Zustand dar, in welcher die Verbindung zwischen der Pumpkammer 30 und dem Federaufnahmeraum 29 gerade unterbrochen wurde.During the intake phase of the injection module 2, the piston 23 moves towards the fuel return line 6b. As a result, a negative pressure is generated in the pump chamber 30 so that the check valve 51 opens and a connection is established between the anteroom 34 and the pump chamber 30 . As a result, fuel is drawn from the fuel supply line 6a into the pump chamber 30 via the antechamber 34 . The piston 23 is moved by the restoring spring force of the reset spring 28. As soon as the piston is completely returned to its starting position, in which the armature 22 touches an inner surface of the housing 25, and an injection is to take place, the coil 21 is energized. As a result, the direction of movement of the piston 23 is reversed and the armature 22 is moved in the direction of the arrow A together with the piston 23 . At the beginning of the movement, ie at top dead center of the piston 23, there is still a connection between the pump chamber 30 and the channel 32 and thus the spring receiving space 29 via the channel 23c. As soon as the piston 23 moves further down in the direction of the arrow A, the area of the piston 23 with the channel 23c runs over the projection 33a on the inner housing part 33, so that this connection is interrupted. From this point in time, pressure builds up in the pressure chamber 30. 2 represents exactly the state in which the connection between the pump chamber 30 and the spring receiving space 29 has just been interrupted.

Der Kolben 23 wird somit weiter in die Pumpkammer 30 bewegt und der dabei entstehende Druck wird über die Kanäle 31 und die Bohrung 44 und 45 auch zum Ventilelement 40 geführt. Sobald der Druck am Ventilelement 40 größer ist als eine Federkraft der Ventilfeder 41, hebt das Ventilelement 40 von seinem Ventilsitz am Ventilkörper 42 ab und öffnet den Auslass 46. Nun beginnt eine Kraftstoffeinspritzung. Hierdurch beginnt eine Druckabsenkung im Bereich um das Ventilelement 40 sowie der Pumpkammer 30. Sobald die durch den Druck auf das Ventilelement 40 ausgeübte Kraft kleiner ist als die Rückstellkraft der Ventilfeder 41 ist, schließt der Injektor 20c wieder. Damit ist die Einspritzung abgeschlossen. Eine Rückstellung des Kolbens 23 erfolgt dann nach Beendigung der Bestromung der Spule 21 durch die Rückstellfeder 28, wobei wieder der Ansaugvorgang beginnt.The piston 23 is thus moved further into the pump chamber 30 and the resulting pressure is also guided to the valve element 40 via the channels 31 and the bores 44 and 45 . As soon as the pressure on the valve element 40 is greater than a spring force of the valve spring 41, the valve element 40 lifts off its valve seat on the valve body 42 and opens the outlet 46. Fuel injection now begins. As a result, a pressure drop begins in the area around the valve element 40 and the pump chamber 30. As soon as the force exerted by the pressure on the valve element 40 is less than the restoring force of the valve spring 41, the injector 20c closes again. This completes the injection. The piston 23 is then reset after the end of the energization of the coil 21 by the reset spring 28, with the suction process beginning again.

Wie oben erläutert, kann dabei überschüssiger Kraftstoff über den hohlen Kolben in die Kraftstoffrückleitung 6b zurückgeführt werden. Dabei kann durch das Filterelement 55 eine Trennung von Gasblasen 57 von dem zurückströmenden Kraftstoff erfolgen und der von den Gasen befreite und durch die Spule 21 erwärmte Kraftstoff kann wieder der Kraftstoffpumpe 20a zugeführt werden. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann an der Kraftstoffpumpe 20a ein von seinen leichtflüchtigen Bestandteilen befreiter Kraftstoff (Dicksaft) zur Kraftstoffpumpe 20a zugeführt werden. Hierdurch kann auf aufwendige Ausgasungsmaßnahmen im Einspritzmodul verzichtet werden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Einspritzmodul sehr kompakt aufgebaut sein und weist nur geringe Abmessungen und ein besonders geringes Gewicht auf.As explained above, excess fuel can be fed back into the fuel return line 6b via the hollow piston. In this way, gas bubbles 57 can be separated from the fuel flowing back through the filter element 55 and the gas bubbles freed from the gases and through The fuel heated by the coil 21 can be fed back to the fuel pump 20a. As a result of this measure according to the invention, a fuel (thick juice) freed from its volatile components can be supplied to the fuel pump 20a at the fuel pump 20a. As a result, complex outgassing measures in the injection module can be dispensed with. As a result, the injection module according to the invention can be very compact and has only small dimensions and a particularly low weight.

Somit kann erfindungsgemäß ein Einspritzmodul 2 mit einem nach innen öffnenden Injektor 20c bereitgestellt werden, so dass mit diesem Einspritzmodul insbesondere auch eine problemlose Direkteinspritzung in einem Brennraum ermöglicht wird. Die Verwendung einer Zerstäuberplatte 60 ermöglicht dabei femer einen hohen Freiheitsgrad, betreffend eine Strahlformgebung des Sprays, so dass das erfindungsgemäße Einspritzmodul bei verschiedensten Brennkraftmaschinen verwendet werden kann, wobei lediglich dann die Zerstäuberplatte ausgetauscht werden muss. Somit kann eine hohe Gleichteileanzahl und somit eine kostengünstige Fertigung erreicht werden.Thus, according to the invention, an injection module 2 with an inwardly opening injector 20c can be provided, so that with this injection module, in particular, problem-free direct injection in a combustion chamber is also made possible. The use of an atomizer plate 60 also enables a high degree of freedom with regard to jet shaping of the spray, so that the injection module according to the invention can be used in a wide variety of internal combustion engines, in which case only the atomizer plate then has to be replaced. A high number of identical parts and therefore cost-effective production can thus be achieved.

3 zeigt ein Einspritzmodul 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind. 3 shows an injection module 2 according to a second exemplary embodiment of the invention, identical or functionally identical parts being denoted by the same reference symbols as in the first exemplary embodiment.

Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel beim zweiten Ausführungsbeispiel die Kraftstoffrückleitung 6b direkt in die Kraftstoffzuleitung 6a mündet, ohne dass eine direkte Verbindung zwischen der Kraftstoffrückleitung 6b und dem Tank 6 vorhanden ist. An der Mündung der Kraftstoffrückleitung 6b in die Kraftstoffzuleitung 6a ist eine Mischkammer 56 vorgesehen. Die Mischkammer 56 weist eine hohlzylinderförmige Gestalt auf und ist in vertikaler Richtung angeordnet. Hierbei mündet die Kraftstoffzuleitung 6a in einen Deckelbereich der Mischkammer und führt von einem Bodenbereich der Mischkammer 56 weiter zum Vorraum 34. Im Mantelbereich der Mischkammer 56 mündet die Kraftstoffrückleitung 6b, so dass es in der Mischkammer 56 zu Verwirbelungen der beiden zusammengeführten Kraftstoffströme aus der Kraftstoffrückleitung 6b und aus dem Tank 6 kommt. Am Ausgang der Mischkammer 56 in Strömungsrichtung nach der Mischkammer 56 ist das Filterelement 55 zur Abtrennung von Gasblasen angeordnet. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist das Filterelement 55 in einem Winkel α zu einer Strömungsrichtung F des Kraftstoffs angeordnet. Gasblasen 57 können sich am Filterelement 55 abscheiden und steigen dann entgegen der Strömung E in den Tank 6 auf. Wie aus 3 ersichtlich ist, steigen die Gasblasen 57 dabei entgegen der Strömung des vom Tank 6 zur Mischkammer 56 strömenden Kraftstoffs auf. In der Mischkammer 56 erfolgt wieder eine Vermischung des kühleren Kraftstoffs aus dem Tank mit dem wärmeren Kraftstoff aus dem Einspritzmodul sowie eine entsprechende zusätzliche Ausgasung von leichtflüchtigen Bestandteilen des kühleren Kraftstoffs. Somit kann der Kraftstoffpumpe 20a dann, wie im ersten Ausführungsbeispiel, ein Kraftstoff mit keinen oder nur wenigen leichtflüchtigen Bestandteilen (Dicksaft) zugeführt werden, so dass in der Kraftstoffpumpe 20a keine Probleme mit ausgasendem Kraftstoff vorhanden sind. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.The second exemplary embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment, in contrast to the first exemplary embodiment, in the second exemplary embodiment, the fuel return line 6b opens directly into the fuel supply line 6a without a direct connection between the fuel return line 6b and the tank 6 being present. A mixing chamber 56 is provided at the opening of the fuel return line 6b into the fuel supply line 6a. The mixing chamber 56 has a hollow cylindrical shape and is arranged in the vertical direction. The fuel feed line 6a opens into a cover area of the mixing chamber and leads from a bottom area of the mixing chamber 56 to the antechamber 34. The fuel return line 6b opens out in the jacket area of the mixing chamber 56, so that turbulence occurs in the mixing chamber 56 between the two combined fuel flows from the fuel return line 6b and comes out of the tank 6. The filter element 55 for separating gas bubbles is arranged at the outlet of the mixing chamber 56 downstream of the mixing chamber 56 in the direction of flow. As in the first exemplary embodiment, the filter element 55 is arranged at an angle α to a flow direction F of the fuel. Gas bubbles 57 can separate on the filter element 55 and then rise up into the tank 6 counter to the flow E. How out 3 As can be seen, the gas bubbles 57 rise counter to the flow of fuel flowing from the tank 6 to the mixing chamber 56 . In the mixing chamber 56, the cooler fuel from the tank is again mixed with the warmer fuel from the injection module and corresponding additional outgassing of volatile components of the cooler fuel. Thus, as in the first exemplary embodiment, the fuel pump 20a can then be supplied with a fuel with no or only a few volatile components (thick juice), so that there are no problems with outgassing fuel in the fuel pump 20a. Otherwise, this exemplary embodiment corresponds to the previous exemplary embodiment, so that reference can be made to the description given there.

Es sei weiter angemerkt, dass die Einspritzvorrichtung sehr kompakt und kostengünstig aufgebaut ist. In dem Ausführungsbeispiel wurde als Aktuator jeweils ein magnetischer Aktuator durch Bestromung einer Spule beschrieben. Es sei jedoch angemerkt, dass grundsätzlich auch andere mögliche Aktuatoren verwendet werden können, z.B. ein Piezoaktuator.It should also be noted that the injection device is very compact and inexpensive. In the exemplary embodiment, a magnetic actuator was described as the actuator in each case by energizing a coil. However, it should be noted that in principle other possible actuators can also be used, e.g. a piezo actuator.

Claims (12)

Einspritzvorrichtung, umfassend eine Kraftstoffpumpe (20a) und einen Injektor (20b), dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (20a) und der Injektor (20b) integraler Bestandteil eines Einspritzmoduls (2) sind und die Kraftstoffpumpe (20a) einen Kolben (23) und einen Aktuator zur Betätigung des Kolbens (23) aufweist und die Kraftstoffpumpe femer eine mit einer Kraftstoffzuleitung (6a) und einer Kraftstoffrückleitung (6b) verbindbare Pumpkammer (30) aufweist, wobei die Kraftstoffrückleitung (6b) mit der Kraftstoffzuleitung (6a) verbunden ist und wobei ein Filterelement (55) zur Abtrennung von Gasblasen vorgesehen ist, welche in dem vom Einspritzmodul (2) zurückgeführten Kraftstoff enthalten sind.Injection device comprising a fuel pump (20a) and an injector (20b), characterized in that the fuel pump (20a) and the injector (20b) are an integral part of an injection module (2) and the fuel pump (20a) has a piston (23) and has an actuator for actuating the piston (23) and the fuel pump also has a pump chamber (30) that can be connected to a fuel supply line (6a) and a fuel return line (6b), the fuel return line (6b) being connected to the fuel supply line (6a) and wherein a filter element (55) is provided for separating gas bubbles contained in the fuel returned by the injection module (2). Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (55) in einer Ebene angeordnet ist, welche in einem Winkel (a) zu einer Strömungsrichtung (D, F) des Kraftstoffs angeordnet ist.injection device claim 1 , characterized in that the filter element (55) is arranged in a plane which is arranged at an angle (a) to a flow direction (D, F) of the fuel. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffrückleitung (6b) in einen Tank (6) zurückführt und die Kraftstoffrückleitung (6b) über eine Verbindungsleitung (60) mit der Kraftstoffzuleitung verbunden ist.Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel return line (6b) leads back into a tank (6) and the fuel return line (6b) is connected to the fuel supply line via a connecting line (60). Einspritzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (55) zur Abtrennung von Gasblasen in der Verbindungsleitung (60) angeordnet ist oder an einer Abzweigung der Verbindungsleitung (60) von der Kraftstoffrückleitung (6b) angeordnet ist.injection device claim 3 , characterized in that the filter element (55) for separating gas bubbles is arranged in the connecting line (60) or at a branch of the connecting line (60) from the fuel return line (6b). Einspritzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffrückleitung (6b) an der Abzweigung der Verbindungsleitung (60) einen 90°-Winkel aufweist.injection device claim 3 or 4 , characterized in that the fuel return line (6b) at the junction of the connecting line (60) has a 90 ° angle. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Kraftstoffrückleitung zwischen der Abzweigung und dem Tank (6) vertikal über dem Filterelement (55) angeordnet ist.injection device claim 5 , characterized in that a portion of the fuel return line between the branch and the tank (6) is arranged vertically above the filter element (55). Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Mischkammer (56), welche in der Kraftstoffzuleitung (6a) angeordnet ist, wobei die Kraftstoffrückleitung in die Mischkammer (56) mündet und das Filterelement (55) in der Kraftstoffzuleitung oder der Mischkammer in Strömungsrichtung stromabwärts von einer Mündung der Kraftstoffrückleitung in die Mischkammer (56) angeordnet ist.injection device claim 1 or 2 , comprising a mixing chamber (56) which is arranged in the fuel supply line (6a), the fuel return line opening into the mixing chamber (56) and the filter element (55) in the fuel supply line or the mixing chamber in the flow direction downstream of an opening of the fuel return line into the Mixing chamber (56) is arranged. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (56) einen größeren Querschnitt als die Kraftstoffzuleitung (6a) und die Kraftstoffrückleitung (6b) aufweist.injection device claim 7 , characterized in that the mixing chamber (56) has a larger cross section than the fuel supply line (6a) and the fuel return line (6b). Einspritzvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (56) im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist und in vertikaler Richtung angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der Kraftstoffzuleitung zwischen der Mischkammer und dem Tank (6) vertikal über der Mischkammer angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass Gasblasen aus der Mischkammer (56) entgegen einer Strömungsrichtung (E) in der Kraftstoffzuleitung in den Tank (6) aufsteigen.injection device claim 7 or 8th , characterized in that the mixing chamber (56) is essentially hollow-cylindrical and is arranged in the vertical direction, with a section of the fuel supply line between the mixing chamber and the tank (6) being arranged vertically above the mixing chamber to enable gas bubbles to escape of the mixing chamber (56) against a direction of flow (E) in the fuel supply line and into the tank (6). Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (20c) ein nach Innen öffnendes Ventilelement (40) oder ein nach Außen öffnendes Ventilelement aufweist.Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the injector (20c) has an inwardly opening valve element (40) or an outwardly opening valve element. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, femer umfassend einen Luftsteller, welcher integraler Bestandteil des Einspritzmoduls (2) ist.Injection device according to one of the preceding claims, further comprising an air actuator which is an integral part of the injection module (2). Brennkraftmaschine, umfassend genau einen oder genau zwei Zylinder und eine Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Internal combustion engine comprising exactly one or exactly two cylinders and an injection device according to one of the preceding claims.
DE102009029266.7A 2009-09-08 2009-09-08 Compact injector with external gas bubble separation Active DE102009029266B4 (en)

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