DE102010064137A1

DE102010064137A1 - Injektoranordnung, insbesondere Injektorblock für Brennstoffeinspritzanlagen

Info

Publication number: DE102010064137A1
Application number: DE102010064137A
Authority: DE
Inventors: Wolf Stahr; Martin Haug; Horst Kirschner; Frank Miller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-06-28
Also published as: CN103282646A; WO2012084325A1; EP2655858A1; US20140366844A1; BR112013015372A2

Abstract

Eine Injektoranordnung (1), die insbesondere als Injektorblock für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen dient, umfasst ein erstes Blockelement (2), das einen Brennstoffverteilerkanal (6) aufweist, und zumindest ein zweites Blockelement (3), an dem ein erstes Anschlussstück (28) und zumindest ein zweites Anschlussstück (29) angeordnet sind. Ferner sind Einspritzventile (20, 21) vorgesehen, die innerhalb des ersten Blockelements (2) und des zweiten Blockelements (3) so positioniert sind, dass das erste Einspritzventil (20) dem ersten Anschlussstück (28) zugeordnet ist und das zweite Einspritzventil (21) dem zweiten Anschlussstück (29) zugeordnet ist. Der Brennstoffverteilerkanal (6) des ersten Blockelements (2) dient zum Verteilen von komprimierten Erdgas auf die Einspritzventile (20, 21). Hierdurch ist eine kompakte und robuste Ausgestaltung der Injektoranordnung (1) mit einer geringen Anzahl an Bauteilen möglich.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Injektoranordnung, die sich insbesondere für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen eignet.
Eine gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine kann für den Betrieb mit Benzin und Erdgas geeignet sein. Um eine Erstausrüstung oder eine Nachrüstlösung für eine mit Benzin betriebene Brennkraftmaschine zu schaffen, ist allerdings eine fahrzeugspezifische Anpassung erforderlich, da beispielsweise am Saugmodul entsprechende Öffnungen für die Montage der Einspritzventile sowie Befestigungspunkte zum Befestigen der Injektoranordnung im Motorraum erforderlich sind. Bei Nachrüstlösungen wird außerdem nicht die Qualität erreicht, welche die Hersteller insbesondere in Schwellenländern fordern.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Injektoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung, insbesondere eine kompakte und robuste Ausgestaltung, ermöglicht ist. Speziell kann eine Injektoranordnung mit einem breiten Anwendungsbereich geschaffen werden, die qualitativ hochwertig ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Injektoranordnung möglich.
Vorteilhaft ist es, dass der Brennstoffverteilerkanal des ersten Blockelements zum Verteilen von Erdgas auf die Einspritzventile dient. Das Erdgas ist hierbei vorzugsweise als komprimiertes Erdgas in einem Gasspeicher gespeichert, beispielsweise bei Drücken von etwa 20 MPa (200 bar). Solch ein komprimiertes Erdgas wird auch als CNG bezeichnet. Der Begriff des Erdgases ist allerdings nicht auf natürliches Erdgas beschränkt, sondern allgemein zu verstehen. Beispielsweise kann das Erdgas auch künstlich durch Kohlevergasung gewonnen werden. Somit sind unter dem Begriff Erdgas auch erdgasähnliche Brennstoffe zu verstehen. Der Gasspeicher, in dem das Erdgas bevorratet ist, kann beispielsweise über eine feste Verrohrung mit dem ersten Blockelement verbunden sein.
Vorteilhaft ist es, dass das erste Blockelement eine innenliegende Stirnseite aufweist, dass das zweite Blockelement eine innenliegende Stirnseite aufweist, dass die innenliegende Stirnseite des ersten Blockelements der innenliegenden Stirnseite des zweiten Blockelements zugewandt ist und dass das erste Blockelement mit der Stirnseite des ersten Blockelements zumindest mittelbar an der Stirnseite des zweiten Blockelements anliegt. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass zwischen der Stirnseite des ersten Blockelements und der Stirnseite des zweiten Blockelements eine Dichtung angeordnet ist und dass das erste Blockelement mit der Stirnseite des ersten Blockelements über die Dichtung an der Stirnseite des zweiten Blockelements anliegt. Die aneinander angefügten Blockelemente können hierbei die Einspritzventile zumindest im Wesentlichen umgeben. Hierdurch ist ein kompakter Aufbau gewährleistet, wobei zusätzlich eine zuverlässige Fixierung der Einspritzventile und ein Schutz gegenüber mechanischer Beschädigung realisiert ist. Außerdem können geeignete Befestigungspunkte an den Blockelementen weitgehend beliebig gewählt werden, um die Injektoranordnung beispielsweise in einem Motorraum zu befestigen. Die Dichtung zwischen den Blockelementen kann hierbei als elastische Dichtung ausgestaltet sein und eine gewisse Schwingungsdämpfung ermöglichen. Durch die kompakte und weitgehend geschlossene Ausgestaltung der Injektoranordnung wird ferner ein Schutz der Einspritzventile gegenüber Verschmutzung erzielt.
Vorteilhaft ist es auch, dass Zentrierelemente vorgesehen sind, die die Blockelemente zueinander zentrieren. Hier ist es ferner vorteilhaft, dass die Zentrierelemente jeweils abschnittsweise an der Stirnseite des ersten Blockelements in das erste Blockelement eingreifen und jeweils abschnittsweise an der Stirnseite des zweiten Blockelements in das zweite Blockelement eingreifen. Durch die Zentrierelemente, die insbesondere als Zentrierstifte ausgestaltet sein können, wird neben einer Positionierung der Blockelemente zueinander auch die mechanische Stabilität der Injektoranordnung verbessert.
Insbesondere wird die Positionierung der Einspritzventile innerhalb der Blockelemente zuverlässig gewährleistet.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Blockelemente durch Verbindungsmittel miteinander verbunden sind. Als Verbindungsmittel eignen sich insbesondere Schrauben.
Verbindungsstangen oder dergleichen sind zur Verbindung der Blockelemente nicht erforderlich. Hierdurch kann die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert werden.
Außerdem ist eine robuste Ausgestaltung ermöglicht. Ferner können auch Distanzstücke oder dergleichen eingespart werden, da von vornherein eine Distanz zwischen den Blockelementen nicht auftritt und somit nicht überbrückt werden muss.
Vorteilhaft ist es außerdem, dass die Einspritzventile jeweils über einen elastischen Dichtring in das zweite Blockelement eingesetzt sind. Hierdurch kann eine Dämpfung erzielt werden, so dass sich auf das zweite Blockelement übertragene Erschütterungen nicht auf die Einspritzventile und deren Funktion auswirken.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Anschlussstücke an ihren Ausgangsseiten jeweils eine Schlauchtülle aufweisen. Die Verbindung mit einem Saugrohr kann beispielsweise über Schläuche erfolgen, wodurch eine hohe Flexibilität gewährleistet ist, die einen breiten Anwendungsbereich ermöglicht. Speziell kann die Injektoranordnung hierdurch für eine Vielzahl von unterschiedlich ausgestalteten Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass an den zusammengesetzten Blockelementen eine Aussparung vorgesehen ist, über die eine elektrische Kontaktierung der Einspritzventile ermöglicht ist. Beispielsweise können elektrische Stecker der Einspritzventile durch die Aussparung nach außen geführt sein. Im Bereich der Aussparung ist dann zusätzlich ein mechanischer Schutz solcher Stecker gewährleistet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Injektoranordnung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
2 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Injektoranordnung aus der mit II bezeichneten Blickrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Injektoranordnung 1 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Injektoranordnung 1 kann insbesondere als Injektorblock 1 ausgestaltet sein. Hierbei eignet sich die Injektoranordnung 1 besonders für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Die Injektoranordnung 1 wird hierbei vorzugsweise für komprimiertes Erdgas genutzt.
Die Injektoranordnung 1 weist ein erstes Blockelement 2 und ein zweites Blockelement 3 auf. Das erste Blockelement 2 weist eine Seite (Oberseite) 4 auf. Das zweite Blockelement 3 weist eine Seite (Unterseite) 5 auf. Die Oberseite 4 des ersten Blockelements 2 stellt hierbei die Oberseite 4 der Injektoranordnung 1 dar. Ferner stellt die Unterseite 5 des zweiten Blockelements 3 die Unterseite 5 der Injektoranordnung 1 dar. Das erste Blockelement 2 weist einen Brennstoffverteilerkanal 6 auf, der innerhalb des ersten Blockelements 2 ausgestaltet ist. Hierbei ist an das erste Blockelement 2 ein Anschlussstück 7 montiert, über das das komprimierte Erdgas in den Brennstoffverteilerkanal 6 geführt wird. Das Anschlussstück 7 ist hierfür auf geeignete Weise mit einem Brennstofftank, insbesondere Gastank, verbunden. Außerdem ist an das erste Bockelement 2 ein Sensor 8 mit einem Stecker 9 montiert. Der Sensor 8 dient beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung des im Brennstoffverteilerkanal 6 vorgesehenen Brennstoffs. Über den Stecker 9 ist eine Verbindung des Sensors 8 mit einem Steuergerät ermöglicht.
Die Blockelemente 2, 3 sind über ein oder mehrere Verbindungsmittel 10 miteinander verbunden. Als Verbindungsmittel 10 kann beispielsweise eine Schraube dienen. Das erste Blockelemente 2 weist eine Stirnseite 11 auf.
Das zweite Blockelement 3 weist eine Stirnseite 12 auf. Zwischen der Stirnseite 11 des ersten Blockelements 2 und der Stirnseite 12 des zweiten Blockelements 3 ist eine Dichtung 13 angeordnet. Die Dichtung 13 ist hierbei als elastische Dichtung 13 ausgestaltet und beispielsweise aus einem Elastomer ausgebildet. Hierbei gewährleistet die Dichtung 13 auch eine gewisse Dämpfung zwischen den Blockelementen 2, 3. Insbesondere wird eine Schwingungsübertragung vermieden.
Das erste Blockelement 2 weist sich von der Stirnseite 11 senkrecht in das erste Blockelement 2 erstreckende Bohrungen 14, 15 auf. Ferner weist das zweite Blockelement 3 sich senkrecht von der Stirnseite 12 in das zweite Blockelement 3 erstreckende Bohrungen 16, 17 auf. In den Bohrungen 14, 16 der Blockelemente 2, 3 ist ein Zentrierelement 18 angeordnet. Ferner ist in den Bohrungen 15, 17 der Blockelemente 2, 3 ein Zentrierelement 19 angeordnet. Die Zentrierelemente 18, 19 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Zentrierstifte 18, 19 ausgestaltet. Die Zentrierstifte 18, 19 greifen hierbei jeweils abschnittsweise an der Stirnseite 11 des ersten Blockelements 2 in das erste Blockelement 2 ein. Außerdem greifen die Zentrierstifte 18, 19 jeweils abschnittsweise an der Stirnseite 12 des zweiten Blockelements 3 in das zweite Blockelement 3 ein. Hierdurch sind die Blockelemente 2, 3 sowohl zueinander positioniert als auch im montierten Zustand zusammen mit den Verbindungsmitteln 10 zuverlässig miteinander verbunden.
Insbesondere wird eine kompakte Ausgestaltung und hohe mechanische Festigkeit der zusammengefügten Blockelemente 2, 3 erzielt.
Innerhalb der Blockelemente 2, 3 sind Einspritzventile 20, 21, 22, 23 vorgesehen. Neben dem ersten Einspritzventil 20 und dem zweiten Einspritzventil 21 sind hierbei die weiteren Einspritzventile 22, 23 vorgesehen. Die Anzahl der Einspritzventile 20 bis 23 ist hierbei in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall vorgegeben. Die Anzahl der Einspritzventile ist hierbei nicht auf die beiden Einspritzventile 20, 21 begrenzt und kann größer als 2, insbesondere größer als 4, sein.
Die Einspritzventile 20 bis 23 sind über elastische Dichtringe 24, 25, 26, 27 in das zweite Blockelement 3 eingesetzt. Hierdurch ist eine Schwingungsdämpfung zwischen den Einspritzventilen 20 bis 23 und dem zweiten Blockelement 3 gewährleistet. Insbesondere wird vermieden, dass sich Erschütterungen des zweiten Blockelements 3 ungünstig auf die Funktionsweise der Einspritzventile 20 bis 23 auswirken.
Im Bereich der Unterseite 5 sind Anschlussstücke 28, 29, 30, 31 in das zweite Blockelement 3 eingeschraubt. Die Anschlussstücke 28 bis 31 weisen an ihren Ausgangsseiten 32 bis 35 jeweils eine Schlauchtülle 36, 37, 38, 39 auf. An die Schlauchtüllen 36 bis 39 können Schläuche oder dergleichen angeschlossen werden, um die Anschlussstücke 28 bis 31 beispielsweise mit Saugrohren einer Brennkraftmaschine zu verbinden. Die jeweilige Menge des zugeführten, komprimierten Erdgases ist hierbei über die Einspritzventile 20 bis 23 steuerbar.
An den zusammengesetzten Blockelementen 2, 3 ist eine Aussparung 40 vorgesehen. Die Aussparung 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel als fensterförmige Aussparung 40 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein erster Teil 41 der Aussparung 40 an dem ersten Blockelement 2 ausgestaltet. Ein zweiter Teil 42 der Aussparung 40 ist an dem zweiten Blockelement 3 ausgestaltet. Möglich ist es auch, dass die Aussparung 40 vollständig an, insbesondere innerhalb, des ersten Blockelements 2, oder an, insbesondere innerhalb, des zweiten Blockelements 3 ausgestaltet ist. Über die Aussparung 40 sind elektrische Anschlüsse 43, 44, 45, 46 der Einspritzventile 20 bis 23 von außen zugänglich.
In diesem Ausführungsbeispiel ragen die elektrischen Anschlüsse 43 bis 46 durch die Aussparung 40 nach außen.
2 zeigt die in 1 dargestellte Injektoranordnung 1 in einer schematischen Darstellung aus der mit II bezeichneten Blickrichtung. Die zusammengesetzten Blockelemente 2, 3 weisen eine gemeinsame Seite (Vorderseite) 50 auf. Das Einspritzventil 20 ist zwischen dem Brennstoffverteilerkanal 6 und dem Anschlussstück 28 positioniert. Entsprechend sind auch die anderen Einspritzventile 21 bis 23 zwischen dem Brennstoffverteilerkanal 6 und den ihnen zugeordneten Anschlussstücken 29 bis 31 positioniert. Der elektrische Anschluss 43 des Einspritzventils 20 ragt durch die Aussparung 40 teilweise über die Vorderseite 50 heraus. Hierdurch befindet sich der elektrische Anschluss 43 des Einspritzventils 20 teilweise vor der Vorderseite 50, so dass ein geeigneter Stecker an dem elektrischen Anschluss 43 des Einspritzventils 20 montiert werden kann. Entsprechend ragen auch die elektrischen Anschlüsse 44 bis 46 der Einspritzventile 21 bis 23 teilweise über die Vorderseite 50 hinaus, so dass auch diese mit geeigneten Steckern kontaktiert werden können. Hierdurch ist eine Verbindung der Einspritzventile 20 bis 23 mit dem Steuergerät ermöglicht.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Injektoranordnung (1), insbesondere Injektorblock für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, mit einem ersten Blockelement (2), das einen Brennstoffverteilerkanal (6) aufweist, zumindest einem zweiten Blockelement (3), an dem ein erstes Anschlussstück (28) und zumindest ein zweites Anschlussstück (29) angeordnet sind, einem ersten Einspritzventil (20) und zumindest einem zweiten Einspritzventil (21), wobei das erste Einspritzventil (20) und das zweite Einspritzventil (21) innerhalb des ersten Blockelements (2) und des zweiten Blockelements (3) so positioniert sind, dass das erste Einspritzventil (20) dem ersten Anschlussstück (28) zugeordnet ist und das zweite Einspritzventil (21) dem zweiten Anschlussstück (29) zugeordnet ist, und wobei der Brennstoffverteilerkanal (6) des ersten Blockelements (2) zum Verteilen von Brennstoff auf das erste Einspritzventil (20) und das zweite Einspritzventil (21) dient.
Injektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffverteilerkanal (6) des ersten Blockelements (2) zum Verteilen von Erdgas auf die Einspritzventile (20, 21) dient.
Injektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Blockelement (2) eine innenliegende Stirnseite (11) aufweist, dass das zweite Blockelement (3) eine innenliegende Stirnseite (12) aufweist, dass die innenliegende Stirnseite (11) des ersten Blockelements (2) der innenliegenden Stirnseite (12) des zweiten Blockelements (3) zugewandt ist und dass das erste Blockelement (2) mit der Stirnseite (11) des ersten Blockelements (2) zumindest mittelbar an der Stirnseite (12) des zweiten Blockelements (3) anliegt.
Injektoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnseite (11) des ersten Blockelements (2) und der Stirnseite (12) des zweiten Blockelements (3) eine Dichtung (13) angeordnet ist und dass das erste Blockelement (2) mit der Stirnseite (11) des ersten Blockelements (2) über die Dichtung (13) an der Stirnseite (12) des zweiten Blockelements (3) anliegt.
Injektoranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zentrierelement (18) und zumindest ein zweites Zentrierelement (19) vorgesehen sind, die die Blockelemente (2, 3) zueinander zentrieren.
Injektoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (18, 19) jeweils abschnittsweise an der Stirnseite (11) des ersten Blockelements (2) in das erste Blockelement (2) eingreifen und jeweils abschnittsweise an der Stirnseite (12) des zweiten Blockelements (3) in das zweite Blockelement (3) eingreifen.
Injektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockelemente (2, 3) durch zumindest ein Verbindungsmittel (10) miteinander verbunden sind.
Injektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzventile (20, 21) jeweils über zumindest einen elastischen Dichtring (24, 25) in das zweite Blockelement (3) eingesetzt sind.
Injektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke (28, 29) an ihren Ausgangsseiten (32, 33) jeweils eine Schlauchtülle (36, 37) aufweisen.
Injektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den zusammengesetzten Blockelementen (2, 3) zumindest eine Aussparung (40) vorgesehen ist, über die eine elektrische Kontaktierung der Einspritzventile (20, 21) ermöglicht ist.