DE102015223159A1 - Fuel injection system with a diaphragm damper - Google Patents

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Christian Langenbach
Klaus Wuerth
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Niederdruckbereich, in dem ein Membrandämpfer (1) zur Dämpfung von Druckpulsationen angeordnet ist, wobei der Membrandämpfer (1) mindestens ein gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) umfasst, das von zwei Membranen (3) umschlossen ist. Erfindungsgemäß ist der Membrandämpfer (1) zwischen einem ersten und einem zweiten Druckraum (4, 5) angeordnet, wobei der erste und der zweite Druckraum (4, 5) über den Membrandämpfer (1) hydraulisch voneinander getrennt sind.The invention relates to a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with a low pressure region, in which a diaphragm damper (1) is arranged for damping pressure pulsations, wherein the diaphragm damper (1) comprises at least one gas-filled damping volume (2), of two Diaphragm (3) is enclosed. According to the invention, the diaphragm damper (1) is arranged between a first and a second pressure chamber (4, 5), wherein the first and the second pressure chambers (4, 5) are hydraulically separated from one another via the diaphragm damper (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Bestandteil des Niederdruckbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems ist ein Membrandämpfer, der mindestens ein von zwei Membranen umschlossenes, gasgefülltes Dämpfungsvolumen umfasst.The invention relates to a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with the features of the preamble of claim 1. Part of the low pressure region of the fuel injection system is a diaphragm damper comprising at least one gas-filled damping volume enclosed by two diaphragms.

Stand der TechnikState of the art

Innerhalb eines Niederdruckbereichs eines Kraftstoffeinspritzsystems kann es zu unerwünschten Druckpulsationen kommen, die im Niederdruckbereich verbaute Komponenten, wie beispielsweise Sensoren, Filter, Leitungen und/oder Verbindungen, stark belasten. Entsprechend steigen die Anforderungen an die Festigkeit derartiger Komponenten. Ferner können Kraftstoffleitungen des Niederdruckbereichs durch Druckpulsationen zum Schwingen angeregt werden, was häufig mit einer unerwünschten Geräuschentwicklung einhergeht.Within a low-pressure region of a fuel injection system, undesired pressure pulsations can occur which place a heavy burden on components installed in the low-pressure region, such as sensors, filters, lines and / or connections. Accordingly, the demands on the strength of such components increase. Furthermore, fuel lines of the low-pressure region can be caused to oscillate by pressure pulsations, which is often accompanied by an undesirable noise development.

Druckpulsationen sind vorrangig auf die Hubbewegungen eines Pumpenkolbens oder eines Triebwerkteils einer in den Niederdruckbereich eingebundenen Hochdruckpumpe zurückzuführen, die über den Niederdruckbereich mit Kraftstoff versorgt wird. Besonders starke Druckpulsationen treten insbesondere dann auf, wenn die Hochdruckpumpe als Einstempelpumpe ausgebildet ist.Pressure pulsations are primarily attributable to the strokes of a pump piston or an engine part of a high-pressure pump integrated into the low-pressure region, which is supplied with fuel via the low-pressure region. Particularly strong pressure pulsations occur in particular when the high-pressure pump is designed as a one-punch pump.

Aus dem Stand der Technik sind daher bereits Druckpulsationsdämpfer bekannt, die in den Niederdruckbereich, insbesondere in einen Zulaufbereich einer Hochdruckpumpe, integriert sind.Pressure pulsation dampers are therefore already known from the prior art, which are integrated in the low-pressure region, in particular in an inlet region of a high-pressure pump.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 047 601 A1 ist beispielsweise eine Hochdruckpumpe mit einem Druckdämpfer bekannt, der als Membrandämpfer ausgeführt und Bestandteil eines Multifunktionselements ist, das an einen Gehäusekörper einer Hochdruckpumpe angebaut ist. Der Druckdämpfer umfasst mindestens zwei Membranen die ein gasgefülltes Volumen umschließen und über einen Klemmringabschnitt in einem Gehäusedeckel gehalten sind. Der Gehäusedeckel begrenzt gemeinsam mit dem Gehäusekörper einen Raum, in dem der Druckdämpfer aufgenommen ist. Der Zulauf von Kraftstoff in Richtung eines Förderraums der Hochdruckpumpe führt über diesen Raum, so dass im Zulaufbereich auftretende Druckpulsationen gedämpft werden.From the publication DE 10 2004 047 601 A1 For example, a high-pressure pump with a pressure damper is known, which is designed as a diaphragm damper and part of a multi-functional element that is attached to a housing body of a high-pressure pump. The pressure damper comprises at least two membranes which enclose a gas-filled volume and are held in a housing cover via a clamping ring section. The housing cover defines together with the housing body a space in which the pressure damper is received. The inflow of fuel in the direction of a delivery chamber of the high-pressure pump leads through this space, so that pressure pulsations occurring in the inlet region are damped.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Niederdruckbereich, in dem ein Membrandämpfer angeordnet ist, anzugeben, das eine effizientere Dämpfung von Druckpulsationen ermöglicht. Insbesondere soll der Membrandämpfer eine Reduzierung von Druckpulsationen in unterschiedlichen Druckräumen ermöglichen.The present invention has for its object to provide a fuel injection system with a low-pressure region in which a diaphragm damper is arranged, which allows a more efficient damping of pressure pulsations. In particular, the membrane damper should allow a reduction of pressure pulsations in different pressure chambers.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the fuel injection system with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere Common-Rail-Einspritzsystem, weist einen Niederdruckbereich mit darin angeordnetem Membrandämpfer zur Dämpfung von Druckpulsationen auf, der mindestens ein gasgefülltes Dämpfungsvolumen umfasst, das von zwei Membranen umschlossen ist. Erfindungsgemäß ist der Membrandämpfer zwischen einem ersten und einem zweiten Druckraum angeordnet, wobei der erste und der zweite Druckraum über den Membrandämpfer hydraulisch voneinander getrennt sind.The proposed fuel injection system, in particular common-rail injection system, has a low-pressure region with a membrane damper arranged therein for damping pressure pulsations, which comprises at least one gas-filled damping volume, which is enclosed by two membranes. According to the invention, the diaphragm damper is arranged between a first and a second pressure chamber, wherein the first and the second pressure chambers are hydraulically separated from one another via the diaphragm damper.

Die beiden Druckräume können derart an den Niederdruckbereich angebunden sein, dass eine Druckpulsationsdämpfung in zwei völlig unterschiedlichen Bereichen des Niederdruckbereichs realisierbar ist. Beispielsweise kann ein erster Druckraum an einen Zulaufbereich und der zweite Druckraum kann an einen Rücklaufbereich des Niederdruckbereichs angeschlossen sein. Der eine Membrandämpfer vermag somit zwei separate Dämpfungseinrichtungen zur Dämpfung von Druckpulsationen zu ersetzen, so dass Kosten gesenkt werden. Ferner verringert sich der Bauraumbedarf, da nur noch eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen an zwei völlig unterschiedlichen Stellen des Niederdruckbereichs erforderlich ist.The two pressure chambers can be connected to the low pressure region in such a way that a pressure pulsation damping can be realized in two completely different regions of the low pressure region. For example, a first pressure chamber can be connected to an inlet region and the second pressure chamber can be connected to a return region of the low-pressure region. The one diaphragm damper can thus replace two separate damping devices for damping pressure pulsations, so that costs are reduced. Furthermore, the space requirement is reduced, since only one damping device for damping pressure pulsations at two completely different points of the low-pressure region is required.

Selbst dann, wenn der Membrandämpfer lediglich ein gasgefülltes Dämpfungsvolumen umfasst, kann dieses in der Regel zu mehr als 50% zur Dämpfung von Druckpulsationen in jedem der Druckräume bzw. der hieran angebundenen Bereiche eingesetzt werden, da Druckpulsationen in den unterschiedlichen Bereichen des Niederdruckbereichs in der Regel phasenversetzt auftreten.Even if the diaphragm damper only comprises a gas-filled damping volume, this can generally be used to more than 50% for damping pressure pulsations in each of the pressure chambers or the regions connected thereto, since pressure pulsations in the different regions of the low-pressure region generally out of phase occur.

Bevorzugt wird der Membrandämpfer des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems nicht von Kraftstoff durchströmt. Das heißt, dass er keinen von einem Einlass getrennten Auslass umfasst, sondern der Einlass in einen Druckraum zugleich der Auslass aus diesem Druckraum ist. Es werden demnach durch die zwei hydraulisch voneinander getrennten Druckräume zwei Ausgleichsvolumina geschaffen, die aufgrund des gasgefüllten Dämpfungsvolumens des Membrandämpfers in der Lage sind ihr Volumen zu vergrößern, um Druck aufzunehmen, und anschließend ihr Volumen wieder zu verkleinern, um Druck abzugeben. Durch diese Maßnahme kann der konstruktive Aufwand in Bezug auf die Anbindung des Membrandämpfers an die unterschiedlichen Druckräume gering gehalten werden. Wird ein höherer Aufwand in Kauf genommen, kann der Membrandämpfer auch derart ausgelegt werden, dass ein Einlass und ein vom Einlass getrennter Auslass vorhanden sind.Preferably, the membrane damper of the fuel injection system according to the invention is not traversed by fuel. This means that it does not comprise an outlet which is separate from an inlet, but the inlet into a pressure space is at the same time the outlet from this pressure space. Accordingly, two equalization volumes are created by the two hydraulically separated pressure chambers, which due to the gas-filled damping volume of the diaphragm damper are able to increase their volume to absorb pressure, and then to reduce their volume again, to give pressure. By this measure, the design effort in relation to the connection of the diaphragm damper to the different pressure chambers can be kept low. If a higher outlay is accepted, the diaphragm damper can also be designed such that an inlet and an outlet separate from the inlet are present.

Des Weiteren bevorzugt ist ein erster Druckraum des Membrandämpfers über eine erste Verbindung an einen Zulaufbereich einer Hochdruckpumpe angeschlossen. Beispielsweise kann der erste Druckraum an einen Triebwerksraum der Hochdruckpumpe angeschlossen sein, über den der Zulauf geführt ist. Der Triebwerksraum bildet in diesem Fall einen Teil des Zulaufbereichs aus. In Abhängigkeit von der konkreten Anordnung des Membrandämpfers kann die Verbindung als Bohrung, Kanal, Leitung und/oder als Schlauch ausgebildet sein. Ist beispielsweise der Membrandämpfer in die Hochdruckpumpe integriert oder an die Hochduckpumpe angebaut, kann die Verbindung insbesondere als Bohrung oder als Kanal ausgeführt sein, die bzw. der in einem Gehäuseteil der Hochdruckpumpe ausgebildet ist. Ist der Membrandämpfer nicht unmittelbar an oder in der Hochdruckpumpe angeordnet, kann die Verbindung insbesondere als Leitung oder Schlauch ausgeführt sein, über welche der Membrandämpfer mit dem Zulaufbereich der Hochdruckpumpe verbunden ist.Furthermore, preferably, a first pressure chamber of the diaphragm damper is connected via a first connection to an inlet region of a high-pressure pump. For example, the first pressure chamber may be connected to an engine room of the high-pressure pump, via which the inlet is guided. The engine room in this case forms part of the inlet area. Depending on the specific arrangement of the diaphragm damper, the connection may be formed as a bore, channel, line and / or hose. For example, if the diaphragm damper integrated into the high-pressure pump or attached to the Hochduckpumpe, the compound can be designed in particular as a bore or as a channel, which is formed in a housing part of the high-pressure pump. If the diaphragm damper is not arranged directly on or in the high-pressure pump, the connection can be embodied, in particular, as a line or hose via which the diaphragm damper is connected to the inlet region of the high-pressure pump.

Der zweite Druckraum des Membrandämpfers ist vorzugsweise über eine zweite Verbindung an einen vom Zulaufbereich getrennten Bereich einer Hochdruckpumpe angeschlossen. Hierbei kann es sich um einen Triebwerksraum handeln, sofern der Zulauf nicht über den Triebwerksraum geführt ist, oder um einen vom eigentlichen Triebwerksraum abgetrennten Bereich, wie beispielsweise einen Stößelraum, in dem eine Stößelbaugruppe aufgenommen ist. Auf diese Weise können im Triebwerksraum und/oder im Stößelraum auftretende Druckpulsationen gedämpft werden, die insbesondere auf die Hubbewegungen eines Pumpenkolbens und/oder einer Stößelbaugruppe zurückzuführen sind.The second pressure chamber of the diaphragm damper is preferably connected via a second connection to a region of a high-pressure pump which is separate from the inlet region. This may be an engine room, provided that the inlet is not guided over the engine room, or a separated from the actual engine room area, such as a plunger space in which a plunger assembly is added. In this way, occurring in the engine room and / or in the plunger chamber pressure pulsations can be attenuated, which are due in particular to the strokes of a pump piston and / or a plunger assembly.

Alternativ wird vorgeschlagen, dass der zweite Druckraum über eine zweite Verbindung an einen Rücklaufbereich einer Hochdruckpumpe angeschlossen ist. Denn auch dort können – in Abhängigkeit von der Bauart der Hochdruckpumpe – Druckpulsationen auftreten. Beispielsweise können dem Rücklaufbereich zugeführte Steuer- und/oder Leckagemengen zu Druckpulsationen führen, die Ventilen entstammen, die an die Hochdruckpumpe angeschlossen oder in diese integriert sind. Bei den Ventilen kann es sich insbesondere um Einspritzventile handeln, die der Einspritzung des mittels der Hochdruckpumpe auf Hochdruck geförderten Kraftstoffs dienen, und/oder um ein Überströmventil, das der Druckregelung dient. Umfasst der Rücklaufbereich eine Lagerrücklaufbohrung, können im Rücklaufbereich auftretende Druckpulsationen bis in einen Lagerbereich der Hochdruckpumpe vordringen und ggf. einen dort angeordneten Wellendichtring beschädigen. Durch die Anbindung des zweiten Druckraums an den Rücklaufbereich kann demnach zugleich eine Robustheitssteigerung eines im Lagerbereich angeordneten Wellendichtrings bewirkt werden.Alternatively, it is proposed that the second pressure chamber is connected via a second connection to a return region of a high-pressure pump. Because even there - depending on the design of the high-pressure pump - pressure pulsations occur. For example, control and / or leakage quantities supplied to the return area may lead to pressure pulsations originating in valves connected to or integrated in the high pressure pump. The valves may in particular be injection valves which serve to inject the fuel delivered by the high-pressure pump to high pressure, and / or an overflow valve which serves to regulate the pressure. If the return region comprises a bearing return bore, pressure pulsations occurring in the return region can penetrate into a bearing region of the high-pressure pump and possibly damage a shaft seal arranged there. As a result of the connection of the second pressure chamber to the return region, an increase in the robustness of a shaft sealing ring arranged in the bearing region can be effected at the same time.

Die zweite Verbindung, über welche der zweite Druckraum an einen vom Zulaufbereich getrennten Bereich einer Hochdruckpumpe angeschlossen ist, kann wiederum als Bohrung, Kanal, Leitung und/oder Schlauch ausgeführt sein.The second connection, via which the second pressure chamber is connected to a region of a high-pressure pump which is separate from the inlet region, can again be designed as a bore, channel, line and / or hose.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Membrandämpfer einen Haltering zur Halterung des Membrandämpfers innerhalb einer Ausnehmung eines Gehäuseteils. Hierbei kann es sich um ein Gehäuseteil des Membrandämpfers oder ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe handeln. Ist letzteres der Fall, kann eine besonders kompakt bauende Anordnung erreicht werden, da der Membrandämpfer ganz oder zumindest teilweise in die Ausnehmung des Gehäuseteils der Hochdruckpumpe eingesetzt werden kann.According to a preferred embodiment of the invention, the diaphragm damper comprises a retaining ring for holding the diaphragm damper within a recess of a housing part. This may be a housing part of the diaphragm damper or a housing part of the high-pressure pump. If the latter is the case, a particularly compact arrangement can be achieved, since the diaphragm damper can be used completely or at least partially into the recess of the housing part of the high-pressure pump.

Um die hydraulische Trennung der beiden Druckräume des Membrandämpfers zu bewirken, wird vorgeschlagen, dass der Haltering unter einer radialen und/oder axialen Vorspannung an einer die Ausnehmung begrenzenden Innenumfangsfläche des Gehäuseteils anliegt. Die radiale und/oder axiale Vorspannung macht eine zusätzliche Abdichtung, beispielsweise mittels eines Dichtelements in Form eines Dichtrings, entbehrlich. Der Haltering ist vorzugsweise umlaufend geschlossen ausgebildet, so dass keine Verbindung der beiden Druckräume über eine Öffnung im Haltering besteht. Eine etwaige geringe Leckage zwischen dem Haltering und der Innenumfangsfläche des Gehäuseteils wird als unschädlich angesehen.In order to effect the hydraulic separation of the two pressure chambers of the diaphragm damper, it is proposed that the retaining ring bear against the inner peripheral surface of the housing part delimiting the recess under radial and / or axial prestressing. The radial and / or axial prestressing makes an additional sealing, for example by means of a sealing element in the form of a sealing ring, dispensable. The retaining ring is preferably formed circumferentially closed, so that there is no connection of the two pressure chambers via an opening in the retaining ring. Any slight leakage between the retaining ring and the inner peripheral surface of the housing part is considered harmless.

Bevorzugt umfasst der Membrandämpfer ein Deckelteil zur Begrenzung mindestens eines Druckraums. Das Deckelteil erleichtert die Montage des Membrandämpfers. Dies gilt insbesondere, wenn der Membrandämpfer in eine Ausnehmung eines Gehäuseteils einer in den Niederdruckbereich eingebundenen Hochdruckpumpe eingesetzt wird. Das Deckelteil ist demnach bevorzugt mit dem die Ausnehmung aufweisenden Gehäuseteil verbunden.Preferably, the membrane damper comprises a cover part for limiting at least one pressure chamber. The cover part facilitates the assembly of the diaphragm damper. This is especially true when the diaphragm damper is inserted into a recess of a housing part of a high-pressure pump integrated into the low-pressure region. The cover part is therefore preferably connected to the housing part having the recess.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Membrandämpfer ein erstes zwischen den beiden Druckräumen angeordnetes gasgefülltes Dämpfungsvolumen und mindestens ein weiteres gasgefülltes Dämpfungsvolumen umfasst, das vollständig in einem der beiden Druckräume angeordnet ist. Das zweite gasgefüllte Dämpfungsvolumen, das wiederum von zwei Membranen umschlossen ist, wird demnach allseitig von Kraftstoff umströmt. Die Dämpfungswirkung beider Druckräume ist unterschiedlich groß, da dem einen Druckraum nur das erste gasgefüllte Dämpfungsvolumen zugeordnet ist, das zu mindestens 50% nutzbar ist, und dem anderen Druckraum das erste gasgefüllte Dämpfungsvolumen, ebenfalls zu mindestens 50% nutzbar, sowie das weitere gasgefüllte Dämpfungsvolumen, zu 100% nutzbar, zugeordnet sind. Der Membrandämpfer ist daher insbesondere zur Dämpfung von Druckpulsationen in zwei unabhängigen Bereichen geeignet, die unterschiedlich stark von Druckpulsationen belastet sind.In a further development of the invention, it is proposed that the diaphragm damper comprises a first gas-filled damping volume arranged between the two pressure chambers and at least one further gas-filled damping volume which is completely in one of the two pressure chambers is arranged. The second gas-filled damping volume, which in turn is enclosed by two membranes, is thus surrounded on all sides by fuel. The damping effect of both pressure chambers is different in size, since the one pressure chamber is assigned only the first gas-filled damping volume, which is at least 50% usable, and the other pressure chamber, the first gas-filled damping volume, also at least 50% usable, and the other gas-filled damping volume, 100% usable, are assigned. The diaphragm damper is therefore particularly suitable for damping pressure pulsations in two independent areas, which are subjected to varying degrees of pressure pulsations.

Des Weiteren bevorzugt ist zwischen dem ersten gasgefüllten Dämpfungsvolumen und dem mindestens einen weiteren gasgefüllten Dämpfungsvolumen ein Haltering angeordnet, der die beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina auf Abstand hält. Der Haltering weist Öffnungen auf, um einen Zwischenraum zwischen den beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina mit dem zweiten Druckraum zu verbinden. Durch die Öffnungen ist sichergestellt, dass das erste gasgefüllte Dämpfungsvolumen auch für den zweiten Druckraum nutzbar bleibt.Furthermore, a retaining ring is preferably arranged between the first gas-filled damping volume and the at least one further gas-filled damping volume, which holds the two gas-filled damping volumes at a distance. The retaining ring has openings to connect a gap between the two gas-filled damping volumes with the second pressure chamber. Through the openings it is ensured that the first gas-filled damping volume remains usable for the second pressure chamber.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Membrandämpfer ein vollständig im ersten Druckraum angeordnetes erstes gasgefülltes Dämpfungsvolumen und ein vollständig im zweiten Druckraum angeordnetes zweites gasgefülltes Dämpfungsvolumen, wobei zwischen den beiden Dämpfungsvolumina eine Trennwand zur hydraulischen Trennung der beiden Druckräume angeordnet ist. Die Dämpfungswirkung beider Druckräume ist in diesem Fall gleich groß, vorausgesetzt, dass die beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina gleich groß ausgebildet sind. Bevorzugt ist die Trennwand zur hydraulischen Trennung der beiden Druckräume jeweils beabstandet zu den beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina angeordnet. Beide gasgefüllten Dämpfungsvolumina werden somit allseitig von Kraftstoff umströmt, so dass eine optimale Dämpfungswirkung erzielbar ist.According to a further preferred embodiment of the invention, the diaphragm damper comprises a first gas-filled damping volume arranged completely in the first pressure chamber and a second gas-filled damping volume arranged completely in the second pressure chamber, wherein a partition wall for the hydraulic separation of the two pressure chambers is arranged between the two damping volumes. The damping effect of both pressure chambers is the same size in this case, provided that the two gas-filled damping volumes are the same size. Preferably, the partition for the hydraulic separation of the two pressure chambers is arranged in each case spaced from the two gas-filled damping volumes. Both gas-filled damping volumes are thus flowed around on all sides by fuel, so that an optimal damping effect can be achieved.

Vorteilhafterweise ist in den Niederdruckbereich des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems eine Hochdruckpumpe eingebunden, in die der Membrandämpfer integriert ist. Hierzu kann der Membrandämpfer ganz oder teilweise in eine Ausnehmung eines Gehäuseteils der Hochdruckpumpe eingesetzt sein. Die Verbindungen des Membrandämpfers zu den von Druckpulsationen belasteten Bereichen können auf diese Weise kurz gehalten werden, da Druckpulsationen in der Regel durch die Hubbewegungen eines Pumpenkolbens der Hochdruckpumpe verursacht werden.Advantageously, a high-pressure pump is integrated into the low-pressure region of the fuel injection system according to the invention, in which the diaphragm damper is integrated. For this purpose, the diaphragm damper may be wholly or partially inserted into a recess of a housing part of the high-pressure pump. The compounds of the diaphragm damper to the loaded areas of pressure pulsations can be kept short in this way, since pressure pulsations are usually caused by the strokes of a pump piston of the high-pressure pump.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform eines in einem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems integrierten Membrandämpfers, 1 a schematic longitudinal section through a first preferred embodiment of an integrated in a fuel injection system according to the invention membrane damper,

2 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines in einem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems integrierten Membrandämpfers und 2 a schematic longitudinal section through a second preferred embodiment of an integrated in a fuel injection system according to the invention membrane damper and

3 einen schematischen Längsschnitt durch eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines in einem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems integrierten Membrandämpfers. 3 a schematic longitudinal section through a third preferred embodiment of an integrated in a fuel injection system according to the invention membrane damper.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der in der 1 dargestellte Membrandämpfer 1 weist ein gasgefülltes Dämpfungsvolumen 2 auf, das von zwei Membranen 3 umschlossen ist. Die Membranen 3 sind jeweils aus einem gewellten Metallblech gefertigt, das in der Lage ist, sich bei einer Druckbeaufschlagung zu verformen. Bei der Verformung einer Membran 3 wird das Gas im Dämpfungsvolumen 2 komprimiert, so dass hierüber die gewünschte Dämpfung erzielbar ist.The Indian 1 illustrated diaphragm damper 1 indicates a gas-filled damping volume 2 on, that of two membranes 3 is enclosed. The membranes 3 are each made of a corrugated metal sheet, which is able to deform when pressurized. In the deformation of a membrane 3 the gas becomes in the damping volume 2 compressed, so that on this the desired damping is achieved.

Die Membranen 3 weisen jeweils einen umlaufenden Randbereich 16 auf, der flach ausgebildet ist und der Kontaktierung des Randbereichs 16 der jeweils anderen Membran 3 dient. Die Randbereiche 16 können zusätzlich verschweißt und/oder umbördelt sein, so dass das gasgefüllte Dämpfungsvolumen 2 gasdicht geschlossen ist. Die untere Membran 3 liegt über ihren Randbereich 16 auf einem Haltering 8 auf, der in eine Ausnehmung 9 eines Gehäuseteils 10 einer Hochdruckpumpe eingesetzt und gegenüber einer die Ausnehmung 9 begrenzenden Innenumfangsfläche 15 des Gehäuseteils 10 radial und axial vorgespannt ist. Die Ausnehmung 9 ist durch ein Deckelteil 11 verschlossen, das vorliegend topfförmig gestaltet ist und einen Flanschabschnitt 17 zur Befestigung am Gehäuseteil 10 besitzt. Ein unter axialer Vorspannung zwischen dem Deckelteil 11 und der oberen Membran 3 eingesetztes Federblech 18 trägt zur Lagefixierung der beiden Membranen 3 innerhalb der Ausnehmung 9 bei.The membranes 3 each have a peripheral edge region 16 on, which is flat and the contacting of the edge region 16 the other membrane 3 serves. The border areas 16 may additionally be welded and / or beaded, so that the gas-filled damping volume 2 closed gas-tight. The lower membrane 3 lies over its edge area 16 on a retaining ring 8th on, in a recess 9 a housing part 10 a high pressure pump used and opposite to a recess 9 limiting inner peripheral surface 15 of the housing part 10 is biased radially and axially. The recess 9 is through a lid part 11 closed, the present cup-shaped design and a flange 17 for attachment to the housing part 10 has. An under axial bias between the lid part 11 and the upper membrane 3 inserted spring plate 18 contributes to fixing the position of the two membranes 3 inside the recess 9 at.

Der von dem Deckelteil 11 umschlossene Raum wird durch den Haltering 8 und die Membranen 3 in einen ersten Druckraum 4 und einen zweiten Druckraum 5 unterteilt. Der erste Druckraum 4 ist über eine erste Verbindung 6 in Form einer Gehäusebohrung mit einem Zulaufbereich der Hochdruckpumpe verbunden. Der zweite Druckraum 5 ist über eine zweite Verbindung 7 mit einem Rücklaufbereich der Hochdruckpumpe verbunden. Auf diese Weise können sowohl im Zulaufbereich als auch im Rücklaufbereich auftretende Druckpulsationen gedämpft werden. Da beide Druckräume 4, 5 durch den Haltering 8 und die Membranen 3 hydraulisch voneinander getrennt sind, spielt das im Zulauf- bzw. Rücklaufbereich herrschende Druckniveau keine Rolle.The one of the lid part 11 enclosed space is through the retaining ring 8th and the membranes 3 in a first pressure room 4 and a second pressure chamber 5 divided. The first pressure room 4 is about a first connection 6 connected in the form of a housing bore with an inlet region of the high-pressure pump. The second pressure chamber 5 is over a second connection 7 with a return area connected to the high pressure pump. In this way, pressure pulsations occurring both in the inlet region and in the return region can be damped. As both pressure chambers 4 . 5 through the retaining ring 8th and the membranes 3 are hydraulically separated from each other, the pressure prevailing in the inlet or return area pressure level does not matter.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Membrandämpfers 1 für ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem ist in der 2 dargestellt. Hier umfasst der Membrandämpfer 1 zwei gasgefüllte Dämpfungsvolumina 2. Das erste gasgefüllte Dämpfungsvolumen 2 ist wiederum von zwei Membranen 3 umschlossen, die an einem Haltering 8 abgestützt sind, der zugleich der Trennung der beiden Druckräume 4, 5 dient. Das zweite gasgefüllte Dämpfungsvolumen 2 kommt somit vollständig im zweiten Druckraum 5 zu liegen. Die das zweite gasgefüllte Dämpfungsvolumen 2 umschließenden Membranen 3 sind hierzu über einen Haltering 12 an der darunter liegenden Membran 3 abgestützt. Um einen zwischen den beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina 2 ausgebildeten Zwischenraum 14 an den zweiten Druckraum 5 anzuschließen, weist der Haltering 12 Öffnungen 13 auf. Über den zweiten Druckraum 5 ist demnach eine größere Dämpfungswirkung erzielbar als über den ersten Druckraum 4. Die Verbindung 7 verbindet den zweiten Druckraum 5 daher vorzugsweise mit einem Bereich der Hochdruckpumpe, der besonders stark von Druckpulsationen belastet ist.Another preferred embodiment of a diaphragm damper 1 for a fuel injection system according to the invention is in the 2 shown. Here includes the diaphragm damper 1 two gas-filled damping volumes 2 , The first gas-filled damping volume 2 is in turn of two membranes 3 enclosed on a retaining ring 8th supported at the same time the separation of the two pressure chambers 4 . 5 serves. The second gas-filled damping volume 2 thus comes completely in the second pressure chamber 5 to lie. The second gas-filled damping volume 2 enclosing membranes 3 are about a retaining ring 12 on the underlying membrane 3 supported. To one between the two gas-filled damping volumes 2 trained space 14 to the second pressure chamber 5 connect, the retaining ring 12 openings 13 on. About the second pressure chamber 5 Accordingly, a greater damping effect can be achieved than over the first pressure chamber 4 , The connection 7 connects the second pressure chamber 5 Therefore, preferably with a region of the high-pressure pump, which is particularly heavily loaded by pressure pulsations.

Eine Abwandlung der Ausführungsform der 2 ist in der 3 dargestellt. Hier weist der Membrandämpfer 1 wiederum zwei gasgefüllte Dämpfungsvolumina 2 auf. Die hydraulische Trennung wird jedoch nicht über den Haltering 8 bewirkt, sondern über eine Trennwand 19, die sich zwischen den beiden gasgefüllten Dämpfungsvolumina 2 erstreckt. Dabei hält die Trennwand 19 einen Abstand zu den beiden nächsten Membranen 3 ein, um ein allseitiges Umströmen der beiden von Membranen 3 umschlossenen gasgefüllten Dämpfungsvolumina 2 zu ermöglichen. Der Abstand ist durch beidseits der Trennwand 19 angeordnete Halteringe 12 vorgegeben, in denen Öffnungen 13 ausgebildet sind. Der Haltering 8 weist in dieser Ausführungsform ebenfalls Öffnungen 13 auf.A modification of the embodiment of the 2 is in the 3 shown. Here is the diaphragm damper 1 again two gas-filled damping volumes 2 on. However, the hydraulic separation is not on the retaining ring 8th but via a partition wall 19 extending between the two gas-filled damping volumes 2 extends. The dividing wall stops 19 a distance to the next two membranes 3 one, around an all-round flow around the two of membranes 3 enclosed gas-filled damping volumes 2 to enable. The distance is through both sides of the partition 19 arranged retaining rings 12 given in which openings 13 are formed. The retaining ring 8th also has openings in this embodiment 13 on.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004047601 A1 [0005] DE 102004047601 A1 [0005]

Claims (10)

Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem Niederdruckbereich, in dem ein Membrandämpfer (1) zur Dämpfung von Druckpulsationen angeordnet ist, wobei der Membrandämpfer (1) mindestens ein gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) umfasst, das von zwei Membranen (3) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrandämpfer (1) zwischen einem ersten und einem zweiten Druckraum (4, 5) angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Druckraum (4, 5) über den Membrandämpfer (1) hydraulisch voneinander getrennt sind.Fuel injection system, in particular a common rail injection system, with a low-pressure region in which a diaphragm damper ( 1 ) is arranged for damping of pressure pulsations, wherein the membrane damper ( 1 ) at least one gas-filled damping volume ( 2 ) formed by two membranes ( 3 ), characterized in that the membrane damper ( 1 ) between a first and a second pressure chamber ( 4 . 5 ), wherein the first and the second pressure chamber ( 4 . 5 ) over the membrane damper ( 1 ) are hydraulically separated from each other. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckraum (4) über eine erste Verbindung (6), vorzugsweise in Form einer Bohrung, eines Kanals, einer Leitung und/oder eines Schlauchs, an einen Zulaufbereich, insbesondere an einen Triebwerksraum, einer Hochdruckpumpe angeschlossen ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the first pressure chamber ( 4 ) via a first connection ( 6 ), preferably in the form of a bore, a channel, a pipe and / or a hose, to an inlet region, in particular to an engine room, a high-pressure pump is connected. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Druckraum (5) über eine zweite Verbindung (7), vorzugsweise in Form einer Bohrung, eines Kanals, einer Leitung und/oder eines Schlauchs, an einen Triebwerksraum einer Hochdruckpumpe oder an einen Rücklaufbereich angeschlossen ist.Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the second pressure chamber ( 5 ) via a second connection ( 7 ), preferably in the form of a bore, a channel, a pipe and / or a hose, is connected to an engine room of a high-pressure pump or to a return area. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrandämpfer (1) einen Haltering (8) zur Halterung des Membrandämpfers (1) innerhalb einer Ausnehmung (9) eines Gehäuseteils (10) umfasst, das vorzugsweise Bestandteil des Membrandämpfers (1) oder Bestandteil einer Hochdruckpumpe ist. Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm damper ( 1 ) a retaining ring ( 8th ) for holding the diaphragm damper ( 1 ) within a recess ( 9 ) of a housing part ( 10 ), which is preferably part of the membrane damper ( 1 ) or part of a high pressure pump. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) zur hydraulischen Trennung der beiden Druckräume (4, 5) unter einer radialen und/oder axialen Vorspannung an einer die Ausnehmung (9) begrenzenden Innenumfangsfläche (15) des Gehäuseteils (10) anliegt.Fuel injection system according to claim 4, characterized in that the retaining ring ( 8th ) for the hydraulic separation of the two pressure chambers ( 4 . 5 ) under a radial and / or axial bias on a recess ( 9 ) limiting inner peripheral surface ( 15 ) of the housing part ( 10 ) is present. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrandämpfer (1) ein Deckelteil (11) zur Begrenzung mindestens eines Druckraums (4, 5) umfasst, wobei vorzugsweise das Deckelteil (11) mit dem Gehäuseteil (10) verbunden ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm damper ( 1 ) a cover part ( 11 ) for limiting at least one pressure chamber ( 4 . 5 ), wherein preferably the cover part ( 11 ) with the housing part ( 10 ) connected is. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrandämpfer (1) ein erstes zwischen den beiden Druckräumen (4, 5) angeordnetes gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) und mindestens ein weiteres gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) umfasst, das vollständig in einem der beiden Druckräume (4, 5) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm damper ( 1 ) a first between the two pressure chambers ( 4 . 5 ) arranged gas-filled damping volume ( 2 ) and at least one further gas-filled damping volume ( 2 ) completely in one of the two pressure chambers ( 4 . 5 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Dämpfungsvolumen (2) und dem mindestens einen weiteren Dämpfungsvolumen (2) ein Haltering (12) mit Öffnungen (13) zur Verbindung eines Zwischenraums (14) mit dem zweiten Druckraum (5) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that between the first damping volume ( 2 ) and the at least one further damping volume ( 2 ) a retaining ring ( 12 ) with openings ( 13 ) for connecting a gap ( 14 ) with the second pressure chamber ( 5 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrandämpfer (1) ein vollständig im ersten Druckraum (4) angeordnetes erstes gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) und ein vollständig im zweiten Druckraum (5) angeordnetes zweites gasgefülltes Dämpfungsvolumen (2) umfasst, wobei zwischen den beiden Dämpfungsvolumina (2) eine Trennwand (19) zur hydraulischen Trennung der beiden Druckräume (4, 5) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the membrane damper ( 1 ) completely in the first pressure chamber ( 4 ) arranged first gas-filled damping volume ( 2 ) and a completely in the second pressure chamber ( 5 ) arranged second gas-filled damping volume ( 2 ), wherein between the two attenuation volumes ( 2 ) a partition wall ( 19 ) for the hydraulic separation of the two pressure chambers ( 4 . 5 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Niederdruckbereich eine Hochdruckpumpe eingebunden ist, in die der Membrandämpfer (1) integriert ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that in the low-pressure region, a high pressure pump is incorporated, in which the diaphragm damper ( 1 ) is integrated.
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