DE102016202135A1

DE102016202135A1 - Common rail in a fuel injection system

Info

Publication number: DE102016202135A1
Application number: DE102016202135.4A
Authority: DE
Inventors: Girish Kunne Gowda; Rajaram Ramashesh Nannival
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2016-09-22
Also published as: FR3033842A1

Abstract

Es wird hier ein Common-Rail 106 im Kraftstoffeinspritzsystem offenbart. Das Common-Rail 106 umfasst einen Einlasskanal 105 in Strömungsverbindung mit einer Hochdruckpumpe, mehrere Auslasskanäle 107; wobei mindestens einer der Auslasskanäle mit einem Injektor in Strömungsverbindung steht. Ein Rücklaufleitungskanal 109 steht über einen Verbinder 111 mit einem Rücklaufleitungspfad 110 in Strömungsverbindung. Der Rücklaufleitungspfad 110 steht mit einem Kraftstofftank in Strömungsverbindung. Ein Verbinder 111 ist in das Common-Rail 106 integriert.Here, a common rail 106 in the fuel injection system is disclosed. The common rail 106 includes an inlet passage 105 in fluid communication with a high pressure pump, a plurality of outlet passages 107; wherein at least one of the outlet channels is in flow communication with an injector. A return conduit 109 is in fluid communication with a return conduit 110 via a connector 111. The return line path 110 is in fluid communication with a fuel tank. A connector 111 is integrated in the common rail 106.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem der Art, bei der ein Common-Rail eingesetzt wird.The invention relates to a fuel injection system of the type in which a common rail is used.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kraftstoffspeicher-Einspritzsysteme, die auch als Common-Rail-Systeme bezeichnet werden, sind im Prinzip bekannt. Es wird zwischen Common-Rail-Systemen mit einer mengenregulierten Hochdruckpumpe (die als CP3-Systeme bekannt sind), bei denen eine Druckreduzierung im Kraftstoffdruckspeicher (Common-Rail) lediglich über die Einspritzsteuermenge und Leckage möglich ist, und Common-Rail-Systemen, bei denen ein Druckbegrenzungsventil oder Druckregelventil auf der Hochdruckseite zum Senken des Systemdrucks verwendet wird, unterschieden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die letztere Art von System, d. h., ein System mit einem Druckbegrenzungsventil oder Druckregelventil zum Senken des Systemdrucks.Fuel storage injection systems, also referred to as common rail systems, are known in principle. It is between common rail systems with a volume-regulated high-pressure pump (known as CP3 systems), in which a pressure reduction in the fuel pressure accumulator (common rail) is possible only via the injection control amount and leakage, and common rail systems, at a pressure relief valve or pressure control valve on the high pressure side is used to lower the system pressure, distinguished. The subject of the present invention is the latter type of system, i. h., a system with a pressure relief valve or pressure control valve for lowering the system pressure.

Ein Common-Rail in einem Kraftstoffeinspritzsystem führt mindestens einem Injektor von einer Kraftstoffeinspritzpumpe erhaltenen Kraftstoff unter Hochdruck zu. Der Injektor spritzt den Kraftstoff zur Verbrennung in einen Zylinder ein. Das Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder erfolgt basierend auf der Leistungsanforderung gemäß der Programmierung in der ECU. Bei einer stärkeren Leistungsanforderung wird Kraftstoff unter Hochdruck in den Zylinder eingespritzt, im Gegensatz dazu wird bei einer geringeren Leistungsanforderung der überschüssige Druck durch den Kraftstoffrücklaufpfad zurück zum Kraftstofftank abgelassen. Dieser folgt zur Aufrechterhaltung der Stabilität des Common-Rail und zur Zufuhr des Kraftstoffs mit einem erforderlichen Druck in den Zylinder. Der Kraftstoffrücklaufpfad steht über einen Verbinder mit dem Common-Rail in ständiger Strömungsverbindung. Allgemein wird der Verbinder in Form einer separaten Komponente bereitgestellt; dann wird der Verbinder in das Common-Rail eingeschraubt/eingedrückt. Durch das Verbauen von Verbinder mit Kraftstoffspeicher kommt es zu Problemen, insbesondere bei der Dichtfläche zwischen dem Verbinder und dem Common-Rail, wodurch es zu einer Niederdruckleckage von Kraftstoff kommt. Zu weiteren Unzulänglichkeiten der bekannten Systeme, die zu hohen Kosten führen, zählen: Kosten des Verbauens des Verbinders am Common-Rail, des Testens des Setups & und Kosten für Leckagedetektion in einem Niederdruckkreis. Zur Reduzierung der mit der Herstellung und Montage und Tests verbundenen Kosten besteht ein Bedarf zur Modifizierung der Anordnung des Common-Rail und des Verbinders.A common rail in a fuel injection system supplies fuel under high pressure to at least one injector of a fuel injection pump. The injector injects the fuel into a cylinder for combustion. The injection of fuel into the cylinder is based on the power demand according to the programming in the ECU. At a higher power demand, fuel is injected into the cylinder under high pressure, in contrast, with less power demand, the excess pressure is released through the fuel return path back to the fuel tank. This follows to maintain the stability of the common rail and to supply the fuel with a required pressure in the cylinder. The fuel return path is in constant flow communication with the common rail via a connector. Generally, the connector is provided in the form of a separate component; then the connector is screwed / pushed into the common rail. By installing connectors with fuel storage there are problems, especially in the sealing surface between the connector and the common rail, which leads to a low-pressure leakage of fuel. Other deficiencies of the known systems, which result in high costs, include: cost of installing the connector on the common rail, testing the setup & and leakage detection costs in a low pressure circuit. To reduce the costs associated with manufacturing and assembly and testing, there is a need to modify the arrangement of the common rail and the connector.

Bei der Patentanmeldung US6675774 aus dem Stand der Technik weist ein Kraftstoffeinspritzsystem für Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, einen Kraftstoffspeicher auf, der von einer Hochdruckpumpe versorgt wird und einer Reihe von Injektionen, die der Anzahl an Zylindern des Motors entsprechen, Kraftstoff zuführt, und weist ein Druckbegrenzungsventil auf, das dichtend mit dem Kraftstoffspeicher verbunden ist, wobei das Druckbegrenzungsventil ein Ventilgehäuse, einen Hochdruckbereich, einen Niederdruckbereich, einen auf den Einlass ausgerichteten Ventilsitz, einen axial verschiebbaren Ventilkörper und eine den Ventilkörper in die Richtung des Ventilsitzes drückende Ventilfeder aufweist. Das Druckbegrenzungsventil ist – zumindest teilweise – so in den Kraftstoffspeicher integriert, dass zumindest der Ventilsitz und der Ventilkörper dem Kraftstoffspeicher räumlich zugeordnet sind und die das Druckbegrenzungsventil gegen den Kraftstoffspeicher abdichtende Dichtung dem Niederdruckbereich des Druckbegrenzungsventils zugeordnet ist.In the prior art patent application US6675774, a fuel injection system for internal combustion engines, particularly diesel engines, has a fuel reservoir, which is supplied by a high pressure pump and supplies fuel to a series of injections corresponding to the number of cylinders of the engine, and has a pressure relief valve which is sealingly connected to the fuel accumulator, wherein the pressure relief valve comprises a valve housing, a high-pressure region, a low-pressure region, an inlet-oriented valve seat, an axially displaceable valve body and a valve spring urging the valve body in the direction of the valve seat. The pressure limiting valve is - at least partially - integrated into the fuel accumulator, that at least the valve seat and the valve body are spatially associated with the fuel reservoir and the pressure limiting valve against the fuel accumulator sealing seal is associated with the low pressure region of the pressure relief valve.

Kurze Beschreibung der beiliegenden ZeichnungBrief description of the accompanying drawings

Verschiedene Modi der Erfindung werden in der Beschreibung detailliert offenbart und in der beiliegenden Zeichnung dargestellt:Various modes of the invention are disclosed in detail in the description and illustrated in the accompanying drawings:

1 stellt ein Schaltschema eines Kraftstoffeinspritzsystems dar; und 1 FIG. 12 is a schematic diagram of a fuel injection system; FIG. and

2 stellt das bei dem Kraftstoffeinspritzsystem verwendete Common-Rail dar. 2 represents the common rail used in the fuel injection system.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

1 stellt ein Schaltschema eines Kraftstoffeinspritzsystems dar. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstofftank 100 mit einer elektrischen Förderpumpe 102, einen Kraftstofffilter 103, eine Hochdruckpumpe 104, ein Common-Rail 106 und den Injektor 108. Eine Reihe von Zufuhrleitungen verbinden jede der Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems zur effizienten Beförderung von Kraftstoff. Kraftstoff vom Kraftstofftank 100 strömt durch den Kraftstofffilter 103 und erreicht den Einlass der Hochdruckpumpe 104, wo der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt wird. Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 104 wird zur Einspritzung durch den Injektor 108 zum Common-Rail 106 geleitet. Die Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems werden durch ein elektronisches Steuergerät (ECU) gesteuert. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Niederdruckkreis und den Hochdruckkreis. Der Teil des Kreises stromaufwärts der Hochdruckpumpe 104 ist der Niederdruckkreis, und der Teil des Kreises stromabwärts der Hochdruckpumpe 104 ist der Hochdruckkreis. Der Hochdruckkreis wird detaillierter beschrieben. 1 FIG. 12 illustrates a schematic diagram of a fuel injection system. The fuel injection system includes a fuel tank 100 with an electric pump 102 , a fuel filter 103 , a high pressure pump 104 , a common rail 106 and the injector 108 , A number of supply lines connect each of the components of the fuel injection system for efficient transportation of fuel. Fuel from the fuel tank 100 flows through the fuel filter 103 and reaches the inlet of the high pressure pump 104 where the fuel is pressurized. The pressurized fuel from the high pressure pump 104 is for injection by the injector 108 to the common rail 106 directed. The components of the fuel injection system are controlled by an electronic control unit (ECU). The fuel injection system includes a low pressure circuit and the high pressure circuit. The part of the circle upstream of the high-pressure pump 104 is the low pressure circuit, and the part of the circuit downstream of the high pressure pump 104 is the high pressure circuit. The high pressure circuit will be described in more detail.

Der Hochdruckkreis umfasst das Common-Rail 106, das Kraftstoff unter Hochdruck von der Hochdruckpumpe 104 erhält. Das Common-Rail 106 speichert den Hochdruckkraftstoff und führt ihn dem Injektor zum Einspritzen in die Zylinder zu.The high pressure circuit includes the common rail 106 , the fuel is under high pressure from the high-pressure pump 104 receives. The common rail 106 stores the high pressure fuel and feeds it to the injector for injection into the cylinders.

2 stellt das Common-Rail 106 im Kraftstoffeinspritzsystem dar. Das Common-Rail 106 umfasst einen Einlasskanal 105 in Strömungsverbindung mit einer Hochdruckpumpe, mehrere Auslasskanäle 107; wobei mindestens einer der Auslasskanäle 107 mit einem Injektor in Strömungsverbindung steht. Ein Rücklaufleitungskanal 109 steht mit einem Rücklaufleitungspfad 110 über einen Verbinder 111 in Strömungsverbindung. Der Rücklaufleitungspfad 110 steht mit einem Kraftstofftank in Strömungsverbindung. Ein Verbinder 111 ist in das Common-Rail 106 integriert. Der Verbinder 111 stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem Rücklaufleitungskanal 109 am Common-Rail 106 und dem Rücklaufleitungspfad 110 her. Der Kraftstoff strömt durch die Bohrung 112 des Verbinders 111 in den Rücklaufleitungspfad 110. Der Verbinder 111 kann durch einen Schmiedearbeitsgang in das Common-Rail integriert werden. Der Verbinder 111 und das Common-Rail 106 können aus einem einzigen Materialbestand maschinell herausgearbeitet sein. Der Verbinder 111 kann mit einer Bohrung 112 und einem Kantenbruch 113 versehen sein. Der Kantenbruch 113 kann in Form einer Fase oder einer Kehle vorliegen. Der Kantenbruch 113 ist die Fläche, über die Kraftstoff vom Common-Rail in den Verbinder 111 eintritt. Bei einer Ausführungsform kann der Verbinder 111 mit einer Bohrung 112 versehen sein und keinen Kantenbruch aufweisen. 2 represents the common rail 106 in the fuel injection system. The common rail 106 includes an inlet channel 105 in fluid communication with a high pressure pump, multiple outlet channels 107 ; wherein at least one of the outlet channels 107 is in flow communication with an injector. A return line duct 109 stands with a return line path 110 via a connector 111 in fluid communication. The return line path 110 is in fluid communication with a fuel tank. A connector 111 is in the common rail 106 integrated. The connector 111 provides a flow connection between the return duct 109 on the common rail 106 and the return line path 110 ago. The fuel flows through the hole 112 of the connector 111 in the return line path 110 , The connector 111 Can be integrated by a forging work in the common rail. The connector 111 and the common rail 106 can be machined from a single stock of material. The connector 111 can with a hole 112 and an edge break 113 be provided. The edge break 113 may be in the form of a chamfer or a throat. The edge break 113 is the area over which fuel from the common rail into the connector 111 entry. In one embodiment, the connector 111 with a hole 112 be provided and have no edge breakage.

Eingangs erhält das Common-Rail 106 Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpumpe. Der Kraftstoff vom Common-Rail 106 strömt zum Einspritzen in die Zylinder zum Injektor. Der Injektor spritzt Kraftstoff ein, solange der Druck im Rail über dem Druck am Ende des Injektors liegt. Wenn die Anforderung von einzuspritzendem Kraftstoff unter dem Istdruck, mit dem Kraftstoff gegenwärtig eingespritzt wird, liegt, muss der Druck, mit dem Kraftstoff in dem Common-Rail 106 bereitgestellt wird, reduziert werden, um Schäden am Common-Rail 106 zu verhindern. Dies wird durch das Vorliegen des Rücklaufleitungskanals 109 erzielt. Der Rücklaufleitungskanal 109 kann durch ein Druckbegrenzungsventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, oder ein Druckregelventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, gesteuert werden. Der Druck wird basierend auf Faktoren, wie z. B. Motordrehzahl, Motorlast, Temperatur und dergleichen, bestimmt. Der im Common-Rail 106 eingespeicherte Kraftstoff strömt durch den Rücklaufleitungspfad 109 zum Kraftstofftank 100 zurück. Da der Verbinder 111 den Druck im Common-Rail 106 ablässt, wird er auch als Niederdruckverbinder bezeichnet.Input receives the common rail 106 High pressure fuel from the high pressure pump. The fuel from the common rail 106 flows to the injector for injection into the cylinders. The injector injects fuel as long as the pressure in the rail is above the pressure at the end of the injector. If the request for fuel to be injected is below the actual pressure with which fuel is currently being injected, the pressure with which fuel is in the common rail 106 is provided, reduced to damage to the common rail 106 to prevent. This is due to the presence of the return line channel 109 achieved. The return line duct 109 can be controlled by a pressure relief valve attached to the connector 111 of the common rail 106 is arranged, or a pressure regulating valve, which on the connector 111 of the common rail 106 is arranged to be controlled. The pressure is based on factors such. As engine speed, engine load, temperature and the like. The in common rail 106 stored fuel flows through the return line path 109 to the fuel tank 100 back. Because the connector 111 the pressure in the common rail 106 it is also referred to as a low-pressure connector.

Es versteht sich, dass die in der obigen Beschreibung erläuterten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung bezüglich der Anzahl an Auslasskanälen am Common-Rail nicht beschränken. Viele solche Ausführungsformen und andere Modifikationen und Änderungen bei der in der Beschreibung erläuterten Ausführungsformen werden in Betracht gezogen. Der Schutzumfang der Erfindung wird lediglich durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt.It is understood that the embodiments explained in the above description are merely exemplary and do not limit the scope of the present invention with respect to the number of exhaust ports on the common rail. Many such embodiments and other modifications and changes to the embodiments described in the specification are contemplated. The scope of the invention is limited only by the scope of the claims.

Claims

Common rail 106 in a fuel injection system, comprising at least one inlet port 105 in fluid communication with a high pressure pump 104 , several outlet channels 107 , wherein at least one of the outlet channels 107 with an injector 108 is in flow communication, and a return conduit 109 that has a connector 111 with a return line path 110 is in flow communication with the return line path 110 is in fluid communication with a fuel tank, characterized in that the connector 111 in the common rail 106 is integrated.

Common rail 106 according to claim 1, wherein the connector 111 a hole 112 and an edge break 113 having.

Common rail 106 according to claim 1, wherein the connector 111 is integrated by a forging work in the common rail.

Common rail 106 according to claim 1, wherein the flow of fuel from the return conduit 109 through a pressure relief valve, on the connector 111 of the common rail 106 is arranged, is controlled.

Common rail 106 according to claim 1, wherein the flow of fuel from the return conduit 109 through a pressure control valve, the connector 111 of the common rail 106 is arranged, is controlled.