DE102016211685A1 - Injection module and engine comprising such an injection module - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einspritzmodul (1) umfassend ein Oberteil (2) und ein Unterteil (3), wobei das Oberteil (2) zumindest zwei erste Aufnahmen (4) und jeweils eine jeder ersten Aufnahme (4) zugeordnete erste Öffnung (6) aufweist, wobei das Unterteil (3) zumindest zwei zweite Aufnahmen (5) und jeweils eine jeder zweiten Aufnahme (5) zugeordnete zweite Öffnung (7) aufweist, wobei jeweils eine erste Aufnahme (4) und eine zweite Aufnahme (5) eingerichtet sind, ein Einspritzelement (8) zum wahlweisen Verhindern oder Freigeben eines Fluidstroms zwischen der der ersten Aufnahme (4) zugeordneten ersten Öffnung (6) und der der zweiten Aufnahme (5) zugeordneten zweiten Öffnung (7) aufzunehmen, wobei das Oberteil (2) einen Fluideinlass (9) aufweist, der mit jeder ersten Öffnung (6) verbunden ist, wobei das Unterteil (3) eine Vielzahl von Fluidauslässen (10) aufweist, und wobei jeder Fluidauslass (10) mit einer zweiten Öffnung (7) verbunden ist.The present invention relates to an injection module (1) comprising an upper part (2) and a lower part (3), wherein the upper part (2) has at least two first receptacles (4) and one first opening (6) associated with each first receptacle (4). wherein the lower part (3) has at least two second receptacles (5) and in each case one second opening (7) assigned to each second receptacle (5), wherein in each case a first receptacle (4) and a second receptacle (5) are arranged, receiving an injector (8) for selectively preventing or releasing a fluid flow between the first port (6) associated with the first port (4) and the second port (7) associated with the second port (5), the top (2) having a fluid inlet (9) which is connected to each first opening (6), wherein the lower part (3) has a plurality of fluid outlets (10), and wherein each fluid outlet (10) is connected to a second opening (7).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einspritzmodul für einen Motor. Insbesondere ist das Einspritzmodul ein CNG-Einspritzmodul für einen Verbrennungsmotor. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Motor, insbesondere einen Verbrennungsmotor, der mit CNG betreibbar ist. CNG ist die Abkürzung für Compressed Natural Gas und wird als Treibstoff für Verbrennungsmotoren eingesetzt.The present invention relates to an injection module for an engine. In particular, the injection module is a CNG injection module for an internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to a motor, in particular an internal combustion engine, which is operable with CNG. CNG is the abbreviation for compressed natural gas and is used as fuel for internal combustion engines.
Aus dem Stand der Technik sind Module bekannt, die mehrere einzelne Einspritzelemente zum Dosieren der Einspritzmenge zusammenfassen. Solche Module umfassen zumeist eine einzelne Leiste, die gleichzeitig als Verteiler des einzuspritzenden Gases auf die einzelnen Einspritzelemente und als Halteelement für die einzelnen Einspritzelemente dient. Bspw. können die einzelnen Einspritzelemente an der Leiste hängend angeordnet sein und mit einem Auslass mit jeweils einem Zylinder eines Motors verbunden sein. Die Leiste kann dann an dem Motorblock befestigt werden, um somit auch die einzelnen Einspritzelemente an dem Motorblock zu befestigen.From the prior art modules are known which summarize several individual injection elements for metering the injection quantity. Such modules usually comprise a single bar, which also serves as a distributor of the gas to be injected to the individual injection elements and as a holding element for the individual injection elements. For example. For example, the individual injection elements may be arranged suspended on the strip and connected to an outlet with one cylinder of an engine each. The strip can then be attached to the engine block, thus also securing the individual injection elements to the engine block.
Unter einem Einspritzelement wird dabei ein steuerbares Ventil verstanden, mit dem zu einem definierten Zeitpunkt eine definierte Menge an Kraftstoff bereitstellbar ist, um diesen Kraftstoff in einen Zylinder einzuspritzen.In this case, an injection element is understood to be a controllable valve with which a defined quantity of fuel can be provided at a defined point in time in order to inject this fuel into a cylinder.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Einspritzmodul ist einfach und kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig weist das erfindungsgemäße Einspritzmodul ein geringes Gewicht auf. Durch das Zusammenspiel von Oberteil und Unterteil lässt sich der Zusammenbau sehr vereinfachen, wobei gleichzeitig ein sicheres und zuverlässiges Aufnehmen von Einspritzelementen ermöglicht ist.The injection module according to the invention is simple and inexpensive to produce. At the same time, the injection module according to the invention has a low weight. The interaction of upper part and lower part of the assembly can be very simplistic, while a safe and reliable recording of injection elements is possible.
Das erfindungsgemäße Einspritzmodul umfasst ein Oberteil und ein Unterteil. Dabei ist vorgesehen, dass das Oberteil zumindest zwei erste Aufnahmen und jeweils eine zu jeder ersten Aufnahme zugeordnete erste Öffnung aufweist. Das Unterteil weist zumindest zwei zweite Aufnahmen und jeweils eine jeder zweiten Aufnahme zugeordnete zweite Öffnung auf. Dabei ist vorgesehen, dass ein Einspritzelement in jeweils eine erste Aufnahme und eine zweite Aufnahme einsetzbar ist. Auf diese Weise ist Fluid, insbesondere ein Brenngas, besonders vorteilhaft Erdgas (Compressed Natural Gas, CNG) zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme transportierbar. Durch das Verwenden eines Einspritzelements ist ein Fluidstrom zwischen der der ersten Aufnahme zugeordneten ersten Öffnung und der der zweiten Aufnahme zugeordneten zweiten Öffnung verhinderbar und freigebbar. Dabei ist vorgesehen, dass das Einspritzelement insbesondere nicht zwingend Teil des erfindungsgemäßen Einspritzmoduls ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Oberteil einen Fluideinlass aufweist, der mit jeder ersten Öffnung verbunden ist. Über den Fluideinlass ist ein Fluid, insbesondere ein Brenngas, besonders vorteilhaft Erdgas, zu jeder ersten Öffnung transportierbar. Das Unterteil weist eine Vielzahl von Fluidauslässen auf, wobei jeder Fluidauslass mit einer zweiten Öffnung verbunden ist. Jeder Fluidauslass ist somit individuell durch das Anbringen eines Einspritzelements ansteuerbar, wodurch jeder Fluidauslass unabhängig von jedem anderen Fluidauslass ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass genau ein Fluideinlass vorhanden ist, während für jede zweite Öffnung genau ein Fluidauslass vorhanden ist. Somit lässt sich über eine zentrale Fluidversorgung, insbesondere Brenngasversorgung, besonders vorteilhaft Erdgasversorgung, das Fluid, insbesondere das Brenngas, besonders vorteilhaft das Erdgas, dem Einspritzmodul über den einen Einlass zuführen. Je nach Anzahl der ersten Aufnahmen und zweiten Aufnahmen lässt sich eine unterschiedliche Vielzahl von Fluidauslässen bereitstellen, wobei jeder Fluidauslass individuell angesteuert werden kann. Zum Ansteuern jedes Fluidauslasses ist ein Einspritzelement zwischen Oberteil und Unterteil in die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme einzubringen.The injection module according to the invention comprises an upper part and a lower part. It is provided that the upper part has at least two first receptacles and one associated with each first receptacle first opening. The lower part has at least two second receptacles and a second opening associated with each second receptacle. It is provided that an injection element in each case a first receptacle and a second receptacle is used. In this way, fluid, in particular a fuel gas, particularly advantageously natural gas (compressed natural gas, CNG) can be transported between the first receptacle and the second receptacle. By using an injection element, a fluid flow between the first opening associated with the first receptacle and the second receptacle associated with the second opening can be prevented and released. It is provided that the injection element is in particular not necessarily part of the injection module according to the invention. Furthermore, it is provided that the upper part has a fluid inlet, which is connected to each first opening. A fluid, in particular a fuel gas, particularly advantageously natural gas, can be transported to each first opening via the fluid inlet. The base has a plurality of fluid outlets, each fluid outlet being connected to a second opening. Each fluid outlet is thus individually controllable by the attachment of an injection element, whereby each fluid outlet is independent of any other fluid outlet. In particular, it is provided that exactly one fluid inlet is present, while for each second opening exactly one fluid outlet is present. Thus, via a central fluid supply, in particular fuel gas supply, particularly advantageous natural gas supply, the fluid, in particular the fuel gas, particularly advantageously the natural gas, the injection module via the one inlet perform. Depending on the number of first recordings and second recordings, a different multiplicity of fluid outlets can be provided, wherein each fluid outlet can be individually controlled. For driving each fluid outlet, an injection element between the upper part and lower part is to be introduced into the first receptacle and the second receptacle.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims show preferred developments of the invention to the content.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Oberteil und das Unterteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass Oberteil und Unterteil separate Bauteile sind, die in einem Montageschritt verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist die Verbindung lösbar ausgebildet, sodass eine Demontage des Einspritzmoduls ermöglicht ist.It is preferably provided that the upper part and the lower part are positively connected and / or cohesively and / or non-positively connected. It is advantageously provided that upper part and lower part are separate components that are connected in an assembly step. Particularly advantageously, the connection is detachable, so that a disassembly of the injection module is possible.
Das Oberteil weist vorteilhafterweise zumindest ein erstes Einsteckelement auf, während das Unterteil vorteilhafterweise ein zweites Einsteckelement aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Einsteckelement und das zweite Einsteckelement entlang einer Einsteckrichtung ineinander einsteckbar sind. Auf diese Weise lässt sich eine relative Bewegung zwischen Oberteil und Unterteil mit Ausnahme entlang der Einsteckrichtung verhindern. Um zusätzlich eine Relativbewegung entlang der Einsteckrichtung zu verhindern, ist ein Sicherungselement vorgesehen, das sowohl in das erste Einsteckelement als auch in das zweite Einsteckelement einführbar ist. Durch das Sicherungselement ist ein Lösen des ersten Einsteckelements und des zweiten Einsteckelements verhindert, sodass eine Relativbewegung zwischen Oberteil und Unterteil vollständig verhindert ist. Dies bedeutet, dass Oberteil und Unterteil fest miteinander verbunden sind. Die Verbindung ist somit insbesondere formschlüssig. Dabei ist vorgesehen, dass durch Bereitstellen des ersten Einsteckelements und des zweiten Einsteckelements sowie des Sicherungselements die Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil sehr einfach, kostengünstig und aufwandsarm durchgeführt werden kann. Vorteilhafterweise ist das Sicherungselement rotationssymmetrisch ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist ebenso vorgesehen, dass das Sicherungselement zylinderförmig ausgebildet ist. Weiterhin ist besonders vorteilhaft vorgesehen, dass das erste Einsteckelement und das zweite Einsteckelement jeweils eine Bohrung umfassen, wobei das Sicherungselement durch die Bohrungen durchführbar ist. Die Bohrungen sind insbesondere senkrecht zu der Einsteckrichtung orientiert, in die das erste Einsteckelement und das zweite Einsteckelement bewegt werden müssen, um das erste Einsteckelement und das zweite Einsteckelement ineinander einzustecken. Sicherungselement und Bohrung bilden insbesondere eine Presspassung, sodass das Sicherungselement durch das erste Einsteckelement und das zweite Einsteckelement innerhalb der Bohrung gehalten ist. Außerdem ist so ein spielfreies Verbinden von Oberteil und Unterteil ermöglicht.The upper part advantageously has at least one first plug-in element, while the lower part advantageously has a second plug-in element. It is provided that the first male element and the second male element along one insertion direction are inserted into each other. In this way, a relative movement between the upper part and lower part except for the insertion direction can be prevented. In order additionally to prevent a relative movement along the plug-in direction, a securing element is provided, which can be inserted both into the first plug-in element and into the second plug-in element. By the securing element, a release of the first male member and the second male member is prevented, so that a Relative movement between the upper part and lower part is completely prevented. This means that upper part and lower part are firmly connected. The connection is thus in particular form-fitting. It is provided that by providing the first male and the second male and the fuse element, the connection between the upper part and lower part can be performed very easily, inexpensively and with little effort. Advantageously, the securing element is rotationally symmetrical. Particularly advantageous is also provided that the securing element is cylindrical. Furthermore, it is particularly advantageous that the first male element and the second male element each comprise a bore, wherein the securing element can be performed through the holes. The holes are oriented in particular perpendicular to the insertion direction, in which the first male and the second male member must be moved to insert the first male and the second male into one another. Securing element and bore in particular form a press fit, so that the securing element is held by the first male element and the second male element within the bore. In addition, a play-free connection of the upper part and lower part is made possible.
Besonders vorteilhaft ist das Sicherungselement hohl ausgebildet. Dies erlaubt, dass ein Montageelement zum Montieren des Einspritzmoduls durch das Sicherungselement führbar ist. Somit ist das Einspritzmodul auf einfache und kostengünstige Weise an weiteren Komponenten, insbesondere an einem Motorblock, befestigbar. Durch das hülsenförmige Ausgestalten des Sicherungselements lassen sich insbesondere Schrauben durch das Sicherungselement durchführen. Somit ist ermöglicht, dass keine zusätzlichen Montageösen an dem Einspritzmodul vorhanden sein müssen. Gleichzeitig können das erste Einsteckelement, das zweite Einsteckelement und das Sicherungselement jeweils robust ausgestaltet sein, wodurch die robust ausgestalteten Bauteile minimiert sind. So ist die gesamte Haltefunktionalität sowohl des Oberteils und des Unterteils untereinander als auch des gesamten Einspritzmoduls an einer weiteren Komponente, durch wenige Bauteile, insbesondere durch lediglich das erste Einsteckelement, das zweite Einsteckelement und das Sicherungselement, realisiert. Sämtliche anderen Komponenten außerhalb des Einspritzmoduls können daher materialsparend und ohne Berücksichtigung von einer benötigten Festigkeit zum Halten des Einspritzmoduls hergestellt werden.Particularly advantageously, the securing element is hollow. This allows a mounting member for mounting the injection module by the securing element is feasible. Thus, the injection module in a simple and cost-effective manner to other components, in particular on an engine block, fastened. By the sleeve-shaped design of the fuse element can be carried out in particular screws through the fuse element. This makes it possible that no additional mounting eyelets must be present on the injection module. At the same time, the first plug-in element, the second plug-in element and the securing element can each be made robust, as a result of which the robustly designed components are minimized. Thus, the entire holding functionality of both the upper part and the lower part with each other and the entire injection module to a further component, by a few components, in particular by only the first male element, the second male element and the fuse element, realized. All other components outside the injection module can therefore be manufactured to save material and without consideration of a required strength for holding the injection module.
Das Oberteil weist vorteilhafterweise einen Oberteilgrundkörper mit einem innerhalb des Oberteilgrundkörpers angeordneten Fluidverteiler auf. Der Fluidverteiler dient zum gleichmäßigen Verteilen eines Fluids, insbesondere eines Brenngases, besonders vorteilhaft von Erdgas, von dem Fluideinlass zu den ersten Öffnungen. Besonders vorteilhaft ist der Fluidverteiler röhrenförmig ausgebildet, wobei von dem röhrenförmigen Fluidverteiler alle ersten Öffnungen abzweigen.The upper part advantageously has an upper body part with a fluid distributor arranged inside the upper part body. The fluid distributor serves to uniformly distribute a fluid, in particular a fuel gas, particularly advantageously natural gas, from the fluid inlet to the first openings. Particularly advantageously, the fluid distributor is tubular, wherein all first openings branch off from the tubular fluid distributor.
Das Oberteil und/oder das Unterteil weisen vorteilhafterweise einen Temperatursensor und/oder einen Drucksensor zum Erfassen einer Temperatur und/oder eines Drucks des durch Oberteil und/oder Unterteil strömenden Fluids, insbesondere Brenngases, besonders vorteilhaft Erdgases, auf. Besonders vorteilhaft ist der Drucksensor und/oder Temperatursensor an dem zuvor beschriebenen Fluidverteiler angebracht, sodass mit einem einzigen Temperatursensor und/oder Drucksensor eine Temperatur und/oder ein Druck des gesamten zugeführten Fluids, insbesondere Brenngases, besonders vorteilhaft Erdgases, erfasst werden kann. Der Fluidverteiler weist dazu vorteilhafterweise eine zusätzliche Öffnung auf, durch die der Temperatursensor und/oder der Drucksensor geführt werden kann. Temperatursensor und/oder Drucksensor werden anschließend vorteilhafterweise über ein Montagelement, insbesondere über Schrauben, mit dem Oberteil verbunden. Alternativ ist eine Verbindung zwischen Temperatursensor und/oder Drucksensor und Oberteil über formschlüssige und/oder stoffschlüssige Methoden ermöglicht.The upper part and / or the lower part advantageously have a temperature sensor and / or a pressure sensor for detecting a temperature and / or a pressure of the fluid flowing through the upper part and / or lower part, in particular fuel gas, particularly advantageously natural gas. Particularly advantageously, the pressure sensor and / or temperature sensor is attached to the fluid distributor described above, so that with a single temperature sensor and / or pressure sensor, a temperature and / or pressure of the total supplied fluid, in particular fuel gas, particularly advantageous natural gas, can be detected. For this purpose, the fluid distributor advantageously has an additional opening through which the temperature sensor and / or the pressure sensor can be guided. Temperature sensor and / or pressure sensor are then advantageously connected via a mounting element, in particular via screws, with the upper part. Alternatively, a connection between the temperature sensor and / or pressure sensor and upper part via positive and / or cohesive methods is possible.
Das Unterteil umfasst vorteilhafterweise einen Unterteilgrundkörper und innerhalb des Unterteilgrundkörpers angeordnete Verbindungsleitungen zum Verbinden jeweils eines Fluidauslasses mit jeweils einer zweiten Öffnung. Durch die unabhängigen Verbindungsleitungen ist sichergestellt, dass jeder Fluidauslass unabhängig von jedem anderen Fluidauslass mit jeweils genau einer zweiten Öffnung verbunden ist. Somit sind die Fluidauslässe alle unabhängig voneinander ausgebildet.The lower part advantageously comprises a lower part main body and connecting lines arranged within the lower part main body for connecting one fluid outlet each having a second opening. The independent connection lines ensure that each fluid outlet is connected to exactly one second opening independently of any other fluid outlet. Thus, the fluid outlets are all independently formed.
Das Oberteil und/oder das Unterteil sind insbesondere aus Kunststoff gefertigt. Dies bedeutet vorteilhafterweise, dass der zuvor beschriebene Oberteilgrundkörper und/oder der zuvor beschriebene Unterteilgrundkörper aus einem Kunststoff gefertigt sind. Insbesondere sind das Oberteil und/oder das Unterteil, insbesondere der Oberteilgrundkörper und/oder der Unterteilgrundkörper, Kunststoffspritzteile. Das Oberteil und/oder das Unterteil, insbesondere der Oberteilgrundkörper und/oder der Unterteilgrundkörper, sind vorteilhafterweise aus dem gleichen Kunststoff gefertigt. Durch das Fertigen aus Kunststoff ist das Einspritzmodul sehr kompakt und gewichtssparend aufgebaut. The upper part and / or the lower part are in particular made of plastic. This advantageously means that the above-described upper body and / or the lower body described above are made of a plastic. In particular, the upper part and / or the lower part, in particular the upper part main body and / or the lower part main body, are injection-molded plastic parts. The upper part and / or the lower part, in particular the upper part main body and / or the lower part main body are advantageously made of the same plastic. By manufacturing plastic, the injection module is constructed very compact and weight saving.
Bevorzugt ist jeweils ein Einspritzelement durch jeweils eine erste Aufnahme und eine zweite Aufnahme aufgenommen. Somit ist ein Fluidstrom von der ersten Aufnahme zu der zweiten Aufnahme, das bedeutet, von dem Fluideinlass zu dem jeweiligen Fluidauslass, durch das Einspritzelement regelbar. Als Einspritzelement sind insbesondere bekannte Einspritzvorrichtungen, auch als Injektoren bekannt, verwendbar.In each case, an injection element is preferably accommodated by a respective first receptacle and a second receptacle. Thus, a fluid flow from the first intake to the second Recording, that is, from the fluid inlet to the respective fluid outlet, regulated by the injection element. In particular, known injection devices, also known as injectors, can be used as the injection element.
Schließlich betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Einspritzmodul wie zuvor beschrieben. Durch den kompakten und gewichtssparenden Aufbau des Einspritzmoduls lässt sich das Einspritzmodul an unterschiedlichen Stellen des Verbrennungsmotors befestigen. Die Befestigung ist durch die zuvor beschriebene vorteilhafte Ausgestaltung des Sicherungselements vereinfacht. Weiterhin ist das Einspritzmodul aufgrund der zuvor beschriebenen geringen Abmessung und des geringen Gewichts flexibel an den Verbrennungsmotor anordenbar, sodass Designvoraussetzungen des Verbrennungsmotors aufwandsarm berücksichtigt werden können.Finally, the invention relates to an internal combustion engine comprising an injection module as described above. Due to the compact and weight-saving design of the injection module, the injection module can be attached to different points of the internal combustion engine. The attachment is simplified by the previously described advantageous embodiment of the securing element. Furthermore, the injection module can be flexibly arranged on the internal combustion engine due to the previously described small size and low weight, so that design requirements of the internal combustion engine can be taken into account with little effort.
Das erfindungsgemäße Einspritzmodul ist somit einfach und kostengünstig fertigbar und weist insbesondere eine geringe Anzahl von Komponenten auf. Insbesondere weist das Einspritzmodul lediglich ein Oberteil, ein Unterteil sowie für jedes Paar von erstem Einsteckelement und zweitem Einsteckelement ein Sicherungselement auf. Durch diese geringe Anzahl von Komponenten ist das Einspritzmodul schnell und aufwandsarm montierbar. Durch die Fertigung des Oberteils und des Unterteils aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polyamid, ist das Einspritzmodul außerdem sehr kostengünstig zu fertigen.The injection module according to the invention is thus easy and inexpensive to manufacture and in particular has a small number of components. In particular, the injection module has only one upper part, one lower part and, for each pair of first insertion element and second insertion element, a securing element. Due to this small number of components, the injection module can be mounted quickly and with little effort. By manufacturing the upper part and the lower part made of plastic, in particular of a polyamide, the injection module is also very inexpensive to manufacture.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Das Einspritzmodul
Zwischen Oberteil
Zur Aufnahme der Einspritzelemente
Um ein Lösen der Einsteckverbindung zwischen erstem Einsteckelement
Das Einspritzmodul
Der Fluidverteiler
Das Unterteil
Schließlich ist vorgesehen, dass das Einspritzmodul
Die Sicherungselemente
In
Zum Verbinden jedes Zylinders
Da das Einspritzmodul
Claims (10)
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- 2016-06-29 DE DE102016211685.1A patent/DE102016211685A1/en active Pending
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2017
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