DE102017004206A1 - Injection system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem (10) zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe (12) zum Fördern des Kraftstoffes und zum Bewirken eines Drucks des Kraftstoffes, und mit einem von der Kraftstoffhochdruckpumpe (12) mit dem den Druck aufweisenden Kraftstoff versorgbaren Kraftstoffverteilungselement (14), mittels welchem der den Druck aufweisende Kraftstoff speicherbar und auf mehrere Injektoren zum Einspritzen des Kraftstoffes verteilbar ist, wobei das Kraftstoffverteilungselement (14) in die Kraftstoffhochdruckpumpe (12) integriert ist.The invention relates to an injection system (10) for injecting fuel into combustion chambers of an internal combustion engine, with a high-pressure fuel pump (12) for conveying the fuel and causing a pressure of the fuel, and with one of the fuel high-pressure pump (12) with the pressure having fuel supplyable fuel distribution element (14), by means of which the fuel having the pressure storable and distributed to a plurality of injectors for injecting the fuel, wherein the fuel distribution element (14) in the high-pressure fuel pump (12) is integrated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an injection system for injecting fuel into combustion chambers of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Ein solches Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der
Dies bedeutet, dass in vollständig hergestelltem Zustand der beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine das Kraftstoffverteilungselement ein den Injektoren gemeinsames Kraftstoffverteilungselement ist, in welchem der insbesondere flüssige Kraftstoff unter dem Druck, welcher mittels der Kraftstoffhochdruckpumpe bewirkt wird beziehungsweise wurde, gespeichert wird. Mittels des Kraftstoffverteilungselements werden die mehreren Injektoren mit dem den genannten Druck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement versorgt, sodass dann mittels der Injektoren der den Druck aufweisende Kraftstoff, insbesondere direkt, in die jeweiligen, beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennräume eingespritzt werden kann. Der genannte Druck ist dabei ein besonders hoher Druck, mit dem der Kraftstoff in die Brennräume eingespritzt werden kann. Das Kraftstoffverteilungselement dient somit einerseits als Druckspeicher zum Speichern, insbesondere Zwischenspeichern, des den hohen Druck aufweisenden Kraftstoffes. Andererseits dient das Kraftstoffverteilungselement als Verteilungselement, mittels welchem der in dem Druckspeicher aufgenommene Kraftstoff auf die Injektoren verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden kann. Dabei wird das Kraftstoffverteilungselement auch als Rail oder Common Rail bezeichnet.This means that in the completely manufactured state of the combustion engine designed, for example, as a reciprocating internal combustion engine, the fuel distribution element is a fuel distribution element common to the injectors, in which the, in particular, liquid fuel is stored under the pressure which is or were effected by means of the high-pressure fuel pump. By means of the fuel distribution element, the plurality of injectors are supplied with the fuel having said pressure from the fuel distribution element, so that then by means of the injectors of the fuel having the pressure, in particular directly, can be injected into the respective, for example formed as a cylinder combustion chambers. The said pressure is a particularly high pressure with which the fuel can be injected into the combustion chambers. The fuel distribution element thus serves on the one hand as an accumulator for storing, in particular buffering, of the high pressure fuel. On the other hand, the fuel distribution element serves as a distribution element, by means of which the fuel received in the pressure accumulator can be distributed or divided among the injectors. In this case, the fuel distribution element is also referred to as rail or common rail.
Außerdem offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Einspritzsystem der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten des Einspritzsystems besonders gering gehalten werden können.Object of the present invention is to develop an injection system of the type mentioned in such a way that the cost of the injection system can be kept very low.
Diese Aufgabe wird durch ein Einspritzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an injection system having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Einspritzsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten des Einspritzsystems besonders gering gehalten werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kraftstoffverteilungselement in die Kraftstoffhochdruckpumpe integriert ist.In order to develop an injection system specified in the preamble of claim 1 species such that the cost of the injection system can be kept particularly low, it is inventively provided that the fuel distribution element is integrated into the high-pressure fuel pump.
Dabei ist beispielsweise das Kraftstoffverteilungselement an ein Gehäuseteil der Kraftstoffpumpe angeschraubt. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn das Kraftstoffverteilungselement einstückig mit dem Gehäuseteil der Kraftstoffpumpe ausgebildet ist. Hierdurch können die Teileanzahl und somit die Kosten sowie beispielsweise das Gewicht und der Bauraumbedarf des Einspritzsystems besonders gering gehalten werden.In this case, for example, the fuel distribution element is screwed to a housing part of the fuel pump. However, it has proven particularly advantageous if the fuel distribution element is formed integrally with the housing part of the fuel pump. As a result, the number of parts and thus the costs and, for example, the weight and the space requirement of the injection system can be kept particularly low.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass eine beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine üblicherweise eine Mehrzahl von Brennräumen aufweist, welche beispielsweise als Zylinder ausgebildet sind. Üblicherweise ist je Brennraum ein Injektor vorgesehen, mittels welchem der insbesondere flüssige Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in den jeweils zugehörigen Brennraum einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Üblicherweise sind die Injektoren und das Kraftstoffverteilungselement örtlich weit voneinander beabstandet, sodass insbesondere je Injektor wenigstens eine von dem Kraftstoff durchströmbare Hochdruckleitung vorgesehen ist. Die jeweilige Hochdruckleitung ist einenends an dem jeweils zugehörigen Injektor und andernends an das Kraftstoffverteilungselement angeschlossen, sodass der in dem Kraftstoffverteilungselement unter hohem Druck gespeicherte Kraftstoff mittels der jeweiligen Hochdruckleitung von dem Kraftstoffverteilungselement zu dem jeweils zugehörigen Injektor geführt wird. Außerdem ist üblicherweise die Kraftstoffhochdruckpumpe weit von dem Kraftstoffverteilungselement angeordnet, sodass wenigstens eine weitere Hochdruckleitung erforderlich ist, mittels welcher der Kraftstoff von der Kraftstoffhochdruckpumpe zu dem Kraftstoffverteilungselement geführt wird. Dies führt zu einer hohen Teileanzahl und somit zu hohen Kosten des Einspritzsystems.The invention is based on the finding that an internal combustion engine designed, for example, as a reciprocating internal combustion engine usually has a plurality of combustion chambers, which are designed, for example, as cylinders. Usually, an injector is provided per combustion chamber, by means of which the particular liquid fuel for operating the internal combustion engine in the respective associated combustion chamber can be introduced, in particular directly injectable, is. Usually, the injectors and the fuel distribution element are locally widely spaced, so that in particular for each injector at least one of the fuel flow-through high-pressure line is provided. The respective high-pressure line is connected at one end to the respectively associated injector and at the other end to the fuel distribution element, so that the fuel stored in the fuel distribution element under high pressure is guided by the respective high-pressure line from the fuel distribution element to the respective associated injector. In addition, usually the high-pressure fuel pump is arranged far from the fuel distribution element, so that at least one further high-pressure line is required, by means of which the fuel is led from the high-pressure fuel pump to the fuel distribution element. This leads to a high number of parts and thus to high costs of the injection system.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass an wenigstens einer Stellen, an denen bei herkömmlichen Einspritzsystemen herkömmlicherweise zum Einsatz kommende Hochdruckleitungen die Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem auch als Rail oder Common Rail bezeichneten Kraftstoffverteilungselement verbinden, ein in der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordneter Hochdruckraum geschaffen wird, welcher als das Kraftstoffverteilungselement und somit als Verteilungselement und Druckspeicher fungiert. Der Hochdruckraum wird dann fluidisch mit den Injektoren verbunden, sodass zum einen der Kraftstoff mit dem durch die Kraftstoffhochdruckpumpe bewirkten, hohen Druck in dem Hochdruckraum gespeichert, insbesondere zwischengespeichert, werden kann. Zum anderen kann der zunächst in dem Hochdruckraum unter hohem Druck gespeicherte Kraftstoff von dem Hochdruckraum auf die Injektoren ver- beziehungsweise aufgeteilt werden, sodass das herkömmlicherweise separat von der Kraftstoffhochdruckpumpe ausgebildete und weit von der Kraftstoffhochdruckpumpe beabstandete Rail entfallen kann. According to the invention, it is now provided that at at least one point where conventional high-pressure lines in conventional injection systems connect the high-pressure fuel pump to the rail or common rail fuel distribution element, a high-pressure chamber arranged in the high-pressure chamber is created, which serves as the fuel distribution element and thus acting as a distribution element and pressure accumulator. The high-pressure chamber is then fluidly connected to the injectors, so that on the one hand the fuel can be stored, in particular cached, with the high pressure caused by the high-pressure fuel pump in the high-pressure chamber. On the other hand, the fuel initially stored in the high-pressure space under high pressure can be divided between the high-pressure chamber and the injectors, so that the rail, which is conventionally formed separately from the high-pressure fuel pump and far from the high-pressure fuel pump, can be dispensed with.
Üblicherweise ist das Kraftstoffverteilungselement weit von der Kraftstoffhochdruckpumpe beabstandet, wobei üblicherweise wenigstens eine Verbindungsleitung zum Einsatz kommt, über welche das Kraftstoffverteilungselement üblicherweise mit der Kraftstoffhochdruckpumpe fluidisch verbunden ist. Die Verbindungsleitung ist üblicherweise separat von der Kraftstoffhochdruckpumpe und separat von dem Kraftstoffverteilungselement ausgebildet und stellt somit ein zusätzliches Bauteil dar. Diese separate Verbindungsleitung kann nun bei dem erfindungsgemäßen Einspritzsystem entfallen, sodass die Teileanzahl und somit die Kosten des Einspritzsystems besonders gering gehalten werden können.Usually, the fuel distribution element is widely spaced from the high-pressure fuel pump, wherein usually at least one connecting line is used, via which the fuel distribution element is usually fluidly connected to the high-pressure fuel pump. The connecting line is usually formed separately from the high-pressure fuel pump and separately from the fuel distribution element and thus constitutes an additional component. This separate connecting line can now be omitted in the injection system according to the invention, so that the number of parts and thus the cost of the injection system can be kept particularly low.
Das Einspritzsystem wird auch als Einspritzanlage bezeichnet und kann beispielsweise bei einem Diesel- oder Ottomotor oder auch bei einer anderweitigen Verbrennungskraftmaschine ohne weiteres zum Einsatz kommen. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, das üblicherweise als eigenständiges Bauteil ausgebildete Kraftstoffverteilungselement in die Kraftstoffhochdruckpumpe zu integrieren. Üblicherweise muss das Kraftstoffverteilungselement separat von der Hochdruckpumpe hergestellt, befestigt und geprüft werden, es nun jedoch durch die Integration des Kraftstoffverteilungselements in die Kraftstoffhochdruckpumpe entfallen kann.The injection system is also referred to as an injection system and can be used for example in a diesel or gasoline engine or even in another internal combustion engine readily. According to the invention, it is now provided to integrate the fuel distribution element, which is usually designed as an independent component, into the high-pressure fuel pump. Usually, the fuel distribution element has to be manufactured, fastened and tested separately from the high-pressure pump, but it can now be dispensed with by integrating the fuel distribution element into the high-pressure fuel pump.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems, bei welchem ein Kraftstoffverteilungselement in eine Kraftstoffhochdruckpumpe integriert ist.The drawing shows in the single FIGURE in fragmentary form a schematic sectional view of an injection system according to the invention, in which a fuel distribution element is integrated in a high-pressure fuel pump.
Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildet, wobei die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Zylinder ausgebildet sind. Insbesondere ist je Zylinder ein Injektor vorgesehen, welcher auch als Einspritzelement oder Einspritzventil bezeichnet wird. Mittels des jeweiligen Injektors kann der Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine vorzugsweise direkt in den jeweils zugehörigen Brennraum, insbesondere Zylinder, eingespritzt werden. Somit sind auch mehrere Injektoren vorgesehen.The single FIGURE shows a detail in a schematic sectional view of an injection system designated as a whole by 10 for injecting fuel into combustion chambers of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle. The motor vehicle is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, and can be driven by means of the internal combustion engine. The internal combustion engine is designed, for example, as a reciprocating internal combustion engine, wherein the combustion chambers of the internal combustion engine, for example, are designed as cylinders. In particular, an injector is provided per cylinder, which is also referred to as an injection element or injection valve. By means of the respective injector, the fuel for operating the internal combustion engine can preferably be injected directly into the respective associated combustion chamber, in particular cylinder. Thus, several injectors are provided.
Das Einspritzsystem
Das Einspritzsystem
Um nun die Teileanzahl und somit die Kosten des Einspritzsystems
Aus der Fig. ist besonders gut erkennbar, dass das Kraftstoffverteilungselement
Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe
Insgesamt ist erkennbar, dass durch die Integration des Kraftstoffverteilungselements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Einspritzsysteminjection
- 1212
- KraftstoffhochdruckpumpeHigh-pressure fuel pump
- 1414
- KraftstoffverteilungselementFuel distribution element
- 1616
- GehäuseoberteilHousing top
- 1818
- Pumpengehäusepump housing
- 2020
- Druckraumpressure chamber
- 2222
- Anschlussconnection
- 2424
- Stößeltappet
- 2626
- GehäuseunterteilHousing bottom
- 2828
- Nockencam
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19508445 A1 [0002]DE 19508445 A1 [0002]
- DE 102010064216 A1 [0004]DE 102010064216 A1 [0004]
Claims (4)
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---|---|---|---|
DE102017004206.3A DE102017004206A1 (en) | 2017-04-29 | 2017-04-29 | Injection system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102017004206.3A DE102017004206A1 (en) | 2017-04-29 | 2017-04-29 | Injection system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102017004206A1 true DE102017004206A1 (en) | 2018-10-31 |
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ID=63797094
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017004206.3A Withdrawn DE102017004206A1 (en) | 2017-04-29 | 2017-04-29 | Injection system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle |
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DE (1) | DE102017004206A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19508445A1 (en) | 1995-03-09 | 1996-09-12 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Fuel injection device for a self-igniting internal combustion engine |
DE102010064216A1 (en) | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Pump, in particular a fuel injection system |
-
2017
- 2017-04-29 DE DE102017004206.3A patent/DE102017004206A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Legal Events
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