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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Hochdruckeinspritzanlage mit einem Hochdruckleitungssystem, insbesondere eine Brennstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen. Hierbei kann eine Brennstoffverteilerleiste über das Hochdruckleitungssystem mit einer Hochdruckpumpe verbunden sein. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen, bei denen eine direkte Einspritzung von Brennstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine erfolgt, wobei die Hochdruckeinspritzanlage insbesondere zur Speicherung und/oder Verteilung eines Brennstoffgemisches mit einem veränderbaren Wasseranteil dient
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Aus der
DE 10 2014 205 179 A1 ist eine Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine bekannt. Die bekannte Kraftstoffverteilerleiste weist ein längliches Gehäuse mit einem Hohlraum, einen Kraftstoffzufluss in den Hohlraum und zumindest zwei Kraftstoffabflüsse aus dem Hohlraum heraus für jeweils einen Kraftstoffinjektor auf. Dabei ist in dem Hohlraum ein Körper angeordnet, der eine Nut, welche die zwei Kraftstoffabflüsse miteinander verbindet, und im Bereich des Kraftstoffzuflusses eine radial um den Körper umlaufende Nut aufweist. Der Körper mit den zwei Nuten dient als Einsatz, mit der ein direkter Zufluss des Kraftstoffs von einer Pumpe zu den Injektoren gewährleistet ist, wobei dieser Körper ein inneres Volumen besitzen kann, das zur Dämpfung dient, sich aber nicht im direkten Kraftstofffluss befindet. Bei dieser bekannten Ausgestaltung wird ein schnelles Reaktionsvermögen bei einer Änderung der Brennstoffzusammensetzung erzielt.
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Die aus der
DE 10 2014 205 179 A1 bekannte Kraftstoffverteilerleiste hat den Nachteil, dass der Einleger aufwendig herzustellen ist, da er als dickwandiges Rohr mit Nuten ausgeführt ist. Ferner ist die bekannte Kraftstoffverteilerleiste auf eine radiale Zufuhr des Kraftstoffs eingeschränkt, so dass sich ein begrenzter Anwendungsbereich ergibt.
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Aus der
DE 10 2015 226 795 A1 sind eine Fluidleitung und eine Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen bekannt. Hierbei ist es bekannt, dass die Abmessungen oder die Wandstärke der Fluidleitung zumindest teilweise erhöht werden können, um die statischen und dynamische Steifigkeit zu erhöhen. Eine solche Fluidleitung kann eine Hochdruckpumpe mit einer Brennstoffverteilerleiste verbinden. Hohe Drücke des Brennstoffs ermöglichen hierbei eine verbesserte Einspritzung, die eine verbesserte Verbrennung und damit verbesserte Abgaswerte erreicht.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Hochdruckleitungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Hochdruckeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann eine kostengünstig und/oder einfach herzustellende Möglichkeit realisiert werden, um eine verbesserte Einspritzung in Kombination mit einem guten Dämpfungsverhalten zu realisieren.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Hochdruckleitungssystems und der in Anspruch 10 angegebenen Hochdruckeinspritzanlage möglich.
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Die vorgeschlagene Hochdruckeinspritzanlage eignet sich besonders für die Einspritzung eines Gemisches, wobei die Gemischzusammensetzung im Betrieb variieren soll. Insbesondere kann eine direkte Wassereinspritzung realisiert werden, bei der Wasser in einer Emulsion mit zumindest einem Brennstoff, insbesondere Benzin, in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Hierbei kann das Wasser vor oder in einer Hochdruckpumpe dem Brennstoff zugeführt und zusammen mit diesem über einen Brennstoffverteiler zu Hochdruckeinspritzventilen gefördert werden. Es versteht sich, dass an Hand der Anwendung als Brennstoffeinspritzanlage beschriebene vorteilhafte Ausgestaltungen und Vorteile in entsprechender Weise auch bei anderen Anwendungen realisierbar sind.
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Die Zusammensetzung des Gemisches, insbesondere der Emulsion, kann hierbei im Betrieb variieren. Beispielsweise kann die Zusetzung von Wasser nur in einem bestimmten Kennfeldbereich erforderlich bzw. gewünscht sein. Beispielsweise kann Wasser beziehungsweise ein größerer Wasseranteil bei hoher Drehzahl und/oder hoher Last gewünscht sein. Wenn dieser Kennfeldbereich verlassen wird, beispielsweise bei einer Schubabschaltung, dann ist es vorteilhaft, wenn der eingespritzte Wasseranteil schnell reduziert werden kann und insbesondere wieder schnell gegen Null geht. Hierfür ist eine kurze Verzugszeit zwischen der Zugabe des Wassers vor oder in der Hochdruckpumpe und dessen Einspritzung über die Hochdruckeinspritzventile erforderlich. Volumina, die sich zwischen dem Zumesspunkt des Wassers und dem Einspritzventil ergeben wirken sich prinzipiell erhöhend auf diese Verzugszeit aus.
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Allerdings müssen auch ausreichende Volumina und Durchflussraten bereitgestellt werden, damit in allen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine ausreichend Brennstoff zur Einspritzung zur Verfügung steht. Auch muss ein ausreichend schneller Druckaufbau beim Starten der Brennkraftmaschine möglich sein. Ferner soll eine Dämpfung, insbesondere eine Dämpfung von Druckpulsationen, möglich sein. Insbesondere sollen Druckspitzen und Druckschwankungen, die durch eine nicht kontinuierliche Pumpenförderung und/oder eine hochdynamische Einspritzung auftreten können, vermieden werden, um eine Überlastung an Komponenten zu vermeiden und Vibrationen sowie Schallabstrahlung zu minimieren. Auch die erforderliche Zumessgenauigkeit der Einspritzventile hinsichtlich Verbrauch und Abgasverhalten soll hierdurch sichergestellt werden. Somit spielt speziell bei einer direkten Einspritzung von einem Gemisch mit einem Wasseranteil die Auslegung der hydraulischen Volumina eine herausragende Rolle. Die einzelnen Komponenten, insbesondere eine Hochdruckpumpe, Hochdruckleitungen, ein Brennstoffverteiler und die Einspritzventile, bilden hierbei ein kommunizierendes Gesamtsystem, das vorzugsweise diese Kriterien erfüllen soll.
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Mit steigenden Systemdrücken kommt der Systemauslegung und den Zielkriterien eine wachsende Bedeutung zu. Es hat sich gezeigt, dass speziell die Hochdruckleitung, die die Hochdruckpumpe und die Brennstoffverteilerleiste verbindet, hiervon besonderer Bedeutung ist. Um die Dynamik der Hydrauliksäule, die durch die Hochdruckleitung gegeben ist, unabhängig von geometrischen Gegebenheiten, wie beispielsweise einem Motorbauraum, gegebenen Befestigungspunkten sowie Leitungslänge und Leitungsquerschnitt, auf die jeweiligen Systemanforderungen abzustimmen, kann das vorgeschlagene Hochdruckleitungssystem, das ein Speicherelement aufweist, zum Einsatz kommen. Durch die Ausgestaltung des Speicherelements, beispielsweise als Hydrospeicher oder als Druckspeicher, sind hierbei weitere Anpassungen an den jeweiligen Anwendungsfall möglich. Der Anschluss des Speicherelements an die Hochdruckleitung kann hierbei optimal an die dynamischen Gegebenheiten angepasst werden, indem beispielsweise eine geeignete Ausgestaltung der Drosselstelle erfolgt. Diese Optimierung kann insbesondere im Hinblick auf die Zielwerte Totzeit und Dämpfung erfolgen.
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Durch das Speicherelement kann in vorteilhafter Weise eine gezielte Dämpfung von Druckschwankungen erzielt werden. Je nach Ausgestaltung kann auch das von dem Fluid, insbesondere dem Brennstoffgemisch, durchlaufende Volumen des Hochdruckleitungssystems reduziert werden und gleichzeitig eine ausreichende Druckpulsationsdämpfung und ein rascher Druckaufbau im System sichergestellt werden. Je nach Ausgestaltung, Anordnung und Beschaltung ist es auch möglich, die Ansprechzeiten zu reduzieren, was insbesondere bei einer direkten Wassereinspritzung von Vorteil ist, um trotzdem ausreichend Dämpfungsvolumina im System bereitzustellen.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass über das Speicherelement in konstruktiv einfacher Weise eine Vergrößerung des zur Dämpfung zur Verfügung stehenden Volumens möglich ist. Speziell die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, dass eine direkte Durchströmung des Speichervolumens von dem geförderten Fluid vermieden werden kann. Hierdurch kann die Redaktionszeit bei der Änderung beispielsweise eines Wasseranteils verkürzt werden. Die Weiterbildung nach Anspruch 4 hat hierbei den Vorteil, dass eine hohe mechanische Stabilität gewährleistet werden kann und gegebenenfalls erforderliche Anschlussverbindungen entfallen können.
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Eine Weiterbildung nach Anspruch 5 und/oder Anspruch 6 hat den Vorteil, dass in einfacher Weise eine Anpassung an unterschiedliche Anwendungsfälle möglich ist. Insbesondere ermöglicht die hohlzylinderförmige Ausgestaltung des Speicherelements weitgehend beliebige geometrische Orientierungen von Abschnitten der Hochdruckleitung, die mit dem Speicherelement verbunden sind. Dadurch kann beispielsweise eine Anpassung an die Geometrie der Brennkraftmaschine und/oder an die Einbauverhältnisse im Motorraum erzielt werden. Die Weiterbildung nach Anspruch 7 ermöglicht ferner eine vorteilhafte Befestigung an beispielsweise einer Brennkraftmaschine.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 8 hat den Vorteil, dass das Volumen, in das das zuzumessende Fluid gelangen kann, weiter reduziert werden kann und dennoch eine vorteilhafte Dämpfung möglich ist. Speziell bei einer Zumessung eines Brennstoffgemisches mit einem Wasseranteil ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass Wasserrückstände im System weiter reduziert beziehungsweise vermieden werden können. Insbesondere kann dadurch bei einem direkten Abstellen der Brennkraftmaschine das Auftreten von Frostschäden an betroffenen Komponenten verhindert werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist hierbei gemäß Anspruch 9 möglich. Das Speicherelement kann hierbei auch so ausgestaltet werden, dass die Vorteile eines Speichervolumens, durch das das Fluid gegebenenfalls auch geführt werden kann, und die Vorteile eines Druckspeichers kombiniert werden können.
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Figurenliste
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Hochdruckeinspritzanlage mit einem Hochdruckleitungssystem in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 ein Hochdruckleitungssystem der in 1 gezeigten Hochdruckeinspritzanlage in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
- 3 ein Hochdruckleitungssystem der in 1 gezeigten Hochdruckeinspritzanlage in einer schematischen, räumlichen Schnittdarstellung entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
- 4 ein Hochdruckleitungssystem der in 1 gezeigten Hochdruckeinspritzanlage in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
- 5 eine Hochdruckeinspritzanlage mit einem Hochdruckleitungssystem in einer schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 6 ein Hochdruckleitungssystem der in 5 gezeigten Hochdruckeinspritzanlage in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung;
- 7 eine Hochdruckeinspritzanlage mit einem Hochdruckleitungssystem in einer schematischen Darstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- 8 ein Hochdruckleitungssystem der in 7 gezeigten Hochdruckeinspritzanlage in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine als Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einem Brennstoffverteiler 2 ausgebildete Hochdruckeinspritzanlage 1 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Brennstoffeinspritzanlage 1 eine als Brennstoffpumpe 3 dienende Niederdruckpumpe 3 und eine als Vorpumpe 4 ausgebildete Zumesseinheit 4 auf. Ferner ist eine Hochdruckpumpe 5 vorgesehen. Die Brennstoffpumpe 3 fördert flüssigen Brennstoff aus einem Tank 6 zu der Hochdruckpumpe 5. Die Zumesseinheit 4 dient zum zeitweisen Zumessen von Wasser aus einem Vorratsbehälter 7 in den geförderten Brennstoff. Die Zumessung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel vor der Hochdruckpumpe 5. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Zumessung auch an der Hochdruckpumpe 5 erfolgen. An einem Ausgang 8 der Hochdruckpumpe 4 wird dann je nach Betriebszustand der flüssige Brennstoff oder ein Gemisch aus dem flüssigen Brennstoff und Wasser gefördert. Hierbei kann der Anteil an Wasser in dem Gemisch je nach Ausgestaltung fest vorgegeben sein oder auch zeitlich variabel gesteuert werden. Bei dem geförderten flüssigen Fluid handelt es sich hier also um Brennstoff aus dem Tank 6 oder um ein Gemisch aus dem Tank 6 und dem Vorratsbehälter 7.
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Der als Brennstoffverteilerleiste 2 ausgebildete Brennstoffverteiler 2 dient zum Speichern und Verteilen des Fluids auf Brennstoffeinspritzventile 9, 10, 11, 12 über Auslassdrosseln 13, 14, 15, 16. Der Brennstoffverteiler 2 kann auch zum Dämpfen von Druckpulsationen, die beim Schalten der Brennstoffeinspritzventile 9 bis 12 auftreten können, dienen. Der Brennstoffverteiler 2 ist so ausgestaltet, dass beispielsweise beim Ein- oder Ausschalten der Zumesseinheit 4 eine kurze Verzugszeit in Bezug auf der Zugabe des Wassers vor der Hochdruckpumpe 5 und der Einspritzung des Wassers über die Brennstoffeinspritzventile 9 bis 13 erreicht ist. Ferner ist an dem Brennstoffverteiler ein Drucksensor 17 angebracht, dessen Signal von einer Steuereinheit 18 bei der Ansteuerung der Brennstoffeinspritzventile 9 bis 12, der Brennstoffpumpe 3, der Zumesseinheit 4 und der Hochdruckpumpe 5 genutzt werden kann.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist außerdem eine Einlassdrossel 19 vorgesehen, über die das Fluid in den Brennstoffverteiler 2 geführt wird. Die Einlassdrossel 19 ist hierbei an einem Eingang 20 des Brennstoffverteilers 2 vorgesehen. Der Ausgang 8 der Hochdruckpumpe 5 und der Eingang 20 des Brennstoffverteilers 2 sind über ein Hochdruckleitungssystem 30 miteinander verbunden. Das Hochdruckleitungssystem 30 weist eine Hochdruckleitung 31 mit einem ersten Anschlussende 32 und einem zweiten Anschlussende 33 auf. Je nach Ausgestaltung kann die Einlassdrossel 19 in das zweite Anschlussende 33 der Hochdruckleitung 31 oder in den Brennstoffverteiler 2 am Eingang 20 integriert sein. Ferner weist das Hochdruckleitungssystem 30 ein Speicherelement 34 auf, das zwischen dem ersten Anschlussende 32 und dem zweiten Anschlussende 33 an die Hochdruckleitung 31 angebunden ist. Das Speicherelement 34 weist ein Speichervolumen 36 auf, das mit einem fluidführenden Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 hydraulisch verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich diesbezüglich ein Anbindungspunkt 35, an dem das Speichervolumen 36 ungedrosselt an die Hochdruckleitung 31 angebunden ist. Mögliche Ausgestaltungen des Hochdruckleitungssystems 30 sind im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 näher beschrieben.
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2 zeigt ein Hochdruckleitungssystem 30 der in 1 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlussenden 32, 33 der Hochdruckleitung 31 durch Schraubelemente 38, 39 realisiert, die hochdruckfeste Schraubverbindungen an dem Ausgang 8 der Hochdruckpumpe 5 und dem Eingang 20 des Brennstoffverteilers 2 ermöglichen. Der Innenraum 37 ist in einen zu dem ersten Anschlussende 32 führenden ersten Abschnitt 40 und einen zu dem zweiten Anschlussende 33 führenden zweiten Abschnitt 41 unterteilt. Bei dieser Ausgestaltung befindet sich das Speichervolumen 36 gewissermaßen zwischen den Abschnitten 40, 41, wobei diese jeweils in das Speichervolumen 36 münden. Das Speichervolumen 36 ist hierbei durch den Innenraum 42 eines dosenförmigen Grundkörpers 43 des Speicherelements 34 gebildet, wobei der Grundkörper 43 mehrteilig ausgestaltet sein kann. Eine mehrteilige Ausgestaltung des Grundkörpers 43 vereinfacht insbesondere eine Anpassung des Speichervolumens 36 an den jeweiligen Anwendungsfall.
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3 zeigt ein Hochdruckleitungssystem 30 der in 1 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 in einer schematischen, räumlichen Schnittdarstellung entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Abschnitte 40, 41 des Innenraums 37 der Hochdruckleitung 31 nicht durch das Speichervolumen 36 unterteilt. Vielmehr erstreckt sich der Innenraum 37 auch über einen Verbindungsabschnitt 44, der in einem Verbindungsstück 45 ausgestaltet ist. An dem Verbindungsstück 45 befindet sich auch der Anbindungspunkt 35, wobei das Speichervolumen 36 seitlich und ungedrosselt über einen Verbindungskanal 64 an den Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 angebunden ist. Die Anbindung kann bei einer abgewandelten Ausgestaltung (5) auch über ein Drosselelement 46 erfolgen, das an dem Speicherelement 34 ausgebildet ist. Das Drosselelement 46 kann hierbei als Drossel 47 in Form einer Drosselbohrung von geeignetem Durchmesser ausgestaltet werden. Der Grundkörper 43 ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrteilig, nämlich mit einem topfförmigen Teil 48 und einem Deckel 49, der vorzugsweise stoffschlüssig mit dem topfförmigen Teil 48 verbunden ist, ausgebildet.
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4 zeigt ein Hochdruckleitungssystem 30 der in 1 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Speicherelement 34 einen hohlzylinderförmigen Grundkörper 43 auf, wobei zusätzlich eine axiale, durchgehende Befestigungsröhre 50 vorgesehen ist. Über die Befestigungsröhre 50 kann das Speicherelement 34 beispielsweise an einer Brennkraftmaschine 51 (1) befestigt werden. Hierfür kann ein Befestigungsmittel 52, insbesondere ein Schraubelement 52, dienen. Die Abschnitte 40, 41 des Innenraums 37 münden an einer zylindermantelförmigen Innenwand des Speicherelements 34 in das Speichervolumen 36. Hierbei können beliebige Winkelstellungen bezüglich einer Längsachse 54 der Befestigungsröhre 50 zwischen Mündungsöffnungen 55, 56 der Abschnitte 40, 41 des Innenraums 37 realisiert werden. Zusammen mit einer geeigneten Orientierung der Längsachse 54 können dann Biegungen der Hochdruckleitung 31 zwischen ihren Anschlussenden 32, 33 reduziert werden.
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Somit ist eine verbesserte Förderung des Brennstoffs beziehungsweise des Gemisches aus Brennstoff mit einem Wasseranteil möglich, wodurch Druckpulsationen im Betrieb wirkungsvoll bedämpft werden können. Beim Einspritzen des Fluids in Brennräume 60 bis 63 der Brennkraftmaschine 51 mittels der Brennstoffeinspritzventile 9 bis 12 ergeben sich dann geringe Druckpulsationen und zugleich eine kurze Verzugszeit, wenn der Wasseranteil verändert oder insbesondere auf Null reduziert wird.
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5 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einem Hochdruckleitungssystem 30 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Speichervolumen 36 über ein Drosselelement 46 an den Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 angebunden. Eine mögliche Ausgestaltung besteht darin, dass anstelle des in 3 dargestellten Verbindungskanals 64 eine Drosselbohrung 65 mit entsprechend kleinem Durchmesser vorgesehen ist. Hierdurch kann das Drosselelement 46 als Drossel 47 ausgestaltet werden.
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6 zeigt ein Hochdruckleitungssystem 30 der in 5 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich die Hochdruckleitung ununterbrochen durch das Speichervolumen 36. Die Anbindung des Speichervolumens 36 an den Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 kann über zumindest eine Öffnung 70 erfolgen, die an der Hochdruckleitung 31 ausgestaltet ist. Die Öffnung 70 kann hierbei entsprechend klein ausgestaltet werden, so dass diese als Blende 71 wirkt, um ein Drosselelement 46 zu bilden. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung (1) kann die Öffnung 70 allerdings auch so groß ausgebildet werden, dass sich keine Drosselwirkung ergibt.
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Der Grundkörper 43 ist vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich einer Längsachse 54 ausgebildet. Zumindest im Bereich des Speicherelements 34 erstreckt sich die Hochdruckleitung 31 vorzugsweise geradlinig. Hierdurch ergeben sich verbesserte Strömungsverhältnisse, um einen Fluidaustausch zwischen dem Speichervolumen 36 und dem Innenraum 37 zu minimieren. Speziell kann sich die Hochdruckleitung 31 im Bereich des Speicherelements 34 axial ausgerichtet entlang der Längsachse 54 erstrecken. Wie es exemplarisch anhand der 3 und 6 beschrieben ist, kann somit durch eine geometrische Variation der Anbindung eine Drosselwirkung erzielt und gegebenenfalls entsprechend gezielt abgestimmt werden. Je nach Anwendungsfall kann hierdurch ein Drosselelement 46 realisiert werden, das beispielsweise als Drossel 47 oder als Blende 71 ausgebildet ist.
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7 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Hochdruckleitungssystem 30 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Speichervolumen 36 des Speicherelements 34 über ein Drosselelement 46 an dem Anbindungspunkt 35 mit dem Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 verbunden. Zusätzlich weist das Speicherelement 34 in diesem Ausführungsbeispiel einen Druckspeicher 72 auf. Der Druckspeicher 72 kann beispielsweise mit einer Medientrennung über eine Membran 73 realisiert sein. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Druckspeicher 72 auch über eine Blase eine Medientrennung realisieren. Ferner kann der Druckspeicher 72 gegebenenfalls auch zumindest teilweise mechanisch realisiert sein, beispielsweise über ein Federelement, einen elastisch verformbaren Körper oder über eine Federsteifigkeit der Membran 73. Die Membran 73 ist als undurchlässige, elastische Membran 73 ausgebildet.
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8 zeigt ein Hochdruckleitungssystem 30 der in 7 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. Der Innenraum 42 des Speicherelements 34 wird bei dieser Ausgestaltung durch die Membran 73 in das Speichervolumen 36 und einen abgetrennten Raum 74 unterteilt. Je nach Ausgestaltung kann der abgetrennte Raum 74 mit einem geeigneten Druckfluid gefüllt sein. Der Innenraum 37 der Hochdruckleitung 31 ist in den ersten Abschnitt 40 und den zweiten Abschnitt 41 unterteilt, wobei die Abschnitte 40, 41 über das Speichervolumen 36 miteinander verbunden sind. Hierbei ist das Speichervolumen 36 durch die Membran 73 gewissermaßen um den abgetrennten Raum 74 verkleinert, während auch der abgetrennte Raum 74 zur Dämpfung von Druckpulsationen beiträgt. Dadurch kann eine Verzugszeit weiter reduziert werden.
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Somit sind mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, wie eine vorteilhafte Bedämpfung von Druckpulsationen zwischen der Hochdruckpumpe 5 und dem Brennstoffverteiler 2 durch das Hochdruckleitungssystem 30 realisiert werden kann. Durch diese Bedämpfung ergibt sich auch die Möglichkeit, das Volumen des Innenraums 37 der Hochdruckleitung 31 zu verringern. Insbesondere kann das von dem Fluid durchflossene Volumen des Hochdruckleitungssystems 30 optimiert werden. Dies führt zu einer kürzeren Verzugszeit, die durch die Verbindung zwischen der Hochdruckpumpe 5 und dem Brennstoffverteiler 2 bedingt ist. Gegebenenfalls kann durch die wirksame Bedämpfung der Druckpulsationen zusätzlich oder alternativ auch ein von dem Fluid durchflossenes Volumen des Brennstoffverteilers 2 reduziert werden. Insgesamt ist somit eine Optimierung der Verzugszeit möglich, die sich bei einer Veränderung des Wasseranteils an der Zumesseinheit 4 bis zum Einspritzen des Fluids in die Brennkammern 60 bis 63 der Brennkraftmaschine 51 ergibt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014205179 A1 [0002, 0003]
- DE 102015226795 A1 [0004]
