DE102020114435B3 - Fuel injection system for fuel-water injection for an internal combustion engine - Google Patents

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Hartmut Voss
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wassereinspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Sammeldruckleitung (1) mit einem Trägerelement (17) und ein im Innenraum (18) des Trägerelementes (17) aufgenommenes Einlegeelement (19), und durchströmbar mit der Sammeldruckleitung (1) verbundene, einenends geschlossene Rohrabschnitte (6) zur Aufnahme von Injektoren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Fluids in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, und wobei zur durchströmbaren Verbindung des Innenraums (18) mit jedem Rohrabschnitt (6) das Trägerelement (17) eine dem jeweiligen Rohrabschnitt (6) zugeordnete Durchströmöffnung (7) aufweist und das Einlegeelement (19) eine mit der Durchströmöffnung (7) durchströmbar verbundene Nut (20) besitzt, und wobei eine sich in Richtung einer Längsachse (5) der Sammeldruckleitung (1) erstreckende, die Nuten (20) miteinander durchströmbar verbindende Längsnut (30) im Einlegeelement (19) ausgebildet ist, welche zur Befüllung der Sammeldruckleitung (1) mit dem Kraftstoff-Wasser-Fluid durchströmbar mit einer Druckleitung (4) verbunden ist, die die an ihrem von der Sammeldruckleitung (1) abgewandt ausgebildeten Ende mit einer Förderpumpe durchströmbar verbunden ist.Erfindungsgemäß ist zur Druckdämpfung in Form einer Volumenänderung eines durchströmbaren Innenvolumens (V) des Kraftstoffeinspritzsystems (2) bestehend aus einem durchströmbaren ersten Volumen (V1) der Sammeldruckleitung (1) und einem durchströmbaren zweiten Volumen (V2) der Rohrabschnitte (6), ein elastisch ausgebildetes Dämpfungselement (21) vorgesehen, welches unabhängig vom Einlegeelement (19) ausgebildet ist.The invention relates to a fuel injection system for fuel-water injection for an internal combustion engine, comprising a manifold pressure line (1) with a carrier element (17) and an insert element (19) received in the interior (18) of the carrier element (17) and through which the manifold pressure line (1) can flow ) connected pipe sections (6) closed at one end for receiving injectors for injecting a fuel-water fluid into a combustion chamber of the internal combustion engine, and for the flow-through connection of the interior (18) with each pipe section (6) the carrier element (17) is one of the has a flow-through opening (7) assigned to the respective pipe section (6) and the insert element (19) has a groove (20) connected to the flow-through opening (7) in such a way that there is a flow through it, and a groove (20) extending in the direction of a longitudinal axis (5) of the collecting pressure line (1), the grooves (20) are formed in the insert element (19), connecting the longitudinal groove (30) so that there is a flow through them is, which, for filling the collecting pressure line (1) with the fuel-water fluid, is connected to a pressure line (4) through which the end facing away from the collecting pressure line (1) is connected to a feed pump so that it can flow through Pressure damping in the form of a change in volume of an internal volume (V) of the fuel injection system (2) that can be flowed through, consisting of a first volume (V1) of the collecting pressure line (1) that can be flowed through and a second volume (V2) of the pipe sections (6) that can be flowed through, an elastic damping element (21) ) is provided, which is formed independently of the insert element (19).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel injection system for fuel-water injection for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Kraftstoffeinspritzsysteme für Verbrennungskraftmaschinen mit einer Sammeldruckleitung zur Kraftstoffeinspritzung sind bekannt. Der Verbrennungskraftmaschine ist pro Zylinder jeweils ein Injektor zugeordnet, welcher durchströmbar mit der Sammeldruckleitung, im Allgemeinen als Kraftstoff-Rail oder Kraftstoffdruckleitung bezeichnet, verbunden ist, wobei der Sammeldruckleitung mindestens zwei Injektoren zugeordnet sind. In der Sammeldruckleitung ist ein dem Zylinder zur Verbrennung zuzuführendes Fluid unter Druck liegend ausgebildet und wird gemäß einem entsprechenden Einspritzzeitpunkt des Injektors über diesen dem Zylinder zugeführt. Aufgrund der unterschiedlichen Einspritzzeitpunkte der an der Sammeldruckleitung aufgenommenen Injektoren sowie aufgrund von Pumpzyklen einer das Fluid fördernden Pumpe ergeben sich Druckschwingungen- und spitzen in der Sammeldruckleitung, die zu einer unzureichenden Kraftstoffversorgung des Injektors und somit des Zylinders führen können.Fuel injection systems for internal combustion engines with a manifold pressure line for fuel injection are known. The internal combustion engine is assigned one injector per cylinder, which is connected to the manifold pressure line, generally referred to as a fuel rail or fuel pressure line, so that there is a flow through it, with at least two injectors being assigned to the manifold pressure line. A fluid to be supplied to the cylinder for combustion is formed under pressure in the collecting pressure line and is supplied to the cylinder via the injector according to a corresponding injection time. Due to the different injection times of the injectors accommodated on the manifold pressure line as well as pumping cycles of a pump conveying the fluid, pressure fluctuations and peaks result in the manifold pressure line, which can lead to an inadequate fuel supply to the injector and thus to the cylinder.

Zur Erzielung gesetzlich vorgegebener aktueller und zukünftiger Emissionswerte sind Maßnahmen im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erforderlich, die mit Hilfe der Kraftstoffeinspritzung realisiert werden können, wie bspw. eine Erweiterung eines stöchiometrischen Betriebes der Verbrennungskraftmaschine über dem gesamten Betriebskennfeld der Verbrennungskraftmaschine. Das heißt, dass ein unterstöchiometrischer Betrieb, auch als „fetter“ Betrieb bezeichnet, zur Anfettung als Bauteilschutz der Verbrennungskraftmaschine nicht mehr realisiert werden sollte. Hierzu werden bereits im Bereich hoher Lasten und/oder Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine anstatt der bisherigen Kraftstoffkühlung Wasser zur Kühlung und Reduzierung einer Klopfneigung in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingebracht.In order to achieve legally prescribed current and future emission values, measures in the operation of the internal combustion engine are required that can be implemented with the aid of fuel injection, such as an expansion of stoichiometric operation of the internal combustion engine over the entire operating map of the internal combustion engine. This means that substoichiometric operation, also referred to as “rich” operation, should no longer be implemented for enrichment as component protection of the internal combustion engine. For this purpose, instead of the previous fuel cooling, water is introduced into a combustion chamber of the internal combustion engine for cooling and reducing a knocking tendency in the area of high loads and / or speeds of the internal combustion engine.

So kann bspw. eine Wassereinspritzung in den Brennraum erfolgen, wobei das Wasser und der Kraftstoff erst im Brennraum durchmischt werden. Es werden dabei der Kraftstoff und das Wasser mit unterschiedlichen Einspritzsystemen dem Brennraum zugeführt.For example, water can be injected into the combustion chamber, with the water and fuel only being mixed in the combustion chamber. The fuel and the water are fed to the combustion chamber using different injection systems.

Es besteht neben der separaten Wassereinspritzung in den Brennraum auch die Möglichkeit das Wasser dem Kraftstoff vor der das Fluid fördernden Pumpe, üblicherweise eine Hochdruckpumpe, beizufügen, wodurch das Kraftstoff-Wasser-Fluid in Form einer Emulsion im Kraftstoffeinspritzsystem vorliegt. Hierbei muss jedoch ein durchströmbares Volumen des die Emulsion einspritzenden Kraftstoffeinspritzsystems im Vergleich zu einem Kraftstoffeinspritzsystem zur reinen Kraftstoffeinspritzung klein gehalten werden, damit eine Entmischung der Emulsion aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit gering ist und eine gute Gleichverteilung der Emulsion auf die einzelnen Injektoren, und somit auf die einzelnen Zylinder gegeben ist. Des Weiteren kann aufgrund des kleineren durchströmbaren Volumens ein schnelles Ein- und Ausbringen der Emulsion erfolgen. Ebenso ist ein Totvolumen im Kraftstoffeinspritzsystem, in welchem sich Wasser anlagern könnte, vermieden. Damit jedoch aufgrund des fehlenden durchströmbaren Volumens, welches eine Pufferwirkung auf Drucksprünge durch Druckimpulse der Hochdruckpumpe und durch Öffnen und Schließen der Injektoren besitzt, diese Pufferwirkung herbeigeführt werden kann, ist ein Dämpfungssystem oder Dämpfungselement einzusetzen.In addition to the separate water injection into the combustion chamber, there is also the option of adding the water to the fuel upstream of the pump delivering the fluid, usually a high-pressure pump, whereby the fuel-water fluid is present in the form of an emulsion in the fuel injection system. In this case, however, a flow-through volume of the fuel injection system injecting the emulsion must be kept small compared to a fuel injection system for pure fuel injection, so that the emulsion does not segregate due to the high flow velocity and the emulsion is well evenly distributed to the individual injectors and thus to the individual injectors Cylinder is given. Furthermore, due to the smaller volume that can be flowed through, the emulsion can be brought in and out quickly. A dead volume in the fuel injection system, in which water could accumulate, is also avoided. However, so that this buffer effect can be brought about due to the lack of flowable volume, which has a buffer effect on pressure jumps caused by pressure pulses from the high pressure pump and by opening and closing the injectors, a damping system or damping element must be used.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2018 200 095 A1 geht bspw. ein Wassereinspritzsystem hervor, wobei eine Sammeldruckleitung, über die den einzelnen Zylindern Wasser zugeführt werden kann, ein Dämpfungselement in Form eines Hohlzylinders aus einem elastischen Material in ihrem Hohlraum aufweist. Der Druckdämpfer ist sich über die gesamte Länge des Hohlraums erstreckend ausgeführt und ist zur Wasseraufnahme hohl ausgebildet.From the published patent application DE 10 2018 200 095 A1 For example, a water injection system emerges, wherein a collecting pressure line, via which water can be supplied to the individual cylinders, has a damping element in the form of a hollow cylinder made of an elastic material in its cavity. The pressure damper is designed to extend over the entire length of the cavity and is designed to be hollow to absorb water.

Den Offenlegungsschriften US 2014/0283789 A1 und US 2015/0226166 A1 sind jeweils Kraftstoffeinspritzsysteme zur Kraftstoffeinspritzung entnehmbar, welche ein Dämpfungssystem in einer Sammeldruckleitung aufweisen. Der in der US 2014/0283789 A1 offenbarte Dämpfungskörper ist aus Metall ausgebildet und besitzt durch seinen Aufbau eine dämpfungswirkende Funktion. Die US 2015/0226166 A1 offenbart ein außerhalb der Sammeldruckleitung angeordnetes, mit dieser jedoch wirkverbundenes Dämpfungssystem.The disclosure documents US 2014/0283789 A1 and US 2015/0226166 A1 each fuel injection system for fuel injection can be taken, which have a damping system in a manifold pressure line. The Indian US 2014/0283789 A1 The damping body disclosed is made of metal and, due to its structure, has a damping function. the US 2015/0226166 A1 discloses a damping system which is arranged outside the collecting pressure line but is operatively connected to it.

Die beiden Patentschriften EP 3 283 755 B1 und EP 2 080 894 B1 offenbaren ebenfalls Kraftstoffeinspritzsysteme zur reinen Kraftstoffeinspritzung, wobei an einer Stirnseite der Sammeldruckleitung ein Dämpfungselement angeordnet ist. Der EP 3 283 755 B1 ist ein von Kraftstoff durchströmbares Dämpfungselement zu entnehmen. Aus der EP 2 080 894 B1 geht ein Dämpfungselement in Form einer Druckkammer hervor, welche gegenüber dem mit Kraftstoff gefüllten Hohlraum der Sammeldruckleitung durch eine Membran aus Metall abgedichtet ist. Die Membran ist mit Hilfe einer Schraubenfeder mit einem die Sammeldruckleitung druckdicht verschließenden Deckel verbunden und in axialer Richtung teilweise bewegbar zur Herbeiführung einer Volumenänderung des Hohlraums.The two patents EP 3 283 755 B1 and EP 2 080 894 B1 also disclose fuel injection systems for pure fuel injection, a damping element being arranged on one end face of the manifold pressure line. the EP 3 283 755 B1 a damping element through which fuel can flow can be found. From the EP 2 080 894 B1 shows a damping element in the form of a pressure chamber which is sealed off from the fuel-filled cavity of the collecting pressure line by a membrane made of metal. With the aid of a helical spring, the membrane is connected to a cover that closes the collecting pressure line in a pressure-tight manner and is partially movable in the axial direction in order to bring about a change in volume of the cavity.

Der Offenlegungsschrift DE 10 2017 218 283 A1 kann ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung entnommen werden, wobei die Sammeldruckleitung ein Einlegeelement in Form eines Festkörpers aufweist. Zur Verteilung der Kraftstoff-Wasser-Emulsion weist das Einlegeelement mit Durchströmöffnungen der Sammeldruckleitung fluchtende Ringnuten auf, die mit einer im Einlegeelement ausgebildeten Längsnut durchströmbar miteinander verbunden sind. Die Längsnut wird über einen Kanal, welcher im Einlegeelement ausgebildet ist mit der Kraftstoff-Wasser-Emulsion versorgt. Das Einlegeelement besitzt zur Herbeiführung einer Dämpfungswirkung ein dem Kraftstoff annähernd entsprechendes Kompressionsmodul.The disclosure document DE 10 2017 218 283 A1 a fuel injection system for fuel-water injection can be removed, the manifold pressure line having an insert element in the form of a solid body. To distribute the fuel-water emulsion, the insert element has annular grooves which are aligned with throughflow openings in the collecting pressure line and which are connected to one another in a manner that can be flown through by a longitudinal groove formed in the insert element. The longitudinal groove is supplied with the fuel-water emulsion via a channel which is formed in the insert element. In order to produce a damping effect, the insert element has a compression module that is approximately the same as that of the fuel.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2014 205 179 A1 offenbart ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung, welches eine Sammeldruckleitung mit einem Hohlraum zur Erzielung eines Dämpfungsvolumens aufweist. Im Hohlraum ist ein durchströmbarer Körper angeordnet.The disclosure document DE 10 2014 205 179 A1 discloses a fuel injection system for fuel-water injection which has a manifold pressure line with a cavity for achieving a damping volume. A body through which a flow can flow is arranged in the cavity.

Der Offenlegungsschrift DE 198 37 120 A1 kann ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Verteilerleiste entnommen werden, welche einen Druckspeicher zur Dämpfung von Pulsationen des in der Verteilerleiste vorliegenden Kraftstoffs aufweist.The disclosure document DE 198 37 120 A1 For example, a fuel injection system with a manifold can be taken which has a pressure accumulator for damping pulsations of the fuel present in the manifold.

Aus der Offenlegungsschrift DE 11 2016 006 650 T5 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Verteilerleiste zur Einspritzung von Kraftstoff bekannt, wobei neben einenends geschlossenen Rohrabschnitten zur Aufnahme von Injektoren hohlzylindrische Abstützelemente ausgebildet sind.From the published patent application DE 11 2016 006 650 T5 a fuel injection system with a manifold for injecting fuel is known, in addition to tube sections closed at one end for receiving injectors, hollow cylindrical support elements are formed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved fuel injection system for fuel-water injection for an internal combustion engine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a fuel injection system for fuel-water injection for an internal combustion engine with the features of claim 1. Advantageous refinements with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective subclaims.

Ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst eine Sammeldruckleitung mit einem Trägerelement und ein im Innenraum des Trägerelementes aufgenommenes Einlegeelement, und durchströmbar mit der Sammeldruckleitung verbundene, einenends geschlossene Rohrabschnitte zur Aufnahme von Injektoren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Fluids in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine. Zur durchströmbaren Verbindung des Innenraums mit jedem Rohrabschnitt weist das Trägerelement eine dem jeweiligen Rohrabschnitt zugeordnete Durchströmöffnung auf und das Einlegeelement besitzt eine mit der Durchströmöffnung durchströmbar verbundene Nut. Es ist eine sich in Richtung einer Längsachse der Sammeldruckleitung erstreckende, die Nuten miteinander durchströmbar verbindende Längsnut im Einlegeelement ausgebildet, welche zur Befüllung der Sammeldruckleitung mit dem Kraftstoff-Wasser-Fluid durchströmbar mit einer Druckleitung verbunden ist, die an ihrem von der Sammeldruckleitung abgewandt ausgebildeten Ende mit einer Förderpumpe durchströmbar verbunden ist. Erfindungsgemäß ist zur Druckdämpfung in Form einer Volumenänderung eines durchströmbaren Innenvolumens des Kraftstoffeinspritzsystems bestehend aus einem durchströmbaren ersten Volumen der Sammeldruckleitung und einem durchströmbaren zweiten Volumen der Rohrabschnitte, ein elastisch ausgebildetes Dämpfungselement vorgesehen, welches unabhängig vom Einlegeelement ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass zur Druckdämpfung insbesondere das durchströmbare Volumen des Kraftstoffeinspritzsystems mit Hilfe des elastisch ausgebildeten Dämpfungselementes veränderbar ist, wobei dieses unabhängig ausgebildet ist vom Einlegeelement. Der Vorteil ist eine flexible Positionierung des Dämpfungselementes im Kraftstoffeinspritzsystem, so dass in Abhängigkeit von einer Konfiguration des Kraftstoffeinspritzsystems das Dämpfungselement an bevorzugten Stellen angeordnet werden kann. So kann das Dämpfungselement bspw. zur bevorzugten Dämpfung von Drucksprüngen, welche insbesondere auf die Förderpumpe zurückzuführen sind, in der Sammelleitung in Abhängigkeit von einer Positionierung der Druckleitung angeordnet werden, oder es kann zur effektiven Reduzierung von durch die Injektoren induzierte Drucksprünge in unmittelbarer Nähe der Injektoren angeordnet werden. Selbstredend können auch mehrere Dämpfungselemente im Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen sein. Sofern das Dämpfungselement zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgebildet ist besteht der wesentliche Vorteil in einer einfachen Volumenänderung des Volumens durch Kompression oder Expansion des Dämpfungselementes bei gleichzeitig einfachem Aufbau des aus dem Elastomer bestehend Anteils. Des Weiteren kann es kostengünstig hergestellt werden.A fuel injection system according to the invention for fuel-water injection for an internal combustion engine comprises a manifold pressure line with a carrier element and an insert element received in the interior of the carrier element, and pipe sections which are closed at one end and connected to the manifold pressure line for receiving injectors for injecting a fuel-water fluid into a combustion chamber of the internal combustion engine. For the flow-through connection of the interior with each pipe section, the carrier element has a flow opening assigned to the respective pipe section and the insert element has a groove connected to the flow opening in such a way that it can flow through. There is a longitudinal groove extending in the direction of a longitudinal axis of the collecting pressure line and connecting the grooves with one another in a flow-through manner in the insert element, which, in order to fill the collecting pressure line with the fuel-water fluid, is connected to a pressure line that faces away from the collecting pressure line at its end is connected to a feed pump so that it can flow. According to the invention, an elastic damping element is provided for pressure damping in the form of a change in volume of a flowable internal volume of the fuel injection system consisting of a flowable first volume of the manifold pressure line and a flowable second volume of the pipe sections, which is formed independently of the insert element. In other words, for pressure damping, in particular the flow-through volume of the fuel injection system can be changed with the aid of the elastically configured damping element, this being configured independently of the insert element. The advantage is flexible positioning of the damping element in the fuel injection system, so that the damping element can be arranged at preferred locations depending on a configuration of the fuel injection system. For example, the damping element can be arranged in the collecting line for the preferred damping of pressure jumps, which are due in particular to the feed pump, depending on the positioning of the pressure line, or it can be used in the immediate vicinity of the injectors to effectively reduce pressure jumps induced by the injectors to be ordered. Several damping elements can of course also be provided in the fuel injection system. If the damping element is at least partially made of an elastomer, the main advantage is a simple change in volume by compression or expansion of the damping element with a simple construction of the portion consisting of the elastomer. Furthermore, it can be manufactured inexpensively.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems ist das Dämpfungselement in einer im Einlegeelement ausgebildeten Aussparung aufgenommen. Der Vorteil ist die Möglichkeit einer bevorzugten Positionierung des Dämpfungselementes zur schnellen Druckdämpfung, bspw. zur Dämpfung von durch die Pumpe induzierter Druckspitzen bereits am Eintritt des Kraftstoff-Wasser-Fluids in die Sammeldruckleitung. Insbesondere ist zur schnellen und unmittelbaren Volumenänderung und somit unmittelbaren Druckdämpfung die Aussparung mit der Nut verbunden, an welcher unmittelbar der im Kraftstoffeinspritzsystem wirkende Druck anliegt.In a further embodiment of the fuel injection system according to the invention, the damping element is received in a recess formed in the insert element. The advantage is the possibility of a preferred positioning of the damping element for rapid pressure damping, for example for damping pressure peaks induced by the pump already at the entry of the fuel-water fluid into the collecting pressure line. In particular, for a quick and immediate change in volume and thus immediate pressure damping, the recess is connected to the groove on which the pressure acting in the fuel injection system is directly applied.

Kostengünstig, da bspw. keine Montagekosten für einen Einbau des Dämpfungselementes in das Einlegeelement entstehen, ist das Dämpfungselement mit Hilfe eines Vulkanisationsverfahrens in die Aussparung eingebracht. Das heißt mit anderen Worten, dass das Einlegeelement in die Aussparung vulkanisiert ist. So kann auf einfache Weise und kostengünstig eine hohe Reißfestigkeit und Dehnung des elastischen Dämpfungselementes realisiert werden.In a cost-effective manner, since, for example, there are no assembly costs for installing the damping element in the insert element, the damping element is introduced into the recess with the aid of a vulcanization process. In other words, this means that the insert element is vulcanized into the recess. In this way, a high tensile strength and elongation of the elastic damping element can be achieved in a simple and cost-effective manner.

Eine weitere, geeignete Positionierung des Dämpfungselementes ist die Anordnung des Dämpfungselementes im Rohrabschnitt, insbesondere dem Injektor gegenüberliegend. Die Rohrabschnitte sind üblicherweise in Form von hohen Domen ausgebildet, welche nach Aufnahme der Injektoren einen großen Hohlraum besitzen, der auf einfache Weise durch bspw. Befüllung mit dem Dämpfungselement reduziert werden kann. Mit Hilfe des Dämpfungselementes an dieser Stelle lassen sich schnell vom Injektor induzierte Druckspitzen und Druckeinbrüche beim Öffnen des Injektors dämpfen.Another suitable positioning of the damping element is the arrangement of the damping element in the pipe section, in particular opposite the injector. The pipe sections are usually designed in the form of tall domes which, after receiving the injectors, have a large cavity which can be reduced in a simple manner by, for example, filling with the damping element. With the help of the damping element at this point, pressure peaks and pressure drops induced by the injector can be quickly dampened when the injector is opened.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems weist ein die Sammeldruckleitung in axialer Richtung abdichtend ausgebildetes Abdeckelement das Dämpfungselement auf. Das Abdeckelement ist grundsätzlich zum Schließen der Sammeldruckleitung ausgebildet und kann vorteilhaft zur Aufnahme des Dämpfungselementes, insbesondere in einem dem Innenraum zugewandten Hohlraum des Abdeckelementes genutzt werden. Dabei ist das Dämpfungselement insbesondere zur schnellen Volumenänderung und damit Druckdämpfung druckbeaufschlagbar mit einer Nut angeordnet. Sofern bspw. ein Rohrabschnitt, wie es üblicherweise der Fall ist, nahe dem Abdeckelement angeordnet ist, ist das Dämpfungselement in die Nut hineinragend, oder unmittelbar an die Nut druckbeaufschlagbar angrenzend anzuordnen.In a further embodiment of the fuel injection system according to the invention, a cover element designed to seal the manifold pressure line in the axial direction has the damping element. The cover element is basically designed to close the collecting pressure line and can advantageously be used to accommodate the damping element, in particular in a cavity of the cover element facing the interior. The damping element is arranged with a groove so that it can be acted upon by pressure, in particular for rapid volume changes and thus pressure damping. If, for example, a pipe section, as is usually the case, is arranged near the cover element, the damping element is to be arranged projecting into the groove or directly adjoining the groove so that it can be pressurized.

Eine gesicherte Dämpfung von Druckimpulsen und -spitzen lässt sich erzielen durch den Aufbau des Dämpfungselementes in Form eines Feder-Masse-Systems, welches ein Federelement und einen axial bewegbaren Kolben umfasst, wobei das Feder-Masse-System mit Hilfe einer Membran des Dämpfungselementes gegenüber dem durchströmbaren ersten Volumen fluiddicht abgedichtet ist.A secure damping of pressure pulses and peaks can be achieved by the construction of the damping element in the form of a spring-mass system, which comprises a spring element and an axially movable piston, the spring-mass system with the help of a membrane of the damping element opposite through which the first volume can flow is sealed in a fluid-tight manner.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren 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. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:

  • 1 in einer ersten perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem zur Kraftstoff-Wassereinspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 in einer zweiten perspektivischen Darstellung das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem gem. 1,
  • 3 in einem Schnitt das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 4 in einem Längsschnitt einen Endabschnitt des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems in einem dritten Ausführungsbeispiel, und
  • 5 in einem Längsschnitt ein Abdeckelement des Kraftstoffeinspritzsystems gem. 4.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without the scope of the Invention to leave. Identical or functionally identical elements are assigned identical reference symbols. Show it:
  • 1 in a first perspective illustration a fuel injection system according to the invention for fuel-water injection for an internal combustion engine in a first exemplary embodiment,
  • 2 in a second perspective illustration, the fuel injection system according to the invention according to FIG. 1 ,
  • 3 in a section the fuel injection system according to the invention in a second embodiment,
  • 4th in a longitudinal section an end section of the fuel injection system according to the invention in a third embodiment, and
  • 5 in a longitudinal section a cover element of the fuel injection system according to FIG. 4th .

Eine gemäß 1 ausgebildete Sammeldruckleitung 1 für ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem 2, welches zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung, bevorzugt in Form einer Emulsionseinspritzung ausgebildet ist, ist für eine nicht näher dargestellte Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Die Sammeldruckleitung 1 besitzt der Zylinderanzahl der zu versorgenden Zylinder gemäß durchströmbare Aufnahmeöffnungen 3, welche jeweils mit einem nicht näher dargestellten Injektor bestückt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Sammeldruckleitung 1 drei Aufnahmeöffnungen 3 auf, somit können über die Sammeldruckleitung 1 drei Zylinder der Verbrennungskraftmaschine mit einer Emulsion in Form einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion versorgt werden. Ebenso könnte sie auch zur Versorgung von zwei oder vier oder mehr Injektoren ausgebildet sein und dem gemäß zwei oder vier bzw. mehr Aufnahmeöffnungen 3 aufweisen.One according to 1 trained collective pressure line 1 for a fuel injection system according to the invention 2 , which is designed for fuel-water injection, preferably in the form of an emulsion injection, is provided for an internal combustion engine not shown in detail. The collective pressure line 1 has receiving openings through which the cylinder can be supplied according to the number of cylinders to be supplied 3 , which are each equipped with an injector not shown in detail. In the present exemplary embodiment, the collecting pressure line 1 three receiving openings 3 on, so you can use the collective pressure line 1 three cylinders of the internal combustion engine are supplied with an emulsion in the form of a fuel-water emulsion. Likewise, it could also be designed to supply two or four or more injectors and, accordingly, two or four or more receiving openings 3 exhibit.

Die Sammeldruckleitung 1 verbindet als zentrale Hydraulikkomponente eine nicht näher dargestellte Kraftstoffpumpe in Form einer Hochdruckpumpe und die Injektoren miteinander. In der Sammeldruckleitung 1 liegt die Emulsion in verdichteter Form an, welche gemäß einem Einspritzzeitpunkt der Verbrennungskraftmaschine den oder dem entsprechenden Injektor zur Verfügung gestellt wird. Über den Injektor gelangt die Emulsion in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine.The collective pressure line 1 connects a fuel pump (not shown in detail) in the form of a high-pressure pump and the injectors as a central hydraulic component. In the collective pressure line 1 the emulsion is present in compressed form, which is made available to the corresponding injector according to an injection time of the internal combustion engine. The emulsion reaches a combustion chamber of the internal combustion engine via the injector.

Die Sammeldruckleitung 1 ist zur Durchströmung hohl ausgebildet, wobei die Emulsion über eine Druckleitung 4 unter einem hohen Druck in die Sammeldruckleitung 1 gepumpt wird und diese durchströmen kann. Die Druckleitung 4 ist mit der nicht näher dargestellten Hochdruckpumpe durchströmbar verbunden.The collective pressure line 1 is designed to be hollow for flow through, the emulsion via a pressure line 4th under high pressure in the collecting pressure line 1 is pumped and can flow through it. The pressure line 4th is connected to the high-pressure pump, not shown in detail, in a flow-through manner.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem 2 ist zur Einspritzung der Emulsion ausgebildet, wobei die Emulsion durch Förderung eines der Emulsion zugrunde liegenden Kraftstoff-Wasser-Fluids ausgebildet wird. Das heißt mit anderen Worten, dass stromauf der Hochdruckpumpe dem aus einem üblicherweise Kraftstoffbehälter geförderten Kraftstoff Wasser aus einem Wasserbehälter über eine optionale Mischereinheit zugeführt wird, wobei das Kraftstoff-Wasser-Fluid entsteht und dieses von der Hochdruckpumpe angesaugt wird. Durch die Förderung des Kraftstoff-Wasser-Fluids mit Hilfe der Hochdruckpumpe wird aus dem Kraftstoff-Wasser-Fluid die Emulsion erzeugt, welche eine zur Verbrennung hinreichende Verteilung und Größe von Wassertröpfchen und Kraftstofftröpfchen besitzt.The fuel injection system according to the invention 2 is designed to inject the emulsion, the emulsion being formed by conveying a fuel-water fluid on which the emulsion is based. In other words, upstream of the high-pressure pump, water is supplied from a water tank to the fuel usually delivered from a fuel tank via an optional mixer unit, the fuel-water fluid being created and being sucked in by the high-pressure pump. By conveying the fuel-water fluid with the aid of the high-pressure pump, the emulsion is generated from the fuel-water fluid, which has a sufficient distribution and size of water droplets and fuel droplets for combustion.

Die Druckleitung 4, die eine Verbindungsleitung der Hochdruckpumpe mit der Sammeldruckleitung 1 ist, ist in axialer Richtung entlang einer Längsachse 5 der Sammeldruckleitung 1 mehr oder weniger mittig an der Sammeldruckleitung 1 angeordnet und mit dieser durchströmbar verbunden. Die Druckleitung 4 ist in Form eines Rohres, somit hohl, ausgebildet, wie insbesondere in 3 erkennbar ist.The pressure line 4th that connects the high-pressure pump to the collecting pressure line 1 is is in the axial direction along a longitudinal axis 5 the collective pressure line 1 more or less in the middle of the collective pressure line 1 arranged and connected with this flow-through. The pressure line 4th is in the form of a tube, thus hollow, as in particular in 3 is recognizable.

Die durchströmbaren Aufnahmeöffnungen 3 sind mit Hilfe von, in diesen Ausführungsbeispielen, zylinderförmigen Rohrabschnitten 6 ausgestaltet, wobei die Rohrabschnitte 6 jeweils einer Aufnahme eines Injektors zur Einspritzung der Emulsion in den Brennraum dienen und an ihrem vom Injektor abgewandt ausgebildeten Ende geschlossen sind. Der Rohrabschnitt 6 ist mit Hilfe einer in der Sammeldruckleitung 1 ausgebildeten Durchströmöffnung 7 durchströmbar mit der Sammeldruckleitung 1 verbunden. Das heißt mit anderen Worten, dass jedem Rohrabschnitt 6 zumindest eine Durchströmöffnung 7 zugeordnet ist.The through-flow receiving openings 3 are with the help of, in these exemplary embodiments, cylindrical pipe sections 6th configured, the pipe sections 6th each serve a receptacle of an injector for injecting the emulsion into the combustion chamber and are closed at their end facing away from the injector. The pipe section 6th is with the help of one in the collective pressure line 1 formed through-flow opening 7th Can be flown through with the collective pressure line 1 connected. In other words, every pipe section 6th at least one flow opening 7th assigned.

An einem in axialer Richtung entlang der Längsachse 5 ausgebildeten ersten Ende 8 der Sammeldruckleitung 1 ist einer der zur Aufnahme des Injektors ausgebildeten Rohrabschnitte 6 zur Herbeiführung eines druckdichten axialen ersten Endes 8 der Sammeldruckleitung 1 angeordnet. Ein vom ersten Ende 8 abgewandt ausgebildetes zweites Ende 9 ist in Form eines Abdeckelements 10 zur druckdichten Ausbildung der Sammeldruckleitung 1 ausgeführt. Das heißt mit anderen Worten, dass das Abdeckelement 10 die Sammeldruckleitung 1 in axialer Richtung abdichtend ausgebildet ist.On one in the axial direction along the longitudinal axis 5 trained first end 8th the collective pressure line 1 is one of the pipe sections designed to accommodate the injector 6th for bringing about a pressure-tight axial first end 8th the collective pressure line 1 arranged. One from the first end 8th facing away formed second end 9 is in the form of a cover element 10 for pressure-tight design of the collective pressure line 1 executed. In other words, that means that the cover element 10 the collective pressure line 1 is formed sealingly in the axial direction.

Das Abdeckelement 10 weist an seiner Mantelfläche 11 zumindest teilweise ein Außengewinde 12 auf, mit dem es kraft- und formschlüssig mit der Sammeldruckleitung 1 verbunden werden kann, wobei, selbstredend die Sammeldruckleitung 1 an ihrer Innenfläche 13 ein komplementär ausgebildetes Gegengewinde 14 besitzt. Zur weiteren Sicherung der Druckdichtheit der Sammeldruckleitung 1 weist das Abdeckelement 10 einen die Sammeldruckleitung 1 zumindest vollständig bedeckenden Ring 15 auf, welcher in axialer Richtung zwischen dem Außengewinde 12 und einem die Sammeldruckleitung 1 insbesondere in radialer Richtung bedeckenden Elementabschnitts 16 des Abdeckelementes 10 angeordnet ist. Somit sind die beiden Enden 8, 9 der Sammeldruckleitung 1 druckdicht und in axialer Richtung undurchströmbar verschlossen. Der Elementabschnitt 16 ist zur Aufnahme eines Werkzeugs zur Herbeiführung der Verbindung, insbesondere der druckdichten Verbindung mit der Sammeldruckleitung 1 ausgebildet, wobei er beispielhaft in Form einer Sechskantmutter gestaltet ist.The cover element 10 points on its outer surface 11 at least partially an external thread 12th with which it is frictionally and form-fittingly with the collective pressure line 1 can be connected, whereby, of course, the collective pressure line 1 on their inner surface 13th a complementary mating thread 14th owns. To further ensure the pressure tightness of the collective pressure line 1 has the cover element 10 one the collective pressure line 1 at least completely covering ring 15th on, which in the axial direction between the external thread 12th and one the collective pressure line 1 in particular in the radial direction covering element section 16 of the cover element 10 is arranged. Thus the two ends are 8th , 9 the collective pressure line 1 sealed pressure-tight and impervious to flow in the axial direction. The element section 16 is for receiving a tool for establishing the connection, in particular the pressure-tight connection with the collecting pressure line 1 formed, it is designed for example in the form of a hexagon nut.

Die Sammeldruckleitung 1 umfasst ein Trägerelement 17 in Form eines Hohlzylinders, welches zur Reduzierung seines Innenraumes 18 ein Einlegeelement 19 aufnehmend ausgebildet ist. Das Einlegeelement 19 ist zur Emulsionsverteilung an die Injektoren ausgeführt. Das heißt mit anderen Worten, dass es Ausnehmungen und/oder Nuten aufweisen kann, die mit den Durchströmöffnungen 7 durchströmbar verbunden sind. So weist in diesem Ausführungsbeispiel das Einlegeelement 19 für jede Durchströmöffnung 7, oder mit anderen Worten für jeden Rohrabschnitt 6 oder jeden Injektor eine Nut 20 auf, die bevorzugt fluchtend mit der Druchströmöffnung 7 angeordnet ist, über die dem Injektor die Emulsion über die Durchströmöffnung 7 zugeführt werden kann.The collective pressure line 1 comprises a support element 17th in the form of a hollow cylinder, which is used to reduce its interior 18th an insert element 19th is designed to be receptive. The insert element 19th is designed for emulsion distribution to the injectors. In other words, that means that it can have recesses and / or grooves that connect with the through-flow openings 7th are connected through flow. In this exemplary embodiment, the insert element 19th for each flow opening 7th , or in other words for each pipe section 6th or a groove for each injector 20th on, which is preferably aligned with the flow opening 7th is arranged, through which the injector the emulsion through the flow opening 7th can be fed.

Zur Reduzierung hoher Drucksprünge resultierend aus Druckimpulse der Hochdruckpumpe und/oder Öffnen und Schließen der Injektoren ist das Kraftstoffeinspritzsystem 2 ein veränderliches Innenvolumen V aufweisend ausgebildet, welches sich zusammensetzt aus einem durchströmbaren ersten Volumen V1 der Sammeldruckleitung 1 und einem durchströmbaren zweiten Volumen V2 der Rohrabschnitte 6. Zur Änderung des Innenvolumens V ist ein elastisches Dämpfungselement 21 im Kraftstoffeinspritzsystem 2 angeordnet, welches unabhängig vom Einlegeelement 19 ausgebildet ist.The fuel injection system is used to reduce high pressure jumps resulting from pressure pulses from the high pressure pump and / or opening and closing of the injectors 2 a variable interior volume V having formed, which is composed of a flow-through first volume V1 the collective pressure line 1 and a flowable second volume V2 of the pipe sections 6th . To change the internal volume V is an elastic damping element 21 in the fuel injection system 2 arranged, which is independent of the insert element 19th is trained.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems 2 ist dieses gemäß der 1 und 2 ausgestaltet, wobei das Einlegeelement 19 eine Aussparung 22 aufweist, welche das elastische Dämpfungselement 21 aufnehmend ausgebildet ist. Das Dämpfungselement 21 ist zur effektiven Herbeiführung der Volumenänderung mit einem in der Sammeldruckleitung 1 anliegenden Druck der Emulsion beaufschlagbar, wobei es bevorzugt zur Druckbeaufschlagung über die Nut 20 anzuordnen ist. Das heißt mit anderen Worten, dass die Aussparung 22 mit der Nut 20 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 22 in die Nut 20 hineinragend positioniert.In a first embodiment of the fuel injection system according to the invention 2 is this according to the 1 and 2 configured, wherein the insert element 19th a recess 22nd having, which the elastic damping element 21 is designed to be receptive. The damping element 21 is to effectively bring about the volume change with a in the collecting pressure line 1 applied pressure of the emulsion can be applied, whereby it is preferred to apply pressure via the groove 20th is to be arranged. In other words, the recess 22nd with the groove 20th connected is. In the present embodiment, the recess 22nd into the groove 20th positioned protruding.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 22 in Form einer Längsnut ausgeführt, in die das aus einem Elastomer hergestellte elastische Dämpfungselement 21, insbesondere durch Vulkanisierung eingebracht ist. So kann in Abhängigkeit von der Beaufschlagung der Sammeldruckleitung 1 das Dämpfungselement 21 das Innenvolumen V durch Beaufschlagung mit dem Druck der Emulsion, bevorzugt über die Nut 20, verändern.In the illustrated embodiment, the recess is 22nd executed in the form of a longitudinal groove into which the elastic damping element made of an elastomer 21 , is introduced in particular by vulcanization. So depending on the pressure applied to the collecting pressure line 1 the damping element 21 the internal volume V by applying the pressure of the emulsion, preferably via the groove 20th , change.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches gemäß 3, einem Schnitt durch das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem 2, ausgeführt ist, ist das elastische Dämpfungselement 21 im Rohrabschnitt 6 aufgenommen, wodurch das durchströmbare Innenvolumen V des Kraftstoffeinspritzsystems 2 veränderbar gestaltet ist. Die Rohrabschnitte 6, die zur Aufnahme der Injektoren ausgebildet sind, sind domartig ausgeführt, so dass das Dämpfungselement 21 zur Veränderung des zweiten Volumens V2 bevorzugt dem Injektor gegenüberliegend im Rohrabschnitt 6 angeordnet werden kann. Das elastische, bevorzugt komprimierbare Dämpfungselement 21 wirkt in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar zur Reduzierung von Druckeinbrüchen beim Öffnen der Injektoren. Diese Anordnung bietet den Vorteil einer einfachen Bestückung des Rohrabschnittes 6 mit dem Dämpfungselement 21, da dieses in den Rohrabschnitt 6 über die Aufnahmeöffnung 3 eingebracht werden kann.In a second embodiment, which according to 3 , a section through the fuel injection system according to the invention 2 , is executed, is the elastic damping element 21 in the pipe section 6th added, whereby the internal volume that can be flowed through V of the fuel injection system 2 is designed to be changeable. The pipe sections 6th , which are designed to accommodate the injectors, are designed like a dome, so that the damping element 21 to change the second volume V2 preferably opposite the injector in the pipe section 6th can be arranged. The elastic, preferably compressible, damping element 21 acts in this exemplary embodiment directly to reduce pressure drops when the injectors are opened. This arrangement offers the advantage of simple fitting of the pipe section 6th with the damping element 21 as this is in the pipe section 6th via the receiving opening 3 can be introduced.

In einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems 2, welches gemäß der 4 und 5 ausgeführt ist, ist das Abdeckelement 10 zur Aufnahme des elastischen, insbesondere komprimierbaren Dämpfungselementes 21 ausgebildet. Das Abdeckelement 10 weist einen dem Innenraum 18 zugewandt angeordneten Hohlraum 23 in Form eines Zylinders auf, welcher zur Aufnahme des Dämpfungselements in Form eines Feder-Masse-Systems, umfassend einen axial bewegbaren Kolben 24 und ein Federelement 26, welches mit Hilfe einer Membran 25 des Dämpfungselementes 21 gegenüber dem durchströmbaren ersten Volumen V1 fluiddicht abgedichtet ist. Mit Hilfe der über den Kolben 24 gespannten elastischen Membran 25 können Druckspitzen effektiv in ihrer Höhe reduziert werden. Zur Druckbeaufschlagung ist das Dämpfungselement 21 druckbeaufschlagbar mit der im Bereich des zweiten Endes 9 angeordneten Nut 20 in diese hineinragend angeordnet. Ebenso könnte es auch an die Nut 20 angrenzend positioniert sein.In a third embodiment of the fuel system according to the invention 2 , which according to the 4th and 5 is executed, is the cover element 10 for receiving the elastic, in particular compressible, damping element 21 educated. The cover element 10 shows one to the interior 18th facing cavity 23 in the form of a cylinder, which for receiving the damping element in the form of a spring-mass system, comprising an axially movable piston 24 and a spring element 26th , which with the help of a membrane 25th of the damping element 21 compared to the first volume that can be flowed through V1 is sealed fluid-tight. With the help of the over the flask 24 stretched elastic membrane 25th pressure peaks can be effectively reduced in their height. The damping element is used to apply pressure 21 can be pressurized with the one in the area of the second end 9 arranged groove 20th arranged in this protruding. It could also be the case with the groove 20th be positioned adjacent.

Zur durchströmbaren Verbindung der Nuten 20, sind diese mit Hilfe einer sich in Richtung der Längsachse 5 erstreckenden, im Einlegeelement 19 ausgebildeten Längsnut 30 durchströmbar verbunden. Das bedeutet, dass das Dämpfungselement 21 auch in die Längsnut 30 hineinragend oder an diese druckbeaufschlagbar angrenzend angeordnet sein könnte.For connecting the grooves through flow 20th , these are with the help of a moving in the direction of the longitudinal axis 5 extending, in the insert element 19th formed longitudinal groove 30th connected through flow. That means that the damping element 21 also in the longitudinal groove 30th could be arranged protruding or adjoining this so that it can be acted upon by pressure.

Das Federelement 26 ist in Form einer Mehrzahl von Tellerfedern 28 ausgeführt, wodurch eine bevorzugte Dämpfung erzielt werden kann, da die Druckpulsationen effektiv absorbiert werden können. Im Ausführungsbeispiel sind zwei identische Pakete Tellerfedern 27, bestehend aus jeweils vier Tellerfedern 28 seriell angeordnet, wobei jeweils zwei gleichgerichtet angeordnete Tellerfedern 28 in entgegengesetzter Wirkrichtung positioniert sind.The spring element 26th is in the form of a plurality of disc springs 28 carried out, whereby a preferable damping can be achieved, since the pressure pulsations can be effectively absorbed. In the exemplary embodiment, two identical packages are disc springs 27 , each consisting of four disc springs 28 arranged in series, with two disc springs arranged in the same direction 28 are positioned in the opposite direction of action.

Das Dämpfungselement 21 ist in allen Ausführungsbeispielen elastisch, insbesondere in axialer Richtung elastisch ausgebildet und ist in allen Ausführungsbeispielen zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgeführt. Bei der Nutzung von Kunststoffen ist darauf zu achten, dass der Kunststoff kraftstofftauglich ist, mit anderen Worten kraftstoffresistent ist, und keine Reaktion mit dem Kraftstoff erfolgen kann.The damping element 21 is elastic in all exemplary embodiments, in particular elastic in the axial direction, and is made at least partially from an elastomer in all exemplary embodiments. When using plastics, it must be ensured that the plastic is suitable for fuel, in other words it is fuel-resistant, and that it cannot react with the fuel.

Durch den Einspritzvorgang entstehen Druckpulsationen in der Sammeldruckleitung 1. Zur gesicherten Abstützung der Sammeldruckleitung 1 ist neben jedem Rohrabschnitt 6 jeweils ein Abstützelement 29 ausgebildet, welches der Fixierung der Sammeldruckleitung 1 an der Verbrennungskraftmaschine dient. Selbstredend könnte das Abstützelement 29 auch an anderen Stellen der Sammeldruckleitung 1 ausgebildet sein, wobei jedoch aufgrund eines Öffnens- und Schließens des Injektors und den damit verbundenen Körperschwingungen die Anordnung des Abstützelementes 29 nahe dem Rohrabschnitt 6 eine verbesserte Abstützung der Sammeldruckleitung 1 herbeiführt.The injection process creates pressure pulsations in the manifold pressure line 1 . For secure support of the collective pressure line 1 is next to each pipe section 6th one support element each 29 formed, which the fixation of the collecting pressure line 1 is used on the internal combustion engine. The support element could of course 29 also at other points of the collective pressure line 1 be formed, but due to an opening and closing of the injector and the associated body vibrations, the arrangement of the support element 29 near the pipe section 6th an improved support of the collecting pressure line 1 brings about.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SammeldruckleitungCollective pressure line
22
KraftstoffeinspritzsystemFuel injection system
33
AufnahmeöffnungReceiving opening
44th
DruckleitungPressure line
55
LängsachseLongitudinal axis
66th
RohrabschnittPipe section
77th
DurchströmöffnungFlow opening
88th
Erstes EndeFirst end
99
Zweites EndeSecond ending
1010
AbdeckelementCover element
1111
MantelflächeOuter surface
1212th
AußengewindeExternal thread
1313th
InnenflächeInner surface
1414th
GegengewindeMating thread
1515th
Ringring
1616
ElementabschnittElement section
1717th
TrägerelementSupport element
1818th
Innenrauminner space
1919th
EinlegeelementInsert element
2020th
NutGroove
2121
DämpfungselementDamping element
2222nd
AussparungRecess
2323
Hohlraumcavity
2424
Kolbenpiston
2525th
Membranmembrane
2626th
FederelementSpring element
2727
Paket TellerfedernPackage of disc springs
2828
TellerfederDisc spring
2929
AbstützelementSupport element
3030th
LängsnutLongitudinal groove
VV
InnenvolumenInternal volume
V1V1
Erstes VolumenFirst volume
V2V2
Zweites VolumenSecond volume

Claims (11)

Kraftstoffeinspritzsystem (2) zur Kraftstoff-Wasser-Einspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Sammeldruckleitung (1) mit einem Trägerelement (17) und ein im Innenraum (18) des Trägerelementes (17) aufgenommenes Einlegeelement (19), und wobei zur durchströmbaren Verbindung des Innenraums (18) mit jedem Rohrabschnitt (6) das Trägerelement (17) eine dem jeweiligen Rohrabschnitt (6) zugeordnete Durchströmöffnung (7) aufweist und das Einlegeelement (19) eine mit der Durchströmöffnung (7) durchströmbar verbundene Nut (20) besitzt, und wobei eine sich in Richtung einer Längsachse (5) der Sammeldruckleitung (1) erstreckende, die Nuten (20) miteinander durchströmbar verbindende Längsnut (30) im Einlegeelement (19) ausgebildet ist, welche zur Befüllung der Sammeldruckleitung (1) mit dem Kraftstoff-Wasser-Fluid durchströmbar mit einer Druckleitung (4) verbunden ist, die an ihrem von der Sammeldruckleitung (1) abgewandt ausgebildeten Ende mit einer Förderpumpe durchströmbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckdämpfung in Form einer Volumenänderung eines durchströmbaren Innenvolumens (V) des Kraftstoffeinspritzsystems (2) bestehend aus einem durchströmbaren ersten Volumen (V1) der Sammeldruckleitung (1) und einem durchströmbaren zweiten Volumen (V2) der Rohrabschnitte (6), ein elastisch ausgebildetes Dämpfungselement (21) vorgesehen ist, welches unabhängig vom Einlegeelement (19) ausgebildet ist, und wobei die Sammeldruckleitung (1) durchströmbar mit der Sammeldruckleitung (1) verbundene, einenends geschlossene Rohrabschnitte (6) zur Aufnahme von Injektoren zur Einspritzung eines Kraftstoff-Wasser-Fluids in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine aufweist.Fuel injection system (2) for fuel-water injection for an internal combustion engine, comprising a manifold pressure line (1) with a carrier element (17) and an insert element (19) received in the interior (18) of the carrier element (17), and wherein the flow-through connection of the Inside the interior (18) with each pipe section (6) the carrier element (17) has a flow opening (7) assigned to the respective pipe section (6) and the insert element (19) has a groove (20) connected to the flow opening (7) so that there is a flow through it, and wherein a longitudinal groove (30) which extends in the direction of a longitudinal axis (5) of the manifold pressure line (1) and connects the grooves (20) with one another in a flow-through manner is formed in the insert element (19), which is used to fill the manifold pressure line (1) with the fuel-water -Fluid is connected to a pressure line (4) through which a feed pump can flow at its end facing away from the collecting pressure line (1) is tied, characterized in that for pressure damping in the form of a change in volume of a flowable internal volume (V) of the fuel injection system (2) consisting of a flowable first volume (V1) of the manifold pressure line (1) and a flowable second volume (V2) of the pipe sections (6 ), an elastically designed damping element (21) is provided, which is designed independently of the insert element (19), and wherein the manifold pressure line (1) can flow through with the manifold pressure line (1), pipe sections (6) closed at one end for receiving injectors for injection a fuel-water fluid in a combustion chamber of the internal combustion engine. Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgebildet ist.Fuel injection system (2) Claim 1 , characterized in that the damping element (21) is at least partially formed from an elastomer. Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) in einer im Einlegeelement (19) ausgebildeten Aussparung (22) aufgenommen ist.Fuel injection system (2) Claim 1 or 2 , characterized in that the damping element (21) is received in a recess (22) formed in the insert element (19). Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (22) mit der Nut (20) verbunden ist.Fuel injection system (2) Claim 3 , characterized in that the recess (22) is connected to the groove (20). Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) mit Hilfe eines Vulkanisationsverfahrens in die Aussparung (22) eingebracht ist.Fuel injection system (2) Claim 3 or 4th , characterized in that the damping element (21) is introduced into the recess (22) with the aid of a vulcanization process. Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) im Rohrabschnitt (6) angeordnet ist.Fuel injection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element (21) is arranged in the pipe section (6). Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) dem Injektor gegenüberliegend angeordnet ist.Fuel injection system (2) Claim 6 , characterized in that the damping element (21) is arranged opposite the injector. Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Sammeldruckleitung (1) in axialer Richtung abdichtend ausgebildetes Abdeckelement (10) das Dämpfungselement (21) aufweist.Fuel injection system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a cover element (10) designed to seal the manifold pressure line (1) in the axial direction has the damping element (21). Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) einen dem Innenraum (18) zugewandten Hohlraum (23) aufweist, in welchem das Dämpfungselement (21) angeordnet ist.Fuel injection system (2) Claim 8 , characterized in that the cover element (10) has a cavity (23) facing the interior space (18) and in which the damping element (21) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) druckbeaufschlagbar mit einer Nut (20) angeordnet ist.Fuel injection system (2) Claim 8 or 9 , characterized in that the damping element (21) can be pressurized with a groove (20). Kraftstoffeinspritzsystem (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (21) in Form eines Feder-Masse-Systems ein Federelement (26) und einen axial bewegbaren Kolben (24) umfasst, wobei das Feder-Masse-System mit Hilfe einer Membran (25) des Dämpfungselementes (21) gegenüber dem durchströmbaren ersten Volumen (V1) fluiddicht abgedichtet ist.Fuel injection system (2) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the damping element (21) in the form of a spring-mass system comprises a spring element (26) and an axially movable piston (24), the spring-mass system with the aid of a membrane (25) of the damping element ( 21) is sealed in a fluid-tight manner with respect to the first volume (V1) that can be flowed through.
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