DE10247775B4

DE10247775B4 - Accumulator injection system for damping pressure waves, in particular in a common rail injection system

Info

Publication number: DE10247775B4
Application number: DE2002147775
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Fath
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-10-14
Filing date: 2002-10-14
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: WO2004036029A1; DE10247775A1

Abstract

Speichereinspritzsystem mit einer Dämpfungseinrichtung (7), insbesondere für ein Common Rail Einspritzsystem, bei dem Kraftstoff mit hohem Druck während eines Einspritzzyklus mit mehreren Einspritzimpulsen in kurzen Zeitabständen einspritzbar ist, wobei die Dämpfungseinrichtung (7) zur mehrfachen Reflexion und Absorption von Druckwellen ausgebildet ist und einen so großen Strömungsquerschnitt aufweist, dass kein spürbarer Druckverlust auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (7) einen Sintermetalleinsatz (6) aufweist, dass der Sintermetalleinsatz (6) in Form von zwei zylindrischen Scheiben ausgebildet ist, die beabstandet angeordnet sind.accumulator injection with a damping device (7), especially for a common rail injection system, where the fuel is at high pressure during a Injection cycle with multiple injection pulses can be injected at short intervals is, wherein the damping device (7) designed for multiple reflection and absorption of pressure waves is and such a big one Flow area that has no noticeable Pressure loss occurs, characterized in that the damping device (7) has a sintered metal insert (6) that the sintered metal insert (6) is in the form of two cylindrical discs, the spaced apart.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Speichereinspritzsystem zur Dämpfung von Druckwellen, insbesondere bei einem Common Rail Einspritzsystem, bei dem Kraftstoff mit hohem Druck während eines Einspritzzyklus mit mehreren Einspritzimpulsen in kurzen Zeitabständen eingespritzt wird, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon bekannt, dass bei einem Common Rail Einspritzsystem der gewünschte Betriebsdruck für den einzuspritzenden Kraftstoff in einem Speichersystem bereitgestellt wird. Dabei werden die Druckwellen, die bei jedem kurzen Einspritzimpuls entstehen, durch die Leitungen (Common Rail) mehr oder weniger schnell gedämpft. Dennoch können Druckwellen entstehen, deren Amplituden mehrere Hundert bar betragen können. Diese Druckwellen breiten sich mit der dem Kraftstoff entsprechenden Schallgeschwindigkeit aus und werden an den Wandungen der Kraftstoffleitung, den Übergängen zum Rail, an den Ventilen, Kanten usw. reflektiert. Durch die Überlagerung von Druckwellen entsteht ein komplexes Schwingungssystem, das die einzuspritzende Kraftstoffmenge in ungünstiger Weise beeinflussen kann. Insbesondere bei mehreren aufeinander folgenden Einspritzungen mit sehr kurzen zeitlichen Abständen (bis zu 100 μs) können die Druckwellen des vorausgegangenen Einspritzimpulses den nachfolgenden Einspritzimpuls in unerwünschter Weise beeinflussen, da die Druckwellen erst nach mehreren Schwingungen und in Abhängigkeit von der Wellenlänge abklingen.The The invention is based on a storage injection system for damping of Pressure waves, especially in a common rail injection system, at the fuel at high pressure during an injection cycle with multiple injection pulses injected at short intervals is, after the type of the main claim. It is already known that in a common rail injection system, the desired operating pressure for the fuel to be injected is provided in a storage system. The pressure waves, which arise at each brief injection pulse, through the lines (Common Rail) more or less damped. Nevertheless, pressure waves can arise whose amplitudes can be several hundred bar. These Pressure waves propagate at the speed of sound corresponding to the fuel off and on the walls of the fuel line, the transitions to Rail, reflected at the valves, edges, etc. By the overlay from pressure waves creates a complex vibration system that the Influence the fuel quantity to be injected unfavorably can. Especially with several consecutive injections with very short time intervals (up to 100 μs) can they Pressure waves of the previous injection pulse the following Injection pulse in unwanted Way influence, since the pressure waves only after several oscillations and depending from the wavelength subside.

Um dieses Problem zu lösen, wurde bisher der zeitliche Abstand zwischen zwei Einspritzimpulsen fest vorgegeben. Er wurde so gewählt, dass der zeitliche Druckgradient minimal wurde, um eine möglichst geringe Streuung der Einspritzmenge der einzelnen Einspritzimpulse zu erhalten. In vielen Fällen war dieses Vorgehen ausreichend, da bei der Pilot- oder Vor einspritzung nur eine geringe Menge Kraftstoff und bei der zweiten Einspritzung die vorgesehene Haupteinspritzmenge eingespritzt wurde. Durch die geringe Voreinspritzmenge kommt es in der Regel zu nur geringen Druckeinbrüchen, die die nachfolgende Haupteinspritzung auch nur geringfügig negativ beeinflusst.Around to solve this problem, So far, the time interval between two injection pulses has been fixed. He was chosen that the temporal pressure gradient was minimal to one as possible low dispersion of the injection quantity of the individual injection pulses to obtain. In many cases it was This approach is sufficient, as in the pilot or pre injection only a small amount of fuel and at the second injection the intended main injection amount has been injected. By the small pilot injection occurs usually only small Pressure drops, the subsequent main injection even slightly negative affected.

Bei den neuen Anforderungen an das Einspritzsystem mit mehreren, beispielsweise n=5, n=8... Einspritzungen pro Zyklus und Zylinder verschärft sich die oben beschriebene Problematik massiv. Insbesondere können die zeitlichen Abstände zwischen zwei Einspritzimpulsen nicht mehr fest vorgegeben werden, da beispielsweise auch nach einer großen Einspritzmenge (Split Main-Injection) noch weitere Einspritzimpulse (Post-Injection) exakt dosiert werden müssen. Die bisherige Methode, das Rail mit seinem relativ großen Volumen als Dämpfer für die Druckwellen zu verwenden, ist nicht mehr ausreichend.at the new requirements for the injection system with several, for example n = 5, n = 8 ... injections per cycle and cylinder gets worse the problem described above massive. In particular, the time intervals between two injection pulses are no longer fixed, since for example even after a big one Injection quantity (split main injection), additional injection pulses (Post-Injection) must be precisely metered. The previous method, the rail with its relatively large volume as a damper for the pressure waves to use is no longer sufficient.

Prinzipiell ist aus physikalischen Überlegungen bekannt, Druckwellen durch Reflexion und Absorption zu dämpfen. Während die Reflexionen an Wandungen entstehen, erfolgt bei der Absorption der Druckwelle eine Dissipation in Wärme. Meistens werden bei per se bekannten Pulsationsdämpfern beide Methoden angewandt.in principle is for physical reasons known to dampen pressure waves by reflection and absorption. While the Reflections on walls arise, takes place during the absorption of the pressure wave a dissipation in heat. Mostly both methods are used in per se known Pulsationsdämpfern.

Eine alternative Möglichkeit besteht in der Vergrößerung des Speichervolumens unter Ausnutzung des Elastizitätsmoduls (E-Moduls) des Kraftstoffs. Diese Möglichkeit erscheint jedoch weniger gut geeignet, da das Einspritzsystem durch das große Volumen zu träge wird und auf gewünschte Druckänderungen nicht schnell genug reagieren kann.A alternative possibility consists in the enlargement of the Storage volume using the elastic modulus (modulus of elasticity) of the fuel. This possibility However, it seems less well suited because the injection system by the great Volume too slow will and to desired pressure changes can not react fast enough.

Aus DE 100 49 285 A1 ist eine Hochdruckleitung mit wechselndem Innendurchmesser in Strömungsrichtung bekannt, so dass an den dadurch entstehenden Absätzen eine Teilreflektion von Druckwellen, welche die Hochdruckleitung bzw, vom Injektor in Richtung eines Common Rails durchlaufen, reflektiert werden. Durch die Teilreflektion der Druckwellen werden die von den Druckwellen verursachten zeitlichen Druckschwankungen am Injektor verringert oder durch Interferenzeffekte sogar vollständig ausgelöscht. Dadurch kann die Kraftstoffzumessung mit größerer Genauigkeit erfolgen, so dass sich Lauf- und Verbrauchsverhalten der mit der erfindungsgemäßen Hochdruckleitung ausgestatteten Brennkraftmaschine verbessern.Out DE 100 49 285 A1 is a high-pressure line with changing inner diameter in the flow direction known, so that at the resulting paragraphs a partial reflection of pressure waves, which the high-pressure line or, from the injector in the direction of a common rail, are reflected. Due to the partial reflection of the pressure waves, the pressure fluctuations caused by the pressure waves are reduced at the injector or even completely extinguished by interference effects. As a result, the fuel metering can take place with greater accuracy, so that the running and consumption behavior of the internal combustion engine equipped with the high-pressure line according to the invention improves.

Das erfindungsgemäße Speichereinspritzsystem (Einspritzsystem) mit einer Dämpfungseinrichtung, insbesondere für ein Common Rail Einspritzsystem, bei dem Kraftstoff mit hohem Druck während eines Einspritzzyklus mit mehreren Einspritzimpulsen in kurzen Zeitabständen eingespritzt wird, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Haupanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Dämpfungseinrichtung zur mehrfachen intensiven Reflexion und/oder Absorption ausgebildet ist und einen so großen Strömungsquerschnitt aufweist, dass kein spürbarer Druckverlust auftritt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise einerseits der Energieverlust verringert und andererseits eine hohe Flexibilität des Einspritzsystem erzielt.The Inventive storage injection system (Injection system) with a damping device, especially for a common rail injection system, where the fuel is at high pressure during a Injected injection cycle with multiple injection pulses at short intervals, with the characterizing features of the main claim has the other hand Advantage that the damping device designed for multiple intense reflection and / or absorption is and such a big one Flow area that has no noticeable Pressure loss occurs. This is advantageously on the one hand the energy loss decreases and on the other hand a high flexibility of the injection system achieved.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Speichereinspritzsystems gegeben. Als eine besonders einfache und wirkungsvolle Lösung für die Dämpfung der Druckwellen wird ein Sintermetalleinsatz angesehen. Durch den per se bekannten Sinterprozess kann beispielsweise ein metallischer Zylinder oder eine zylindrische Scheibe hergestellt werden, die einen hohen Anteil von kraftstoffdurchlässigen Poren aufweist. Man erhält beispielsweise ein Hohlvolumen von 40%. Die relevante freie Querschnittfläche und somit auch das Verhältnis aus Strömungs- zu Gesamtquerschnittsfläche beträgt somit etwa 40%. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass bezüglich der Reflexion das Verhältnis Reflexions- zu Gesamtquerschnittsfläche praktisch 100 beträgt. Im Vergleich dazu würde eine Lochblende mit vergleichbaren Abmessungen wesentlich schlechtere Eigenschaften aufweisen. Hier würde das Verhältnis aus Strömungs- zu Gesamtquerschnittsfläche nur etwa 6% betragen und das Verhältnis Reflexions- zu Gesamtquerschnittsfläche nur etwa 94%. Im Vergleich hierzu weist der Sintermetalleinsatz also wesentlich bessere Reflexions- und Absorptionseigenschaften sowie einen niedrigeren Strömungswiderstand auf.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim storage injection system are given. As a particularly simple and effective solution for damping the pressure waves, a sintered metal insert is considered. By per se be For example, a sintered process may be made of a metallic cylinder or a cylindrical disc having a high proportion of fuel-permeable pores. For example, a void volume of 40% is obtained. The relevant free cross-sectional area and thus also the ratio of flow to total cross-sectional area is thus about 40%. It is particularly advantageous, however, that with respect to the reflection, the ratio of reflection to total cross-sectional area is practically 100. In comparison, a pinhole with comparable dimensions would have much worse properties. Here, the ratio of flow to total cross-sectional area would be only about 6% and the ratio of reflection to total cross-sectional area only about 94%. Compared to this, the sintered metal insert thus has much better reflection and absorption properties and a lower flow resistance.

Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn zwei Sintermetalleinsätze seitlich versetzt angeordnet werden. Mit dieser Anordnung werden insbesondere stehende Welle (Druckwellen) vorteilhaft vermieden.A Further improvement is achieved when two sintered metal inserts laterally be arranged offset. In particular, with this arrangement Standing wave (pressure waves) avoided advantageous.

Eine günstige alternative Lösung insbesondere zur Vermeidung stehender Wellen wird auch in einer Anordnung gesehen, bei der mehrere Sintermetalleinsätze oder -scheiben in verschiedenen Ebenen mit unregelmäßigen Abständen eingesetzt werden.A favorable alternative solution in particular to avoid standing waves is also in a Seen arrangement in which several sintered metal inserts or - Slices are used in different planes with irregular intervals.

Vorteilhaft erscheint auch eine Lösung mit einem (koaxialen) Doppelrohr mit unterschiedlichen Durchmessern, bei dem der innere Teil des kleineren Rohres mit einer entsprechenden Perforation ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen.Advantageous also appears a solution with a (coaxial) double tube with different diameters, in which the inner part of the smaller tube with a corresponding Perforation is formed. Such an arrangement can be particularly easy and inexpensive produce.

Günstig erscheint auch, die Anordnung mit einem Drahtgeflecht zu versehen, bei dem die Fasern möglichst chaotisch verteilt sind.Cheap appears Also, to provide the arrangement with a wire mesh, in which the fibers as possible are distributed chaotically.

Durch die Anordnung von wenigstens zwei Blechen im Strömungskanal mit unterschiedlichen Winkeln erhält man eine Dämpfungseinrichtung, die ähnlich wie bei einem Stabfilter gute Durchlass- und Reflexionseigenschaften aufweist.By the arrangement of at least two sheets in the flow channel with different angles receives one damping device, the similar as with a rod filter good transmission and reflection properties having.

Eine günstige alternative Lösung stellt auch die Anordnung mit seitlich oder zahnartig versetzten Lamellen dar. Auch in diesem Fall sind der Strömungswiderstand relativ gering und die Dämpfungseigenschaften recht günstig.A favorable alternative solution also provides the arrangement with laterally or tooth-like offset slats In this case too, the flow resistance is relatively low and the damping properties reasonably priced.

Die Ausbildung der Dämpfungseinrichtung mit verschiedenen Querschnittssprüngen bewirkt ebenfalls eine starke Dämpfungswirkung, da sowohl sehr viele Reflexionen an den Wandungen als auch Absorptionen auftreten.The Forming the damping device with different cross-sectional jumps also causes a strong damping effect, there are many reflections on the walls as well as absorptions occur.

Die Ausbildung der Dämpfungseinrichtung mit Bögen, einer Wendel oder einem Trichter bewirkt ein häufiges Umlenken der Druckwellen, so dass entsprechende Reflexionen entstehen, die ein rasches Abklingen der Amplituden der Druckwellen bewirken.The Forming the damping device with Sheets, a helix or a funnel causes a frequent deflection of the pressure waves, so that appropriate reflections arise, the rapid decay cause the amplitudes of the pressure waves.

Die Dämpfungseinrichtung wird möglichst am Ort der Entstehung der Druckwellen angeordnet, um die bestmögliche Wirkung zu erzielen. Dies ist vorzugsweise zwischen der Hochdruckleitung (Druckleitung) und dem Injektor beziehungsweise innerhalb des Injektors zwischen dem Aktor und der Einspritzdüse vorgesehen.The attenuator is possible on Place of formation of the pressure waves arranged to get the best possible effect to achieve. This is preferably between the high pressure line (pressure line) and between the injector and within the injector the actuator and the injector intended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speichereinspritzsystem mit einer Dämpfungseinrichtung so auszubilden, dass die entstehenden Druckwellen möglichst schnell gedämpft werden, wobei kein spürbarer Druckverlust auftreten soll. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.Of the Invention is based on the object, a storage injection system with a damping device form so that the resulting pressure waves as possible quickly steamed being, with no noticeable Pressure loss should occur. This task comes with the features of the main claim.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Several embodiments The invention are illustrated in the drawings and will be described in the following Description closer explained.

1 zeigt in schematischer Darstellung einen Injektor eines Speichereinspritzsystems, 1 shows a schematic representation of an injector of a storage injection system,

die 2a-2c zeigen verschiedene Diagramme,the 2a - 2c show different diagrams,

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Sintermetalleinsatz, 3 shows a first embodiment of the invention with a sintered metal insert,

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei versetzt angeordneten Sintermetalleinsätzen, 4 shows a second embodiment with two staggered sintered metal inserts,

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung von drei Sintermetalleinsätzen, 5 shows a further embodiment with an arrangement of three sintered metal inserts,

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Drahtgeflecht, 6 shows a further embodiment with a wire mesh,

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Doppelrohr, die 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele mit eingesetzten Blechen beziehungsweise Lamellen, 7 shows an embodiment with a double tube, the 8th and 9 show embodiments with inserted sheets or fins,

die 10 und 11 zeigen Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Querschnittsprüngen,the 10 and 11 show embodiments with different cross-sectional jumps,

die 12 und 13 zeigen Ausführungsbeispiele mit Rohrbogen beziehungsweise mit einer Wendel,the 12 and 13 show embodiments with pipe bend or with a helix,

14 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer trichterförmigen Anordnung und 14 shows an embodiment with a funnel-shaped arrangement and

15 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Rohrbündel als Strömungsgleichrichter. 15 shows an embodiment with a tube bundle as a flow straightener.

Bezüglich der Figurenbeschreibung zeigt 1 in schematischer Darstellung einen handelsüblichen Injektor 1, wie er beispielsweise bei einem Kraftstoff-Einspritzsystem für die Dieseleinspritzung Verwendung findet. Der Injektor 1 weist einen elektrischen Anschluss 10 beispielsweise für einen piezoelektrischen Aktor 11 auf, der im Innern des Injektors 1 angeordnet ist. Der piezoelektrische Aktor 11 steht mit einer Düsennadel einer Einspritzdüse in Verbindung, die sich im unteren Teil des Injektors befindet und im Ruhezustand eine mit Kraftstoff gefüllte Hochdruckleitung geschlossen hält. Werden an den piezoelektrischen Aktor 11 entsprechende Spannungsimpulse angelegt, dann wird die Einspritzdüse bei jedem Impuls etwas geöffnet, so dass an der Einspritzdüse eine bestimmte Kraftstoffmenge möglichst stark vernebelt austreten kann. Im rechten Teil der 1 ist ein Druckanschlussstutzen 3 mit einem Druckrohrstutzen 2 dargestellt. Im Innern des Druckrohrstutzens 2 ist eine Filtervorrichtung mit einem Stabfilter eingesetzt, um im Kraftstoff enthaltene feste Partikel herauszufiltern. Am äußeren Ende des Druckrohrstutzens 2 ist ein Leitungsanschluss 4 vorgesehen, an dem die mit Kraftstoff gefüllte Hochdruckleitung anschließbar ist.With regard to the description of the figures 1 in a schematic representation of a commercial injector 1 , as used for example in a fuel injection system for diesel injection. The injector 1 has an electrical connection 10 for example, for a piezoelectric actuator 11 on the inside of the injector 1 is arranged. The piezoelectric actuator 11 communicates with a nozzle needle of an injection nozzle, which is located in the lower part of the injector and keeps a high-pressure line filled with fuel closed at rest. Be connected to the piezoelectric actuator 11 applied corresponding voltage pulses, then the injector is opened slightly with each pulse, so that at the injector a certain amount of fuel can escape as much as possible fogged. In the right part of the 1 is a pressure connection piece 3 with a pressure pipe socket 2 shown. Inside the pressure pipe socket 2 a filter device with a rod filter is used to filter out solid particles contained in the fuel. At the outer end of the pressure pipe socket 2 is a conduit connection 4 provided, on which the high-pressure line filled with fuel can be connected.

Die Entstehung von Druckwellen und insbesondere deren Einfluss bei der Mehrfacheinspritzung mit sehr kurzen zeitlichen Abständen bis ca. 100 μs wird an Hand der Diagramme der 2a bis 2c erläutert. Beispielsweise wird entsprechend 2a ein kurzer erster Einspritzimpuls I und im zeitlichen Abstand dt ein zweiter Einspritzimpuls II gestartet. Durch den ersten Einspritzimpuls I entsteht als Folge des plötzlichen Druckabfalls im System eine Druckwelle, deren Verlauf beispielhaft in 2b auf der Zeitachse t dargestellt ist. In der Praxis entstehen durch die Reflexionen sehr viele Druckwellen, die sich überlagern und ein sehr komplexes Schwingungsmodell bilden.The formation of pressure waves and in particular their influence in the multiple injection with very short time intervals up to about 100 microseconds is based on the diagrams of 2a to 2c explained. For example, it will be appropriate 2a a short first injection pulse I and at a time interval dt a second injection pulse II started. By the first injection pulse I arises as a result of the sudden pressure drop in the system, a pressure wave whose course is exemplary in 2 B is shown on the time axis t. In practice, reflections cause a great many pressure waves, which overlap and form a very complex vibration model.

Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist von verschiedenen Faktoren wie der Einspritzdauer, dem hydraulischen Durchfluss, Temperatur und E-Modul des Krafftstoffs und insbesondere vom vorherrschenden Druck im System zum Zeitpunkt der Einspritzung abhängig. Da der Druck im System jedoch sehr stark schwanken kann, wie der 2b entnehmbar ist, ändert sich auch für den nachfolgenden zweiten Einspritzimpuls II seine Einspritzmenge druckabhängig. Dieses Verhalten trifft natürlich auf alle gegebenenfalls weitere Einspritzimpulse zu.The amount of fuel injected depends on various factors such as the duration of injection, the hydraulic flow, the fuel's temperature and modulus, and especially the prevailing pressure in the system at the time of injection. But the pressure in the system can fluctuate very much, like the 2 B can be removed, also changes for the subsequent second injection pulse II its injection quantity pressure-dependent. Of course, this behavior applies to all possibly further injection pulses.

2c zeigt die Änderung der eingespritzten Kraftstoffmengen in Abhängigkeit von den Druckschwankungen, wie sie in 2b dargestellt wurden. Als weitere Problematik kommt hinzu, dass bei einer Mehrfacheinspritzung mit bis zu fünf Einspritzimpulsen sehr genau auf die zeitlichen Abstände dt geachtet werden muss, damit auch wirklich die gewünschte Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann. Feste zeitliche Abstände dt – wie beim bekannte Stand der Technik üblich – sind nicht mehr zulässig, da der gesamte Einspritzzyklus innerhalb eines fest vorgegebenen Zeitfensters abgelaufen sein muss. Die einzelnen Zeitabstände dt zwischen jeweils zwei Einspritzimpulsen werden daher unter Berücksichtigung weiterer Parameter variabel gestaltet, wobei die erfindungsgemäßen Dämpfungsmaß nahmen dafür sorgen sollen, dass die entstehenden Druckwellen möglichst geringe Amplituden aufweisen und schnell abklingen, damit zum Zeitpunkt des nächsten Einspritzimpulses die Druckverhältnisse definierbar sind. 2c shows the change in the injected amounts of fuel depending on the pressure fluctuations, as shown in 2 B were presented. Another problem is that in a multiple injection with up to five injection pulses must be paid very carefully to the time intervals dt, so that really the desired amount of fuel can be injected. Fixed time intervals dt - as usual in the prior art - are no longer permissible because the entire injection cycle must have expired within a fixed predetermined time window. The individual time intervals dt between two injection pulses are therefore made variable taking into account further parameters, the damping measures according to the invention should ensure that the resulting pressure waves have the lowest possible amplitudes and decay rapidly, so that the pressure conditions are definable at the time of the next injection pulse.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Dämpfungseinrichtung zeigt 3. Sie zeigt einen Sintermetalleinsatz 6, der als Zylinder oder zylindrische Scheibe ausgebildet ist. Es hat beispielsweise einen Durchmesser von 2-3 mm. Wie bereits erläutert wurde, ist sein Druckabfall sehr viel kleiner als bei einer vergleichbar großen Lochblende mit einem Lochdurchmesser von 0,5 mm. Gleichzeitig wird seine Reflexionsfläche gesteigert. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, dass keine Reflexionsebene (wie bei der Lochblende) besteht. Dadurch werden die Druckwellen phasenverschoben reflektiert und dämpfen sich gegenseitig. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, dass die Druckwellen nicht (wie bei der Lochblende) entgegen ihrer Ausbreitungsrichtung reflektiert werden, sondern wegen der Kugelform der einzelnen Metallteilchen des Sintermetalleinsatzes diffus gestreut werden. Eine unerwünschte Überlagerung von reflektierten Druckwellen wird somit wirkungsvoll vermieden.A first embodiment of the invention for a damping device shows 3 , It shows a sintered metal insert 6 formed as a cylinder or cylindrical disc. For example, it has a diameter of 2-3 mm. As already explained, its pressure drop is much smaller than with a comparably large pinhole with a hole diameter of 0.5 mm. At the same time, its reflection surface is increased. Another advantage is that there is no reflection plane (as with the pinhole). As a result, the pressure waves are reflected out of phase and damp each other. Another advantage consists in the fact that the pressure waves are not reflected (contrary to their direction of propagation) (as in the case of the pinhole), but are scattered diffusely because of the spherical shape of the individual metal particles of the sintered metal insert. An undesirable superposition of reflected pressure waves is thus effectively avoided.

In 4 sind zwei Sintermetalleinsätze 6 vorgesehen, die in einer Druckleitung 5 der Dämpfungseinrichtung 7 versetzt angeordnet sind.In 4 are two sintered metal inserts 6 provided in a pressure line 5 the damping device 7 are arranged offset.

In 5 wird vorgeschlagen, mehrere Sintermetalleinsätze 6, die beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sind, in verschiedenen Ebenen der Dämpfungseinrichtung 7 anzuordnen. In diesem Ausführungsbeispiel wurden drei Sintermetalleinsätze 6 hintereinander angeordnet, wobei deren Abstände a,b unterschiedlich groß gewählt sind. Dadurch werden insbesondere stehende Druckwellen und Resonanzen vermieden. Diese Anordnung ist ebenfalls in der Druckleitung 5 angebracht.In 5 It is proposed to use several sintered metal inserts 6 , which are for example disc-shaped, in different levels of the damping device 7 to arrange. In this embodiment, three sintered metal inserts were used 6 arranged one behind the other, wherein the distances a, b are chosen to be different. As a result, in particular standing pressure waves and resonances are avoided. This arrangement is also in the pressure line 5 appropriate.

6 zeigt eine Dämpfungseinrichtung 7, bei der ein Drahtgeflecht 8 angeordnet ist. Das Drahtgeflecht 8 weist Fasern auf, die möglichst chaotisch verteilt sind, so dass Reflexionen in alle Richtungen gestreut werden. Dadurch können sich beispielsweise keine stehenden Wellen aufbauen, da sich die reflektierten Druckwellen weitgehend selbst dämpfen. 6 shows a damping device 7 in which a wire mesh 8th is arranged. The wire mesh 8th has fibers that are distributed as chaotically as possible, so that reflections are scattered in all directions. As a result, for example, no standing waves can build up because the reflected pressure waves largely attenuate themselves.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 ist die Dämpfungseinrichtung 7 mit einem koaxialen Doppelrohr 9 ausgebildet, wobei das kleinere Innenrohr ein Stück in das größere Außenrohr hineinragt. In dem überlappenden Bereich weist das Innenrohr eine Perforation 12 auf, durch die der Kraftstoff strömt.In the embodiment of the 7 is the damping device 7 with a coaxial double tube 9 formed, wherein the smaller inner tube protrudes a piece into the larger outer tube. In the overlapping region, the inner tube has a perforation 12 through which the fuel flows.

Die beiden Ausführungsbeispiele der 8 und 9 weisen Dämpfungseinrichtungen 7 auf, bei denen Blechstreifen 14, 15 eingesetzt sind. Im Fall der 8 sind die Blechstreifen 14 unregelmäßig geformt und mit unterschiedlichen Winkeln im Strömungskanal angeordnet. Diese Anordnung kann auch als Stabfilter ausgebildet sein, wobei neben der Dämpfung auch eine Filterwirkung für feste Partikel im Kraftstoff bewirkt werden kann. Dieses trifft natürlich auch auf die anderen Ausführungsbeispiele zu.The two embodiments of the 8th and 9 have damping devices 7 on which sheet metal strips 14 . 15 are used. In the case of 8th are the metal strips 14 irregularly shaped and arranged at different angles in the flow channel. This arrangement can also be designed as a rod filter, wherein in addition to the damping and a filtering effect for solid particles in the fuel can be effected. Of course, this also applies to the other embodiments.

Bei der 9 sind die Bleche in Form von Lamellen 15 im Strömungskanal der Dämpfungseinrichtung 7 seitlich versetzt angeordnet. Sie können dabei zahnförmig strukturiert sein, um einen möglichst geringen Druckwiderstand zu bilden.In the 9 are the sheets in the form of slats 15 in the flow channel of the damping device 7 laterally offset. They can be tooth-shaped in order to form the lowest possible pressure resistance.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen der 10 und 11 wird die Dämpfung dadurch erzielt, dass der Kraftstoff durch eine Dämpfungseinrichtung 7 strömt, die mit unterschiedlichen Querschnittsprüngen ausgebildet ist. Dadurch werden die Amplituden der Druckwellen variiert, d.h. bei dieser Anwendung wird in erster Linie eine Dämpfung vorgenommen.In the two embodiments of the 10 and 11 the damping is achieved by the fuel through a damping device 7 flows, which is formed with different cross-sectional jumps. As a result, the amplitudes of the pressure waves are varied, ie in this application, an attenuation is made in the first place.

Die Ausführungsbeispiele der 12 und 13 zeigen eine Dämpfungseinrichtung 7 mit mehreren Bogen beziehungsweise ei ne Wendel, so dass die Druckwellen an den Wandungen ständig gebrochen und reflektiert werden. Durch diese intensive Reflexion werden die Druckwellen stark gedämpft und ihre Energie absorbiert.The embodiments of the 12 and 13 show a damping device 7 with several arc or ei ne helix, so that the pressure waves are constantly refracted and reflected on the walls. This intensive reflection greatly dampens the pressure waves and absorbs their energy.

Eine weitere alternative Lösung wird gemäß 14 bei einer Dämpfungseinrichtung 7 mit Einsätzen gesehen, die als Trichter 16 ausgebildet ist. Der Trichter 16 ist so gestaltet, dass die Druckwellen möglichst oft innerhalb des Trichters 16 reflektieren, bis sie in Wärme dissipieren.Another alternative solution is according to 14 at a damping device 7 seen with inserts acting as funnels 16 is trained. The funnel 16 is designed so that the pressure waves as often as possible inside the funnel 16 reflect until they dissipate into heat.

15 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Dämpfungseinrichtung 7 mit einem Rohrbündel ausgebildet ist, das als Strömungsgleichrichter wirkt. Bei diesem Rohrbündel werden viele enge Rohrstücke nebeneinander im Strömungskanal angeordnet. Bei dieser Lösung ist der Druckwiderstand sehr klein, so dass der Energieverlust entsprechend gering ist. 15 Finally, shows an embodiment of the invention, in which the damping device 7 is formed with a tube bundle, which acts as a flow straightener. In this tube bundle many narrow pieces of pipe are arranged side by side in the flow channel. In this solution, the pressure resistance is very small, so that the energy loss is correspondingly low.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, die vorgeschlagenen Lösungen miteinander zu kombinieren.In Another embodiment of the invention is also provided, the proposed Solutions together to combine.

Die Dämpfungseinrichtung 7 wird vorzugsweise am Ort der Entstehung der Druckwellen eingesetzt. Dies kann beispielsweise zwischen der Hochdruckleitung und dem Injektor 1 beziehungsweise innerhalb des Injektors 1 zwischen dem Hochdruckanschluss und der Einspritzdüse sein.The damping device 7 is preferably used at the place of formation of the pressure waves. This can, for example, between the high pressure line and the injector 1 or within the injector 1 between the high pressure port and the injector.

Claims

Accumulator injection system with a damping device ( 7 ), in particular for a common rail injection system, in which high-pressure fuel can be injected at short intervals during an injection cycle with a plurality of injection pulses, wherein the damping device ( 7 ) is designed for multiple reflection and absorption of pressure waves and has such a large flow cross section that no noticeable pressure loss occurs, characterized in that the damping device ( 7 ) a sintered metal insert ( 6 ) that the sintered metal insert ( 6 ) is formed in the form of two cylindrical discs which are arranged at a distance.

Storage injection system according to claim 1, characterized in that the two sintered metal inserts ( 6 ) are arranged laterally offset.

Storage injection system according to claim 1 or 2, characterized in that in the damping device ( 7 ) several sintered metal inserts ( 6 ) are arranged in different planes, wherein the distances (a, b) are of different sizes.

Storage injection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damping device ( 7 ) a double tube ( 9 ) with different diameters, and that the inner tube has a perforation ( 12 ) having.

Storage injection system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damping device ( 7 ) a wire mesh ( 8th ) having as chaotically arranged fibers.

Storage injection system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping device ( 7 ) at least two sheets ( 14 ) similar to a rod filter, wherein the sheets ( 14 ) in the flow channel with unterschiedli Chen angles are arranged.

Storage injection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping device ( 7 ) laterally offset lamellas ( 15 ) having.

Storage injection system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the damping device ( 7 ) is formed with different cross-sectional jumps.

Storage injection system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the damping device ( 7 ) several bows, a spiral or a funnel ( 16 ), which cause a frequent deflection of the pressure waves.

Storage injection system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the damping device ( 7 ) at the place of formation of the pressure waves, preferably between the high-pressure line and the injector ( 1 ) and / or in the injector ( 1 ) between the actuator ( 11 ) and the injection nozzle is arranged.