DE19741532B4 - Fuel injection system - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher (1), einer Kraftstoffhochdruckpumpe (2) und mindestens einem Common-Rail (3) für mehrere, direkt einspritzende Einspritzventile (4), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einspritzventil (4) ein dieses verlängerndes Verbindungsstück (5) zugeordnet ist, welches einen Anschluss (7) für eine Kraftstoffzulaufleitung (8) von dem Common-Rail (3), einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) sowie einen Einspritzventilanschluss (10) zum Verbinden des Verbindungsstückes (5) mit einem Einspritzventilzulaufanschluss (14) des Einspritzventils (4) besitzt und des Weiteren eine integrierte Steigleitung (11) aufweist, die von einem Ringraum (9) umschlossen wird, der in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss (7) für die Kraftstoffzulaufleitung (8) und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss (10) kraftstofffördernd verbunden ist, und die Steigleitung (11) an ihrem dem Einspritzventilanschluss (10) zugewandten Ende in den Ringraum (9) mündet und an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) kraftstofffördernd verbunden ist.Fuel injection system for an internal combustion engine with a fuel storage (1), a high-pressure fuel pump (2) and at least one common rail (3) for a plurality of direct injection Injectors (4), characterized in that each injector (4) a lengthening one Connector (5) is assigned, which is a connection (7) for a fuel supply line (8) from the common rail (3), a fuel return line connection (12) and an injection valve port (10) for connecting the connector (5) with an injection valve inlet connection (14) of the injection valve (4) and further includes an integrated riser (11) having, which is enclosed by an annular space (9), in axial Direction at one end to the connection (7) for the fuel supply line (8) and at the other end with the injector port (10) fuel-producing is connected, and the riser (11) at its the injection valve port (10) facing end opens into the annular space (9) and at its other end with the fuel return line connection (12) fuel-producing connected is.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine according to the generic term of claim 1.

Derartige Kraftstoffeinspritzanlagen sind beispielsweise aus EP 0678 668 A2 , DE 195 12 270 A1 und aus dem Artikel von Wolfgang SCHNEIDER [u. a.]: Hochdruckeinspritzung und Abgaszirkulation im kleinen, schnellaufenden Dieselmotor mit direkter Einspritzung; In: MTZ Motortechnische Zeitschrift, 1993, Heft 11, S. 588–599 bekannt. Bei diesen Kraftstoffeinspritzanlagen fördert eine Kraftstoffhochdruckpumpe Brennstoff zu einer gemeinsamen Kraftstoffverteilerleitung (Common-Rail), an welche mehrere Kraftstoffeinspritzventile angeschlossen sind, die den Kraftstoff direkt in die Brennräume spritzen. Dabei wird den Einspritzventilen Kraftstoff über Kraftstoffzuleitungen vom Common-Rail zugeführt und überschüssiger Kraftstoff über Kraftstoffrücklaufleitungen zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe abgeführt.Such fuel injection systems are for example off EP 0678 668 A2 . DE 195 12 270 A1 and from the article by Wolfgang SCHNEIDER [ua]: High-pressure injection and exhaust gas circulation in the small, high-speed diesel engine with direct injection; In: MTZ Motortechnische Zeitschrift, 1993, Issue 11, p 588-599 known. In these fuel injection systems, a high-pressure fuel pump delivers fuel to a common fuel rail, to which a plurality of fuel injection valves are connected, which inject the fuel directly into the combustion chambers. In this case, fuel is supplied to the injection valves via fuel supply lines from the common rail and excess fuel is discharged via fuel return lines to the suction side of the high-pressure fuel pump.

Aus der US 5,325,838 A ist ein Einspritzsystem für Flüssiggas bekannt, das ein Verbindungsstück mit einem Anschluss für eine Kraftstoffzulaufleitung mit integrierter Steigleitung für einen Rücklauf zu einem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss und einen die Steigleitung umgebenden Ringraum aufweist. Die Kraftstoffzufuhr folgt von dem Kraftstoffzuleitungsanschluss zu dem Einspritzventil innerhalb des Verbindungsstückes über Nuten und die Steigleitung ragt in das Einspritzventil hinein. Der Ringraum ist in dem Einspritzventil angeordnet und hat hinsichtlich einer Kraftstoffförderung keinerlei Funktion.From the US 5,325,838 A For example, there is known a liquid gas injection system having a connector with a connection for a fuel supply line with integrated riser for a return to a fuel return line connection and an annular space surrounding the riser. The fuel supply follows from the fuel supply port to the injector within the connector via grooves, and the riser extends into the injector. The annulus is disposed in the injector and has no function in terms of fuel delivery.

Bei brennraumnaher, also tiefer Einbaulage eines Einspritzventiles im Zylinderkopf einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, die Kraftstoffzulaufleitungen vom Common-Rail und die Kraftstoffrücklaufleitungen derart im Zylinderkopf anordnen zu müssen, dass diese durch einen nicht mehr optimalen, nämlich geradlinigen, Verlauf zu lang werden bzw. strömungsmechanisch ungünstig verlaufen. Dies führt nicht nur zu wirtschaftlichen Problemen hinsichtlich erhöhter Herstellungs- und Montagekosten sondern auch zu technischen Schwierigkeiten, denn die durch heißen Kraftstoff und/oder auftretende Kraftstoffdruckschwankungen bzw. zu niedrigen Einspritzdruck entstandenen Dampfblasen in den Einspritzventilen können nicht über Kraftstoffrücklaufleitungen abgeführt werden, was zu Fehlzündungen, Materialschäden und zum Ausfall der Brennkraftmaschine führen kann.at close to the combustion chamber, ie deep installation position of an injection valve in the Cylinder head of a direct-injection internal combustion engine consists the danger of the fuel supply lines from the common rail and the Fuel return lines to arrange such in the cylinder head, that this by a not more optimal, namely rectilinear, course too long or run unfavorable fluid mechanics. this leads to not only to economic problems with regard to increased manufacturing and assembly costs but also to technical difficulties, because the hot ones Fuel and / or occurring fuel pressure fluctuations or to low injection pressure resulting vapor bubbles in the injectors can no over Fuel return lines dissipated be, resulting in misfires, material damage and can lead to failure of the internal combustion engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage dahingehend zu verbessern, dass eine optimale Zu- und Abfuhr von Kraftstoff zum bzw. vom Einspritzventil bei brennraumnaher Einbaulage desselben gegeben ist.Of the Invention is based on the object, a generic fuel injection system to improve that optimum supply and removal of Fuel to or from the injection valve at near-combustion installation position the same is given.

Die Lösung gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The solution succeeds with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass den Einspritzventilen je ein Verbindungsstück aufgesetzt ist, welches diese mit der Saug- und der Druckseite einer Kraftstoffhochdruckpumpe verbindet und ein mehr- oder einteiliges Gehäuse, einen Anschluss für eine Kraftstoffzulaufleitung, einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss sowie einen Einspritzventilanschluss besitzt und des Weiteren eine in das Verbindungsstück integrierte Steigleitung aufweist, die von einem Ringraum umschlossen wird. Der Ringraum ist in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss für die Kraftstoffzulaufleitung und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss kraftstofffördernd verbunden. Ferner mündet die Steigleitung an ihrem dem Einspritzventilanschluss zugewandten Ende in den Ringraum und ist an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss kraftstofffördernd verbunden.According to the invention, it is provided that the injection valves are each a connector attached, which this with the suction and the pressure side of a high-pressure fuel pump connects and a multi-part or one-piece housing, a connection for a fuel supply line, a fuel return line connection and an injection valve port and further has a in the connector integrated riser, which enclosed by an annulus becomes. The annulus is in the axial direction at one end with the connection for the fuel supply line and connected at the other end with the fuel injector fuel-conveying. Further flows the riser at its the injection valve port facing End into the annulus and is at its other end with the fuel return line connection fuel-promoting connected.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzanlage besteht darin, dass die Kraftstoffrücklaufleitungen direkt an den Common-Rail angeschlossen werden, was durch die Ausgestaltung eines Raumes im Common-Rail ermöglicht ist, der bezüglich der Kraftstoffhochdruckpumpe druckseitig von einem Überdruckventil begrenzt ist und Anschlüsse für die Kraftstoffrücklaufleitungen aufweist.A advantageous embodiment of the fuel injection system consists in that the fuel return lines be connected directly to the common rail, reflecting the design a space in the common rail allows is that respect the high-pressure fuel pump pressure side of a pressure relief valve is limited and connections for the Fuel return lines having.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kraftstoffrücklaufleitungen mit einem Sammler verbunden.In In another advantageous embodiment, the fuel return lines connected to a collector.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass Steuerleitungsanschlüsse der Einspritzventile, die die Steuerleitungen des elektronischen Steuerkreises, der über ein Steuergerät die Steuerzeiten der Einspritzventile regelt, aufnehmen, mit diese verlängernden formsteifen Leitungsführungselementen ergänzt werden.A Another advantageous embodiment is that control line connections of Injectors that control the control lines of the electronic control circuit, the over a control unit controls the timing of the injectors, record, with this lengthening dimensionally stable cable routing elements added become.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus dem nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the dependent claims and from the embodiment explained below with reference to a drawing.

Es zeigt:It shows:

1 ein Verbindungsstück für ein Einspritzventil, 1 a connector for an injection valve,

2 eine schematische Darstellung einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage mit einem integrierten Überdruckventil, 2 a schematic representation of a common rail fuel injection system with an integrated pressure relief valve,

3 eine schematische Darstellung der Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Kraftstoffsammler und 3 a schematic representation of the common rail fuel injection system with a fuel collector and

4 eine schematische Darstellung der Einbaulage eines Einspritzventiles im Zylinderkopf 4 a schematic representation of the mounting position of an injection valve in the cylinder head

In der Zeichnung ist eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine dargestellt, mit einem Kraftstoffspeicher 1, einer Kraftstoffhochdruckpumpe 2, einem Common-Rail 3 für mehrere Einspritzventile 4 und einem Verbindungsstück 5. Der Kraftstoff wird dabei von der Kraftstoffhochdurckpumpe 2 über eine druckseitige Kraftstoffleitung 6 zum Common-Rail 3 und über einen Anschluß 7 für eine Kraftstoffzulaufleitung 8 zu dem Verbindungsstück 5 gefördert. Über eine innerhalb des Verbindungsstückes 5 verlaufende Steigleitung 11, die als Hülse ausgebildet ist, wird der überschüssige Kraftstoff über einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluß 12 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 abgeführt. Dabei dient ein konisch zulaufender Einsatz 13 am Verbindungsstück 5, der durch das Aufsetzen des Verbindungsstückes 5 auf den Einspritzventilzulaufanschluß 14 durch einen konischen Abschnitt 15 dieses Anschlusses 14 dichtend aufsitzt, zur optimalen Dichtung der Verbindung zwischen dem Verbindungsstück 5 und dem Einspritzventil 4. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Einspritzventilzulaufanschluß 14 könnte die Form des Einsatzes 13 natürlich auch kugelig, zylindrisch oder konisch sein.In the drawing, a fuel injection system for an internal combustion engine is shown, with a fuel storage 1 , a high-pressure fuel pump 2 , a common rail 3 for several injectors 4 and a connector 5 , The fuel is thereby from the high-pressure fuel pump 2 via a pressure-side fuel line 6 to the common rail 3 and about a connection 7 for a fuel supply line 8th to the connector 5 promoted. About one inside the connector 5 running riser 11 formed as a sleeve, the excess fuel via a fuel return line connection 12 to the suction side of the high-pressure fuel pump 2 dissipated. This serves a tapered insert 13 at the connector 5 , by putting the connector 5 on the injection valve inlet connection 14 through a conical section 15 this connection 14 sealingly seated, for optimum sealing of the connection between the connector 5 and the injection valve 4 , Depending on the configuration of the injection valve inlet port 14 could be the form of the bet 13 Of course, also be spherical, cylindrical or conical.

Für das Einsetzen der Steigleitung 11 in das Verbindungsstück 5 ist dieses durch ein Oberteil 16 und ein Unterteil 17 mehrteilig ausgebildet. Bei einteiliger Ausgestaltung des Verbindungsstückes 5 ist der Einsatz 13, bei ansonsten unveränderter Ausgestaltung des Verbindungsstückes 5, mindestens so breit wie die Steigleitung 11 ausgebildet.For inserting the riser 11 in the connector 5 this is by a shell 16 and a lower part 17 formed in several parts. In one-piece design of the connector 5 is the use 13 , in otherwise unchanged configuration of the connector 5 , at least as wide as the riser 11 educated.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Common-Rail 3 besteht darin (2), einen Raum 21 im Common-Rail 3 selbst auszubilden, der, bezüglich der Kraftstoffhochdruckpumpe 2, stromaufseitig von einem Überdruckventil 17 begrenzt ist und Anschlüsse 18 für die Kraftstoffrücklaufleitungen 19 aufweist.An advantageous embodiment of the common rail 3 consists in ( 2 ), a room 21 in the common rail 3 to train itself, the, regarding the high-pressure fuel pump 2 , upstream of a pressure relief valve 17 is limited and connections 18 for the fuel return lines 19 having.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird gemäß 3 der von einer Kraftstoffhochdruckpumpe 2 in ein Common-Rail 3 und über eine Kraftstoffzufurhleitung 8 in ein Einspritzventil 4 geförderter Kraftstoff von dem Verbindungsstück 5 über eine Kraftstoffrücklaufleitung 19 in einen Sammler 20 gefördert.In a further advantageous embodiment is according to 3 that of a high-pressure fuel pump 2 in a common rail 3 and via a fuel delivery line 8th in an injection valve 4 subsidized fuel from the connector 5 via a fuel return line 19 in a collector 20 promoted.

Claims (5)

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher (1), einer Kraftstoffhochdruckpumpe (2) und mindestens einem Common-Rail (3) für mehrere, direkt einspritzende Einspritzventile (4), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einspritzventil (4) ein dieses verlängerndes Verbindungsstück (5) zugeordnet ist, welches einen Anschluss (7) für eine Kraftstoffzulaufleitung (8) von dem Common-Rail (3), einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) sowie einen Einspritzventilanschluss (10) zum Verbinden des Verbindungsstückes (5) mit einem Einspritzventilzulaufanschluss (14) des Einspritzventils (4) besitzt und des Weiteren eine integrierte Steigleitung (11) aufweist, die von einem Ringraum (9) umschlossen wird, der in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss (7) für die Kraftstoffzulaufleitung (8) und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss (10) kraftstofffördernd verbunden ist, und die Steigleitung (11) an ihrem dem Einspritzventilanschluss (10) zugewandten Ende in den Ringraum (9) mündet und an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) kraftstofffördernd verbunden ist.Fuel injection system for an internal combustion engine with a fuel storage ( 1 ), a high-pressure fuel pump ( 2 ) and at least one common rail ( 3 ) for a plurality of direct injection injectors ( 4 ), characterized in that each injection valve ( 4 ) a lengthening connector ( 5 ), which has a connection ( 7 ) for a fuel supply line ( 8th ) from the common rail ( 3 ), a fuel return line connection ( 12 ) and an injection valve connection ( 10 ) for connecting the connector ( 5 ) with an injection valve inlet connection ( 14 ) of the injection valve ( 4 ) and also has an integrated riser ( 11 ), of an annulus ( 9 ), which in the axial direction at its one end to the terminal ( 7 ) for the fuel supply line ( 8th ) and at its other end with the injection valve connection ( 10 ) is fuel-conveying connected, and the riser ( 11 ) at its the injection valve port ( 10 ) facing end in the annulus ( 9 ) and at the other end with the fuel return line connection ( 12 ) is fuel-conveying connected. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Oberteil (16) und ein Unterteil (17) des Verbindungsstückes (5) einteilig ausgebildet ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that an upper part ( 16 ) and a lower part ( 17 ) of the connector ( 5 ) is formed in one piece. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Common-Rail (3) ein dieses in voneinander getrennte Räume (21 und 22) teilendes Überdruckventil (17) derart zugeordnet ist, dass die Kraftstoffzulaufleitung (8) in den stromauf zum Überdruckventil (17) liegenden Raum (22) und Kraftstoffrücklaufleitungen (19) in den Raum (21) münden.Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the common rail ( 3 ) this into separate spaces ( 21 and 22 ) dividing pressure relief valve ( 17 ) is assigned such that the fuel supply line ( 8th ) in the upstream of the pressure relief valve ( 17 ) space ( 22 ) and fuel return lines ( 19 ) in the room ( 21 ). Kraftstoffeinspritzanlage Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoffrücklaufleitungen (19) mit einem Sammler (20) über Sammlerzulaufanschlüsse (27) verbunden werden.Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized in that fuel return lines ( 19 ) with a collector ( 20 ) via collector inlet connections ( 27 ) get connected. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Steuergerät (26) kommenden Steuerleitungen (24), die mit den Einspritzventilen (4) über Steuerleitungsanschlüsse (25) verbunden sind, durch diese verlängernde, formsteife Leitungsführungselemente (23) ergänzt werden, die die Steuerleitungen (24) aufnehmen.Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the from a control unit ( 26 ) coming control lines ( 24 ) connected to the injection valves ( 4 ) via control line connections ( 25 ) are connected by these extending, dimensionally stable cable guide elements ( 23 ), the control lines ( 24 ) take up.
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