DE19744094A1 - Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Einspritzsysteme sind beispielsweise für Dieselmo­ toren unter dem Begriff "Common-Rail-System" bekannt. Hier werden mehrere Injektoren aus einer Verteilerleiste (Rail) mit Kraftstoff versorgt, den sie während einer bestimmten Einspritzzeit unter Hochdruck (bis über 1500 bar) in die Mo­ torzylinder einspritzen.

Bei beispielsweise aus der DE-196 39 883 A1 bekannten Common-Rail-Systemen ist der Injektor über eine Leitung mit der zu­ gehörigen Anschlußstelle an der Verteilerleiste verbunden. Eine Kraftstoffleitung ist an der Anschlußstelle der Vertei­ lerleiste (Rail) sowie am Hochdruckanschlußstutzen des Injek­ tors befestigt.

Dieses bekannte Verbindungssystem weist jedoch den Nachteil einer hohen Anzahl von Einzelteilen mit entsprechend vielen Dichtungsstellen auf. Bei verschiedenen Positionen des Rails und der Injektoren können aufgrund von Fertigungstoleranzen Lagefehler auftreten, die zu Montage- und damit verbunden auch zu Dichtigkeitsproblemen führen können, wenn die Dicht­ flächen nicht mehr in der vorbestimmten Lage zueinander lie­ gen. Desweiteren besteht eine Abriß- sowie Bruchgefahr für die Kraftstoffleitungen, die zudem einen Druckabfall verursa­ chen.

Aus der DE-41 31 537 A1 ist ein Einspritzsystem bekannt, bei dem das Brennstoffeinspritzventil über einen Anschlußzapfen mit dem Brennstoffverteiler verbunden ist. Der aus Kunststoff bestehende Anschlußzapfen ist am Einspritzventil angespritzt und durch eine Rastverbindung an einem Ventilanschluß des Brennstoffverteilers befestigt. Durch die besondere Ausge­ staltung der Anschlußstelle mit zwei Ringdichtungen soll das Eindringen von Spritzwasser von außen sowie andererseits das Austreten von Brennstoff verhindert werden. Die hier vorge­ schlagene Verbindungstechnik ist für den Bereich der Hoch­ druck-Kraftstoffzuführung, wie sie oben beschrieben wurde, nicht geeignet.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Hochdruck-Ein­ spritzsystem der genannten Art anzugeben, bei dem die An­ zahl der Dichtungsstellen reduziert, die Zuverlässigkeit der Kraftstoffleitung unter Hochdruck erhöht und der Montageauf­ wand verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprü­ chen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Einspritzsystem bildet der Hochdruck­ speicher zusammen mit einem Verbindungsstück, über das Kraft­ stoff zum Injektor gefördert wird, ein Integralbauteil. Somit können viele Einzelteile für die Verbindung vom Hochdruck­ speicher (Rail) zu den Injektoren und der Hochdruckspeicher als Einzelbauteil selbst eingespart werden. Beim Common-Rail-System kann pro Zylinder eine Kraftstoffleitung, zwei Über­ wurfmuttern, mindestens zwei Dichtstellen, der Hochdruckan­ schlußstutzen und ein Spaltfilter eingespart werden. Letzte­ rer wird überflüssig, da beim erfindungsgemäßen Einspritzsy­ stem die herkömmlichen Kraftstoffleitungen entfallen, so daß zum Schutz vor Verschmutzungen nur noch ein einziger Spalt­ filter am Zulauf zum Hochdruckspeicher notwendig ist. Weiter­ hin wird aufgrund der geringeren Anzahl der Einzelteile der Montageaufwand beträchtlich verringert.

Da nunmehr nur noch eine Verbindungsstelle zwischen Hoch­ druckspeicher (Rail) und dem jeweiligen Injektor besteht, ist die Wahrscheinlichkeit für Undichtigkeiten stark herabge­ setzt, zumal wenn der Hochdruckspeicher mit dem kraftstoffüh­ renden Verbindungsstück als einstückiges Schmiedeteil ausge­ führt ist.

Im folgenden erläutert ein Ausführungsbeispiel die Erfindung in ihren Ausgestaltungen anhand der beigefügten Figuren.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines den Hochdruckspeicher und das Verbindungsstück zum Injek­ tor enthaltenden Integralbauteils.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Injektor und detailliert des­ sen Verbindung zum Hochdruckspeicher bei einem erfin­ dungsgemäßen Einspritzsystem.

Fig. 1 zeigt das Integralbauteil 1 des erfindungsgemäßen Einspritzsystems, durch das der Hochdruckspeicher 5 einstüc­ kig mit kraftstofführenden Verbindungsstücken, hier die In­ jektorköpfe 2, verbunden ist. Die Injektorköpfe 2 enthalten Bohrungen, die vom Hohlraum 3 des Hochdruckspeichers 5 zu den Bohrungen in den Injektoren 7 führen. Das Integralbauteil 1 vereinigt folglich die Funktion der Speicherung des Kraft­ stoffs unter Hochdruck und die Funktion der bisherigen Injek­ torköpfe. Die, Fig. 1 zeigt das Integralbauteil 1 in einer Ausführungsform als Schmiedeteil mit einem zylinderförmig ausgeführten Hohlraum 3, der als Speichervolumen für den un­ ter Druck stehenden Kraftstoff dient. Dieser zylindrische Hohlraum 3 kann entweder als Sacklochbohrung oder als Durch­ gangsbohrung ausgeführt werden. An den offenen Enden 4 des zylinderförmigen Hohlraums 3 kann beispielsweise ein Lei­ tungsanschluß für den Kraftstoffzulauf, ein Druckregelventil oder ein Hochdrucksensor angebracht werden. Die Verbindungs­ stellen vom Integralbauteil 1 zu den jeweiligen Anbauteilen müssen mit einer geeigneten Hochdruckdichtung (z. B. Kegel- oder Kugeldichtung u. a.m.) abgedichtet sein.

Fig. 2 zeigt das Integralbauteil 1 im Querschnitt mit einem Injektor 7, der mit dem Injektorkopf 2 am Integralbauteil 1 über eine Schraubkonstruktion verbunden ist. Der Kraftstoff wird in der Zulaufbohrung 6 vom Speichervolumen 3 des Hoch­ druckspeichers 5 zum Injektor 7 transportiert. Bei der erfin­ dungsgemäßen integralen Ausführungsform des Einspritzsystems für Hochdruckinjektion entfallen die Risiken von Dichtig­ keitsproblemen oder Leitungsbrüchen oder -rissen, außerdem wird die Montage beträchtlich vereinfacht.

Die Anordnung des Hochdruckspeichers 5 an die Injektoren 7 kann motorspezifisch, je nach vorhandenem Bauraum, unter­ schiedlich ausgeführt werden. Im beschriebenen Ausführungs­ beispiel ist das Speichervolumen seitlich an die Injektoren angebracht. In einer anderen Ausführungsform kann der Hoch­ druckspeicher 5 an der Stirnseite 8 der Injektoren 7 ange­ bracht sein. Dann ist es auch nicht mehr erforderlich, den Hochdruckspeicher 5 mit den Injektorköpfen 2 als Verbindungs­ stücke einstückig auszuführen, sondern als Verbindungsstück kann nunmehr auch das Aktuatorgehäuse 9 oder ein anderer be­ liebiger kraftstofführender Teil des Injektors dienen.

Bei einem Reihenmotor ergibt sich aufgrund der Zylinderanord­ nung ein einzelnes Speichervolumen des Hochdruckspeichers 5, bei V- oder Boxermotoren ergeben sich zwei solche Speichervo­ lumina.

Das erfindungsgemäße Einspritzsystem erlaubt die Integration weiterer Komponenten in das beschriebene Integralbauteil 1. Prinzipiell können durch das Integralbauteil beliebige kraft­ stofführende Teile des Injektors ersetzt werden. Je nach In­ jektorkonstruktion fällt folglich das kraftstofführende Ver­ bindungsstück anders aus. Der Injektorkopf kann hierbei un­ terschiedliche Funktionen übernehmen, indem er als Träger folgender weiterer Injektorbauteile dient: Aktoreinheit, Ser­ voventil, Arbeitskolben, Aktuatorstange oder Düse. Dies ver­ deutlicht die mannigfachen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.

Claims (5)

1. Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckspeicher zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher über einen Injektor in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckspeicher (5) einstückig ein kraftstofführendes Verbindungsstück (2) zum Injektor (7) enthält.

2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckspeicher (5) als hohlgebohrtes Schmiedeteil ausgeführt ist.

3. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungsstück (2) den Injektorkopf ent­ hält.

4. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungsstück (2) den Hochdruckspeicher (5) mit der Stirnseite (8) des Injektors (7) verbindet.

5. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungsstück (2) den Hochdruckspeicher (5) am Aktuatorgehäuse (9) mit dem Injektor (7) verbindet.