DE19927467A1

DE19927467A1 - Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19927467A1
Application number: DE1999127467
Authority: DE
Inventors: Volker Cornelius
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2000-12-21

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine mit einem Zylinderkopf versehene Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung ist versehen mit einer in dem Zylinderkopf (1) ausgebildeten Zuführleitung (2), von welcher aus Kraftstoff zu einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren zugeführt wird, einem in der Zuführleitung (2) angeordneten rohrförmigen Einsatz (3), der in der Zuführleitung (2) einen mit den Injektoren verbundenen, koaxialen Hohlraum (4) bildet und einen über Abströmöffnungen (6) mit dem Hohlraum (4) verbundenen Zulaufkanal (5) aufweist, und einer Rückführleitung (8), mit welcher überschüssiger Kraftstoff zu einem Kraftstofftank zurückgeführt wird. Um ein Druckgefälle zwischen dem Zulaufkanal (5) oder der Zuführleitung (2) einerseits und der Rückführleitung (8) andererseits mit möglichst wenig Teilen kostengünstig zu realisieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der rohrförmige Einsatz (3) zwischen dem Zulaufkanal (5) bzw. der Zuführleitung (2) einerseits und der Rückführleitung (8) andererseits eine Drossel (15) definiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine mit einem Zylinderkopf versehene Brennkraftmaschine, mit einer in dem Zylinderkopf ausgebildeten Zuführleitung, von welcher aus Kraftstoff zu einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren zugeführt wird, einem in der Zuführleitung angeordneten rohr förmigen Einsatz, der in der Zuführleitung einen mit den Injektoren verbundenen, koaxialen Hohlraum bildet und einen über Abströmöffnungen mit dem Hohlraum verbundenen Zulaufkanal aufweist, und einer Rückführleitung, mit welcher überschüssiger Kraftstoff zu einem Kraftstofftank zurückgeführt wird.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 197 35 437 A1 bekannt.

Der überschüssige Kraftstoff gelangt bei derartigen Vorrichtungen üblicherweise von der Zuführleitung über einen Druckregler oder ein Drosselelement in die Rückführleitung und von dort in den Kraftstofftank zurück (vgl. zum Beispiel DE 37 28 576 A1 sowie EP 0 403 871 A1). Der Druckregler bzw. das Drosselelement sind dabei jeweils als separate Teile ausgebildet, was mit einem relativ hohen Herstellungs- und Montageaufwand verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ein Druckgefälle zwischen dem Zulaufkanal oder der Zuführleitung einerseits und der Rückführleitung andererseits mit möglichst wenig Teilen kostengünstig zu realisieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der rohrförmige Einsatz zwischen dem Zulaufkanal oder der Zuführleitung einerseits und der Rückführleitung andererseits eine Drossel definiert.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung die Herstellung eines separaten Druckreglers bzw. Drosselelement vermieden, so daß das Druckgefälle zwischen dem Zulaufkanal bzw. der Zuführleitung und der Rückführleitung mit weniger Teilen und zugleich kostengünstig realisiert ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Drossel durch eine Öffnung gebildet ist, die in oder an einem durchmessererweiterten Abschnitt des rohrförmigen Einsatzes angeordnet ist. Dabei kann die Drossel in verschiedenen Formen ausgeführt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die Drossel durch eine in dem rohrförmigen Einsatz integrierte Blende gebildet ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine sehr einfache Herstellbarkeit aus. Die Bearbeitung des Zylinderkopfes muß hierzu nicht geändert werden.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die Öffnung als Ringspalt in Form eines definierten Spiels zwischen dem durchmessererweiterten Abschnitt und der Zuführleitung ausgebildet ist. Auch diese Ausführungsform läßt sich relativ einfach herstellen. Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht entlang einer in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ausgebildeten Kraftstoffzuführleitung mit einem eine integrierte Drosselblende aufweisenden rohrförmigen Einsatz gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang einer in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ausgebildeten Kraftstoffzuführleitung mit einem einen Ringspalt definierenden rohrförmigen Einsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Zylinderkopf 1 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffzuführleitung 2 in Form einer Bohrung auf, in der ein Einsatz in Form eines Mischrohres 3 angeordnet ist. Das Mischrohr 3 begrenzt einen koaxial zwischen ihm und der Bohrung 2 liegenden Hohlraum 4.

Das Mischrohr 3 weist einen zentralen Zulaufkanal 5 für Kraftstoff auf, welcher mittels quer zur Längsachse des Mischrohres 3 angeordneter Abströmöffnungen 6 mit dem Hohlraum 4 verbunden ist. Die Abströmöffnungen 6 weisen unterschiedlich große Durchmesser auf, insbesondere kann der Durchmesser entlang des Mischrohres 3 in Strömungsrichtung zunehmen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, eine unregelmäßige Durchmesserabstufung vorzusehen.

Im Zylinderkopf 1 sind vom Hohlraum 4 ausgehende Querleitungen 7 ausgebildet, welche den Kraftstoff zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren (nicht gezeigt) leiten.

Die innerhalb des Zylinderkopfes 1 ausgebildete Kraftstoffzuführleitung 2 hat die Funktion, den einzelnen Injektoren der Brennkraftmaschine stets Kraftstoff in ausreichender und gleicher Menge zur Verfügung zu stellen, um bei allen Betriebsbedingungen in den Verbrennungsräumen der Zylinder ein untereinander gleiches Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen.

Der Kraftstoff wird aus einem nicht näher gezeigten Kraftstofftank mittels einer Kraftstoffpumpe dem Zulaufkanal 5 des Mischrohres 3 im Übermaß zugeführt, wobei die überschüssige Kraftstoffmenge mittels einer Rückführleitung 8 zum Kraftstofftank zurückgeführt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Rückführleitung 8 in Form einer Bohrung im Zylinderkopf 1 ausgebildet und über eine Querbohrung 9 mit der Kraftstoffzuführleitung 2 verbunden. Die die Kraftstoffzuführleitung bildende Bohrung 2 ist an ihrem dem Ende des Mischrohres 3 zugeordneten Ende durch eine Verschlußkugel 10 verschlossen. Ebenso sind auch das in diesem Bereich an der Zylinderkopfaußenseite mündende Ende der Rückführleitung 8 sowie das Ende der Querbohrung 9 jeweils durch eine Verschlußkugel 11 bzw. 12 verschlossen.

Das Mischrohr 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt eine Vergleichmäßigung der Temperatur der den einzelnen Injektoren zugeführten Kraftstoffteilströme sowie eine Dämpfung von Druckpulsationen, die durch den Absteuervorgang der einzelnen Injektoren verursacht werden.

Auf seinem Außenumfang ist das Mischrohr 3 mit Erhebungen 13 versehen, die das Mischrohr 3 gegenüber der Kraftstoffzuführleitung 2 radial abstützen. Für einen ungehinderten Kraftstoffübertritt zwischen den einzelnen Querleitungen 7 entlang des Hohlraums 4 weisen die Erhebungen 13 jeweils eine oder mehrere Durchbrechungen 18 auf, die über den Umfang der jeweiligen Erhebung 13 verteilt angeordnet sind.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, weist das Mischrohr 3 an seinem einen Ende einen durchmessererweiterten Abschnitt 14 auf. Dieser Abschnitt 14 ist ballig ausgeführt und liegt abdichtend an der Innenwandung der Kraftstoffzuführleitung 2 an. Die Kraftstoffzuführleitung 2 hat in diesem Bereich einen Innendurchmesser von etwa 10,7 mm. Der Außendurchmesser des Mischrohres 3 beträgt vor dem durchmessererweiterten Abschnitt 14 etwa 9 mm. In Richtung des Rohrendes verjüngt sich der durchmessererweiterte Abschnitt auf einen Außendurchmesser von etwa 8,4 mm.

Wie in Fig. 1 ferner zu erkennen ist, weist das Mischrohr 3 in seinem Inneren eine Drossel in Form einer integrierten Blende 15 auf. Die Blende 15 ist mit Abstand zum Rohrende angeordnet und weist einen Öffnungsdurchmesser von etwa 0,7 mm auf. Vor und hinter der Blende 15 beträgt der Innendurchmesser des Mischrohres 3 etwa 5,5 mm.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.

Die in Fig. 2 dargestellte Variante unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß die Drossel als Ringspalt 16 in Form eines definierten Spiels zwischen dem durchmessererweiterten Abschnitt 14 und der Zuführleitung 2 ausgebildet ist.

In diesem Fall ist das Ende des Mischrohres 3, welches der Querbohrung 9 bzw. der Rückführleitung 8 zugewandt ist, geschlossen. Der Verschluß ist auch hier durch eine Verschlußkugel 17 realisiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für mit Hochdruckeinspritzung arbeitende Brennkraftmaschinen, beispielsweise für solche mit Pumpe-Düse-Anordnungen.

Claims

1. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine mit einem Zylinderkopf (1) versehene Brennkraftmaschine, mit einer in dem Zylinderkopf ausgebildeten Zuführleitung (2), von welcher aus Kraftstoff zu einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren zugeführt wird, einem in der Zuführleitung (2) angeordneten rohrförmigen Einsatz (3), der in der Zuführleitung einen mit den Injektoren verbundenen, koaxialen Hohlraum (4) bildet und einen über Abströmöffnungen (6) mit dem Hohlraum verbundenen Zulaufkanal (5) aufweist, und einer Rückführleitung (8), mit welcher überschüssiger Kraftstoff zu einem Kraftstofftank zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (3) zwischen dem Zulaufkanal (5) oder der Zuführleitung (2) einerseits und der Rückführleitung (8) andererseits eine Drossel (15; 16) definiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (15; 16) durch eine Öffnung gebildet ist, die in oder an einem durchmessererweiterten Abschnitt (14) des rohrförmigen Einsatzes (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel durch eine in dem rohrförmigen Einsatz (3) integrierte Blende (15) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchmessererweiterte Abschnitt (14) des rohrförmigen Einsatzes (3) abdichtend an der Zuführleitung (2) anliegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durchmessererweiterte Abschnitt (14) des rohrförmigen Einsatzes (3) ballig ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Ringspalt (16) in Form eines definierten Spiels zwischen dem durchmessererweiterten Abschnitt (14) und der Zuführleitung (2) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (3) ein geschlossenes Rohrende aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (2) und die Rückführleitung (8) miteinander innerhalb des Zylinderkopfes (1) über eine Querbohrung (9) verbunden sind.