DE19941770A1

DE19941770A1 - Rücklaufeinrichtung

Info

Publication number: DE19941770A1
Application number: DE1999141770
Authority: DE
Inventors: Kurt Frank; Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-03-15
Also published as: WO2001018383A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rücklaufeinrichtung zum Aufnehmen und Weiterleiten von Kraftstoff in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, das einen Hochdruckspeicher umfasst, der mit mehreren Injektoren (2 bis 4) und einer Hochdruckpumpe in Verbindung steht, in der aus einem Kraftstofftank geförderter Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt wird, mit mehreren Anschlüssen (6 bis 10) für die Zufuhr und Abfuhr von Kraftstoff. DOLLAR A Um eine einfach zu montierende Rücklaufeinrichtung bereitzustellen, ist die Rücklaufeinrichtung einstückig ausgebildet.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Rücklaufeinrichtung zum Aufnehmen und Weiterleiten von Kraftstoff in einem Common- Rail-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, das einen Hochdruckspeicher umfasst, der mit mehreren Injektoren und einer Hochdruckpumpe in Verbindung steht, in der aus einem Kraftstofftank geförderter Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt wird, mit mehreren Anschlüssen für die Zufuhr und Abfuhr von Kraftstoff.

In Common-Rail-Einspritzsystemen fördert die Hochdruckpumpe, eventuell unter Zuhilfenahme einer Vorförderpumpe, den einzuspritzenden Kraftstoff aus dem Tank in den zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher, der als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Rail führen Hochdruckleitungen zu den einzelnen Injektoren, die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die Injektoren werden in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einzeln von der Motorelektronik angesteuert, um Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen. Durch den Kraftstoffhochdruckspeicher sind die Druckerzeugung und die Einspritzung voneinander entkoppelt.

Überschüssiger Kraftstoff und die im Betrieb auftretende Leckage werden in den Tank zurückgeführt. Herkömmliche Rücklaufeinrichtungen werden von Steckelementen gebildet, die mit Hilfe von flexiblen Schläuchen verbunden werden. Dabei haben sich die flexible Gestalt der Schläuche und der hohe Montageaufwand in der Praxis als nachteilig erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach zu montierende Rücklaufeinrichtung bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe ist bei einer Rücklaufeinrichtung zum Aufnehmen und Weiterleiten von Kraftstoff in einem Common-Rail- Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, das einen Hochdruckspeicher umfasst, der mit mehreren Injektoren und einer Hochdruckpumpe in Verbindung steht, in der aus einem Kraftstofftank geförderter Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt wird, mit mehreren Anschlüssen für die Zufuhr und Abfuhr von Kraftstoff, dadurch gelöst, dass die Rücklaufeinrichtung einstückig ausgebildet ist. Dadurch wird der Logistikaufwand in der Fertigung deutlich reduziert. Außerdem kommt die erfindungsgemäße Lösung mit viel weniger Dichtstellen aus als die herkömmlichen Lösungen.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Anschlüsse für die Injektoren mindestens ein flexibles Dichtelement, insbesondere ein O- Ring, vormontiert ist. Dadurch wird das Anschließen der Injektoren an die Rücklaufeinrichtung erheblich vereinfacht. Darüber hinaus werden Beschädigungen an den Dichtelementen beim Transport oder bei der Montage vermieden. Die Injektoren brauchen nicht mit Dichtelementen ausgestattet zu sein. Selbstverständlich können die Dichtelemente auch auf den Injektoren vormontiert sein.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung mit mindestens einem zusätzlichen Anschluss ausgestattet ist. Der zusätzliche Anschluss dient dazu, weitere Rücklaufmengen von anderen Aggregaten aufzunehmen.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Injektoren mit Klips- und/oder Schraubbefestigungsmitteln ausgestattet sind. Dadurch wird die Montage erheblich vereinfacht. Durch die vorgegebene feste Anordnung der Anschlüsse relativ zueinander ist zudem sichergestellt, dass beim Einbau der Rücklaufeinrichtung in die Brennkraftmaschine Montagefehler vermieden werden.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgießverfahren, gebildet ist. Diese Ausführungsart hat den Vorteil, dass sie eine besonders kostengünstige Herstellung von großen Stückzahlen ermöglicht.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung aus einem rohrförmigen Blechteil mit angelöteten und/oder angeschweißten Anschlussstücken gebildet ist. Dadurch wird eine Rücklaufeinrichtung zur Verfügung gestellt, die einfach aufgebaut ist und hohe Drücke aushält.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung von mindestens zwei Teilen gebildet ist, die über ein Schlauchstück verbindbar sind. Diese Ausführungsart eignet sich besonders für V-Motoren und langbauende 6- oder 8- Zylinder-Reihen-Motoren. Es ist z. B. möglich zwei Rücklaufeinrichtungen eines 4-Zylindermotors für einen 8- Zylindermotor zu verwenden. Dadurch wird die Teilevielfalt reduziert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Rücklaufeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Rücklaufeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Rücklaufeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht; und

Fig. 4 eine Rücklaufeinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht.

In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Rücklaufeinrichtung dargestellt, die im Folgenden auch als Rücklaufrail bezeichnet wird. An das Rücklaufrail 1 sind drei Injektoren 2, 3 und 4 angeschlossen, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nur ein Teil dargestellt ist. Das Rücklaufrail 1 hat einen rohrförmigen Grundkörper 5. An dem rohrförmigen Grundkörper 5 sind fünf Anschlusstücke 6 bis 10 ausgebildet. Die beiden Anschlussstücke 6 und 7 befinden sich an den entgegengesetzten Enden des rohrförmigen Grundkörpers 5 und verlaufen in Längsrichtung des rohrförmigen Grundkörpers 5. Das Anschlussstück 6 dient zum Anschluss von weiteren Aggregaten, bei denen Kraftstoffrücklaufmengen anfallen, die in den Kraftstofftank zurückgeführt werden sollen. Das Anschlussstück 7 dient zum Anschluss eines Verbindungsschlauchs oder einer Verbindungsleitung zum (nicht dargestellten) Kraftstofftank. Bei dem Anschlussstück 7 ist die Strömungsrichtung des Kraftstoffs im Betrieb angedeutet. Die Anschlussstücke 8 bis 10 dienen zum Anschluss von Injektoren 2 bis 4.

An dem Injektor 2 ist ein Anschlussstutzen 11 ausgebildet. An dem Anschlussstutzen 11 ist im Bereich des Endes des Anschlussstutzens 11 ein Bund 19 ausgebildet. Der Bund 19 dient dazu, einen O-Ring 14 an dem Anschlussstutzen 11 zu halten. Der O-Ring 14 sorgt für eine Abdichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des Anschlussstutzens 11 und der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks 8. An dem Ende des Anschlussstücks 8 sind mehrere Schnapphaken 18 ausgebildet, die zur Fixierung in entsprechende Ausnehmungen in dem Injektor 2 eingreifen. Durch einen Pfeil im Inneren des Injektors 2 ist die Strömungsrichtung des rücklaufenden Kraftstoffs angedeutet.

Zur Verdeutlichung der verschiedenen Varianten der Erfindung sind bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform drei verschiedene Arten von Anschlüssen dargestellt. Selbstverständlich werden in der Praxis bevorzugt Rücklaufrails mit nur einer Art von Anschluss eingesetzt.

An dem Injektor 3 ist ein Anschlussstutzen 12 ausgebildet, der zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist am Ende des Anschlussstutzens 12 angeordnet. Die Abdichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des Anschlussstutzens 12 und der inneren Umfangsfläche des Anschlussstücks 9 erfolgt durch einen O-Ring 15. Die Befestigung des Rücklaufrails 1 an dem Injektor 3 erfolgt durch eine Schraubverbindung 23.

An dem Injektor 4 ist ein am Ende kegelstumpfartig ausgebildeter Anschlussstutzen 13 vorgesehen. In dem zu dem Anschlussstutzen 13 komplementären Anschlussstutzen 10 sind zwei O-Ringe 16 und 17 angeordnet. Die beiden O-Ringe 16 und 17 sind durch ein Distanzelement 25 voneinander beabstandet. Außerdem werden die beiden O-Ringe 16 und 17 und das Distanzelement 25 durch eine Fixierhülse 26 im Inneren des Anschlussstücks 10 gehalten. Zur Montage des Rücklaufrails 1 auf den Injektor 4 wird das Anschlussstück 10 einfach auf den Anschlussstutzen 13 des Injektors 4 geschoben, bis es einrastet.

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass ein in erster Linie einstückiges Rücklaufrail 1 geschaffen wird. Bei dem Rücklaufrail 1 handelt es sich vorzugsweise um ein Spritzgießteil aus Kunststoff. Alternativ kann das Rücklaufrail 1 auch aus Metall, insbesondere Blech, gefertigt sein. Die Anschlüsse können mit Hilfe einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung an dem rohrförmigen Grundkörper angebracht sein.

Die Erfindung liefert die Vorteile, dass das Rücklaufrail leicht zu montieren ist, wenig Dichtstellen aufweist, den Logistikaufwand in der Fertigung reduziert und keine mechanische Nachbearbeitung erfordert. Außerdem kann das erfindungsgemäße Rücklaufrail weitere Rücklaufmengen, z. B. von dem Kraftstoffhochdruckspeicher oder der Hochdruckpumpe aufnehmen und sammeln.

Bei dem Rücklaufrail 1 handelt es sich um ein einstückiges Kunststoffspritzgussteil. Das Rücklaufrail 1 wird direkt auf die Injektoren montiert. Die Abdichtung zu den Injektorrückläufen erfolgt durch einen oder mehrere O- Ringe. Die Befestigung des Rücklaufrails auf den Injektoren wird durch Klipsverbindungen oder Schraubverbindungen erreicht. Wenn die O-Ringe in das Rücklaufrail vormontiert werden, sind sie beim Handling vor Beschädigungen geschützt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist das Anschlussstück 7 mit Hilfe einer Lötverbindung 20 an dem rohrförmigen Grundkörper 5 angebracht. Das Anschlussstück 10 ist mit Hilfe einer Schweißverbindung 21 an dem rohrförmigen Grundkörper 5 befestigt. Sowohl der rohrförmige Grundkörper 5 als auch die Anschlussstücke 7 und 10 sind aus Metall gefertigt. Die Strömungsrichtung des Kraftstoffs im Betrieb des Rücklaufrails ist durch einen Pfeil im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers 5 angedeutet.

In Fig. 3 ist eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Rücklaufrails für V-Motoren dargestellt. Bei einem V-Motor sind die Zylinder in zwei Ebenen angeordnet, die sich unter einem bestimmten Winkel schneiden. Für diese Art von Motoren eignen sich zwei Rücklaufrails 31 und 32 besonders gut, die durch ein Schlauchstück 33 miteinander in Verbindung stehen. Durch einen Pfeil am Ende des Rücklaufrails 31 ist die Strömungsrichtung des Kraftstoffs im Betrieb angedeutet.

In Fig. 4 ist zusehen, dass sich die beiden Rücklaufrails 31 und 32 genauso gut für den Einsatz in Reihenmotoren eignen, bei denen die Zylinder in einer Reihe angeordnet sind. Die Rails 31 und 32 sind in Fig. 4 ebenfalls in einer Reihe angeordnet und nicht wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform parallel zueinander. Die beiden in einer Reihe angeordneten Rücklaufrails 31 und 32 sind durch ein kurzes Schlauchstück 34 miteinander verbunden. Durch einen Pfeil am Ende des Rücklaufrails 32 ist die Strömungsrichtung des Kraftstoffs im Betrieb angedeutet.

Claims

1. Rücklaufeinrichtung zum Aufnehmen und Weiterleiten von Kraftstoff in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, das einen Hochdruckspeicher umfasst, der mit mehreren Injektoren (2 bis 4) und einer Hochdruckpumpe in Verbindung steht, in der aus einem Kraftstofftank geförderter Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt wird, mit mehreren Anschlüssen (6 bis 10) für die Zufuhr und Abfuhr von Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung einstückig ausgebildet ist.

2. Rücklaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Anschlüsse (8 bis 10) für die Injektoren (2 bis 4) mindestens ein flexibles Dichtelement (14 bis 16), insbesondere ein O-Ring, vormontiert ist.

3. Rücklaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung mit mindestens einem zusätzlichen Anschluss (6) ausgestattet ist.

4. Rücklaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Injektoren (2 bis 4) mit Klips- (18) und/oder Schraubbefestigungsmitteln (23) ausgestattet sind.

5. Rücklaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgießverfahren, gebildet ist.

6. Rücklaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung aus einem rohrförmigen Blechteil (5) mit angelöteten und/oder angeschweißten Anschlussstücken (7, 10) gebildet ist.

7. Rücklaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufeinrichtung von mindestens zwei Teilen (31, 32) gebildet ist, die über ein Schlauchstück (33, 34) verbindbar sind.