DE19958565B4 - Fuel supply device for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit
– mindestens zwei Zylinderreihen (10, 12), denen für die einzelnen Zylindern der Zylinderreihen (10, 12) vorgesehene Einspritzventile (20) zugeordnet sind, wobei
– die Einspritzventile (20) pro Zylinderreihe (10, 12) über jeweils eine gemeinsame Verteilerleiste (24, 25) mit Kraftstoff aus einer Kraftstoffförderpumpe (26) versorgt werden, wobei
– eine Versorgungsleitung (32) der Kraftstoffförderpumpe (26) zu einem Verteilerstück (34) führt, das ausgangsseitig mit zwei Zulaufleitungen (36, 38) verbunden ist, die an den Verteilerleisten (24, 25) angeschlossen sind, wobei
– die beiden Zulaufleitungen (36, 38) jeweils ca. 40–70% des für eine Kraftstoffeinspritzung mit geringer Druckpulsation erforderlichen Kraftstoffvolumens aufnehmen, während der andere Teil des erforderlichen Kraftstoffvolumens in den Verteilerleisten (24, 25) und in den Einspritzventilen (20) Aufnahme findet.
Fuel supply device for a multi-cylinder internal combustion engine with
- At least two rows of cylinders (10, 12), which are assigned to the individual cylinders of the rows of cylinders (10, 12) provided injection valves (20), wherein
- The injection valves (20) per cylinder bank (10, 12) via a respective common rail (24, 25) are supplied with fuel from a fuel delivery pump (26), wherein
- A supply line (32) of the fuel delivery pump (26) leads to a manifold (34), which is connected on the output side with two supply lines (36, 38) which are connected to the distribution strips (24, 25), wherein
- Receive the two supply lines (36, 38) each about 40-70% of the required fuel injection for a low pressure pulsation fuel volume, while the other part of the required fuel volume in the manifold strips (24, 25) and in the injection valves (20) recording place.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine.The The invention is based on a fuel supply device for a multi-cylinder internal combustion engine.

Es ist Stand der Technik (siehe z. Bsp. US 3507263 A ), bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine die jeweils in einer Zylinderreihe angeordneten Injektoren über eine gemeinsame Verteilerleiste, ein sogenanntes Common Rail, mit Kraftstoff zu versorgen. Das wesentliche Merkmal des Common Rail-Systems ist, daß der Einspritzdruck unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und der mittlere Einspritzdruck erhöht werden kann, wobei die Entkopplung von Druckerzeugung und Einspritzung mit Hilfe des Speichervolumens erfolgt. Dieses Volumen setzt sich aus Bestandteilen der gemeinsamen Verteilerleiste (Common Rail) in den Kraftstoff-Zufuhrleitungen und in den Injektoren selbst, zusammen. Die von der Kraftstoffförderpumpe erzeugten Druckpulsationen erfordern im Common Rail ein entsprechendes Speicher-Kraftstoffvolumen, um diese Druckschwankungen entsprechend dämpfen zu können. Die Reduzierung von Druckpulsationen sind Vorraussetzung für eine genau zu einem bestimmten Zeitpunkt in die Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge.It is state of the art (see, eg. US 3507263 A ), In a multi-cylinder internal combustion engine, each arranged in a row of cylinders injectors on a common rail, a so-called common rail to supply with fuel. The essential feature of the common rail system is that the injection pressure can be generated independently of the engine speed and the injection quantity and the average injection pressure can be increased, wherein the decoupling of pressure generation and injection takes place with the aid of the storage volume. This volume is composed of common rail components in the fuel supply lines and in the injectors themselves. The pressure pulsations generated by the fuel delivery pump require in the common rail a corresponding storage fuel volume in order to dampen these pressure fluctuations accordingly. The reduction of pressure pulsations are prerequisites for a precise amount of fuel to be injected into the cylinders at a given time.

Aus der Druckschrift 37 88 406 T2 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein ungedrosselter Hochdruckbereich des Kraftstoffes zwischen einer Hochdruckpumpe und einem Ventilsitz eines Einspritzventils vorgesehen ist. Durch eine Verringerung des Hochdruckgesamtvolumens des Einspritsystems soll während eines instationären Betriebs der Brennkraftmaschine ein schnelles Ansprechen der Brennkraftmaschine erzielt werden.Out the document 37 88 406 T2 is a fuel injection system for one Internal combustion engine is known in which an unthrottled high pressure area the fuel between a high pressure pump and a valve seat an injection valve is provided. By reducing the High pressure total volume of the injection system should during a unsteady Operation of the internal combustion engine, a quick response of the internal combustion engine be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine bereit zu stellen, bei der einerseits das für die Common Rail-Kraftstoffversorgung notwendige Speichervolumen aufgenommen werden kann, ohne daß die gemeinsame Verteilerleiste (Common Rail) aufgrund des notwendigen Kraftstoffvolumens zu Bauraumproblemen im Zylinderkopfbereich der Brennkraftmaschine führt.task The invention is therefore a fuel supply device for one multi-cylinder internal combustion engine to provide, on the one hand that for the common rail fuel supply necessary storage volume can be included without the common distribution bar (Common Rail) due to the necessary fuel volume to space problems in the cylinder head area of the internal combustion engine leads.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The The object is achieved by the achieved in claim 1 features.

Dadurch, daß ca. 40–70% des Kraftstoffvolumens in den beiden Zuleitungen für das Common Rail gespeichert wird, können die Injektoren versorgenden Verteilerleisten in ihren Abmessungen, insbesondere die Innendurchmesser, entsprechend kleiner dimensioniert werden.Thereby, that approx. 40-70% the fuel volume in the two supply lines for the common rail saved the injectors supplying distribution strips in their dimensions, in particular, the inner diameter, correspondingly smaller dimensions become.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung enthalten.In the dependent claims are further advantageous embodiments and improvements of Fuel supply device according to the invention included.

Eine vorteilhafte Entkopplung der von der Kraftstoffförderpumpe erzeugten Druckpulsationen findet über eine in einem Verteilerstück angeordnete Drossel statt.A Advantageous decoupling of the pressure pulsations generated by the fuel delivery pump takes place via a in a manifold arranged throttle instead.

Eine einfache und wirkungsvolle Reduzierung des Leitungsquerschnitts findet statt, wenn die in den beiden Ausgängen des Verteilerstückes angeordnete Drossel als Blende ausgebildet ist.A simple and effective reduction of the cable cross section takes place when the arranged in the two outputs of the distributor piece Throttle is designed as a diaphragm.

Eine vorteilhafte Funktionsintegration ergibt sich, wenn die Verteilerleiste und die Injektoren zusammen in einem Ansaugstutzen der Brennkraftmaschine integriert sind.A advantageous functional integration results when the distribution bar and the injectors together in an intake manifold of the internal combustion engine are integrated.

Der für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung erforderliche Kraftstoffdruck wird mit Hilfe einer Kraftstoffförderpumpe erzeugt, die mit Hilfe der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.Of the for one multi-cylinder internal combustion engine with gasoline direct injection required fuel pressure is using a fuel pump generated, which is driven by means of the camshaft of the internal combustion engine becomes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below explained in more detail.

1 zeigt eine schematische Gesamtdarstellung der Kraftstoffversorgungseinrichtung, 2 eine Seitenansicht, 3 eine Draufsicht auf zwei Kraftstoff-Zulaufleitungen, die über ein Verteilerstück miteinander verbunden sind, und 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV in 3. 1 shows a schematic overall representation of the fuel supply device, 2 a side view, 3 a plan view of two fuel supply lines, which are interconnected via a manifold, and 4 a sectional view taken along the line IV-IV in 3 ,

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

An den beiden in 1 dargestellten Zylinderreihen 10 und 12 einer sechszylindrigen Brennkraftmaschine sind jeweils als Gußteile ausgebildete Ansaugstutzen 14, 16 angeflanscht. Die Ansaugstutzen 14, 16 sind wiederum mit einer nicht dargestellten Ansauganlage für Verbrennungsluft verbunden, wobei die einzelnen Kanäle der Ansauganlage mit den in den Ansaugstutzen 14, 16 angeordneten Einlaßöffnungen 18 korrespondieren. In den beiden Ansaugstutzen 14, 16 werden die für die Kraftstoffzufuhr in die Brennräume vorgesehenen Einspritzventile 20 gehalten, wobei die Enden der Düsen 22 nach dem Prinzip der Benzin-Direkteinspritzung direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine führen. Die Einspritzventile 20 beider Zylinderreihen 10, 12 sind über jeweils eine gemeinsame Kraftstoff-Verteilerleiste 24, 25, dem sogenannten Common Rail verbunden.At the two in 1 illustrated rows of cylinders 10 and 12 a six-cylinder internal combustion engine are each designed as castings intake 14 . 16 flanged. The intake manifold 14 . 16 are in turn connected to a suction system, not shown, for combustion air, wherein the individual channels of the intake system with the in the intake manifold 14 . 16 arranged inlet openings 18 correspond. In the two intake manifold 14 . 16 become the injection valves provided for the fuel supply into the combustion chambers 20 held, with the ends of the nozzles 22 lead directly into the combustion chamber of the internal combustion engine according to the principle of gasoline direct injection. The injectors 20 both cylinder rows 10 . 12 each have a common fuel rail 24 . 25 connected to the so-called common rail.

Der für die Benzindirekteinspritzung erforderliche Kraftstoffdruck wird mit Hilfe einer am Ansaugstutzen 16 angeordneten Kraftstoffförderpumpe 26 erzeugt. Der im Inneren der Kraftstoffförderpumpe 26 angeordnete Hubkolben wird über die nicht dargestellte Einlaßnockenwelle der Zylinderreihe 12 angetrieben. An der Kraftstoffförderpumpe 26 ist weiterhin ein Mengensteuerventil 28, ein Eingangsstutzen 30 für die zum Kraftstofftank führende Leitung, sowie ausgangsseitig eine Kraftstoff-Versorgungsleitung 32 angeordnet, die zu einem T-Verteilerstück 34 führt. An der Kraftstoffförderpumpe 26 ist darüberhinaus unterhalb des Mengensteuerventils 28 ein Anschlußstutzen 36 für eine zum Kraftstofftank zurückführende Leckage-Leitung vorgesehen. Von den beiden Ausgangsseiten des T-Verteilerstücks 34 führen zwei Zulaufleitungen 36, 38 zu den beiden Verteilerleisten 24, 25 der Zylinderreihen 10 und 12. Die Anschlußenden 40, 42 der beiden Zulaufleitungen 36, 38 sind mit den beiden Ansaugstutzen 14, 16 verschraubt, wobei die Einschrauböffnungen über in den Ansaugstutzen 14, 16 vorgesehene Bohrungen (nicht sichtbar) zu den Kanälen der beiden Verteilerleisten 24, 25 führen.The fuel pressure required for gasoline direct injection is determined with the help of an on suction 16 arranged fuel pump 26 generated. The inside of the fuel pump 26 arranged lifting piston is via the intake camshaft, not shown, of the cylinder bank 12 driven. At the fuel pump 26 is still a quantity control valve 28 , an entrance neck 30 for the line leading to the fuel tank, as well as a fuel supply line on the output side 32 arranged to a T-manifold 34 leads. At the fuel pump 26 is also below the quantity control valve 28 a connecting piece 36 provided for a return to the fuel tank leakage line. From the two output sides of the T-manifold 34 lead two supply lines 36 . 38 to the two distribution strips 24 . 25 the cylinder rows 10 and 12 , The connection ends 40 . 42 the two supply lines 36 . 38 are with the two intake manifold 14 . 16 screwed, with the screw holes over in the intake 14 . 16 provided holes (not visible) to the channels of the two distribution strips 24 . 25 to lead.

Das in der 4 als Schnittdarstellung näher dargestellte T-Verteilerstück 34 weist eingangsseitig die mit Hilfe einer Überwurfschraube 44 befestigte Versorgungsleitung 32 auf, während an den Ausgängen des T-Verteilerstücks 34 die beiden Kraftstoff-Zulaufleitungen 36 und 38 mit Hilfe von zwei Überwurfmuttern 46, 48 und zwei Zwischenstück-Verschraubungen 50, 52 befestigt sind. Im T-Verteilerstück 34 sind weiterhin zwei Drosselscheiben 54, 56 angeordnet, die mit Hilfe von zwei Fixierschrauben 58, 60 so ausgerichtet sind, daß die Drosselöffnungen mit der Längsachse der beiden Ausgänge des T-Verteilerstücks 34 und damit mit der Längsachse der beiden Zulaufleitungen 36, 38 fluchten. Der sich zwischen den beiden Drosselscheiben 54, 56 ausbildende Zwischenraum 61, sowie die beiden in Strömungsrichtung des Kraftstoffs gesehen hinter den Drosselscheiben 54, 56 angeordneten Räume können mit Hilfe eines Ventils 62 über entsprechende Leitungen 63 entlüftet werden.That in the 4 as a sectional representation shown in detail T-manifold 34 has the input side with the help of a cap screw 44 fixed supply line 32 on, while at the outputs of the T-manifold 34 the two fuel supply lines 36 and 38 with the help of two union nuts 46 . 48 and two adapter fittings 50 . 52 are attached. In the T-manifold 34 are still two throttle discs 54 . 56 arranged with the help of two fixing screws 58 . 60 are aligned so that the throttle openings with the longitudinal axis of the two outputs of the T-manifold 34 and thus with the longitudinal axis of the two supply lines 36 . 38 aligned. Which is between the two throttle disks 54 . 56 training gap 61 , as well as the two seen in the flow direction of the fuel behind the throttle disks 54 . 56 arranged spaces can with the help of a valve 62 via appropriate lines 63 be vented.

Um das pro Zylinderreihe vorgesehene Kraftstoffvolumen von ca. 150 cm3 speichern zu können, ohne dabei den Innendurchmesser der Kraftstoffverteilerleisten 24, 25 auf bauraumungünstige Maße erweitern zu müssen, werden die beiden Kraftstoff-Zulaufleitungen 36, 38 so dimensioniert, daß pro Zylinderreihe ca. 70 cm3 Kraftstoff in den Verteilerleisten 24, 25 und ca. 80 cm3 Kraftstoff in den Zulaufleitungen 36, 38 Aufnahme findet. Die Zulaufleitungen 36, 38 können dabei so angeordnet werden, daß eine kompakte und platzsparende Bauweise der als Sechszylinder-Boxermotor ausgebildeten Brennkraftmaschine möglich wird.To be able to store the fuel volume of approximately 150 cm 3 provided per cylinder row, without losing the inner diameter of the fuel distributor strips 24 . 25 To have to expand to space-saving measures, the two fuel supply lines 36 . 38 dimensioned so that per cylinder row about 70 cm 3 fuel in the distribution strips 24 . 25 and about 80 cm 3 in the fuel supply lines 36 . 38 Recording finds. The supply lines 36 . 38 can be arranged so that a compact and space-saving design of the engine designed as a six-cylinder boxer engine is possible.

Durch das in den Zulaufleitungen 36, 38 und in den Kraftstoff-Verteilerleisten 24, 25 gespeicherte Kraftstoffvolumen werden die von der Kraftstoffförderpumpe 26 erzeugten Druckpulsationen wirkungsvoll gedämpft. Die beiden im T-Verteilerstück 34 angeordneten Drosselscheiben 54, 56 tragen zu einer weiteren Entkoppelung bzw. Dämpfung der Druckpulsationen bei.By the in the supply lines 36 . 38 and in the fuel rail 24 . 25 Stored fuel volumes are those of the fuel pump 26 generated pressure pulsations effectively damped. The two in the T-manifold 34 arranged throttle plates 54 . 56 contribute to a further decoupling or damping of the pressure pulsations.

Claims (5)

Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit – mindestens zwei Zylinderreihen (10, 12), denen für die einzelnen Zylindern der Zylinderreihen (10, 12) vorgesehene Einspritzventile (20) zugeordnet sind, wobei – die Einspritzventile (20) pro Zylinderreihe (10, 12) über jeweils eine gemeinsame Verteilerleiste (24, 25) mit Kraftstoff aus einer Kraftstoffförderpumpe (26) versorgt werden, wobei – eine Versorgungsleitung (32) der Kraftstoffförderpumpe (26) zu einem Verteilerstück (34) führt, das ausgangsseitig mit zwei Zulaufleitungen (36, 38) verbunden ist, die an den Verteilerleisten (24, 25) angeschlossen sind, wobei – die beiden Zulaufleitungen (36, 38) jeweils ca. 40–70% des für eine Kraftstoffeinspritzung mit geringer Druckpulsation erforderlichen Kraftstoffvolumens aufnehmen, während der andere Teil des erforderlichen Kraftstoffvolumens in den Verteilerleisten (24, 25) und in den Einspritzventilen (20) Aufnahme findet.Fuel supply device for a multi-cylinder internal combustion engine with - at least two rows of cylinders ( 10 . 12 ), for which the individual cylinders of the cylinder banks ( 10 . 12 ) injection valves ( 20 ), wherein - the injection valves ( 20 ) per cylinder bank ( 10 . 12 ) via in each case a common distribution strip ( 24 . 25 ) with fuel from a fuel delivery pump ( 26 ), wherein - a supply line ( 32 ) of the fuel delivery pump ( 26 ) to a distributor piece ( 34 ), the output with two supply lines ( 36 . 38 ) connected to the distribution strips ( 24 . 25 ) are connected, wherein - the two supply lines ( 36 . 38 ) each receive about 40-70% of the fuel volume required for fuel injection with low pressure pulsation, while the other part of the required fuel volume in the distribution strips ( 24 . 25 ) and in the injection valves ( 20 ) Recording finds. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilerstück (34) mindestens eine Drossel (54, 56) zur Reduzierung der von der Kraftstoffförderpumpe (26) erzeugten Druckpulsationen vorgesehen ist.Fuel supply device according to claim 1, characterized in that in the distributor piece ( 34 ) at least one throttle ( 54 . 56 ) for the reduction of the fuel pump ( 26 ) provided pressure pulsations is provided. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilerstück (34) in den zu den beiden Zulaufleitungen (36, 38) führenden Ausgängen jeweils eine Drosselscheibe (54, 56) angeordnet ist.Fuel supply device according to claim 2, characterized in that in the distributor piece ( 34 ) in the to the two supply lines ( 36 . 38 ) leading outputs each have a throttle plate ( 54 . 56 ) is arranged. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerleisten (24, 25) und die Einspritzventile (20) in Ansaugstutzen (14, 16) der Brennkraftmaschine integriert sind.Fuel supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor strips ( 24 . 25 ) and the injection valves ( 20 ) in intake manifold ( 14 . 16 ) of the internal combustion engine are integrated. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffförderpumpe (26) seitlich an einem der beiden Ansaugstutzen (14, 16) angeflanscht ist und über eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.Fuel supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel feed pump ( 26 ) laterally on one of the two intake manifolds ( 14 . 16 ) is flanged and is driven via a camshaft of the internal combustion engine.
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