DE202022102687U1 - Fuel return device for a fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffrücklaufeinrichtung (11) für ein Kraftstoffeinspritzsystem (1), mit einem Rücklaufschlauch (15), der eine zylindrische Wandung (23) aufweist, die von innen nach außen gesehen eine innere Schicht (24), eine Zwischenschicht (25), eine Gewebeschicht (26) und eine äußere Schicht (27) aufweist, und mit einem Stecker (12; 13), der mit einer kraftstoffführenden Komponente (10) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) verbindbar ist und an dem ein Anschlussstutzen (30) ausgebildet ist, auf welchen der Rücklaufschlauch (15) aufgesteckt ist,
und mit einem am Stecker (12; 13) ausgebildeten Leitungsanschluss, der in eine Aufnahmeöffnung der kraftstoffführenden Komponente in einer Längsrichtung (R) einführbar ist, bis der Stecker (12; 13) mit einer Anlagefläche (18) an einem Absatz (19) der kraftstoffführenden Komponente (10) zur Anlage kommt, wobei der Anschlussstutzen (30) senkrecht zur Längsrichtung (R) ausgerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (a) zwischen der Anlagefläche (18) und dem Anschlussstutzen (30) größer oder gleich der Wandungsdicke (d) des Rücklaufschlauchs (15) ist.
Fuel return device (11) for a fuel injection system (1), with a return hose (15) which has a cylindrical wall (23) which, seen from the inside to the outside, has an inner layer (24), an intermediate layer (25), a fabric layer (26 ) and an outer layer (27), and with a plug (12; 13) which can be connected to a fuel-carrying component (10) of the fuel injection system (1) and on which a connecting piece (30) is formed, on which the return hose (15) is attached,
and with a line connection formed on the plug (12; 13) which can be inserted into a receiving opening of the fuel-carrying component in a longitudinal direction (R) until the plug (12; 13) comes into contact with a contact surface (18) on a shoulder (19) of the fuel-carrying component (10) comes into contact, with the connecting piece (30) being aligned perpendicularly to the longitudinal direction (R),
characterized,
that the distance (a) between the contact surface (18) and the connecting piece (30) is greater than or equal to the wall thickness (d) of the return hose (15).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffrücklaufeinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem dazu ausgebildet ist, Kraftstoff direkt oder indirekt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzubringen.The invention relates to a fuel return device for a fuel injection system, the fuel injection system being designed to introduce fuel directly or indirectly into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Stand der TechnikState of the art
Kraftstoffeinspritzsysteme zur Einbringung von Kraftstoff direkt in die Brennräume einer Brennkraftmaschine arbeiten nach dem Prinzip, dass hochverdichteter Kraftstoff durch Einspritzöffnungen von Injektoren direkt in die Brennräume eingebracht wird. Durch den hohen Einspritzdruck zerstäubt der Kraftstoff dabei und es bildet sich ein brennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch, das bei Dieselmotoren durch ein hohes Verdichtungsverhältnis in der Brennkammer selbst zündet. Das Öffnen und Schließen der Einspritzöffnungen geschieht durch eine bewegliche Düsennadel, die servo-hydraulisch betrieben wird, das heißt, dass der Kraftstoffdruck in einer Steuerkammer durch ein Steuerventil gesenkt und angehoben wird und die Düsennadel durch den wechselnden hydraulischen Druck in Längsrichtung bewegt wird. Bei der Absenkung des Drucks muss dazu eine kleine Kraftstoffmenge aus dem Steuerraum abfließen, die sogenannte Steuermenge, die dabei entspannt und über eine Kraftstoffrücklaufeinrichtung wieder in den Tank zugeführt wird. Je nach Typ des Injektors kann dazu noch Kraftstoff durch Leckage kommen, der ebenfalls über diese Kraftstoffrücklaufleitung zurück in den Tank geleitet wird.Fuel injection systems for introducing fuel directly into the combustion chambers of an internal combustion engine work on the principle that highly compressed fuel is introduced directly into the combustion chambers through injection openings of injectors. Due to the high injection pressure, the fuel is atomized and a combustible air-fuel mixture is formed, which in diesel engines ignites itself due to the high compression ratio in the combustion chamber. The injection openings are opened and closed by a movable nozzle needle that is servo-hydraulically operated, which means that the fuel pressure in a control chamber is lowered and raised by a control valve and the nozzle needle is moved longitudinally by the changing hydraulic pressure. When the pressure is reduced, a small amount of fuel has to flow out of the control chamber, the so-called control amount, which is expanded and fed back into the tank via a fuel return device. Depending on the type of injector, there may also be fuel leakage, which is also routed back to the tank via this fuel return line.
Zur Rückführung des Kraftstoffs in den Tank bzw. in Bereiche des Kraftstoffeinspritzsystems, in denen ein niedriger Druck herrscht, sind zumeist mehrere Injektoren des Kraftstoffeinspritzsystems mit einer gemeinsamen Kraftstoffrücklaufleitung verbunden. Jeder Injektor weist dazu eine Aufnahme für einen Stecker auf, die durch einen flexiblen Rücklaufschlauch miteinander verbunden sind. Das Ende des Rücklaufschlauchs mündet schließlich in den Tank oder in einen anderen Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems, wobei meist noch ein Rückschlagventil im Rücklaufschlauch vorgesehen ist, das den Druck in der Kraftstoffrücklaufeinrichtung auf einem bestimmten Niveau hält, beispielsweise auf 5 oder 10 bar. In der Rücklaufleitung herrscht also ein sehr viel niedrigerer Druck als im Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems, jedoch liegt der Druck deutlich über dem Umgebungsdruck. Durch Änderung der Betriebszustände und das An- und Abschalten des Motors kommt es in der Kraftstoffrücklaufeinrichtung auch zu Druckschwankungen und Pulsationen, was eine entsprechende Robustheit und Druckbeständigkeit erfordert.In order to return the fuel to the tank or to areas of the fuel injection system in which the pressure is low, a plurality of injectors in the fuel injection system are usually connected to a common fuel return line. For this purpose, each injector has a receptacle for a plug, which are connected to one another by a flexible return hose. The end of the return hose finally opens into the tank or into another low-pressure area of the fuel injection system, with a non-return valve usually also being provided in the return hose, which keeps the pressure in the fuel return device at a certain level, for example at 5 or 10 bar. The pressure in the return line is therefore much lower than in the high-pressure area of the fuel injection system, but the pressure is significantly higher than the ambient pressure. Changing the operating conditions and switching the engine on and off also results in pressure fluctuations and pulsations in the fuel return device, which requires corresponding robustness and pressure resistance.
Aus der
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Die erfindungsgemäße Kraftstoffrücklaufeinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem weist den Vorteil auf, dass ein 4-lagiger Rücklaufschlauch mit dem zugehörigen Stecker verbunden ist, so dass ein flexibler und kraftstoffbeständiger Rücklaufschlauch zwischen den einzelnen Steckern verwendet werden kann und die Funktionalität über die Lebensdauer des Kraftstoffeinspritzsystems gewährleistet ist. Dazu weist die Kraftstoffrücklaufeinrichtung einen Rücklaufschlauch mit einer zylindrischen Wandung auf, durch den Kraftstoff in einen Tank geleitet werden kann. Die Wandung weist von innen nach außen gesehen eine innere Schicht, eine Zwischenschicht, eine Gewebeschicht und eine äußere Schicht auf. Weiter umfasst die Kraftstoffrücklaufeinrichtung einen Stecker, der mit einer kraftstoffführenden Komponente des Kraftstoffeinspritzsystems verbindbar ist und an dem ein Anschlussstutzen ausgebildet ist, auf welchen der Rücklaufschlauch aufgesteckt ist. The fuel return device according to the invention for a fuel injection system has the advantage that a 4-layer return hose is connected to the associated plug, so that a flexible and fuel-resistant return hose can be used between the individual plugs and functionality is guaranteed over the service life of the fuel injection system. For this purpose, the fuel return device has a return hose with a cylindrical wall, through which fuel can be routed into a tank. Viewed from the inside out, the wall has an inner layer, an intermediate layer, a fabric layer and an outer layer. Furthermore, the fuel return device includes a connector that can be connected to a fuel-carrying component of the fuel injection system and on which a connecting piece is formed, onto which the return hose is plugged.
Am Stecker ist weiterhin ein Leitungsanschluss ausgebildet, der in eine Aufnahmeöffnung der kraftstoffführenden Komponente in einer Längsrichtung einführbar ist, bis der Stecker an einem Absatz der kraftstoffführenden Komponente zur Anlage kommt, wobei der Anschlussstutzen senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen der Anlagefläche und dem Anschlussstutzen ist größer oder gleich der Wandungsdicke des Rücklaufschlauchs.A line connection is also formed on the connector, which can be inserted into a receiving opening of the fuel-carrying component in a longitudinal direction until the connector comes to rest on a shoulder of the fuel-carrying component, the connecting piece being aligned perpendicularly to the longitudinal direction. The distance between the contact surface and the connecting piece is greater than or equal to the wall thickness of the return hose.
Durch den erfindungsgemäßen Abstand zwischen der Anlagefläche und dem Anschlussstutzen lässt sich ein Rücklaufschlauch verwenden, der vier Schichten aufweist und der die damit verbundenen Vorteile zeigt, wie eine ausreichende Flexibilität und eine Beständigkeit gegenüber den Kraftstoffen, wie beispielsweise Diesel- oder Benzinkraftstoff. Dabei kann - trotz der relativ dicken Wandung - eine problemlose Montage des Schlauches auf den Steckern erfolgen und ohne die Arretierung der Stecker in der Aufnahmeöffnung der kraftstoffführenden Komponente zu behindern.The distance according to the invention between the contact surface and the connecting piece allows a return hose to be used which has four layers and which shows the associated advantages, such as sufficient flexibility and resistance to fuels such as diesel or petrol. In this way--despite the relatively thick wall--the hose can be easily mounted on the plugs and without impeding the locking of the plugs in the receiving opening of the fuel-carrying component.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist am Stecker ein Steckerfinger ausgebildet, der parallel zum Anschlussstutzen ausgerichtet ist, wobei zwischen dem Steckerfinger und dem Anschlussstutzen ein Abstand vorhanden ist, der größer oder gleich der Wandungsdicke des Rücklaufschlauchs ist. Der Steckerfinger schützt dabei den Anschlussstutzen und den Rücklaufschlauch vor mechanischen Einflüssen.In an advantageous embodiment of the invention, a connector finger is formed on the connector is aligned parallel to the connecting piece, with a distance between the plug finger and the connecting piece being present which is greater than or equal to the wall thickness of the return hose. The plug finger protects the connecting piece and the return hose from mechanical influences.
In weiterer vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kraftstoffrücklaufeinrichtung einen Rücklaufschlauch mit mehreren Leitungsabschnitten, welche mehrere Stecker paarweise untereinander verbinden, so dass eine durchgängige Rücklaufleitung gebildet wird. Entsprechend weisen die Stecker, die mit zwei weiteren Steckern verbunden sind, zwei Anschlussstutzen auf, während am Stecker am Ende der Kraftstoffrücklaufleitung nur ein Anschlussstutzen vorhanden ist.In a further advantageous development of the invention, the fuel return device comprises a return hose with a number of line sections which connect a number of plugs to one another in pairs, so that a continuous return line is formed. Correspondingly, the plugs, which are connected to two other plugs, have two connecting pieces, while there is only one connecting piece on the plug at the end of the fuel return line.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Innenschicht des Rücklaufschlauches aus einem elastischen Werkstoff gebildet, insbesondere aus Kautschuk, besonders bevorzugt aus Fluorkautschuk. Fluorkautschuk weist neben guten elastischen Eigenschaften eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegen Mineralöle auf, so dass die Dauerbeständigkeit des Rücklaufschlauches gewährleistet ist.In a further advantageous embodiment, the inner layer of the return hose is made of an elastic material, in particular rubber, particularly preferably fluorine rubber. In addition to good elastic properties, fluorine rubber has high temperature resistance and good resistance to mineral oils, so that the long-term stability of the return hose is guaranteed.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Zwischenschicht aus einem Gummi gebildet, insbesondere aus Acrylat-Ethylen-Kautschuk (AEM). Dieses Gummi dient der Stabilisierung der Innenschicht und gewährleistet die notwendige Flexibilität des Rücklaufschlauches.In a further advantageous embodiment, the intermediate layer is formed from a rubber, in particular from acrylate-ethylene rubber (AEM). This rubber serves to stabilize the inner layer and ensures the necessary flexibility of the return hose.
Bevorzugt ist die darauffolgende Gewebeschicht aus miteinander verflochtenen Fäden gebildet, die die Zwischenschicht der Wandung tangential umgeben. Hierbei können die Fäden auch schräg verlaufen oder gekreuzt angeordnet werden. Bevorzugt sind die Fäden aus aromatischen Polyamiden gebildet, die eine sehr hohe Zugfestigkeit aufweisen und dem Schlauch die notwendige Druckfestigkeit verleihen, um auch bei stärkeren Druckschwankungen dem Kraftstoffdruck dauerhaft standzuhalten.The subsequent layer of fabric is preferably formed from intertwined threads which tangentially surround the intermediate layer of the wall. The threads can also run diagonally or be arranged crossed. The threads are preferably formed from aromatic polyamides, which have a very high tensile strength and give the hose the necessary compressive strength to withstand the fuel pressure over the long term even in the event of major pressure fluctuations.
Die die Gewebeschicht umgebende Außenschicht ist bevorzugt aus einem robusten elastomeren Werkstoff gefertigt. Dieser Werkstoff dient einerseits der Stabilisierung der Gewebeschicht und andererseits dem Schutz der Gewebeschicht vor äußeren Einflüssen, um eine Beschädigung der Fäden und damit eine Beeinträchtigung der Stabilität zu verhindern.The outer layer surrounding the fabric layer is preferably made of a robust elastomeric material. This material serves on the one hand to stabilize the fabric layer and on the other hand to protect the fabric layer from external influences in order to prevent damage to the threads and thus impairment of stability.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Anschlussstutzen zylindrisch ausgebildet und weist in seinem äußeren Ende eine konische Fläche auf. Diese konische Fläche erleichtert ein Aufschieben des Rücklaufschlauches, verhindert Beschädigungen bei der Montage und erhöht die Abzugskraft des Rücklaufschlauches, so dass dieser in seiner Montageposition fixiert ist.In a further advantageous embodiment, the connecting piece is cylindrical and has a conical surface at its outer end. This conical surface makes it easier to push on the return hose, prevents damage during assembly and increases the pull-off force of the return hose so that it is fixed in its assembly position.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist am Anschlussstutzen wenigstens ein umlaufender Dichtungswulst ausgebildet, vorzugsweise zwei voneinander beabstandete Dichtungswulste. Diese dienen der verbesserten Abdichtung des Rücklaufschlauches am Anschlussstutzen und erhöhen den Festsitz des Rücklaufschlauchs, ohne dass dafür weitere Fixierungselemente, wie bspw. eine Schlauchschelle, benötigt werden.In a further advantageous embodiment, at least one circumferential sealing bead is formed on the connecting piece, preferably two sealing beads spaced apart from one another. These serve to improve the sealing of the return hose on the connection piece and increase the tight fit of the return hose without the need for additional fixing elements such as a hose clamp.
Figurenlistecharacter list
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffrücklaufeinrichtung gezeigt. Es zeigt
-
1 in schematischer Darstellung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffrücklaufeinrichtung, -
2 in teilweise geschnittener Darstellung den Rücklaufschlauch, -
3 einen Stecker mit zwei Anschlussstutzen, wie er mit einem der kraftstoffführenden Komponenten verbunden wird, -
4 den gleichen Stecker wie in3 in perspektivischer Darstellung, -
5 einen Stecker mit nur einem Anschlussstutzen, der das Ende der Kraftstoffrücklaufleitung bildet, und -
6 einen weiteres Ausführungsbeispiel eines Steckers mit zwei Anschlussstutzen und mit Steckerfingern.
-
1 a schematic representation of a fuel injection system with a fuel return device, -
2 the return hose in a partially sectioned view, -
3 a connector with two connecting pieces, as it is connected to one of the fuel-carrying components, -
4 the same plug as in3 in perspective view, -
5 a single-barrel connector forming the end of the fuel return line, and -
6 another exemplary embodiment of a plug with two connecting pieces and with plug fingers.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
In
Zur Druckminderung im Steuerraum wird Kraftstoff aus diesem abgesteuert, dabei entspannt und diese Steuermenge über einen Rücklaufanschluss 20 abgeführt. Über die Rücklaufanschlüsse 20 sind die Injektoren mit Steckern 12, 13 einer Kraftstoffrücklaufeinrichtung 11 verbunden. Dazu sind an den Rücklaufanschlüssen 20 Aufnahmeöffnungen 29 für die Stecker 12, 13 ausgebildet. Der Stecker 12 am äußersten Injektor 10 ist als L-förmiger Stecker 12 mit einem Anschlussstutzen 30 ausgeführt, während die übrigen Stecker 13 T-förmig mit zwei Anschlussstutzen 30 ausgebildet sind. Die Stecker 12, 13 sind über einen Rücklaufschlauch 15 beziehungsweise über Leitungsabschnitte 16 des Rücklaufschlauchs 15 miteinander verbunden und bilden so eine durchgängige Kraftstoffrücklaufleitung. Der Kraftstoff im Rücklaufschlauch 15 wird schließlich über ein Druckhalteventil 21, das ein bestimmtes Druckniveau in der Rücklaufleitung 15 aufrechterhält, zurück in die Kraftstoffleitung 5 zwischen der Vorförderpumpe 3 und der Hochdruckpumpe 7 geleitet.In order to reduce the pressure in the control chamber, fuel is discharged from it, expanded in the process, and this control quantity is discharged via a
Am L-förmigen Stecker 12 ist ein Anschlussstutzen 30, am T-förmigen Stecker 13 sind zwei einander gegenüberliegende Anschlussstutzen 30 ausgebildet, über die jeweils der Rücklaufschlauch 15 beziehungsweise der Leitungsabschnitt 16 geschoben ist. Zum Schutz der Anschlussstutzen 30 und des Schlauchs 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel an den Steckern 12, 13 sogenannte Steckerfinger 14 ausgebildet. Diese verlaufen parallel zum Anschlussstutzen 30 und schützen den Rücklaufschlauch 15 und den jeweiligen Anschlussstutzen 30 vor mechanischen Einflüssen und dienen als Druckflächen bei der Montage der Stecker 12, 13.A connecting
In
In
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |