DE3009949A1

DE3009949A1 - Vorrichtung zur zufuehrung von kraftstoff zu mindestens einer einspritzvorrichtung eines motors

Info

Publication number: DE3009949A1
Application number: DE19803009949
Authority: DE
Inventors: Magdi Mounir Fahim; Nagui Raouf Matta; Victor Jeffrey Nowak
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1980-10-09
Also published as: US4286563A; FR2452005B1; FR2452005A1; GB2044350A; GB2044350B

Description

3UU9949 -X-

Vorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu mindestens einer Einspritzvorrichtung eines Motors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu mindestens einer Einspritzvorrichtung eines Motors.

Einspritzvorrichtungen sind normalerweise in Bohrungen im Ansaugkrümmer des Motors eingesetzt. Die Montageanordnung der Einspritzvorrichtung relativ zum Ansaugkrümmer variiert von Motor zu Motor. Beispielsweise kann es bei einem System erforderlich sein, daß sich die Einspritzvorrichtung senkrecht oder unter einem vorgegebenen Winkel vom Ansaugkrümmer weg erstreckt. Desweiteren kann jede Einspritzvorrichtung in ihrer montierten Lage gegenüber einer anderen Einspritzvorrichtung eine Schrägstellung einnehmen. In den US-PSen 3 776 209 und 3 930 4Θ3 sind übliche Merkmale van sogenannten Kraftstoffschienen wiedergegeben. Infolge der verschiedenen Montageanordnungen der Einspritzvorrichtungen relativ zueinander kann der Einsatz einer Vielzahl von Klemmen oder flexiblen Schläuchen erforderlich sein, um jede Einspritzvorrichtung an der entsprechenden kraftstofführenden Leitung zu befestigen und somit für eine richtige Kraftstoffverteilung zu sorgen, wie in der US-PS 3 930 483 beschrieben. Alternativ dazu zeigt die US-PS 3 776 209 die Verwendung

030041/0609

einer sogenannten Kraftstoffschiene, die zwei starre Leitungen umfaßt, die über Schraubverbinder miteinander verbunden sind. Infolge der winkligen Lage einer jeden Einspritzvorrichtung kann die Kraftstaffschiene durch Verbinden der beiden Leitungen unter Verwendung der Schraubfittings erst dann zusammengebaut werden, nachdem jede Reihe von Einspritzvorrichtungen in den Ansaugkrümmer und die entsprechende Leitung eingesetzt worden ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der weniger Zeit zum Einsetzen der Einspritzvorrichtungen in den Ansaugkrümmer benötigt wird und die keinen Zusammenbau erfordert.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu mindestens einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Morors erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Kraftstoffschiene aufweist, die eine starre kraftstofführende Leitung zur Aufnahme von zugeführtem Kraftstoff und zur Verteilung des Kraftstoffes auf mindestens eine Einspritzvorrichtung umfaßt, einen Verbinder in Strömungsmittelverbindung mit der Kraftstaffschiene und der einen Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein Verbinder zugeordnet ist und wobei der Verbinder Einrichtungen zur teleKopartigen und schwenkbaren Aufnahme eines Abschnittes der Einspritz-

030041/0609 ^/5

vorrichtung und Befestigungseinrichtungen zum Verbinden der Aufnahmeeinrichtungen mit der Kraftstoffschiene aufweist.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist die erfindungsgemäfl ausgebildete Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen desweiteren elastische Dichtungseinrichtungen aufweisen, die in diesen angeordnet sind, um eine strömungsmitteldichte Dichtung um den Abschnitt der einen Einspritzvorrichtung herum vorzusehen, die eine Schwenkbewegung einer jeden Einspritzvorrichtung um die Dichtung relativ zu den Aufnahmeeinrichtungen ermöglicht.

Durch die Zusammenwirkung des Verbinders, O-Ringes und der in diesem angeordneten Einspritzvorrichtung wird eine Strömungsmitteldichtung geschaffen, während gleichzeitig ein zusätzlicher Freiheitsgrad zur Verfügung gestellt wird, durch den die Einspritzvorrichtung in konischer Weise um eine Achse durch die Mitte des Verbinders drehbar orientiert werden kann, um das gleichzeitige Einsetzen aller Einspritzvorrichtungen in den Motor zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Einbau in einen V-8 Motor;

030041/0609 _/6

Figur 2 eine alternative Ausführungsform der in Figur dargestellten Vorrichtung;

Figur 3 eine Seitenansicht, in der die Relation zwischen der Kraftstoffschiene und den entsprechenden Verbindern gezeigt ist;

Figur 4 einen Schnitt durch einen Verbinder; Figur 5 eine Seitenansicht entlang Linie 5-5 in Figur 4; und

Figur 6 die Montageverhältnisse zwischen der Kraftstoffschiene, den Verbindern und der Einspritzvorrichtung.

Figur 1 zeigt in Draufsicht die Kraftstoffschiene 20 der vorliegenden Erfindung. Die Schiene 20 besteht aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Leitungen, die an eine Kraftstoffleitung 23 angeschlossen werden können, welche unter Druck stehenden Kraftstoff von eine^rPumpe (nicht gezeigt) liefert. Von der Rohrleitung 23 wird der Kraftstoff über Aufnahmeeinrichtungen, beispielsweise eine mit einem Einlaß 22 versehene Y-Verbindung 24, aufgenommen. Der aufgenommene Kraftstoff wird auf die kraftstofführenden Rohrleitungen 30 und 32 verteilt. Jede kraftstofführende Leitung 30, 32 führt den Einspritzvorrichtungen unter Druck

030041/0609

stehenden Kraftstoff zu. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Kraftstoffschiene so ausgebildet, daß sie einem V-8 Motor Kraftstoff zuführt, der zwei Reihen von jeweils vier Einspritzvorrichtungen in jeder Reihe aufweist. Die Einspritzvorrichtungen mit den ungeraden Bezugsziffern 51, 53, 55 und 57 stellen eine Verbindung zwischen dem Motor 36 und der Leitung 30 her. Desweiteren ist eine Vielzahl von Verbindern 41, 43, 45 und 47 gezeigt, die sich in Strömungsmittelverbindung mit der Leitung 30 befinden. Diese Verbinder 41 - 47 stellen eine Verbindung zwischen den Einspritzvorrichtungen 51 - 57 und der Leitung 30 her. In ähnlicher Weise ist eine Vielzahl von Einspritzvorrichtungen mit den geraden Bezugsziffern 52, 54, 56 und 58 über eine Vielzahl von Verbindern 42, 44, 46 und 48 an die Leitung 32 angeschlossen. Die Leitungen 30 und 32 sind über einen Verbinder 60, beispielsweise eine zweite Y-Verbindung, miteinander verbunden. Im Verbinder 60 ist das Auslaßende 62 der Kraftstoffschiene 20 ausgebildet. Der Verbinder 60 kann einen Druckregler 70 aufnehmen. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der Druckregler 70 in den Verbinder 60 eingeschraubt. Zusätzlich dazu ist der Druckregler 70 durch einen Haltearm 72 und eine Mutter 74, die sich mit dem Ausgang 76 des Reglers 70 in Eingriff befindet, an der Kraftstoffschiene 20 befestigt.

/B

030041/0609

S -Z-

Viele Kraftstoffeinspritzsysteme erfordern in ihren kraft— stofführenden Leitungen eine kontinuierliche Kraftstoffströmung. Folglich ist für viele Anwendungszwecke ein Rückführrohr erforderlich, das den Ausgang 76 des Reglers 70 mit dem Kraftstofftank (nicht gezeigt) verbindet.

In Figur 2 ist eine andere Ausführungsform einer Kraftstoffschiene 20 dargestellt. Es ist eine Kraftstoffschiene 80 gezeigt, die eine Vielzahl von Verbindern 41 bis 46 enthält, welche in zwei gleichen und symmetrischen Reihen angeordnet und in der Lage sind, Einspritzvorrichtungen 51 bis 56 (nicht gezeigt) aufzunehmen. Um eine symmetrische Strömung zu erhalten, finden bei der Kraftstoffschiene 80 zwei T-Verbinder 82, 84 Verwendung, die die Leitungen 30 und 32 symmetrisch miteinander verbinden. Die Kraftstoffschiene enthält nur sechs Verbinder 41 - 46. Dadurch wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung auch bei Motoren Anwendung finden kann, die mehr oder weniger als acht Einspritzvorrichtungen aufweisen. Die genaue Form der Kraftstoffschiene ist kein Erfordernis der vorliegenden Erfindung und kann mit der Lage der Einspritzvorrichtungen am Motor variieren.

In Figur 3 sind mehr ins Detail gehend die Relationen zwischen dem Verbinder 24, den Leitungen 30, 32 und den Verbindern 41 — 48, insbesondere den Verbindern 46 und 48, gezeigt. Normalerweise können sich die mittleren Achsen 100 und

030041/0609

von zwei beliebigen Verbindern, beispielsweise den Verbindern 46 und 48, in Schrägstellung zueinander befinden. Der genaue Schragstellungswinkel eines jeden Verbinders wird durch die Montageverhältnisse der Einspritzvorrichtungen relativ zum Motor und durch den Abstand zwischen der Kraftstoffschiene 20 und dem Motor 36 festgelegt. Der Winkel kann darüber hinaus von der Größe der Verbinder und der Länge, Art der Montage und anderen Abmessungen der Einspritzvorrichtungen abhängig sein. Es ist festzustellen, daß es bislang infolge der schrägen Montage der Einspritzvorrichtungen nicht möglich war, gleichzeitig jede Einspritzvorrichtung in den Motor 36 und die Kraftstoff— schiene 20 einzusetzen. Dieser Nachteil ist zum Teil auf die bereits vorstehend erwähnte schiefe Montage der Einspritzvorrichtungen an den Motoren aber auch auf die engen Toleranzen zurückzuführen, die bei der Verbindung der Kraftstoffschiene 20 mit den Einlaßabschnitten einer jeden Einspritzvorrichtung Anwendung fanden. Bei der bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung werden die Leitungen 30 und aus zylindrischen Metallrohren hergestellt, die einen bestimmbaren Innendurchmesser aufweisen. Der Durchmesser wird nach den Einspritz-Strömungserfordernissen des Kraftstoffsystems festgelegt. Um die Kosten der bevorzugten Ausführungsform zu reduzieren, wird ins Auge gefaßt, daß jeder Verbinder 41 - 48 unter Verwendung eines gestanzten Teiles hergestellt wird, das später in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, an der entsprechenden Leitung befestigt wird. Die

030041/0609 _/10

Merkmale der gestanzten Verbinder sind in den Figuren 4 und 5 genauer dargestellt.

Figur 4 zeigt den in Figur 3 dargestellten Verbinder in Einzeldarstellung, während Figur 5 eine Seitenansicht des in Figur 4 gezeigten Verbinders ist. Der Verbinder, beispielsweise der Verbinder 46, besteht aus einem symmetrischen Hohlelement mit einer Mittelachse, beispielsweise der Achse 100. Jeder Verbinder enthält ein rohrähnliches Element 110, das Innenwände aufweist, die sich koaxial zur mittleren Achse 100 erstrecken. Das rohrähnliche Element 110 weist ein erstes Ende 112 und ein Basisende 114 auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform soll jeder Verbinder mit einem kreisförmigen Rohrelement, beispielsweise der Leitung 30, verbunden werden, so daß das Basisende 114 den erforderlichen Kreisquerschnitt zur Befestigung an dem Rohrelement wiedergibt (Figur 5). Zusätzlich dazu ist das Basisende 114 in bezug auf die Mittelachse des Verbinders so ausgebildet, daß bei Befestigung des Verbinders 4G an der Leitung 32 die Mittelachse 100 des Verbinders unter dem entsprechenden Winkel gehalten wird, der für die Befestigung der Einspritzvorrichtung am Motor erforderlich ist. Desweiteren enthält der Verbinder 46 ein becherförmiges Element 120 mit einem Basisende 122 und einem offenen Ende 124. Das Basisende 122 ist so an das erste Ende 112 angepaßt, daß es um die Mittelachse 100

030041/0609

herum eine Schulter 124 bildet. Um die Montage der Einspritzvorrichtung zu erleichtern, kann das offene Ende mit einer sich nach außen erstreckenden Erweiterung 126 versehen und mit einer elastischen Dichtungseinrichtung, beispielsweise dem O-Ring 130, ausgestattet sein.

Es soll nunmehr eine Einspritzvorrichtung, beispielsweise die Einspritzvorrichtung 56, im am zugehörigen Verbinder montierten Zustand betrachtet werden, wie in Figur 6 gezeigt ist. Die Darstellung zeigt die Einspritzvorrichtung in Seitenansicht, während der Verbinder 46 im Schnitt dargestellt ist. Die Einspritzvorrichtung 56 ist von einer für Kraftstoffeinspritzsysteme typischen Bauart und ist beispielsweise in der US-PS 4 030 66B beschrieben. Sie umfaßt einen Hauptkörper 140, eine Einlaßleitung 142 und eine Auslaßleitung 143, die normalerweise einen durch eine Kunststoffhülle 146 geschützten Gelenkbolzen enthält. Steuersignale von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) werden der Einspritzvorrichtung 56 durch die elektrische Leitung 14Θ zugeführt.

Es wird nunmehr die Relation zwischen der Außenseite der Einlaßleitung 142 und der Innenseite des Verbinders 46 nach Einsetzen der Einspritzvorrichtung 56 in das offene Ende 124 des Verbinders 46 untersucht. Der Innendurchmesser der rohrähnlichen Elementes 110 ist so bemessen, daß er

030041/0609

die Einlaßleitung 142 lose aufnimmt. Das weitere Einsetzen der Einlaßleitung 142 in den Verbinder 46 bewirkt eine Zusammenpressung des O-Ringes 130 gegen die Innenwand des becherförmigen Elementes 120 sowie gegen die Schulter 124, wodurch eine strömungsmitteldichte Dichtung zwischen der Einspritzvorrichtung 56 und dem Verbinder 46 hergestellt wird. Durch Überbemessen des Innendurchmessers des becherförmigen Elementes 120 relativ zum Hauptkörper 140 ist es somit möglich, die Einspritzvorrichtung 56 in kegelförmiger Weise 144 um die Mittelachse 100 herumzubewegen, wie in Figur 6 dargestellt.

Zusätzlich kann man aus Figur 6 entnehmen, daß es der O-Ring 46 auch ermöglicht, daß die Einspritzvorrichtung 56 gleitend im Verbinder 46 aufgenommen werden kann, d.h. die Einspritzvorrichtung 56 kann relativ zum O-Ring parallel zur Mittelachse 100 gleiten.

Es wird nunmehr die Arbeitsweise zur Montage der Vielzahl von Einspritzvorrichtungen an der Kraftstoffschiene 20 und danach am Motor 36 beschrieben. Jede Einspritzvorrichtung wird zuerst in ihren entsprechenden Verbinder eingesetzt. Durch die Zusammenwirkung der 0-Ringe und der Einspritzvorrichtungen bleibt jede Einspritzvorrichtung beweglich, ist jedoch sicher an der Kraftstoffschiene 20 befestigt. Die Kraftstoffschiene 20 kann dann mit dem vollständigen Satz von Einspritzvorrichtungen zum Motor 36 bewegt werden.

030041/0609 _/13

3UU9949 13

Sie wird im Abstand über dem Ansaugkrümmer des Motors 36 gehalten und dann abgesenkt, so daß sich jede Einspritzvorrichtung der entsprechenden Montagebohrung im Motor annähert. Jede Einspritzvorrichtung wird dann bewegt, bis sie sich koaxial zur Mitte der entsprechenden Montagebohrung erstreckt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gesamteinheit aus der Kraftstoffschiene und den Einspritzvorrichtungen in die Bohrungen abgesenkt, wodurch gleichzeitig alle acht Einspritzvorrichtungen innerhalb einer Dichtung, beispielsweise einem anderen Satz O-Ringe, der in jeder Montagebohrung angeordnet ist, aufsitzen. Die Kraftstoffschiene wird dann über Montagearme 50 (Figur 1) dauerhaft am Motor befestigt, wodurch der Montagevorgang vervollständigt wird.

030041/0609

Claims

Patentansprüche

y 1. Vorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu mindestens einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kraftstoffschiene (20) aufweist, die eine starre kraftstofführende Leitung (32) zur Aufnahme von zugeführtem Kraftstoff und zur Verteilung des Kraftstoffs auf mindestens eine Einspritzvorrichtung (56) umfaßt, einen Verbinder (46) in Strömungsmittelverbindung mit der Kraftstoffschiene (20) und der einen Kraftstoffeinspritzvorrichtung (56), wobei jeder Einspritzvorrichtung ein Verbinder zugeordnet ist und wobei der Verbinder Einrichtungen (22) zur teleskopartigen und schwenkbaren Aufnahme eines Abschnitts (142) der einen Einspritzvorrichtung (56) und Befestigungseinrichtungen (114) zum Verbinden der Aufnahmeeinrichtungen (122) mit der Kraftstoffschiene (32) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen (122) desweiteren elastische Dichtungseinrichtungen (130) umfassen, die in diesen angeordnet sind, um eine strömungsmitteldichte Dichtung um den Abschnitt (142) der einen Einspritzvorrichtung (56) herum

/2

030041/0609

3UÜ9949 V

vorzusehen und eine Schwenkbewegung der Einspritzvorrichtung um die Dichtung relativ zu den Aufnahmeeinrichtungen (122) zuzulassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen desweiteren umfassen :ein rohrförmiges Element (11O) mit bestimmbarem Querschnittsbereich und ein hohles becherförmiges Element (120), das mit dem rohrförmigen Element (11O) verbunden ist und einen bestimmbaren Querschnittsbereich aufweist, der größer ist als der Querschnittsbereich des rohrförmigen Elementes (HO) und der so bemessen ist, daß er den Abschnitt (142) der Einspritzvorrichtung aufnehmen kann, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem rohrförmigen Element (11O) und dem becherförmigen Element (120) eine Lagereinrichtung einschließlich einer Schulter (124) bildet, die zur Lagerung der elastischen Dichtungseinrichtungen (130) dient.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Dichtungseinrichtungen (130) einen O-Ring umfassen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (46) eine starre Struktur besitzt.

030041/0609