DE60003784T2 - Fuel injection system for internal combustion engines - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem mit mehreren elektromagnetisch betätigten Kraftstoffeinspritzventilen. Der Betrieb solcher Einspritzventile erfolgt durch eine elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine (zum Beispiel Luftmassenstrom, erforderliches Drehmoment, Temperatur). Die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird auf Grundlage der Betriebskenngrößen durch Betrieb der elektromagnetisch betätigten Ventile gesteuert.The invention relates to a fuel injection system with several electromagnetically operated fuel injection valves. Such injection valves are operated by an electronic one Control device depending of operating parameters of the Internal combustion engine (for example, air mass flow, required Torque, temperature). The amount of fuel to be injected based on the operating parameters Operation of the electromagnetically operated valves controlled.
In der
Die die Einspritzventile aufnehmenden Bohrungen im Zylinderkopf können nur dann wirtschaftlich hergestellt werden, wenn gewisse Toleranzen gestattet werden. Dies gilt auch für die Kraftstoff-Verteilerleitung mit den Zweigen, die mit dem anderen Ende der Injektoren verbunden werden müssen.The receiving the injectors Bores in the cylinder head can can only be produced economically if certain tolerances are permitted become. This also applies to the fuel rail with the branches at the other end the injectors must be connected.
Deshalb ist insbesondere für eine vorgefertigte Einheit aus Kraftstoff-Verteilerleitung und Injektoren eine Konstruktion wünschenswert, die robust genug ist, die Toleranzen auszugleichen, aber auch selbst unter hohen Drücken (zum Beispiel 100 – 500 bar für Benzindirekteinspritzung oder 1000 – 2000 bar für Dieseldirekteinspritzung) im Kraftstoffeinspritzsystem als dichte Verbindung dient.That is why it is especially prefabricated Unit consisting of fuel rail and injectors of one construction desirable, which is robust enough to compensate for the tolerances, but also itself under high pressures (for example 100 - 500 bar for gasoline direct injection or 1000 - 2000 bar for direct diesel injection) serves as a tight connection in the fuel injection system.
Um diese Zwecke zu erfüllen, enthält die vorgefertigte Einheit aus Kraftstoff-Verteilerleitung und Injektoren eine Kraftstoff-Verteilerleitung, die am Zylinderkopf befestigt ist. Der Kraftstoffversorgungsflansch des Ventils ist abdichtend, aber flexibel mit einem ersten Ende eines Zwischenrohrs verbunden, dessen zweites Ende abdichtend, aber flexibel mit dem an der Kraftstoff-Verteilerleitung angeordneten Zweig verbunden ist. Zwischen der Kraftstoff-Verteilerleitung und dem Ventil wird durch eine Spannvorrichtung eine Kraft in Richtung der Ventilachse ausgeübt. Durch Befestigung des vorgefertigten Kraftstoffeinspritzsystems (das aus der Kraftstoff-Verteilerleitung, dem Zwischenrohr und den elektromagnetisch betätigten Ventilen besteht) werden die Ventile somit in ihrer ordnungsgemäßen Position in den im Zylinderkopf angeordneten Bohrungen gehalten. Da das Zwischenrohr an seinen beiden Enden eine flexible, aber abdichtende Verbindung – vorzugsweise mit O-Ringen – aufweist, werden die verschiedenen Toleranzen ausgeglichen, da das Zwischenrohr bezüglich der Achse der Bohrungen im Zylinderkopf oder umgekehrt bezüglich der Achse der Flansche in der Kraftstoff-Verteilerleitung gekippt werden kann. Das vorgefertigte Kraftstoffeinspritzsystem wird durch geeignete Klemmen festgelegt, solange das System nicht durch die normalerweise verwendeten Befestigungsschrauben am Zylinderkopf befestigt ist. Nach der Befestigung des vorgefertigten Kraftstoffeinspritzsystems am Zylinderkopf, werden die Halteklemmen vorzugsweise abgenommen. Durch Befestigung der Kraftstoff-Verteilerleitung am Zylinderkopf wird eine Kraft von der Kraftstoff-Verteilerleitung auf die elastische Spannvorrichtung ausgeübt, die mit einer Fläche an der Kraftstoff-Verteilerleitung bzw. an dem einen integralen Teil der Kraftstoff-Verteilerleitung bildenden Flansch anliegt. Von der Spannvorrichtung wird die Kraft auf eine geeignete Fläche am Rohr ausgeübt, das wiederum an einem geeigneten am Einspritzventil angeordneten Flansch oder Rand anliegt. Weiter in Richtung des unteren Teils des Einspritzventils, wo dieses mit der Brennkammer in Verbindung steht, liegen die Einspritzventile an einer geeigneten Fläche im Zylinderkopf an. Durch die Spannvorrichtung werden auch jegliche Toleranzen in Richtung der Achse des Einspritzventils ausgeglichen.To fulfill these purposes, the pre-made contains Unit from fuel rail and injectors a fuel rail, which is attached to the cylinder head. The fuel supply flange the valve is sealing but flexible with a first end an intermediate tube connected, the second end sealing, but flexible with the branch located on the fuel rail connected is. Between the fuel rail and the A valve pulls a force towards the valve Valve axis exerted. By attaching the prefabricated fuel injection system (that from the fuel rail, the intermediate pipe and the electromagnetically operated Valves), the valves are in their correct position held in the holes arranged in the cylinder head. Because the intermediate pipe at both ends a flexible but sealing connection - preferably with O-rings - has the different tolerances are compensated for, because the intermediate tube in terms of the axis of the holes in the cylinder head or vice versa with respect to Axis of the flanges in the fuel rail can be tilted. The Prefabricated fuel injection system is made using suitable clamps as long as the system is not fixed by the fastening screws normally used is attached to the cylinder head. After attaching the prefabricated Fuel injection system on the cylinder head, the retaining clips preferably removed. By attaching the fuel rail at the cylinder head there is a force from the fuel rail exerted on the elastic clamping device, which with a surface on the Fuel rail or an integral part of the Fuel distributor pipe forming flange is present. From the jig the force is exerted on a suitable surface on the pipe again on a suitable flange arranged on the injection valve or border. Further towards the lower part of the injector, where this is connected to the combustion chamber are the injection valves on a suitable surface in the cylinder head. Through the tensioning device any Tolerances in the direction of the axis of the injection valve compensated.
Die Spannvorrichtung ist eine Feder oder vorzugsweise ein Blattfederstapel. Um eine ausreichende Kraft in Richtung der Achse des Einspritzventils auszuüben, müssen die Abmessungen der Feder und die typischen Kennwerte der Feder optimiert werden. Dazu kann es bei einer bevorzugten Ausführungsform – in Abhängigkeit von dem zur Verfügung stehenden Raum – vorteilhaft sein, die Spannvorrichtung an einem der beiden Enden des Rohrs oder in Abhängigkeit von den Toleranzen auch an beiden Enden anzuordnen. Somit könnte der Blattfederstapel oder die Spannvorrichtung zwischen dem Zweig und einem Stützflansch angeordnet werden, der mit dem Zwischenrohr mechanisch verbunden ist.The tensioning device is a spring or preferably a leaf spring stack. To have sufficient strength To exercise in the direction of the axis of the injector, the dimensions of the spring and the typical characteristics of the spring are optimized. It can do that in a preferred embodiment - depending of the available Space - beneficial be the tensioning device at one of the two ends of the tube or dependent on of the tolerances to be arranged at both ends. Thus, the leaf spring stack or the jig between the branch and a support flange be arranged, which is mechanically connected to the intermediate tube is.
Andererseits kann die Spannvorrichtung oder die Feder auch zwischen einem Stützrand am Ventilgehäuse und einem mit dem Zwischenrohr verbundenen Stützflansch angeordnet sein.On the other hand, the tensioning device or the spring can also be between a support edge Valve housing and a support flange connected to the intermediate tube can be arranged.
Vorzugsweise ist das erste Ende des Zwischenrohrs, das in der installierten Position des vorgefertigten Kraftstoffeinspritzsystems das obere Ende ist, in den inneren Kraftstoffzweigkanal des integral an der Kraftstoff-Verteilerleitung angeformten Zweigs eingesetzt.Preferably the first end of the Intermediate tube, which in the installed position of the prefabricated Fuel injection system is the upper end, in the inner fuel branch passage of the branch integrally formed on the fuel rail used.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Zwischenrohr an seinem zweiten Ende (dem unteren Ende in der installierten Position) eine Öffnung auf, deren Innendurchmesser zur Aufnahme der Außenfläche des Kraftstoffversorgungsflansches des Ventils ausgeführt ist.In a further preferred embodiment has the intermediate tube at its second end (the lower end in the installed position) on an opening whose inner diameter to accommodate the outer surface of the Fuel supply flange of the valve is executed.
Die Erfindung wird anhand der in
den
In
Bei der in
Wie bei der Ausführungsform von
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