EP0826873A2 - Device for distributing fuel for a combustion engine - Google Patents
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- EP0826873A2 EP0826873A2 EP97114010A EP97114010A EP0826873A2 EP 0826873 A2 EP0826873 A2 EP 0826873A2 EP 97114010 A EP97114010 A EP 97114010A EP 97114010 A EP97114010 A EP 97114010A EP 0826873 A2 EP0826873 A2 EP 0826873A2
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
- F02M55/025—Common rails
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0606—Fuel temperature
Definitions
- the invention relates to a device for distributing fuel for a cylinder head Provided internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- Such a device is known from DE-39 05 254 A1.
- This facility instructs separately held on a cylinder head or on intake manifolds in which the transversely extending injection valves are arranged.
- the housing also contains one fuel supply channel, which is connected to the injection valves via cross bores is.
- a separate cooling air blower conveys a steady flow of cooling air through it Housing, which essentially cools the injectors.
- This facility among other things, the task is based on the cooling effect to be achieved with regard to all Injectors to equalize. This should be achieved in that the entire Cooling air flow is led to all injectors, d. H. at one end of the case inserted through the blower and discharged at the opposite end.
- So-called fuel rail for a variety of documents Internal combustion engines have become known. These are usually the suction pipes of the Assigned to the internal combustion engine and have a central feed point for fuel, a fuel pressure regulator and a fuel return and are with separate outlets provided for the individual injectors.
- a central feed point for fuel being located approximately in the middle is present. This feeds the fuel into an inner tube which is pushed into an outer tube is provided at the end with cross holes through which the internally guided fuel into one can flow coaxially lying outer cavity. This is across the cross piece with the individual injectors connected.
- the inner tube is limited by itself axially extending ribs held in the outer tube.
- Such facilities are primarily for the purpose of a modular, removable and space-saving Arrangement created and deal with no aspects of fuel cooling or any Uniformization of the fuel temperature. This is also not the case with such facilities required because, as already mentioned, they are arranged freely in the engine compartment.
- the invention has for its object a device for distributing fuel for to provide an internal combustion engine provided with a cylinder head, which an Uniformization of the temperatures of the fuel flows supplied to the individual injectors offers and also lowers the overall temperature level of the fuel.
- This object is achieved in a generic device in that the fuel-carrying line as extending in the longitudinal direction of the internal combustion engine Recess is formed, integral part of the cylinder head of this internal combustion engine is and in this recess an axially extending, tubular Inserted to form a coaxial cavity connected to the injectors is.
- This insert has a central inlet channel for fuel, which by means of defined discharge openings is connected to the cavity.
- the fuel therefore enters the inlet channel at a certain temperature and heats up on its flow path within the insert solely through the operation of the Internal combustion engine existing heat development in the cylinder head.
- the one on the downstream side Fuel entering the cavity will heat up during the course of the operation of the flow path located there, although there is already a certain leveling out due to the heat transfer between the internal inlet duct and the Cavity enters.
- Along the flow path there is a relative within the insert cool fuel flow while the outer cavity is relatively warm.
- equalization comes as an essential part which in each case via the defined outflow openings directly from the inlet channel in fuel crossing the cavity.
- a reduction in the overall temperature level is already achieved in that the Fuel initially separated by the use within the inlet channel and thus before the direct heat radiation protected by the cylinder head flows.
- Optimization of the equalization and cooling can be done by tuning the Cross sections of the inlet channel, the coaxial cavity and the connecting lines to the injectors.
- the features according to the invention provide further advantages. This is how it works the establishment of a damping of pressure pulsations caused by the control process individual injectors. This is particularly important with high pressure injection working internal combustion engines, for example in pump-nozzle arrangements. These pressure pulsations can affect the filling process of neighboring injectors Adversely affect quantity and pressure. With the damping of these pressure pulsations a significant reduction in the injection noise is accompanied by the damping of the pressure peaks avoids falling below the vapor pressure of the fuel. Will this If the temperature falls below this, there are often cavities that emit a lot of noise implode.
- Each cylinder of the internal combustion engine is preferably at least one outflow opening in assigned to the insert, these preferably different cross-sectional areas can have. This gives particularly good results if these cross-sectional areas increase in the course of the fuel flow path. This is ensures that even with increasing heating along the inlet channel sufficiently large amount of fuel to reduce the temperature of the coaxial outside cavity flowing fuel amount is available.
- the insert on its outer Circumference with supports is inserted into the recess of the cylinder head.
- This can be ring-shaped with a comparatively small axial extent and with Breakthroughs are provided through which the fuel along the cavity flows.
- the supports preferably as axially continuous ribs on the outer circumference of the Insert insert, these ribs in the area leading to the injectors Cross lines are reduced in terms of their radial extension, which results in a circumferential, groove-like channel for supplying the fuel flowing between the ribs of the respective cross line.
- a stand dealing with axially continuous supports in a cavity Technology is known from DE-40 19 766 C2 for a completely different purpose. These The device shown is used to distribute oil within a rotating camshaft and enables several oil flows to be conducted independently of one another in this.
- the coolant-carrying area in the cylinder head extends into the immediate vicinity of the recess and thereby excessive Prevention of heat from the cylinder head in the fuel.
- a cylinder head 1 of an internal combustion engine has a hollow cylindrical recess 2 with an insert 3 arranged therein.
- the insert 3 extends axially in the longitudinal direction L of the internal combustion engine and thereby delimits a cavity 4 lying coaxially between it and the recess 2.
- the insert 3 has a central feed channel 5 for fuel, which by means of outflow openings 6 with precisely defined cross-sectional areas with the Cavity 4 is connected.
- outgoing cross lines 7 are formed from the cavity, which the fuel to the individual cylinders of the internal combustion engine injectors to lead.
- the insert 3 is provided on its outer circumference with supports 8 in the recess 2 held. For unimpeded fuel transfer between the individual cross lines 7 along the cavity 4, these supports 8 are each on their circumference with several Openings 9 provided.
- the heat input from the heated cylinder head 1 in the fuel takes place primarily across the interface between recess 2 and Cylinder head 1, d. H. on the fuel flowing in the cavity 4. From there, one takes place further heat transfer through the wall of the insert 3 to the in the inlet channel 5 in Counter-current fuel flowing. Partial volume flows of the supplied via the inlet 10 Total volume flow pass through the outflow openings 6 before reaching the one in FIG. 1 left end 11 of the recess 2 from the inlet channel 5 into the cavity 4.
- the size of the cross-sectional areas of the outflow openings 6 increases in the direction of Flow path in the inlet channel 5, so that the decreasing temperature gradient to Fuel in the cavity 4 is compensated for by an increased volume flow.
- the supports 8 extend axially continuously on the outer circumference of the insert 3 and thereby ensure one vibration-free seat within the recess 2.
- the radial extension of the supports 8 is reduced in the area of the cross lines 7, so that there is a circumferential groove for the unhindered exchange of the flowing in the channels between the individual supports 8 Fuel can take place.
- the temperature level can be further reduced the cooling water chamber of the cylinder head 1 be designed so that it is at least in sections with some of its chambers 12 in the immediate vicinity of the recess 2 extends.
- the axially continuous supports 8 can be used to even out the heat exchange be arranged helically curved around the inlet channel 5.
- the entire device can be tailored to the respective application.
- a comparatively high heat exchange takes place in countercurrent between the inlet duct 5 and the cavity 4, while a comparatively high temperature difference is maintained in the case of poor thermal conductivity.
- Further parameters are the cross-sectional areas of the outflow openings 6 and all other flow cross sections. Depending on requirements, all outflow openings 6 can also have the same cross-sectional area or, in reverse of the arrangement shown in FIG. 1, be made larger on the inlet side than at the end 11.
- a ceramic tube body be fully inserted into the recess 2, in which the insert 3 is inserted.
- This tubular body only has in the area of the transverse line 7 Discharge openings.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine mit einem Zylinderkopf
versehene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for distributing fuel for a cylinder head
Provided internal combustion engine according to the preamble of
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-39 05 254 A1 bekannt. Diese Einrichtung weist ein separat an einem Zylinderkopf oder an Saugrohren gehaltenes Gehäuse auf, in welchem die quer dazu verlaufenden Einspritzventile angeordnet sind. Ferner enthält das Gehäuse einen kraftstoffzuführenden Kanal, welcher über Querbohrungen mit den Einspritzventilen verbunden ist. Ein separates Kühlluftgebläse fördert einen stetigen Kühlluftstrom durch dieses Gehäuse, wodurch im wesentlichen die Einspritzventile gekühlt werden. Dieser Einrichtung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, die zu erzielende Kühlwirkung hinsichtlich aller Einspritzventile zu vergleichmäßigen. Dieses soll dadurch erzielt werden, daß der gesamte Kühlluftstrom zu allen Einspritzventilen geführt wird, d. h. an einem Ende des Gehäuses durch das Gebläse eingeführt und am gegenüberliegenden Ende abgeführt wird.Such a device is known from DE-39 05 254 A1. This facility instructs separately held on a cylinder head or on intake manifolds in which the transversely extending injection valves are arranged. The housing also contains one fuel supply channel, which is connected to the injection valves via cross bores is. A separate cooling air blower conveys a steady flow of cooling air through it Housing, which essentially cools the injectors. This facility among other things, the task is based on the cooling effect to be achieved with regard to all Injectors to equalize. This should be achieved in that the entire Cooling air flow is led to all injectors, d. H. at one end of the case inserted through the blower and discharged at the opposite end.
Ferner sind aus einer Vielzahl von Dokumenten sogenannte Kraftstoffverteilerleisten für Brennkraftmaschinen bekannt geworden. Diese sind in aller Regel den Saugrohren der Brennkraftmaschine zugeordnet und weisen eine zentrale Einspeisestelle für Kraftstoff auf, einen Kraftstoffdruckregler sowie einen Kraftstoffrücklauf und sind mit separaten Abgängen für die einzelnen Einspritzventile versehen. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in EP-0 625 637 A1 offenbart, wobei hier etwa mittig eine zentrale Einspeisestelle für Kraftstoff vorliegt. Diese fördert den Kraftstoff in ein in ein Außenrohr geschobenes Innenrohr, welches endseitig mit Querbohrungen versehen ist, über die der innengeführte Kraftstoff in einen koaxial liegenden äußeren Hohlraum strömen kann. Dieser ist über Querstutzen mit den einzelnen Einspritzventilen verbunden. Das Innenrohr ist dabei mit sich über eine begrenzte axiale Länge erstreckenden Rippen in dem Außenrohr gehalten. Solche Einrichtungen sind vorrangig zum Zwecke einer modular aufgebauten, vomontierbaren und bauraumsparenden Anordnung geschaffen und behandeln keinerlei Aspekte der Kraftstoffkühlung oder einer Vergleichmäßigung der Kraftstofftemperatur. Dieses ist bei solchen Einrichtungen auch nicht erforderlich, da sie, wie bereits erwähnt frei im Motorraum angeordnet sind.So-called fuel rail for a variety of documents Internal combustion engines have become known. These are usually the suction pipes of the Assigned to the internal combustion engine and have a central feed point for fuel, a fuel pressure regulator and a fuel return and are with separate outlets provided for the individual injectors. Such a device is for example in EP-0 625 637 A1, a central feed point for fuel being located approximately in the middle is present. This feeds the fuel into an inner tube which is pushed into an outer tube is provided at the end with cross holes through which the internally guided fuel into one can flow coaxially lying outer cavity. This is across the cross piece with the individual injectors connected. The inner tube is limited by itself axially extending ribs held in the outer tube. Such facilities are primarily for the purpose of a modular, removable and space-saving Arrangement created and deal with no aspects of fuel cooling or any Uniformization of the fuel temperature. This is also not the case with such facilities required because, as already mentioned, they are arranged freely in the engine compartment.
Bei Brennkraftmaschinen mit innerhalb des Zylinderkopfes geführten Kraftstoffleitungen
kann sich das Problem ergeben, daß sich im Zuge des Strömungsweges für den Kraftstoff
ein vergleichsweise hoher Wärmeeintrag vom Zylinderkopf in den Kraftstoff einstellt. Dieser
ist um so höher, je länger der Kraftstoff im Zylinderkopf verbleibt. Dieses führt einerseits zu
einer übermäßigen Erwärmung des Kraftstoffes, andererseits aber zu einer bezüglich der
einzelnen Zylinder ungleichmäßigen Kraftstofferwärmung, was dann aufgrund der starken
Temperaturabhängigkeit des Kraftstoffvolumens zu einem ungleichmäßigen Kraftstoffmassenstrom
zu den einzelnen Einspritzventilen führt.
Da die Kraftstoff-Viskosität ebenfalls temperaturabhängig ist, kommt es insbesondere bei
Brennkraftmaschinen mit Pumpe-Düsenanordnungen oder Steckpumpen neben den
ungleichmäßigen Einspritzmengen auch zu stark unterschiedlichen Einspritzdrücken.In internal combustion engines with fuel lines routed inside the cylinder head, the problem may arise that a comparatively high heat input from the cylinder head into the fuel occurs in the course of the flow path for the fuel. The longer the fuel remains in the cylinder head, the higher it is. On the one hand, this leads to excessive heating of the fuel, but on the other hand to an uneven heating of the fuel with respect to the individual cylinders, which then leads to an uneven fuel mass flow to the individual injection valves due to the strong temperature dependence of the fuel volume.
Since the fuel viscosity is also temperature-dependent, in addition to the non-uniform injection quantities, there are also very different injection pressures, particularly in internal combustion engines with pump-nozzle arrangements or plug-in pumps.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Verteilung von Kraftstoff für eine mit einem Zylinderkopf versehene Brennkraftmaschine zu schaffen, welche eine Vergleichmäßigung der Temperaturen der den einzelnen Injektoren zugeführten Kraftstoffströme bietet und darüber hinaus insgesamt das Temperaturniveau des Kraftstoffes absenkt.The invention has for its object a device for distributing fuel for to provide an internal combustion engine provided with a cylinder head, which an Uniformization of the temperatures of the fuel flows supplied to the individual injectors offers and also lowers the overall temperature level of the fuel.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer gattungsgemäßen Einrichtung dadurch, daß die kraftstofführende Leitung als sich in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckende Ausnehmung ausgebildet ist, dabei integraler Bestandteil des Zylinderkopfes dieser Brennkraftmaschine ist und in dieser Ausnehmung ein sich axial erstreckender, rohrförmiger Einsatz unter Bildung eines mit den Injektoren verbundenen koaxialen Hohlraumes angeordnet ist. Dieser Einsatz weist einen zentralen Zulaufkanal für Kraftstoff auf, welcher mittels definierter Abströmöffnungen mit dem Hohlraum verbunden ist.This object is achieved in a generic device in that the fuel-carrying line as extending in the longitudinal direction of the internal combustion engine Recess is formed, integral part of the cylinder head of this internal combustion engine is and in this recess an axially extending, tubular Inserted to form a coaxial cavity connected to the injectors is. This insert has a central inlet channel for fuel, which by means of defined discharge openings is connected to the cavity.
Der Kraftstoff tritt also mit einer bestimmten Temperatur in den Zulaufkanal ein und erwärmt sich auf seinem Strömungsweg innerhalb des Einsatzes allein durch die im Betrieb der Brennkraftmaschine vorhandene Wärmeentwicklung im Zylinderkopf. Der am abströmseitigen Ende des Einsatzes in den Hohlraum übertretende Kraftstoff erwärmt sich im Zuge des dort liegenden Strömungsweges weiter, wobei jedoch bereits eine gewisse Vergleichmäßigung durch den Wärmeübergang zwischen dem innen liegenden Zulaufkanal und dem Hohlraum eintritt. Entlang des Strömungsweges stellt sich innerhalb des Einsatzes ein relativ kühler Kraftstoffstrom ein, während der im außen liegenden Hohlraum relativ warm ist. Zusätzlich zu der bereits geschilderten Vergleichmäßigung kommt als wesentlicher Bestandteil der jeweils über die definierten Abströmöffnungen unmittelbar aus dem Zulaufkanal in den Hohlraum übertretende Kraftstoff hinzu. Dieser vermischt sich mit dem im Hohlraum strömenden, vergleichsweise warmen Kraftstoff und senkt somit das gesamte Temperaturniveau ab und sorgt über die axiale Erstreckung für eine weitgehend gleichmäßige Temperaturverteilung. Dieses führt letztendlich dazu, daß den einzelnen Zylindern Kraftstoff mit einer Temperatur zugeführt wird, welche sich insgesamt in einem relativ engen Temperaturspektrum befindet, so daß jedem Injektor eine gleich große Kraftstoffmenge zugeführt wird.The fuel therefore enters the inlet channel at a certain temperature and heats up on its flow path within the insert solely through the operation of the Internal combustion engine existing heat development in the cylinder head. The one on the downstream side Fuel entering the cavity will heat up during the course of the operation of the flow path located there, although there is already a certain leveling out due to the heat transfer between the internal inlet duct and the Cavity enters. Along the flow path there is a relative within the insert cool fuel flow while the outer cavity is relatively warm. In addition to the already mentioned equalization comes as an essential part which in each case via the defined outflow openings directly from the inlet channel in fuel crossing the cavity. This mixes with that in the cavity flowing, comparatively warm fuel and thus lowers the overall Temperature level and largely ensures the axial extension even temperature distribution. This ultimately leads to the individual Cylinder fuel is supplied with a temperature that is a total of one Relatively narrow temperature range, so that each injector has the same size Amount of fuel is supplied.
Eine Absenkung des gesamten Temperaturniveaus wird bereits dadurch erreicht, daß der Kraftstoff zunächst durch den Einsatz abgetrennt innerhalb des Zulaufkanales und somit vor der direkten Wärmeeinstrahlung durch den Zylinderkopf geschützt fließt.A reduction in the overall temperature level is already achieved in that the Fuel initially separated by the use within the inlet channel and thus before the direct heat radiation protected by the cylinder head flows.
Eine Optimierung der Vergleichmäßigung und der Kühlung kann über die Abstimmung der Querschnitte des Zulaufkanales, des koaxialen Hohlraumes sowie der Verbindungsleitungen zu den Injektoren erfolgen.Optimization of the equalization and cooling can be done by tuning the Cross sections of the inlet channel, the coaxial cavity and the connecting lines to the injectors.
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale stellen sich noch weitere Vorteile ein. So bewirkt die Einrichtung eine Dämpfung von Druckpulsationen, die durch den Absteuervorgang der einzelnen Injektoren verursacht werden. Dieses ist besonders wichtig bei mit Hochdruckeinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschinen, beispielsweise bei Pumpe-Düsenanordnungen. Diese Druckpulsationen können den Füllvorgang benachbarter Injektoren bezüglich Menge und Druck negativ beeinflussen. Mit der Dämpfung dieser Druckpulsationen geht eine deutliche Absenkung des Einspritzgeräusches einher, da die Dämpfung der Druckspitzen ein Unterschreiten des Dampfdruckes des Kraftstoffes vermeidet. Wird dieser unterschritten, kommt es häufig zu Hohlräumen, welche mit starker Geräuschabstrahlung implodieren.The features according to the invention provide further advantages. This is how it works the establishment of a damping of pressure pulsations caused by the control process individual injectors. This is particularly important with high pressure injection working internal combustion engines, for example in pump-nozzle arrangements. These pressure pulsations can affect the filling process of neighboring injectors Adversely affect quantity and pressure. With the damping of these pressure pulsations a significant reduction in the injection noise is accompanied by the damping of the pressure peaks avoids falling below the vapor pressure of the fuel. Will this If the temperature falls below this, there are often cavities that emit a lot of noise implode.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Bevorzugt ist jedem Zylinder der Brennkraftmaschine mindestens eine Abströmöffnung in dem Einsatz zugeordnet, wobei diese vorzugsweise voneinander verschiedene Querschnittsflächen aufweisen können. Hierbei stellen sich besonders gute Ergebnisse ein, wenn diese Querschnittsflächen im Zuge des Kraftstoffströmungsweges zunehmen. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei zunehmender Erwärmung entlang des Zulaufkanales eine ausreichend große Kraftstoffmenge zur Herabsetzung der Temperatur der in dem koaxial außen liegenden Hohlraum strömenden Kraftstoffmenge zur Verfügung steht.Each cylinder of the internal combustion engine is preferably at least one outflow opening in assigned to the insert, these preferably different cross-sectional areas can have. This gives particularly good results if these cross-sectional areas increase in the course of the fuel flow path. This is ensures that even with increasing heating along the inlet channel sufficiently large amount of fuel to reduce the temperature of the coaxial outside cavity flowing fuel amount is available.
Weiterhin kann bevorzugterweise vorgesehen sein, daß der Einsatz auf seinem äußeren Umfang mit Stützen versehen in die Ausnehmung des Zylinderkopfes eingesetzt ist. Diese können bei vergleichsweise geringer axialer Erstreckung ringartig ausgebildet und mit Durchbrechungen versehen sein, durch welche der Kraftstoff entlang des Hohlraumes strömt.Furthermore, it can preferably be provided that the insert on its outer Circumference with supports is inserted into the recess of the cylinder head. This can be ring-shaped with a comparatively small axial extent and with Breakthroughs are provided through which the fuel along the cavity flows.
Um einen sicheren Halt des Einsatzes in der Ausnehmung zu gewährleisten und um geräuschverursachende Schwingungen dieses Einsatzes sicher zu vermeiden, können sich die Stützen vorzugsweise als axial durchgehende Rippen auf dem Außenumfang des Einsatzes erstrecken, wobei diese Rippen im Bereich der zu den Injektoren führenden Querleitungen bezüglich ihrer radialen Erstreckung verringert sind, wodurch sich ein umlaufender, nutartiger Kanal zur Zufuhr des zwischen den Rippen strömenden Kraftstoffes zu der jeweiligen Querleitung ergibt.To ensure a secure hold of the insert in the recess and around It is possible to safely avoid noise-causing vibrations during this operation the supports preferably as axially continuous ribs on the outer circumference of the Insert insert, these ribs in the area leading to the injectors Cross lines are reduced in terms of their radial extension, which results in a circumferential, groove-like channel for supplying the fuel flowing between the ribs of the respective cross line.
Um einer ggf. ungleichmäßigen Wärmeeintragung durch den Zylinderkopf in die Ausnehmung zu begegnen, kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, daß diese Rippen nicht geradlinig, sondern schraubenlinienförmig verlaufen, wodurch der gesamte Kraftstoffstrom über alle mit unterschiedlichen Temperaturen versehenen Bereiche des Zylinderkopfes strömen kann.To avoid any uneven heat input through the cylinder head into the recess to meet, can be provided in a further advantageous embodiment that this The ribs do not run in a straight line, but in a helical shape, which means that the entire Fuel flow over all areas of the vehicle with different temperatures Cylinder head can flow.
Ein sich mit axial durchgehenden Stützen in einem Hohlraum befassender Stand der Technik ist zu einem gänzlich anderen Zwecke aus DE-40 19 766 C2 bekannt. Die dort gezeigte Vorrichtung dient zur Verteilung von Öl innerhalb einer umlaufenden Nockenwelle und ermöglicht es, mehrere Ölströme unabhängig voneinander in dieser zu führen. A stand dealing with axially continuous supports in a cavity Technology is known from DE-40 19 766 C2 for a completely different purpose. These The device shown is used to distribute oil within a rotating camshaft and enables several oil flows to be conducted independently of one another in this.
In einer bezüglich der Temperaturabsenkung besonders vorteilhaften Ausführungsvariante kann zusätzlich vorgesehen sein, daß sich der kühlwasserführende Bereich im Zylinderkopf bis in die unmittelbare Umgebung der Ausnehmung erstreckt und hierdurch einen übermäßigen Wärmeeintrag vom Zylinderkopf in den Kraftstoff verhindert.In a particularly advantageous embodiment variant with regard to the temperature reduction can also be provided that the coolant-carrying area in the cylinder head extends into the immediate vicinity of the recess and thereby excessive Prevention of heat from the cylinder head in the fuel.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem anhand einer Zeichnung
näher erläuterten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Figur 1- schematisch einen Querschnitt durch einen hier interessierenden Bereich eines Zylinderkopfes,
Figur 2- einen Querschnitt gemäß
Figur 1 und Figur 3- eine Ausführungsvariante zu
Figur 1.
It shows:
- Figure 1
- schematically a cross section through a region of interest of a cylinder head,
- Figure 2
- a cross section according to Figure 1 and
- Figure 3
- a variant of Figure 1.
Ein Zylinderkopf 1 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine weist eine hohlzylindrische
Ausnehmung 2 mit einem darin angeordneten Einsatz 3 auf.
Der Einsatz 3 erstreckt sich axial in Längsrichtung L der Brennkraftmaschine und begrenzt
dabei einen koaxial zwischen ihm und der Ausnehmung 2 liegenden Hohlraum 4.A
The
Im Inneren weist der Einsatz 3 einen zentralen Zulaufkanal 5 für Kraftstoff auf, welcher
mittels bezüglich ihrer Querschnittsflächen exakt definierter Abströmöffnungen 6 mit dem
Hohlraum 4 verbunden ist.Inside, the
Im Zylinderkopf 1 sind vom Hohlraum 4 ausgehende Querleitungen 7 ausgebildet, welche
den Kraftstoff zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren
führen.In the
Der Einsatz 3 ist auf seinem äußeren Umfang mit Stützen 8 versehen in der Ausnehmung 2
gehalten. Für einen ungehinderten Kraftstoffübertritt zwischen den einzelnen Querleitungen
7 entlang des Hohlraumes 4 sind diese Stützen 8 jeweils auf ihrem Umfang mit mehreren
Durchbrechungen 9 versehen. Im Betrieb der Brennkraftmaschine erwärmt sich der über
einen in Figur 1 rechts liegenden Eintritt 10 entlang des durch Richtungspfeile gekennzeichneten
Strömungsweges fließende Kraftstoff. Der Wärmeeintrag vom erwärmten Zylinderkopf
1 in den Kraftstoff erfolgt primär über die Grenzfläche zwischen Ausnehmung 2 und
Zylinderkopf 1, d. h. auf den im Hohlraum 4 strömenden Kraftstoff. Von dort aus erfolgt ein
weiterer Wärmeübergang durch die Wandung des Einsatzes 3 auf den im Zulaufkanal 5 im
Gegenstrom strömenden Kraftstoff. Teilvolumenströme des über den Eintritt 10 zugeführten
Gesamtvolumenstromes treten durch die Abströmöffnungen 6 vor Erreichen des in Figur 1
links liegenden Endes 11 der Ausnehmung 2 vom Zulaufkanal 5 in den Hohlraum 4.The
Die Größe der Querschnittsflächen der Abströmöffnungen 6 nimmt in Richtung des
Strömungsweges im Zulaufkanal 5 zu, so daß das abnehmende Temperaturgefälle zum
Kraftstoff im Hohlraum 4 durch einen erhöhten Volumenstrom kompensiert wird.The size of the cross-sectional areas of the
Ohne die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verteilung von Kraftstoff wurden zwischen erstem und letztem Zylinder einer Reihenbrennkraftmaschine Temperaturdifferenzen in dem an den Injektoren anliegenden Kraftstoff von bis zu 25° Celsius gemessen. Dieses führte zu einer stark ungleichmäßigen Zufuhr von Kraftstoff und damit inakzeptablem Motorlauf. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung liegen die Temperaturdifferenzen zwischen beliebigen Zylindern innerhalb eines ca. 4° Celsius breiten Toleranzbandes.Without the device according to the invention for the distribution of fuel between first and last cylinder of an internal combustion engine temperature differences in the Fuel at the injectors measured up to 25 ° Celsius. This led to a very uneven supply of fuel and thus unacceptable engine running. With the device according to the invention, the temperature differences between any Cylinders within a tolerance band of approx. 4 ° Celsius.
In einer Variante der Erfindung gemäß Figur 3 erstrecken sich die Stützen 8 axial
durchgehend auf dem Außenumfang des Einsatzes 3 und sorgen dadurch für einen
schwingungsfreien Sitz innerhalb der Ausnehmung 2. Die radiale Erstreckung der Stützen 8
ist im Bereich der Querleitungen 7 vermindert, so daß dort eine umlaufende Nut für den
ungehinderten Austausch des in den Rinnen zwischen den einzelnen Stützen 8 strömenden
Kraftstoffes stattfinden kann.In a variant of the invention according to FIG. 3, the
In beiden beschriebenen Ausführungsformen kann zur weiteren Absenkung des Temperaturniveaus
der Kühlwasserraum des Zylinderkopfes 1 so ausgebildet sein, daß er sich zumindest
abschnittsweise mit einigen seiner Kammern 12 bis in unmittelbare Nähe der Ausnehmung
2 erstreckt.In both described embodiments, the temperature level can be further reduced
the cooling water chamber of the
Die axial durchgehenden Stützen 8 können für eine Vergleichmäßigung des Wärmeaustausches
schraubenlinienförmig gekrümmt um den Zulaufkanal 5 angeordnet sein.The axially
Durch eine gezielte Werkstoffauswahl für den Einsatz 3 kann die gesamte Einrichtung auf
den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden. Bei beispielsweise einem Aluminiumwerkstoff
mit guter Wärmeleitfähigkeit erfolgt ein vergleichsweise hoher Wärmeaustausch im
Gegenstrom zwischen Zulaufkanal 5 und Hohlraum 4, während bei schlechter Wärmeleitfähigkeit
eine vergleichsweise hohe Temperaturdifferenz erhalten bleibt. Weitere Parameter
sind die Querschnittsflächen der Abströmöffnungen 6 sowie alle weiteren Strömungsquerschnitte.
Bedarfsabhängig können auch alle Abströmöffnungen 6 die gleiche Querschnittsfläche aufweisen
oder aber in Umkehrung der in Figur 1 gezeigten Anordnung eintrittsseitig größer
ausgebildet sein als am Ende 11.Through a targeted selection of materials for
Depending on requirements, all
In Abweichung der in Figur 1 und in Figur 3 gezeigten Ausführungsform kann zur weiteren
Herabsetzung des Temperaturniveaus ergänzend ein beispielsweise keramischer Rohrkörper
vollflächig in die Ausnehmung 2 eingesetzt sein, in welchen dann der Einsatz 3
eingeschoben ist. Dieser Rohrkörper weist lediglich im Bereich der Querleitung 7
Abströmöffnungen auf.In deviation from the embodiment shown in Figure 1 and in Figure 3 can further
Lowering the temperature level in addition, for example, a ceramic tube body
be fully inserted into the
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung von einer sich in Längsrichtung (L) der Brennkraftmaschine erstreckenden Ausnehmung (2) als integraler Bestandteil des Zylinderkopfes (1) gebildet ist und in dieser Ausnehmung (2) ein sich axial erstreckender, rohrförmiger Einsatz (3) unter Bildung eines mit den Injektoren verbundenen, koaxialen Hohlraumes (4) angeordnet ist, welcher einen zentralen Zulaufkanal (5) für Kraftstoff aufweist, und dieser mittels definierter Abströmöffnungen (6) mit dem Hohlraum (4) verbunden ist.Device for distributing fuel for an internal combustion engine provided with a cylinder head (1), with a fuel-carrying line, from which fuel is led to individual injectors associated with the internal combustion engine, which are arranged in the cylinder head,
characterized in that the line is formed by a recess (2) extending in the longitudinal direction (L) of the internal combustion engine as an integral part of the cylinder head (1) and in this recess (2) an axially extending, tubular insert (3) with formation a coaxial cavity (4) connected to the injectors is arranged, which has a central inlet channel (5) for fuel and which is connected to the cavity (4) by means of defined outflow openings (6).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19634260 | 1996-08-24 | ||
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