EP2841760B1

EP2841760B1 - Anordnung mit einem brennstoffverteiler und mehreren brennstoffeinspritzventilen

Info

Publication number: EP2841760B1
Application number: EP13714602.3A
Authority: EP
Inventors: Andreas Rehwald; Matthias Maess; Goekhan Guengoer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: KR102109319B1; ES2731098T3; EP2841760A1; CN104254684B; PL2841760T3; KR20150003750A; CN104254684A; US10041460B2; DE102012206896A1; US20150068497A1; WO2013160064A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, insbesondere eine Brennstoffeinspritzanlage zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit einem Brennstoffverteiler und mehreren Brennstoffeinspritzventilen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, bei denen eine direkte Einspritzung des Brennstoffs in Brennräume erfolgt.
Aus der EP 2 151 572 A2 sind eine Brennstoffverteilerleiste und mehrere an der Brennstoffverteilerleiste angeordnete Brennstoffeinspritzventile bekannt. Zur Verbindung der Brennstoffeinspritzventile mit der Brennstoffverteilerleiste ist um einen oberen Brennstoffeinlassstutzen ein kragenförmiges Element mit beidseitigen Zungen gefügt. Außerdem ist ein Haltebügel vorgesehen, der einen zylindrischen Körper eines Injektoranschlusses von oben entlang einer Längsachse umgreift, wobei die Zungen des Kragens in Öffnungen des Haltebügels eingreifen. Dadurch ergibt sich eine Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an dem zylindrischen Körper des Injektoranschlusses.
Die aus der EP 2 151 572 A2 bekannte Ausgestaltung hat den Nachteil, dass die Brennstoffverteilerleiste im Betrieb zu Schwingungen im hörbaren Frequenzbereich angeregt werden kann. Dies geschieht besonders durch Geräuschquellen in den Brennstoffeinspritzventilen. Der Körperschall breitet sich hierbei von den Brennstoffeinspritzventilen über die Injektoranschlüsse, die Brennstoffverteilerleiste und die Railhalter gegebenenfalls auch auf die Anbaustruktur aus, von wo störende Geräusche abgestrahlt werden. Diese störenden Geräusche können unter Umständen sogar bis ins Innere des Fahrzeuges dringen. Die Anbaustruktur, an der die Brennstoffverteilerleiste befestigt ist, kann hierbei beispielsweise der Zylinderkopf sein.
Aus der US 7,334,571 B1 ist bereits eine Anordnung, insbesondere Brennstoffeinspritzanlage zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, bekannt, die einen Brennstoffverteiler und mehrere Brennstoffeinspritzventile umfasst, wobei jedes der Brennstoffeinspritzventile an einer Tasse des Brennstoffverteilers angeordnet ist und wobei zumindest eines der Brennstoffeinspritzventile durch einen Schnappring an der zugeordneten Tasse befestigt ist. Den Sitz für das Brennstoffeinspritzventil bildet ein scheibenförmiges Element, welches auf dem Schnappring ebenfalls in der Tasse eingebracht aufliegt. Der scheibenförmige Ventilsitz besteht vorzugsweise aus einem Elastomermaterial; allerdings werden auch alternative Materialien genannt, u.a. "Composites".

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Schwingungsdämpfung gewährleistet ist. Speziell ergibt sich der Vorteil, dass Schwingungen, die insbesondere im Bereich der Brennstoffeinspritzventile entstehen, in Bezug auf eine Übertragung auf den Brennstoffverteiler wirkungsvoll gedämpft werden können und störende Geräusche reduziert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.
Speziell eignet sich die Anordnung für Brennkraftmaschinen zur Benzindirekteinspritzung. Der Brennstoffverteiler kann hierbei insbesondere als Brennstoffverteilerleiste ausgestaltet sein. Der Brennstoffverteiler dient zum Speichern von unter hohem Druck stehenden Brennstoff und zur Verteilung des Brennstoffs auf die Brennstoffeinspritzventile, insbesondere Hochdruckeinspritzventile. Die Brennstoffeinspritzventile spritzen den zum Verbrennungsvorgang notwendigen Brennstoff unter hohem Druck in den jeweiligen Verbrennungsraum ein. Der Brennstoff wird hierbei über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert.
Die Anordnung kann in vorteilhafter Weise als Brennstoffeinspritzanlage ausgestaltet sein. Hierbei kann der Brennstoffverteiler auf geeignete Weise mit einer Anbaustruktur verbunden werden. Bei der Anbaustruktur kann es sich um den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine handeln. Es ist jedoch auch eine Anbindung über Distanzhülsen oder über weitere Verbindungselemente möglich.
Die Brennstoffeinspritzventile können an den Tassen gewissermaßen aufgehängt werden. Hierbei ist insbesondere eine kardanische Befestigung an den Tassen möglich. Der Haltebügel kann insbesondere als U-förmiger Haltebügel ausgestaltet sein. Über den Haltebügel können quasistatische Kräfte zur Befestigung übertragen werden. Hierbei wird auch gewährleistet, dass die relative Auslenkung der Brennstoffeinspritzventile gegenüber den Tassen unter Einwirkung von Betriebskräften unter einem definierten Grenzwert bleibt, um Dichtelemente, wie beispielsweise eine O-Ringdichtung vor Verschleiß zu schützen.
Durch das Dämpfungsverbundelement wird darüber hinaus eine schwingungstechnische Entkopplung und Dämpfung zwischen den Brennstoffeinspritzventilen und dem Brennstoffverteiler erzielt, wobei die sonstigen Anforderungen weiterhin gewährleistet sind.
Vorzugsweise ist die Befestigung über einen Haltebügel und ein zugeordnetes Dämpfungsverbundelement bei jedem Brennstoffeinspritzventil vorgesehen.
In vorteilhafter Weise ist das Dämpfungsverbundelement zwischen dem Bügelabschnitt des Haltebügels und der Außenseite des Brennstoffeinspritzventils angeordnet. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass an der Innenseite der Tasse eine Ausnehmung ausgestaltet ist, in die der Bügelabschnitt des Haltebügels eingefügt ist. In Richtung einer Längsachse des Brennstoffeinspritzventils wird hierdurch im montierten Zustand eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Bügelabschnitt und der Tasse erzielt. Anstelle einer direkten Anlage des Brennstoffeinspritzventils an dem Bügelabschnitt des Haltebügels ist eine mittelbare Anlage über das Dämpfungsverbundelement realisiert. Im Betrieb auftretende Schwingungen werden dadurch gedämpft. Insbesondere kann das Brennstoffeinspritzventil aufgrund der schnell wiederholten Ansteuerung zu Schwingungen angeregt werden. Eine Übertragung dieser Schwingungen auf die Tasse wird durch das Dämpfungsverbundelement gedämpft. Somit erfolgt eine Bedämpfung der auf den Brennstoffverteiler übertragenen Schwingungen und es kann eine Geräuschreduktion erzielt werden.
Ferner ist es vorteilhaft, dass an der Außenseite des Brennstoffeinspritzventils eine Stützfläche ausgestaltet ist, die in einem axialen Querschnitt bezüglich der Längsachse des Brennstoffeinspritzventils geneigt ist, dass eine erste Außenseite des Dämpfungsverbundelements mit der Stützfläche an der ersten Außenseite des Brennstoffeinspritzventils zusammen wirkt und dass eine von der ersten Außenseite abgewandte zweite Außenseite des Dämpfungsverbundelements mit dem Bügelabschnitt des Haltebügels zusammen wirkt. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Außenseite des Brennstoffeinspritzventils konisch ausgestaltet ist und dass die erste Außenseite des Dämpfungsverbundelements an der konischen Außenseite des Brennstoffeinspritzventils anliegt. Das Dämpfungsverbundelement kann hierbei ein flaches beziehungsweise rechteckiges Profil aufweisen. Hierdurch wird eine möglichst großflächige Anlage des Dämpfungsverbundelements an der Außenseite des Brennstoffeinspritzventils erzielt. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Beanspruchung der Dämpfungsschicht, wodurch sich eine gute Dämpfungswirkung ergibt. Außerdem kann hierdurch die Position des Dämpfungselements relativ zu dem Brennstoffeinspritzventil vorteilhaft festgelegt werden. Dadurch vereinfacht sich die Montage und die Dämpfungswirkung bleibt über die Lebensdauer gewährleistet. Auch ein Toleranzausgleich gegenüber dem Haltebügel ist hierdurch gewährleistet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Bügelabschnitt des Haltebügels einen elliptischen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist. Vorteilhaft ist es auch, dass die zweite Außenseite des Dämpfungsverbundelements zumindest teilweise an dem Bügelabschnitt anliegt. Hierdurch kann die Position des Dämpfungsverbundelements bezüglich des Bügelabschnitts festgelegt werden. Im Betrieb wird hierdurch eine Verschiebung des Dämpfungsverbundelements relativ zu dem Bügelabschnitt des Haltebügels vermieden. Außerdem wird eine punkt- beziehungsweise linienförmige Belastung und somit Flächenpressung zwischen dem Dämpfungsverbundelement und dem Haltebügel vermieden. Ferner wird ein Toleranzausgleich für die Positionierung des Brennstoffeinspritzventils relativ zu dem Haltebügel und dem Dämpfungsverbundelement ermöglicht.
Vorteilhaft ist es, dass eine mechanische Kraftübertragung über die mechanische Befestigung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der zugeordneten Tasse stets über die Dämpfungsschicht des Dämpfungsverbundelements erfolgt. Hierdurch ist eine wirksame Dämpfung erzielt, wobei insbesondere ein direkter Kontakt von beispielsweise Metall auf Metall verhindert ist.
Vorteilhaft ist es auch, dass das Dämpfungsverbundelement zumindest eine Metallschicht aufweist, die mit der Dämpfungsschicht verbunden ist. Die Dämpfungsschicht kann beispielsweise aus einem viskoelastischen Material gebildet sein. Die Metallschicht kann aus einem Metallblech gebildet sein. Die Dämpfungsschicht kann auf geeignete Weise mit der Metallschicht verbunden sein. Vorzugsweise ist die Dämpfungsschicht direkt mit der Metallschicht verbunden. Hierbei ist eine Verbindung durch Vulkanisieren möglich. Hierfür ist es vorteilhaft, dass die Dämpfungsschicht auf einem Gummiwerkstoff basiert. Der Begriff des Gummiwerkstoffs ist hierbei allgemein zu verstehen und umfasst neben einem Naturkautschuk auch synthetische Gummiwerkstoffe.
Durch den Einsatz des Dämpfungsverbundelements an der Schnittstelle zwischen der Tasse und dem Brennstoffeinspritzventil wird eine Entkopplung beziehungsweise Isolation der am Brennstoffeinspritzventil bestehenden Geräuschquellen gegenüber dem Brennstoffverteiler erzielt. In der Folge werden dadurch auch vom Brennstoffverteiler weniger Körperschallanteile in einen Zylinderkopf oder eine gegebenenfalls vorgesehene sonstige Anbaustruktur übertragen. In Folge dieser beiden Wirkungen wird die Schallabstrahlung und Schallübertragung von der Anordnung auf den Motor reduziert.
Vorteilhaft ist es auch, dass zumindest eine Dämpfungsschicht als außenliegende Dämpfungsschicht ausgestaltet ist. Die außenliegende Dämpfungsschicht kann hierbei direkt an dem Brennstoffeinspritzventil oder direkt an dem Bügelabschnitt des Haltebügels anliegen. Auch eine Ausgestaltung des Dämpfungsverbundelements mit zwei außenliegenden Dämpfungsschichten, die die erste Außenseite und die zweite Außenseite des Dämpfungsverbundelements bilden, ist möglich.
Vorteilhaft ist es auch, dass zumindest eine weitere Metallschicht vorgesehen ist, und dass zumindest eine Dämpfungsschicht zwischen der Metallschicht und der weiteren Metallschicht angeordnet ist. Hierbei ist auch eine Ausgestaltung mit mehreren Dämpfungsschichten möglich. Durch die Anordnung einer Dämpfungsschicht zwischen zwei Metallschichten ist ein vorteilhafter Schutz dieser Dämpfungsschicht gegenüber der Umgebung und gegenüber mechanischem Abrieb möglich.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Dämpfungsverbundelement als teilringförmiges Dämpfungsverbundelement ausgestaltet ist, dass das Dämpfungsverbundelement Endabschnitte und einen die Endabschnitte verbindenden Bogenabschnitt aufweist und dass das Dämpfungsverbundelement an seinen Endabschnitten mit einer größeren Breite ausgestaltet ist als an seinem Bogenabschnitt. Durch die Endabschnitte können somit breite Auflagebereiche gewährleistet werden, an denen eine wirksame Dämpfung erzielt ist. Der Bogenabschnitt ermöglicht demgegenüber eine hohe Flexibilität des Dämpfungsverbundelements, da dieser vergleichsweise schmal ausgeführt ist. Speziell in Kombination mit einem U-förmigen Haltebügel kann somit an den beiden Bügelabschnitten des Haltebügels eine Dämpfung über die breiten Endabschnitte erzielt werden, während der schmale Bogenabschnitt des Dämpfungsverbundelements einen Toleranzausgleich ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Anordnung mit einem Brennstoffverteiler und mehreren Brennstoffeinspritzventilen in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine auszugsweise, schematische Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 den in Fig. 2 dargestellten Ausschnitt entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 ein in Fig. 2 dargestelltes Dämpfungsverbundelement in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 das in Fig. 4 dargestellte Dämpfungsverbundelement in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 das in Fig. 4 dargestellte Dämpfungsverbundelement in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 7 eine Tasse, einen Haltebügel und ein Dämpfungsverbundelement der in Fig. 1 dargestellten Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 mit einem Brennstoffverteiler 2 und mehreren Brennstoffeinspritzventilen 3, 4 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Anordnung 1 kann insbesondere als Brennstoffeinspritzanlage zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen dienen. Der Brennstoffverteiler 2 kann an vorgegebenen Anschraubpunkten über Halter 5, 6 oder dergleichen an einer Anbaustruktur 7, insbesondere einem Zylinderkopf 7, befestigt werden. In der Fig. 1 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur zwei Brennstoffeinspritzventile 3, 4 dargestellt. Es kann jedoch auch eine größere Anzahl an Brennstoffeinspritzventilen vorgesehen sein. Der Brennstoffverteiler 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Brennstoffverteilerleiste 2 mit einem länglichen, insbesondere rohrförmigen, Grundkörper ausgestaltet. An dem Brennstoffverteiler 2 ist eine Hochdruckleitung 8 angeschlossen, über die im Betrieb unter hohem Druck stehender Brennstoff in den Brennstoffverteiler 2 geführt wird.
Der Brennstoffverteiler 2 weist mehrere Tassen 9, 10 auf. An der Tasse 9 ist das Brennstoffeinspritzventil 3 angeordnet. An der Tasse 10 ist das Brennstoffeinspritzventil 4 angeordnet. Die Brennstoffeinspritzventile 3, 4 sind nicht direkt, sondern nur mittelbar mit den Tassen 9, 10 des Brennstoffverteilers 2 verbunden. Die mechanische Kraftübertragung erfolgt hierbei jeweils mittels eines Dämpfungsverbundelements 11, 12. In der Fig. 1 ist schematisch der Kraftübertragungspfad veranschaulicht. Die konstruktive Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Brennstoffverteiler 2 und den Brennstoffeinspritzventilen 3, 4 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist nachfolgend anhand der Fig. 2 näher beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Anordnung 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist das Brennstoffeinspritzventil 3 teilweise in die Tasse 9 eingefügt. Eine Längsachse 15 des Brennstoffeinspritzventils 3 erstreckt sich hierbei vorzugsweise mittig durch die Tasse 9. Zur Befestigung des Brennstoffeinspritzventils 3 an der Tasse 9 wird im eingefügten Zustand ein Haltebügel 16 an der Tasse 9 montiert. Im montierten Zustand befindet sich ein Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 dann zwischen einer Innenseite 18 der Tasse 9 und ohne direkte Anlage an einer Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3. Ferner ist das Dämpfungsverbundelement 11 zwischen dem Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 und der Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das Dämpfungsverbundelement 11 Metallschichten 20, 21 und eine Dämpfungsschicht 22 auf. Die Dämpfungsschicht 22 ist hierbei zwischen den Metallschichten 20, 21 angeordnet. Die Dämpfungsschicht 22 kann hierbei mit den Metallschichten 20, 21 verbunden sein. Bei dieser Ausgestaltung ist die Dämpfungsschicht 22 vorteilhaft gegenüber der Umgebung und gegen Abrieb geschützt. Außerdem ergibt sich eine vorteilhafte Kraftübertragung. Speziell können die übertragenen Kräfte homogenisiert werden und punkt- beziehungsweise linienförmige Spitzenbelastungen werden vermieden. Hierdurch ist ein vorteilhaftes Dämpfungsverhalten über die Lebensdauer gewährleistet.
An der Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3 ist eine Stützfläche 25 ausgestaltet. Die Stützfläche 25 ist in einem axialen Querschnitt bezüglich der Längsachse 15 des Brennstoffeinspritzventils 3 geneigt. Insbesondere kann die Stützfläche 25 als konische Stützfläche 25 ausgestaltet sein. Das Dämpfungsverbundelement 11 weist eine erste Außenseite 26 und eine zweite Außenseite 27 auf, die voneinander abgewandt sind. Die erste Außenseite 26 des Dämpfungsverbundelements 11 wirkt mit der Stützfläche 25 der Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3 zusammen. Hierbei liegt das Dämpfungsverbundelement 11 mit seiner ersten Außenseite 26 flächig an der Stützfläche 25 des Brennstoffeinspritzventils 3 an. Hierdurch ist eine vorteilhafte Kraftübertragung gewährleistet. Außerdem ist eine örtliche Positionierung des Dämpfungsverbundelements 11 relativ zu dem Brennstoffeinspritzventil 3 gewährleistet. Die zweite Außenseite 27 des Dämpfungsverbundelements 11 wirkt mit dem Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 zusammen. Der Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 weist einen zumindest näherungsweise kreisförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt des Bügelabschnitts 17 kann auch zumindest näherungsweise elliptisch ausgestaltet sein. An der Innenseite 18 der Tasse 9 ist eine Ausnehmung 28 ausgestaltet, in die der Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 eingefügt ist. Hierdurch ist der Haltebügel 16 relativ zu der Tasse 9 fixiert. Mittels des Dämpfungsverbundelements 11 ist somit auch das Brennstoffeinspritzventil 3 bezüglich der Tasse 9 fixiert.
Somit ist eine Befestigung des Brennstoffeinspritzventils 3 an dem Brennstoffverteiler 2 gewährleistet. Insbesondere durch die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 3 erzeugte Schwingungen werden hierbei auf dem Übertragungspfad zur Tasse 9 von dem Dämpfungsverbundelement 11 gedämpft. Somit ist eine wirksame Geräuschverminderung möglich.
Fig. 3 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Ausschnitt der Anordnung 1 mit dem Brennstoffeinspritzventil 3, der Tasse 9 des Brennstoffverteilers 2, dem Haltebügel 16 und dem Dämpfungsverbundelement 11 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungsverbundelement 11 so zwischen dem Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 und der Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3 angeordnet, dass das Dämpfungsverbundelement 11 sich teilweise an der Stützfläche 25 und teilweise an einem zylindermantelförmigen Teil 29 der Außenseite 19 abstützt. Hierbei ist das Dämpfungsverbundelement 11 im Profil gesehen gebogen ausgestaltet. Die zweite Außenseite 27 des Dämpfungsverbundelements 11 liegt nämlich zumindest teilweise an dem Bügelabschnitt 17 des Haltebügels 16 an.
Durch die Anordnung des Dämpfungsverbundelements 11, wie sie beispielsweise anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben ist, ist gewährleistet, dass eine mechanische Kraftübertragung über die mechanische Befestigung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 3 und der zugeordneten Tasse 9 des Brennstoffverteilers 2 stets über die Dämpfungsschicht 22 des Dämpfungsverbundelements 11 erfolgt. Schwingungen werden dadurch zuverlässig durch die Dämpfungsschicht 22 gedämpft. Eine entsprechende Ausgestaltung ist für das Brennstoffeinspritzventil 4 und die zugeordnete Tasse 10 vorgesehen. Vorzugsweise ist somit für jedes der Brennstoffeinspritzventile 3, 4 der Anordnung 1 solch eine Befestigung mit einem zugeordneten Dämpfungsverbundelement 11, 12 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt das in Fig. 2 dargestellte Dämpfungsverbundelement 11 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungsverbundelement 11 aus einer Metallschicht 20 und einer Dämpfungsschicht 22. Die Dämpfungsschicht 22 ist hierbei mit der Metallschicht 20 verbunden. Beispielsweise kann die erste Außenseite 26 des Dämpfungsverbundelements 11 an der Dämpfungsschicht 22 vorgesehen sein, während die zweite Außenseite 27 an der Metallschicht 20 vorgesehen ist. Dann liegt die Dämpfungsschicht 22 an der Stützfläche 25 der Außenseite 19 des Brennstoffeinspritzventils 3 an. Allerdings ist auch eine umgekehrte Ausgestaltung beziehungsweise Anordnung möglich. Ferner kann das Dämpfungsverbundelement 11 auch gebogen ausgestaltet sein, wie es anhand der Fig. 3 veranschaulicht ist.
Fig. 5 zeigt das in Fig. 4 dargestellte Dämpfungsverbundelement 11 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Dämpfungsverbundelement 11 eine Metallschicht 20 und Dämpfungsschichten 22, 23 auf. Die erste Außenseite 26 des Dämpfungsverbundelements 11 ist an der Dämpfungsschicht 22 ausgebildet. Die zweite Außenseite 27 ist an der Dämpfungsschicht 23 ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung liegen somit die Dämpfungsschichten 22, 23 außen, während die Metallschicht 20 innen liegt. Somit ist innerhalb gewisser Grenzen eine Anpassung an die Kontaktpartner, nämlich einerseits das Brennstoffeinspritzventil 3 und andererseits den Haltebügel 16, möglich.
Fig. 6 zeigt das in Fig. 4 dargestellte Dämpfungsverbundelement 11 in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungsverbundelement 11 aus zwei Metallschichten 20, 21 und zwei Dämpfungsschichten 22, 23. Die Dämpfungsschicht 23 befindet sich zwischen den Metallschichten 20, 21. Die Metallschicht 20 befindet sich zwischen den Dämpfungsschichten 22, 23. Die Dämpfungsschicht 22 dient als außenliegende Dämpfungsschicht 22, während die Dämpfungsschicht 23 als innenliegende Dämpfungsschicht 23 dient. Die Metallschicht 21 dient als außenliegende Metallschicht 21, während die Metallschicht 20 als innenliegende Metallschicht 20 dient. Beispielsweise kann die erste Außenseite 26 an der Dämpfungsschicht 22 ausgebildet sein. Die zweite Außenseite 27 ist in diesem Fall an der Metallschicht 21 ausgebildet. Allerdings ist auch eine umgekehrte Ausgestaltung denkbar.
Es ist anzumerken, dass die Dämpfungsverbundelemente 11, die in den Fig. 4 bis 6 dargestellt sind, im Profil gezeigt sind, wie es auch anhand der Fig. 2 und 3 der Fall ist. Ausgehend von diesem Profil sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. Insbesondere sind Verbiegungen oder die Ausgestaltung von Biegekante an ein oder mehreren Stellen und/oder um ein oder mehrere Achsen möglich. Eine weitere Anpassung der Geometrie des Dämpfungsverbundelements 11 ist anhand der Fig. 7 näher beschrieben.
Fig. 7 zeigt die Tasse 9, den Haltebügel 16 und das Dämpfungsverbundelement 11 einer Anordnung 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel. Zur Vereinfachung der Darstellung ist hierbei das zugeordnete Brennstoffeinspritzventil 3 nicht dargestellt. Der Haltebügel 16 ist als U-förmiger Haltebügel 16 ausgestaltet. Der Haltebügel 16 weist Bügelabschnitte 17, 17A auf. Die Tasse 9 weist geeignete Ausnehmungen 30, 31, 32, 33 auf, durch die der Haltebügel 16 gewissermaßen in die Tasse 9 einschiebbar ist. Die Ausnehmungen 30 bis 33 können beispielsweise durch Bohrungen realisiert sein. Die beiden Bügelabschnitte 17, 17A sind vorzugsweise parallel zueinander orientiert.
Das Dämpfungsverbundelement 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel als teilringförmiges Dämpfungsverbundelement 11 ausgestaltet. Hierbei weist das Dämpfungsverbundelement 11 Endabschnitte 34, 35 auf. Außerdem weist das Dämpfungsverbundelement 11 einen Bogenabschnitt 36 auf, der die Endabschnitte 34, 35 miteinander verbindet. Das Dämpfungsverbundelement 11 ist an seinen Endabschnitten 34, 35 mit einer größeren Breite ausgestaltet als an seinem Bogenabschnitt 36. Die Endabschnitte 34, 35 sind somit als verbreiterte Endabschnitte 34, 35 ausgestaltet, die breite Auflagebereiche 34, 35 für einerseits das Brennstoffeinspritzventil 3 und andererseits die Bügelabschnitte 17, 17A bilden. Der Bogenabschnitt 36 bildet im Vergleich dazu einen schmalen Bogenabschnitt 36 als Verbindungsteil (Rückgrat).
Somit kann ein Dämpfungsverbundelement 11 in einer an den jeweiligen Anwendungsfall angepassten Ausgestaltung gewählt werden. Hierbei sind ein oder mehrere Metallschichten 20, 21 sowie ein oder mehrere Dämpfungsschichten 22, 23 vorgesehen. Außerdem ist eine ringförmige oder teilringförmige Ausgestaltung möglich. Die Dämpfungsschichten 22, 23 können als viskoelastische Dämpfungsschichten 22, 23 ausgestaltet sein. Die Dämpfungsschichten 22, 23 sind vorzugsweise als dünne viskoelastische Dämpfungsschichten 22, 23 ausgestaltet. Bei einer Relativverschiebung der Metallschichten 20, 21 und/oder der benachbarten Bauteile, nämlich des Haltebügels 16 beziehungsweise des Brennstoffeinspritzventils 3, gegeneinander wird die jeweils dazwischen liegende Dämpfungsschicht 22, 23 dynamisch stark beansprucht, so dass ein hoher Anteil an Vibrationsenergie durch die Materialdämpfung dissipiert wird. Speziell kann die Dämpfungsschicht 22, 23 hierbei aus einem Elastomer gebildet sein.
Die Dissipation von Körperschallenergie führt somit zu einer Bedämpfung von Schwingformen der Brennstoffeinspritzventile 3, 4 und des Brennstoffverteilers 2 und damit zu einer Reduzierung aller Körperschallanteile, die durch diese Schicht übertragen werden. Diese Eigenschaft ermöglicht eine Entkopplung beziehungsweise Isolation zwischen den Brennstoffeinspritzventilen 3, 4 und dem Brennstoffverteiler 2. Reine Metallkontakte, über die eine Körperschallübertragung möglich wäre, können somit von vornherein verhindert werden. Denn die mechanischen Kräfte werden stets über eine Dämpfungsschicht 22, 23 übertragen.
Die Eigenschaften der Dämpfungsschicht 22, 23, wie beispielsweise eine Dicke oder materialspezifische Eigenschaften, können hinsichtlich einiger Optimierungsparameter angepasst werden. Optimierungsparameter sind hierbei vor allem die zu bedämpfenden Frequenzinhalte und die Temperatur, insbesondere die Betriebstemperatur.
Somit lassen sich wesentliche Vorteile erzielen. Geräusche des Brennstoffverteilers 2 werden reduziert. Eine relativ steife Anbindung der Brennstoffeinspritzventile 3, 4 kann trotz der Entkopplung beibehalten werden. Die Nachgiebigkeit für die Brennstoffeinspritzventile 3, 4 erhöht sich nämlich nur leicht, wobei alle Funktionsanforderungen, insbesondere eine geringe Relativbewegung, und Festigkeitsanforderungen, insbesondere der Verschleiß eines O-Dichtrings, erfüllt sind. Somit können gleichzeitig Akustik-, Funktions- und Festigkeitsanforderungen, die sich aus dem Design der Brennstoffeinspritzventile 3, 4 und des Brennstoffverteilers 2 ergeben, erfüllt werden.
Die Geräuschdämpfung kann in vorteilhafter Weise bei einer Fixierung mittels Haltebügel 16 realisiert werden.
Durch eine vorteilhafte Blechausführung können Radien- und/oder Konturanpassungen zu den Tassen 9, 10 und zu den Brennstoffeinspritzventilen 3, 4 vorgenommen werden, um Linienberührungen zu verhindern. Die Dämpfungsschichten 22, 23 können als Elastomerschichten 22, 23 zwischen den Metallschichten 20, 21 fest einvulkanisiert werden und somit vor Abrasion geschützt werden.
Der Montageaufwand ist gering, da die Dämpfungsverbundelemente 11, 12 lediglich vor der Montage der Brennstoffeinspritzventile 3, 4 eingelegt werden müssen.
Die Entkopplung kann an einem leitungsangebundenen Design des Brennstoffverteilers 2 realisiert werden, indem die Dämpfungsverbundelemente 11, 12 an der Fügestelle zwischen den aufgehängten Brennstoffeinspritzventilen 3, 4 und einem Funktionsblock für den Brennstoffverteiler 2 eingesetzt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Anordnung (1), insbesondere Brennstoffeinspritzanlage zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit einem Brennstoffverteiler (2) und mehreren Brennstoffeinspritzventilen (3, 4), wobei jedes der Brennstoffeinspritzventile (3, 4) an einer Tasse (9, 10) des Brennstoffverteilers (2) angeordnet ist und wobei zumindest eines der Brennstoffeinspritzventile (3, 4) durch einen Haltebügel (16) an der zugeordneten Tasse (9) befestigt ist,
wobei zumindest ein Dämpfungsverbundelement (11) vorgesehen ist, das zumindest eine elastisch verformbare Dämpfungsschicht (22) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haltebügel (16) zumindest einen Bügelabschnitt (17) aufweist, der zwischen einer Innenseite (18) der Tasse (9) und einer Außenseite (19) des Brennstoffeinspritzventils (3) angeordnet ist, wobei der Haltebügel (16) U-förmig ausgestaltet ist und zumindest der Bügelabschnitt (17) des Haltebügels (16) einen zumindest näherungsweise elliptischen oder zumindest näherungsweise kreisförmigen Querschnitt aufweist, und das zumindest eine Dämpfungsverbundelement (11) zwischen dem Bügelabschnitt (17) des Haltebügels (16) und der Außenseite (19) des Brennstoffeinspritzventils (3) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Innenseite der Tasse (18) eine Ausnehmung (28) ausgestaltet ist, in die der Bügelabschnitt (17) des Haltebügels (16) eingefügt ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Außenseite (19) des Brennstoffeinspritzventils (3) eine Stützfläche (25) ausgestaltet ist, die in einem axialen Querschnitt bezüglich einer Längsachse (15) des Brennstoffeinspritzventils (3) geneigt ist, dass eine erste Außenseite (26) des Dämpfungsverbundelements (11) mit der Stützfläche (25) an der Außenseite (19) des Brennstoffeinspritzventils (3) zusammen wirkt und dass eine von der ersten Außenseite (26) abgewandte zweite Außenseite (27) des Dämpfungsverbundelements (11) mit dem Bügelabschnitt (17) des Haltebügels (16) zusammen wirkt.
Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützfläche (25) des Brennstoffeinspritzventils (3) konisch ausgestaltet ist und dass die erste Außenseite (26) des Dämpfungsverbundelements (11) zumindest im Wesentlichen an der konischen Stützfläche (25) des Brennstoffeinspritzventils (3) anliegt.
Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Außenseite (27) des Dämpfungsverbundelements (11) zumindest teilweise an dem Bügelabschnitt (17) anliegt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine mechanische Kraftübertragung über die mechanische Befestigung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil (3) und der zugeordneten Tasse (9) stets über die Dämpfungsschicht (22) des Dämpfungsverbundelements (11) erfolgt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungsverbundelement (11) zumindest eine Metallschicht (20) aufweist, die mit der Dämpfungsschicht (22) verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Dämpfungsschicht (22, 23) als außenliegende Dämpfungsschicht (22, 23) ausgestaltet ist.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine weitere Metallschicht (21) vorgesehen ist und dass zumindest eine Dämpfungsschicht (22, 23) zwischen der Metallschicht (20) und der weiteren Metallschicht (21) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungsverbundelement (11) als teilringförmiges Dämpfungsverbundelement (11) ausgestaltet ist, dass das Dämpfungsverbundelement (11) Endabschnitte (34, 35) und einen die Endabschnitte (34, 35) verbindenden Bogenabschnitt (36) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämpfungsverbundelement (11) an seinen Endabschnitten (34, 35) mit einer größeren Breite ausgestaltet ist als an seinem Bogenabschnitt (36).