FR3033842A1

FR3033842A1 - COMMON RAIL INJECTION SYSTEM

Info

Publication number: FR3033842A1
Application number: FR1652253A
Authority: FR
Inventors: Girish Kunne Gowda; Rajaram Ramashesh Nannival
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2016-09-23
Also published as: DE102016202135A1

Abstract

Système d'injection comportant une rampe commune (106) ayant au moins un orifice d'entrée (105) communiquant avec une pompe haute pression (104), un ensemble d'orifices de sortie (107) dont au moins l'un communique avec un injecteur (108) ainsi qu'un orifice de conduite de retour (109) communiquant avec un chemin de conduite de retour (110) par un connecteur (111), vers le réservoir de carburant. Le connecteur (111) est intégré à la rampe commune (106).Injection system having a common rail (106) having at least one inlet port (105) communicating with a high pressure pump (104), a set of outlet ports (107), at least one of which communicates with an injector (108) and a return line port (109) communicating with a return pipe path (110) through a connector (111) to the fuel tank. The connector (111) is integrated with the common rail (106).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système d'injection comportant une rampe commune ayant au moins un orifice d'entrée communiquant avec une pompe haute pression, un ensemble d'orifices de sortie dont au moins l'un communique avec un injecteur ainsi qu'un orifice de conduite de retour communiquant avec un chemin de conduite de retour par un connecteur, le chemin de conduite de retour communiquant avec le réservoir de carburant, Etat de la technique Les systèmes d'injection de carburant encore appelés sys- tèmes d'injection à rampe commune sont connus de façon générale. On distingue entre les systèmes à rampe commune avec une pompe haute pression à régulation de débit (connue sous la dénomination de système CP3) dans lesquels on peut réduire la pression dans le réservoir de car- burant sous pression (de rampe commune) seulement par la quantité commandée pour l'injection et les fuites et d'autre part entre les systèmes de rampe commune dans lesquels la soupape de limitation de pression ou encore le niveau de pression de commande côté haute pression est utilisé pour réduire la pression dans le système.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an injection system comprising a common rail having at least one inlet port communicating with a high pressure pump, a set of outlet orifices, at least one of which communicates. with an injector and a return line orifice communicating with a return pipe path through a connector, the return pipe path communicating with the fuel tank, state of the art Fuel injection systems still called Common rail injection systems are generally known. A distinction is made between common rail systems with a high pressure pump with flow control (known as the CP3 system) in which the pressure in the fuel tank under pressure (common rail) can be reduced only by controlled quantity for injection and leakage and secondly between common rail systems in which the pressure limiting valve or the high pressure side control pressure level is used to reduce the pressure in the system.

La présente invention se rapporte à ce second type de système d'injection, c'est-à-dire à un système équipé d'une soupape de limitation de pression ou d'une soupape de commande de pression pour réduire la pression dans le système. Dans un système d'injection de carburant, la rampe commune fournit le carburant à haute pression ; elle reçoit le carburant d'une pompe d'injection de carburant et alimente au moins un injecteur. L'injecteur injecte le carburant dans le cylindre pour sa combustion. L'injection de carburant dans le cylindre se fait à la demande programmée par le système de commande centrale ECU. Lorsque la demande de puissance augmente, du carburant à pression élevée est injecté dans les cylindres ; inversement, lorsque la demande de puissance diminue, la pression en excédant est évacuée par le chemin de conduite de retour de carburant vers le réservoir. Cela se fait pour conserver la stabilité de la rampe commune et distribuer le carburant à la pression requise demandée par les cylindres. Le chemin de conduite de 3033842 2 retour de carburant communique en permanence avec la rampe commune par un connecteur. De façon générale, le connecteur existe sous la forme d'un composant distinct ; le connecteur se visse ou est serti dans la rampe commune. Comme on rencontre des difficultés au niveau 5 de l'assemblage du connecteur et du réservoir de carburant, en particu- lier pour la zone d'étanchéité entre le connecteur et la rampe commune, cela peut produire des fuites basse pression de carburant. Il existe d'autres inconvénients dans les systèmes connus, se traduisant globalement par un coût élevé : le coût de montage du connecteur sur la 10 rampe commune, les tests de mise à jour et de coût de détection de fuites dans le circuit basse pression. Pour réduire les coûts de fabrication et de montage ainsi que les coûts d'essai, il faut modifier l'assemblage de la rampe commune et du connecteur. Selon l'état de la technique on connait le document 15 US 6675774 qui décrit un système d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne, en particulier un moteur diesel. Le système comporte un réservoir de carburant alimenté par une pompe haute-pression et fournissant le carburant à un certain nombre d'injecteurs correspondant au nombre de cylindres du moteur. Ce sys- 20 tème comporte une soupape de limitation de pression reliée de manière étanche au réservoir de carburant. La soupape de limitation de pression a un corps de soupape, une région haute pression, une région basse pression, un siège de soupape orienté vers l'entrée, un corps de soupape mobile axialement et un ressort de soupape poussant le corps de 25 soupape en direction du siège de soupape. La soupape de limitation de pression est intégrée (au moins partiellement) dans le réservoir de carburant de façon que le siège de soupape et le corps de soupape soient associés géométriquement au réservoir de carburant et que la séparation étanche de la soupape de limitation de pression par rapport au ré- 30 servoir de carburant soit associée à la région basse pression de la soupape de limitation de pression. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet un système d'injection du type défini ci- 3033842 3 dessus, caractérisé en ce que le connecteur est intégré à. la rampe commune. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le connecteur de la rampe commune a un perçage et une arête de rupture.The present invention relates to this second type of injection system, that is to say to a system equipped with a pressure limiting valve or a pressure control valve to reduce the pressure in the system. . In a fuel injection system, the common rail provides the fuel at high pressure; it receives the fuel from a fuel injection pump and feeds at least one injector. The injector injects fuel into the cylinder for combustion. The injection of fuel into the cylinder is done at the request programmed by the central control system ECU. As demand for power increases, high pressure fuel is injected into the cylinders; conversely, when the power demand decreases, the excess pressure is discharged through the fuel return pipe path to the tank. This is done to maintain the stability of the common rail and distribute the fuel at the required pressure required by the cylinders. The fuel return driving path communicates permanently with the common rail via a connector. In general, the connector exists as a separate component; the connector is screwed or crimped into the common rail. As there are difficulties in assembling the connector and the fuel tank, particularly for the sealing area between the connector and the common rail, this can produce low fuel pressure leaks. There are other disadvantages in the known systems, resulting globally in high cost: the cost of mounting the connector on the common rail, the update tests and leak detection cost in the low pressure circuit. To reduce manufacturing and assembly costs as well as test costs, the assembly of the common rail and the connector must be modified. According to the state of the art, US Pat. No. 6,675,774 describes a fuel injection system in an internal combustion engine, in particular a diesel engine. The system includes a fuel tank fed by a high pressure pump and supplying the fuel to a number of injectors corresponding to the number of cylinders of the engine. This system includes a pressure limiting valve sealingly connected to the fuel tank. The pressure relief valve has a valve body, a high pressure region, a low pressure region, a valve seat facing the inlet, an axially movable valve body, and a valve spring urging the valve body into direction of the valve seat. The pressure relief valve is integrated (at least partially) in the fuel tank so that the valve seat and the valve body are geometrically associated with the fuel tank and the tight separation of the pressure relief valve by relative to the fuel tank is associated with the low pressure region of the pressure limiting valve. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The object of the present invention is to remedy these drawbacks and relates to an injection system of the type defined hereinabove, characterized in that the connector is integrated with. the common rail. According to another advantageous characteristic, the connector of the common rail has a hole and a breaking edge.

5 Suivant une autre caractéristique, le connecteur est inté- gré à la rampe commune par forgeage. Suivant une autre caractéristique, l'invention a pour objet un système d'injection dont le retour de carburant de l'orifice de conduite de retour est commandé par une soupape de limitation de 10 pression équipant le connecteur de la rampe commune. Suivant une autre caractéristique, le débit de carburant de l'orifice de conduite de retour est commandée par une soupape de commande de pression équipant le connecteur de la rampe commune. Dessins 15 La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation décrits ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un diagramme du circuit du système d'injection de carburant selon l'invention et, 20 - la figure 2 montre une rampe commune utilisée dans le système d'injection de carburant. Description de modes de réalisation La figure 1 montre un circuit d'un système d'injection de carburant. Le système d'injection de carburant se compose d'un réser- 25 voir 100 équipé d'une pompe électrique d'alimentation 102, d'un filtre à carburant 103, d'une pompe à haute pression 104, d'une rampe commune 106 et d'un (plusieurs) injecteurs 108. Une série de conduites d'alimentation relie chaque composant du système d'injection de carburant pour un transfert efficace du carburant. Le carburant du réservoir 30 100 passe à travers le filtre à carburant 103 pour arriver à l'entrée de la pompe haute pression 104 qui met le carburant en pression. Le carburant comprimé par la pompe haute pression 104 arrive dans la rampe commune 106 pour être injecté par l'injecteur 108. Les composants du système d'injection de carburant sont commandés par une unité de 35 commande électronique (ECU). Le système d'injection de carburant se 3033842 4 compose d'un circuit basse pression et d'un circuit haute pression. Le chemin du circuit en amont de la pompe haute pression 104 est le circuit basse pression et la partie du circuit en aval de la pompe haute pression 104 est le circuit basse pression et la partie du circuit en aval 5 de la pompe haute pression 104 est le circuit haute pression. Le circuit haute pression sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Le circuit haute pression comporte la rampe commune 106 (rail commun) qui reçoit le carburant à haute pression fourni par la pompe haute pression 104. La rampe commune 106 accumule le carbu- 10 rant à haute pression et alimente les injecteurs pour injecter le carbu- rant dans les cylindres. La figure 2 est une vue en coupe de la rampe commune 106 du système d'injection de carburant. La rampe commune 106 comporte un orifice d'entrée 105 communiquant avec une pompe haute 15 pression, et à un ensemble d'orifices de sortie 107.Chacun des orifices de sortie 107 communique avec un injecteur. Un orifice de conduite de retour 109 communique avec un chemin de conduite de retour 110 par un connecteur 111. Le chemin de conduite de retour 110 est représenté en communication avec le réservoir de carburant. Le connecteur 111 20 fait corps avec la rampe commune 106. Le connecteur 111 réalise la connexion fluidique entre l'orifice de conduite de retour 109 de la rampe commune 106 et le chemin de conduite de retour 110. Le carburant traverse le perçage 112 du connecteur 111 pour arriver dans le chemin de conduite de retour 110. Le connecteur 111 est intégré dans la rampe 25 commune par forgeage. Le connecteur 111 et la rampe commune 106 peuvent être usinés dans un bloc de matériau. Le connecteur 111 comporte un perçage 112 et une arête de rupture 113. L'arête de rupture 113 se présente sous la forme d'un chanfrein ou d'un filet. L'arête de rupture 113 est la surface par laquelle le carburant de la rampe com- 30 mune arrive dans le connecteur 111. Selon un mode de réalisation, le connecteur 111 comporte un perçage 112 sans arête de rupture. Au début, la rampe commune 106 reçoit la haute pression fournie par la pompe de haute pression. Le carburant de la rampe commune 106 arrive aux injecteurs pour être injecté dans les cylindres.According to another feature, the connector is integrated with the common rail by forging. According to another characteristic, the subject of the invention is an injection system whose return of fuel from the return pipe orifice is controlled by a pressure limiting valve fitted to the connector of the common rail. According to another characteristic, the fuel flow of the return pipe orifice is controlled by a pressure control valve fitted to the connector of the common rail. Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a circuit diagram of the injection system of According to the invention, and FIG. 2 shows a common rail used in the fuel injection system. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows a circuit of a fuel injection system. The fuel injection system consists of a tank 100 equipped with an electric supply pump 102, a fuel filter 103, a high pressure pump 104, a common rail 106 and one (several) injectors 108. A series of supply lines connects each component of the fuel injection system for efficient fuel transfer. The fuel from the tank 100 passes through the fuel filter 103 to arrive at the inlet of the high pressure pump 104 which pressurizes the fuel. The fuel compressed by the high pressure pump 104 arrives in the common rail 106 to be injected by the injector 108. The components of the fuel injection system are controlled by an electronic control unit (ECU). The fuel injection system consists of a low pressure circuit and a high pressure circuit. The path of the circuit upstream of the high pressure pump 104 is the low pressure circuit and the part of the circuit downstream of the high pressure pump 104 is the low pressure circuit and the part of the downstream circuit 5 of the high pressure pump 104 is the high pressure circuit. The high pressure circuit will be described below in more detail. The high pressure circuit comprises the common rail 106 (common rail) which receives the high pressure fuel supplied by the high pressure pump 104. The common rail 106 accumulates the high pressure fuel and feeds the injectors to inject the fuel. in the cylinders. Figure 2 is a sectional view of the common rail 106 of the fuel injection system. The common rail 106 has an inlet port 105 communicating with a high pressure pump, and an outlet port assembly 107. Each of the outlet ports 107 communicates with an injector. A return conduit port 109 communicates with a return conduit path 110 through a connector 111. The return conduit path 110 is shown in communication with the fuel tank. The connector 111 is integral with the common rail 106. The connector 111 provides the fluid connection between the return line port 109 of the common rail 106 and the return line path 110. The fuel passes through the connector hole 112 111 to arrive in the return conduit path 110. The connector 111 is integrated into the common rail by forging. The connector 111 and the common rail 106 may be machined in a block of material. The connector 111 has a hole 112 and a ridge 113. The ridge 113 is in the form of a chamfer or a net. The break edge 113 is the surface through which fuel from the common boom arrives in the connector 111. In one embodiment, the connector 111 has a bore 112 without a break edge. At the beginning, the common rail 106 receives the high pressure supplied by the high pressure pump. The fuel of the common rail 106 reaches the injectors to be injected into the cylinders.

35 Les injecteurs injectent du carburant aussi longtemps que la pression 3033842 5 dans la rampe est supérieure à la pression à l'extrémité de l'injecteur. Lorsque la demande de carburant à injecter diminue à la pression actuelle, on réduit la pression à laquelle le carburant est disponible dans la rampe commune 106 pour réduire les risques de dommage de la 5 rampe commune 106. Cela se fait avec l'orifice de conduite de retour 109. L'orifice de conduite de retour 109 est commandé par une soupape de limitation de pression à proximité du connecteur 111 de la rampe commune 106 ou de la soupape de commande de pression à proximité du connecteur 111 de la rampe commune 106. La pression est détermi- 10 née en fonction de facteurs tels que la vitesse du moteur, le parcours du moteur, la température ou des éléments analogues. Le carburant accumulé dans la rampe commune 106 revient alors au réservoir 100 par le chemin de conduite de retour 109 puisque le connecteur 111 laisse la pression dans la rampe commune 106 également appelée connecteur 15 pour la commande de pression. 20The injectors inject fuel as long as the pressure in the manifold is greater than the pressure at the end of the injector. When the demand for fuel to be injected decreases at the present pressure, the pressure at which the fuel is available in the common rail 106 is reduced to reduce the risk of damage to the common rail 106. This is done with the driving orifice. The return pipe orifice 109 is controlled by a pressure limiting valve near the connector 111 of the common rail 106 or the pressure control valve near the connector 111 of the common rail 106. The pressure is determined according to factors such as engine speed, engine path, temperature, or the like. The fuel accumulated in the common rail 106 then returns to the tank 100 through the return pipe path 109 since the connector 111 leaves the pressure in the common rail 106 also called connector 15 for the pressure control. 20