WO2003048561A1 - Brennstoffeinspritzanlage - Google Patents

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fuel
inlet
injection system
injection valve
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Werner Berger
Martin Müller
Andreas Glaser
Anh Tuan Hoang
Martin BÜHNER
Cedric Olivier
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
    • F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection system for injecting fuel into an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • DE-OS 28 29 057 discloses a fuel injection system for supplying fuel to a mixed-compression, spark-ignition internal combustion engine as a function of operating parameters.
  • the fuel injection system comprises a metal fuel distributor line, which is connected to at least one fuel injection valve via at least one branch line, the branch line being designed as a metal tube and connected to the fuel injection valve by a screw connection. Easily bendable metal is used as the branch line material.
  • a metallic thin-walled bellows in the form of a corrugated tube bellows is provided, by means of which a lateral offset between the attachment point of the branch line on the fuel distributor line and the installation position of the fuel injection valve is compensated.
  • a disadvantage of the fuel injection system known from DE-OS _ 28 29 057 is that the screw connection requires special shapes of the corrugated tube bellows. 'In particular, it is disadvantageous that the corrugated tube bellows is not releasably connected to the screw connection or the fuel distributor line. A simple, quick assembly of the fuel distributor line is made more difficult.
  • a pipeline connection in the form of a corrugated pipe is known from US Pat. No. 2,014,355, which is intended to prevent or reduce the transmission of vibrations.
  • the outside of the corrugated pipe is surrounded by a casing which does not touch the corrugated pipe and which is rigidly connected at one end to the one pipe section.
  • the sleeve is sealed off from the other tube section by a flexible seal.
  • a flange of a fastening nut engages in the corrugation at the end of the corrugated pipe.
  • the corrugated pipe is fastened to subsequent pipe sections with the fastening nut.
  • a disadvantage of the known prior art is that the arrangement is multi-part and does not allow quick, easy installation.
  • the fuel injection system according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the corrugated tube is designed as a simple, universally applicable component that can be installed by inserting. Due to the pressure force of the sealing means on a sealing line, a pre-assembly is also possible, in which the corrugated pipe according to the invention is already inserted into the inlet of the fuel distribution line and is connected to it together with the fuel injection valves.
  • the corrugated pipe according to the invention is inexpensive to manufacture and can be used for a large number of different fuel injection systems.
  • the end sections are advantageously surrounded radially outwards by the guide sections and the guide sections have a conical insertion region.
  • the sealing means can consist of an elastomer ring arranged in a groove and supported against a support ring.
  • An elastomer ring is held in a groove in an advantageously simple manner by its inherent tension.
  • a locking plate arranged on the guide section advantageously engages in a first corrugation of the corrugated tube.
  • the first corrugation of the corrugated tube is advantageously in contact with a gradation of the inlet and corresponding to the inlet section.
  • the hold-down force for the fuel injector can be exerted on the corrugated pipe by the guidance on the guide sections, since lateral sliding is prevented.
  • the seal is not burdened by the hold-down force.
  • FIG. 1 is a partially sectioned illustration of a first embodiment of a fuel injection system according to the invention in the plane of a fuel injector and a corrugated pipe, and
  • FIG. 2 shows an embodiment of the fuel injection system according to the invention with a locking plate in the same view as in FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a partially sectioned representation of a 'first embodiment of a fuel injection system 1 according to the invention in the plane of a fuel injection valve 2 and a corrugated tube 3.
  • the corrugated tube 3 shown in section is with a first end portion 4a of two identical end portions 4a, 4b in a first Guide section 5a of an inlet 6 of a fuel distribution line, not shown here, introduced.
  • the second end section 4b is inserted into a second guide section 5b, which is formed on an inlet section 9 of the fuel injection valve 2.
  • the fuel injector 2 is inserted into a bore 7 of a cylinder head 8 of an internal combustion engine and section 9 is shown cut in the area of the inlet. * Compared to the bore 7, the fuel injector 2 is by a sealing ring 11 z. B. sealed from elastomer.
  • a conical insertion section 12 is formed on the inlet section 9.
  • a corrugation 13 initially lying on the second end section 4b abuts a step 14 of the inlet section 9.
  • a conical insertion section 15 is also formed on the inlet 6.
  • Each of the end sections 4a, 4b is made of - a sealing ring 17 Elastomer sealed against the respective guide section 5a ' -, 5b.
  • the sealing ring 17 is arranged in a groove 18 and is supported by a support ring 19.
  • the corrugated tube 3 of the fuel injection system 1 according to the invention can always be constructed identically in the case of fuel injection systems 2 which are adapted to different installation conditions and can therefore be produced inexpensively as a mass part.
  • a simple assembly by plugging in is possible, the corrugated tube 3 being held on the inlet 6 or the inlet section 9 during the further assembly by the deformation tension of the sealing ring 17 relative to the guide section 5a, 5b.
  • the corrugated tube 3 cannot be inserted incorrectly due to its symmetrical structure. But it is also an asymmetrical structure or a fixed connection between fuel injector 2 and corrugated tube 21 z. B. possible by laser welding.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a fuel injection system 1 according to the invention with a locking plate 20 in the same view as the corresponding fuel injection system in FIG. 1.
  • a corrugated tube 21 shown in section has a smaller diameter than the corrugated tube shown in FIG. 1.
  • the first end section 4a is inserted into the first guide section 5a of the inlet 6 of the fuel distributor line, not shown here, and the second end section 4b is inserted into second guide section 5b of fuel injector 2.
  • Each of the end portions 4a, 4b is arranged by the ⁇ in the groove 18 and supported by the support ring 19, sealing ring 17 is sealed against the respective guide portion 5a, 5b.
  • the fuel injection valve 2 is sealed in the 'bore 7 of the' cylinder head 8 of the internal combustion engine and by the arranged in the groove 10 of sealing ring 11 made of elastomer.
  • the locking plate 20 not only transmits a hold-down force, but also prevents the respective end section 4a, 4b from slipping out of the corresponding guide section 5a, 5b. If only one of the locking plates 20 is removed during disassembly, the corrugated tube 21 is held with its other end section 4a, 4b on the fuel distributor line or the fuel injection valve 2 and cannot be lost.

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Abstract

Eine Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Brennstoffeinspritzventil (2) und einer Brennstoffverteilerleitung weist für jedes Brennstoffeinspritzventil (2) einen mit einem Zulaufabschnitt (9) des Brennstoffeinspritzventils (2) verbindbaren Zulauf (6) auf. Zwischen dem Zulauf (6) der Brennstoffverteilerleitung und dem Zulaufabschnitt (9) des Brennstoffeinspritzventils (2) ist ein Wellrohr (3, 21) angeordnet. Das Wellrohr (3, 21) weist zwei gleiche Endabschnitte (4a, 4b) auf, die konzentrisch mit Führungsabschnitten (5a, 5b) des Zulaufabschnitts (9) des Brennstoffeinspritzventils (2) und des Zulaufs (6) der Brennstoffverteilerleitung zusammenführbar sind. An den Endabschnitten (4a, 4b) sind Abdichtungsmittel (17) unverlierbar angeordnet.

Description

Brennstoffeinspritzanläge
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Aus der DE-OS 28 29 057 ist eine Brennstoffeinspritzanlage zur Brennstoffversorgung einer gemischverdichteten, fremdgezündeten Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen bekannt. Die Brennstoffeinspritzanlage umfaßt eine metallene Brennstoffverteilerleitung, die über mindestens eine Abzweigleitung mit mindestens einem Brennstoffeinspritzventil in Verbindung steht, wobei die Abzweigleitung als Metallrohr ausgebildet und durch einen Schraubanschluß mit dem Brennstoffeinspritzventil verbunden ist. Als Abzweigleitungswerkstoff dient leicht biegbares Metall. Zwischen dem Schraubanschluß an der Abzweigleitung und dem Brennstoffeinspritzventil ist ein metallener dünnwandiger Balg in Form eines Wellrohrbalgs vorgesehen, durch den ein seitlicher Versatz zwischen dem Ansatzpunkt der Abzweigleitung an der Brennstoffverteilerleitung und der Einbaulage des Brennstoffeinspritzventils ausgeglichen wird.
Nachteilig an der aus der DE-OS _ 28 29 057 -bekannten Brennstoffeinspritzanlage ist, daß der Schraubanschluß besondere Ausformungen des Wellrohrbalgs erfordert . ' Insbesondere ist nachteilig, daß der Wellrohrbalg mit der Schraub erbindung bzw. der Brennstoffverteilerleitung nicht lösbar verbunden ist. Eine einfache schnelle Montage der Brennstoffverteilerleitung wird erschwert.
Aus der US 2,014,355 ist eine Rohrleitungsverbindung in Form eines Wellrohres bekannt, die die Übertragung von Vibrationen verhindern bzw. vermindern soll. Das Wellrohr ist außen von einer Hülle umgeben, die das Wellrohr nicht berührt und die an- einem Ende mit dem einen Rohrabschnitt starr verbunden ist. An ihrem anderen Ende ist die Hülle gegenüber dem anderen Rohrabschnitt durch eine flexible Dichtung abgedichtet. In die jeweils am Ende des Wellrohrs liegende Wellung greift formschlüssig ein Flansch einer Befestigungsmutter. Mit der Befestigungsmutter wird das' Wellrohr an anschließenden Rohrabschnitten befestigt.
Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, daß die Anordnung vielteilig ist und keine schnelle, einfache Montage zuläßt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Wellrohr als einfaches, universell einsetzbares Bauteil ausgebildet ist, das durch Einstecken montiert werden kann. Durch die Druckkraft der Abdichtmittel an einer Dichtlinie ist auch eine Vormontage möglich, bei der das erfindungsgemäße Wellrohr bereits in' den Zulauf der Brennstoffverteilerleitung eingesteckt wird und mit dieser zusammen mit den Brennstoffeinspritzventilen verbunden wird. Das erfindungsgemäße Wellrohr ist kostengünstig herstellbar und für eine Vielzahl unterschiedlicher Brennstoffeinspritzanlagen verwendbar. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen, sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich.
Vorteilhaft sind die Ξndabschnitte von den Führungsabschnitten radial auswärtig umschlossen und weisen die Führungsabschnitte einen kegelförmigen Einführbereich auf .
Die Abdichtungsmittel -können aus einem in einer Nut angeordneten und sich gegen einen Stützring abstützenden Elastomerring bestehen.
Ein Elastomerring wird durch seine Eigenspannung in vorteilhaft einfacher Weise in einer Nut gehalten.
Ein an dem Führungsabschnitt angeordnetes Sicherungsblech greift vorteilhaft in eine erste Wellung des Wellrohrs ein.
Bei einer späteren Demontage wird dadurch ein Verlieren des Wellrohrs verhindert.
Vorteilhaft liegt an jedem Endabschnitt die erste Wellung des Wellrohrs jeweils an einer Stufung des Zulaufs sowie entsprechend des Zulaufabschnitts an.
Durch die Führung an den Führungsabschnitten kann bei entsprechender Auslegung des Wellrohrs die Niederhaltekraft für das Brennstoffeinspritzventil über das Wellrohr ausgeübt werden, da ein seitliches Abgleiten verhindert wird. Dabei wird die Abdichtung nicht durch die Niederhaltekraft belastet .
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage in der Ebene eines Brennstoffeinspritzventils und eines Wellrohrs, und
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage mit einem Sicherungsblech in derselben Ansicht wie in Fig. 1.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Darstellung eines' ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage 1 in der Ebene eines Brennsto feinspritzventils 2 und eines Wellrohrs 3. Das geschnitten dargestellte Wellrohr 3 ist mit einem ersten Endabschnitt 4a von zwei gleich ausgebildeten Endabschnitten 4a, 4b in einen ersten Führungs bschnitt 5a eines Zulaufs 6 einer hier nicht dargestellten Brennstoffverteilerleitung eingeführt . Der zweite Endabschnitt 4b ist in einen zweiten Führungsabschnitt 5b eingeführt, der an einem Zulaufabschnitt 9 des Brennstoffeinspritzventils 2 ausgeformt ist.
Das Brennstoffeinspritzventil 2 ist in eine Bohrung 7 eines Zylinderkopfes 8 einer Brennkraftmaschine eingesetzt und im Bereich des Zulauf bschnitts 9 geschnitten dargestellt.* Gegenüber der Bohrung 7 ist das Brennstoffeinspritzventil 2 durch einen in einer Nut 10 angeordneten Dichtring- 11 z. B. aus Elastomer abgedichtet .
An dem Zulaufabschnitt 9 ist ein kegelförmiger Einführabschnitt 12 ausgeformt . Eine an dem zweiten Endabschnitt 4b zunächst liegende Wellung 13 liegt an einer Stufung 14 des Zulaufabschnitts 9 an. An dem Zulauf 6 ist ebenfalls ein kegelförmiger Einführabschnitt 15 ausgeformt . An einer Stufung 16 des Zulaufs 6 liegt eine an dem ersten Endabschnitt 4a zunächst liegende Wellung _ 13 an. Jeder der Endabschnitte 4a, 4b ist durch - einen Dichtring 17 aus Elastomer gegenüber dem jeweiligen Führungsabschnitt 5a'-, 5b abgedichtet. Der Dichtring 17 ist in einer Nut 18 angeordnet und wird durch einen Stützring 19 gestützt.
Vorteilhaft kann das Wellrohr 3 der vorliegenden erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage 1 bei an unterschiedliche Einbauverhältnisse angepaßten Brennstoffeinspritzanlagen 2 stets gleich aufgebaut sein und ist somit kostengünstig als Massenteil produzierbar. Es ist eine einfache Montage durch Einstecken möglich, wobei durch die Verformungsspannung des Dichtrings 17 gegenüber dem Führungsabschnitt 5a, 5b das Wellrohr 3 an dem Zulauf 6 oder dem Zulaufabschnitt 9 bei der weiteren Montage gehalten wird. Insbesondere kann das Wellrohr 3. durch seinen symmetrischen Aufbau nicht verkehrt eingesteckt werden. Es ist aber auch ein unsymetrischer Aufbau oder eine feste Verbindung zwischen Brennstoffeinspritzventil 2 und Wellrohr 21 z. B. durch Laserschweißen möglich.
Durch eine entsprechend steife Auslegung des Wellrohrs 3 ist es möglich, über die Stufungen 14, 16 eine Niederhaltekraft von der Brennstof verteilerleitung auf das Brennstoffeinspritzventil 2 auszuüben, die das Brennstoffeinspritzventil 2 in der Bohrung 7 gegen den Verbrennungsdruck niederhält. Dadurch- können besondere Niederhaltevorrichtungen' entfallen. Die Abdichtung des Wellrohrs 3 gegenüber den Führungsabschnitten 5a, 5b wird durch die NiederhalteSpannung nicht ungünstig beeinflußt.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einem Sicherungsblech 20 in derselben Ansicht wie die entsprechende Brennstoffeinspritzanlage in Fig. 1. Einander entsprechende • Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein geschnitten dargestelltes Wellrohr 21 weist gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Wellrohr einen geringeren Durchmesser auf. Der erste Endabschnitt 4a ist in den ersten Führungsabschnitt 5a des Zulaufs 6 der hier nicht dargestellten Brennstoffverteilerleitung eingeführt, und der- zweite Ξndabschnitt 4b ist in den zweiten Führungsabschnitt 5b des Brennstoffeinspritzventils 2 eingeführt. Jeder der Endabschnitte 4a, 4b ist durch den in ■ der Nut 18 angeordneten und durch den Stützring 19 gestützten, Dichtring 17 gegenüber dem jeweiligen Führungsabschnitt 5a, 5b abgedichtet.
Das ■ Brennstoffeinspritzventil 2 ist in der' Bohrung 7 des' Zylinderkopfes 8 der Brennkraftmaschine und durch den in der Nut 10 angeordneten Dichtring 11 aus Elastomer abgedichtet.
Die -an dem jeweiligen Endabschnitt 4b zunächst liegende Wellung 13 liegt an dem jeweiligen Sicherungsblech 20 an.
Durch das Sicherungsblech 20 wird nicht nur eine Niederhaltekraft übertragen, sondern auch ein Herausgleiten des jeweiligen Endabschnittes 4a, 4b aus dem entsprechenden Führungs bschnitt 5a, 5b verhindert. Wenn bei einer Demontage nur eines der Sicherungsbleche 20 entfernt wird, so wird das Wellrohr 21 mit seinem anderen Endabschnitt 4a, 4b an der Brennstoffverteilerleitung oder dem Brennstoffeinspritzventil 2 gehalten und kann nicht verloren werden.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine mit zumindest eine , Brennstoff- einspritzventil (2) und einer Brennstoffverteilerleitung, die für jedes Brennstoffeinspritzventil (2) einen mit einem Zulaufabschnitt (9) des Brennstoffeinspritzventils ' (2) verbindbaren Zulauf (6) aufweist, wobei zwischen Zulauf (6) und Zulaufabschnitt (9) des Brennstoffeinspritzventils (2) ein Wellrohr (3,21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr (3,21) zwei Endabschnitte (4a, 4b) aufweist, die konzentrisch mit Führungsabschnitten (5a, 5b) des Zulaufabschnitts (9) des Brennstoffeinspritzventils (2) einerseits und' des Zulaufs (6) der Brennstoffverteilerleitung andererseits zusammenführbar sind, . und daß an den Endabschnitten (4a, 4b) Abdichtungsmittel (17) unverlierbar angeordnet sind.
2. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (4a, 4b) von den Führungsabschnitten radial (5a, 5b) außen umschlossen werden.
3. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Führungsabschnitte (5a, 5b) einen kegelförmigen Einführabschnitt: (12,15) aufweisen.
4. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis' 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsmittel aus jeweils einem in einer Nut
(18) angeordneten Elastomerring (17) bestehen.
5'. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomerringe (17) sich gegen einen Stützring (19) abstützen.
6. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsmittel (17) aus einem auf die
Ξndabschnitte (4a, 4b) aufgeklebten Elastomer bestehen.
7. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an jedem Führungsabschnitt (4a, 4b) angeordnetes Sicherungsblech (20) in eine erste Wellung (13) des Wellrohrs (21) eingreift.
8. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an edem Endabschnitt (4a, 4b) die erste Wellung (13) des Wellrohrs (3) jeweils an einer Stufung (14, 16) des Zulaufs (6) der Brennstoffverteilerleitung sowie entsprechend des Zulaufabschnitts (9) des' Brennstoffeinspritzventils (2) anliegt.
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