WO2003081021A1 - Einrichtung zur schwingungsdämpfung an kraftstoffeinspritzsystemen mit hochdrucksammelraum - Google Patents

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WO2003081021A1
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pressure collecting
spring
spring body
closing element
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Werner Bruehmann
Kurt Frank
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

Definitions

  • High-pressure plenum rooms are used today in injection systems for injecting fuel into the combustion chambers of air-compressing ner internal combustion engines.
  • the high-pressure plenums which are usually configured in tubular form with a thicker wall, include throttle valves which are arranged on pressure pipe connections. By means of the throttle valves, the returning pressure waves generated at the end of the injection process, which can occur in the fuel injector when the nozzle is closed, are damped.
  • DE 196 50 865 AI discloses a solenoid valve for controlling the fuel pressure in the control pressure chamber of an injection valve, for example in the injector of a common rail injection system.
  • the movement of a valve piston is controlled via the fuel pressure in the control pressure chamber, with which an injection opening of the injection valve is opened and closed again.
  • the solenoid valve has an electromagnet arranged in a housing part, a movable armature and a control valve member which is moved by the closing spring and is acted on by the closing arm and which cooperates with a valve seat of the solenoid valve and thus controls the fuel outflow from the control pressure chamber.
  • the pressure relief of the control chamber causes a movement of a nozzle needle within the injector body in the opening direction, while a pressurization of the control pressure chamber causes the nozzle needle to close, which is the cause of the pressure pulsations that occur, i.e. is the returning pressure waves.
  • DE 197 08 104 AI also shows a solenoid valve for controlling the fuel pressure in the control pressure chamber of an injection valve.
  • This valve is also one in the injector T Common rail injection system used.
  • the solenoid valve has an electromagnet arranged in a housing part, a movable armature and a control valve member which is moved with the armature and is acted upon by a closing spring in the closing direction and which cooperates with a valve seat of the magnetic valve and thus controls the fuel outflow from the control pressure chamber.
  • the armature of the solenoid valve is designed in two parts with an armature bolt and an armature plate mounted on the armature bolt so as to be slidable.
  • the two-part design reduces the mass to be braked effectively and thus the bounce behavior of the anchor.
  • the armature plate which is movable relative to the armature pin, can swing back in a disadvantageous manner after the solenoid valve has closed on the armature pin and in this way trigger pressure pulsations which occur, that is, returning pressure waves when the injection valve member is closed.
  • the spring-loaded valve cone of the backflow throttle valve lifts off its seat due to the fuel pressure.
  • the fuel is now fed to the injection nozzle via a pressure pipe connection and the pressure pipe.
  • the fuel pressure drops suddenly.
  • the valve spring presses the valve cone back onto the valve seat.
  • the injection nozzle in the fuel injector closes, the returning pressure waves generated are reduced by a throttling point in the valve cone to such an extent that no harmful pressure wave reflections that favor the premature fatigue of the material in the high-pressure collection chamber can occur.
  • a disadvantage of the known backflow throttle element is the fact that these backflow throttle elements require a relatively large amount of installation space. This affects the daily opportunities negative; furthermore, there is only very limited installation space available in the cylinder head area of internal combustion engines. Furthermore, the number of sealing points is negatively influenced, ie increased, by the design of the backflow throttle as a multi-component component.
  • the solution according to the invention provides a vibration damping valve which is integrated into the interior of the high-pressure collection space (common rail).
  • the vibration damping valve proposed according to the invention is further preassembled and securely arranged in the interior of the high-pressure collecting space (common rail).
  • the solution proposed according to the invention is used, there are no changes / reworking of existing line systems, be it leading to the high-pressure collection room and it can be used regardless of type according to the modular system.
  • Another advantage of the proposed vibration damping valve lies in its considerably lower manufacturing costs compared to the backflow throttle element of the literature references cited at the beginning.
  • the closing element of the vibration damping valve advantageously acts on the sealing point of the high-pressure accumulation space (common rail) to the high-pressure line to the injector, and consequently on the point at which returning pressure waves or pressure wave reflections, which occur when an injection valve element is closed, e.g. a nozzle needle occur at the end of the injection process, can run back into the high-pressure collecting chamber (common rail).
  • the locking element can also be formed by a one-piece spring bar, which facilitates assembly in the axial direction from an end face of the high-pressure collection space in . Meanwhile, the tubular interior is considerably easier.
  • the spring elements can be bent back by means of a tool or punched out or bent.
  • the one-piece closing / spring elements can be produced in a variant-specific manner at considerably lower manufacturing costs, compared to the backflow throttle elements known from the prior art.
  • FIG. 1 shows a first embodiment variant of the solution according to the invention, in which a closing element is loaded on a prestressed retaining pin spring,
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the proposed according to the invention
  • Figure 3 shows a third embodiment, which can be mounted in the axial direction into the interior of the high-pressure collecting space (common rail) and
  • Figure 4 is a perspective view of a one-piece closing element for integration into a tubular cavity of the high-pressure collecting space with spring tongues punched out on the closing element.
  • FIG. 1 shows a first embodiment variant of the solution according to the invention, in which a closing element is received pretensioned on a retaining bolt.
  • An illustrated in Figure 1 Hochschersammeiraum 1 essentially circular cavity formed by 'an inner wall 2.
  • the one outer wall of the Hochdrucksammeiraumes 1 is as shown in Figure 1 in defining a r "ear-shaped with reference numerals.
  • the transverse axis 4 of the Hochdrucksammeiraumes extends in hori- zontal direction, the vertical axis 5 of the Hochdracksammellraum.es extends perpendicular to the transverse axis ..
  • the longitudinal axis 6 of the high-pressure collecting space 1 extends in the plane of the drawing at the point of cross axis 4 and vertical axis 5.
  • the wall 7 of the Hochdmcksammelraum.es is in a wall thickness 8
  • the wall thickness 8 is designed accordingly in order to control the high pressures occurring in the interior of the high-pressure collecting space 1.
  • a screw-in connection 11 is screwed into this, with a corresponding external thread section, on which a high-pressure line, not shown in FIG. 1, extending to the corresponding injector of a combustion chamber of an internal combustion engine is received.
  • the screw-in connection 11 acts on a disk-like configured component 12, which comprises a first cone 13, which is supported on a conical seat 18 formed on a shoulder 17 of a high-pressure line connection 15.
  • the screw-in connection 11 is supported on the upper annular end of the disk-shaped component 12.
  • a vibration damping valve is provided according to the solution proposed according to the invention, which essentially on Closing element 19 and a spring body 25 or 32, 40 acting on the closing element via a shaft 22.
  • an essentially disk-like configured closing element 19 is shown, the outer contour of which corresponds essentially to the course of the seat surface of the seat 28, in which a bore runs through the wall 7 of the high-pressure collecting chamber 1.
  • the closing element 19 comprises a rod-shaped shaft 22, which at its end projecting into the inner space of the high-pressure collecting space 1 is formed with a thrust bearing 27 for receiving a spring body 25.
  • the closing element 19 is connected to the shaft 22, which serves as a retaining bolt, via a locking ring 24.
  • At least one throttle-like return flow opening 20 is formed, which allows fuel to flow back when the pressure waves return to the high-pressure collection chamber 1 and thus back-flow of fuel via the high-pressure line connection 15 via its longitudinal bore 16 into the interior of the high-pressure collection room 1 allowed without this - caused essentially by the throttling action of the backflow opening 20 - by high pressure peaks.
  • the closing element 19 is essentially a disk-like embodiment and the shaft 22 serving as a retaining bolt is two separate components which are captively connected to one another via a circlip or a differently designed fastening element 24 ,
  • the abutment 27 formed at the lower end of the shaft 22 serving as a retaining bolt supports one turn of a spring body 25.
  • the spring body 25 is supported in accordance with its conical contour 26 with a larger diameter on the inner wall 2 of the high-pressure accumulation chamber 1, compared to the diameter with which the spring body 25 on the abutment 27 in the lower region of the one serving as a retaining bolt Shaft 22 is added.
  • the conical contour 26 of the spring body 25 also facilitates the assembly of the spring body 25 through the bore in the wall 7 of the high-pressure collecting space, which runs coaxially to the vertical axis 5 of the high-pressure collecting space 1.
  • a corresponding number of vibration damping valves 19, 22, 25 is arranged along the longitudinal direction 6 of the high-pressure collecting space 1 depending on the number of high-pressure line connections 15, which is used according to the number of cylinders of the internal combustion engine to be supplied with fuel, all of which are independent of one another by individual ones Federkö ⁇ er 25 with a conical contour 26 to simplify assembly in the interior of the high-pressure chamber 1, are biased.
  • the spring element that applies the closing force of the vibration damping valve according to the embodiment variant in FIG. 1 is integrated into the interior of the high-pressure collecting space, so that existing interfaces such as e.g. the inside diameter of the high-pressure collecting space 1, the sealing point to the high-pressure line connection 15 and the attachment of the high-pressure line to the high-pressure line connection 15 can be maintained unchanged.
  • the closing element 19 according to the solution of the vibration damping valve proposed according to the invention is placed directly on the sealing point 23, 28 below the high-pressure line connection 15.
  • the connection of the closing element 19 and the shaft 22 serving as a retaining bolt can be achieved either by a fastening element 24 designed as a circlip or by welding, cabinets , Crushing and similar joining techniques can be made.
  • the shaft 22 and the spring body 25 provided with a conical contour 26 are mounted from the outside through the bore running coaxially to the vertical axis 5. If, for reasons of space or for reasons of assembly, the shank 22 serving as a retaining bolt is longer than necessary later on, it can be shortened after the assembly (compare dashed representation of the shank 22 within the longitudinal bore 16 in FIG. 1).
  • FIG. 2 shows a further embodiment variant of the vibration damping valve proposed according to the invention with an alternative spring body geometry, the spring element being formed in one piece.
  • connection piece 9 for the connection of the high-pressure line via the screw-in connection 11 and the fastening of the high-pressure line connection 15 to the outer wall 3 of the high-pressure collection space 1
  • the closing element 19 and the shaft 22 serving as a retaining bolt are formed in one piece.
  • a thickening 34 is formed, which serves as a support point for a pair of spring tongues 32, 33.
  • the one-piece spring body 30 according to the embodiment variant of the vibration damping valve in FIG.
  • the second spring tongue 33 is configured as a U-profile which is open to the interior of the high-pressure collection chamber.
  • the spring tongues 32 and 33 which extend on both sides of the shaft 22 of the vibration damping valve that extends into the interior of the high-pressure collection chamber 1, can be punched out or bent out in a particularly simple manner in terms of production technology.
  • the spring tongue ends 57 of the first spring tongue 32 and the second spring tongue 33 are based on a widening of the extension 34 in the lower region of the shaft 22.
  • the first spring tongue 32 or the second spring tongue 33 can be provided with an S-shaped profile 37 to improve the spring action.
  • the one-piece spring body 30 By supporting the first spring tongue or the second spring tongue 33 on the abutment 34, the one-piece spring body 30 is brought about to effect a sealing seat 31 on the upper region of the inner wall 2 of the high-pressure collecting space 1.
  • the one-piece spring body 30 is therefore mounted to be movable relative to the shaft 22 of the vibration damping valve according to the embodiment variant shown in FIG.
  • the breakout points at which the spring tongues 32, 33 are bent out in the direction of the open side of the one-piece spring body formed as a U-profile are identified by reference numeral 36.
  • the closing element 19 of the vibration damping valve in the embodiment according to FIG. 2 can also be provided with a non-return opening 20 on the side of the circumference analogously to the design of the closing element 19 according to the embodiment variant of the solution according to the invention shown in FIG.
  • all the spring elements are accordingly connected to one another as seen in the longitudinal direction 6 of the high-pressure collecting space 1.
  • the one-piece spring body 30 is inserted during assembly in the axial direction, ie in the direction of the longitudinal axis 6 in the interior of the high-pressure collecting space 1.
  • the one-piece spring body 30 can be formed into an axial length that is specifically matched to the overall length of the high-pressure collecting chamber 1, whereby type-specific one-piece spring bodies 30 are set, depending on the number of cylinders of the internal combustion engine to be supplied with fuel by the high-pressure collecting chamber 1 and depending on the distance of the high-pressure connections 15 in the longitudinal direction of the high-pressure collecting space 1.
  • the one-piece spring body 30 When mounting in the interior of the high-pressure collecting space 1, the one-piece spring body 30 is inserted in the longitudinal direction in the interior of the high-pressure inserted collection space, the spring tongues 32, 33, which have an S-shaped course 37, can be pushed back by means of an auxiliary tool and on the shaft 22, which protrude at intervals from one another corresponding to the spacing of the high-pressure line connections 15 into the interior of the high-pressure collecting space 1 become.
  • a sealing point 31 is formed, which effectively dampens the pressure waves or pressure wave reflections returning from the injector when an injection valve closes when pressure peaks occur inside the high-pressure collecting space 1 when entering via the axial bore below the closing element 19.
  • the one-piece spring element 30 can, for. B. as a sheet profile made of steel with spring properties.
  • the spring tongues 32, 33 can also be provided with a contour 37 other than an S-shaped contour in order to adjust the edges which bring about the sealing seat 31 on the inner wall 2 of the high-pressure collecting space guarantee. It is essential that the spring tongue ends 57 of the spring tongues 32, 33 lying opposite one another are supported on the abutment 34 at the lower end of the shaft 22, which penetrates the axial bore of the high-pressure collecting chamber, and thus both pull the closing element 19 into the seat 28 and also the sealing body 31 formed in one piece in this embodiment of the vibration damping valve proposed according to the invention in its sealing seat 31 in the upper region of the high-pressure plenum.
  • FIG. 3 shows a further embodiment variant of the vibration damping valve proposed according to the invention, which can be mounted in the axial direction in the high-pressure collecting chamber (common rail).
  • a closing element 19 is located above a bore in the wall 7 of the high-pressure collecting chamber 1, from which a shaft 22 serving as a retaining bolt is located in the interior of the high-pressure collecting chamber 1 extends.
  • the shaft 22 is enclosed by a guide 43, which can be designed to project partially into the interior of the high-pressure collecting space 1, that is to say over the inner wall 2 thereof.
  • the closing element 19 of the variant of the vibration damping valve shown in FIG. 3 can also be provided on its outer circumference with at least one return flow opening. be provided 20, which acts as a throttle.
  • the lower end of the shaft 22, which protrudes into the interior of the high-pressure plenum 1, carries, as shown in FIGS. 1 and 2, an abutment 34, on which, in this embodiment variant, a ring-shaped, one-piece spring body 40 is supported.
  • the one-piece, ring-shaped spring body 30 extends in a ring along the wall 2 of the high-pressure plenum 1 and encompasses the area of each high-pressure connection 15 via the slotted spring arms 42, seen in the direction of the longitudinal axis 6 of the high-pressure plenum 1, the ends 57 of which above the abutment 34 Support the lower end of the shaft 22.
  • the slotted spring arms 42 merge into an annular section 41, the lateral surface of which is designed in accordance with the contour of the inner wall 2 of the high-pressure plenum 1.
  • the ring-shaped, one-piece spring body 40 is designed to spring over.
  • the slotted spring arms 42 can be bent in the direction of the two arrows shown in FIG. 3, so that the spring body, ie the ends 57 of the slotted spring arms 42 above the abutment 34 at the bottom Can snap end of the shaft 22.
  • the guide 43 by which the shaft 22 is enclosed, facilitates the assembly, wherein the guide 43 can be arranged as three or more on the shaft 22 offset from one another by 120.degree. C. or offset by 90.degree to facilitate the annular, one-piece spring body 40.
  • each of the 4, 6 or 8 fuel injectors can be used to terminate their injection processes with regard to pressure waves or pressure wave reflections via the respective high-pressure lines to the high-pressure connections 15 of the high-pressure plenum 1 run back, which can lead to a pressure peak in the interior of the high-pressure plenum 1 (common rail).
  • the vibration damping valve proposed according to the invention in accordance with the sketched embodiment variant in FIGS. 1, 2 or 3, the mechanical Effects of pressure peaks returning to the high-pressure collection space can be reduced by backflow openings 20 ii upper area of the closing element 19, since the at least one backflow opening 20 provided on the outer contour of the seat 23, 28 acts as a throttle.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a one-part closing element for integration into the high-pressure collection chamber, which is essentially of tubular cross section and has spring tongues punched out.
  • the one-piece spring body 30 shown in FIG. 4 extends over an axial length 50, which corresponds to the length of the high-pressure collecting space 1, in which the one-piece spring body 30 is inserted in the axial direction correspondingly from its longitudinal axis 6.
  • spring tongues 32 and 33 are punched out in the one-piece spring body 30.
  • These spring tongues rest with their ends 57 above the abutment 34 (see illustration according to FIG. 3) and thus press the sealing edges 54 against the angled corners of the one-piece spring element designed as a U-profile 55 against the inner wall 2 of the high-pressure collecting space 1 (see illustration according to FIG Figure 2.
  • the side surfaces of the one-piece spring body 30 obtained as a U-profile 55 are identified by reference numerals 52 and 53 and shorter than the web connecting the side surfaces 52 and 53 to one another.
  • the spring tongues 32 and 33 which can run in an S-shaped contour 37 or can have a contour that enables another resilient setting, are supported with their spring tongue ends 57 on the abutment 34 and thus form a sealing seat on the upper side of the high-pressure plenum chamber 1 in each case High-pressure line connection 15.
  • the one-piece spring body 30 can be formed in a type-specific length 50, the distance 56 and the number of punching points 51 for the downwardly extending spring tongues 32 and 33 according to FIG
  • the number of vibration damping valves is directed, ie according to the number of high-pressure line connections 15, which are each formed on the upper side of wall 7 of high-pressure collecting chamber 1 in the embodiment variants of the vibration damping valve shown in FIGS. 1, 2 and 3. 1021

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdrucksammelraum (1) für Kraftstoffeinspritzanlagen mit einer der Anzahl der Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine entsprechenden Anzahl von Hochdruckleitungsanschlüssen (15). Der Hochdrucksammelraum (1) weist einen im wesentlichen kreisförmig konfigurierten Querschnitt auf, der von einer Innenwand (2) begrenzt ist. Die einzelnen Hochdruckleitungsanschlüssen (15) umfassen jeweils eine Längsbohrung (16), die von Kraftstoff durchströmt wird und die mittels eines Einschraubelementes (11) in einen an der Aussenseite (3) des Hochdrucksammelraumes (1) befestigten Stutzen (9) aufgenommen sind. Durch das Einschraubelement (11) wird der jeweilige Hochdruckleitungsanschluss in einen Sitz (28) gedrückt. Im Hochdrucksammelraum (1) ist ein ein Schliesselement (19) umfassendes Schwingungsdämpfungsventil inte griert, welches durch einen Federkörper (25; 30, 32, 33; 40) beaufschlagt ist, welcher sich an einem mit dem Schliesselement (19) verbundenen Schaft (22) und optional der Innenseite (2) des Hochdrucksammelraumes (1) abstützt.

Description

Einrichtung zur Schwingungsdämpfung an Kraftstoffeinspritzsystemen mit Hoch- drucksammelraum
Technisches Gebiet
Bei Einspritzanlagen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume von luftverdich- tenden Nerbrennungskraftmaschmen, kommen heute Hochdrucksammelräume (Common- Rail) zum Einsatz. Die meist rohrförmig in einer stärkeren Wanddicke konfigurierten Hochdrucksammelräume umfassen Drosselventile, die an Druckrohranschlüssen angeordnet sind. Mittels der Drosselventile werden die am Ende des Einspritzvorganges erzeugten rücklaufenden Druckwellen, die beim Schließen der Düse im Kraftstoffmjektor auftreten können, gedämpft.
Stand der Technik
DE 196 50 865 AI offenbart ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes im Steuerdruckraum eines Einspritzventiles, beispielsweise im Injektor einer Common-Rail- Einspritzanlage. Über den Kraftstoffdruck im Steuerdruckraum wird die Bewegung eines Ventilkolbens gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung des Einspritzventiles geöffnet und wieder verschlossen wird. Das Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil angeordneten Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes, von ei- ner Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagtes Steuerventilglied auf, das mit einem Ventilsitz des Magnetventiles zusammenwirkt und so den Kraftstoffabfluß aus dem Steuerdruckraum steuert. Durch die Druckentlastung des Steuerraumes wird eine Bewegung einer Düsennadel innerhalb des Injektorkörpers in Öffαungsrichtung bewirkt, während durch eine Druckbeaufschlagung des Steuerdruckraumes eine Schließbewegung der Dü- sennadel erfolgt, die ursächlich für die sich einstellenden Druckpulsationen, d.h. die rücklaufenden Druckwellen ist.
DE 197 08 104 AI zeigt ebenfalls ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes im Steuerdruckraum eines Einspritzventiles. Dieses Ventil wird ebenfalls im Injektor einer T Common-Rail-Einspritzanlage eingesetzt. Das Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil angeordneten Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes, von einer Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagtes Steuerventilglied auf, das mit einem Ventilsitz des Magne ventiles zusammenwirkt und so den Kraftstoffabfluß aus dem Steuerdruckraum steuert. Gemäß der in DE 197 08 104 AI offenbarten Lösung ist der Anker des Magnetventiles zweiteiliges mit einem Ankerbolzen und einer auf dem Ankerbolzen gleitverschiebbar gelagerten Ankerplatte ausgeführt. Die zweiteilige Ausfuhrung verringert die effektiv abzubremsende Masse und damit das Prellverhalten des Ankers. Jedoch kann die relativ zum Ankerbolzen bewegbare Ankerplatte nach dem Schließen des Magnetventiles auf dem Ankerbolzen in nachteiliger Weise nachschwingen und auf diese Weise zu sich einstellenden Drύckpulsationen, d.h. rücklaufende Druckwellen beim Schließen des Einspritzventilgliedes auslösen.
Aus dem Bosch-Handbuch "Dieselmotoren-Management", 2. aktualisierte und erweiterte Auflage; Vieweg 1998, Braunschweig/Wiesbaden ISBN 3-528-03873-X, Seite 231, rechte Spalte, geht ein Rückströmdrosselventil hervor, welches zur Dämpfung von Druckwellen , in Kraftstoffeinspritzanlagen eingesetzt wird. Mittels des aus der zitierten Literaturstelle bekannten Rückströmdrosselventiles wird verhindert, dass die am Ende des Einspritzvorganges erzeugten Druckwellen, bzw. deren Reflexionen nicht zum erneuten Öffnen der Düsennadel, d.h. des Einspritzventilgliedes führen können. Ein erneutes, unkontrolliertes Öffnen der Düsennadel und daraus resultierende Nacheinspritzer in die Brennräume der Verbrennungskraftmaschinen, hätten sehr negative Auswirkungen auf die Schadstoffe im Abgas der luftverdichtenden Verbrennungsl raftmaschine, da der Anteil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe beim Auftreten unkontrollierter Nacheinspritzer erheblich ansteigen würde.
Zu Beginn der Kraftstoffförderung hebt der federbeaufschlagte Ventilkegel des Rückströmdrosselventiles durch den Kraftstoffdruck von seinem Sitz ab. Der Kraftstoff wird nun über einen Druclcrohranschluß und die Druckrohrleitung zur Einspritzdüse geführt. Mit dem Ende der Kraftstoffförderung fällt der Kraftstoffdruck schlagartig ab. Die Ventilfeder drückt den Ventilkegel wieder auf den Ventilsitz. Beim Schließen der Einspritzdüse im Kraftstoffinjektor entstehende rücklaufende Druckwellen, werden über eine in den Ventilkegel eingelassene Drosselstelle soweit reduziert, dass keine schädlichen, ein vorzeitiges Ermüden des Materials des Hochdrucksammeiraumes begünstigende Druckwellenreflexio- nen mehr auftreten können.
Nachteilig beim bekannten Rückströmdrosselelement ist der Umstand, dass diese Rückströmdrosselelemente verhältnismäßig viel Bauraum benötigen. Dies beeinflusst die Mon- rtagemöglichkeiten negativ; ferner steht im Zylinderkopfbereich von Verbrennungskraftma- schinen ohnehin nur sehr beschränkt Einbauraum zur Verfügung. Ferner wird durch die Ausfuhrung der Rückströmdrossel als Mehrkomponentenbauteil die Anzahl von Dichtstellen negativ beeinflusst, d.h. erhöht.
Darstellung der Erfindung
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Schwingungsdämpfungsventil bereitgestellt, welches in das Innere des Hochdrucksammeiraumes (Common-Rail) integriert ist. Darüber hinaus lassen sich unter Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die an heute eingesetzten Systemen bestehenden Schnittstellen beibehalten, aus deren Modifikation bei Emsatz sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erübrigt. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Schwingungsdämpfungsventil ist weiterhin vormontiert und sicher im Innenraum des Hochdrucksammeiraumes (Common-Rail) angeordnet. Ferner sind bei Ein- satz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung keine Änderungen/Nacharbeiten an bestehenden Leitungssystemen, sei es zum/sei es vom Hochdrucksammeiraum führend erforderlich und es kann gemäß des Baukastensystemes typenunabhängig eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles liegt in seinem im Vergleich zum Rückströmdrosselelement der eingangs zitierten Literaturstellen erheblich niedrigeren Herstellkosten.
Neben dem Innendurchmesser des Hochdrucksammeiraumes (Common-Rail), der Dichtung zur Hochdruckleitung läßt sich auch die Befestigung der Leitung nahezu unverändert beibehalten. Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Schließelement des Schwingungs- dämpfungsventiles im Innenraum des Hochdrucksammeiraumes untergebracht ist und dessen Außenbereich samt den dortigen Anbauteilen und Systemkomponenten daher nicht tangiert wird. In vorteilhafter Weise wirkt das Schließelement des Schwingungsdämpfungsventiles auf die Dichtstelle des Hochdrucksammeiraumes (Common-Rail) zur Hochdruckleitung zum Injektor, mithin auf die Stelle, an der zurücklaufende Druckwellen oder Druckwellenreflexionen, die beim Schließen eines Einspritzventilgliedes wie z.B. einer Düsennadel bei Ende des Einspritzvorganges auftreten, in den Hochdrucksammeiraum (Common-Rail) zurücklaufen können.
Neben einer Ausfuhrungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung als ein- zelne Federn, die an einem Teil eines Schließelementes wie z.B. einem Haltebolzen aufgenommen ist und sich gegen die Innenwand des Hochdrucksammeiraumes abstützt, kann das Schließelement, auch durch eine einstückig ausgebildete Federleiste gebildet werden, was die Montage in axiale Richtung von einer Stirnseite des Hochdrucksammeiraumes in .dessen rohrförmig ausgebildeten Innenraum erheblich erleichtert. Bei einer einstückigen Ausführung von Schließelement und daran ausgebildeten sich abstützenden Federzungen, können die Federelemente mittels eines Werkzeuges zurückgeknickt werden oder ausgestanzt oder auch gebogen werden.
Die einteilig ausgebildeten Schließ-/Federelemente können abhängig von der axialen Länge von der Lage und Anzahl insbesondere des Abstandes der Ablaufbohrungen variantenspezifisch zu erheblich niedrigeren Herstellkosten gefertigt werden, verglichen mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Rückströmdrosselelementen.
Zeichnung
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung detaillierter beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung, bei dem ein Schließelement an einem vorgespannten Haltebolzenfeder beaufschlagt aufgenommen ist,
Figur 2 eine weitere Ausfuhrungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung mit einer alternativen Federgeometrie, wobei Schließelement und dieses beaufschlagende Feder einteilig ausgebildet werden können,
Figur 3 eine dritte Ausführungsvariante, welche in axialer Richtung in das Innere des Hochdrucksammeiraumes (Common-Rail) montierbar ist und
Figur 4 die perspektivische Ansicht eines einteilig ausgebildeten Schließelementes zur Integration in einen rohrförmig konfigurierten Hohlraum des Hochdrucksammeiraumes mit am Schließelement ausgestanzten Federzungen.
Ausführungsvarianten
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung zu entnehmen, bei der ein Schließelement an einem Haltebolzen vorgespannt aufgenommen ist. Ein in Figur 1 dargestellter Hochdrucksammeiraum 1 begrenzt einen r"ohrförmig im wesentlichen kreisförmig ausgebildeten Hohlraum durch 'eine Innenwand 2. Die eine Außenwandung des Hochdrucksammeiraumes 1 gemäß der Darstellung in Figur 1 ist mit Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. Die Querachse 4 des Hochdrucksammeiraumes verläuft in hori- zontaler Richtung, die Hochachse 5 des Hochdracksammelraum.es erstreckt sich senkrecht zur Querachse. Die Längsachse 6 des Hochdrucksammeiraumes 1 erstreckt sich in die Zeichenebene im Kxeuzungspunkt von Querachse 4 und Hochachse 5. Die Wand 7 des Hoch- dmcksammelraum.es ist in einer Wandungsstärke 8 ausgebildet, wobei der Hochdrucksammeiraum 1 im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und im allgemeinen als Schmie- deteil ausgebildet ist. Zur Beherrschung der im Innenraum des Hochdrucksammeiraumes 1 •auftretenden hohen Drücke ist die Wandstärke 8 entsprechend ausgelegt. An der Außenwand 3 des Hochdrucksammeiraumes 1 ist ein Stutzen 9 befestigt, der einen mnengewin- deabschnitt 10 umfasst. In diesen wird ein Einschraubanschluß 11, mit einem entsprechenden Außengewindeabschnitt eingeschraubt, an dem eine in Figur 1 nicht dargestellte sich zum entsprechenden Injektor eines Brennraumes einer Verbrennungskraftmaschine erstreckende Hochdruckleitung aufgenommen ist. Über die am Einschraubanschluß 11 aufgenommene Hochdruckleitung zur Zufuhr von Kraftstoff an den Injektor eines Brennraumes der Verbrennungskraftmaschine wird diesem aus dem Hochdrucksammeiraum 1 unter sehr hohem Druck stehender Kraftstoff zum Einspritzen entsprechend der Bewegung des Einspritzventilgliedes des Injektors in den Brennraum der Verbrennungslcraftmaschine zugeführt. Beim Schließen des Einspritzventilgliedes des Injektors auftretende Druckwellen strömen über die Hochdruckleitung zum Einschraubanschluß 11 zurück und können dadurch in den Innenraum des Hochdrucksammeiraumes 1 zurücklaufen.
Der Einschraubanschluß 11 wirkt auf ein scheibenartig konfiguriertes Bauelement 12 ein, welches einen ersten Konus 13 umfasst, der sich auf einem an einer Schulter 17 eines Hochdruckleitungsanschlusses 15 ausgebildeten Kegelsitz 18 abstützt. Der Einschrauban- schluß 11 stützt sich auf der oberen ringförmig ausgebildeten Stirnseite des scheibenförmigen Bauteiles 12 ab. Durch diese Art der Befestigung des Hochdruckleitungsanschlusses 15 wird dieser durch die auf die Schulter 17 bewirkende Anstellkraft mit seinem unteren Ende in einen Sitz 28 am Hochdrucksammeiraum 1 dichtend angestellt.
Um zu verhindern, dass über die Hochdruckleitung und den Hochdrucldeitungsanschluß 15 beim Schließen des Einspritzventilgliedes des Injektors entstehende Druckwellen bzw. Druckwellenreflexionen in das Innere des Hochdrucksammeiraumes 1 zurücklaufen und diesen damit unzulässig stark beanspruchen, ist nach der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ein Schwingungsdämpfungsventil vorgesehen, welches im wesentlichen ein Schließelement 19 sowie ein das Schließelement über einen Schaft 22 beaufschlagenden Federkörper 25 bzw. 32, 40 umfasst.
In der Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfungsventiles gemäß der Darstellung in Figur 1 ist ein im wesentlichen scheibenartig konfiguriertes Schließelement 19 dargestellt, dessen Außenkontur im wesentlichen dem Verlauf der Sitzfläche des Sitzes 28 entspricht, in welchem eine die Wand 7 des Hochdrucksammeiraum 1 durchsetzende Bohrung ausläuft. Das Schließelement 19 umfasst einen stabförmig ausgebildeten Schaft 22, der an seinem in den Innenraüm des Hochdrucksammeiraumes 1 ragenden Ende mit einem Wi- derlager 27 zur Aufnahme eines Federköφers 25 ausgebildet ist. In der Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfungsventiles gemäß Figur 1 ist das Schließelement 19 über einen Sicherungsring 24 mit dem Schaft 22, der als Haltebolzen dient, verbunden. Am Umfang des Schließelementes 19, d.h. im Sitzbereich 23 des Sitzes 28 ist mindestens eine drosselartig wirkende Rückströmöffnung 20 ausgebildet, die ein Rückströmen von Kraft- stoff bei auf den Hochdrucksammeiraum 1 hin rücklaufenden Druckwellen und damit ein Rückströmen von Kraftstoff über den Hochdruckleitungsanschluß 15 über dessen Längsbohrung 16 in das Innere des Hochdrucksammeiraumes 1 gestattet, ohne dass dieser - im wesentlichen bewirkt durch die Drosselwirkung der Rückströmöffnung 20 - durch hohe Druckspitzen beaufschlagt würde.
Gemäß der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventils stellen das Schließelement 19 im wesentlichen in scheibenartiger Ausführung und der als Haltebolzen dienende Schaft 22, zwei separate Bauteile dar, die über einen Seegerring oder ein anders ausgebildetes Befestigungs- element 24 verliersicher miteinander verbunden sind. Das am unteren Ende des als Haltebolzen dienenden Schaftes 22 ausgebildete Wiederlager 27 unterstützt eine Windung eines Federkörpers 25. Die Windungen des Federkörpers 25, der bevorzugt als eine Spiralfeder ausgebildet ist, erweitern sich hinsichtlich ihres Durchmessers entsprechend einer konischen Kontur 26 in Richtung auf die Innenwand 2 des Hochdrucksammeiraumes 1. Da- durch stützt sich der Federkörper 25 entsprechend seiner konischen Kontur 26 mit einem größeren Durchmesser an der Innenwand 2 des Hochdrucksammeiraumes 1 ab, verglichen mit dem Durchmesser, mit dem der Federkörper 25 am Widerlager 27 im unteren Bereich des als Haltebolzen dienenden Schaftes 22 aufgenommen ist. Die konische Kontur 26 des Federkörpers 25 erleichtert zudem die Montage des Federkörpers 25 durch die Bohrung in der Wand 7 des Hochdrucksammeiraumes, die koaxial zur Hochachse 5 des Hochdrucksammeiraumes 1 verläuft. •Bei der Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles gemäß der Darstellung in Figur 1 wird jedes einem Hochdruckleitungsan- schluß 15 zugeordnete Schwingungsdämpfungsventil, im wesentlichen einen Schließkörper 19, einen Schaft 22 und ein das Schließelement 19 beaufschlagenden Federkörper 25 ent- haltend durch ein separates Federelement 25 beaufschlagt. Dies bedeutet, das entlang der Längsrichtung 6 des Hochdrucksammeiraumes 1 je nach Anzahl der Hochdruckleitungsanschlüsse 15, die sich nach der Zylinderanzahl der mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine dient, eine entsprechende Anzahl von Schwingungsdämpfungsventilen 19, 22, 25 angeordnet ist, die alle unabhängig voneinander durch einzelne Federköφer 25 mit konischer Kontur 26 zur Vereinfachung der Montage im Innenraum des Hochdrucksammeiraumes 1, vorgespannt werden.
Dass die Schließkraft des Schwingungsdämpfungsventiles gemäß der Ausführungsvariante in Figur 1 aufbringende Federelementes ist in das Innere des Hochdrucksammeiraumes integriert, wodurch vorhandene Schnittstellen wie z.B. der Innendurchmesser des Hoch- drucksammelraumes 1, die Dichtstelle zum Hochdruckleitungsanschluß 15 und die Befestigung der Hochdruckleitung am Hochdruckleitungsanschluß 15 unverändert beibehalten werden können. Das Schließelement 19 gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung des Schwingungsdämpfungsventiles wird direkt auf die Dichtstelle 23, 28 unterhalb des Hochdruckleitungsanschlusses 15. Die Verbindung von Schließelement 19 und als Haltebolzen dienenden Schaft 22 kann dabei sowohl über ein als Seegerring ausgebildetes Befestigungselement 24 als auch durch Schweißen, Schränken, Verquetschen und ähnliche Verbindungstechniken vorgenommen werden. Bei der Montage werden der Schaft 22 und der mit konischer Kontur 26 versehene Federkörper 25 von Außen durch die koaxial zur Hochachse 5 verlaufenden Bohrung montiert. Sollte aus Platzgründen oder aus Montagegründen der als Haltebolzen dienende Schaft 22 länger als später funktionell notwendig sein, kann dieser nach der Montage gekürzt werden (vergleiche gestrichelte Darstellung des Schaftes 22 innerhalb der Längsbohrung 16 in Figur 1).
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles mit einer alternativen Federkörpergeometrie, wobei das Federelement einteilig ausgebildet ist.
In bezug auf die Gestaltung des Stutzens 9 für die Verbindung der Hochdruckleitung über den Einschraubanschluß 11 und die Befestigung des Hochdruckleitungsanschlusses 15 an der Außenwand 3 des Hochdrucksammeiraumes 1 wird auf die Beschreibung zu Figur 1 verwiesen. - Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles sind das Schließelement 19 und der als Haltebolzen dienende Schaft 22 einstückig ausgebildet. Am unteren, in das Innere des Hochdrucksammeiraumes 1 ragenden Ende des Schaftes 22 ist eine Verdickung 34 ausgebildet, welche als Abstützstelle für ein Paar Federzungen 32, 33 dient. Der einteilig ausgebildete Federköφer 30 gemäß der Ausfuhrungsvariante des Schwingungsdämpfungsventiles in Figur 2 ist als zum Inneren des Hochdrucksammeiraumes offen ausgebildetes U-Profil konfiguriert. In fertigungstechnisch besonders einfacher Weise können am einteilig ausgebildeten Federköφer 30 die Federzungen 32 bzw. 33, die sich beidseits des in das Innere des Hochdruck- sammelraumes 1 erstreckenden Schaftes 22 des Schwingungsdämpfungsventiles erstrek- ken, ausgestanzt oder herausgebogen werden. Die Federzungeri-Enden 57 der ersten Federzunge 32 bzw. der zweiten Federzunge 33 stützen sich auf eine Verbreiterung des Fortsatzes 34 im unteren Bereich des Schaftes 22 ab. Die erste Federzunge 32 bzw. die zweite Federzunge 33 können zur Verbesserung der Federwirkung mit einer S-förmigen Profilie- rung 37 versehen werden. Durch die Abstützung der ersten Federzunge bzw. der zweiten Federzunge 33 am Wiederlager 34 wird der einteilig ausgebildete Federköφer 30 einen Dichtsitz 31 bewirkend, an den oberen Bereich der Innenwand 2 des Hochdrucksammel- raumes 1 angestellt. Der einteilig ausgebildete Federköφer 30 ist mithin relativ bewegbar zum Schaft 22 des Schwingungsdämpfungsventiles gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausfuhrungsvariante gelagert. Mit Bezugszeichen 36 sind die Ausbruchstellen gekennzeichnet, an denen die Federzungen 32, 33 in Richtunng auf die offene Seite des als U- Profil ausgebildeten einteiligen Federköφers ausgebogen sind.
Auch das Schließelement 19 des Schwingungsdämpfungsventiles in der Ausführungsvari- ante gemäß Figur 2 kann seitlich am Umfang analog zur Ausbildung des Schließelementes 19 gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung mit einer Rückstörmöffhung 20 versehen sein. In der Ausführui gsvariante, die in Figur 2 dargestellt ist, sind demnach in Längsrichtung 6 des Hochdrucksammeiraumes 1 gesehen alle Federelemente miteinander verbunden. Der einteilig ausgebildete Federköφer 30 wird bei der Montage in Axialrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse 6 im Innenraum des Hochdrucksammeiraumes 1 eingeschoben. Dies vereinfacht die Montage erheblich; der einteilig ausgebildete Federköφer 30 kann in einen spezifisch auf die Baulänge des Hoch- drucksammelraumes 1 abgestimmten axialen Länge ausgebildet werden wodurch sich typspezifische einteilige Federköφer 30 einstellen, in Abhängigkeit von der Zylinderzahl der durch den Hochdrucksammelraum 1 mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine und abhängig vom, Abstand der Hochdruckanschlüsse 15 in Längsrichtung des Hochdrucksammeiraumes 1. Bei der Montage im Innenraum des. Hochddrucksammelrau- mes 1 wird der einteilige Federköφer 30 in Längsrichtung im Innenraum des Hochdruck- sammelraumes eingesteckt, wobei die Federzungen 32, 33, die einen S-förmigen Verlauf 37 aufweisen, mittels eines Hilfswerkzeuges zurückgedrückt werden können und an deren Schaft 22, die in Abständen voneinander entsprechend der Abstände der Hochdruckleitungsanschlüsse 15 in den Innenraum des Hochdrucksammeiraumes 1 ragen, verrastet wer- den.
Auch bei der Ausfuhrungsvariante eines Schwingungsdämpfungsventiles die in Figur 2 dargestellt ist, wird unmittelbar an der Rückströmstellen, d.h. der koaxial zur Hochachse 5 des Hochdrucksammeiraumes 1 verlaufenden Bohrung eine Dichtstelle 31 gebildet, die den beim Schließen eines Einspritzventiles vom Injektor zurücklaufenden Druckwellen bzw. Druckwellenreflexionen beim Eintritt über die Axialbohrung unterhalb des Schliessele- mentes 19 auftretenden Druckspitzen im Inneren des Hochdrucksammelraumes 1 wirksam dämpft. Das einteilige Federelement 30 kann z. B. als Blechprofil aus einem Stahl mit Federeigenschaften gefertigt werden.
Abhängig vom Herstellvorgang, d.h. dem Ausbiegen der einzelnen Federzungen 32 bzw. 33 an den Stellen 36 können die Federzungen 32, 33 auch mit einer anderen als einer S- förmigen Kontur 37 versehen sein um ein Anstellen der Kanten, die den Dichtsitz 31 an der Innenwand 2 des Hochdrucksammelraumes bewirken zu gewährleisten. Wesentlich ist, dass sich die Federzungen-Enden 57 der einander gegenüberliegenden Federzungen 32, 33 an der am Wiederlager 34 am unteren Ende des Schaftes 22, der die axiale Bohrung des Hochdrucksammelraumes durchsetzt abstützen und somit sowohl das Schliesselement 19 in den Sitz 28 ziehen als auch das den in dieser Ausfuhrungsvariante des erf dungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles einteilig ausgebildeten Federköφer 30 in seinen Dichtsitz 31 im oberen Bereich des Hochdrucksammelraumes dichtend anstellen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles welches in axialer Richtung im Hochdrucksammeiraum (Common-Rail) montierbar ist. Gemäß dieser dritten Ausfuhrungsvariante des erfindungs- gemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles befindet sich analog zu den Ausführungsvarianten in Figur 1 und Figur 2 oberhalb einer Bohrung in der Wand 7 des Hochdrucksammelraumes 1 ein Schließelement 19 von welchem sich in den Innenraum des Hochdrucksammelraumes 1 ein als Haltebolzen dienender Schaft 22 erstreckt. Im Unterschied zu den in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Ausführungsvarianten ist der Schaft 22 von einer Führung 43 umschlossen, die teilweise in den Innenraum des Hochdrucksammelraumes 1, d.h. über dessen Innenwandung 2 vorspringend ausgebildet sein kann. Auch das Schließelement 19 der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfungsventiles kann an seinem Aussenumfang mit mindestens einer Rückströmöff- nung 20 versehen sein, die als Drossel wirkt. Das untere Ende des Schaftes 22, welches in das Innere des Hochdrucksammelraumes 1 hineinragt trägt ähnlich wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ein Widerlager 34, an welchem sich in dieser Ausfuhrungsvariante ein ringförmig ausgebildeter, einteiliger Federköφer 40 abstützt. Der einteilige, ringförmig ausge- bildete Federköφer 30 erstreckt sich ringförmig entlang der Wandung 2 des Hochdrucksammelraumes 1 und umfasst den Bereich eines jeden Hochdruckanschlusses 15 über die in Richtung der Längsachse 6 des Hochdrucksammelraumes 1 gesehen geschlitzte Federarme 42, deren Enden 57 oberhalb des Widerlagers 34 am unteren Ende des Schaftes 22 abstützen. Die geschlitzten Federarme 42 gehen in einen ringförmigen Abschnitt 41 über, dessen Mantelfläche entsprechend der Kontur der Innenwand 2 des Hochdrucksammelraumes 1 ausgebildet ist. Der ringförmig, einteilig ausgebildete Federköφer 40 ist überfedernd ausgebildet. Dies bedeutet, dass nach einem Einschieben des Federköφers 40 in Längsrichung 6 des Hochdrucksammelraumes die geschlitzten Federarme 42 in Richtung der beiden in Figur 3 dargestellen Pfeile gebogen werden können, damit der Federköφer, d.h. die Enden 57 der geschlitzten Federarme 42 oberhalb des Widerlagers 34 am unteren Ende des Schaftes 22 einrasten können. Die Führung 43, von der der Schaft 22 umschlossen ist, erleichtert die Montage wobei die Führung 43 als drei oder mehrere am Schaft 22 um 120°C zueinander versetzt oder um 90° zueinander versetzt je nach Anzahl der Führungsrippen angeordnet sein können, um die Montage des ringförmigen, einteiligen Feder- köφers 40 zu erleichtern. Mittels dieser Konfiguration des einteiligen Federköφers 40 lässt sich zum einen der Schließvorgang vereinfachen, da das Schließelement leichter und schnell in seinen vorgesehenen Sitz einfährt und eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet.
Das Schliesselement 19, der Schaft 22 sowie der ringförmig ausgebildete Federköφer 44, welche im wesentlichen das Schwingungsdämpfungsventil ausmachen, bewirken eine Verminderung von über den Hochdruckanschluß 15 bzw. über dessen Längsbohrung 16 in den Hochdrucksammeiraum 1 zurücklaufenden Druckpulsationen oder Druckwellenreflexionen. Diese entstehen im Ende der Einspritzphase wenn in einen über den Hochdruck- sammelraum versorgten Injektor dessen Einspritzventil in seinen Sitz fährt, d.h. die Einspritzung beendet wird. Da eine mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgerüstete Verbrennungskraftmaschine 4, 6 oder 8 Zylinder umfasst, können über die jeweils 4, 6 oder 8 Kraftstoffinjektoren bei Abschluss von deren Einspritzvorgängen bezüglich Druckwellen bzw. Druckwellenreflexionen über die jeweiligen Hochdruckleitungen an die Hochdruckanschlüsse 15 des Hochdrucksammelraumes 1 zurücklaufen, die zu einer Druckspitze im Innenraum des Hochdrucksammelraumes 1 (Common-Rail) führen können. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schwingungsdämpfungsventiles gemäß der skizzierten Ausführungsvariante in den Figuren 1, 2 oder 3 können die mechanischen Auswirkungen in den Hochdrucksammeiraum zurücklaufenden Druckspitzen durch Rück- strömöfrhungen 20 i i oberen Bereich des Schliesselementes 19 verringert werden, da die mindestens eine an der Aussenkontur zum Sitz 23, 28 vorgesehene Rückströmöffiiung 20 als Drossel wirkt.
Figur 4 zeigt in perspektivischer Ansicht ein einteiliges Schliesselement zur Integration in den im wesentlichen mit rohrförmigen Querschnitt ausgebildeten Hochdrucksammehaum mit ausgestanzten Federzungen.
Der in Figur 4 dargestellte einteilige Federköφer 30 erstreckt sich über eine axiale Länge 50, die der Länge des Hochdrucksammelraumes 1 entspricht, in dem der einteilige Federköφer 30 in axiale Richtung entsprechend von dessen Längsachse 6 eingeschoben wir. In Abständen 56 sind im einteiligen Federköφer 30 Federzungen 32 bzw. 33 nach unten ausgestanzt. Diese Federzungen legen sich mit ihren Enden 57 oberhalb des Widerlagers 34 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 3 an und drücken somit die Dichtkanten 54 an den gewinkelten Ecken des als U-Profil 55 ausgebildeten einteiligen Federelementes an die Innenwand 2 des Hochdrucksammelraumes 1 an (vergleiche Darstellung gemäß Figur 2.
Die Seitenflächen des als U-Profil 55 beschaffenen einteiligen Federköφers 30 sind mit Bezugszeichen 52 und 53 gekennzeichnet und kürzer als der die Seitenfläche 52 bzw. 53 miteinander verbindende Steg. Die Federzungen 32 bzw. 33, die in S-förmiger Kontur 37 verlaufen können oder eine andere federnde Einstellung ermöglichende Kontur aufweisen können, stützen sich mit ihren Federzungenenden 57 am Widerlager 34 ab und bilden somit einen Dichtsitz an der Oberseite des Hochdrucksammelraumes 1 jeweils unter einem Hochdruckleitungsanschluss 15. Je nach Anzahl der Injektoren mit Lage Hochdruckleitungsanschlüsse 15 kann der einteilig ausgebildete Federköφer 30 in einer typspezifischen Länge 50 ausgebildet werden, wobei sich der Abstand 56 und die Anzahl der Ausstanzstellen 51 für die sich nach unten erstreckenden Federzungen 32 bzw. 33 nach der Anzahl der Schwingungsdämpfungsventile richtet, d.h. nach der Anzahl der Hochdruckleitungsan- Schlüsse 15, die in den in Figur 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsvarianten des Schwingungsdämpfungsventiles jeweils an der Oberseite der Wand 7 des Hochdrucksammelraumes 1 ausgebildet sind. 1021
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Bezugszeichenliste
Hochdrucksammeiraum
Innenwand
Aussenwand
Querachse
Hochachse
Längsachse
Wand
Wandstärke
Stutzen
Innengewindestutzen
Einschraubanschluss
Scheibe
Erster Konus
Zweiter Konus
Hochdrαckleitungsanschluss
Längsbohrung
Schulter
Kegelsitz
Schliesselement
Rückströmöffnung
Drosselstellezz
Schaft
Sitz Schliesselement
Befestigung
Federelement
Konische Kontur
Widerlager Federelement
Sitz
Federelement (einteilig)
Sitz
Erste Federzunge
Zweite Federzunge
Verdickung Schaft
Ausstanzung
Ausstanzstelle S-förmige Kontur
Überfedernder Federköφer Anlagefläche Geschlitzter Federarm Führungsabschnitt Freiraum für Verformung
Längserstreckung einteiliger Federköφer (30) Ausstanzstelle Erste Seitenfläche Zweite Seitenfläche Dichtkante U-Profil Abstand Ausstanzungen Federzungenenden

Claims

Patentansprüche
1. Hochdrucksammeiraum (1) für Kraftstoffeinspritzanlagen mit einer der Anzahl der Brennräume einer mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine entsprechenden Anzahl von Hochdrackleitungsanschlüssen (15), mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, der von einer Innenwand (2) begrenzt ist, die Hoch- drackleitungsanschlüsse (15) eine Längsbohrung (16) umfassen, die von Kraftstoff durchströmt wird und mittels eines Einschraubelementes (11) in einem an der Aussen- seite des Hochdrucksammelraumes (1) befestigten Stutzen (9) aufgenommen sind, durch welchen die Hochdruckleitungsanschlüsse (15) in einen Sitz (28) im Hoch- dracksammelraum (1) gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hoch- drucksammelraum (1) ein ein Schliesselement (19) umfassendes Schwingungsdämpfungsventil aufgenommen ist, welches durch einen Federköφer (25; 30, 32, 33; 40) beaufschlagt ist, welcher sich an einer mit dem Schliesselement (19) verbundenen
Schaft (22) und der Innenwand (2) abstützt.
2. Hochdrucksammeiraum (1) gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliesselement (19) in einer die Wand (7) des Hochdrucksammelraumes (1) durch- setzenden Bohrung aufgenommen ist, welche in den Sitz (28) zur Aufnahme des
Hochdruckleitungsanschlusses (15) ausläuft.
3. Hochdrucksammeiraum (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (28) zur Aufnahme des Hochdruckleitungsanschlusses (15) als Kegelsitz (23) ausge- bildet ist.
4. Hochdrucksammeiraum (1) gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliesselement (19) einen stabartig ausgebildeten Schaft (22) umfasst, der sich in den Innenraum des Hochdrucksammelraumes (1) erstreckt und an dem ein Widerlager (27, 34) für einen Federköφer (25; 30, 32, 33; 40) ausgebildet ist.
5. Hochdrucksammehaum (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schliesselement (19) mindestens eine ein Rückströmen von Kraftstoff aus dem Hoch- druckleitungsanschluss (15) in den Hochdrucksammeiraum ermöglichende drosselartig wirkende Rückströmöffhung (20) ausgebildet ist. • 6. Hochdracksammelraum (1) gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus- senkoritur des scheibenförmig ausgebildeten Schliesselementes (19) zum Verlauf der Kontur des Sitzes (28) korrespondiert.
7. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den einzelnen Hochdrackleitungsanschlüssen (15) zugeordneten Schliesselementen (19) des Schwingungsdämpfungsventiles über einzelne Federköφer (25) vorgespannt sind.
8. Hochdracksammelraum (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fe- derkörper (25) eine konische, sich von einem Widerlager (27) aus in Richtung auf die
Innenwand (2) erweiternden Durchmesser (26) aufweisen.
9. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den einzelnen Hochdrackleitungsanschlüssen (15) zugeordneten Schliesselemente (19) des Schwingungsdämpfungsventiles gemeinsam von einem einstückigen Federköφer (32,
40) vorgespannt sind.
10. Hochdracksammelraum (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der einteilige Federköφer (30) als U-Profil (55) ausgeführt ist, aus dessen Flächen Feder- zungen (32, 33) herausragen, deren Enden (57) sich an einem Widerlager (34) des
Schaftes (22) abstützen.
11. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass am U- Profil (55) des einteiligen Federkörpers (30) an der Innenwand (2) des Hochdruck- sammelraumes (1) liegende Dichtkanten (54) ausgebildet sind.
12. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (32, 33) einander paarweise gegenüberliegen und am einteiligen Federköφer (30) in Abständen (56) voneinander angeordnet sind.
13. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (50) des einteiligen Federköφers (30) der Erstreckung des Hochddrucksammel- raumes (1) in Längsrichtung (6) entspricht.
14. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass der einteilige Federköφer (40) als überfedernder Federköφer ausgebildet ist, dessen Aus- senkontur (41) der der Innenwand (2) entspricht und geschlitzte Federarme (42) umfasst, deren Enden (57) sich am Widerlager (34) des Schaftes (22) abstützen.
5. Hochdrucksammelraum (1) gemäß Anspruch- 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (22) des Schliesselementes (19) in einer die Bohrung für den Hochdracklei- tungsanschluss (15) durchsetzenden Führungen (43) geführt -wird.
PCT/DE2002/004567 2002-03-22 2002-12-13 Einrichtung zur schwingungsdämpfung an kraftstoffeinspritzsystemen mit hochdrucksammelraum WO2003081021A1 (de)

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