WO2003087567A1 - Leckageanschluss für einen kraftstoffinjektor - Google Patents

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WO2003087567A1
WO2003087567A1 PCT/DE2003/001239 DE0301239W WO03087567A1 WO 2003087567 A1 WO2003087567 A1 WO 2003087567A1 DE 0301239 W DE0301239 W DE 0301239W WO 03087567 A1 WO03087567 A1 WO 03087567A1
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injector
leakage connection
connection
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Dieter Marksteiner
Klaus Rübling
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Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to US11/771,077 priority patent/US7475674B2/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors

Definitions

  • the present invention relates to a leakage connection for an injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • accumulator injection systems are increasingly being used which work with very high injection pressures.
  • fuel is conveyed by means of a high-pressure pump into a fuel injector, from which the fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a fuel injector has an injection valve that is opened or closed hydraulically by a control valve with the aid of an applied fuel pressure.
  • the control valve is actuated by an actuator.
  • the leakage connection on the injector is formed by a stepped bore into which a line with a connection nipple is inserted.
  • the connection nipple on the fuel injector is secured by means of a flexible locking element.
  • this arrangement is relatively complex and comprises a large number of individual components.
  • the connection of the leakage return line to a leakage connection on the fuel injector is achieved in that the leakage connection is formed in one piece with an already existing component of the injector and a leakage nipple for connecting a leakage return line is formed in one piece on the leakage connection.
  • the leakage connection with the function of connecting a leakage return line is thus integrated in an already existing component of the injector with a corresponding component function. As a result, the number of components can be kept low.
  • the complex securing of a leakage nipple of the leakage return line in the leakage connection necessary in the prior art can be omitted.
  • the leakage connection according to the invention is preferably constructed such that two leakage nipples are integrally formed on the component of the injector with a leakage connection.
  • the injector component thus has two leakage connections, so that leakage can be derived at different locations on the injector.
  • the two leakage nipples are preferably arranged opposite one another by 180 °.
  • connection nipples are preferably arranged at an angle of approximately 45 ° to an injector main axis.
  • a recess is formed at a transition point between an internal injector leakage line and the leakage connection.
  • the cutout is particularly preferably designed as a circumferential groove, which is covered by the injector component with an integrated leakage connection. It should be noted that the circumferential groove can of course also be formed in the injector component with a leakage connection, or that a recess is provided both on the injector component with a leakage connection and on the adjacent injector component, which then results in a circumferential channel in the assembled state.
  • the transition point is preferably sealed by means of at least one sealing ring.
  • the sealing ring can be arranged either in the injector component with a leakage connection or in the other injector component.
  • the injector In order to absorb the largest possible amount of leakage in the fuel injector, the injector preferably has an essentially are vertical leakage collection bores, which are connected to the leakage connection via a cross bore.
  • the injector component with an integrated leakage connection is a coupling element between the injector and an engine component, e.g. the cylinder head.
  • the coupling element is preferably a centering sleeve or a damping component.
  • the centering sleeve thus serves on the one hand to center the injector in a cylinder head of the internal combustion engine and, as a further function, has the connection function of the leakage return line.
  • the damping component then also has the connection function of the leakage return line.
  • the inner wall of the coupling element is preferably designed as a sealing seat for an annular seal. This ensures that the transition point between the coupling element and the injector is securely sealed.
  • Leakage connections of different injectors are preferably connected to one another in such a way that a leakage return line connected or arranged in series is formed.
  • at least one injector component with a leakage connection must have a plurality of leakage connections, and one of these leakage connections is finally connected to the leakage return line into the fuel reservoir.
  • the injector components are particularly preferably each formed with two leakage connections, so that a series connection with short paths can be implemented in a simple manner.
  • the component is preferably made of plastic.
  • the injector component with integrated leakage finally simply, for example by means of injection molding.
  • the component with a leakage connection can also be made of metal.
  • the leakage return line In order to enable the leakage return line to be fastened to the leakage nipple quickly and easily, the latter preferably has an undercut. As a result, the leakage return line is sufficiently secured to the leakage nipple and the leakage return line can be assembled and disassembled quickly and easily.
  • the present invention relates to a leakage return device with a leakage connection according to the invention.
  • a leakage connection for an injector for injecting fuel comprises an integrally formed leakage nipple for connecting a leakage return line and an integrally formed holding device.
  • the holding device enables one
  • the integrally formed holding device of the leakage connection preferably has two clamping arms, which enable a non-positive and positive connection to the existing injector component.
  • the tensioning arms preferably have a fixing area and an auxiliary assembly area.
  • the fixing area is used to attach the leakage connection to the already existing injector component.
  • the clamping arms are particularly preferably arranged laterally on a leakage drain of the leakage connection.
  • a connection point between the clamping arms and the leakage drain also serves as a pivot point for the clamping arms. The connection point thus continues to be used to subdivide the clamping arms into the fixing area and the assembly aid area.
  • the leakage connection is particularly advantageously T-shaped with two integrally formed leakage nipples. This enables redundant discharge of the leak or facilitates the series connection of several leak connections of different injectors.
  • the injector component, to which the leakage connection can be fixed is preferably a fuel supply nozzle.
  • the fixing area of the tensioning arms is particularly preferably flattened perpendicular to the axial direction of the fuel supply nozzle, so that the tensioning arms can be attached to the flattened fixing area, for example by means of a nut.
  • the leakage connection thus enables a small number of components, which significantly reduces the assembly effort. Furthermore, no complicated fastening devices for fastening the leakage connection are necessary. If the leakage connection is fixed to a fuel supply connection, a particularly compact design with clear advantages in terms of installation space can also be realized.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an injector component with an integrated leakage connection according to a first exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic side view of an injector for a leakage connection shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detailed view of detail X from FIG. 2,
  • Figure 4 is a schematic, perspective view of a
  • FIG. 5 shows a schematic, partially sectioned view of assembled injector components with an integrated leakage connection according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a schematic, perspective partial view of a storage injection system with a leakage connection according to the second exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a perspective view of a leakage connection according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view of the leakage connection shown in Figure 7 in the assembled state.
  • the injector component 1 with an integrated leakage connection comprises a centering sleeve 2 and a leakage connection 3 formed integrally thereon.
  • the centering sleeve 2 serves to center the fuel injector 6 in a bore in a cylinder head 13 of an internal combustion engine.
  • the leakage connection 3 comprises an integrally formed nipple 4.
  • the leakage connection 3 is formed at an angle of approximately 45 ° to an injector main axis X-X.
  • a corresponding recess 19 for receiving the leakage connection 3 is formed in the cylinder head 13.
  • the leakage connection 3 comprises the nipple 4 integrally formed thereon and an inner leakage bore 5.
  • an undercut 12 is provided in order to securely fasten a leakage return line (not shown).
  • a vertically running leakage collection bore 8 is formed in the injector 6, in which the fuel return quantity of the injector and leakages due to gaps between the injector components converge.
  • a horizontal transverse bore 7 extends from the leakage collection bore 8 to the outside of the injector 6.
  • a circumferential groove 11 is formed in the injector 6 in the region of the transverse bore 7.
  • the injector component 1 is arranged on this circumferential groove 11 in order to guide the leakage flow into the leakage return line.
  • a sealing ring 9, 10 is arranged above and below the circumferential groove 11.
  • the injector component 1 comprises both the centering sleeve 2 and the leakage connection 3 formed integrally therewith with an integrated nipple 4.
  • the number of components can accordingly be kept small, while a secure connection is obtained by providing the nipple 4 for fastening a leakage return line can.
  • a leakage return line placed over the nipple 4 is securely attached to the leakage connection 3. This enables quick assembly and disassembly.
  • a clamping component such as a clamp, can also be attached to the outside of the leakage return line in the area of the undercut in order to clamp the leakage return line to the undercut 12.
  • FIGS. 4 to 6 An injector component 1 with an integrated leakage connection 3 according to a second exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 4 to 6. Identical or functionally identical parts are again identified by the same reference symbols.
  • the injector component 1 also comprises a centering sleeve 2.
  • the injector component 1 comprises two integrally formed leakage connections 3 and 14.
  • the two leakage connections 3 and 14 are arranged opposite one another by 180 °.
  • An inner wall 16 of the centering sleeve 2 is designed as a contact surface for two sealing rings, which seal a circumferential groove 11 formed on the injector 6.
  • the individual injectors 6 are each fastened to the cylinder head 13 by means of clamping claws 18.
  • the clamping claw 18 fixes the injector 6 in the cylinder head 13 with respect to axial displacements.
  • the sleeves 2 are designed such that they can compensate for installation tolerances with respect to a fixation in the axial direction X-X.
  • the injector component 1 By designing the injector component 1 with two leakage connections 3 and 14, it is possible, as can be seen in particular from FIGS. 5 and 6, to form a leakage return in a series connection.
  • the leakage occurring at the injector 6 is discharged via the circumferential groove 11 both to the first leakage connection 3 and to the second leakage connection 14.
  • the leakage is led from the second leakage connection 14 via a leakage return line 17 to a first leakage connection 3 'of a second injector 6'.
  • the leakage From the second injector 6 ', the leakage is guided via a circumferential groove 11' (FIG. 5) to a second leakage connection 14 'of the second injector 6' and via the leakage line 17 'to a third injector 6''.
  • leakage is led in the same way via the leakage return line 17 ′′ to a fourth injector 6 ′′ ′′ and from the second leakage connection 14 ′′ ′′ back to a fuel tank.
  • This configuration of the arrangement of several leakage connections of different injectors in a row enables a particularly compact design for the leakage return.
  • leakage may in this case via the first leakage connection 3 of the first injector 6 and the second leakage connection 14 '''of the fourth injector 6' are removed 1. 1 A redundant leakage recirculation can thereby be formed. There are very short conduits between the individual injectors.
  • connection function for a leakage line means that fewer components are required than in the prior art. This reduces the assembly effort and also the manufacturing costs can be reduced. Furthermore, a particularly compact leakage device can be provided in particular by arranging the leakage return lines in series. This results in space advantages over the prior art.
  • the present invention thus relates to a leakage connection 3 for an injector 6 for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the leakage connection 3 is formed in one piece with an injector component 1.
  • a leakage nipple 4 for connecting a leakage return line 17 is integrally formed at the leakage connection 3.
  • a leakage connection 23 according to a third exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 7 and 8.
  • a holding device consisting of a first clamping arm 28 and a second clamping arm 29 is formed integrally with the leakage connection 23.
  • the leakage connection 23 is T-shaped.
  • the leakage connection 23 comprises a leakage outlet 26 fastened in the injector, which ends in a branch line 27 which has an integrally formed connection nipple 24, 25 at each of its two ends.
  • the leakage connection 23 thus has a substantially T-shaped configuration.
  • the two clamping arms 28, 29 are formed integrally with the leakage connection 23 on the circumference of the branch line 27 directed towards the injector.
  • the first clamping arm 28 has a fixing area 30 and an auxiliary mounting area 31.
  • the second clamping arm 29 also has a fixing area 32 and an auxiliary mounting area 33.
  • the tensioning arms 28, 29 are pivotally attached.
  • This can be implemented, for example, in such a way that the leakage connection 23 is produced entirely from a plastic by means of injection molding.
  • the assembly aid areas 31, 33 are used in the assembly in such a way that they are moved against one another by being pressed together in the direction of the arrows A and B.
  • the fixing regions 30 and 32 of the clamping arms 28 and 29 spread out, so that the leakage connection 23 can be easily installed.
  • the fixing areas 30 and 32 are spread out by means of a lever principle, so that only minimal assembly forces are required.
  • the assembled state of the leakage connection 23 is shown in FIG.
  • the clamping arms 28, 29 encompass a high-pressure supply nozzle 21.
  • the clamping arms 28, 29 are fixed to the supply nozzle 21 by means of a nut 22.
  • the clamping arms 28, 29 are flattened perpendicularly to the axial direction of the feed connector 21 at their fixing area 30, 32. This enables a more secure attachment of the leakage connection to the supply nozzle 21. Due to the attachment to the supply nozzle 21, there is still a certain degree of rotational alignment and position fixing for the leakage. connection 23 possible.
  • the clamping arms 28, 29 engage in a threaded groove formed on the supply nozzle 21 in the assembled state.
  • the leakage connection 23 can also be disassembled from the supply nozzle 21 in a non-destructive manner, in order, for example, to allow a repair or the like on the injector 20.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leckageanschluss (3) für einen Injektor (6) zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Der Leckageanschluss (3) ist einstückig mit einem Injektorbauteil (1) gebildet. Weiterhin ist am Leckageanschluss (3) integral ein Leckagenippel (4) zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung (17) gebildet.

Description

Beschreibung
Leckageanschluss für einen Kraftstoffinjektor
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leckageanschluss für einen Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Als Kraftstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen wer- den zunehmend Speichereinspritzsysteme eingesetzt, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Bei diesen Speichereinspritzsystemen wird Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffinjektor gefördert, aus dem in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein derartiger Kraftstoffinjektor weist ein Einspritzventil auf, das hydraulisch von einem Steuerventil mit Hilfe eines angelegten Kraftstoffdrucks geöffnet oder geschlossen wird. Das Steuerventil wird dabei von einem Aktuator betätigt.
Auf Grund der hohen Drücke tritt insbesondere beim Steuervorgang durch das Steuerventil ein starker Kraftstoffrückfluss aus dem Kraftstoffinjektor auf, welcher über eine Leckageleitung in einen Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeführt wird. Wie beispielsweise aus der DE 199 40 387 Cl bekannt, ist der Leckageanschluss am Injektor durch eine gestufte Bohrung gebildet, in welche eine Leitung mit einem Anschlussnippel eingeführt wird. Um zu verhindern, dass der Anschlussnippel vom abfließenden Kraftstoff aus dem Leckageanschluss herausgedrückt wird, wird der Anschlussnippel am Kraftstoffinjektor mittels eines biegeelastischen Sicherungselements gesichert. Diese Anordnung ist jedoch relativ aufwendig und umfasst eine Vielzahl von Einzelbauteilen.
Eine andere Befestigungsmöglichkeit einer Leckageleitung mit Nippel an einem Leckageanschluss des Injektors mittels eines
Federelements ist beispielsweise aus der EP 0 886 065 AI be- kannt, welche jedoch ebenfalls eine Vielzahl von Bauteilen aufweist und einen relativ großen Herstellungs- und ontage- aufwand bedingt .
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leckageanschluss für einen Injektor bereitzustellen, welcher einfach aufgebaut ist und einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie eine sichere Abdichtung zwischen dem Leckageanschluss und einer Leckagerücklaufleitung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Leckageanschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 14 bzw. eine LeckagerücklaufVorrichtung nach Anspruch 13 gelöst. Die ünteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Anbindung der Leckagerücklaufleitung an einen Leckageanschluss am Kraftstoffinjektor dadurch gelöst, dass der Leckageanschluss einstückig mit einem bereits vorhandenen Bauteil des Injek- tors gebildet ist und dabei ein Leckagenippel zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung einstückig am Leckageanschluss ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird somit bei einem bereits existierenden Bauteil des Injektors mit einer entsprechenden Bauteilfunktion noch der Leckageanschluss mit der Funktion der Anbindung einer Leckagerücklaufleitung integriert. Dadurch kann die Bauteilezahl gering gehalten werden. Die im Stand der Technik notwendige aufwendige Sicherung eines Leckagenippels der Leckagerücklaufleitung im Leckageanschluss kann entfallen. Somit kann weiterhin auf die im Stand der Technik notwendige aufwendige Stufenbohrung im Leckageanschluss verzichtet werden. Erfindungsgemäß können somit signifikante Verringerungen der Herstellungskosten erzielt werden, was insbesondere bei den hohen Stückzahlen von Kraftstoffinjektoren große Kostenvorteile bringt. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Leckageanschluss derart aufgebaut, dass an dem Bauteil des Injektors mit Leckageanschluss zwei Leckagenippel integral gebildet sind. Somit weist das Injektorbauteil zwei Leckageanschlüsse auf, sodass eine Leckage an unterschiedlichen Stellen am Injektor abgeleitet werden kann. Vorzugsweise sind die beiden Leckagenippel um 180° einander gegenüberliegend angeordnet.
Um eine einfache Montage und ein möglichst strömungsgünstiges Abfließen der Leckage zu ermöglichen, sind die Anschlussnippel bevorzugt in einem Winkel von ca. 45° zu einer Injektorhauptachse angeordnet.
Um eine einfache Verbindung zwischen dem Injektorbauteil mit Leckageanschluss und dem Injektor zu ermöglichen, ist an einer Übergangsstelle zwischen einer internen Injektorleckageleitung und dem Leckageanschluss eine Aussparung gebildet. Besonders bevorzugt ist die Aussparung als umlaufende Nut ausgebildet, welche durch das Injektorbauteil mit integrier- tem Leckageanschluss überdeckt wird. Es sei angemerkt, dass die umlaufende Nut selbstverständlich auch im Injektorbauteil mit Leckageanschluss ausgebildet sein kann, oder dass sowohl am Injektorbauteil mit Leckageanschluss als auch am angrenzenden Injektorbauteil eine Aussparung vorgesehen ist, welche dann im zusammengebauten Zustand einen umlaufenden Kanal ergibt .
Um eine sichere Abdichtung der Übergangsstelle zwischen dem Injektorbauteil mit Leckageanschluss und dem Injektor zu er- reichen, ist die Übergangsstelle vorzugsweise mittels wenigstens eines Dichtrings abgedichtet. Der Dichtring kann dabei entweder im Injektorbauteil mit Leckageanschluss oder dem anderen Injektorbauteil angeordnet sein.
Um eine möglichst große Leckagemenge im Kraftstoffinjektor aufzunehmen, weist der Injektor vorzugsweise eine im Wesent- liehen vertikal verlaufende Leckagesammeibohrung auf, welche über eine Querbohrung mit dem Leckageanschluss verbunden ist.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Injektorbauteil mit integriertem Leckageanschluss ein Koppelelement zwischen Injektor und einem Motorbauteil, z.B. dem Zylinderkopf. Vorzugsweise ist das Koppelelement dabei eine Zentrierhülse oder ein Dämpfungsbauteil. Die Zentrierhülse dient somit einerseits zur Zentrierung des Injektors in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und weist als weitere Funktion die Anbindungs- funktion der Leckagerücklaufleitung auf. Das Dämpfungsbauteil weist neben der Dämpfungsfunktion dann auch zusätzlich die Anbindungsfunktion der Leckagerücklaufleitung auf.
Vorzugsweise ist die Innenwandung des Koppelelements als Dichtsitz für eine ringförmige Dichtung ausgebildet. Dadurch wird eine sichere Abdichtung der Übergangsstelle zwischen dem Koppelelement und dem Injektor erreicht.
Vorzugsweise sind Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren derart miteinander verbunden, dass eine in Reihe geschaltete bzw. angeordnete Leckagerückleitung ausgebildet ist. Hierzu muss wenigstens ein Injektorbauteil mit Leckage- anschluss mehrere Leckageanschlüsse aufweisen und einer dieser Leckageanschlüsse ist schließlich mit der Leckagerücklaufleitung in den Kraftstoffvorratsbehälter verbunden. Besonders bevorzugt sind die Injektorbauteile dabei jeweils mit zwei Leckageanschlüssen ausgebildet, sodass sich auf einfache Weise eine Reihenschaltung mit kurzen Wegen realisieren lässt .
Um eine möglichst kostengünstige Herstellbarkeit des Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss zu ermöglichen, ist das Bauteil vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Somit kann das Injektorbauteil mit integriertem Leckagean- schluss einfach, z.B. mittels Spritzgießen, hergestellt werden. Es ist jedoch angemerkt, dass das Bauteil mit Leckageanschluss auch aus Metall hergestellt sein kann.
Um eine schnelle und einfache Befestigungsmöglichkeit der Leckagerücklaufleitung am Leckagenippel zu ermöglichen, weist dieser vorzugsweise eine Hinterschneidung auf. Dadurch ist die Leckagerücklaufleitung ausreichend am Leckagenippel gesichert und es ist eine einfache und schnelle Montage bzw. De- montage der Leckagerücklaufleitung gegeben.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Leckagerücklaufvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leckageanschluss .
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Leckageanschluss für einen Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff einen integral gebildeten Leckagenippel zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung sowie eine integral gebil- dete Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung ermöglicht eine
Fixierung des Leckageanschlusses an einem anderen, schon vorhandenen Injektorbauteil. Dadurch wird erfindungsgemäß die Anbindung des Leckageanschlusses an ein bereits existierendes Bauteil des Injektors integriert.
Vorzugsweise weist die integral gebildete Haltevorrichtung des Leckageanschlusses zwei Spannarme auf, welche eine kraft- und formschlüssige Verbindung mit dem existierenden Injektorbauteil ermöglichen.
Um eine besonders einfache Montage zu ermöglichen, weisen die Spannarme vorzugsweise einen Fixierbereich und einen Montagehilfsbereich auf. Dabei dient der Fixierbereich zum Befestigen des Leckageanschlusses an dem bereits existierenden In- jektorbauteil. Besonders bevorzugt sind die Spannarme seitlich an einem Leckageablauf des Leckageanschlusses angeordnet. Dabei dient eine Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen und dem Leckageablauf gleichzeitig auch als Schwenkpunkt für die Spannar- me. Somit dient die Verbindungsstelle weiterhin zur Unterteilung der Spannarme in den Fixierbereich und den Montagehilfsbereich.
Besonders vorteilhaft ist der Leckageanschluss T-förmig mit zwei integral gebildeten Leckagenippeln ausgebildet. Dies ermöglicht eine redundante Abführung der Leckage oder erleichtert ein in Reihe schalten mehrerer Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren.
Vorzugsweise ist das Injektorbauteil, an welchem der Leckageanschluss fixierbar ist, ein Kraftstoffzufuhrstutzen. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausbildung des erfindungsgemäßen Leckageanschlusses. Besonders bevorzugt ist der Fixierbereich der Spannarme dabei senkrecht zur Axialrichtung des Kraftstoffzufuhrstutzens abgeflacht ausgebildet, sodass eine Befestigung der Spannarme an dem abgeflachten Fixierbereich, beispielsweise mittels einer Mutter, erfolgen kann.
Somit ermöglicht der Leckageanschluss eine geringe Anzahl von Bauteilen, wodurch sich der Montageaufwand deutlich verringert. Weiterhin sind keine komplizierten Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung des Leckageanschlusses notwendig. Bei einer Fixierung des Leckageanschlusses an einem Kraftstoffzufuhrstutzen kann weiterhin eine besonders kompakte Bauweise mit deutlichen Bauraumvorteilen realisiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist: Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Injektors für einen in Figur 1 gezeigten Leckageanschluss,
Figur 3 eine Detailansicht des Details X von Figur 2,
Figur 4 eine schematische, perspektivische Ansicht eines
Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 5 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht von montierten Injektorbauteilen mit integriertem Leckageanschluss gemäß Figur 4,
Figur 6 eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Speichereinspritzsystems mit einem Leckageanschluss gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Leckageanschlus- ses gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
Figur 8 eine perspektivische Ansicht des in Figur 7 gezeigten Leckageanschlusses im montierten Zustand.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst das Injektorbauteil 1 mit integriertem Leckageanschluss eine Zentrierhülse 2 sowie einen integral daran gebildeten Leckageanschluss 3. Die Zentrierhülse 2 dient zur Zentrierung des Kraftstoffinjektors 6 in einer Bohrung in einem Zylinderkopf 13 einer Brennkraftmaschine .
Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst der Leckageanschluss 3 einen integral gebildeten Nippel 4. Der Leckageanschluss 3 ist in einem Winkel von ca. 45° zu einer Injektorhauptachse X-X gebildet. Im Zylinderkopf 13 ist eine entsprechende Ausnehmung 19 zur Aufnahme des Leckageanschlusses 3 ausgebildet. Der Leckageanschluss 3 umfasst den integral daran gebildeten Nippel 4 sowie eine innere Leckagebohrung 5. Weiterhin ist eine Hinterschneidung 12 vorgesehen, um eine Leckagerücklaufleitung (nicht dargestellt) sicher zu befestigen.
Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist im Injektor 6 eine vertikal verlaufende Leckagesammeibohrung 8 ausgebildet, in welchem die Kraftstoffrücklaufmenge des Injektors sowie Leckagen auf Grund von Spalten zwischen den Injektorbauteilen zusammenläuft. Von der Leckagesammeibohrung 8 geht eine horizontale Querbohrung 7 zur Außenseite des Injektors 6 ab. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist im Bereich der Querbohrung 7 eine umlaufende Nut 11 im Injektor 6 ausgebildet. An dieser umlaufenden Nut 11 ist das Injektorbauteil 1 angeordnet, um den Leckagestrom in die Leckagerücklaufleitung zu führen. Um eine Abdichtung zwischen dem Injektorbauteil 1 und dem Injektor 6 zu erhalten, ist oberhalb und un- terhalb der umlaufenden Nut 11 jeweils ein Dichtring 9, 10 angeordnet. Die in der vertikalen Leckagesammeibohrung 8 angesammelte Leckage wird somit über die horizontale Querbohrung 7 und die umlaufende Nut 11 zum Leckageanschluss 3 und von dort in die Leckagerücklaufleitung geführt. Somit umfasst das Injektorbauteil 1 sowohl die Zentrierhülse 2 als auch den einstückig damit gebildeten Leckageanschluss 3 mit integriertem Nippel 4. Erfindungsgemäß kann demnach die Anzahl der Bauteile gering gehalten werden, während eine si- chere Verbindung durch Vorsehen des Nippels 4 zur Befestigung einer Leckagerücklaufleitung erhalten werden kann. Durch Vorsehen der Hinterschneidung 12 ist eine über den Nippel 4 gestülpte Leckagerücklaufleitung sicher am Leckageanschluss 3 befestigt. Somit kann eine schnelle Montage bzw. Demontage erreicht werden. Falls eine besonders sichere Verbindung zwischen der Leckagerücklaufleitung und dem Leckageanschluss 3 gewünscht wird, kann zusätzlich noch ein Klemmbauteil, wie z.B. eine Schelle, im Bereich der Hinterschneidung von außen an der Leckagerücklaufleitung befestigt werden, um die Lecka- gerücklaufleitung an der Hinterschneidung 12 zu klemmen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 6 ein Injektorbauteil 1 mit integriertem Leckageanschluss 3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei wieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie insbesondere in den Figuren 4 und 5 gezeigt, umfasst das Injektorbauteil 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eben- falls eine Zentrierhülse 2. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel jedoch ein erster Leckageanschluss 3 und ein zweiter Leckageanschluss 14 mit einem integral gebildeten Nippel 15 ausgebildet. Somit umfasst das Injektorbauteil 1 gemäß dem zweiten Ausführungs- beispiel zwei integral gebildete Leckageanschlüsse 3 und 14. Die beiden Leckageanschlüsse 3 und 14 sind hierbei um 180° einander entgegengesetzt angeordnet. Eine Innenwandung 16 der Zentrierhülse 2 ist als Anlagefläche für zwei Dichtringe ausgebildet, welche eine am Injektor 6 gebildete, umlaufende Nut 11 abdichten. Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, sind die einzelnen Injektoren 6 jeweils mittels Spannpratzen 18 am Zylinderkopf 13 befestigt. Die Spannpratze 18 fixiert dabei den Injektor 6 im Zylinderkopf 13 gegenüber axialen Verschiebungen. Die Hülsen 2 sind dabei derart ausgelegt, dass sie Einbautoleranzen bezüglich einer Fixierung in der axialen Richtung X- X ausgleichen können.
Durch die Ausbildung des Injektorbauteils 1 mit zwei Leckage- anschlüssen 3 und 14 ist es möglich, wie insbesondere aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich, einen Leckagerücklauf in einer Reihenschaltung auszubilden. Die am Injektor 6 anfallende Leckage wird über die umlaufende Nut 11 sowohl zum ersten Leckageanschluss 3 als auch zum zweiten Leckageanschluss 14 ab- geführt. Vom zweiten Leckageanschluss 14 wird die Leckage ü- ber eine Leckagerücklaufleitung 17 zu einem ersten Leckageanschluss 3' eines zweiten Injektors 6' geführt. Vom zweiten Injektor 6' wird über eine umlaufende Nut 11' (Figur 5) die Leckage weiter zu einem zweiten Leckageanschluss 14' des zweiten Injektors 6' geführt und über die Leckageleitung 17' zu einem dritten Injektor 6'' geführt. Vom dritten Injektor 6'' wird die Leckage in gleicher Weise über die Leckagerückleitung 17 ' ' zu einem vierten Injektor 6' ' ' geführt und von dessen zweiten Leckageanschluss 14 ' ' ' zurück zu einem Kraft- stoffbehälter geführt. Durch diese Ausbildung der Anordnung mehrerer Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren in Reihe kann eine besonders kompakte Bauform für die Leckagerückführung ermöglicht werden. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, kann die Leckage dabei über den ersten Leckageanschluss 3 des ersten Injektors 6 und den zweiten Leckageanschluss 14''' des vierten Injektors 6'1 1 abgeführt werden. Dadurch kann eine redundante Leckagerückführung ausgebildet werden. Zwischen den einzelnen Injektoren ergeben sich dabei sehr kurze Leitungswege. Durch die erfindungsgemäße Kombination zweiter Funktionen in einem Bauteil, nämlich einer Anbindungsfunktion für eine Leckageleitung sowie in den Ausführungsbeispielen einer Zentrierfunktion für den Injektor, werden weniger Bauteile als im Stand der Technik nötig. Dadurch verringert sich der Montageaufwand, und auch die Herstellungskosten können verringert werden. Weiterhin kann insbesondere durch Anordnung der Leckagerücklaufleitungen in Reihe eine besonders kompakte Leckageeinrichtung bereitgestellt werden. Dadurch ergeben sich Bauraumvorteile gegenüber dem Stand der Technik.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Leckageanschluss 3 für einen Injektor 6 zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Der Lecka- geanschluss 3 ist einstückig mit einem Injektorbauteil 1 gebildet. Weiterhin ist am Leckageanschluss 3 integral ein Leckagenippel 4 zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung 17 gebildet.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 ein Leckageanschluss 23 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist beim Leckageanschluss gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine Haltevorrichtung, bestehend aus einem ersten Spannarm 28 und einem zweiten Spannarm 29 integral mit dem Leckageanschluss 23 gebildet.
Wie insbesondere aus Figur 7 ersichtlich ist, ist der Leckageanschluss 23 T-förmig ausgebildet. Der Leckageanschluss 23 umfasst einen im Injektor befestigten Leckageablauf 26, welcher in eine Verzweigungsleitung 27 mündet, die an jedem ihrer beiden Enden jeweils einen integral gebildeten Anschluss- nippel 24, 25 aufweist. Somit weist der Leckageanschluss 23 im Wesentlichen eine T-förmige Gestalt auf. Wie weiterhin aus Figur 7 ersichtlich ist, sind an dem zum Injektor gerichteten Umfang der Verzweigungsleitung 27 die beiden Spannarme 28, 29 integral mit dem Leckageanschluss 23 gebildet. Hierbei weist der erste Spannarm 28 einen Fixierbereich 30 und einen Montagehilfsbereich 31 auf. Der zweite Spannarm 29 weist ebenfalls einen Fixierbereich 32 und einen Montagehilfsbereich 33 auf. An der Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen 28, 29 und dem Leckageablauf 26 sind die Spannarme 28, 29 schwenkbar befestigt. Dies kann beispielsweise derart realisiert werden, dass der Leckageanschluss 23 vollständig aus einem Kunststoff mittels Spritzgießen hergestellt wird. Die Montagehilfsbereiche 31, 33 sind dabei bei der Montage derart eingesetzt, dass sie durch Zusammendrücken in Richtung der Pfeile A bzw. B gegeneinander bewegt werden. Dadurch spreizen sich die Fixierbereiche 30 und 32 der Spannarme 28 und 29 auf, sodass eine einfache Montage des Leckageanschlusses 23 ermöglicht wird. Die Aufspreizung der Fixierbereiche 30 und 32 erfolgt dabei mittels eines Hebelprin- zips, sodass auch nur geringe Montagekräfte notwendig sind.
Auf Grund der Elastizität der Spannarme 28 und 29 nehmen diese nach Wegnehmen der Montagekräfte an den Montagehilfsbereichen 31 und 33 wieder ihre ursprüngliche Gestalt an.
In Figur 8 ist der montierte Zustand des Leckageanschlusses 23 dargestellt. Wie in Figur 8 gezeigt, umgreifen die Spannarme 28, 29 einen Hochdruckzufuhrstutzen 21. Die Spannarme 28, 29 sind dabei mittels einer Mutter 22 am Zufuhrstutzen 21 fixiert. Für eine einfachere Fixierung sind die Spannarme 28, 29 dabei senkrecht zur Axialrichtung des Zufuhrstutzens 21 an ihrem Fixierbereich 30, 32 abgeflacht ausgebildet. Dadurch kann eine sicherere Befestigung des Leckageanschlusses am Zufuhrstutzen 21 ermöglicht werden. Durch die Befestigung am Zufuhrstutzen 21 ist weiterhin noch eine in gewissem Umfang vorhandene Drehausrichtung und Lagefixierung für den Leckage- anschluss 23 möglich. Somit greifen die Spannarme 28, 29 im montierten Zustand in eine am Zufuhrstutzen 21 gebildete Gewindenut ein. Demnach kann eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Leckageanschluss 23 und dem Zufuhr- stutzen 21 hergestellt werden. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Leckageanschluss 23 auch wieder zerstörungsfrei vom Zufuhrstutzen 21 demontiert werden, um beispielsweise eine Reparatur o.a. am Injektor 20 zu ermöglichen.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Ä- quivalente zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Leckageanschluss für einen Injektor (6) zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageanschluss (3; 14) einstückig mit einem Injektorbauteil (1) gebildet ist und einen integral gebildeten Leckagenippel (4; 15) zur Anbindung einer Leckagerücklauf- leitung (17) umfasst.
2. Leckageanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektorbauteil (1) einen ersten Leckageanschluss (3) und einen zweiten Leckageanschluss (14) umfasst.
3. Leckageanschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Injektor (6) an einer Übergangsstelle zwischen einer Leckagebohrung (5) im Leckageanschluss (3) und einer Leckagezu- flussbohrung (7) im Injektor eine Aussparung (11) gebildet ist.
4. Leckageanschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (11) als den Injektor vollständig umlaufende Nut ausgebildet ist.
5. Leckageanschluss nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsstelle zwischen der Leckageleitung (5) im Leckageanschluss (3) und der Leckagezufuhrbohrung (7) im Injektor (6) mittels wenigstens eines Dichtrings (9, 10) abgedichtet ist.
6. Leckageanschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9, 10) im Injektor (6) oder im Injektorbauteil (1) mit integriertem Leckageanschluss angeordnet ist.
Leckageanschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Injektor (6) eine vertikal verlaufende Leckagesammeibohrung (8) ausgebildet ist.
Leckageanschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektorbauteil ein Koppelelement (2) zwischen Injektor und einem Motorbauteil (13) ist.
9. Leckageanschluss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement eine Zentrierhülse (2) zur Zentrierung des Injektors (6) in einem Zylinderkopf (13) der Brennkraftmaschine ist oder ein Dämpfungs- element zur Dämpfung von Schwingungen vom Zylinderkopf (13) auf den Injektor (6) ist.
10. Leckageanschluss nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwandung (16) des Koppelelements als Dichtsitz für eine ringförmige Dichtung ausgebildet ist.
11. Leckageanschluss nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Leckageanschlüsse (3, 3', 3'', 3'"') unterschiedlicher Injektoren (6, 6', 61', 6'"') zu einer in Reihe angeordneten Leckagerücklaufleitung verbunden sind.
12. Leckageanschluss nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektorbauteil (-1) aus Kunststoff hergestellt ist.
13. Leckagerücklaufvorrichtung zur Rückführung einer Kraftstoffleckage von einem Kraftstoffinjektor, umfassend ei- nen Leckageanschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Leckageanschluss für einen Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageanschluss (23) einen integral gebildeten Leckagenippel (24, 25) zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung und eine integral gebildete Haltevorrichtung (28, 29) umfasst, um eine Fixierung des Leckageanschlusses (23) an einem anderen Injektorbauteil (21) zu ermöglichen.
15. Leckageanschluss nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung zwei Spannarme (28, 29) für eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Injektorbauteil (21) umfasst.
16. Leckageanschluss nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannarme (28, 29) einen Fixierbereich (30, 32) und einen Montagehilfsbereich (31, 33) umfassen.
17. Leckageanschluss nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannarme (28, 29) seitlich an einem Leckageablauf (26) des Leckageanschlusses (23) angeordnet sind, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen (28, 29) und dem Leckageablauf (26) gleichzeitig auch als Schwenkpunkt für die Spannarme (28, 29) ausgebildet ist.
18. Leckageanschluss nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageanschluss (23) T-förmig mit zwei integral gebildeten Leckagenippeln (24, 25) ausgebildet ist.
19. Leckageanschluss nach einem der Ansprüche 14 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Inj ektorbau- teil, an welchem der Leckageanschluss (23) fixierbar ist, ein Kraftstoffzufuhrstutzen (21) ist.
20. Leckageanschluss nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierbereiche (30, 32) senkrecht zur Axialrichtung des Kraftstoffzufuhrstutzens (21) abgeflacht ausgebildet sind.
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