DE10019133A1

DE10019133A1 - Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10019133A1
Application number: DE10019133A
Authority: DE
Inventors: Michael Paul; Norbert Renzow
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-25

Abstract

Diese Einspritzvorrichtung dient für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und sie umfasst eine Kanaleinrichtung zur Kraftstoffzuführung. Die Kanaleinrichtung ist mit Einspritzdüsen aufnehmenden von einem Längskanal dieser Kanaleinrichtung weggeführten Anschlussstutzen versehen, wobei die Anschlussstutzen jeweils einen Verbindungsabschnitt und einen daran anschließenden Aufnahmeabschnitt für die entsprechende Einspritzdüse aufweisen. DOLLAR A Damit die Kanaleinrichtung leicht herstellbar ist und hohen Druckbelastungen standhält, sind an den Anschlussstutzen der Kanaleinrichtung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Längskanal einerseits und dem Verbindungsabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt andererseits relativ große Übergangsradien vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Gattung - EP 0 245 009 B1 - weist eine Kanaleinrichtung auf, die durch einen rohrförmige Schiene gebildet wird. An der Schiene sind tassenartige Aufnahmen für Einspritzdüsen vorgesehen. Wie der Übergang zwischen der Schiene und den Aufnahmen ausgeführt ist, ist in besagter Patentschrift nicht näher ausgeführt.

Die GB 2 044 350 A zeigt eine ähnliche Einspritzvorrichtung mit einer rohrförmigen Schiene und tassenartigen Aufnahmen für Einspritzdüsen. Jede Aufnahme ist mit einem Verbindungsabschnitt und einem Aufnahmeabschnitt versehen, wobei der Verbindungsabschnitt vermittels eines Flansches an die Schiene anschliesst. Die Übergänge zwischen Flansch und Verbindungsabschnitt bzw. Verbindungsabschnitt und Aufnahmeabschnitt sind ohne Vorsehung von definierten Radien gestaltet, was die Festigkeit der Kanaleinrichtung beeinträchtigt, insbesondere wenn über sie Kraftstoff mit hohem Druck (80-100 Bar) den Einspritzdüsen zugeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, deren Kanaleinrichtung auf einfache Weise herstellbar und so gestaltet ist, dass sie den auftretenden relativ hohen Druckbelastungen, insbesondere im Bereich von Aufnahmestutzen für Einspritzdüsen problemlos standhält.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind den diesem Patentanspruch folgenden Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Kanaleinrichtung auf einfache Weise herstellbar ist und die Anschlussstutzen für die Einspritzventile aufgrund der relativ grossen Radien zwischen Verbindungsabschnitt und Längskanal sowie Verbindungsabschnitt und Aufnahmeabschnitt hohe Druckbelastungen, verursacht durch die Kraftstoffverteilung an die Einspritzdüsen, aufnimmt. Dabei lässt sich der Längskanal, der einen ovalen Querschnitt aufweist, leicht d. h. mit vertretbarem Raumanspruch in eine Gehäusestruktur einer Brennkraftmaschine integrieren. So ist denkbar die Kanaleinrichtung einstückig mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine auszubilden oder als eigenständiges Bauteil in letztere einzugliedern.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylindergehäuses und eines Zylinderkopfs mit der erfindungsgemässen Einspritzvorrichtung;

Fig. 2 eine Einzelheit X der Fig. 1 in grösserem Massstab;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

Eine mit mehreren Zylindern arbeitende Brennkraftmaschine 1 z. B. der Ottobauart weist in dem in Fig. 1 dargestellten Bereich ein Zylindergehäuse 2 und einen Zylinderkopf 3 auf. Zwischen Zylindergehäuse 2 und Zylinderkopf 3 ist ein Brennraum 4 vorgesehen, der mit einem Einlasskanal 5 und einem Auslasskanal 6 verbunden ist. Zur Gaswechselsteuerung im Brennraum 4 dienen ein Einlassventil 7 und ein Auslassventil 8, die mittels einer Einlassnockenwelle 9 bzw. einer Auslassnockenwelle 10 betätigt werden. Ausserdem ist die Brennkraftmaschine 1 mit einer Einspritzvorrichtung 11 ausgestattet, die eine Kanaleinrichtung 12 zur Kraftstoffzuführung in den Brennraum 4 umfasst.

Die Kanaleinrichtung 12 ist mit einem Längskanal 13 versehen, von dem aus Anschlussstutzen 14 für Einspritzdüsen 15 etwa rechtwinkelig weggeführt sind. Jeder Anschlussstutzen 14 wird durch einen an den Längskanal 13 anschliessenden Verbindungsabschnitt 16 und einen Aufnahmeabschnitt 17 für die entsprechende Einspritzdüse 15, die mit einer Düsenspitze 18 in den Brennraum 4 mündet - Direkt einspritzung -. Im Ausführungsbeispiel ist ein von der Düsenspitze 18 abgekehrtes Kupplungsstück 19 der Einspritzdüse 15 unter Zwischenschaltung eines Verbindungsgliedes 20 an den Anschlussstutzen 14 angeschlossen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit das Kupplungsstück 19 direkt in den Anschssstutzen 14 einzusetzen.

In Fig. 3 ist ein innerer Querschnitt 21 des Längskanals 13 mit drei Anschlussstutzen 15 dargestellt. Dabei ist jeder Anschlussstutzen 14 derart gestaltet, dass zwischen dem Verbindungsabschnitt 16 und dem Längskanal 13 sowie dem Verbindungsabschnitt 16 und dem Aufnahmeabschnitt 17 relativ grosse Übergangsradien Rül und Rüll vorgesehen sind. Die Durchmesser DI und DII des Verbindungsabschnitts 16 bzw. des Aufnahmeabschnitts 17 sind unterschiedlich gross, dergestalt, dass Dl kleiner ist als DII (DI < DII). Darüber hinaus ist der Übergangsradius Rül grösser als der Übergangsradius Rüll (Rül < Rüll).

Aus räumlichen Gründen weist der Längskanal 13 einen ovalen Querschnitt 21 auf, dessen längere Seiten 22, 23 gerade und parallel zu einer Mittellängsebene A-A der Einspritzdüse 15 ausgerichtet sind, wobei diese Mittellängsebene im spitzen Winkel a zu einer Ebene 24 verläuft, die sich senkrecht zu einer Zylinderachse B-B erstreckt und in der das Zylindergehäuse 2 und der Zylinderkopf 3 zusammengesetzt sind. Kürzere Seiten 25, 26 des ovalen Querschnitts 21 sind mit Rundungen 27, 28 versehen. Dabei sind von der kürzeren Seite 26 der Verbindungsabschnitt 16 und der Aufnahmeabschnitt 17 weggeführt. Zwischen Aufnahmeabschnitt 17 und Längskanal 13 kann ein Kanalabschnitt 29 mit einer Querschnittseinschnürung ausgebildet sein. Denkbar ist aber auch zwischen Längskanal 13 und Aufnahmeabschnitt 17 einen tangentialen Querschnittsverlauf 31 vorzusehen.

Gemäss Fig. 1 ist die Kanaleinrichtung 12 aus einem Stück mit einem Einlassgehäuse 33 hergestellt, das an eine Längsseite 34 des Zylinderkopfs 3 angeschlossen ist. Darüber hinaus kann die Kanaleinrichtung 12 durch ein eigenständiges schienenartiges Bauteil 35 gebildet werden, das mittels Hydroformen hergestellt wird. Enden 36 und 37 des Bauteils 35 sind mit Schliessteilen 38, 39 versehen.

Schliesslich wird die Kanaleinrichtung 12 dadurch vorteilhaft gestaltet, indem der Durchmesser DI des Verbindungsabschnitts 16 in etwa der Länge Lva des Verbindungsabschnitts 16 entspricht und der Längskanal 13 unterschiedliche Kanalbreiten aufweist, dergestalt, dass die Kanalbreite KBI im Bereich 40 des Anschlussstutzen 14 kleiner ist als die Kanalbreite KBII in einem übrigen Kanalbereich 41.

Claims

1. Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, umfassend eine Kanaleinrichtung zur Kraftstoffzuführung, die mit Einspritzdüsen aufnehmenden von einem Längskanal der Kanaleinrichtung weggeführten Anschlussstutzen versehen ist, welche Anschlussstutzen jeweils einen Verbindungsabschnitt und einen daran anschliessenden Aufnahmeabschnitt für die entsprechende Einspritzdüse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstutzen (14) der Kanaleinrichtung (12) zwischen dem Verbindungsabschnitt (16) und dem Längskanal (13) einerseits und dem Verbindungsabschnitt (16) und dem Aufnahmeabschnitt (17) andererseits relativ grosse Übergangsradien (Rül und Rüll) vorgesehen sind.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius (Rül) zwischen dem Längskanal (13) und dem Verbindungsabschnitt (16) grösser ist als der Übergangsradius (Rüll) zwischen dem Verbindungsabschnitt (16) und dem Aufnahmeabschnitt (17).

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskanal (13) einen ovalen Querschnitt (21) mit längeren Seiten (22, 23) und kürzeren Seiten (25, 26) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (16) und der Aufnahmeabschnitt (17) des Anschlussstutzens (14) von der kürzeren Seite (26) des Längskanals (13) aus weggeführt sind.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt gesehen zwischen Längskanal (13) und Aufnahmeabschnitt (17) ein tangentialer Querschnittsverlauf (31) vorgesehen ist.

5. Einspritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanaleinrichtung (12) aus einem Stück mit einem mit dem Zylinderkopf (3) der Brennkraftmaschine (1) verbundenen Einlassgehäuse (33) hergestellt ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kanaleinrichtung (12) durch ein eigenständiges schienenartiges Bauteil (35) gebildet wird.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das schienenartige Bauteil (35) durch Hydroformen hergestellt wird.

8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (DI) des Verbindungsabschnitts (16) in etwa der Länge (Lva) des Verbindungsabschnitts (16) entspricht.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalbreite (KBI) im Bereich (40) des Anschlussstutzens (14) kleiner ist als die Kanalbreite (KBII) in einem übrigen Bereich (41).