DE102007000419A1

DE102007000419A1 - Kraftstoffsammelvorrichtung mit einer Buchse, in der eine Öffnung ausgebildet ist

Info

Publication number: DE102007000419A1
Application number: DE200710000419
Authority: DE
Inventors: Naoki Kariya Arita; Ryo Kariya Katsura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2008-04-10
Also published as: JP2008031944A; JP4775647B2

Abstract

Eine Kraftstoffsammelvorrichtung (30) mit einer hohen Drucktoleranz insbesondere an Rohrfügebereichen (50) ist vorgesehen, bei der ein Kraftstoffanschluss (52) so ausgebildet ist, dass er mit Einspritzrohren (12) in Verbindung ist. Die Kraftstoffsammelvorrichtung (30) hat einen Hauptkörper (40) einschließlich einer Sammelkammer (41), um darin einen Hochdruckkraftstoff zu sammeln, und einer Buchse (85) mit einer Öffnung (72). Die Länge der Buchse (85) ist nahezu gleich oder geringfügig größer als die Länge des Kraftstoffanschlusses (52). Bei einer derartigen Struktur muss die Buchse (85) keine Ecken an ihrer Innenfläche der Umfangswand außer an dem Ende der Öffnung (72) aufweisen, nachdem die Buchse (85) mit der Öffnung (72) in den Kraftstoffanschluss (52) eingefügt wurde. Des Weiteren befindet sich ein Ende der Öffnung (72) im Inneren des Hauptkörpers (40). Daher hat die Öffnung (72), die in der Buchse (85) ausgebildet ist, einen hohen Wirkungsgrad zum Reduzieren von Schwankungen des Kraftstoffdrucks, die während einer Kraftstoffeinspritzung aus Einspritzvorrichtungen erzeugt werden, so dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen zu dem Hauptkörper (49) der Kraftstoffsammelvorrichtung (30) unterdrückt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffsammelvorrichtung, in der ein Hochdruckkraftstoff für ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Gebrauch bei einer Brennkraftmaschine gesammelt wird, und insbesondere auf eine Vorrichtung, die als „Common-Rail" bezeichnet wird, welche für Dieselkraftmaschinen verwendet wird.
Es ist eine Bauart von Kraftstoffeinspritzsystemen für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der ein Hochdruckkraftstoff in einer Sammelvorrichtung gesammelt wird, die mit Einspritzrohren verbunden ist, die jeweils zu einer individuellen Einspritzvorrichtung an jeweiligen Enden führt, die entsprechenden Kraftmaschinenzylindern zugewiesen sind. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselkraftmaschine wird im Allgemeinen als eine „Common-Rail" bezeichnet, die ein Hochdruckpumpenrohr mit Einspritzrohren verbindet. Die Einspritzvorrichtungen werden individuell durch ein Kraftmaschinensteuersystem getriggert. Bei diesen Sammel-Kraftstoffeinspritzsystemen für die Brennkraftmaschine oder bei diesen Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen für die Dieselkraftmaschine wird ein Hochdruckkraftstoff in der Kraftstoffsammelvorrichtung (der Common-Rail) gesammelt, das heißt in einer Sammelkammer, die im Inneren der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist, und er wird aus jeder Einspritzvorrichtung zu den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine eingespritzt. Eines der charakteristischen Merkmale dieser Systeme ist, dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung äußerst hoch ist, nämlich bei einigen Dieselkraftmaschinen zum Beispiel ungefähr 150 MPa und höher.
Ein übliches Kraftstoffeinspritzsystem für die Brennkraftmaschine hat eine Kraftstoffsammelvorrichtung (eine Common-Rail für die Dieselkraftmaschine), die wiederum mit einem Einspritzblock verbunden ist, der Einspritzrohre und eine Vielzahl Einspritzvorrichtungen aufweist. Die Kraftstoffsammelvorrichtung ist des Weiteren mit einer Hochdruckpumpe zum Pumpen von Hochdruckkraftstoff durch ein Hochdruckpumpenrohr verbunden. Die Hochdruckpumpe ist eine Hochdruckkraftstoffzuführungsvorrichtung für die Kraftstoffsammelvorrichtung, nachdem der Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter eingezogen wurde und stark komprimiert wurde. Die Kraftstoffsammelvorrichtung ist in ihrem Inneren mit einer Sammelkammer zum Sammeln des Hochdruckkraftstoffes versehen. Die Einspritzvorrichtungen sind an jeweiligen Zylindern der Kraftmaschine angebracht, um Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder einzuspritzen. Daher wird Kraftstoff normalerweise von der Hochdruckpumpe zu jeder Einspritzvorrichtung in den jeweiligen Zylindern der Kraftmaschine transportiert. Das Hochdruckrohr ist über das Hochdruckpumpenrohr, die Sammelkammer der Kraftstoffsammelvorrichtung und die jeweiligen Einspritzrohre mit den jeweiligen Zylindern verbunden.
Somit kann die Richtung einer Kraftstoffströmung so definiert werden, dass das stromabwärtige Ende der Bestandteile des Kraftstoffeinspritzsystems als das Seitenende definiert ist, das in den Strömungsrouten des Kraftstoffes näher an den Einspritzvorrichtungen ist. Dementsprechend sind die Einspritzvorrichtungen an dem stromabwärtigen Ende der vielen Einspritzrohre, die von der Kraftstoffsammelvorrichtung abzweigen. Jede Einspritzvorrichtung hat im Wesentlichen eine Kraftstoffdüse oder einen Zerstäuber und ein Solenoidventil. Die Einspritzrohre sind mit der Sammelkammer der Sammelvorrichtung über jeweilige Rohrfügebereiche verbunden. Das Solenoidventil wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) über eine Kraftmaschinenantriebseinheit (EDU) bestromt. Die ECU ist so konfiguriert, dass sie die Einspritzung des Kraftstoffes in jeden Zylinder der Brennkraftmaschine als Reaktion auf Signale nicht nur von einem Beschleunigungspedal aktiviert, das durch einen Fahrzeugfahrer betätigt wird, sondern auch von Sensoren, die an dem Fahrzeug angebracht sind. Die Sensoren überwachen Kraftmaschinenzustände. Die Kraftmaschinenzustände beinhalten eine Kurbelwellendrehzahl, eine Nockenphase, eine Lufttemperatur, eine Kühlwassertemperatur, einen Ladedruck, eine Luftmasse und dergleichen. Wenn das Solenoidventil entregt ist, wird die Einspritzung des Kraftstoffes beendet. Kraftstoff, der aus den Einspritzvorrichtungen leckt, wird zu einem Kraftstoffbehälter über ein Entlastungsrohr zurückgeführt.
Bei einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine tritt eine Druckpulsation in den Einspritzrohren auf. Genauer gesagt tritt die Druckpulsation aufgrund der Ausbreitung eines eingespritzten Fluidhammers auf, wenn Kraftstoff mit dem hohen Druck aus den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eingespritzt wird. Diese Druckpulsation ist eines der Beispiele einer Schwankung des Kraftstoffdruckes in den Düsen der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen. Bei einem System, bei dem eine Schwankung des Kraftstoffdrucks erzeugt wird, gibt es ein Problem derart, dass eine Änderung der Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern der Kraftmaschine auftritt. Falls darüber hinaus die Druckpulsation beim Einspritzen des Kraftstoffes von einer der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen auftritt, wird wahrscheinlich eine Druckänderung in der Kraftstoffsammelvorrichtung verursacht, so dass die jeweilige Kraftstoffeinspritzmenge und Einspritzzeitgebung der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen Schwankungen aufweisen.
Um das vorstehend geschilderte Problem zu bewältigen, wird eine Struktur des Rohrfügebreiches vorgeschlagen, bei der eine Düse, die als „Öffnung" bezeichnet wird, an dem stromaufwärtigen Ende eines Kanals vorgesehen ist, durch den die Sammelkammer mit den Einspritzrohren in Verbindung ist. Anders gesagt liegt die Öffnung an der Sammelkammer an deren stromaufwärtigen Ende an. Die Öffnung dient zum Reduzieren einer Druckpulsation, die durch die Kraftstoffeinspritzung bei jeder Einspritzvorrichtung erzeugt wird, um so den Kraftstoffdruck an der Kraftstoffsammelvorrichtung zu stabilisieren.
Eine Rohrfügestruktur mit der Öffnung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-3355699 B offenbart. Bei dieser Rohrfügestruktur ist die Öffnung an einem stromaufwärtigen Ende eines Kraftstoffanschlusses des Rohrfügebereiches vorgesehen. Der Kraftstoffanschluss ist einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff zu jeweiligen Einspritzrohren ausgebildet.
Ein zylindrisches Zwischenelement mit der Öffnung, die zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Einspritzrohres und der äußeren Umfangswand der Kraftstoffsammelvorrichtung eingeklemmt ist, ist in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift JP-2004-211637 und in US-6 871 638 offenbart. Das Zwischenelement ist in dem Rohrfügebereich der Kraftstoffsammelvorrichtung untergebracht. Das Einspritzrohr ist an dem Rohrfügebereich befestigt. Das zylindrische Zwischenelement hat einen Kanal, der sich durch seine axiale Mitte hindurch erstreckt. Die Öffnung ist an dem stromaufwärtigen Ende des Kanals in dem Inneren des zylindrischen Zwischenelementes ausgebildet. In diesem Fall ist der Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung in seinem Umfang mit Kraftstoffanschlüssen versehen, die eine Umfangswand der Kraftstoffsammelvorrichtung radial durchdringen. Jeder Kraftstoffanschluss ist mit dem individuellen Einspritzrohr über den Kanal in Verbindung, der im Inneren des Zwischenelementes ausgebildet ist.
Falls die Öffnung direkt mit dem Rohrfügebereich vorgesehen ist, der in der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist, ist die Öffnung direkt mit dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung verbunden. Im Gegensatz zu jenem Fall, bei dem die Öffnung mit dem Zwischenelement ausgebildet ist, das im Inneren der Kraftstoffsammelvorrichtung untergebracht ist, gibt es einen Zwischenraum zwischen der Umfangswand des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung und dem stromaufwärtigen Ende der Öffnung, die in dem Zwischenelement ausgebildet ist.
Vorteile der Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Öffnung, die direkt mit dem Rohrfügebereich vorgesehen ist, werden nun beschrieben. Im Vergleich mit einer Kraftstoffsammelvorrichtung, bei der eine Öffnung mit dem Zwischenelement ausgebildet ist, hat die Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Öffnung, die direkt mit dem Rohrfügebereich vorgesehen ist, eine Wirkung zum Reduzieren einer Schwankung des Kraftstoffdruckes, die in den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen erzeugt wird. Gleichzeitig hat die Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Öffnung einen weiteren Vorteil darin, dass eine Ausbreitung einer Kraftstoffdruckwelle in den Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung verhindert wird.
Ein Nachteil der Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Öffnung, die direkt in dem Rohrfügebereich vorgesehen ist, ist, dass die Grenzfläche zwischen dem stromabwärtigen Ende der Öffnung und dem stromaufwärtigen Ende des Kanals, der im Inneren des Rohrfügebereiches ausgebildet ist, nur eine kleine Drucktoleranz aufgrund einer Spannungskonzentration aufweist. Dies führt zu einer Schwierigkeit beim Verbessern des standzuhaltenden Druckes der Kraftstoffsammelvorrichtung und der Einspritzrohre. Da des Weiteren eine Herstellung der Öffnung ein beschwerlicher Vorgang ist, ist es schwierig, eine Bearbeitung mit enger Toleranz innerhalb der genauen Maße der Öffnung durchzuführen.
In anderen Fällen, bei denen die Öffnung in dem zylindrischen Zwischenelement ausgebildet ist, das zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Einspritzrohres und der Innenumfangsrand des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist, das heißt bei denen die Öffnung nicht mit dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung integriert ist, ist es möglich, eine Spannungskonzentration an der Grenze zwischen dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung und dem stromaufwärtigen Ende eines Kraftstoffanschlusses zu verhindern. Da des Weiteren die Kraftstoffsammelvorrichtung und das Zwischenelement separat hergestellt werden, wird die Öffnung im Vergleich mit jener Öffnung einfach und genau hergestellt, die in der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist. Auch wenn eine Anbringungsposition des Rohrfügebereiches geändert wird, ist es des Weiteren erforderlich, Herstellungsprozesse des Zwischenelementes mit der Öffnung zu ändern.
Falls jedoch die Öffnung in dem Zwischenelement ausgebildet wird und das Zwischenelement separat von der Kraftstoffsammelvorrichtung hergestellt wird, gibt es einen Nachteil der Öffnung hinsichtlich der Wirkung zum Reduzieren einer Schwankung des Kraftstoffdrucks. Die Schwankung des Kraftstoffdrucks wird gelegentlich während der Kraftstoffeinspritzung erzeugt, und sie breitet sich von der Einspritzvorrichtung zu dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung aus. Dies ist die entgegen gesetzte Richtung hinsichtlich der normalen Richtung der Kraftstoffströmung. Der Grund für diesen Nachteil ist folgendermaßen.
Wenn der Hochdruckkraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu dem Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt wird, tritt die Druckpulsation in den Kraftstoffkanälen auf, die sich von der Kraftstoffsammelvorrichtung zu den individuellen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen erstrecken, und zwar aufgrund der Ausbreitung eines eingespritzten Fluidhammers. Diese Druckpulsation erreicht das stromabwärtige Ende der Öffnung, die in dem individuellen Kanal des Zwischenelementes ausgebildet ist. Die Öffnung hat einen kleineren Innendurchmesser als der Kanal. Somit wird an dem stromabwärtigen Ende der Öffnung ein Querschnitt eines Kraftstoffströmungspfades plötzlich geändert. Infolge dessen wird ein Teil des Pulsationsdrucks einer einfallenden Kraftstoffströmung in die Öffnung von dem Einspritzrohr von der Grenzwand der Öffnung reflektiert. Unter einem Gesichtspunkt der Fluidmechanik erfährt ein Teil der einfallenden Kraftstoffströmung Reflektionen mit einer festen Randbedingung (fixed boundary condition) an der Grenzwand. Der verbleibende Teil der Druckpulsation der einfallenden Kraftstoffströmung fließt in die Öffnung oder zurück zu den Einspritzvorrichtungen über die Einspritzrohre, wobei er Durchgänge oder Reflektionen jeweils mit einer freien Randbedingung (free boundary condition) an dem Ende der Öffnung erfährt. Der reflektierte Kraftstoff strömt mit einer festen Randbedingung und mit einer freien Randbedingung an der Grenzwand, was Druckschwankungen durch das Prinzip einer Superposition hinsichtlich der Fluidmechanik ausgleicht. Daher wird die Druckschwankung der reflektierten Kraftstoffströmung reduziert, die sich zu der Einspritzvorrichtung ausbreitet.
Falls die Öffnung in dem Zwischenelement ausgebildet ist, das von der Sammelkammer separat hergestellt wird, dann gibt es zumindest zwei Punkte, an denen die in den Einspritzvorrichtungen erzeugte Druckpulsation eine Streuung einschließlich einer Reflektion und eines Durchgangs erfährt. An beiden Punkten werden die Innendurchmesser des Kraftstoffströmungspfades plötzlich geändert. Einer von diesen ist die Grenzwand zwischen der Öffnung und dem Kanal in dem Zwischenelement, und der andere ist der Verbindungsteil des Kanals in dem Zwischenelement und dem Einspritzrohr, nämlich das stromabwärtige Ende des Zwischenelements. An dem Verbindungsteil des Zwischenelements und des Einspritzrohres kann das gleiche Streuungsphänomen, das an dem stromabwärtigen Ende der Öffnung auftritt, ebenfalls dann auftreten, wenn die Druckpulsation von einer der Einspritzvorrichtungen ankommt. Infolge dessen wird aufgrund eines komplizierten Mischens einer durchgehenden und einer reflektierten Kraftstoffströmung an den Grenzen eine Dämpfwirkung der Öffnung der Druckpulsation weniger wirksam. Zum Beispiel kann ein Druckwellenwirbel des Kraftstoffes erzeugt werden.
Es wird weit verbreitet angenommen, dass es vorzuziehen ist, dass die Öffnung durch die Seite des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung vorgesehen ist, um in wirksamer Weise die Druckpulsation zu dämpfen. Jedoch ist es bei einer Hochdrucksammelvorrichtung, wie sie in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift JP-2004-211637 und in der US-6 871 638 offenbart ist, schwierig, die Öffnung durch die Seite des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung aufgrund deren Rohrfügestruktur auszubilden, bei der ein Kraftstoffanschluss zwischen dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung und der Öffnung des Zwischenelementes vorhanden ist. Bei einer derartigen Struktur ist es schwierig, die Dämpfungswirkung der Öffnung bei der Druckpulsation zu erwarten, und zusätzlich dazu ist es schwierig, den Kraftstoffdruck in dem Hauptkörper und in den Einspritzrohren zu halten oder zu stabilisieren. Darüber hinaus tritt eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen den Zylindern der Kraftmaschine auf.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend geschilderten Umstände geschaffen, und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffsammelvorrichtung mit einer hohen Drucktoleranz insbesondere an den Rohrfügebereichen vorzusehen, an denen eine Kraftstoffsammelvorrichtung mit Einspritzrohren in Verbindung gebracht wird, und die eine Öffnung in jedem Rohrfügebereich hat, um eine Druckpulsation zu dämpfen, die während der Kraftstoffeinspritzung in den Einspritzvorrichtungen erzeugt wird und sich von den Einspritzvorrichtungen zu dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung ausbreitet.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine zylindrische Buchse gelöst, die eine Öffnung an einem ihrer Enden aufweist. Die Länge der Buchse ist ungefähr gleich oder geringfügig größer als die Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses und dem stromabwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses. Das stromabwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses, der in dem Rohrfügebereich ausgebildet ist, ist mit einer konischen Sitzfläche versehen. Genauer gesagt befindet sich das stromaufwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses an einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss, der in dem Rohrfügebereich ausgebildet ist, und der Umfangswand des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung. Andererseits befindet sich das stromabwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses an einer Kontaktfläche zwischen dem Einspritzrohr und der konischen Sitzfläche an einer Seite einer Außenumfangsfläche einer Umfangswand der Kraftstoffsammelvorrichtung. Nachdem die Buchse mit der Öffnung in den Kraftstoffanschluss eingefügt wurde und das stromaufwärtige Ende der Buchse nahe der Umfangswand des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung positioniert wurde, wird bei einer derartigen Struktur das stromaufwärtige Ende des Einspritzrohres an einen axialen Endumfangsrand der Innenfläche der Buchse gefügt, um so mit der konischen Sitzfläche der Kraftstoffsammelvorrichtung in Verbindung zu gelangen. Das stromaufwärtige Ende der Buchse ragt von dem Kraftstoffanschluss in einen Innenraum des Hauptkörpers. Infolge dessen hat die Buchse keine Ecken an ihrer Innenfläche der Umfangswand außer an der Grenze der Öffnung. Des Weiteren befindet sich das stromaufwärtige Ende der Öffnung im Inneren des Hauptkörpers. Daher hat die Öffnung, die in der Buchse ausgebildet ist, einen hohen Wirkungsgrad zum Reduzieren von Schwankungen des Kraftstoffdrucks, die während der Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzvorrichtungen erzeugt werden, so dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen zu dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung unterdrückt wird. Aus diesen Gründen wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung einheitlich gehalten und dann stabilisiert. Dies bedeutet, dass eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden kann.
Die Buche mit der Öffnung wird in den Kraftstoffanschluss eingefügt, der im Inneren eines Rohrfügebereiches der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist. Daher ist es möglich, eine Spannungskonzentration an einer Schnittstelle des Kraftstoffanschlusses, der im Inneren des Rohrfügebereiches ausgebildet ist, und des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung zu verhindern. Folglich hat die Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Buchse, in der die Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, eine ausreichende Drucktoleranz zum weiteren Erhöhen des Kraftstoffdrucks.
Da des Weiteren die Länge der Buchse mit der Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung nahezu gleich oder geringfügig größer als die Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses und dem stromabwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses ist, der in dem Rohrfügebereich ausgebildet ist, nachdem die Buchse in den Kraftstoffanschluss des Rohrfügebereichs eingefügt wurde, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist, ist das stromabwärtige Ende der Buchse an oder jenseits des stromabwärtigen Endes des Rohrfügebereiches positioniert, und nicht an der Wand des Kraftstoffanschlusses des Rohrfügebereiches. Aus diesem Grund hat die Innenwand der Buchse keine Ecken, die eine Druckpulsation des Kraftstoffes reflektieren, die aus den Einspritzvorrichtungen einschlägt, und zwar mit einer festen Randbedingung in der Fluidmechanikterminologie außer an dem stromabwärtigen Ende der Öffnung.
Des Weiteren ist die Öffnung durch die Seite des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung vorgesehen. Ein Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes, die an der Einspritzvorrichtung erzeugt wird und sich ausbreitet, wird von dem stromabwärtigen Ende der Öffnung mit einer festen Randbedingung reflektiert, und ein weiterer Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes wird von dem stromaufwärtigen Ende der Öffnung mit einer freien Randbedingung reflektiert. Sie werden so kompensiert, dass das Ausbreiten der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen zu dem Hauptkörper der Kraftstoffsammelvorrichtung unterdrückt wird. Aus diesen Gründen wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung einheitlich gehalten und dann stabilisiert.
Des Weiteren ist die Buchse mit der Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung im Inneren des Kraftstoffanschlusses des Rohrfügebereiches positioniert, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist. Daher ist es möglich, eine Spannungskonzentration an der Schnittstelle des Kraftstoffanschlusses, der im Inneren des Rohrfügebereiches ausgebildet ist, und des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung zu verhindern. Folglich hat die Kraftstoffsammelvorrichtung mit der Buchse, in der die Öffnung ausgebildet ist, eine ausreichende Drucktoleranz zum weiteren Erhöhen des Kraftstoffdrucks.
Des Weiteren wird die Buchse mit der Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung in den Kraftstoffanschluss des Rohrfügebereiches eingefügt, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist. Daher wird eine Spannung, die auf die Öffnung aufgebracht wird, so reduziert, dass die Verformung der Form des Rohrfügebereiches verringert wird, der in der Umfangswand der Kraftstoffsammelvorrichtung zum Umgeben des Kanals ausgebildet ist, da die Öffnung nicht direkt in der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist. Somit ist es möglich, die Öffnung mit genauen Maßen herzustellen.
Darüber hinaus hat der Rohrfügebereich der Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Montagebereich, der ein Montageelement aufweist. Das Montageelement ist zum Anbringen des Einspritzrohres in den Rohrfügebereich der Kraftstoffsammelvorrichtung konfiguriert. Jedes Einspritzrohr wird an den jeweiligen Rohrfügebereich fest angebracht, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist, und zwar mit der Unterstützung des Montageelementes. Somit wird jedes Einspritzrohr nacheinander mit der Sammelkammer des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung über die jeweiligen Innenräume der Buchse in Verbindung gebracht, die in jedem Kraftstoffanschluss eingefügt wird. Nachdem das Einspritzrohr in dem Rohrfügebereich angebracht wurde, wird des Weiteren die Buchse zwischen dem Einspritzrohr und dem Rohrfügebereich der Kraftstoffsammelvorrichtung eingeklemmt. Infolge dessen wird das stromabwärtige Ende der Buchse, nämlich ein entgegen gesetztes Ende der Buchse hinsichtlich eines Endes, welches sich an der Seite des Hauptkörpers der Kraftstoffsammelvorrichtung befindet, zwischen dem Einspritzrohr und dem Rohrfügebereich eingeklemmt, und es wird durch das Montageelement befestigt. Daher kann die Buchse mit der Öffnung fest an den Rohrfügebereich angebracht werden, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 zeigt schematisch eine Gesamtsystemansicht eines Kraftstoffsammeleinspritzsystems einschließlich einer Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Gesamtstruktur einer Hochdruckkraftstoffsammelvorrichtung, das heißt einer Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen;
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Buchse mit einer Öffnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Ansicht entlang einer Linie I-I in der 2 verläuft;
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Mechanismus zum Reduzieren von Fluidschwankungen, der auf eine Öffnung beruht, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist;
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Buchse mit einer Öffnung gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispieles;
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Buchse mit einer Öffnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Buchse mit einer Öffnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Buchse mit einer Öffnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel wird nun hinsichtlich eines Kraftstoffsammeleinspritzsystems unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
In der 1 ist ein Kraftstoffsammeleinspritzsystem 10 gezeigt, das zum Beispiel ein System zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Vierzylinderkraftmaschine wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine ist. Das Kraftstoffsammeleinspritzsystem 10 hat eine Kraftstoffsammelvorrichtung 30, eine Hochdruckpumpe 11, Einspritzvorrichtungen 12, einen Kraftstoffbehälter 13, eine ECU (elektrische Steuereinheit) 85 und eine EDU (Kraftmaschinenantriebseinheit) 80.
Die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ist ein Kraftstoffsammler zum Sammeln von Hochdruckkraftstoff, der zu den Einspritzvorrichtungen 12 über eine Vielzahl Einspritzrohre 60 zuzuführen ist. Die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ist außerdem mit einem Auslassanschluss der Hochdruckpumpe 11 verbunden. Hinsichtlich der Verbindungsstruktur, die zwischen der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 und den Einspritzrohren 60 angeordnet ist, und der Verbindungsstruktur, die zwischen der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 und dem Hochdruckpumpenrohr 16 angeordnet ist, werden Einzelheiten später beschrieben.
Jede der Einspritzvorrichtungen 12 ist in einem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine zum Einspritzen von Kraftstoff zu den jeweiligen Zylindern angebracht und mit dem jeweiligen stromabwärtigen Ende der Einspritzrohre verbunden, die von der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 abzweigen. Jede der Einspritzvorrichtungen 12 hat eine Kraftstoffeinspritzdüse zum Zuführen von Hochdruckkraftstoff, der in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gesammelt wird, zu dem Zylinder 100 der Brennkraftmaschine, und sie hat ein elektromagnetisches Ventil. Das elektromagnetische Ventil wird durch die EDU 80 angetrieben und durch die ECU 85 gesteuert, um so eine Nadel anzuheben, die in der Kraftstoffeinspritzdüse angeordnet ist. Aus den Einspritzvorrichtungen 12 leckender Kraftstoff kehrt zu dem Kraftstoffbehälter 15 über ein Entlastungsrohr 15 zurück.
Die Hochdruckpumpe 15 ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Pumpen von Hochdruckkraftstoff zu der Kraftstoffsammelvorrichtung 30, und sie ist mit einer Förderpumpe versehen, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 13 durch ein Einzugsrohr 14 einzuziehen. Die Hochdruckpumpe 11 komprimiert den durch die Förderpumpe eingezogenen Kraftstoff, und der Hochdruckkraftstoff wird zu der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 durch ein Hochdruckpumpenrohr 16 geliefert, so dass der Kraftstoff gesammelt wird, dessen Druck dem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht. Die Förderpumpe und die Hochdruckpumpe werden durch die Kraftmaschine über eine Nockenwelle angetrieben.
Die Hochdruckpumpe 11 hat ein Saugsteuerventil (nicht gezeigt) in ihrem Kraftstoffkanal, um Kraftstoff zu einer Druckkammer (nicht gezeigt) zu führen. Das Saugsteuerventil ist an der Druckkammer angebracht. Das Saugsteuerventil wird durch die ECU 85 zum Einstellen einer Kraftstoffmenge gesteuert, die in die Druckkammer eingezogen wird, um eine Kraftstoffauslassmenge zu ändern, die zu der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gepumpt wird. Anders gesamt spielt das Saugsteuerventil eine Rolle beim Einstellen des Öffnungsgrads des Kraftstoffkanals. Daher wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 durch Erhöhen und durch Verringern der Kraftstoffauslassmenge eingestellt, die zu der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gepumpt wird. Diese Tatsache hat eine Bedeutung darin, dass die ECU dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 auf einen Wert gemäß den Fahrtzuständen des Fahrzeugs steuern kann.
Die ECU 85 hat eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) und zumindest einen Speicher wie zum Beispiel einen RAM (Direktzugriffsspeicher), einen ROM (Festwertspeicher) und dergleichen, und sie führt verschiedene Arten an Berechnungsprozessen unter Verwendung von Programmen durch, die in dem Speicher gespeichert sind, und unter Verwendung von Informationen einschließlich Signalen von Sensoren 90. die Sensoren 90 beinhalten einen Kurbeldrehzahlsensor 91, einen Kurbelwinkelsensor 92, einen Beschleunigungsvorrichtungsniederdrückungsbetragssensor 93, einen Ladedrucksensor 94, einen Lufttemperatursensor 95, einen Kühlwassertemperatursensor 96, einen Luftdurchsatzsensor 97 und dergleichen. Die Signale, die von diesen Sensoren abgegeben werden, werden durch die ECU 85 aufgenommen und als Informationen bezüglich des Betriebsstatus der Brennkraftmaschine interpretiert.
Die EDU 80 hat eine Antriebsschaltung, durch die ein Ventilöffnungsstrom in jedes elektromagnetische Ventil der Einspritzvorrichtungen 12 auf der Grundlage eines Befehlssignals zum Öffnen des elektromagnetischen Ventils der Einspritzvorrichtungen eingespeist wird, das von der ECU 85 abgegeben wird. Wenn ein derartiges Befehlssignal auf das elektromagnetische Ventil aufgebracht wird, startet eine Einspritzung von Hochdruckkraftstoff in den jeweiligen Zylinder 100. Wenn die Aufbringung eines derartigen Befehlssignals auf das elektromagnetische Ventil gestoppt wird, wird die Einspritzung des Hochdruckkraftstoffes beendet.
Die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ist durch einen Hauptkörper 40, der als ein Rohr geformt ist, in dem ein äußerst hoher Kraftstoffdruck gesammelt wird, und durch Rohrfügebereiche 50 gebildet, an die verschiedene Verteilungsrohre wie zum Beispiel das Hochdruckpumpenrohr 16 und die Einspritzrohre 60 gefügt sind. Des Weiteren ist der Hauptkörper 40 mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung 31, einem Drucksensor 32 und einem Druckreduzierventil 33 versehen.
Die Druckbegrenzungsvorrichtung 31 ist in dem Entlastungsrohr 15 angebracht, durch das der Kraftstoff aus der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 zu dem Kraftstoffbehälter 13 zurückkehrt. Die Druckbegrenzungsvorrichtung 31 ist ein Drucksicherheitsventil, das dann geöffnet wird, wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 einen Schwellwert überschreitet, so dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 immer unter dem Schwellwert ist.
Das Druckreduzierventil 30 ist an der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 angebracht. Das Druckreduzierventil 30 wird als Reaktion auf ein Befehlssignal zum Öffnen des Reduzierventils 30 von der ECU 85 geöffnet, so dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 dadurch schnell reduziert wird, dass der Kraftstoff in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 zu dem Entlastungsrohr 15 ausgelassen wird.
Der Drucksensor 32 ist ebenfalls an der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 angebracht, um den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 zu erfassen. Der erfasste Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 wird zu der ECU 85 abgegeben. Die Kraftstoffeinspritzmenge aus den Einspritzvorrichtungen 12 wird dadurch eingestellt, dass Zeitgebungen zum Öffnen und zum Schließen der elektromagnetischen Ventile der Einspritzvorrichtungen 12 auf der Grundlage des durch den Drucksensor 32 erfassten Wertes des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffsammelvorrichtung gesteuert werden.
Die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ist nicht auf jene beschränkt, die in der 1 gezeigt ist.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat eine Kraftstoffsammelvorrichtung 30, auch wenn sie sich geringfügig von jener unterschiedet, die in der 1 gezeigt ist, einen Hauptkörper 40 und Rohrfügebereiche 50, mit denen verschiedene Verteilungsrohre wie zum Beispiel ein Hochdruckpumpenrohr 16 und die Einspritzrohre 60 verbunden sind. Der Hauptkörper 40 ist in einer Rohrform ausgebildet, und er ist in seinem Inneren mit einer Sammelkammer versehen, in der ein Hochdruckkraftstoff gesammelt wird, wie dies unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben wird. Die Kraftstoffsammelvorrichtung 30, die in der 2 gezeigt ist, hat 5 Rohrfügebereiche. Das Hochdruckpumpenrohr 16, durch das der Hochdruckkraftstoff, der in der Hochdruckpumpe 11 mit Druck beaufschlagt wird, zu der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gepumpt wird, ist mit einen dieser Rohrfügebereiche verbunden. Andere vier Rohrfügebereiche sind dann mit den jeweiligen Einspritzvorrichtungen 12 über die jeweiligen Einspritzrohre 60 verbunden.
Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist der Hauptkörper 40, der im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr geformt ist, in seinem Inneren mit einer Sammelkammer 41 versehen. Die Sammelkammer 41 erstreckt sich entlang einer Längsachse des zylindrischen Rohres des Hauptkörpers 40.
Der Hauptkörper 40 ist an seiner Umfangswand mit einer Vielzahl sich radial erstreckende Kraftstoffanschlüsse 52 in vorgegebenen Intervallen versehen. Wie dies später beschrieben wird, sind Buchsen 70 in die Kraftstoffanschlüsse 52 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 eingefügt. Jeder Kraftstoffanschluss 52 ist in einem jeweiligen Rohrfügebereich 50 untergebracht. Ein Ende der jeweiligen Kraftstoffanschlüsse 52 mündet nämlich in die Sammelkammer des Hauptkörpers 40, und ihr anderes Ende mündet in die jeweiligen Außenflächen der Rohrfügebereiche 50. Die Rohrfügebereiche 50 sind einstückig an einer Außenumfangswand des Hauptkörpers 40 in einer radialen Richtung davon ausgebildet, oder sie stehen von dieser vor. Daher bestehen die Rohrfügebereiche 50 und der Hauptkörper 40 gleichzeitig aus demselben Material. Dann ist es nicht erforderlich, die Rohrfügebereiche 50 und den Hauptkörper 40 separat herzustellen.
Eine konische Sitzfläche 51 ist in jedem stromabwärtigen Ende der Kraftstoffanschlüsse 52 ausgebildet, das heißt ein anderes Ende davon benachbart an der Sammelkammer des Hauptkörpers 40 an einer Seite eines Außenumfangs der Außenwand von jedem Rohrfügebereich 50. In der konischen Sitzfläche 51 ist eine konisch geformte Fläche so ausgebildet, dass ihr Innendurchmesser allmählich reduziert wird, wenn er das Ende an der Seite der Sammelkammer 41 erreicht. Außer dem stromabwärtigen Ende der Kraftstoffanschlüsse mit der konischen Sitzfläche 51 ist somit der Innendurchmesser des Kraftstoffanschlusses 52 nahezu einheitlich von dessen stromaufwärtigen Ende, wo der Kraftstoffanschluss 52 und die Sammelkammer 41 des Hauptkörpers 40 einander schneiden, zu dem stromabwärtigen Ende davon, das das entgegen gesetzte Ende hinsichtlich des stromaufwärtigen Endes ist. Die Außenflächen der Rohrfügebereiche 50 sind durch den Kraftstoffanschluss 52 geöffnet, der in jedem Rohrfügebereich 50 ausgebildet ist.
Eine Mittelachse des zylindrisch geformten Kraftstoffanschlusses 52 schneidet nicht eine Mittelachse der zylindrisch geformten Sammelkammer 41. Der Kraftstoffanschluss 52 ist nämlich an den Hauptkörper 40 so gefügt, dass die Mitte des Kraftstoffanschlusses 52 von der Mitte der Sammelkammer 41 versetzt ist. Infolge dieses versetzten Aufbaus wird eine Spannungskonfrontation an einer Ecke 42 des Hauptkörpers 40 unterdrückt, an der der Kraftstoffanschluss 52 und die Sammelkammer 41 einander schneiden.
Jeder Rohrfügebereich 50 ist an seinem Außenumfang mit einem Außengewinde 53 versehen. Das Außengewinde 53 ist eines der Bestandteile eines Montagebereiches des Rohrfügebereiches 50. Eine Verbindungsmutter 61 ist durch Schrauben an das Außengewinde 53 so an dem Rohrfügebereich 50 befestigt, dass das Einspritzrohr 60 mit dem Rohrfügebereich 50 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 in Kontakt gelangt. Die Verbindungsmutter 61 hat eine im Wesentlichen kappenartige Form, und sie hat ein Innengewinde 62, das an der Innenumfangsfläche der Kante der Kappe so ausgebildet ist, dass sie mit dem Außengewinde 53 des Rohrfügebereiches 50 im Eingriff ist. Ein Abschnitt der Verbindungsmutter 61 liegt an dem Einspritzrohr 60 an, und ein verbleibender Abschnitt der Verbindungsmutter 61 ist indirekt mit dem Einspritzrohr über eine Scheibe 63 in Kontakt.
Das Einspritzrohr 60, das im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr geformt ist, ist in seinem Inneren mit einem Kraftstoffeinspritzpfad 64 versehen. Das Einspritzrohr 60 ist an seinem stromaufwärtigen Ende, das heißt an der Endweite der Kraftstoffsammelvorrichtung mit einem Verbindungskopf 65 versehen, der mit dem Rohrfügebereich 50 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 verbunden ist. Die Verbindungsmutter 61 dient als ein Rohrklemmelement oder als ein Rohrbefestigungsschraubelement, so dass jedes Einspritzrohr 60 fest mit dem jeweiligen Rohrfügebereich 50 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 verbunden ist. Bei dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben ist, ist die Scheibe 63 zwischen der Verbindungsmutter 61 und dem Einspritzrohr 60. Jedoch ist es möglich, die Verbindungsmutter 61 direkt mit dem Einspritzrohr 60 ohne die Scheibe 63 zu verbinden.
Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist im Inneren von jedem Rohrfügebereich 50, das heißt in dem individuellen Kraftstoffanschluss 52 die Buchse 85 untergebracht. Die Buchse 85 ist im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr geformt, und sie hat einen mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 an ihrem stromaufwärtigen Ende, das an der Sammelkammer 41 angrenzt. Die Buchse 85 ist in ihrem Inneren mit einem Kanal 73 versehen. Der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 ist mit einer Öffnung 72 in seinem Inneren versehen. Die Öffnung 72 ist ein Teil des Kanals 73, und die Öffnung 72 hat einen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein Innendurchmesser des anderen Teils des Kanals 73. Es ist vorzuziehen, dass ein Außendurchmesser des Kanals 73 der Buchse 70 außer der Öffnung 72 einheitlich ist. Des Weiteren ist es vorzuziehen, dass eine Zylindermittellinie der Öffnung 72 mit der Zylindermittellinie des Kanals 73 übereinstimmt. Die Länge der Buchse 85 ist ungefähr gleich oder geringfügig größer als die Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses 52. Genauer gesagt befindet sich das stromaufwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses 52 an einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss 52, der in dem Rohrfügebereich 50 ausgebildet ist, und der Umfangswand der Sammelkammer 41. Das stromabwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses 52 befindet sich an dem stromaufwärtigen Ende einer Kontaktfläche zwischen dem Einspritzrohr 60 und einer konischen Sitzfläche 51 an einer Seite einer Außenumfangsfläche einer Umfangswand der Kraftstoffsammelkammer 30. Genauer gesagt ist an dem Kontaktbereich zwischen dem Einspritzrohr 60 und der konischen Sitzfläche 51 des Rohrfügebereiches 50 ein Rand einer Kante der Buchse 85 zwischen der konischen Sitzfläche 51 und dem Verbindungskopf 65 des Einspritzrohres 60 eingeklemmt, das an dem stromaufwärtigen Ende davon ausgebildet ist. Um eine Änderung des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, ist es vorzuziehen, dass die Öffnung 72 so nahe wie möglich an der Sammelkammer 41 ausgebildet ist. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71, der einstückig in der Buchse 85 ausgebildet ist, so angeordnet ist, dass das stromaufwärtige Ende der Öffnung zur Innenseite der Sammelkammer 41 von einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereichs 50 und der Umfangswand der Sammelkammer 41 vorsteht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 an einem Ende der Buchse 85 ausgebildet. Falls jedoch der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 in der Mitte der Buchse 85 positioniert ist, ist es auch möglich, Schwankungen des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, wie zum Beispiel Schwankungen des Kraftstoffdrucks, die während einer Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzvorrichtungen 12 erzeugt werden. Aus diesen Gründen wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 einheitlich gehalten und dann stabilisiert. Dies bedeutet, dass eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden kann.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein anderes Ende der Buchse 85 von dem Seitenende, an der der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 ausgebildet ist, so vorgesehen, dass es die konische Sitzfläche 51 erreicht. Wenn das Einspritzrohr 60 mit dem Rohrfügebereich 50 verbunden ist, wird ein Rand einer Kante der Buchse 85 zwischen der konischen Sitzfläche 51 und dem Verbindungskopf 65 des Einspritzrohrs 60 eingeklemmt. Nachdem die Buchse 85 einschließlich des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitts 71, in dem die Öffnung 72 ausgebildet ist, in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereichs 50 eingefügt wurde, ist es daher möglich, das Einspritzrohr 60 an den Rohrfügebereich 50 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 durch eine Befestigungskraft der Verbindungsmutter 61 zu fügen. Anders gesagt wird die Buchse 85 zusammen mit dem Einspritzrohr 60 an den Rohrfügebereich 50 durch die Befestigungskraft der Verbindungsmutter 61 befestigt.
Die Buchse 85 wird so hergestellt, dass eine Dicke der Umfangswand der Buchse 85 kleiner ist als ein Innendurchmesser der Öffnung 72. Die Buchse 85 ist im Wesentlichen eine dickwandige Röhre. Aus der Tatsache, dass die Umfangswand der Buchse 85 ziemlich dünn ist, kann die Buchse 85 zusammen mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 durch Stanzen oder Drücken zum Beispiel einer dünnen und weichen Stahlplatte hergestellt werden. Somit wird die Buchse 85 nicht durch Schneiden sondern durch einfachere Prozesse wie zum Beispiel durch einen Pressvorgang oder Stanzen geschaffen. Des Weiteren kann die ganze Buchse 85 einschließlich des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 mit weniger Herstellungsprozessen erzeugt werden.
Der Innendurchmesser der Buchse 85 außer dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71, nämlich der Durchmesser des Kanals 73 hat ungefähr dieselbe Größe wie der Kraftstoffeinspritzpfad 64, der im Inneren des Einspritzrohrs 60 ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass ein ungefähr einheitlicher Querschnitt des Kraftstoffströmungspfades vorhanden ist, der sich von einem Auslass der Sammelkammer 41 zu der Einspritzvorrichtung 12 erstreckt, die aus dem Kanal 73 außer der Öffnung 72 der Buchse 85 und dem Kraftstoffeinspritzpfad 64 zusammengesetzt ist. Folglich kann ein Verlust des Kraftstoffdrucks reduziert werden, der von der Sammelkammer 41 zu jeder Einspritzvorrichtung 12 zugeführt wird.
Bei der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Länge der Buchse 85 mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 nahezu gleich oder geringfügig größer als die gesamte Länge von jedem Kraftstoffanschluss 52. Daher deckt die Umfangswand der Buchse 85 mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 die gesamte Fläche der Innenumfangswand des Kraftstoffanschlusses 52 des Rohrfügebereiches 50 ab. Somit liegt das stromabwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses 52 nicht frei, da es durch die Buchse 85 abgedeckt wird. Infolge dessen wird eine Druckpulsation des Kraftstoffes, die während der Kraftstoffeinspritzung aus jeder der Einspritzvorrichtungen 12 erzeugt wird, von dem stromabwärtigen Ende 75 des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 reflektiert. Das stromabwärtige Ende 75 des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 ist das Ende, das jenem Ende entgegen gesetzt ist, das der Sammelkammer 41 zugewandt ist, und zwar mit der fester Randbedingung hinsichtlich der Terminologie der Wellenmechanik.
Darüber hinaus ist der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 an dem stromaufwärtigen Ende der Buchse 85 vorgesehen, das in er Nachbarschaft der Sammelkammer 41 ist. Daher wird ein Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes, die an der Einspritzvorrichtung 12 erzeugt wurde und sich von dieser ausbreitet, von dem stromabwärtigen Ende der Öffnung 75 mit einer festen Randbedingung reflektiert, und ein weiterer Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes wird von dem stromaufwärtigen Ende der Öffnung 76 mit der freien Randbedingung reflektiert. Sie werden so kompensiert, dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtung 12 zu der Sammelkammer 41 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 unterdrückt wird.
Des Weiteren schneidet bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Mittelachse des zylindrisch geformten Kraftstoffanschlusses 52 nicht eine Mittelachse der zylindrisch geformten Sammelkammer 41. Der Kraftstoffanschluss 52 ist nämlich an dem Hauptkörper 40 so gefügt, dass die Mitte des Kraftstoffanschlusses 52 von der Mitte der Sammelkammer 41 versetzt ist. Infolge des versetzten Aufbaus wird eine Spannungskonzentration an einer Ecke 42 des Hauptkörpers 40 reduziert, an der der Kraftstoffanschluss 52 und die Sammelkammer 41 einander schneiden. Daher ist es möglich, eine ausreichende Drucktoleranz zu haben, um den Kraftstoffdruck in der Sammelkammer 41 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 so zu verbessern, dass er höher wird.
Des Weiteren kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Buchse 85 zusammen mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 durch Stanzen oder Pressen zum Beispiel einer dünnen und weichen Stahlplatte hergestellt werden. Somit wird die Buchse 85 nicht durch Schneiden geschaffen, sondern durch einfachere Prozesse wie zum Beispiel ein Pressvorgang oder Stanzen. Daher ist es möglich, die Herstellung der Buchse 85 so standardisieren, dass eine Massenproduktion der Buche 85 innerhalb genauer Maße ermöglicht wird.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird des Weiteren die Buche 85 in dem Kraftstoffanschluss 52 der Rohrfügebereichs 50 eingefügt. Infolge dessen kann eine Spannung, die auf den mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 der Buchse 85 aufgebracht wird, so reduziert werden, dass eine Genauigkeit bei der Herstellung der Öffnung 72 verbessert wird.
Des Weiteren kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Buchse 85 zusammen mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 durch Stanzen oder Pressen zum Beispiel einer dünnen und weichen Stahlplatte hergestellt werden. Dies bedeutet, dass es einfach ist, die Buchsen 85 herzustellen, die die jeweiligen Kanäle 73 mit den jeweiligen Innendurchmessern aufweisen. Daher kann der Innendurchmesser der Buchse 85, das heißt der Durchmesser des Kanals 73 der Buchse 85 auf ungefähr dieselbe Größe wie der Durchmesser des Einspritzrohrs 60 festgelegt werden. Infolge dessen, wird der Druckverlust des Kraftstoffes reduziert, der aus der Sammelkammer 41 zu den Einspritzvorrichtungen 12 über die Kanäle 73 der Buchsen 85 und die Einspritzrohre 60 zugeführt wird.
(Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels)
Wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, ist die Länge der Buchse 85 nahezu gleich oder geringfügig größer als die Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses 52 und dem stromabwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses 52, der in dem Rohrfügebereich 50 ausgebildet ist. Bei einer derartigen Struktur wird das stromaufwärtige Ende des Einspritzrohres 60 an einen axialen Endumfangsrand der Innenfläche der Buchse 85 gefügt, nachdem die Buchse 85 mit der Öffnung 72 in den Kraftstoffanschluss 52 eingefügt wurde. Das stromaufwärtige Ende der Buchse 85 ragt von dem Kraftstoffanschluss 52 in einen Innenraum der Sammelkammer 41. Daher muss die Buchse 85 keine Ecken an ihrer Innenfläche der Umfangswand des Kanals 73 außer an dem Ende der Öffnung 72 haben. Des Weiteren befindet sich das stromaufwärtige Ende der Öffnung 72 im Inneren der Sammelkammer 41. Daher hat die Öffnung 72, die in der Buchse ausgebildet ist, einen hohen Wirkungsgrad zum Reduzieren von Schwankungen Kraftstoffdrucks, die während einer Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzvorrichtungen 12 erzeugt werden, so dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks aus den Einspritzvorrichtungen 12 zu der Sammelkammer 41 unterdrückt wird.
Die 4 zeigt eine schematische Erläuterung eines Mechanismus zum Reduzieren von Schwankungen des Kraftstoffdrucks. Die 4 zeigt oben links Reflektionsphänomene, die in einem Fall auftreten, wenn eines der Enden eines zylindrischen Rohrs geschlossen ist. In dieser Situation erfährt ein einfallender Puls eine Reflektion von der Grenze des Rohres mit einer festen Randbedingung hinsichtlich der Fluidmechanik. Der einfallende Puls kann hinsichtlich einer Amplitude und einer Phase der Fluidmechanik beschrieben werden. Es ist ein charakteristisches Merkmal des Reflektionsphänomens mit einer festen Randbedingung, dass die Phase des Pulses an einem Reflektionspunkt kontinuierlich ist. Andererseits zeigt die 4 oben rechts Reflektionsphänomene, die in einem Fall auftreten, wenn eines der Enden eines Rohres geöffnet ist. In diesem Fall hat die Phase des Pulses einen Sprung um π [rad], wodurch sich das Vorzeichen der Amplitude umkehrt.
Die einfallende Druckpulsation von der Einspritzvorrichtung 12 wird von der Wand 75 des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 der Buchse 70 mit beiden Grenzzuständen reflektiert, da der Innendurchmesser des Kanals 73 an der Wand 75 plötzlich geändert wird. Daher wird die Gesamtamplitude der reflektierten Druckpulsation durch das Superpositionsprinzip der Fluidmechanik reduziert.
Die Buchse 85 mit der Öffnung 72 ist in dem Kraftstoffanschluss 52 eingefügt, der im Inneren eines Rohrfügebereiches 50 einer Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ausgebildet ist. Daher ist es möglich, eine Spannungskonzentration an einer Schnittstelle des Kraftstoffanschlusses 52, der im Inneren des Rohrfügebereiches 50 ausgebildet ist, und der Sammelkammer 41 zu verhindern. Folglich hat die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 mit der Buchse 85, in der die Öffnung 72 ausgebildet ist, eine ausreichende Drucktoleranz zum weiteren Erhöhen des Kraftstoffdrucks.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird des Weiteren das stromabwärtige Ende der Buchse 85 an dem stromabwärtigen Ende des Rohrfügebereiches 50 oder darüber hinaus positioniert, und zwar nicht an der Wand des Kraftstoffanschlusses 52 des Rohrfügebereiches, nachdem die Buchse 85 mit der Öffnung 72 in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 eingefügt wurde. Aus diesem Grund muss die Innenwand der Buchse 85 keine Ecken aufweisen, die die Druckpulsation des Kraftstoffes reflektieren, die während einer Einspritzung aus der Einspritzvorrichtung erzeugt wird, und zwar mit einer festen Randbedingung in der Terminologie der Fluidmechanik außer an dem stromabwärtigen Ende der Öffnung 72.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 72 des Weiteren durch die Seite der Sammelkammer 41 vorgesehen. Ein Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes, die an der Einspritzvorrichtung 12 erzeugt wird und sich von dieser ausbreitet, wird von dem stromabwärtigen Ende der Öffnung 72 mit der festen Randbedingung reflektiert, und ein weiterer Teil der Druckpulsation des Kraftstoffes wird von dem stromaufwärtigen Ende der Öffnung 72 mit einer freien Randbedingung reflektiert. Sie werden so kompensiert, dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen 12 zu der Sammelkammer 41 unterdrückt wird. Aus diesen Gründen wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung einheitlich gehalten und dann stabilisiert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Buchse 85 mit der Öffnung 72 des Weiteren im Inneren des Kraftstoffanschlusses 52 des Rohrfügebereiches 50 positioniert. Daher ist es möglich, eine Spannungskonzentration an der Schnittstelle des Kraftstoffanschlusses 52 und der Sammelkammer 41 zu verhindern. Folglich hat die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 mit der Buchse 85, in der die Öffnung 72 ausgebildet ist, eine ausreichende Drucktoleranz zum weiteren Erhöhen des Kraftstoffdrucks.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird des Weiteren die Buchse 85 mit der Öffnung 72 in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 eingefügt. Daher wird eine Spannung, die auf die Öffnung 72 aufgebracht wird, so reduziert, dass die Verformung der Form des Rohrfügebereiches 50, der in der Umfangswand der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 zum Umgeben des Kanals 73 reduziert wird, da die Öffnung 72 nicht direkt in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ausgebildet ist. Somit ist es möglich, die Öffnung 72 mit genauen Maßen herzustellen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat der Rohrfügebereich 50 darüber hinaus einen Montagebereich. Das Außengewinde 53 ist mit dem Montagebereich versehen. Das jeweilige Einspritzrohr 60 gelangt nacheinander mit der Sammelkammer 41 über den jeweiligen Innenraum der Buchse 85 in Verbindung, die in dem jeweiligen Kraftstoffanschluss 52 eingefügt ist. Wenn des Weiteren das Einspritzrohr 60 in dem Rohrfügebereich 50 angebracht ist, wird das stromabwärtige Ende der Buchse 85 zwischen dem Einspritzrohr 60 und dem Rohrfügebereich 50 eingeklemmt, und es wird durch das Montageelement befestigt. Daher kann die Buchse 85 mit der Öffnung 72 fest an dem Rohrfügebereich 50 angebracht werden, der einstückig mit der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 ausgebildet ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Dicke der Umfangswand der Buchse 85 kleiner als ein Innendurchmesser der Öffnung 72. Die Buchse 85 ist nämlich im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr geformt, und eine Dicke der Umfangswand der Buchse 85, die den mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 aufweist, ist kleiner als ein Innendurchmesser der Öffnung 72. Die Buchse 85 kann zusammen mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 durch Stanzen oder Pressen zum Beispiel einer dünnen und weichen Stahlplatte mit einfacheren Herstellungsprozessen als Schneiden hergestellt werden. Dies bedeutet, dass die Buchse 85, in der die Öffnung 72 ausgebildet ist, in einfacher Weise und genau hergestellt werden kann, wenn dies mit einer Buchse verglichen wird, die durch einen herkömmlichen Herstellungsprozess wie zum Beispiel durch Schneiden ausgebildet wird. Des Weiteren kann die ganze Buchse 85 einschließlich des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 mit weniger Herstellungsprozessen erzeugt werden.
Des Weiteren kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Buchse 85 zusammen mit dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 durch Stanzen oder durch Pressen zum Beispiel einer dünnen und weichen Stahlplatte hergestellt werden. Somit wird die Buchse 85 nicht durch Schneiden geschaffen, sondern durch einfachere Prozesse wie zum Beispiel ein Pressvorgang oder Stanzen. Daher ist es möglich, eine Herstellung der Buchse 85 zu standardisieren, um so eine Massenproduktion der Buchse 85 mit genauen Maßen zu ermöglichen.
Des Weiteren kann der Innendurchmesser der Buchse 85, das heißt der Durchmesser des Kanals 73 der Buchse 85 auf nahezu dieselbe Größe wie das Einspritzrohr 60 festgelegt werden. Infolge dessen ist es möglich, dass ein Druckverlust des Kraftstoffes reduziert wird, der aus der Sammelkammer 41 zu den Einspritzvorrichtungen 12 über die Kanäle 73 der Buchsen 85 und den Einspritzrohren 60 zugeführt wird.
(Erste Abwandlung des ersten Ausführungsbeispieles)
Eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Wie dies in der 8 gezeigt ist, hat eine Buchse 85 gemäß der Abwandlung des ersten Ausführungsbeispieles einen ringförmigen Vorsprung 74, der an ihrem Mittelpunkt so ausgebildet ist, dass entlang einer Längsachse der zylindrischen Buchse 85 ein Teil der Umfangswand, der sich zwischen beiden Enden befindet, von der anderen ebenen Fläche At des ringförmigen Vorsprungs 74 vorsteht, wobei ein Außendurchmesser der Buchse 85 geringfügig größer ist als ein Innendurchmesser des Kraftstoffanschlusses 52. Daher wird die Buchse 85 unter leichtem Druck in den Kraftstoffanschluss 52 eingefügt. Falls die Buchse 85 in den Kraftstoffanschluss 52 unter leichtem Druck eingefügt wird, fällt die Buchse 85 nicht leicht von dem Rohrfügebereich 50 ab, auch wenn die Kraftstoffsammelvorrichtung 30 transportiert wird, in der die Buchse 85 in dem Kraftstoffanschluss 52 eingefügt ist, aber die Einspritzrohre 60 nicht an den Rohrfügebereichen 50 befestigt sind.
Infolge des ringförmigen Vorsprungs 74 der Umfangswand der Buchse 85, die mit einer Umfangsfläche des Kraftstoffanschlusses 52 des Rohrfügebereiches 50 in Kontakt gelangt, können des Weiteren Schwingungen der Buchse 85 im Inneren des Kraftstoffanschlusses 52 reduziert werden. Falls der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelvorrichtung 30 während des Betriebs des Kraftstoffsammelvorrichtungssystems 10 geändert wird, ist es somit möglich, eine Außenfläche der Buchse 85 mit einer Umfangswand des Kraftstoffanschlusses 52 aufgrund einer Änderung des Kraftstoffdrucks in Kontakt zu halten. Daher können ein Verschleiß und ein Abrieb der Außenfläche der Buchse 85 unterdrückt werden.
Bei einer anderen Art einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispieles sind mehrere Vorsprünge 74, die nicht auf die Form eines rings beschränkt sind, an einer Außenfläche der zylindrischen Buchse 85 entlang der Längsrichtung und der Umfangsrichtung davon angeordnet. Die Vorsprünge 74 können kastenförmig, halbkreisförmig, etc. ausgebildet sein. Irgendeine Anzahl Vorsprünge 74 kann angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Innenfläche der Buchse 85, das heißt eine Umfangswand des Kanals 73 so ausgebildet sein, dass sie an den Vorsprüngen 74 abgeflacht ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben. Dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden ähnlichen Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels zugeordnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
Eine Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat einen Presspassabschnitt 77. Der Presspassabschnitt 77 ist an einem anderen Punkt entlang der Längsachse der zylindrischen Buchse 85 als der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 positioniert. Ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts 77 der Buchse 85 ist nahezu gleich oder geringfügig größer als ein Innendurchmesser des Kraftstoffanschlusses 52. Daher ist die Buchse 85 mittels einer Presspassung in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 eingepasst.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Presspassabschnitt 77 an einem anderen Punkt entlang der Längsachse der zylindrischen Buchse 85 als der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 positioniert. Des Weiteren ist der Außendurchmesser des Presspassabschnitts 77 der Buchse 85 nahezu gleich oder geringfügig größer als ein Innendurchmesser des Kraftstoffanschlusses 52. Auch wenn der Presspassabschnitt 77 verformt wird, während die Buchse 85 mittels einer Presspassung in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 eingepasst wird, ist es infolge dessen möglich, eine Belastung des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 der Buchse 85 zu verhindern. Daher kann die Öffnung 72 an einer genauen Position in dem Kraftstoffanschluss 52 angeordnet werden.
Des Weiteren hat die Buchse 85 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Länge, die ungefähr gleich oder geringfügig größer als die Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende des Kraftstoffanschlusses 52 und dem stromabwärtigen Ende eines Kraftstoffanschlusses 52 ist, der in dem Rohrfügebereich 50 ausgebildet ist. Genauer gesagt befindet sich das stromaufwärtige Ende des Kraftstoffanschlusses 52 an einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss 52, der in dem Rohrfügebereich 50 ausgebildet ist, und der Umfangswand der Sammelkammer 41, die in dem Hauptkörper 40 ausgebildet ist. Das stromabwärtige Ende eines Kraftstoffanschlusses 52 befindet sich an einem Kontaktbereich zwischen dem Einspritzrohr 60 und einer konischen Sitzfläche 51 an einer Seite einer Außenumfangsfläche des Rohrfügebereiches 50. Das stromaufwärtige Ende des Einspritzrohrs 60 gelangt nämlich direkt mit dem stromabwärtigen Ende der Buchse 85 in Kontakt. Der Innendurchmesser der Buchse 85 außerdem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71, nämlich der Durchmesser des Kanals 73 hat nahezu dieselbe Größe wie der Kraftstoffeinspritzpfad 64, der im Inneren des Einspritzrohrs 60 ausgebildet ist. Daher ist es möglich, einen Verlust des Kraftstoffdrucks zu reduzieren, der von der Sammelkammer 41 zu jeder Einspritzvorrichtung 12 zugeführt wird.
(Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispiels)
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sorgt die Kraftstoffsammelvorrichtung 30, die die Buchse 45 aufweist, in der die Öffnung ausgebildet ist, nicht nur für die nahezu identischen Vorteile, wie sie bei den ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden, sondern auch für einige andere Vorteile, die nachfolgend dargelegt werden.
Die Buchse 85 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist mittels einer Presspassung in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 eingepasst. Wenn die Buchse 85 in den Kraftstoffanschluss 52 eingefügt wird, wird eine Spannung nur auf den Presspassabschnitt 77 aufgebracht, aber nicht auf den mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71. Auch wenn der Presspassabschnitt 77 verformt wird, wenn die Buchse 85 mittels einer Presspassung in den Kraftstoffanschluss 52 des Rohrfügebereiches 50 eingepasst wird, ist es daher möglich, eine Belastung des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 der Buchse 85 zu verhindern. Daher kann die Öffnung 72 in dem Kraftstoffanschluss 52 mit einem genauen Maß angeordnet werden.
Die Buchse 85 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat den Presspassabschnitt 77, der an einem anderen Punkt entlang der Längsachse der zylindrischen Buchse 85 als der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 positioniert ist. Die Länge in Längsrichtung des Presspassabschnitts 77 wird geändert, wenn eine Spannung auf die Buchse 85 aufgebracht wird. Daher ist es nicht erforderlich, den Presspassabschnitt 77 in der ganzen zylindrischen Buchse 85 auszubilden. Infolge dessen ist es möglich, die erforderliche Presspasskraft zum Einfügen der Buchse 85 in den Kraftstoffanschluss 52 zu reduzieren.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hat eine Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen Presspassabschnitt 77, der an einem anderen Punkt entlang der Längsachse einer zylindrischen Buchse 85 als ein mit einer Öffnung ausgebildeter Abschnitt 71 positioniert ist. Bei der Buchse 85 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Durchmesser eines Kanals 73 vergrößert, wenn sich dieser von dem stromabwärtigen Ende einer Öffnung 72 dem stromabwärtigen Ende eines Kanals 73 annähert. Der Kanal 73 außer der Öffnung 72 ist nämlich im Wesentlichen konisch geformt. Daher gibt es keine plötzliche Änderung des Querschnitts des Kanals über den Bereich von einem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 zu einem Kraftstoffeinspritzpfad 64.
(Wirkungen des dritten Ausführungsbeispiels)
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sorgt die Kraftstoffsammelvorrichtung 30, die die Buchse 85 aufweist, in der die Öffnung ausgebildet ist, nicht nur für die nahezu identischen Vorteile, wie sie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden, sondern auch für einige andere Vorteile, bei denen es möglich ist, den Verlust des Kraftstoffdrucks weiter zu reduzieren, der von der Sammelkammer 41 zu jeder Einspritzvorrichtung 12 zugeführt wird.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Ähnlich wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel hat eine Kraftstoffsammelvorrichtung 30 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel einen Presspassabschnitt 77, der an einem anderen Punkt entlang der Längsachse einer zylindrischen Buchse 85 als ein mit einer Öffnung ausgebildeter Abschnitt 71 positioniert ist. Wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist des Weiteren ein Durchmesser eines Kanals 73 nicht konstant. Jedoch hat die Buchse 85 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel einen mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71, dessen stromabwärtiges Ende mit dem stromaufwärtigen Ende des Einspritzrohrs 60 in Kontakt gelangt, und einen Presspassabschnitt 77, dessen stromaufwärtiges Ende einer Sammelkammer 41 zugewandt ist. Die Positionierung des mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnittes 71 und des Presspassabschnittes 77 ist nämlich hinsichtlich den Buchsen 85 gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispielen vertauscht. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine Erzeugung von Spannungen an dem mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 der Buchse 85 zu verhindern. So dass er ein genaues Maß hat, da der Presspassabschnitt 77 an dem anderen Punkt entlang der Längsachse einer zylindrischen Buchse 85 als der mit einer Öffnung ausgebildete Abschnitt 71 positioniert ist, auch wenn ein Verlust des Kraftstoffdrucks an dem Kontaktbereich zwischen mit einer Öffnung ausgebildeten Abschnitt 71 und dem Einspritzrohr 60 auftreten kann.
(Abwandlungen)
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden Beispiele gezeigt, bei denen das Einspritzrohr 60 an den Rohrfügebereich über die Verbindungsmutter 61 befestigt wird. Jedoch ist es möglich, das Einspritzrohr 60 an den Rohrfügebereich 50 über Klammern, Passungen und dergleichen zu verbinden.
Bei dem zweiten, dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel, die vorstehend beschrieben sind, wurden des Weiteren Beispiele gezeigt, bei denen die Buchse 85 den Presspassabschnitt 77 aufweist, der an dem anderen Punkt entlang der Längsachse einer zylindrischen Buchse 85 als ein mit einer Öffnung ausgebildeter Abschnitt 71 positioniert ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf eine Buchse 85 angewendet werden, die den Presspassabschnitt 77 aufweist, der nicht an dem anderen Punkt entlang der Längsachse einer zylindrischen Buchse 85 als ein mit einer Öffnung ausgebildeter Abschnitt 71 positioniert ist. Infolge dessen ist es möglich, eine erforderliche Presspasskraft zum Einfügen der Buchse 85 in den Kraftstoffanschluss 52 zu reduzieren.
Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und somit sollen Änderungen, die den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht verlassen, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen. Derartige Änderungen sollen so betrachtet werden, als dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Eine Kraftstoffsammelvorrichtung (30) mit einer hohen Drucktoleranz insbesondere an Rohrfügebereichen (50) ist vorgesehen, bei der ein Kraftstoffanschluss (52) so ausgebildet ist, dass er mit Einspritzrohren (12) in Verbindung ist.
Die Kraftstoffsammelvorrichtung (30) hat einen Hauptkörper (40) einschließlich einer Sammelkammer (41) darin zum Sammeln von Hochdruckkraftstoff und einer Buchse (85) mit einer Öffnung (72).
Die Länge der Buchse (85) ist nahezu gleich oder geringfügig größer als die Länge des Kraftstoffanschlusses (52). Bei einer derartigen Struktur muss die Buchse (85) keine Ecken an ihrer Innenfläche der Umfangswand außer an dem Ende der Öffnung (72) aufweisen, nachdem die Buchse (85) mit der Öffnung (72) in den Kraftstoffanschluss (52) eingefügt wurde. Des Weiteren befindet sich ein Ende der Öffnung (72) im Inneren des Hauptkörpers (40). Daher hat die Öffnung (72), die in der Buchse (85) ausgebildet ist, einen hohen Wirkungsgrad zum Reduzieren von Schwankungen des Kraftstoffdrucks, die während einer Kraftstoffeinspritzung aus Einspritzvorrichtungen erzeugt werden, so dass eine Ausbreitung der Schwankungen des Kraftstoffdrucks von den Einspritzvorrichtungen zu dem Hauptkörper (49) der Kraftstoffsammelvorrichtung (30) unterdrückt wird.

Claims

Kraftstoffsammelvorrichtung mit: einem Hauptkörper (40), der im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr mit einer Längsrichtung und einer radialen Richtung geformt ist, die normal zu der Längsrichtung ist, und der mit einer Sammelkammer (41) und einem Kraftstoffanschluss (52) versehen ist, die jeweils im Inneren des Hauptkörpers (40) entlang der Längsrichtung des Hauptkörpers (40) ausgebildet sind und die als ein zylindrisches Rohr geformt sind, wobei sich der Kraftstoffanschluss (52) von der Sammelkammer (41) in der radialen Richtung für eine Verbindung mit der Sammelkammer (41) an einem körpernahen Ende des Kraftstoffanschlusses (52) erstreckt, wo sich der Kraftstoffanschluss (52) und die Sammelkammer (41) schneiden, und einer Buchse (70), die im Wesentlichen als ein zylindrisches Rohr geformt ist und mit einem Kanal (73) einschließlich einer Öffnung (72) versehen ist, deren Außendurchmesser kleiner ist als jener eines anderen Teils des Kanals (73), und die in dem Kraftstoffanschluss (52) des Hauptkörpers (40) eingefügt ist, wobei die Buchse (70) getrennt von dem Hauptkörper (40) hergestellt ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Hauptkörper (40) des Weiteren mit einem Rohrfügebereich (50) versehen ist, der an einer Außenumfangswand ausgebildet ist, welche den Kraftstoffanschluss (52) umgibt, und der mit einem Rohrklemmelement (51) versehen ist, mit dem ein Einspritzrohr (60) an einem körperfernen Ende des Kraftstoffanschlusses (52) verbunden ist, wobei das körperferne Ende des Kraftstoffanschlusses (52) als ein entgegen gesetztes Ende bezüglich des körpernahen Endes des Kraftstoffanschlusses (52) definiert ist, für eine Verbindung mit der Sammelkammer (41) über den Kraftstoffanschluss (52).
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 2, des Weiteren mit: einer Verbindungsmutter (61), die an dem Rohrfügebereich (50) des Hauptkörpers (40) so befestigt ist, dass das Einspritzrohr (60) mit dem Rohrfügebereich (50) des Hauptkörpers (40) in Kontakt gelangt.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kanal (73) der Buchse (85) einen Außendurchmesser aufweist, der entlang der Längsrichtung der Buchse (85) außer an der Öffnung (72) konstant ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 und 3, wobei ein Außendurchmesser des Kanals (73) außer an der Öffnung (72) gleich einem Innendurchmesser des Einspritzrohrs (60) ist, das mit dem Rohrklemmelement (51) des Hauptkörpers (40) verbunden ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kanal (73) außer an der Öffnung (72) mit einer konischen Form ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Kanal (73), der im Inneren der Buchse (85) ausgebildet ist, zwei Enden aufweist, und ein erster Durchmesser eines Querschnitts von einem Ende des Kanals (73) gleich einem Durchmesser der Öffnung (72) ist, und ein zweiter Durchmesser eines Querschnitts von einem anderen Ende des Kanals (73) gleich einem Innendurchmesser eines Einspritzrohrs (60) ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Buchse (85) die Innenfläche aufweist, deren Kante zwischen einem Ende des Einspritzrohrs (60) und dem Rohrklemmelement (51) an dem körperfernen Ende des Kraftstoffanschlusses (52) eingefasst ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kanal (73) der Buchse (70) außer an der Öffnung (72) eine Zylindermittellinie aufweist, die eine Gerade entlang der Längsrichtung der Buchse (85) ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kanal (73) der Buchse (70) einschließlich der Öffnung (72) eine Zylindermittellinie aufweist, die eine Gerade entlang der Längsrichtung der Buchse (85) ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Öffnung (72) und der Kanal (73) mit einer zylindrischen Form ausgebildet sind und eine Zylindermittellinie der Öffnung (72) aufweisen, die mit jener des Kanals (73) übereinstimmt.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Buchse (70) länger als eine Länge entlang einer Längsrichtung des Kraftstoffanschlusses (52) von einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss (52) und der Sammelkammer (41) zu einem Kontaktbereich zwischen dem Kraftstoffanschluss (52) und einem Kraftstoffeinspritzpfad (64) ist, der im Inneren des Einspritzrohrs (60) ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei ein Ende der Buchse (70) im Inneren der Sammelkammer (41) positioniert ist, wenn die Buchse (70) in dem Kraftstoffanschluss (52) des Hauptkörpers (40) eingefügt ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Buchse (70) eine Länge hat, die gleich einer Länge entlang der Längsrichtung des Kraftstoffanschlusses (52) von einer Schnittfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss (52) und der Sammelkammer (41) zu einer Kontaktfläche zwischen dem Kraftstoffanschluss (52) und einem Kraftstoffeinspritzpfad (64) ist, der im Inneren des Einspritzrohrs (60) ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 14, wobei der Kraftstoffanschluss (52) an den Hauptkörper (40) so gefügt ist, dass eine Mitte eines Querschnitts des Kraftstoffanschlusses (52) von der Mitte der Sammelkammer (41) versetzt ist, von der der Kraftstoffanschluss (52) abzweigt.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Öffnung (72) an einem Ende des Kanals (73) vorgesehen ist, der in der Buchse (85) ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei das Ende der Buchse (85), an der die Öffnung (72) ausgebildet ist, so positioniert ist, dass es der Sammelkammer (41) an dem körpernahen Ende des Kraftstoffanschlusses (52) zugewandt ist, wenn die Buchse (85) in dem Kraftstoffanschluss (52) des Hauptkörpers (40) eingefügt ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Buchse (85) mittels einer Presspassung in dem Kraftstoffanschluss (52) eingepasst ist, der in dem Rohrfügebereich (50) des Hauptkörpers (40) ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Buchse (85) des Weiteren einen Presspassabschnitt (77) aufweist, an dem ein Außendurchmesser der Buchse (85) gleich oder größer als ein Innendurchmesser des Kraftstoffanschlusses (52) ist, der in dem Rohrfügebereich (50) des Hauptkörpers (40) ausgebildet ist.
Kraftstoffsammelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Buchse (85) außer an einem Abschnitt, an dem die Öffnung (72) ausgebildet ist, eine Dicke ihrer Umfangswand aufweist, die kleiner ist als ein Innendurchmesser der Öffnung (72).