DE102019209002A1 - Component, in particular fuel line or fuel distributor, and fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Komponente (3), insbesondere Brennstoffleitung (5) oder Brennstoffverteiler (2), für eine Brennstoffeinspritzanlage (1), die zum Einspritzen von Brennstoff oder eines Gemisches aus Brennstoff und Wasser mit einem veränderbaren Wasseranteil dient, mit einem Grundkörper (14), an dem ein Hochdruckeingang (15) und zumindest ein Hochdruckausgang (16 - 19) vorgesehen sind, wobei der Brennstoff beziehungsweise das Gemisch von dem Hochdruckeingang (15) durch einen Innenraum (24) des Grundkörpers (14) zu dem zumindest einen Hochdruckausgang (16 - 19) führbar ist und wobei in dem Innenraum (24) ein Einlegekörper (25) angeordnet ist, der auf einer zylindrischen Grundform (26) basiert. Hierbei ist an einer Außenseite (30) des Einlegekörpers (25) zumindest eine Vertiefung (33, 34) ausgebildet, die sich mit einer konstanten oder variablen Steigung (39, 40) spiralförmig um eine Längsachse (32) der zylindrischen Grundform (26) erstreckt. Ferner ist eine Brennstoffeinspritzanlage (1) mit solch einer Komponente (3) angegeben.Component (3), in particular fuel line (5) or fuel distributor (2), for a fuel injection system (1), which is used to inject fuel or a mixture of fuel and water with a variable water content, with a base body (14) on which a high pressure inlet (15) and at least one high pressure outlet (16-19) are provided, the fuel or the mixture from the high pressure inlet (15) through an interior (24) of the base body (14) to the at least one high pressure outlet (16-19) can be guided and with an insert body (25) based on a cylindrical basic shape (26) being arranged in the interior (24). At least one recess (33, 34) is formed on an outer side (30) of the insert body (25), which extends with a constant or variable pitch (39, 40) in a spiral around a longitudinal axis (32) of the cylindrical basic shape (26) . A fuel injection system (1) with such a component (3) is also specified.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Komponente, insbesondere eine Brennstoffleitung oder einen Brennstoffverteiler, für eine Brennstoffeinspritzanlage. Ferner betrifft die Erfindung einer Brennstoffeinspritzanlage, die vorzugsweise als Brennstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen dient. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen, bei denen eine direkte Einspritzung von Brennstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine erfolgt.The invention relates to a component, in particular a fuel line or a fuel distributor, for a fuel injection system. The invention also relates to a fuel injection system which is preferably used as a fuel injection system for mixture-compressing, externally ignited internal combustion engines. In particular, the invention relates to the field of fuel injection systems of motor vehicles in which fuel is injected directly into the combustion chambers of an internal combustion engine.
Aus der
Die aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann eine verbesserte Einspritzung mit einer kurzen Verzugszeit und einem guten Dämpfungsverhalten bei einer zuverlässigen Funktionsweise realisieren werden.The component according to the invention with the features of claim 1 and the fuel injection system according to the invention with the features of claim 11 have the advantage that an improved design and functionality are made possible. In particular, improved injection with a short delay time and good damping behavior can be achieved with a reliable mode of operation.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Komponente und der im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments of the component specified in claim 1 and the fuel injection system specified in claim 11.
Die vorgeschlagene Brennstoffeinspritzanlage dient zur Einspritzung eines Gemisches, wobei die Gemischzusammensetzung im Betrieb variierbar sein soll. Insbesondere kann eine direkte Wassereinspritzung realisiert werden, bei der Wasser in einer Emulsion mit zumindest einem Brennstoff, insbesondere Benzin, in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Hierbei kann das Wasser vor oder in einer Hochdruckpumpe dem Brennstoff zugeführt und zusammen mit diesem über den Brennstoffverteiler zu Hochdruckeinspritzventilen gefördert werden.The proposed fuel injection system is used to inject a mixture, the mixture composition should be variable during operation. In particular, direct water injection can be implemented, in which water is injected in an emulsion with at least one fuel, in particular gasoline, into the combustion chambers of an internal combustion engine. In this case, the water can be supplied to the fuel before or in a high-pressure pump and conveyed together with the fuel via the fuel distributor to high-pressure injection valves.
Die Zusammensetzung des Gemisches, insbesondere einer Emulsion aus Benzin und Wasser, kann hierbei im Betrieb in gewünschter Weise variiert werden. Beispielsweise kann die Zusetzung von Wasser nur in einem bestimmten Kennfeldbereich erforderlich bzw. gewünscht sein. Beispielsweise kann Wasser beziehungsweise ein größerer Wasseranteil bei hoher Drehzahl und/oder hoher Last gewünscht sein. Wenn dieser Kennfeldbereich verlassen wird, beispielsweise bei einer Schubabschaltung, dann ist es vorteilhaft, wenn der eingespritzte Wasseranteil schnell reduziert werden kann und insbesondere wieder schnell gegen Null geht. Hierfür ist eine kurze Verzugszeit zwischen der Zugabe des Wassers vor oder in der Hochdruckpumpe und dessen Einspritzung über die Hochdruckeinspritzventile erforderlich. Das Volumen der durchflossenen Komponente, insbesondere einer Brennstoffleitung oder einem Brennstoffverteiler, wirkt sich prinzipiell erhöhend auf diese Verzugszeit aus. Durch die Anordnung des Einlegekörpers in dem Innenraum des Grundkörpers wird eine Verkürzung der Verzugszeit ermöglicht. Dennoch kann hierbei eine ausreichende Kompressibilität gewährleistet werden. Dadurch ergibt sich eine weiter bestehende Dämpfung, insbesondere eine Dämpfung von Druckpulsationen.The composition of the mixture, in particular an emulsion of gasoline and water, can be varied as desired during operation. For example, the addition of water may only be required or desired in a certain map area. For example, water or a larger proportion of water can be desired at high speed and / or high load. If this map area is left, for example in the event of an overrun fuel cutoff, it is advantageous if the injected water content can be reduced quickly and in particular quickly approaches zero again. This requires a short delay between the addition of the water before or in the high-pressure pump and its injection via the high-pressure injection valves. The volume of the component through which it flows, in particular a fuel line or a fuel distributor, in principle has an increasing effect on this delay time. The arrangement of the insert body in the interior of the base body enables the delay time to be shortened. Nevertheless, sufficient compressibility can be guaranteed here. This results in continued damping, in particular damping of pressure pulsations.
In vorteilhafter Weise kann eine Dämpfung durch das hydraulische Volumen im Innenraum Komponente und gleichzeitig eine ausreichend kurze Ansprechzeit bei einer Änderung der Gemischzusammensetzung, insbesondere des Wasseranteils, durch den Einlegekörpers ermöglicht werden.In an advantageous manner, damping by the hydraulic volume in the interior component and, at the same time, a sufficiently short response time in the event of a change in the mixture composition, in particular the water content, can be made possible by the insert.
Bei der Systemauslegung ist außerdem zu berücksichtigen, dass die einzelnen Komponenten sowie die Hochdruckpumpe und die Einspritzventile als kommunizierendes Gesamtsystem ausgelegt sind, wobei die hydraulischen Volumina eine herausragende Rolle spielen. Hierbei sollen große Durchflussraten möglich sein, so dass in allen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine ausreichend Brennstoff zur Verfügung steht. Ferner ist gerade beim Starten des Motors ein ausreichend schneller Druckaufbau erforderlich, was tendenziell durch kleine hydraulische Volumina erreichbar ist. Andererseits sollen Druckspitzen und Druckschwankungen, die durch eine nicht kontinuierliche Pumpenförderung sowie die hochdynamische Einspritzung verursacht werden, vermieden werden, um Überlastungen und Vibrationen an den Komponenten zu minimieren, was sich neben einer reduzierten Schallabstrahlung auch in einer verbesserten Zumessung niederschlägt.When designing the system, it must also be taken into account that the individual components as well as the high-pressure pump and the injection valves are designed as a communicating overall system, with the hydraulic volumes playing a prominent role. Here, large flow rates should be possible, so that in all Sufficient fuel is available at operating points of the internal combustion engine. Furthermore, when starting the engine, a sufficiently rapid build-up of pressure is required, which tends to be achievable through small hydraulic volumes. On the other hand, pressure peaks and pressure fluctuations caused by discontinuous pump delivery and highly dynamic injection should be avoided in order to minimize overloads and vibrations on the components, which in addition to reduced sound emissions is also reflected in improved metering.
Die Ausgestaltung der Vertiefung an der Außenseite des Einlegekörpers in der vorgeschlagenen Spiralform hat unter anderem den Vorteil einer einfachen Herstellung. Speziell kann eine spanende Bearbeitung vereinfacht werden. Insbesondere bei einer Weiterbildung nach Anspruch 2 kann beispielsweise ein drehender Verfahrensschritt genutzt werden, bei dem die Vertiefung zum Beispiel mit einem gängigen Werkzeug für Standardgewinde eingebracht wird. Besonders günstig ist die Herstellung daher bei einer Weiterbildung gemäß Anspruch 3. Die Vertiefung kann hierbei gegebenenfalls als nutförmige Vertiefung ausgebildet werden.The design of the recess on the outside of the insert body in the proposed spiral shape has, inter alia, the advantage of simple manufacture. In particular, machining can be simplified. In a further development according to claim 2 in particular, a rotating method step can be used, for example, in which the depression is made, for example, with a common tool for standard threads. Production is therefore particularly favorable in the case of a further development according to claim 3. The recess can here optionally be designed as a groove-shaped recess.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass eine Brennstoffführung optimiert werden kann. Ferner kann gegebenenfalls ein hydraulisches Volumen im Innenraum optimiert werden. Bei Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 5 und/oder 6 und/oder 7 ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung, um die Verzugszeit bei der Durchleitung des Brennstoffs beziehungsweise des Gemisches durch den Innenraum zu optimieren.The development according to
Bei der spiralförmigen Ausgestaltung von zumindest zwei Vertiefungen, die helixförmig sein kann, können insbesondere unterschiedliche Richtungen, also links- und rechtsdrehend bezüglich der Längsachse, kombiniert werden. Bei einem etwa zentrischen, radialen Hochdruckanschluss kann beispielsweise der gewissermaßen jeweils linke und rechte Teil des Einlegekörpers mit unterschiedlichen Drehrichtungen der jeweiligen Vertiefung realisiert sein, wodurch Verzugszeiten zwischen dem Hochdruckeingang und den Hochdruckausgängen zumindest in Bezug auf den linken und den rechten Teil vergleichmäßigt sind. Somit ergeben sich insbesondere Vorteile bei einer Weiterbildung nach Anspruch 8, wobei Ausgestaltungen gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10 in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall beziehungsweise die Anforderungen an eine Vergleichsmäßigung der Verzugszeiten bezüglich mehrerer Hochdruckausgänge gewählt werden können.In the case of the spiral configuration of at least two depressions, which can be helical, in particular different directions, that is to say left-handed and right-handed with respect to the longitudinal axis, can be combined. In the case of an approximately centric, radial high pressure connection, the left and right parts of the insert body can be implemented with different directions of rotation of the respective recess, so that delay times between the high pressure inlet and the high pressure outlets are equalized at least with regard to the left and right parts. Thus, there are particular advantages in a further development according to claim 8, wherein configurations according to
FigurenlisteFigure list
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer als Brennstoffverteiler ausgebildeten Komponente in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer als Brennstoffverteiler ausgebildeten Komponente in einer schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 einen Einlegekörper für die Komponente der in1 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechen einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 einen Einlegekörper für die Komponente der in1 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechen einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung und -
5 einen Einlegekörper für die Komponente der in1 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechen einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a fuel injection system with a component designed as a fuel distributor in a schematic representation according to a first embodiment of the invention; -
2 a fuel injection system with a component designed as a fuel distributor in a schematic representation according to a second embodiment of the invention; -
3 an insert body for the component of in1 fuel injection system shown correspond to a third embodiment of the invention; -
4th an insert body for the component of in1 fuel injection system shown correspond to a fourth embodiment of the invention and -
5 an insert body for the component of in1 The fuel injection system shown correspond to a fifth embodiment of the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der Brennstoffverteiler
Der Brennstoffverteiler
In dem rohrförmigen Grundkörper
Der Einlegekörper
Der Einlegekörper
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Einlegekörper
Die Vertiefungen
Die Vertiefungen
Die Steigungen
Die
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102014205179 A1 [0002, 0003]DE 102014205179 A1 [0002, 0003]
Claims (11)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102019209002.8A DE102019209002A1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Component, in particular fuel line or fuel distributor, and fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019209002.8A DE102019209002A1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Component, in particular fuel line or fuel distributor, and fuel injection system |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE102019209002.8A Pending DE102019209002A1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Component, in particular fuel line or fuel distributor, and fuel injection system |
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DE (1) | DE102019209002A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020130168A1 (en) | 2020-11-16 | 2022-05-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fluid distribution device for an internal combustion engine and internal combustion engine with a fluid distribution device |
-
2019
- 2019-06-19 DE DE102019209002.8A patent/DE102019209002A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020130168A1 (en) | 2020-11-16 | 2022-05-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fluid distribution device for an internal combustion engine and internal combustion engine with a fluid distribution device |
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