DE102020203310A1 - High pressure fuel injection rail, fuel supply system and method for supplying injectors with a high pressure water-fuel emulsion - Google Patents

Abstract

Eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzleiste zur Versorgung von Injektoren eines Verbrennungsmotors mit einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion umfasst ein erstes Rohr, das ein Versorgungsvolumen definiert und zumindest zwei Verbindungsöffnungen aufweist, die jeweils zur Verbindung mit einem Injektor ausgebildet sind, und ein zweites Rohr, das entlang einer Mittelachse des ersten Rohres in das Versorgungsvolumen hineinragt. Ein axiales Ende des zweiten Rohrs ist zur Aufnahme einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion ausgebildet, die von einer Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe bereitgestellt wird, und das zweite Rohr weist eine Vielzahl von Auslassöffnungen auf, die an einem Umfang des zweiten Rohrs ausgebildet sind, wobei die Auslassöffnungen in das Versorgungsvolumen des ersten Rohrs münden, um die Wasser-Kraftstoff-Emulsion in das erste Rohr abzulassen.

A high-pressure fuel injection rail for supplying injectors of an internal combustion engine with a water-fuel emulsion comprises a first pipe which defines a supply volume and has at least two connection openings, each of which is designed for connection to an injector, and a second pipe which runs along one Central axis of the first tube protrudes into the supply volume. An axial end of the second pipe is adapted to receive a water-fuel emulsion provided by a high pressure fuel supply pump, and the second pipe has a plurality of outlet openings formed on a periphery of the second pipe, the outlet openings open into the supply volume of the first pipe in order to drain the water-fuel emulsion into the first pipe.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzleiste, ein Kraftstoffversorgungssystem und ein Verfahren zur Versorgung von Injektoren mit einer Hochdruck-Wasser-Kraftstoff-Emulsion.The present invention relates to a high-pressure fuel injection rail, a fuel supply system and a method for supplying injectors with a high-pressure water-fuel emulsion.

Stand der TechnikState of the art

Turboaufgeladene Downsizing-Benzinmotoren können im Hochlastbetrieb zum Klopfen neigen. Ein Ansatz zur Klopfreduzierung ist die Nutzung der Verdampfungsenthalpie von Wasser, das zusätzlich zum Kraftstoff eingespritzt wird. Zusätzlich zur Klopfreduzierung kann die Wassereinspritzung dazu beitragen, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A) über weite Betriebsbereiche nahe eins zu halten.Turbocharged downsized gasoline engines can have a tendency to knock in high-load operation. One approach to reducing knock is to use the enthalpy of vaporization of water that is injected in addition to the fuel. In addition to reducing knock, water injection can help improve fuel efficiency and improve the air-fuel ratio ( A. ) to be kept close to one over wide operating ranges.

Eine Möglichkeit, Wasser einzuspritzen, ist die Einspritzung von Wasser zusammen mit Kraftstoff als Kraftstoff-Wasser-Emulsion, wobei die Emulsion durch eine Kraftstoffpumpe in eine Hochdruck-Einspritzleiste eingespeist und den Injektoren des Motors zugeführt wird, die über Öffnungen mit der Einspritzleiste verbunden sind.One way of injecting water is to inject water together with fuel as a fuel-water emulsion, the emulsion being fed into a high-pressure injection rail by a fuel pump and fed to the engine's injectors, which are connected to the injection rail via openings.

Die EP 2 071 175 Al beschreibt eine typische Einspritzleiste mit einem zylindrischen Rohr, das eine axiale Öffnung zur Aufnahme von Kraftstoff von einer Kraftstoffzufuhr und Öffnungen zur Aufnahme von Einspritzdüsensockeln umfasst, die entlang einer Mittelachse der Leitung verteilt sind.the EP 2 071 175 A1 describes a typical injection rail with a cylindrical tube which comprises an axial opening for receiving fuel from a fuel supply and openings for receiving injection nozzle sockets, which are distributed along a central axis of the line.

Um einen guten thermischen Wirkungsgrad und einen reibungslosen Betrieb des Motors zu erzielen, ist es wünschenswert, dass das Wasser-Kraftstoff-Verhältnis in jedem Zylinder des Motors im Wesentlichen gleich ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in typischen Einspritzleisten ein Wasser-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund der Trennung von Wasser und Kraftstoff tendenziell ungleichmäßig entlang einer Mittelachse der Leiste verteilt ist.In order to achieve good thermal efficiency and smooth operation of the engine, it is desirable that the water-fuel ratio in each cylinder of the engine be substantially the same. However, it has been found that in typical injection rails, a water-to-fuel ratio tends to be unevenly distributed along a central axis of the rail due to the separation of water and fuel.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine der Ideen der Erfindung besteht darin, verbesserte Lösungen für die Einspritzung einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion in Verbrennungsmotoren bereitzustellen.One of the ideas of the invention is to provide improved solutions for the injection of a fuel-water emulsion in internal combustion engines.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Einspritzleiste gemäß Anspruch 1, auf ein Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 10 und auf ein Verfahren gemäß Anspruch 11.The present invention relates to the injection rail according to claim 1, to a fuel supply system according to claim 10 and to a method according to claim 11.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzleiste zur Versorgung von Injektoren eines Verbrennungsmotors mit einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion vorgesehen. Die Einspritzleiste umfasst ein erstes Rohr, das ein Versorgungsvolumen definiert und zumindest zwei Verbindungsöffnungen aufweist, die jeweils zur Verbindung mit einem Injektor ausgebildet sind. Das erste Rohr kann zum Beispiel ein zylindrisches Rohr oder ein Kanal sein, der sich zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende erstreckt. Die Einspritzleiste umfasst ferner ein zweites Rohr, das entlang einer Mittelachse des ersten Rohrs in das Versorgungsvolumen hineinragt. Beispielsweise können eine Mittelachse des ersten Rohrs und die Mittelachse des zweiten Rohrs koaxial angeordnet sein. Das zweite Rohr kann z.B. auch zylindrisch sein und in eine axiale Öffnung des ersten Rohrs ragen, die am ersten axialen Ende des ersten Rohrs ausgebildet ist. Optional kann sich das zweite Rohr bis zum zweiten axialen Ende des ersten Rohres erstrecken. Ein axiales Ende des zweiten Rohrs ist zur Aufnahme einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion ausgebildet, die von einer Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe bereitgestellt wird. Beispielsweise kann das axiale Ende des zweiten Rohrs eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme von Flüssigkeit definieren. Ferner umfasst das zweite Rohr eine Vielzahl von Auslassöffnungen, die an einem Umfang des zweiten Rohrs ausgebildet sind, wobei die Auslassöffnungen in das Versorgungsvolumen des ersten Rohrs münden, um die Wasser-Kraftstoff-Emulsion in das erste Rohr abzugeben. Mit anderen Worten ragt das zweite Rohr koaxial in das erste Rohr hinein, die Wasser-Kraftstoff-Emulsion wird über eine Pumpe in das zweite Rohr eingespeist und wird über eine Vielzahl kleiner Löcher, die in der Wand des zweiten Rohrs ausgebildet sind, in das durch das erste Rohr definierte Volumen abgegeben.According to a first aspect of the invention, a high-pressure fuel injection rail is provided for supplying injectors of an internal combustion engine with a water-fuel emulsion. The injection rail comprises a first tube which defines a supply volume and has at least two connection openings which are each designed for connection to an injector. The first tube can be, for example, a cylindrical tube or a channel extending between a first axial end and a second axial end. The injection rail further comprises a second tube which protrudes into the supply volume along a central axis of the first tube. For example, a central axis of the first tube and the central axis of the second tube can be arranged coaxially. For example, the second tube can also be cylindrical and protrude into an axial opening of the first tube which is formed at the first axial end of the first tube. Optionally, the second tube can extend to the second axial end of the first tube. An axial end of the second pipe is designed to receive a water-fuel emulsion which is provided by a high-pressure fuel supply pump. For example, the axial end of the second tube can define a receiving opening for receiving liquid. The second tube further comprises a plurality of outlet openings which are formed on a circumference of the second tube, the outlet openings opening into the supply volume of the first tube in order to discharge the water-fuel emulsion into the first tube. In other words, the second pipe protrudes coaxially into the first pipe, the water-fuel emulsion is fed into the second pipe via a pump and is passed through a large number of small holes formed in the wall of the second pipe the first tube delivered a defined volume.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffversorgungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Das System umfasst eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe, die dazu eingerichtet ist, eine Wasser-Kraftstoff-Emulsion zu fördern, und eine Einspritzleiste gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe in Fluidverbindung mit dem zweiten Rohr steht.According to a second aspect of the invention, a fuel supply system for an internal combustion engine is provided. The system comprises a high-pressure fuel supply pump, which is configured to deliver a water-fuel emulsion, and an injection rail according to the first aspect of the invention, the high-pressure fuel supply pump being in fluid communication with the second pipe.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Versorgung von Injektoren eines Verbrennungsmotors mit einer Hochdruck-Wasser-Kraftstoff-Emulsion mittels eines Kraftstoffversorgungssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Beaufschlagen der Wasser-Kraftstoff-Emulsion mit Druck mittels der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe, ein Zuführen der unter Druck stehenden Wasser-Kraftstoff-Emulsion in das zweite Rohr, ein Ausstoßen der Wasser-Kraftstoff-Emulsion durch die Auslassöffnungen des zweiten Rohres in das Versorgungsvolumen des ersten Rohres und ein Leiten der Wasser-Kraftstoff-Emulsion aus dem Versorgungsvolumen des ersten Rohres über die Verbindungsöffnungen in die jeweiligen Injektoren.According to a third aspect of the invention, a method for supplying injectors of an internal combustion engine with a high-pressure water-fuel emulsion by means of a fuel supply system according to the second aspect of the invention is provided. The method includes pressurizing the water-fuel emulsion by means of the high-pressure fuel supply pump, supplying the pressurized water-fuel emulsion into the second pipe Ejecting the water-fuel emulsion through the outlet openings of the second tube into the supply volume of the first tube and guiding the water-fuel emulsion from the supply volume of the first tube via the connection openings into the respective injectors.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es, die Wasser-Kraftstoff-Emulsion in ein zweites, inneres Rohr und von dort über kleine Auslassöffnungen in ein erstes, das innere Rohr umgebendes, äußeres Rohr zu transportieren, wobei Injektoren mit Öffnungen des äußeren Rohres verbunden sein können. Das zweite Rohr ist somit innerhalb des äußeren Rohres angeordnet und reduziert dadurch das zwischen innerem und äußerem Rohr verfügbare Volumen. Außerdem hat das zweite, innere Rohr einen kleineren Innendurchmesser als das erste Rohr. Aufgrund der reduzierten Volumina wird bei einem gegebenen Massenstrom der Emulsion die Fließgeschwindigkeit der Emulsion erhöht. Dadurch wird die Verweilzeit der Emulsion im äußeren Rohr verkürzt, was einer Entmischung von Brennstoff und Wasser entgegenwirkt. Außerdem kann die Emulsion schneller entlang der Mittelachse zum zweiten Ende des äußeren Rohrs innerhalb des ersten Rohrs transportiert werden. Dies trägt dazu bei, eine homogenere Verteilung der Wasser-Brennstoff-Verhältnisses entlang der Mittelachse zu erreichen. Da die Emulsion durch eine Vielzahl von kleinen Löchern in das innere Volumen transportiert oder abgegeben wird, werden außerdem turbulente Strömungsbedingungen gefördert, was zu einer homogeneren Verteilung des Wasser-Brennstoff-Verhältnisses entlang der Mittelachse der Rohre beiträgt.One idea underlying the invention is to transport the water-fuel emulsion into a second, inner tube and from there via small outlet openings into a first, outer tube surrounding the inner tube, whereby injectors can be connected to openings in the outer tube . The second tube is thus arranged inside the outer tube and thereby reduces the volume available between the inner and outer tubes. In addition, the second, inner tube has a smaller inner diameter than the first tube. Because of the reduced volumes, the flow rate of the emulsion is increased for a given mass flow rate of the emulsion. This shortens the dwell time of the emulsion in the outer pipe, which counteracts the segregation of fuel and water. In addition, the emulsion can be transported more quickly along the central axis to the second end of the outer tube within the first tube. This helps to achieve a more homogeneous distribution of the water-fuel ratio along the central axis. Since the emulsion is transported or released into the inner volume through a large number of small holes, turbulent flow conditions are also promoted, which contributes to a more homogeneous distribution of the water-fuel ratio along the central axis of the tubes.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche und der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further embodiments of the present invention are the subject matter of the further dependent claims and the following description with reference to the drawings.

Nach einigen Ausführungsformen der Einspritzleiste können die Austrittsöffnungen axial entlang einer Mittelachse des zweiten Rohres verteilt sein.
Nach einigen Ausführungsformen können die Verbindungsöffnungen des ersten Rohres axial beabstandet sein. Optional kann im Bereich jeder Anschlussöffnung mindestens eine Auslassöffnung angeordnet sein. Das heißt, mindestens eine Auslassöffnung kann neben einer Anschlussöffnung angeordnet sein. Dadurch kann die Verweilzeit der Wasser-Kraftstoff-Emulsion in der ersten Röhre weiter verkürzt werden.According to some embodiments of the injection rail, the outlet openings can be distributed axially along a central axis of the second tube.
According to some embodiments, the connection openings of the first tube can be axially spaced. Optionally, at least one outlet opening can be arranged in the area of each connection opening. That is to say, at least one outlet opening can be arranged next to a connection opening. As a result, the residence time of the water-fuel emulsion in the first tube can be further shortened.

Nach einigen Ausführungsformen können die Auslassöffnungen über einen Umfang der zweiten Röhre verteilt sein. Beispielsweise können an einer axialen Position zwei oder mehr Auslassöffnungen vorgesehen sein, die entlang des Umfangs der inneren Röhre voneinander beabstandet sind. Dadurch lassen sich hohe Massenströme in das durch das erste Rohr definierte Volumen realisieren.According to some embodiments, the outlet openings can be distributed over a circumference of the second tube. For example, two or more outlet openings can be provided at one axial position, which are spaced from one another along the circumference of the inner tube. This enables high mass flows to be achieved in the volume defined by the first pipe.

Nach einigen Ausführungsformen erstrecken sich zumindest einige der Austrittsöffnungen in einer radialen Richtung, die senkrecht zu einer Mittelachse des zweiten Rohrs steht. Dadurch kann ein Emulsionsstrahl im wesentlichen senkrecht auf eine Wand des ersten Rohres gerichtet werden. Dies trägt vorteilhaft zur weiteren Förderung turbulenter Strömungsverhältnisse bei.According to some embodiments, at least some of the outlet openings extend in a radial direction that is perpendicular to a central axis of the second tube. As a result, an emulsion jet can be directed essentially perpendicularly onto a wall of the first tube. This contributes advantageously to the further promotion of turbulent flow conditions.

Nach einigen Ausführungsformen können sich zumindest einige der Auslassöffnungen geneigt in Bezug auf eine radiale Richtung erstrecken, die senkrecht zur Mittelachse der zweiten Röhre ist. Mit anderen Worten kann sich eine Mittelachse der Auslassöffnungen geneigt zur radialen Richtung erstrecken. Dadurch wird die ausgestoßene Emulsion im Wesentlichen tangential entlang des Außenumfangs des inneren Rohrs geleitet. Insbesondere wenn mehr als eine Auslassöffnung in der jeweiligen Winkelposition vorgesehen ist, kann eine zirkulierende Strömung oder Verwirbelung gefördert werden, die einen weiteren Zerfall der Wasser-Kraftstoff-Emulsion durch einen zugeführten Drallimpuls verhindert, der im Zwischenkreislauf zwischen den beiden koaxialen Rohren aufrechterhalten wird.In some embodiments, at least some of the outlet openings may extend inclined with respect to a radial direction that is perpendicular to the central axis of the second tube. In other words, a central axis of the outlet openings can extend inclined to the radial direction. As a result, the ejected emulsion is guided essentially tangentially along the outer circumference of the inner tube. In particular, if more than one outlet opening is provided in the respective angular position, a circulating flow or turbulence can be promoted, which prevents further disintegration of the water-fuel emulsion by a supplied swirl pulse, which is maintained in the intermediate circuit between the two coaxial pipes.

Nach einigen Ausführungsformen weist das zweite Rohr einen Innendurchmesser auf, wobei ein Durchmesser der Auslassöffnungen in einem Bereich zwischen 1 Prozent und 50 Prozent, vorzugsweise zwischen 5 Prozent und 15 Prozent des Innendurchmessers des zweiten Rohres liegen kann. Es hat sich gezeigt, dass in diesem Bereich turbulente Strömungsverhältnisse für weite Betriebsbereiche zuverlässig erreicht werden können.According to some embodiments, the second tube has an inner diameter, wherein a diameter of the outlet openings can be in a range between 1 percent and 50 percent, preferably between 5 percent and 15 percent of the inner diameter of the second tube. It has been shown that turbulent flow conditions can be reliably achieved for wide operating ranges in this area.

Nach einigen Ausführungsformen kann die Einspritzleitung ferner ein Düsenteil aufweisen, das in eine axiale Öffnung des ersten Rohrs eingesetzt ist, wobei das axiale Ende des zweiten Rohrs in eine innere Düsenöffnung des Düsenteils eingesetzt ist, die dem Versorgungsvolumen des ersten Rohrs zugewandt ist, und wobei eine äußere Düsenöffnung des Düsenteils zur Verbindung mit der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe ausgebildet ist. Das Düsenteil kann einen von der äußeren Düsenöffnung zur inneren Düsenöffnung abnehmenden Durchmesser definieren. Zum Beispiel kann das zweite Rohr in die innere Öffnung eingepresst werden. Das Düsenteil bietet einerseits eine konstruktiv einfache Haltestruktur für das zweite, innere Rohr. Andererseits trägt das Düsenteil dazu bei, Druckpulsationen zu minimieren.According to some embodiments, the injection line can further comprise a nozzle part which is inserted into an axial opening of the first tube, wherein the axial end of the second tube is inserted into an inner nozzle opening of the nozzle part that faces the supply volume of the first tube, and wherein a outer nozzle opening of the nozzle part is designed for connection to the high pressure fuel supply pump. The nozzle part can define a diameter that decreases from the outer nozzle opening to the inner nozzle opening. For example, the second tube can be pressed into the inner opening. On the one hand, the nozzle part offers a structurally simple holding structure for the second, inner pipe. On the other hand, the nozzle part helps to minimize pressure pulsations.

Die für einen Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile sind auch für die anderen Aspekte der Erfindung offenbart und umgekehrt.The features and advantages described for one aspect of the invention are also disclosed for the other aspects of the invention and vice versa.

FigurenlisteFigure list

Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele, die in den schematischen Figuren angegeben sind, näher erläutert:

• 1 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffversorgungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Einspritzleiste des Systems in einem Längsschnitt dargestellt ist;
• 2 zeigt eine Querschnittsansicht senkrecht zu einer Mittelachse einer Einspritzleiste gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• 3 zeigt eine Querschnittsansicht senkrecht zu einer Mittelachse einer Einspritzleiste gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
• 4 zeigt eine Querschnittsansicht senkrecht zu einer Mittelachse einer Einspritzleiste gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

For a more complete understanding of the present invention and its advantages, reference is made to the following description in conjunction with the accompanying drawings. The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments that are indicated in the schematic figures:

• 1 shows a schematic representation of the fuel system of an internal combustion engine with a fuel supply system according to an embodiment of the invention, wherein an injection rail of the system is shown in a longitudinal section;
• 2 shows a cross-sectional view perpendicular to a central axis of an injection rail according to an embodiment of the invention;
• 3 shows a cross-sectional view perpendicular to a central axis of an injection rail according to a further embodiment of the invention; and
• 4th shows a cross-sectional view perpendicular to a central axis of an injection rail according to a further embodiment of the invention.

Sofern nicht anders angegeben, bezeichnen gleiche Bezugsnummern oder -zeichen in den Figuren gleiche Elemente. Unless otherwise stated, the same reference numbers or symbols denote the same elements in the figures.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 200. Der Verbrennungsmotor 200 umfasst ein Kraftstoffversorgungssystem 100, Zylinder 205 und Injektoren 210. Das Kraftstoffversorgungssystem 100 wird im Folgenden ausführlich beschrieben und kann eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220, die zur Förderung einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion eingerichtet ist, und eine Einspritzleiste 1 aufweisen. 1 shows schematically an internal combustion engine 200 . The internal combustion engine 200 includes a fuel supply system 100, cylinders 205 and injectors 210 . The fuel supply system 100 is described in detail below and may be a high pressure fuel supply pump 220 , which is set up to deliver a water-fuel emulsion, and an injection rail 1 exhibit.

Während des Betriebs des Motors 200 erhält die Einspritzleiste 1 eine Wasser-Kraftstoff-Emulsion von der Kraftstoffversorgungspumpe 220 und versorgt die Injektoren 210 mit der Emulsion. Die Injektoren 210 sind in 1 nur symbolisch als Blöcke dargestellt und sind mit der Einspritzleiste 1 und den Zylindern 205 verbunden, wobei die Injektoren 210 die Wasser-Kraftstoff-Emulsion in einen im jeweiligen Zylinder 205 definierten Brennraum einspritzen, wo sie mit Luft vermischt und gezündet wird, um einen Kolben 206 des Zylinders zu verschieben. Die Injektoren 210 stellen eine Fluidverbindung zwischen der Einspritzleiste 1 und den Zylindern 205 her und sind nicht auf einen bestimmten Injektortyp beschränkt.While the engine is running 200 receives the injection rail 1 a water-fuel emulsion from the fuel supply pump 220 and supplies the injectors 210 with the emulsion. The injectors 210 are in 1 shown only symbolically as blocks and are with the injection rail 1 and the cylinders 205 connected, with the injectors 210 the water-fuel emulsion in one in the respective cylinder 205 Inject a defined combustion chamber, where it is mixed with air and ignited, around a piston 206 to move the cylinder. The injectors 210 provide a fluid connection between the injection rail 1 and the cylinders 205 and are not limited to any particular type of injector.

Wie bereits oben erwähnt, kann das Kraftstoffversorgungssystem 100 eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzleiste 1 zur Versorgung der Injektoren 210 mit einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion und eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220 aufweisen.As mentioned above, the fuel supply system 100 can be a high pressure fuel injection rail 1 to supply the injectors 210 with a water-fuel emulsion and a high-pressure fuel supply pump 220 exhibit.

Wie in 1 schematisch dargestellt, kann die Einspritzleiste 1 ein erstes, äußeres Rohr 10, ein zweites, inneres Rohr 20 und ein optionales Düsenteil 30 aufweisen.As in 1 shown schematically, the injection rail 1 a first, outer tube 10 , a second, inner tube 20th and an optional nozzle part 30th exhibit.

Das erste oder äußere Rohr 10 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 11 und einem zweiten Ende 12 und definiert eine Mittelachse L10. Außerdem definiert das äußeren Rohr 10 ein Versorgungsvolumen 15. Zum Beispiel kann das äußere Rohr 10 ein zylindrisches Rohr mit einem Innendurchmesser sein, der das Versorgungsvolumen 15 definiert. Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, kann das erste oder äußere Rohr 10 eine axiale Öffnung 13 am ersten Ende 11 aufweisen. Optional kann das zweite Ende 12 des ersten Rohres 10 durch eine Endkappe oder -wand verschlossen sein, wie in 1 beispielhaft dargestellt.The first or outer tube 10 extends between a first end 11 and a second end 12th and defines a central axis L10 . It also defines the outer tube 10 a supply volume 15th . For example, the outer tube can 10 be a cylindrical tube with an inside diameter that corresponds to the supply volume 15th Are defined. As in 1 is shown by way of example, the first or outer tube 10 an axial opening 13th at the first end 11 exhibit. Optional can be the second end 12th of the first pipe 10 be closed by an end cap or wall, as in 1 shown as an example.

Ferner kann das erste Rohr 10 zwei oder mehr Verbindungsöffnungen 17 enthalten. Die Anzahl der Öffnungen 17 kann insbesondere der Anzahl der Injektoren 210 des Verbrennungsmotors 200 entsprechen, wobei die Öffnungen 17 als Verbindungsschnittstelle für die Verbindung der Injektoren 210 mit der Einspritzleiste 1 dienen. Im Allgemeinen ist also jede Verbindungsöffnung für die Verbindung mit einem Injektor 210 ausgebildet. Wie in 1 schematisch dargestellt ist, können die Anschlussöffnungen 17 entlang der Mittelachse L10 des ersten Rohres 10 axial voneinander beabstandet sein. 1 zeigt beispielhaft und ohne Einschränkung der Offenbarung, dass das äußere Rohr 10 vier Verbindungsöffnungen 17 aufweisen kann und dementsprechend vier Injektoren 210 vorgesehen sein können.Furthermore, the first pipe 10 two or more communication openings 17th contain. The number of openings 17th can in particular the number of injectors 210 of the internal combustion engine 200 correspond, with the openings 17th as a connection interface for connecting the injectors 210 with the injection rail 1 to serve. In general, therefore, each connection opening is for connection to an injector 210 educated. As in 1 is shown schematically, the connection openings 17th along the central axis L10 of the first pipe 10 be axially spaced from each other. 1 shows, by way of example and without limiting the disclosure, that the outer tube 10 four connection openings 17th may have and accordingly four injectors 210 can be provided.

Das zweite oder innere Rohr 20 hat einen Außendurchmesser, der durch eine Außenfläche 20b des inneren Rohres 20 definiert ist und kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Rohres 10 ist. Das zweite Rohr 20 kann sich zwischen einem ersten Ende 21 und einem zweiten Ende 22 erstrecken und eine Mittelachse L20 definieren. Zum Beispiel kann das zweite Rohr 20 ein zylindrisches Rohr mit einem Innendurchmesser d20 sein, der durch eine Innenfläche 20a des inneren Rohrs 20 definiert ist, wobei die Innenfläche 20a ein Innenvolumen definiert. Somit sind die Innenfläche 20a und die Außenfläche 20b des inneren oder zweiten Rohres 20 in Bezug auf eine radiale Richtung R20, die sich senkrecht zur Mittelachse L20 erstreckt, entgegengesetzt zueinander orientiert. Dabei definieren die Innenfläche 20a und die Außenfläche 20 einen Querschnitt des inneren Rohrs 20. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann das innere Rohr 20 am ersten Ende 20 eine axiale Öffnung 23 aufweisen. Optional kann das innere Rohr 20 auch eine zweite Öffnung 24 am zweiten Ende 22 aufweisen, wie beispielhaft in 1 dargestellt. Das zweite Ende 22 kann jedoch auch geschlossen sein, z.B. mit einer Endkappe oder dergleichen versehen sein. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann die zweite Öffnung 24 des inneren Rohres 20 auch durch eine Stirnwand 14 des äußeren Rohres 10 verschlossen sein. Die erste axiale Öffnung 23 kann fluidleitend mit der Pumpe 220 verbunden sein, um eine Wasser-Kraftstoff-Emulsion aufzunehmen. Somit kann das erste axiale Ende 21 des zweiten Rohrs 20 im Allgemeinen zur Aufnahme einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion ausgelegt sein, die von der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220 geliefert wird.The second or inner tube 20th has an outside diameter defined by an outside surface 20b of the inner tube 20th is defined and smaller than the inner diameter of the outer tube 10 is. The second pipe 20th can end between a first 21 and a second end 22nd extend and a central axis L20 define. For example, the second pipe 20th be a cylindrical tube with an inner diameter d20 passed through an inner surface 20a of the inner tube 20th is defined, the inner surface 20a defines an interior volume. Thus are the inner surface 20a and the outer surface 20b of the inner or second tube 20th with respect to a radial direction R20 that are perpendicular to the central axis L20 extends, oriented opposite to each other. Define the inner surface 20a and the outer surface 20th a cross section of the inner tube 20th . As in 1 shown by way of example, the inner tube 20th at the first end 20th an axial opening 23 exhibit. Optionally, the inner tube 20th also a second opening 24 at the second end 22nd have, as for example in 1 shown. The second ending 22nd however, it can also be closed, for example provided with an end cap or the like. As in 1 shown by way of example, the second opening 24 of the inner tube 20th also through an end wall 14th of the outer tube 10 to be introverted. The first axial opening 23 can be fluid-conducting with the pump 220 be connected to include a water-fuel emulsion. Thus, the first axial end 21 of the second pipe 20th generally be designed to receive a water-fuel emulsion from the high pressure fuel supply pump 220 is delivered.

Wie in 1 schematisch dargestellt, kann das zweite Rohr 20 eine Vielzahl von Auslassöffnungen 25 aufweisen, die an einem Umfang des zweiten Rohres 20 ausgebildet sind. Mit anderen Worten können sich die Auslassöffnungen zwischen der Innenfläche 20a und der Außenfläche 20b der zweiten Röhre 20 erstrecken. Mögliche Geometrien und Anordnungen der Auslassöffnungen 25 werden im Folgenden näher erläutert.As in 1 shown schematically, the second tube 20th a variety of outlet openings 25th have on a periphery of the second tube 20th are trained. In other words, the outlet openings can be located between the inner surface 20a and the outer surface 20b the second tube 20th extend. Possible geometries and arrangements of the outlet openings 25th are explained in more detail below.

Wie in 1 schematisch dargestellt, ragt das zweite Rohr 20 in das Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohres 10 hinein. Insbesondere verläuft die Mittelachse L20 des zweiten Rohres 20 entlang der Mittelachse L10 des ersten Rohres 10. Beispielsweise können die Mittelachse L20 des zweiten Rohres 20 und die Mittelachse L10 des ersten Rohres 10 so positioniert sein, dass sie kollinear verlaufen, wie in 1 beispielhaft dargestellt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche kollineare Ausrichtung der Mittelachsen L10, L20 beschränkt. Beispielsweise können die Mittelachse L20 des zweiten Rohres 20 und die Mittelachse L10 des ersten Rohres 10 auch in radialer Richtung R20 beabstandet sein. Optional können die Mittelachse L20 des zweiten Rohrs 20 und die Mittelachse L10 des ersten Rohrs 10 parallel oder geneigt zueinander verlaufen. Das zweite Rohr 20 kann zum Beispiel vom ersten Ende 11 des ersten Rohres 10 bis zum zweiten Ende 12 des ersten Rohres 10 reichen, wie in 1 beispielhaft dargestellt. Optional kann das zweite Ende 22 des zweiten Rohres 20 die Stirnwand 14 des ersten Rohres 10 kontaktieren. Es kann jedoch auch möglich sein, dass das zweite Ende 22 des zweiten Rohrs 20 in einem Abstand zum zweiten Ende 12 des ersten Rohrs 10 angeordnet ist. In letzterem Fall ist das zweite Ende 22 des inneren Rohrs 20 mit einer Endkappe (nicht gezeigt) versehen. Da das zweite Rohr 20 in das Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohres 10 hineinragt und die Auslassöffnungen 25 am Umfang des zweiten Rohres 20 ausgebildet sind, münden die Auslassöffnungen 25 in das Versorgungsvolumen 15. Dadurch bilden die Auslassöffnungen 25 einen Strömungspfad von einem durch das innere Rohr 20 definierten Innenvolumen zu dem durch das äußere Rohr 10 definierten Versorgungsvolumen 15. Folglich ermöglichen die Auslassöffnungen 25 ein Ausstoßen der Wasser-Kraftstoff-Emulsion mit hoher Geschwindigkeit in das erste Rohr 10, insbesondere in das Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohrs 10.As in 1 shown schematically, the second tube protrudes 20th in the supply volume 15th of the first pipe 10 into it. In particular, the central axis runs L20 of the second pipe 20th along the central axis L10 of the first pipe 10 . For example, the central axis L20 of the second pipe 20th and the central axis L10 of the first pipe 10 positioned so that they are collinear, as in 1 is shown by way of example. However, the invention is not directed to such a collinear alignment of the central axes L10 , L20 limited. For example, the central axis L20 of the second pipe 20th and the central axis L10 of the first pipe 10 also in the radial direction R20 be spaced. Optionally, the central axis L20 of the second pipe 20th and the central axis L10 of the first pipe 10 run parallel or inclined to each other. The second pipe 20th can for example from the first end 11 of the first pipe 10 until the second end 12th of the first pipe 10 rich, as in 1 shown as an example. Optional can be the second end 22nd of the second pipe 20th the front wall 14th of the first pipe 10 to contact. However, it may also be possible that the second end 22nd of the second pipe 20th at a distance from the second end 12th of the first pipe 10 is arranged. In the latter case, the second end is 22nd of the inner tube 20th provided with an end cap (not shown). Because the second pipe 20th in the supply volume 15th of the first pipe 10 protrudes and the outlet openings 25th on the circumference of the second tube 20th are formed, the outlet openings open 25th in the supply volume 15th . This forms the outlet openings 25th a flow path from one through the inner tube 20th defined internal volume to that by the outer tube 10 defined supply volume 15th . Consequently, the outlet openings allow 25th ejecting the water-fuel emulsion at high speed into the first pipe 10 , especially in the supply volume 15th of the first pipe 10 .

Das optionale Düsenteil 30 kann, wie in 1 beispielhaft dargestellt, in die axiale Öffnung 13 des ersten Rohres 10 eingesetzt sein. Das Düsenteil 30 kann eine innere Düsenöffnung 31, die dem Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohres 10 zugewandt ist, und eine äußere Düsenöffnung 32, die entgegengesetzt zur inneren Düsenöffnung 31 angeordnet ist, aufweisen. Ein Düsenkanal erstreckt sich zwischen der inneren und der äußeren Düsenöffnung 31, 32 und stellt eine Fluidverbindung zwischen diesen Öffnungen 31, 32 her. Zum Beispiel kann die innere Düsenöffnung 31 einen kleineren Durchmesser aufweisen als die äußere Düsenöffnung 32. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann das erste axiale Ende 21 des zweiten Rohres 20 in die innere Düsenöffnung 31 des Düsenteils 30 eingeführt sein. Die äußere Düsenöffnung 32 kann, wie in 1 durch Pfeil A symbolisch dargestellt, mit der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220 verbunden sein, so dass die Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220 in Fluidverbindung mit dem zweiten Rohr 20 steht. Im Allgemeinen kann die äußere Düsenöffnung 32 des Düsenteils 30 zum Anschluss an die Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe 220 ausgebildet sein.The optional nozzle part 30th can, as in 1 shown by way of example, in the axial opening 13th of the first pipe 10 be used. The nozzle part 30th can have an inner nozzle opening 31 that correspond to the supply volume 15th of the first pipe 10 facing, and an outer nozzle opening 32 that is opposite to the inner nozzle opening 31 is arranged have. A nozzle channel extends between the inner and outer nozzle openings 31 , 32 and provides fluid communication between these ports 31 , 32 here. For example, the inner nozzle opening 31 have a smaller diameter than the outer nozzle opening 32 . As in 1 shown by way of example, the first axial end 21 of the second pipe 20th into the inner nozzle opening 31 of the nozzle part 30th be introduced. The outer nozzle opening 32 can, as in 1 by arrow A. shown symbolically, with the high pressure fuel supply pump 220 be connected so that the high pressure fuel supply pump 220 in fluid communication with the second tube 20th stands. In general, the outer nozzle opening 32 of the nozzle part 30th for connection to the high pressure fuel supply pump 220 be trained.

Während des Betriebs des Motors 200 beaufschlagt die Kraftstoffversorgungspumpe 220 die Wasser-Kraftstoff-Emulsion mit Druck und liefert die unter Druck stehende Wasser-Kraftstoff-Emulsion an das zweite Rohr 20, insbesondere an das durch das zweite Rohr 20 definierte Innenvolumen. Von dort wird die Wasser-Kraftstoff-Emulsion mit hoher Geschwindigkeit durch die Auslassöffnungen 25 des zweiten Rohrs 20 in das Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohrs 10 abgegeben. Schließlich wird die Wasser-Kraftstoff-Emulsion aus dem Versorgungsvolumen 15 des ersten Rohres 10 über die Anschlussöffnungen 17 in die jeweiligen Injektoren 210 geleitet.While the engine is running 200 acts on the fuel supply pump 220 pressurized the water-fuel emulsion and delivers the pressurized water-fuel emulsion to the second pipe 20th , especially the one through the second pipe 20th defined internal volume. From there, the water-fuel emulsion flows through the outlet openings at high speed 25th of the second pipe 20th in the supply volume 15th of the first pipe 10 submitted. Eventually the water-fuel emulsion is drawn from the supply volume 15th of the first pipe 10 via the connection openings 17th into the respective injectors 210 directed.

Die Auslassöffnungen 25 sind in den 2 bis 4 im Detail dargestellt. Wie in den 2 bis 4 und auch in 1 erkennbar ist, können die Auslassöffnungen 25 wesentlich kleiner sein als ein Innendurchmesser d20, der durch die Innenfläche 20a des zweiten Rohres 20 definiert ist. Ohne die Erfindung einzuschränken, kann z.B. ein Durchmesser d25 der Austrittsöffnungen 25 in einem Bereich zwischen 1 Prozent und 50 Prozent, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 Prozent und 15 Prozent des Innendurchmessers d20 liegen.The outlet openings 25th are in the 2 until 4th shown in detail. As in the 2 until 4th and also in 1 can be seen, the outlet openings 25th be much smaller than an inner diameter d20, which is determined by the inner surface 20a of the second pipe 20th is defined. Without restricting the invention, for example a diameter d25 of the outlet openings 25th in a range between 1 percent and 50 percent, especially in a range between 5 percent and 15 percent of the inner diameter d20.

Wie in 1 zu erkennen ist, können die Auslassöffnungen 25 axial entlang einer Mittelachse L20 des zweiten Rohres 20 verteilt sein. Optional kann die Anzahl der Auslassöffnungen der Anzahl der Verbindungsöffnungen 17 entsprechen. Selbstverständlich kann eine Anzahl von Auslassöffnungen vorgesehen sein, die kleiner oder größer als die Anzahl der Verbindungsöffnungen ist. Optional kann, wenn die Verbindungsöffnungen 17 des ersten Rohres 10 axial beabstandet sind, mindestens eine Auslassöffnung 25 im Bereich jeder Öffnung 17 angeordnet sein.As in 1 can be seen, the outlet openings 25th axially along a central axis L20 of the second pipe 20th be distributed. Optionally, the number of outlet openings can be the number of connection openings 17th correspond. Of course, a number of outlet openings can be provided which is smaller or larger than the number of connection openings. Optionally, if the connection openings 17th of the first pipe 10 are axially spaced, at least one outlet opening 25th in the area of each opening 17th be arranged.

Weiterhin können die Auslassöffnungen 25 optional auch über den Umfang des zweiten Rohres 20 verteilt sein, wie in den 1 und 4 beispielhaft dargestellt. So können z.B. an ein und derselben axialen Position zwei oder mehr Auslassöffnungen 25 mit einem Abstand voneinander entlang des Umfangs des inneren Rohrs 20 ausgebildet sein, wie in 4 beispielhaft dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ können an verschiedenen Positionen entlang der Mittelachse L20 Auslassöffnungen 25 mit Abstand zueinander entlang des Umfangs des inneren Rohrs 20 ausgebildet werden, wie beispielhaft in 1 dargestellt ist. Dadurch wird beim Ausströmen einer Fluids aus den Auslassöffnungen 25 ein Strömungsfeld erzeugt, das vorteilhaft dazu beiträgt, die Entmischung der Wasser-Kraftstoff-Emulsion zu verhindern. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass bei einer axialen Verteilung der Auslassöffnungen 25 je axialer Position nur eine Auslassöffnung 25 vorgesehen ist, wie in den 1, 2 und 3 exemplarisch dargestellt ist.Furthermore, the outlet openings 25th optionally also over the circumference of the second tube 20th be distributed as in the 1 and 4th shown as an example. For example, two or more outlet openings can be at one and the same axial position 25th at a distance from each other along the circumference of the inner tube 20th be trained as in 4th is shown by way of example. Additionally or alternatively, at different positions along the central axis L20 Outlet openings 25th spaced from one another along the circumference of the inner tube 20th be trained, as exemplified in 1 is shown. As a result, when a fluid flows out of the outlet openings 25th generates a flow field which advantageously contributes to preventing the separation of the water-fuel emulsion. In addition, it can also be provided that with an axial distribution of the outlet openings 25th only one outlet opening per axial position 25th is provided as in the 1 , 2 and 3 is shown as an example.

Wie in 2 beispielhaft dargestellt ist, können sich zumindest einige der Austrittsöffnungen 25 in der radialen Richtung R20 erstrecken. Mit anderen Worten kann sich eine Mittelachse der Auslassöffnungen 25 z.B. senkrecht zur Mittelachse L20 der zweiten Röhre 20 erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann es auch möglich sein, dass zumindest einige der Auslassöffnungen 25 in Bezug auf die radiale Richtung R20 geneigt verlaufen, wie in den 3 und 4 beispielhaft dargestellt ist. Dadurch wird eine Verwirbelung im Strömungsfeld innerhalb des Versorgungsvolumens 15 gefördert. Die Verwirbelung hat den Vorteil, dass sie über längere Zeiträume bestehen kann und dadurch hilft, einen Zerfall der Wasser-Kraftstoff-Emulsion zu verhindern.As in 2 is shown by way of example, at least some of the outlet openings 25th in the radial direction R20 extend. In other words, a central axis of the outlet openings can be 25th eg perpendicular to the central axis L20 the second tube 20th extend. Additionally or alternatively, it can also be possible that at least some of the outlet openings 25th in terms of the radial direction R20 sloping, as in the 3 and 4th is shown by way of example. This creates a turbulence in the flow field within the supply volume 15th promoted. The turbulence has the advantage that it can exist for longer periods of time and thus helps to prevent the water-fuel emulsion from breaking down.

Ein Vorteil der Einspritzleiste 1 und des Versorgungssystems 100, wie oben beschrieben, besteht darin, dass das zweite oder innere Rohr 20 das Versorgungsvolumen 15 verringert, wodurch die Transportgeschwindigkeit der Wasser-Kraftstoff-Emulsion bei einem gegebenen Massenstrom erhöht wird. Dadurch werden die Verweilzeiten verkürzt, was einer Entmischung der Emulsion entgegenwirkt. Weiterhin wird durch die kleinen Auslassöffnungen 25 Turbulenz gefördert, was der Entmischungg der Emulsion weiter entgegenwirkt. Optional kann ein Verwirbelung gefördert werden, wenn die Austrittsöffnungen 25 geneigt in Bezug auf die radiale Richtung R20 verlaufen. Da die Emulsion außerdem innerhalb des zweiten Rohrs 20 entlang der Mittelachse L10 des ersten Rohrs 10 transportiert wird, wobei das zweite Rohr 20 einen kleineren Innendurchmesser d20 als das erste Rohr 10 aufweist, ist die Transportgeschwindigkeit im zweiten Rohr 20 bei einem gegebenen Massenstrom größer als im ersten Rohr 10. Daher wird der Enmtischung der Emulsion entlang der Mittelachse L10 weiter entgegengewirkt und es kann eine homogenere Verteilung des Wasser-Kraftstoff-Verhältnisses entlang der Mittelachse L10 erreicht werden.An advantage of the injection rail 1 and the supply system 100, as described above, is that the second or inner tube 20th the supply volume 15th reduced, whereby the transport speed of the water-fuel emulsion is increased for a given mass flow. This shortens the dwell times, which prevents the emulsion from segregating. Furthermore, through the small outlet openings 25th Turbulence promoted, which further counteracts the segregation of the emulsion. Turbulence can optionally be promoted if the outlet openings 25th inclined with respect to the radial direction R20 get lost. Because the emulsion is also inside the second tube 20th along the central axis L10 of the first pipe 10 is transported, the second tube 20th a smaller inner diameter d20 than the first pipe 10 is the transport speed in the second tube 20th for a given mass flow greater than in the first pipe 10 . Therefore, the emulsion segregates along the central axis L10 further counteracted and there can be a more homogeneous distribution of the water-fuel ratio along the central axis L10 can be achieved.

Es ist zu beachten, dass die hier erwähnte Einspritzleiste 1 und das Kraftstoffversorgungssystem 100 nicht nur in Verbrennungsmotoren von Automobilen eingesetzt werden können. Für den Fachmann ist klar und eindeutig verständlich, dass die hier beschriebene Einspritzleiste 1 und das Kraftstoffversorgungssystem 100 bei verschiedenen Gegenständen, die Verbrennungsmotoren aufweisen, angewendet werden können, z.B. bei Bussen, Flugzeugen, Schiffen, Zügen und so weiter.It should be noted that the injection rail mentioned here 1 and the fuel supply system 100 cannot only be used in internal combustion engines of automobiles. For the person skilled in the art it is clear and unambiguous that the injection rail described here 1 and the fuel supply system 100 can be applied to a variety of items including internal combustion engines, such as buses, airplanes, ships, trains, and so on.

Die Erfindung wurde im Detail unter Bezugnahme zu beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Jedoch versteht es sich für Fachleute von selbst, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien und dem Kerngedanken der Erfindung, dem Umfang, welcher in den abhängigen Ansprüchen definiert ist, und ihren Äquivalenten abzuweichen.The invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments. However, it goes without saying for those skilled in the art that changes can be made in these embodiments without departing from the principles and spirit of the invention, the scope which is defined in the dependent claims, and their equivalents.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

Einspritzleiste Injection rail

1010

erstes Rohrfirst pipe

1111

erstes Ende des ersten Rohrsfirst end of the first tube

1212th

zweites Ende des ersten Rohrssecond end of the first tube

1313th

axiale Öffnung des ersten Rohrsaxial opening of the first tube

1414th

Endwandung des ersten RohrsEnd wall of the first tube

1515th

VersorgungsvolumenSupply volume

1717th

VerbindungsöffnungenConnection openings

2020th

zweites Rohrsecond pipe

20a20a

innere Oberfläche des zweiten Rohrsinner surface of the second tube

20b20b

äußere Oberfläche des zweiten Rohrsouter surface of the second tube

2121

erstes axiales Ende des zweiten Rohrsfirst axial end of the second tube

2222nd

zweites axiales Ende des zweiten Rohrssecond axial end of the second tube

2323

axiale Öffnungaxial opening

2525th

AuslassöffnungenOutlet openings

3030th

DüsenteilNozzle part

3131

innere Düsenöffnunginner nozzle opening

3232

äußere Düsenöffnung outer nozzle opening

200200

VerbrennungsmotorInternal combustion engine

205205

Zylindercylinder

206206

KolbenPistons

210210

InjketorenInjectors

220220

Kraftstoffversorgungspumpe Fuel supply pump

AA.

Pfeilarrow

L10L10

axiale Richtung / Mittelachse des ersten Rohrsaxial direction / central axis of the first tube

L20L20

axiale Richtung / Mittelachse des ersten Rohrsaxial direction / central axis of the first tube

R20R20

radiale Richtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• EP 2071175 [0004]EP 2071175 [0004]

Claims (11)

Hochdruck-Kraftstoffeinspritzleiste (1) zur Versorgung von Injektoren (210) eines Verbrennungsmotors (200) mit einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion, wobei die Einspritzleiste (1) umfasst: ein erstes Rohr (10), das ein Versorgungsvolumen (15) definiert und mindestens zwei Verbindungsöffnungen (17) aufweist, die jeweils zur Verbindung mit einem Injektor (210) ausgebildet sind; ein zweites Rohr (20), das in das Versorgungsvolumen (15) entlang einer Mittelachse (L10) des ersten Rohrs (10) hineinragt; wobei ein axiales Ende (21) des zweiten Rohrs (20) zur Aufnahme einer Wasser-Kraftstoff-Emulsion ausgebildet ist, die von einer Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe (220) bereitgestellt wird; und wobei das zweite Rohr (20) eine Vielzahl von Auslassöffnungen (25) aufweist, die an einem Umfang des zweiten Rohrs (20) ausgebildet sind, wobei die Auslassöffnungen (25) in das Versorgungsvolumen (15) des ersten Rohrs (10) münden, um die Wasser-Kraftstoff-Emulsion in das erste Rohr (10) abzugeben.High-pressure fuel injection rail (1) for supplying injectors (210) of an internal combustion engine (200) with a water-fuel emulsion, the injection rail (1) comprising: a first tube (10) which defines a supply volume (15) and has at least two connection openings (17) which are each designed for connection to an injector (210); a second tube (20) which projects into the supply volume (15) along a central axis (L10) of the first tube (10); wherein one axial end (21) of the second tube (20) is designed to receive a water-fuel emulsion, provided by a high pressure fuel supply pump (220); and wherein the second tube (20) has a plurality of outlet openings (25) which are formed on a circumference of the second tube (20), the outlet openings (25) opening into the supply volume (15) of the first tube (10) to to dispense the water-fuel emulsion into the first pipe (10). Einspritzleiste (1) nach Anspruch 1, wobei die Auslassöffnungen (25) axial entlang einer Mittelachse (L20) des zweiten Rohrs (20) verteilt sind.Injection rail (1) Claim 1 wherein the outlet openings (25) are distributed axially along a central axis (L20) of the second tube (20). Einspritzleiste (1) nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsöffnungen (17) des ersten Rohres (10) axial beabstandet sind.Injection rail (1) Claim 2 wherein the connection openings (17) of the first tube (10) are axially spaced. Einspritzleiste (1) nach Anspruch 3, wobei im Bereich jeder Mündung (17) zumindest eine Auslassöffnung (25) angeordnet ist.Injection rail (1) Claim 3 wherein at least one outlet opening (25) is arranged in the region of each mouth (17). Einspritzleiste (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Auslassöffnungen (25) über einen Umfang des zweiten Rohres (20) verteilt sind.Injection rail (1) according to one of the preceding claims, wherein the outlet openings (25) are distributed over a circumference of the second tube (20). Einspritzleiste (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sich zumindest einige der Auslassöffnungen (25) in einer radialen Richtung (R20) erstrecken, die senkrecht zu einer Mittelachse (L20) der zweiten Röhre (20) ist.Injection rail (1) according to one of the preceding claims, wherein at least some of the outlet openings (25) extend in a radial direction (R20) which is perpendicular to a central axis (L20) of the second tube (20). Einspritzleiste (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zumindest einige der Auslassöffnungen (25) sich in Bezug auf eine radiale Richtung (R20), die senkrecht zu einer Mittelachse (L20) der zweiten Röhre (20) ist, geneigt erstrecken.Injection rail (1) according to one of the preceding claims, wherein at least some of the outlet openings (25) extend inclined with respect to a radial direction (R20) which is perpendicular to a central axis (L20) of the second tube (20). Einspritzleiste (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das zweite Rohr (20) einen Innendurchmesser (d20) aufweist, wobei ein Durchmesser (d25) der Auslassöffnungen (25) in einem Bereich zwischen 1 Prozent und 50 Prozent, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 Prozent und 15 Prozent des Innendurchmessers (d20) des zweiten Rohrs (20) liegt.Injection rail (1) according to one of the preceding claims, wherein the second tube (20) has an inner diameter (d20), wherein a diameter (d25) of the outlet openings (25) in a range between 1 percent and 50 percent, in particular in a range between 5 percent and 15 percent of the inner diameter (d20) of the second tube (20) lies. Einspritzleiste (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner umfassend: ein Düsenteil (30), das in eine axiale Öffnung (13) des ersten Rohrs (10) eingesetzt ist, wobei das axiale Ende (21) des zweiten Rohrs (20) in eine innere Düsenöffnung (31) des Düsenteils (30) eingesetzt ist, die dem Versorgungsvolumen (15) des ersten Rohrs (10) zugewandt ist, und wobei eine äußere Düsenöffnung (32) des Düsenteils (30) zur Verbindung mit der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe (220) ausgebildet ist.Injection rail (1) according to one of the preceding claims, further comprising: a nozzle part (30) inserted into an axial opening (13) of the first tube (10), the axial end (21) of the second tube (20) being inserted into an inner nozzle opening (31) of the nozzle part (30) facing the supply volume (15) of the first pipe (10), and wherein an outer nozzle opening (32) of the nozzle part (30) is formed for connection to the high-pressure fuel supply pump (220). Kraftstoffversorgungssystem (100) für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe (220), die dazu eingerichtet ist, eine Wasser-Kraftstoff-Emulsion zu fördern; und eine Einspritzleiste (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hochdruck-Kraftstoffzufuhrpumpe (220) in Fluidverbindung mit dem zweiten Rohr (20) steht.A fuel supply system (100) for an internal combustion engine comprising: a high-pressure fuel supply pump (220) which is configured to deliver a water-fuel emulsion; and an injection rail (1) according to any one of the preceding claims, wherein the high pressure fuel supply pump (220) is in fluid communication with the second pipe (20). Verfahren zur Versorgung von Injektoren (210) eines Verbrennungsmotors mit einer Hochdruck-Wasser-Kraftstoff-Emulsion mittels eines Kraftstoffversorgungssystems (100) nach Anspruch 10, wobei das Verfahren umfasst: Beaufschlagen der Wasser-Kraftstoff-Emulsion mit Druck mittels der Hochdruck-Kraftstoffversorgungspumpe (220); Zuführen der unter Druck stehenden Wasser-Kraftstoff-Emulsion in das zweite Rohr (20); Ausstoßen der Wasser-Kraftstoff-Emulsion durch die Auslassöffnungen (25) des zweiten Rohrs (20) in das Versorgungsvolumen (15) des ersten Rohrs (10); und Leiten der Wasser-Kraftstoff-Emulsion aus dem Versorgungsvolumen (15) des ersten Rohres (10) über die Verbindungsöffnungen (17) in die jeweiligen Injektoren (210) .Method for supplying injectors (210) of an internal combustion engine with a high-pressure water-fuel emulsion by means of a fuel supply system (100) according to Claim 10 the method comprising: pressurizing the water-fuel emulsion with the high pressure fuel supply pump (220); Feeding the pressurized water-fuel emulsion into the second pipe (20); Ejecting the water-fuel emulsion through the outlet openings (25) of the second tube (20) into the supply volume (15) of the first tube (10); and guiding the water-fuel emulsion from the supply volume (15) of the first pipe (10) via the connecting openings (17) into the respective injectors (210).

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