DE19741532B4

DE19741532B4 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE19741532B4
Application number: DE1997141532
Authority: DE
Inventors: Otto Schäfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-09-20
Filing date: 1997-09-20
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2017-09-21
Also published as: DE19741532A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher (1), einer Kraftstoffhochdruckpumpe (2) und mindestens einem Common-Rail (3) für mehrere, direkt einspritzende Einspritzventile (4), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einspritzventil (4) ein dieses verlängerndes Verbindungsstück (5) zugeordnet ist, welches einen Anschluss (7) für eine Kraftstoffzulaufleitung (8) von dem Common-Rail (3), einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) sowie einen Einspritzventilanschluss (10) zum Verbinden des Verbindungsstückes (5) mit einem Einspritzventilzulaufanschluss (14) des Einspritzventils (4) besitzt und des Weiteren eine integrierte Steigleitung (11) aufweist, die von einem Ringraum (9) umschlossen wird, der in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss (7) für die Kraftstoffzulaufleitung (8) und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss (10) kraftstofffördernd verbunden ist, und die Steigleitung (11) an ihrem dem Einspritzventilanschluss (10) zugewandten Ende in den Ringraum (9) mündet und an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) kraftstofffördernd verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Kraftstoffeinspritzanlagen sind beispielsweise aus EP 0678 668 A2 , DE 195 12 270 A1 und aus dem Artikel von Wolfgang SCHNEIDER [u. a.]: Hochdruckeinspritzung und Abgaszirkulation im kleinen, schnellaufenden Dieselmotor mit direkter Einspritzung; In: MTZ Motortechnische Zeitschrift, 1993, Heft 11, S. 588–599 bekannt. Bei diesen Kraftstoffeinspritzanlagen fördert eine Kraftstoffhochdruckpumpe Brennstoff zu einer gemeinsamen Kraftstoffverteilerleitung (Common-Rail), an welche mehrere Kraftstoffeinspritzventile angeschlossen sind, die den Kraftstoff direkt in die Brennräume spritzen. Dabei wird den Einspritzventilen Kraftstoff über Kraftstoffzuleitungen vom Common-Rail zugeführt und überschüssiger Kraftstoff über Kraftstoffrücklaufleitungen zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe abgeführt.
Aus der US 5,325,838 A ist ein Einspritzsystem für Flüssiggas bekannt, das ein Verbindungsstück mit einem Anschluss für eine Kraftstoffzulaufleitung mit integrierter Steigleitung für einen Rücklauf zu einem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss und einen die Steigleitung umgebenden Ringraum aufweist. Die Kraftstoffzufuhr folgt von dem Kraftstoffzuleitungsanschluss zu dem Einspritzventil innerhalb des Verbindungsstückes über Nuten und die Steigleitung ragt in das Einspritzventil hinein. Der Ringraum ist in dem Einspritzventil angeordnet und hat hinsichtlich einer Kraftstoffförderung keinerlei Funktion.
Bei brennraumnaher, also tiefer Einbaulage eines Einspritzventiles im Zylinderkopf einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, die Kraftstoffzulaufleitungen vom Common-Rail und die Kraftstoffrücklaufleitungen derart im Zylinderkopf anordnen zu müssen, dass diese durch einen nicht mehr optimalen, nämlich geradlinigen, Verlauf zu lang werden bzw. strömungsmechanisch ungünstig verlaufen. Dies führt nicht nur zu wirtschaftlichen Problemen hinsichtlich erhöhter Herstellungs- und Montagekosten sondern auch zu technischen Schwierigkeiten, denn die durch heißen Kraftstoff und/oder auftretende Kraftstoffdruckschwankungen bzw. zu niedrigen Einspritzdruck entstandenen Dampfblasen in den Einspritzventilen können nicht über Kraftstoffrücklaufleitungen abgeführt werden, was zu Fehlzündungen, Materialschäden und zum Ausfall der Brennkraftmaschine führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage dahingehend zu verbessern, dass eine optimale Zu- und Abfuhr von Kraftstoff zum bzw. vom Einspritzventil bei brennraumnaher Einbaulage desselben gegeben ist.
Die Lösung gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass den Einspritzventilen je ein Verbindungsstück aufgesetzt ist, welches diese mit der Saug- und der Druckseite einer Kraftstoffhochdruckpumpe verbindet und ein mehr- oder einteiliges Gehäuse, einen Anschluss für eine Kraftstoffzulaufleitung, einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss sowie einen Einspritzventilanschluss besitzt und des Weiteren eine in das Verbindungsstück integrierte Steigleitung aufweist, die von einem Ringraum umschlossen wird. Der Ringraum ist in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss für die Kraftstoffzulaufleitung und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss kraftstofffördernd verbunden. Ferner mündet die Steigleitung an ihrem dem Einspritzventilanschluss zugewandten Ende in den Ringraum und ist an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss kraftstofffördernd verbunden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzanlage besteht darin, dass die Kraftstoffrücklaufleitungen direkt an den Common-Rail angeschlossen werden, was durch die Ausgestaltung eines Raumes im Common-Rail ermöglicht ist, der bezüglich der Kraftstoffhochdruckpumpe druckseitig von einem Überdruckventil begrenzt ist und Anschlüsse für die Kraftstoffrücklaufleitungen aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kraftstoffrücklaufleitungen mit einem Sammler verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass Steuerleitungsanschlüsse der Einspritzventile, die die Steuerleitungen des elektronischen Steuerkreises, der über ein Steuergerät die Steuerzeiten der Einspritzventile regelt, aufnehmen, mit diese verlängernden formsteifen Leitungsführungselementen ergänzt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus dem nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
1 ein Verbindungsstück für ein Einspritzventil,
2 eine schematische Darstellung einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage mit einem integrierten Überdruckventil,
3 eine schematische Darstellung der Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Kraftstoffsammler und
4 eine schematische Darstellung der Einbaulage eines Einspritzventiles im Zylinderkopf
In der Zeichnung ist eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine dargestellt, mit einem Kraftstoffspeicher 1, einer Kraftstoffhochdruckpumpe 2, einem Common-Rail 3 für mehrere Einspritzventile 4 und einem Verbindungsstück 5. Der Kraftstoff wird dabei von der Kraftstoffhochdurckpumpe 2 über eine druckseitige Kraftstoffleitung 6 zum Common-Rail 3 und über einen Anschluß 7 für eine Kraftstoffzulaufleitung 8 zu dem Verbindungsstück 5 gefördert. Über eine innerhalb des Verbindungsstückes 5 verlaufende Steigleitung 11, die als Hülse ausgebildet ist, wird der überschüssige Kraftstoff über einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluß 12 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 2 abgeführt. Dabei dient ein konisch zulaufender Einsatz 13 am Verbindungsstück 5, der durch das Aufsetzen des Verbindungsstückes 5 auf den Einspritzventilzulaufanschluß 14 durch einen konischen Abschnitt 15 dieses Anschlusses 14 dichtend aufsitzt, zur optimalen Dichtung der Verbindung zwischen dem Verbindungsstück 5 und dem Einspritzventil 4. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Einspritzventilzulaufanschluß 14 könnte die Form des Einsatzes 13 natürlich auch kugelig, zylindrisch oder konisch sein.
Für das Einsetzen der Steigleitung 11 in das Verbindungsstück 5 ist dieses durch ein Oberteil 16 und ein Unterteil 17 mehrteilig ausgebildet. Bei einteiliger Ausgestaltung des Verbindungsstückes 5 ist der Einsatz 13, bei ansonsten unveränderter Ausgestaltung des Verbindungsstückes 5, mindestens so breit wie die Steigleitung 11 ausgebildet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Common-Rail 3 besteht darin (2), einen Raum 21 im Common-Rail 3 selbst auszubilden, der, bezüglich der Kraftstoffhochdruckpumpe 2, stromaufseitig von einem Überdruckventil 17 begrenzt ist und Anschlüsse 18 für die Kraftstoffrücklaufleitungen 19 aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird gemäß 3 der von einer Kraftstoffhochdruckpumpe 2 in ein Common-Rail 3 und über eine Kraftstoffzufurhleitung 8 in ein Einspritzventil 4 geförderter Kraftstoff von dem Verbindungsstück 5 über eine Kraftstoffrücklaufleitung 19 in einen Sammler 20 gefördert.

Claims

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher (1), einer Kraftstoffhochdruckpumpe (2) und mindestens einem Common-Rail (3) für mehrere, direkt einspritzende Einspritzventile (4), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einspritzventil (4) ein dieses verlängerndes Verbindungsstück (5) zugeordnet ist, welches einen Anschluss (7) für eine Kraftstoffzulaufleitung (8) von dem Common-Rail (3), einen Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) sowie einen Einspritzventilanschluss (10) zum Verbinden des Verbindungsstückes (5) mit einem Einspritzventilzulaufanschluss (14) des Einspritzventils (4) besitzt und des Weiteren eine integrierte Steigleitung (11) aufweist, die von einem Ringraum (9) umschlossen wird, der in axialer Richtung an seinem einen Ende mit dem Anschluss (7) für die Kraftstoffzulaufleitung (8) und an seinem anderen Ende mit dem Einspritzventilanschluss (10) kraftstofffördernd verbunden ist, und die Steigleitung (11) an ihrem dem Einspritzventilanschluss (10) zugewandten Ende in den Ringraum (9) mündet und an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffrücklaufleitungsanschluss (12) kraftstofffördernd verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Oberteil (16) und ein Unterteil (17) des Verbindungsstückes (5) einteilig ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzanlage nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Common-Rail (3) ein dieses in voneinander getrennte Räume (21 und 22) teilendes Überdruckventil (17) derart zugeordnet ist, dass die Kraftstoffzulaufleitung (8) in den stromauf zum Überdruckventil (17) liegenden Raum (22) und Kraftstoffrücklaufleitungen (19) in den Raum (21) münden.
Kraftstoffeinspritzanlage Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoffrücklaufleitungen (19) mit einem Sammler (20) über Sammlerzulaufanschlüsse (27) verbunden werden.
Kraftstoffeinspritzanlage nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Steuergerät (26) kommenden Steuerleitungen (24), die mit den Einspritzventilen (4) über Steuerleitungsanschlüsse (25) verbunden sind, durch diese verlängernde, formsteife Leitungsführungselemente (23) ergänzt werden, die die Steuerleitungen (24) aufnehmen.