EP1101931B1

EP1101931B1 - High pressure common rail injection system

Info

Publication number: EP1101931B1
Application number: EP00122678A
Authority: EP
Inventors: Fritz Spinnler; Claudio Zanetti
Original assignee: CRT Common Rail Technologies AG; CRT Common Rail Tech AG
Current assignee: CRT Common Rail Technologies AG; CRT Common Rail Tech AG
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: EP1101931A3; EP1101931A2; DE50013384D1; US20020017278A1; JP2001173537A; US6330876B1; US6745753B2; JP3737355B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckeinspritzsystem für Verbrennungsmotoren gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a high-pressure injection system for internal combustion engines according to the features of the preamble of claim 1.

Aus der GB-A-2 107 801 ist ein für einen Verbrennungsmotor vorgesehenes Hochdruckeinspritzsystem mit einer einen Plungerzylinder aufweisenden Hochdruckpumpe bekannt, mittels der ein Fördermedium durch einen in einem Kanalelement vorgesehenen Abflusskanal zu einem Anschluss einer Druckleitung führt, die mit einem Injektor des Verbrennungsmotors verbindbar ist. Die aneinander liegenden Seiten der Hochdruckpumpe und des Kanalelementes sind als Hochdruck-Dichtflächen ausgebildet, weshalb auf die Verwendung von Dichtungselementen verzichtet werden kann.From GB-A-2 107 801 a provided for an internal combustion engine high-pressure injection system with a plunger cylinder having high-pressure pump is known, by means of a delivery medium through a provided in a channel element drain channel leads to a connection of a pressure line which is connectable to an injector of the internal combustion engine , The abutting sides of the high-pressure pump and the channel element are designed as high-pressure sealing surfaces, which is why it is possible to dispense with the use of sealing elements.

Aus der EP 0 915 252 A2 ist ein Common-Rail Einspritzsystem bekannt, bei dem eine Hochdruckpumpe ein Fördermedium direkt in einen im Common-Rail vorgesehenen Druckraum fördert. In das Common-Rail sind ferner Injektoren eingesetzt, durch die das im Druckraum gespeicherte Fördermedium an den Verbrennungsmotor abgegeben wird. Bei dieser Lösung wird der Plungerzylinder direkt in das Common-Rail eingesetzt, weshalb auf die Verwendung eines Kanalelementes verzichtet werden kann.From EP 0 915 252 A2, a common-rail injection system is known, in which a high-pressure pump delivers a delivery medium directly into a pressure space provided in the common rail. In the common rail injectors are also used, through which the stored in the pressure chamber fluid is discharged to the engine. In this solution, the plunger cylinder is inserted directly into the common rail, which is why it is possible to dispense with the use of a channel element.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckeinspritzsystem anzugeben, bei dem eine Hochdruckpumpe mit geringem Aufwand dicht mit einem Hochdruckleitungselement verbindbar ist. Ferner soll ein für dieses Hochdruckeinspritzsystem verwendbares Common Rail geschaffen werden.The present invention has for its object to provide a high-pressure injection system in which a high-pressure pump with little effort close to a High-pressure line element is connectable. Furthermore, a usable for this high-pressure injection common rail should be created.

Diese Aufgabe wird mit einem Hochdruckeinspritzsystem gelöst, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorzugsweise Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved with a high-pressure injection system having the features specified in claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in further claims.

Das erfindungsgemässe Hochdruckeinspritzsystem weist ein mit wenigstens einem Auslasskanal versehenes Kanalelement mit einander gegenüberliegenden Stirnseiten auf, an die über Hochdruck-Dichtflächen einerseits ein Plungerzylinder einer Hochdruckpumpe und andererseits ein Hochdruckleitungselement angeschlossen sind, so dass die Hochdruckpumpe das Fördermedium über ein Eintrittsventil ansaugen und mit erhöhtem Druck durch den Auslasskanal des Kanalelements und ein Austrittsventil in einen mit einem Druckraum im Hochdruckleitungselement verbundenen Abflusskanal einführen kann.The high-pressure injection system according to the invention has a channel element provided with at least one outlet channel with opposite end faces to which a plunger cylinder of a high-pressure pump and a high-pressure line element are connected via high-pressure sealing surfaces, so that the high-pressure pump suck in the medium via an inlet valve and at elevated pressure the outlet channel of the channel element and an outlet valve in a connected to a pressure chamber in the high-pressure line element discharge channel can introduce.

Das erfindungsgemässe, zur Arbeit mit sehr hohen Drücken geeignete Hochdruckeinspritzsystem ist einfach aufgebaut und kann daher mit geringem Aufwand hergestellt, montiert und gewartet werden.The inventive, suitable for working with very high pressures high-pressure injection system is simple and can therefore be manufactured, assembled and maintained with little effort.

Besonders vorteilhaft ist z.B., dass das Kanalelement zwischen Plungerzylinder und Hochdruckleitungselement mittels einer Überwurfmutter eingespannt wird, so dass weitere Befestigungsmassnahmen entfallen. Zur Vermeidung von Arbeiten zur Justierung des Kanalelementes relativ zu Plungerzylinder und Hochdruckleitungselement wird vorzugsweise wenigstens ein Bolzen in das Kanalelement eingesetzt, durch den eine korrekte Ausrichtung der mit einander verbundenen Teile gewährleistet wird.It is particularly advantageous, for example, that the channel element is clamped between the plunger cylinder and the high-pressure line element by means of a union nut, so that further fastening measures are eliminated. To avoid work on the adjustment of the channel element relative to the plunger cylinder and the high-pressure line element, at least one bolt is preferably inserted into the channel element. through which a correct alignment of the parts connected to each other is ensured.

In einer vorzugsweisen Ausgestaltung sind im Hochdruckleitungselement und im Kanalelement ferner Einlasskanäle vorgesehen, durch die der Hochdruckpumpe ein Fördermedium bzw. Brennstoff zuführbar ist. Die an den Stirnseiten des Kanalelementes vorgesehen Hochdruck-Dichtflächen sorgen daher gleichzeitig für eine dichte Verbindung der Einlasskanäle, wodurch der Aufwand für Montage und Wartung weiter reduziert wird.In a preferred embodiment, further inlet channels are provided in the high-pressure line element and in the channel element, through which a pumped medium or fuel can be supplied to the high-pressure pump. The high-pressure sealing surfaces provided on the end faces of the channel element therefore simultaneously ensure a tight connection of the inlet channels, thereby further reducing the expenditure for assembly and maintenance.

Die Montage von Plungerzylinder und Kanalelement erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer mit dem Hochdruckleitungselement verschraubbaren Überwurfmutter.The assembly of plunger cylinder and channel element is preferably carried out by means of a screwed with the high-pressure line element union nut.

Zur Reduktion der Hochdruck-Dichtflächen und somit zur Erhöhung des Flächendrucks der Dichtflächen, aus der eine verbesserte Abdichtung resultiert, werden die Stirnseiten des Kanalelementes entsprechend abgestuft. Ferner wird vorzugsweise ein mit einem Hohlschaft versehenes Einlassventil verwendet, das innerhalb des Einlasskanals montierbar ist.To reduce the high-pressure sealing surfaces and thus to increase the surface pressure of the sealing surfaces, resulting in an improved seal, the end faces of the channel element are graded accordingly. Further, it is preferable to use a hollow-shafted intake valve mountable within the intake passage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen :

Fig. 1: ein erfindungsgemässes Hochdruckeinspritzsystem in einem Längsschnitt mit einem Kanalelement, durch das der Plungerzylinder einer Hochdruckpumpe mit einem Hochdruckleitungselement verbunden ist;
Fig. 1a: das Hochdruckeinspritzsystem von Fig. 1 mit einem vorzugsweise ausgestalteten kurzen Hochdruckleitungselement 10a, das einen Hochdruckabgang 120 aufweist;
Fig. 2: das Hochdruckeinspritzsystem von Fig. 1 in einem Querschnitt längs der Linie II-II;
Fig. 3: im Längsschnitt eine vorzugsweise Ausgestaltung des Kanalelementes und eines Einlassventils;
Fig. 3a: das mit einem Hohlschaft versehene Einlassventil von Fig. 3 vergrössert dargestellt;
Fig. 4: das Kanalteil von Fig. 1 mit zentriert angeordnetem Einlassventil;
Fig. 4a: die dem Kanalteil zugewandte Stirnseite des Plungerzylinders von Fig. 1 sowie den Verlauf des Flächendrucks auf dieser Stirnseite;
Fig. 5: das Kanalteil von Fig. 3 mit seitlich verschobenem Einlassventil,
Fig. 5a: die dem Kanalteil zugewandte Stirnseite des Plungerzylinders von Fig. 1 sowie den Verlauf des Flächendrucks auf dieser Stirnseite und
Fig. 6: das zusätzlich mit einem Bolzen versehene Kanalteil von Fig. 3.

The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawing. Showing:

Fig. 1: a high-pressure injection system according to the invention in a longitudinal section with a channel element, through which the plunger cylinder of a high-pressure pump is connected to a high-pressure line element;
Fig. 1a: the high-pressure injection system of Figure 1 with a preferably designed short high-pressure line element 10a, which has a high-pressure outlet 120;
Fig. 2: the high pressure injection system of Figure 1 in a cross section along the line II-II.
Fig. 3: in longitudinal section a preferred embodiment of the channel element and an inlet valve;
Fig. 3a: the enlarged hollowed inlet valve shown in Figure 3;
Fig. 4: the duct part of Figure 1 with centered inlet valve;
Fig. 4a: the end of the plunger cylinder of FIG. 1 facing the channel part and the course of the surface pressure on this end face;
Fig. 5: the channel part of Fig. 3 with laterally displaced inlet valve,
Fig. 5a: the channel part facing the front side of the plunger cylinder of Fig. 1 and the course of the surface pressure on this end face and
Fig. 6: the additionally provided with a bolt channel part of Fig. 3rd

Das in Fig. 1 in einem Längsschnitt gezeigte erfindungsgemässe Hochdruckeinspritzsystem 1 weist zwei parallel laufende Hochdruckpumpen 20 bzw. 20a auf. Die im Schnitt dargestellte erste Hochdruckpumpe 20 ist mit einem einen Flansch 22 aufweisenden Plungerzylinder 21 versehen, in dem ein durch ein Federelement 23 gegen einen exzentrisch auf einer Antriebswelle 41 vorgesehenen Abwälzring 42 gedrückter Plunger 24 verschiebbar gelagert ist. Der Hub des Plungers 24 ist in Fig. 1 mit H bezeichnet.The high-pressure injection system 1 according to the invention shown in a longitudinal section in FIG. 1 has two high-pressure pumps 20 and 20a running in parallel. The illustrated in section first high pressure pump 20 is a with a Flange 22 having plunger 21 provided in which a pressed by a spring element 23 against an eccentrically provided on a drive shaft 41 Abwälzring 42 plunger 24 is slidably mounted. The stroke of the plunger 24 is designated H in FIG.

Ausgangsseitig des Plungerzylinders 21 ist ein Kanalelement 30 angeordnet, welches dem Plungerzylinder 21 und einem Common Rail 10 zugewandte, als Hochdruck-Dichtflächen ausgestaltete Stirnseiten 34 bzw. 35 aufweist. Zwischen der ersten Stirnseite 34 und der zweiten Stirnseite 35 verlaufen ein Einlasskanal 31 und ein Auslasskanal 32, die an dazu korrespondierende Zufluss- bzw. Abflusskanäle 13 bzw. 14 im Common Rail 10 angeschlossen sind. Über den Zuflusskanal 13 ist dem Einlasskanal ein Fördermedium zuführbar. Der Abflusskanal 14 ist mit einem im Common Rail 10 vorgesehenen Druckraum 11 verbunden, von dem Verbindungsleitungen 12a, ..., 12d je zu einem Injektor 2 geführt sind.On the output side of the plunger cylinder 21, a channel element 30 is arranged, which has the plunger cylinder 21 and a common rail 10 facing, designed as a high-pressure sealing surfaces end faces 34 and 35, respectively. Between the first end face 34 and the second end face 35 extend an inlet channel 31 and an outlet channel 32, which are connected to corresponding inflow and outflow channels 13 and 14 in the common rail 10. Via the inflow channel 13, a conveying medium can be fed to the inlet channel. The drainage channel 14 is connected to a pressure chamber 11 provided in the common rail 10, from which connection lines 12a,..., 12d are each led to an injector 2.

Zum Öffnen und Schliessen des Einlass- und des Auslasskanals 31 bzw. 32 sind ein Einlass- und ein Auslassventil 33 bzw. 17 vorgesehen, die durch Federelemente gegen die entsprechenden Öffnungen der Kanäle 31, 32 gezogen bzw. gedrückt werden.For opening and closing the inlet and the outlet channel 31 and 32, an inlet and an outlet valve 33 and 17 are provided, which are pulled or pressed by spring elements against the corresponding openings of the channels 31, 32.

Das Common Rail 10 weist für jede der Hochdruckpumpen 20; 20a eine mit einem Gewinde 16 versehene Anformung 15 auf. Die Anformung 15 ist stirnseitig mit einer Hochdruck-Dichtfläche versehen, an der die zweite Stirnfläche 35 des Kanalelementes 30 derart angeschlossen ist, dass die Einlass- und Auslasskanäle 31, 32 in die Zufluss- bzw.The common rail 10 has for each of the high pressure pumps 20; 20 a provided with a thread 16 Anformung 15. The Anformung 15 is frontally provided with a high pressure sealing surface to which the second end face 35 of the channel member 30 is connected such that the inlet and outlet channels 31, 32 in the inflow or

Abflusskanäle 13 bzw. 14 im Common Rail 10 angeschlossen sind.Outflow channels 13 and 14 are connected in the common rail 10.

Die Anformung 15 ist mit einer ein Innengewinde aufweisenden Überwurfmutter 70 verschraubt, die eine zur Aufnahme des Plungerzylinders 24 dienende Öffnung 73 aufweist (siehe Fig. 2). Der ausgangsseitig am Plungerzylinder 24 vorgesehene Flansch 22, der eine dem Kanalelement 30 zugewandte Hochdruck-Dichtfläche aufweist, wird von der Überwurfmutter 70 durch einen Innenflansch 72 gehalten und gegen die erste Stirnseite 34 des Kanalelementes 30 gezogen. Das Kanalelement 30 ist durch die Überwurfmutter 70 daher zwischen dem Plungerzylinder 21 und dem Common Rail 10 eingespannt. Damit die Überwurfmutter 70 durch ein Werkzeug erfasst werden kann, weist sie am unteren Ende eine beispielsweise mit sechs Kanten versehene Formung 74 auf.The Anformung 15 is screwed to an internal thread having a union nut 70 having a serving for receiving the plunger 24 opening 73 (see FIG. 2). The output side provided on the plunger cylinder 24 flange 22, which has a channel member 30 facing high-pressure sealing surface is held by the nut 70 by an inner flange 72 and pulled against the first end face 34 of the channel member 30. The channel element 30 is therefore clamped by the union nut 70 between the plunger cylinder 21 and the common rail 10. Thus, the cap nut 70 can be detected by a tool, it has at the bottom of an example provided with six edges shaping 74.

Die Hochdruckpumpen 20, 20a sind in einem mit dem Common Rail 10 verbundenen und durch einen Deckel 50 dicht abgeschlossenen Gehäuse 40 angeordnet. Die zum Antrieb der Plunger 24 vorgesehene Antriebswelle 41 ist in das Gehäuse 40 hinein geführt und dort je in einem im Gehäuse 40 und in einem im Deckel 50 vorgesehenen Lager 43 bzw. 53 gelagert.The high-pressure pumps 20, 20a are arranged in a housing 40 connected to the common rail 10 and sealed by a cover 50. The drive shaft 41 provided for driving the plungers 24 is guided into the housing 40 and stored therein in a housing 43 and in a bearing 50 provided in the housing 50 and 43, respectively.

Im Deckel 50 ist ein mit einem Anschluss 51 verbundener Kanal 52 vorgesehen, der sich in zwei Unterkanäle 52a und 52b verzweigt, von denen der erste Unterkanal 52a zum Lager 53 und von dort in den Gehäuseinnenraum 48 und der zweite Unterkanal 52b zu einem im Gehäuse 50 vorgesehenen Transferkanal 45 führt, der den zweiten Unterkanal 52b mit dem im Common Rail 10 geführten Zuflusskanal 13 verbindet.The cover 50 has a channel 52 connected to a connection 51, which branches into two subchannels 52a and 52b, of which the first subchannel 52a leads to the bearing 53 and from there into the housing interior 48 and the second subchannel 52b into the housing 50 provided transfer channel 45 leads, which connects the second sub-channel 52 b with the guided in the common rail 10 inflow channel 13.

Die Durchflussmenge des dem Anschluss 51 durch eine hier nicht dargestellte Förderpumpe zugeführten Fördermediums wird durch ein in den Transferkanal 45 hineinragendes Saugdrosselventil 46 gesteuert, das mit einem am Gehäuse 40 montierten Stellorgan 47 verbunden ist. Diese Anordnung erfordert keine zusätzlichen Bauteile, sondern lediglich eine entsprechende Ausgestaltung der Aufnahmepartie am Gehäuse 40. Das in den Gehäuseinnenraum 48 geführte Fördermedium, das zur Schmierung der Antriebswelle 41 und des Plungers 24 dient, wird aus dem Gehäuse 40 durch einen Auslassanschluss 44 zusammen mit Fördermedium weggeführt, das gegebenenfalls in kleinen Mengen aus den Hochdruckpumpen 20, 20a ausgetreten ist.The flow rate of the delivery medium, which is supplied to the connection 51 by a delivery pump (not shown here), is controlled by an intake throttle valve 46 projecting into the transfer channel 45, which is connected to an actuator 47 mounted on the housing 40. This arrangement requires no additional components, but only a corresponding configuration of the receiving portion on the housing 40. The guided into the housing interior 48 conveying medium, which serves to lubricate the drive shaft 41 and the plunger 24 is from the housing 40 through an outlet port 44 together with the conveying medium led away, which may have leaked in small quantities from the high pressure pumps 20, 20a.

Das in Fig. 1 gezeigte Hochdruckeinspritzsystem 1 funktioniert wie folgt. Stromabwärts des Saugdrosselventils 46 strömt das Fördermedium über den Transferkanal 45, den im Common Rail 10 vorgesehenen Zuflusskanal 13 und den im Kanalelement 30 vorgesehenen Einlasskanal 31 zum Einlassventil 33, das öffnet, sobald der Druck im Innenraum des Plungerzylinders 21, beim Ausfahren des Plungers 24 abnimmt. Beim Einfahren des Plungers 24 wird das in den Innenraum 25 des Plungerzylinders 21 eingesaugte Fördermedium einerseits gegen das Einlassventil 33 gedrückt, welches den Einlasskanal 31 schliesst, und andererseits über den Auslasskanal 32 des Kanalelements 30 zum Auslassventil 17 geführt, welches öffnet und das Fördermedium zum Druckraum 11 des Common Rails 10 passieren lässt. In Abhängigkeit der Drehzahl der Antriebswelle 41 wird daher Fördermedium in den Druckraum 11 des Common Rails 10 eingeführt.The high pressure injection system 1 shown in Fig. 1 functions as follows. Downstream of Saugdrosselventils 46, the fluid flows through the transfer channel 45, provided in the common rail 10 inlet channel 13 and provided in the channel member 30 inlet channel 31 to the inlet valve 33, which opens as soon as the pressure in the interior of the plunger cylinder 21, upon extension of the plunger 24 decreases , When retracting the plunger 24, the pumped into the interior 25 of the plunger 21 pumped medium is pressed against the inlet valve 33, which closes the inlet channel 31, and on the other hand via the outlet channel 32 of the channel member 30 to the outlet valve 17, which opens and the fluid to the pressure chamber 11 of the common rail 10 passes. Depending on the speed of the drive shaft 41, therefore, delivery medium is introduced into the pressure chamber 11 of the common rail 10.

Fig. 2 zeigt das Hochdruckeinspritzsystem 1 in einem Querschnitt längs der in Fig. 1 eingetragenen Linie II-II. Daraus ist ersichtlich, dass das Common Rail 10 durch Schrauben 60, die durch Bohrungen 61 im Common Rail 10 in Gewindebohrungen 62 des Gehäuses 40 eingedreht sind, mit diesem verbunden ist. Gut ersichtlich ist ferner die Montage des Plungerzylinders 21 und des Kanalelementes 30, die von der mit einem Innengewinde 71 mit dem Aussengewinde 16 der Anformung 15 verbundenen Überwurfmutter 70 umfasst und gehalten werden. Vorteilhaft ist insbesondere, dass die Vorspannkraft für die Abdichtung der an den Stirnflächen 34 und 35 des Kanalelementes 30 entstehenden Verbindungen durch den Innenflansch 72 der Überwurfmutter 70 über den gesamten Umfang gleichmässig auf den Aussenflansch 22 des Plungerzylinders 21 übertragen wird. Die dadurch entstehenden dichtstofflosen Dichtungen an den Stirnflächen 34 und 35 des Kanalelementes 30 verhindern das Hindurchtreten von Fluiden durch die Fugen der miteinander verbundenen Bauteile. Eine Erhöhung der Flächenpressung, durch die vorhandene Fugen geschlossen oder reduziert werden, erlaubt eine weitere Verbesserung der Abdichtung, so dass das Hochdruckeinspritzsystem 1 mit höheren Flüssigkeitsdrücken arbeiten kann.Fig. 2 shows the high pressure injection system 1 in a cross section along the registered in Fig. 1 line II-II. It can be seen that the common rail 10 is connected by screws 60 which are screwed through holes 61 in the common rail 10 in threaded holes 62 of the housing 40 with this. Also clearly visible is the assembly of the plunger cylinder 21 and the channel element 30, which is surrounded and held by the union nut 70 connected to an internal thread 71 with the external thread 16 of the Anformung 15. It is particularly advantageous that the biasing force for sealing the resulting at the end faces 34 and 35 of the channel member 30 compounds through the inner flange 72 of the union nut 70 over the entire circumference uniformly on the outer flange 22 of the plunger 21 is transmitted. The resulting sealless seals on the end faces 34 and 35 of the channel member 30 prevent the passage of fluids through the joints of the interconnected components. An increase in the surface pressure, by which existing joints are closed or reduced, allows a further improvement of the seal, so that the high-pressure injection system 1 can work with higher liquid pressures.

Eine Erhöhung der Flächenpressung wird vorteilhaft mit dem in Fig. 3 und Fig. 5 gezeigten, vorzugsweise ausgestalteten Kanalelement 300 erzielt. Die Erhöhung der Flächenpressung wird erzielt in dem die Verbindungsflächen der miteinander verbundenen Bauteile reduziert wird. Wie in Fig. 3 und Fig. 5 gezeigt, werden vorzugsweise die an den Stirnseiten 340 und 350 des Kanalelementes 300 vorgesehenen Verbindungsflächen reduziert. Dies geschieht beispielsweise, indem kreisförmige Nuten 305, 306 vorzugsweise an den Rändern der Stirnseiten 340 und 350 in das Kanalelement 300 eingelassen werden. Selbstverständlich können auch die Stirnseiten der angrenzenden Bauteile 15, 21 entsprechend bearbeitet werden. Aus Fig. 4a und Fig. 5a, in denen die den Kanalelementen 30; 300 angepassten Stirnseiten des Plungerzylinders 21; 210 gezeigt sind, ist der unterschiedliche Verlauf der Flächenpressungen an den Verbindungsstellen für die beiden voneinander verschiedenen Ausgestaltungen des Kanalteils 30; 300 ersichtlich. Für das vorzugsweise ausgestaltete Kanalteil 300 wird eine deutlich höhere Flächenpressung und somit eine verbesserte Abdichtung der Verbindungsstellen erzielt.An increase in the surface pressure is advantageously achieved with the channel element 300 shown in FIGS. 3 and 5, which is preferably designed. The increase in the surface pressure is achieved by reducing the bonding surfaces of the interconnected components. As shown in FIG. 3 and FIG. 5, it is preferable that those at the end faces 340 and 350 of the channel member 300 Reduced connecting surfaces reduced. This happens, for example, in that circular grooves 305, 306 are preferably introduced into the channel element 300 at the edges of the end faces 340 and 350. Of course, the front sides of the adjacent components 15, 21 can be processed accordingly. From Fig. 4a and Fig. 5a, in which the channel elements 30; 300 adapted end faces of the plunger cylinder 21; 210, the different course of the surface pressures at the connection points for the two mutually different embodiments of the channel part 30; 300 can be seen. For the preferably configured channel part 300, a significantly higher surface pressure and thus improved sealing of the connection points is achieved.

Bei der Reduktion der Flächen der Stirnseiten 340 und 350 des Kanalelementes 300 sind natürlich die darin vorgesehenen Kanäle 31, 32 und Ventile 33 zu berücksichtigen. Eine Zentrierung bzw. eine Verschiebung dieser Teile 31, 32, 33 ins Zentrum der Stirnseiten 34, 35 des Kanalelementes 30 (siehe Fig. 5) erlaubt, breitere Nuten 305 in die Stirnseiten 34, 35 einzubringen und den Flächendruck weiter zu erhöhen.In the reduction of the surfaces of the end faces 340 and 350 of the channel element 300, of course, the channels 31, 32 and valves 33 provided therein are to be considered. A centering or a displacement of these parts 31, 32, 33 in the center of the end faces 34, 35 of the channel element 30 (see Fig. 5) allows to introduce wider grooves 305 in the end faces 34, 35 and to further increase the surface pressure.

Die Anordnung des in Fig. 3a gezeigten Einlassventils 330 innerhalb des Einlasskanals 310 erlaubt eine vorteilhaftere Zentrierung der Kanäle 310, 320 des Kanalelementes 300, da für das Einlassventil 330 kein zusätzlicher Platz benötigt wird. Ein Vergleich der Kanalelemente 30, 300 von Fig. 4 und Fig. 5 zeigt ferner, dass der Verlauf des mit dem Einlassventil 330 versehenen Einlasskanals 310 deutlich vereinfacht ist, woraus eine Reduktion des Herstellungsaufwandes des Kanalelementes 300 resultiert.The arrangement of the inlet valve 330 shown in Fig. 3a within the inlet channel 310 allows a more advantageous centering of the channels 310, 320 of the channel element 300, since no additional space is required for the inlet valve 330. A comparison of the channel elements 30, 300 of FIG. 4 and FIG. 5 also shows, that the course of the inlet channel 310 provided with the inlet valve 330 is significantly simplified, resulting in a reduction of the production expenditure of the channel element 300.

Das in Fig. 3a gezeigte Einlassventil 330 weist einen mit einem Kanal 332 versehenen Hohlschaft 331 auf. Der Innenraum 332 des Hohlschaft- bzw. Einlassventils 330 wird, sobald der Stempel 334 von seiner Auflagefläche abgehoben wird, durch Öffnungen 333 mit dem Innenraum 250 des Plungerzylinders 210 verbunden, so dass das Fluid bei abwärts gehendem Plunger 24 in den Zylinderraum 250 gelangen kann. Das Einlassventil 330, das auf der dem Stempel 334 abgewandten Seite eine Halterung 335 aufweist, die von einer in eine zylindrische Ausweitung 307 des Einlasskanals 310 eingesetzten Ventilfeder 336 nach oben gezogen wird, kann auch in weiteren Fördersystemen, unabhängig vom oben beschriebenen Hochdruckeinspritzsystem vorteilhaft verwendet werden.The inlet valve 330 shown in FIG. 3a has a hollow shaft 331 provided with a channel 332. The inner space 332 of the hollow shaft or intake valve 330 is, as soon as the plunger 334 is lifted off its support surface, connected through openings 333 to the interior 250 of the plunger cylinder 210 so that the fluid can enter the cylinder space 250 when the plunger 24 is descending. The inlet valve 330, which has on the side facing away from the punch 334 a holder 335, which is pulled upwards by a valve spring 336 inserted into a cylindrical extension 307 of the inlet channel 310, can also be used advantageously in other conveyor systems, independently of the high-pressure injection system described above ,

Auch für das oben beschriebene Hochdruckeinspritzsystem 1 können verschiedene Ventile verwendet werden. Möglich ist die teilweise oder vollständige Aufnahme des in der Anformung vorgesehenen Auslassventils 17 in das Kanalelement 30 bzw. 300.Also, for the high-pressure injection system 1 described above, various valves can be used. It is possible to partially or completely receive the outlet valve 17 provided in the molding in the channel element 30 or 300.

Zur einfachen Montage und präzisen Justierung relativ zur Anformung 15; 150 und zum Plungerzylinder 21; 210 kann das Kanalelement 30; 300 mit einem oder mehreren Bolzen 80 versehen werden, die wie in Fig. 6 gezeigt, in Bohrungen 81, 82 und 83 eingesetzt werden, die in der Anformung 15; 150, im Kanalelement 30; 300 und im Plungerzylinder 21; 210 vorgesehen sind.For easy installation and precise adjustment relative to Anformung 15; 150 and the plunger cylinder 21; 210, the channel element 30; 300 are provided with one or more bolts 80, which, as shown in Figure 6, in bores 81, 82 and 83 are used in the Anformung 15; 150, in the channel member 30; 300 and in the plunger cylinder 21; 210 are provided.

In den Zeichnungen sind nur Kanalelemente 30, 300 dargestellt, die einen Einlass- und einen Auslasskanal 31; 310 bzw. 32; 320 aufweisen. Die Erfindung ist jedoch auch bei Systemen einsetzbar, in denen die Zufuhr von Brennstoff zur Hochdruckpumpe 20 nicht über das Common Rail und das Kanalelement, sondern z.B. durch eine mit der Hochdruckpumpe 20 direkt verbundene Leitung erfolgt.In the drawings, only channel elements 30, 300 are shown having an inlet and an outlet channel 31; 310 and 32, respectively; 320. However, the invention is also applicable to systems in which the supply of fuel to the high-pressure pump 20 is not via the common rail and the channel element, but e.g. is done by a directly connected to the high-pressure pump 20 line.

Wie in Fig. la gezeigt, ist das erfindungsgemässe Hochdruckeinspritzsystem 1 mit verschiedenartigen Common Rails vorteilhaft einsetzbar. Das dort gezeigte Common Rail 10a weist einen verkürzten Körper und einen Hochdruckabgang 120 auf.As shown in FIG. 1 a, the high-pressure injection system 1 according to the invention can be advantageously used with various common rails. The common rail 10 a shown there has a shortened body and a high-pressure outlet 120.

Claims

A high pressure injection system (1) for internal combustion engines with a high pressure pump ((20, 20a) exhibiting a plunger cylinder (21, 210) and with a duct element (30, 300) arranged on the output side of the plunger cylinder (21, 210), which duct element exhibits an outlet duct (32, 320) extending between its front sides (34, 340; 35, 350) and flow-connected to a feed space (25, 250) of the plunger cylinder (21, 210) and at least parts of an outlet valve (17, 330), wherein the first front side (34, 340) of the duct element (30, 300) facing the plunger cylinder (21, 210) is at least partially designed as a flat high pressure sealing face and rests on a flat high pressure sealing face of the plunger cylinder (21, 210), and with a high pressure pipe element (10, 10a) arranged on the output side of the duct element (30, 300), characterised in that the high pressure pipe element (10, 10a) exhibits a flat high pressure sealing face which rests on the second front side (35, 350) of the duct element (30, 300) also designed as a flat high pressure sealing face, and in that the duct element (30, 300) is clamped between the plunger cylinder (21, 210) and the high pressure pipe element (10, 10a).
The high pressure injection system (1) according to claim 1, characterised in that the plunger cylinder (21, 210) is clamped with the high pressure pipe element (10, 10a) by means of a fastening element (70) which encloses the duct element (30, 300) on the plunger cylinder (21, 210) on one side, and on the high pressure pipe element (10, 10a) on the other side.
The high pressure injection system (1) according to claim 2, characterised in that the fastening element (70) is a cap nut which grips with its inner flange (72) on the plunger cylinder (21, 210) and is screwed with its thread 71) to the high pressure pipe element (10, 10a).
The high pressure injection (1) according to claim 3, characterised in that the high pressure sealing face of the high pressure pipe element (10, 10a) is formed on the front side of a cylindrically shaped portion (15, 150) of the high pressure pipe element (10, 10a), which cylindrically shaped portion exhibits a male thread (16) which interacts with the female thread (71) provided in the cap nut (70).
The high pressure injection system (1) according to any one claims 1 to 4, characterized in that the feed space (25, 250) of the high pressure pump (20, 20a) is arranged in a cylinder space of the plunger cylinder (21, 210) and is limited on the output side by the first front side (34, 340) of the duct element (30, 300), wherein the cylinder space preferably exhibits a constant diameter.
The high pressure injection system (1) according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the duct element (30, 300) exhibits an inlet duct (31, 310) extending between the front sides (34, 340; 35, 350), which inlet duct is connected on one side to a supply duct (13) running in the high pressure pipe element (10, 10a) and on the other side to the feed space (25, 250) of the high pressure pump (20, 20a), and which exhibits preferably at least parts of an inlet valve (33, 330).
The high pressure injection system (1) according to claim 6, characterized in that the inlet duct (310) of the duct element (300) is provided with an inlet valve (330) which exhibits a hollow shaft (331) suitable for guiding the feed medium and outlet ports (333) connecting to it.
The high pressure injection system (1) according to any one of claims 1 to 7, characterised in that contact faces are formed by the mutual contact of high pressure sealing faces of adjacent components (21, 210; 300; 10), and in that the contact face between the duct element (300) and the plunger cylinder (21, 210) on one side and/or the contact face between the duct element (300) and the cylindrically shaped portion (15, 150) of the high pressure pipe element (10, 10a) on the other side is smaller than cross-sectional faces of the components (21, 210; 300; 10, 10a) touching each other in the contact face, which cross-sectional faces lie parallel with the contact face.
The high pressure injection system (1) according to any one of claims 1 to 8, characterised in that a housing (40) tightly connected to the high pressure pipe element (10, 10a) is provided with a housing interior (48) in which are arranged the high pressure pump (20, 20a) and at least partially its drive (41, 42), wherein a feed medium, preferably some of the fuel intended for the internal combustion engine, is fed into the housing interior (48) to lubricate drive and pump elements.
The high pressure injection system (1) according to any one of claims 1 to 9, with a high pressure pump (20, 20a), with a housing (40) and with a high pressure pipe element (10, 10a) arranged on the output side of the high pressure pump (20, 20a), characterised in that a transfer duct (45) connected to the feed space (25, 250) of the high pressure pump (20, 20a) for a feed medium is provided in a wall of the housing (40), the flow rate through which transfer duct can be regulated by means of a suction throttle mechanism with a suction throttle valve(46) and an adjusting mechanism (47) which is preferably fastened to the housing (40).
The high pressure injection system (1) according to claim 4, characterised in that the plunger cylinder (210), the duct element (300) and the cylindrically shaped portion (150) are provided with holes (81, 82, 83) into which is inserted a bolt (80) serving to align these parts (150, 210, 300).
The high pressure injection system (1) according to any one of claims 1 to 11, characterised in that the high pressure pipe element (10) is a common rail (10).