EP2681440B1 - Internal combustion engine - Google Patents

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EP2681440B1
EP2681440B1 EP12707562.0A EP12707562A EP2681440B1 EP 2681440 B1 EP2681440 B1 EP 2681440B1 EP 12707562 A EP12707562 A EP 12707562A EP 2681440 B1 EP2681440 B1 EP 2681440B1
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EP
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fuel
pressure
integrated
internal combustion
combustion engine
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Wolfgang Wagner
Markus Meixner
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MAN Energy Solutions SE
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MAN Diesel and Turbo SE
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    • F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Definitions

  • Fuel pressure generation may be accomplished by a plurality of fuel pumps (such as high pressure pumps) disposed on a pump bank.
  • an internal combustion engine having a plurality of combustion cylinders to each of which a fuel injector is provided, wherein for each Combustion cylinder own Vorschaltü with integrated fuel accumulator is provided, which is connected to the respective combustion cylinder for fuel supply associated fuel injector via one of a plurality of first fuel lines preferably directly (without interposition of other components), wherein in at least one of the Vorschaltüen one with a Fuel source connectable fuel pump for providing a predetermined fuel pressure is integrated and fuel directly or directly into the fuel storage of the respective Vorschaltü inside, the fuel storage of each Vorschaltü is arranged so that it a pressure-stable (while maintaining a predetermined injection pressure tolerance) supply the respective associated fuel injector ensured fuel supplied by the fuel pump, and wherein the respective Kraftstoffspeich he Vorschaltüen the preferred via a plurality of second fuel lines directly (without the interposition of other components) are interconnected.
  • the ballast units, the first and second fuel lines, and the fuel injectors implement a common rail fuel injection system for the internal combustion engine of the present invention.
  • an internal combustion engine with a modular common-rail fuel injection system is provided so that an optimum adaptation of the system to the cylinder-dependent engine design, in particular of medium-speed diesel engines, is possible.
  • Central element are the Vorschaltikien with each integrated fuel accumulator or pressure accumulator, which causes an attenuation of the pressure oscillations in the fuel system preferably acted upon by high pressure, and in at least one Vorschaltmaschine additionally integrated fuel pump.
  • each fuel pump which can be connected to the fuel source is integrated into a plurality of the pilot units, the fuel directly or directly into the fuel storage of the relevant ballast unit promotes.
  • a quantity limiting valve is integrated to limit one of the associated fuel injection device per unit of time deliverable amount of fuel.
  • a quantity limiting valve for limiting one of the associated fuel injectors per unit time deliverable fuel quantity and a pressure limiting valve for limiting the fuel pressure are preferably integrated in at least one of the Vorschaltikien.
  • At least one pressure measuring point for connection of at least one fuel pressure sensor for measuring the fuel pressure in the fuel reservoir of the relevant ballast unit is preferably integrated into at least one of the ballast units.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen ist, und wenigstens einer Kraftstoffpumpe zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks.The invention relates to an internal combustion engine having a plurality of combustion cylinders, to each of which a fuel injection device is provided, and at least one fuel pump for providing a predetermined fuel pressure.

Solch ein Verbrennungsmotor kann mit einem Common-Rail-Kraftstoffsystem ausgerüstet sein, welches im Wesentlichen aus den Komponenten Kraftstoffpumpe, Kraftstoffdruckspeicher bzw. Kraftstoffspeicher, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen bzw. -injektoren sowie Kraftstoffleitungen besteht.Such an internal combustion engine may be equipped with a common rail fuel system consisting essentially of the components fuel pump, fuel pressure accumulators, fuel injectors and fuel lines.

Bei einigen Verbrennungsmotoren, wie insbesondere mittelschnelllaufenden Dieselmotoren, ist es aus konstruktiven, fertigungstechnischen und logistischen Gründen sinnvoll, statt einen einzigen Kraftstoffspeicher über die gesamte Motorlänge hinweg vorzusehen, diesen in mehrere kleine Kraftstoffspeicher zu unterteilen und diese mehreren Kraftstoffspeicher mittels Kraftstoffleitungen miteinander zu verbinden. Die Kraftstoffdruckerzeugung kann durch mehrere auf einer Pumpenbank angeordnete Kraftstoffpumpen (wie z.B. Hochdruckpumpen) erfolgen.In some internal combustion engines, such as in particular medium-speed diesel engines, it makes sense for design, manufacturing and logistical reasons, instead of providing a single fuel storage over the entire engine length away, subdivide this into several small fuel storage and connect these multiple fuel storage by means of fuel lines. Fuel pressure generation may be accomplished by a plurality of fuel pumps (such as high pressure pumps) disposed on a pump bank.

In DE 101 57 135 B4 und EP 0 959 245 B1 sind jeweils Verbrennungsmotoren mit einem Common-Rail-Kraftstoffsystem beschrieben. Bei diesen Verbrennungsmotoren werden aus einem Kraftstoffdruckspeicher grundsätzlich zwei Verbrennungszylinder mit Kraftstoff versorgt, weshalb bei ungeraden Zylinderzahlen ein Kraftstoffdruckspeicher für die Kraftstoffversorgung nur eines einzigen Verbrennungszylinders bereitgestellt werden muss. Außerdem sind bei diesen Common-Rail-Kraftstoffsystemen, da diese aus mehreren separaten (Hochdruck-) Kraftstoffpumpen und Kraftstoffdruckspeichern aufgebaut sind, eine Vielzahl von für Hochdruck ausgelegten Kraftstoffleitungen mit unterschiedlicher Biegelinie und Länge erforderlich, was die Herstellungskosten erhöht und die Ersatzteilversorgung erschwert.In DE 101 57 135 B4 and EP 0 959 245 B1 In each case internal combustion engines are described with a common rail fuel system. In these internal combustion engines, two combustion cylinders are basically supplied with fuel from a fuel pressure accumulator, which is why, in the case of odd cylinder numbers, a fuel pressure accumulator must be provided for the fuel supply of only a single combustion cylinder. Moreover, these common-rail fuel systems, as these are made of several separate (High-pressure) fuel pumps and fuel pressure accumulators are constructed, a variety of designed for high-pressure fuel lines with different bending line and length, which increases the cost and makes spare parts supply difficult.

Da bei den in den o.g. Dokumenten beschriebenen Common-Rail-Kraftstoffsystemen die Kraftstoffpumpen über eine oder zwei für Hochdruck ausgelegte Kraftstoffleitung(en) in die Kraftstoffdruckspeicher fördern, stellt jede Kraftstoffleitung für sich eine Drosselstelle dar. Dies führt zu hohen Druckspitzen in der jeweils angeschlossenen Kraftstoffpumpe. Somit steigt die Gefahr der Überlastung von Bauteilen sowie von Undichtheiten an Hochdruckdichtstellen. Die diskontinuierliche Förderung der Kraftstoffpumpen führt zu einer massiven Schwingungsanregung in den von den Kraftstoffpumpen abgehenden Kraftstoffleitungen. Somit steigt die Gefahr von Leitungsbrüchen aufgrund von Frettingerscheinungen bzw. Reibverschleiß an den Befestigungsstellen infolge der hohen Schwingungsbelastung.Since in the o.g. Document described common-rail fuel systems, the fuel pumps via one or two designed for high-pressure fuel line (s) in the fuel pressure accumulator, each fuel line is itself a throttle point. This leads to high pressure peaks in each connected fuel pump. Thus, the risk of overloading components as well as leaks at high pressure sealing points increases. The discontinuous delivery of the fuel pumps leads to a massive vibration excitation in the outgoing of the fuel pump fuel lines. Thus, the risk of line breaks due to Frettingerscheinungen or fretting wear increases at the attachment points due to the high vibration load.

Weiterhin zeigt die DE-A- 10 2004 055 266 einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen ist, wobei für jeden Verbrennungszylinder eine eigene Vorschalteinheit mit darin integriertem Kraftstoffspeicher vorgesehen ist, der mit der dem jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung über eine von einer Mehrzahl von ersten Kraftstoffleitungen (110) verbunden ist, wobei der Kraftstoffspeicher jeder Vorschalteinheit so eingerichtet ist, dass er eine druckstabile Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung gewährleistet, und wobei die jeweiligen Kraftstoffspeicher der Vorschalteinheiten über eine Mehrzahl von zweiten Kraftstoffleitungen miteinander verbunden sind.Furthermore, the shows DE-A-10 2004 055 266 an internal combustion engine having a plurality of combustion cylinders on each of which a fuel injection device is provided, wherein for each combustion cylinder a dedicated ballast unit with integrated fuel reservoir is provided which is connected to the respective combustion cylinder for fuel supply of the associated fuel injector via one of a plurality of first fuel lines ( 110), wherein the fuel accumulator of each ballast unit is arranged so that it ensures a pressure-stable supply of the respective associated fuel injector, and wherein the respective fuel reservoirs of the Vorschalteinheiten are interconnected via a plurality of second fuel lines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen ist, und wenigstens einer Kraftstoffpumpe zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks so bereitzustellen, dass Druckspitzen in der Kraftstoffpumpe und Schwingungsanregungen reduziert bzw. minimiert werden.The invention has for its object to provide an internal combustion engine with a plurality of combustion cylinders, each of which a fuel injector is provided, and at least one fuel pump for providing a predetermined fuel pressure to be such that pressure peaks in the fuel pump and vibration excitations are reduced or minimized.

Dies wird mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This is achieved with an internal combustion engine according to claim 1. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird bereitgestellt ein Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen ist, wobei für jeden Verbrennungszylinder eine eigene Vorschalteinheit mit darin integriertem Kraftstoffspeicher vorgesehen ist, der mit der dem jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung über eine von einer Mehrzahl von ersten Kraftstoffleitungen bevorzugt direkt (ohne Zwischenschaltung weiterer Komponenten) verbunden ist, wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten eine mit einer Kraftstoffquelle verbindbare Kraftstoffpumpe zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert ist und Kraftstoff unmittelbar bzw direkt in den Kraftstoffspeicher der betreffenden Vorschalteinheit hinein fördert, wobei der Kraftstoffspeicher jeder Vorschalteinheit so eingerichtet ist, dass er eine druckstabile (unter Einhaltung einer vorgegebenen Einspritzdrucktoleranz) Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit von der Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff gewährleistet, und wobei die jeweiligen Kraftstoffspeicher der Vorschalteinheiten über eine Mehrzahl von zweiten Kraftstoffleitungen bevorzugt direkt (ohne Zwischenschaltung weiterer Komponenten) miteinander verbunden sind.According to the invention, there is provided an internal combustion engine having a plurality of combustion cylinders to each of which a fuel injector is provided, wherein for each Combustion cylinder own Vorschalteinheit with integrated fuel accumulator is provided, which is connected to the respective combustion cylinder for fuel supply associated fuel injector via one of a plurality of first fuel lines preferably directly (without interposition of other components), wherein in at least one of the Vorschalteinheiten one with a Fuel source connectable fuel pump for providing a predetermined fuel pressure is integrated and fuel directly or directly into the fuel storage of the respective Vorschalteinheit inside, the fuel storage of each Vorschalteinheit is arranged so that it a pressure-stable (while maintaining a predetermined injection pressure tolerance) supply the respective associated fuel injector ensured fuel supplied by the fuel pump, and wherein the respective Kraftstoffspeich he Vorschalteinheiten the preferred via a plurality of second fuel lines directly (without the interposition of other components) are interconnected.

Dadurch, dass bei jeder mit integrierter Kraftstoffpumpe ausgebildeten Vorschalteinheit der Kraftstoff direkt bzw. unmittelbar in den Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) der betreffenden Vorschalteinheit gefördert wird, werden Druckspitzen in der Kraftstoffpumpe und Schwingungsanregungen in den Kraftstoffleitungen deutlich reduziert bzw. minimiert.Due to the fact that the fuel is conveyed directly or directly into the fuel accumulator (pressure accumulator) of the relevant upstream unit in each feed unit formed with integrated fuel pump, pressure peaks in the fuel pump and vibration excitations in the fuel lines are significantly reduced or minimized.

Die Kraftstoffspeicher weisen bevorzugt einen Speicherraum mit einem Volumen auf, welches gegenüber der Kraftstoffabnahme durch die jeweils angeschlossene Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausreichend Puffermenge und damit Pufferdruck zur Gewährleistung einer druckstabilen Kraftstoffversorgung bietet.The fuel accumulators preferably have a storage space with a volume which, compared to the fuel take-off by the respectively connected fuel injection device, provides sufficient buffer quantity and thus buffer pressure to ensure a pressure-stable fuel supply.

Bevorzugt ist der Verbrennungsmotor als Dieselmotor ausgebildet, insbesondere als Großdieselmotor für z.B. maritime Anwendungen und/oder Kraftwerksanwendungen. Außerdem ist bevorzugt jede Kraftstoffpumpe als Hochdruckpumpe ausgebildet, und sind die ersten und die zweiten Kraftstoffleitungen bevorzugt für Hochdruck ausgelegt und z.B. als Druckrohre ausgebildet.Preferably, the internal combustion engine is designed as a diesel engine, in particular as a large diesel engine for eg maritime applications and / or power plant applications. In addition, each fuel pump is preferred as High-pressure pump is formed, and the first and the second fuel lines are preferably designed for high pressure and formed, for example, as pressure pipes.

Wie für den Fachmann erkennbar ist, realisieren die Vorschalteinheiten, die ersten und zweiten Kraftstoffleitungen und die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor.As will be apparent to those skilled in the art, the ballast units, the first and second fuel lines, and the fuel injectors implement a common rail fuel injection system for the internal combustion engine of the present invention.

Erfindungsgemäß wird ein Verbrennungsmotor mit einem modular aufgebauten Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem so bereitgestellt, dass eine optimale Anpassung des Systems an die zylinderabhängige Motorausführung, insbesondere von mittelschnellaufenden Dieselmotoren, möglich ist. Zentrales Element sind die Vorschalteinheiten mit darin jeweils integriertem Kraftstoffspeicher bzw. Druckspeicher, welcher eine Dämpfung der Druckschwingungen im bevorzugt mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoffsystem bewirkt, und in wenigstens eine Vorschalteinheit zusätzlich integrierter Kraftstoffpumpe.According to the invention, an internal combustion engine with a modular common-rail fuel injection system is provided so that an optimum adaptation of the system to the cylinder-dependent engine design, in particular of medium-speed diesel engines, is possible. Central element are the Vorschalteinheiten with each integrated fuel accumulator or pressure accumulator, which causes an attenuation of the pressure oscillations in the fuel system preferably acted upon by high pressure, and in at least one Vorschalteinheit additionally integrated fuel pump.

Die Vorschalteinheiten können erfindungsgemäß so ausgestaltet sein, dass sie neben der Druckspeicherfunktion unterschiedliche weitere Funktionen realisieren. Solche Vorschalteinheiten bzw. Funktionseinheiten können zum Beispiel mit Kraftstoffspeicher und Hochdruckpumpe, mit Kraftstoffspeicher und Druckbegrenzungsventil, mit Kraftstoffspeicher und Spülventil, mit Kraftstoffspeicher und Druckmessstellen, mit Kraftstoffspeicher und Mengenbegrenzungsventil oder auch nur mit Kraftstoffspeicher und ohne weitere Funktionselemente ausgebildet sein.The ballast units according to the invention can be designed so that they realize different additional functions in addition to the pressure storage function. Such Vorschalteinheiten or functional units can be formed, for example, with fuel storage and high pressure pump, with fuel storage and pressure relief valve, fuel storage and flush valve, with fuel storage and pressure measuring points, with fuel storage and flow control valve or even with fuel storage and without other functional elements.

Es ist gemäß der Erfindung auch eine Kombination von mehreren Funktionen in einer Vorschalteinheit z.B. Spülventil und Druckbegrenzungsventil möglich. Möglich ist gemäß der Erfindung auch die Integration einer Schalteinheit zur Steuerung der Einspritzung an jeder Vorschalteinheit.It is also possible according to the invention, a combination of several functions in a Vorschalteinheit eg flushing valve and pressure relief valve. It is also possible according to the invention, the integration of a switching unit for controlling the injection at each ballast unit.

Am Verbrennungsmotor werden diese Vorschalteinheiten bzw. Funktionseinheiten gemäß der Erfindung vor jedem Verbrennungszylinder bzw. jeder Zylindereinheit angeordnet. Da grundsätzlich jede Art Vorschalteinheit vor jedem Verbrennungszylinder platziert werden kann, ist ein optimaler Aufbau des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems für alle Zylinderzahlen auf Basis gleicher bzw. nahezu gleicher Vorschalteinheiten umsetzbar. Somit können z.B. die integral mit Kraftstoffspeicher und Hochdruckpumpe versehenen Vorschalteinheiten so angeordnet werden, dass entsprechend der hydraulischen Auslegung eine optimale Funktion des Gesamtsystems erreicht wird.At the internal combustion engine, these ballast units or functional units according to the invention are arranged in front of each combustion cylinder or each cylinder unit. Since in principle any kind of ballast unit can be placed in front of each combustion cylinder, an optimal structure of the common rail fuel injection system for all cylinder numbers based on the same or nearly the same Vorschalteinheiten can be implemented. Thus, e.g. the integrally provided with fuel storage and high-pressure pump Vorschalteinheiten be arranged so that according to the hydraulic design optimum function of the overall system is achieved.

Bei schweröltauglichen Verbrennungsmotoren (Dieselmotoren) ist aus funktionstechnischen Gründen gemäß der Erfindung bevorzugt eine integral mit Kraftstoffspeicher und Spülventil versehene Vorschalteinheit vor einem ersten oder einem letzten Verbrennungszylinder in einer Reihe von Zylindern bzw. in einem Kraftstoffförderstrom zu platzieren.In heavy oil suitable internal combustion engines (diesel engines) is preferred for functional reasons according to the invention, an integrally provided with fuel storage and flush valve Vorschalteinheit before a first or a last combustion cylinder in a row of cylinders or in a fuel flow to place.

Die Verbindung der Vorschalteinheiten untereinander erfolgt gemäß der Erfindung über die bevorzugt als Druckrohre ausgebildeten zweiten Kraftstoffleitungen. Desweiteren erfolgt gemäß der Erfindung die Verbindung zwischen Vorschalteinheit und Kraftstoffeinspritzeinrichtung mittels der bevorzugt als Druckrohre ausgebildeten ersten Kraftstoffleitungen. Es werden somit alle Zylinderzahlen mit nur zwei Druckrohrausführungen abgedeckt. Der Systemaufbau ermöglicht die Verwendung von schwingungs- und fertigungstechnisch günstigen, in einer Ebene gebogenen Kraftstoffleitungen.The connection of the Vorschalteinheiten with each other is carried out according to the invention via the second fuel lines preferably designed as pressure pipes. Furthermore, according to the invention, the connection between the ballast unit and the fuel injection device takes place by means of the first fuel lines, preferably designed as pressure pipes. Thus, all cylinder numbers are covered with only two Druckrohrausführungen. The system design allows the use of low-cost and production-engineering, bent in a plane fuel lines.

Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in mehrere der Vorschalteinheiten jeweils eine mit der Kraftstoffquelle verbindbare Kraftstoffpumpe integriert, die Kraftstoff unmittelbar bzw. direkt in den Kraftstoffspeicher der betreffenden Vorschalteinheit hinein fördert.Preferably, according to the invention, in each case one fuel pump which can be connected to the fuel source is integrated into a plurality of the pilot units, the fuel directly or directly into the fuel storage of the relevant ballast unit promotes.

Außerdem ist bevorzugt gemäß der Erfindung in wenigstens eine der Vorschalteinheiten ein Mengenbegrenzungsventil zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert.In addition, according to the invention, a quantity limiting valve for limiting a quantity of fuel that can be supplied per unit of time per unit of time is integrated in at least one of the feedforward units.

Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in wenigstens eine Vorschalteinheit mit integrierter Kraftstoffpumpe ein Mengenbegrenzungsventil zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert.Preferably, according to the invention, in at least one ballast unit with integrated fuel pump, a quantity limiting valve is integrated to limit one of the associated fuel injection device per unit of time deliverable amount of fuel.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung bevorzugt in wenigstens eine der Vorschalteinheiten ein Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert.Furthermore, according to the invention, a pressure limiting valve for limiting the fuel pressure is preferably integrated in at least one of the ballast units.

Gemäß der Erfindung sind bevorzugt in wenigstens eine der Vorschalteinheiten ein Mengenbegrenzungsventil zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge und ein Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert.According to the invention, a quantity limiting valve for limiting one of the associated fuel injectors per unit time deliverable fuel quantity and a pressure limiting valve for limiting the fuel pressure are preferably integrated in at least one of the Vorschalteinheiten.

Außerdem sind gemäß der Erfindung bevorzugt zumindest einige der Verbrennungszylinder zueinander in Reihe angeordnet, wobei in die Vorschalteinheit eines ein vorderes oder ein hinteres Ende der Reihe von Verbrennungszylindern bildenden Verbrennungszylinders ein Spülventil integriert ist.Moreover, according to the invention, at least some of the combustion cylinders are preferably arranged in series with each other, wherein a purge valve is integrated in the upstream unit of a combustion cylinder forming a front or a rear end of the row of combustion cylinders.

Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in die Vorschalteinheit mit integriertem Spülventil außerdem ein Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert.Preferably, according to the invention, a pressure limiting valve for limiting the fuel pressure is also integrated in the ballast unit with integrated flushing valve.

Weiter ist gemäß der Erfindung bevorzugt in wenigstens eine der Vorschalteinheiten wenigstens eine Druckmessstelle zum Anschluss wenigstens eines Kraftstoffdrucksensors zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher der betreffenden Vorschalteinheit integriert.Furthermore, according to the invention, at least one pressure measuring point for connection of at least one fuel pressure sensor for measuring the fuel pressure in the fuel reservoir of the relevant ballast unit is preferably integrated into at least one of the ballast units.

Ferner sind gemäß der Erfindung bevorzugt die ersten Kraftstoffleitungen alle zueinander identisch (gleiches Material, gleiche Form, gleicher Querschnitt und gleiche Länge) ausgebildet, wobei außerdem die zweiten Kraftstoffleitungen alle zueinander identisch ausgebildet sind.Furthermore, according to the invention, preferably the first fuel lines are all identical to one another (same material, same shape, same cross-section and same length), wherein furthermore the second fuel lines are all identical to one another.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.The invention expressly extends to such embodiments, which are not given by combinations of features of explicit back references of the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as is technically feasible - can be combined with each other.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.

Fig.1
zeigt eine Schnittansicht einer Ausführung der Vorschalteinheiten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig.2
zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführung der Vorschalteinheiten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig.3
zeigt eine Schnittansicht noch einer weiteren Ausführung der Vorschalteinheiten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig.4
zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig.5
zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung.
In the following the invention will be described in more detail by means of a preferred embodiment and with reference to the attached figures.
Fig.1
shows a sectional view of an embodiment of the Vorschalteinheit of an internal combustion engine according to an embodiment of the invention.
Fig.2
shows a sectional view of another embodiment of the Vorschalteinheit of an internal combustion engine according to an embodiment of the invention.
Figure 3
shows a sectional view of yet another embodiment of the ballast units of an internal combustion engine according to an embodiment of the invention.
Figure 4
shows a schematic partial view of an internal combustion engine with associated Vorschalteinheiten according to an embodiment of the invention.
Figure 5
shows a schematic partial representation of an internal combustion engine with associated Vorschalteinheiten according to yet another embodiment of the invention.

Fig.1 zeigt eine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Vorschalteinheit bzw. Funktionseinheit 10 für einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor 1 bzw. 1 a (siehe die Figuren 4 und 5). Fig.1 shows a built-up according to a first embodiment of the invention ballast unit or functional unit 10 for an internal combustion engine 1 or 1 a according to the invention (see FIGS. 4 and 5 ).

In die Vorschalteinheit 10 sind ein Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) 20 mit einem Speicherraum 21 und ein Mengenbegrenzungsventil 30, welches den Verbrennungsmotor 1 bzw. 1a vor einer unkontrollierten Einspritzung schützen soll, integriert. Die Vorschalteinheit 10 weist außerdem einen Deckel 40 auf, in dem gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung als Raumerweiterung ein Teilraum 21a des Speicherraums 21 ausgebildet ist und der den Kraftstoffspeicher 20 bzw. dessen Speicherraum 21 verschließt.In the Vorschalteinheit 10 are a fuel accumulator (pressure accumulator) 20 with a storage space 21 and a flow control valve 30, which is to protect the engine 1 and 1a from uncontrolled injection integrated. The ballast unit 10 also has a cover 40 in which, according to this embodiment of the invention, a partial space 21a of the storage space 21 is formed as a room extension and closes the fuel storage 20 or its storage space 21.

An dem Kraftstoffspeicher 20 befinden sich zwei mit dem Speicherraum 21 verbundene Leitungsanschlüsse 23, 24 für zwei Kraftstoffleitungen 100, 100 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu benachbarten Vorschalteinheiten. An dem Kraftstoffspeicher 20 befindet sich außerdem ein weiterer (über das Mengenbegrenzungsventil 30) mit dem Speicherraum 21 verbundener Leitungsanschluss 25 für eine Kraftstoffleitung 110 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu einer direkt an die Vorschalteinheit 10 angeschlossenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120, welche hier in Form eines Injektors bzw. einer Einspritzdüse ausgebildet ist.At the fuel storage 20 are two connected to the storage space 21 line connections 23, 24 for two fuel lines 100, 100 (see the FIGS. 4 or 5) to adjacent ballast units. At the fuel reservoir 20 is also another (via the flow control valve 30) connected to the storage space 21 line connection 25 for a fuel line 110 (see the FIGS. 4 or 5) to a directly connected to the ballast unit 10 fuel injection device 120, which is here designed in the form of an injector or an injection nozzle.

Fig.2 zeigt eine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Vorschalteinheit bzw. Funktionseinheit 10a für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor 1 bzw. 1a (siehe die Figuren 4 und 5). Die Vorschalteinheit 10a nach Fig.2 ist bis auf einige Unterschiede identisch zu der Vorschalteinheit 10 nach Fig.1 aufgebaut. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen bezeichnen demnach in Fig.2 gleiche oder ähnliche Komponenten wie in Fig.1. Fig.2 shows a built-up according to a second embodiment of the invention ballast unit or functional unit 10a for the internal combustion engine 1 and 1a according to the invention (see the FIGS. 4 and 5 ). The ballast unit 10a after Fig.2 is identical except for some differences to the ballast 10 after Fig.1 built up. The same or similar reference numerals therefore refer to Fig.2 same or similar components as in Fig.1 ,

In die Vorschalteinheit 10a sind ein Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) 20 mit einem Speicherraum 21, ein Mengenbegrenzungsventil 30, welches den Verbrennungsmotor 1 bzw. 1a vor einer unkontrollierten Einspritzung schützen soll, und eine mit einer Kraftstoffquelle wie einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) verbindbare Kraftstoffpumpe 50 zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert. Die Kraftstoffpumpe 50 ist durch Anflanschen so mit dem Kraftstoffspeicher 20 verbunden, dass sie Kraftstoff direkt bzw. unmittelbar in den Speicherraum 21 des Kraftstoffspeichers 20 fördern kann und (anstatt des Deckels 40) den Kraftstoffspeicher 20 bzw. dessen Speicherraum 21 verschließt. Somit ist keine zusätzliche Kraftstoffleitung (z.B. in Form eines Druckrohrs) zur Verbindung der Kraftstoffpumpe 50 und des Speicherraums 21 des Kraftstoffspeichers 20 erforderlich.In the Vorschalteinheit 10 a fuel accumulator (accumulator) 20 with a storage space 21, a flow control valve 30, which is to protect the internal combustion engine 1 or 1a from uncontrolled injection, and with a fuel source such as a fuel tank (not shown) connectable fuel pump 50 to Providing a predetermined fuel pressure integrated. The fuel pump 50 is connected by flanging with the fuel reservoir 20 so that it can directly or directly promote fuel into the storage space 21 of the fuel reservoir 20 and (instead of the lid 40) the fuel reservoir 20 and its storage space 21 closes. Thus, no additional fuel line (e.g., in the form of a pressure tube) is required to connect the fuel pump 50 and the storage space 21 of the fuel accumulator 20.

An dem Kraftstoffspeicher 20 befinden sich zwei mit dem Speicherraum 21 verbundene Leitungsanschlüsse 23, 24 für zwei Kraftstoffleitungen 100, 100 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu benachbarten Vorschalteinheiten. An dem Kraftstoffspeicher 20 befindet sich außerdem ein weiterer (über das Mengenbegrenzungsventil 30) mit dem Speicherraum 21 verbundener Leitungsanschluss 25 für eine Kraftstoffleitung 110 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu einer direkt an die Vorschalteinheit 10a angeschlossenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120, welche hier in Form eines Injektors bzw. einer Einspritzdüse ausgebildet ist.At the fuel storage 20 are two connected to the storage space 21 line connections 23, 24 for two fuel lines 100, 100 (see the FIGS. 4 or 5) to adjacent ballast units. At the fuel reservoir 20 is also another (via the flow control valve 30) connected to the storage space 21 line connection 25 for a fuel line 110 (see the FIGS. 4 or 5) to a fuel injection device 120 which is connected directly to the ballast unit 10a and which is designed here in the form of an injector or an injection nozzle.

Fig.3 zeigt eine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Vorschalteinheit bzw. Funktionseinheit 10b für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor 1 bzw. 1 a (siehe die Figuren 4 und 5). Die Vorschalteinheit 10b nach Fig.3 ist bis auf einige Unterschiede identisch zu der Vorschalteinheit 10 nach Fig.1 aufgebaut Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen bezeichnen demnach in Fig.3 gleiche oder ähnliche Komponenten wie in Fig.1. Figure 3 shows a built-up according to a third embodiment of the invention ballast unit or functional unit 10b for the internal combustion engine 1 and 1a according to the invention (see the FIGS. 4 and 5 ). The ballast unit 10b after Figure 3 is identical except for some differences to the ballast 10 after Fig.1 The same or similar reference numerals therefore refer to FIG Figure 3 same or similar components as in Fig.1 ,

In die Vorschalteinheit 10b sind ein Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) 20 mit einem Speicherraum 21, ein Mengenbegrenzungsventil 30, welches den Verbrennungsmotor 1 bzw. 1 a vor einer unkontrollierten Einspritzung schützen soll, und ein Druckbegrenzungsventil 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert. Die Vorschalteinheit 10b weist außerdem einen Deckel 40b auf, in dem ein mit dem Speicherraum 21 verbundener Anschluss 41b für das Druckbegrenzungsventil 60 ausgebildet ist und der den Kraftstoffspeicher 20 bzw. dessen Speicherraum 21 verschließt.In the ballast unit 10b are a fuel accumulator (pressure accumulator) 20 with a storage space 21, a flow control valve 30, which is to protect the engine 1 and 1 a from uncontrolled injection, and a pressure relief valve 60 for limiting the fuel pressure. The ballast unit 10b also has a cover 40b in which a connection 41b connected to the storage space 21 is formed for the pressure limiting valve 60 and which closes the fuel reservoir 20 or its storage space 21.

An dem Kraftstoffspeicher 20 befinden sich zwei mit dem Speicherraum 21 verbundene Leitungsanschlüsse 23, 24 für zwei Kraftstoffleitungen 100, 100 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu benachbarten Vorschalteinheiten. An dem Kraftstoffspeicher 20 befindet sich außerdem ein weiterer (über das Mengenbegrenzungsventil 30) mit dem Speicherraum 21 verbundener Leitungsanschluss 25 für eine Kraftstoffleitung 110 (siehe die Figuren 4 bzw. 5) zu einer direkt an die Vorschalteinheit 10a angeschlossenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120, welche hier in Form eines Injektors bzw. einer Einspritzdüse ausgebildet ist.At the fuel storage 20 are two connected to the storage space 21 line connections 23, 24 for two fuel lines 100, 100 (see the FIGS. 4 or 5) to adjacent ballast units. At the fuel reservoir 20 is also another (via the flow control valve 30) connected to the storage space 21 line connection 25 for a fuel line 110 (see the FIGS. 4 or 5) to a fuel injection device 120 which is connected directly to the ballast unit 10a and which is designed here in the form of an injector or an injection nozzle.

Fig.4 zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor 1 mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Figure 4 shows a schematic partial representation of an internal combustion engine 1 with associated Vorschalteinheiten according to an embodiment of the invention.

Der in Fig.4 dargestellte Verbrennungsmotor 1 weist weitere Ausführungsformen von Vorschalteinheiten auf, welche im Folgenden kurz erläutert werden sollen und welche alternativ oder zusätzlich zu den mit Bezug auf die Figuren 1-3 beschriebenen Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b verwendet sein könnenThe in Figure 4 shown internal combustion engine 1 has further embodiments of Vorschalteinheiten, which will be explained briefly below and which alternatively or additionally to those with reference to the Figures 1-3 described Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b may be used

Die in Fig.4 erste Vorschalteinheit 10c von links ist ähnlich der Vorschalteinheit 10b von Fig.3 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.4 zweite Vorschalteinheit 10d von links (ebenso die zweite Vorschalteinheit 10d von rechts) ist ähnlich der Vorschalteinheit 10a von Fig.2 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.4 mittlere Vorschalteinheit 10e ist ähnlich der Vorschalteinheit 10 von Fig.1 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.4 erste Vorschalteinheit 10f von rechts ist ähnlich der Vorschalteinheit 10b von Fig.3 aufgebaut, weist jedoch statt des Druckbegrenzungsventils 60 ein Spülventil 70 auf und kann ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein.In the Figure 4 The first ballast unit 10c from the left is similar to the ballast unit 10b of FIG Figure 3 constructed, but can be performed without flow control valve 30. In the Figure 4 second ballast unit 10d from the left (as well as the second ballast unit 10d from the right) is similar to the ballast unit 10a of FIG Fig.2 constructed, but can be performed without flow control valve 30. In the Figure 4 middle ballast unit 10e is similar to the ballast unit 10 of Fig.1 constructed, but can be performed without flow control valve 30. In the Figure 4 The first ballast unit 10f from the right is similar to the ballast unit 10b of FIG Figure 3 constructed, but instead of the pressure relief valve 60, a purge valve 70 and can be performed without flow control valve 30.

Der Verbrennungsmotor 1 weist eine Mehrzahl (hier fünf) von Verbrennungszylindern (nicht im Detail gezeigt und daher nicht separat bezeichnet) auf, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 vorgesehen ist.The internal combustion engine 1 has a plurality (here five) of combustion cylinders (not shown in detail and therefore not separately designated), on each of which a fuel injection device 120 is provided.

Für jeden Verbrennungszylinder ist eine eigene Vorschalteinheit 10c, 10d, 10e, 10f (oder wenn gewünscht zusätzlich oder alternativ eine der in den Figuren 1-3 gezeigten Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) mit darin integriertem Kraftstoffspeicher 20 vorgesehen, wobei der Kraftstoffspeicher 20 über den stirnseitigen Leitungsanschluss 25 (siehe Figuren 1-3) mit der dem jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 direkt über eine Kraftstoffleitung 110 verbunden ist.For each combustion cylinder is a separate ballast unit 10 c, 10 d, 10 e, 10 f (or if desired additionally or alternatively one of the in the Figures 1-3 shown Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) is provided with fuel storage 20 integrated therein, wherein the fuel reservoir 20 via the end-side pipe connection 25 (see Figures 1-3 ) is connected to the respective combustion cylinder for supplying fuel to the associated fuel injector 120 directly via a fuel line 110.

Gemäß der Erfindung ist in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f (hier in zwei der Vorschalteinheiten 10d) eine mit einer Kraftstoffquelle (wie einem nicht gezeigten Kraftstofftank) verbindbare Kraftstoffpumpe 50 (siehe Figur 2) zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert.According to the invention, in at least one of the ballast units 10c, 10d, 10e, 10f (here in two of the ballast units 10d), a fuel pump 50 connectable to a fuel source (such as a fuel tank, not shown) FIG. 2 ) integrated to provide a predetermined fuel pressure.

Der Kraftstoffspeicher 20 jeder der in den Figuren 1-4 gezeigten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f ist jeweils so eingerichtet, dass er eine druckstabile Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 mit von der bzw den Kraftstoffpumpe(en) 50 gefördertem Kraftstoff gewährleistet.The fuel reservoir 20 of each of the in the Figures 1-4 shown Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f is in each case arranged so that it ensures a pressure-stable supply of the respective associated fuel injection device 120 with the fuel pump (s) 50 promoted fuel.

Die jeweiligen Kraftstoffspeicher 20 der in Fig.4 gezeigten Vorschalteinheiten 10c. 10d, 10e, 10f (oder wenn gewünscht zusätzlich oder alternativ der in den Figuren 1-3 gezeigten Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) sind über ihre seitlichen Leitungsanschlüsse 23, 24 (siehe Figuren 1-3) und über eine Mehrzahl von Kraftstoffleitungen 100 direkt miteinander verbunden.The respective fuel reservoirs 20 of in Figure 4 shown Vorschalteinheiten 10c. 10d, 10e, 10f (or if desired additionally or alternatively in the Figures 1-3 shown Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) are via their lateral line connections 23, 24 (see Figures 1-3 ) and directly connected to each other via a plurality of fuel lines 100.

Bevorzugt ist der Verbrennungsmotor 1 als schweröltauglicher Dieselmotor ausgebildet, insbesondere als Großdieselmotor für z.B. maritime Anwendungen und/oder Kraftwerksanwendungen. Außerdem ist bevorzugt jede Kraftstoffpumpe 50 als Hochdruckpumpe ausgebildet, und sind alle Kraftstoffleitungen 100, 110 bevorzugt für Hochdruck ausgelegt und z.B. als Druckrohre ausgebildet.The internal combustion engine 1 is preferably designed as a heavy oil suitable diesel engine, in particular as a large diesel engine for e.g. maritime applications and / or power plant applications. In addition, each fuel pump 50 is preferably designed as a high-pressure pump, and all fuel lines 100, 110 are preferably designed for high-pressure and, for example, designed as pressure pipes.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, sind die die Verbindung zwischen Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e. 10f und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 120 herstellenden Kraftstoffleitungen 110 alle zueinander identisch ausgebildet und sind die die Verbindung zwischen benachbarten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f herstellenden Kraftstoffleitungen 100 ebenfalls alle zueinander identisch ausgebildet.How out Figure 4 as can be seen, these are the connection between ballast units 10c, 10d, 10e. 10f and fuel injectors 120 producing fuel lines 110 are all identical to each other and are the connection between adjacent Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f producing fuel lines 100 also all identical to each other.

Fig.5 zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor 1a mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Figure 5 shows a schematic partial representation of an internal combustion engine 1a with associated Vorschalteinheiten according to another embodiment of the invention.

Der in Fig.5 dargestellte Verbrennungsmotor 1 a weist eine weitere Ausführungsform einer Vorschalteinheit auf, welche im Folgenden kurz erläutert werden soll und welche zusätzlich zu den mit Bezug auf die Figuren 1-4 beschriebenen Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10f verwendet sein kann.The in Figure 5 illustrated internal combustion engine 1 a has a further embodiment of a ballast unit, which will be briefly explained below and which in addition to the reference to the Figures 1-4 described Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10f may be used.

Die in Fig.5 erste Vorschalteinheit 10g von rechts ist ähnlich der mittleren Vorschalteinheit 10e von Fig.4 aufgebaut, weist jedoch zusätzlich darin integriert zwei Druckmessstellen 80, 80 zum Anschluss von Kraftstoffdrucksensoren (nicht gezeigt) zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher 20 der betreffenden Vorschalteinheit 10g auf.In the Figure 5 The first ballast unit 10g from the right is similar to the middle ballast unit 10e of FIG Figure 4 In addition, however, it has integrated therein two pressure measuring points 80, 80 for connecting fuel pressure sensors (not shown) for measuring the fuel pressure in the fuel reservoir 20 of the respective ballast unit 10g.

Der Verbrennungsmotor 1a nach Fig.5 ist bis auf einige Unterschiede identisch zu dem Verbrennungsmotor 1 nach Fig.4 aufgebaut, weshalb in Fig.5 gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten wie in Fig.4 bezeichnen.The internal combustion engine 1a after Figure 5 is identical to the internal combustion engine 1, except for a few differences Figure 4 built, which is why in Figure 5 the same or similar reference numerals the same or similar components as in Figure 4 describe.

Die in Fig.5 erste Vorschalteinheit 10f von links ist ähnlich der Vorschalteinheit 10b von Fig.3 aufgebaut, weist jedoch statt des Druckbegrenzungsventils 60 das Spülventil 70 auf und kann ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.5 zweite Vorschalteinheit 10d von links (ebenso die mittlere und die zweite Vorschalteinheit 10d von rechts) ist ähnlich der Vorschalteinheit 10a von Fig.2 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.5 dritte Vorschalteinheit 10e von links ist ähnlich der Vorschalteinheit 10 von Fig.1 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig.5 dritte Vorschalteinheit 10c von rechts ist ähnlich der Vorschalteinheit 10b von Fig.3 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein.In the Figure 5 The first ballast unit 10f from the left is similar to the ballast unit 10b of FIG Figure 3 constructed, but instead of the pressure relief valve 60, the purge valve 70 and can be performed without flow control valve 30. In the Figure 5 second ballast unit 10d from the left (as well as the middle and the second ballast unit 10d from the right) is similar to the ballast unit 10a of FIG Fig.2 constructed, but can be performed without flow control valve 30. In the Figure 5 third ballast unit 10e from the left is similar to the ballast unit 10 of Fig.1 constructed, but can be performed without flow control valve 30. In the Figure 5 third ballast unit 10c from the right is similar to Ballast unit 10b of Figure 3 constructed, but can be performed without flow control valve 30.

Der Verbrennungsmotor 1 a weist eine Mehrzahl (hier sieben) von Verbrennungszylindern (nicht im Detail gezeigt und daher nicht separat bezeichnet) auf, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 vorgesehen ist.The internal combustion engine 1 a has a plurality (here seven) of combustion cylinders (not shown in detail and therefore not separately designated), on each of which a fuel injection device 120 is provided.

Für jeden Verbrennungszylinder ist eine eigene Vorschalteinheit 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (oder wenn gewünscht zusätzlich oder alternativ eine der in den Figuren 1-3 gezeigten Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) mit darin integriertem Kraftstoffspeicher 20 vorgesehen, wobei der Kraftstoffspeicher 20 über den stirnseitigen Leitungsanschluss 25 (siehe Figuren 1-3) mit der dem jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 direkt über eine Kraftstoffleitung 110 verbunden ist.For each combustion cylinder is a separate ballast unit 10 c, 10 d, 10 e, 10 f, 10 g (or if desired additionally or alternatively one of the in the Figures 1-3 shown Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) is provided with fuel storage 20 integrated therein, wherein the fuel reservoir 20 via the end-side pipe connection 25 (see Figures 1-3 ) is connected to the respective combustion cylinder for supplying fuel to the associated fuel injector 120 directly via a fuel line 110.

Gemäß der Erfindung ist in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (hier in drei der Vorschalteinheiten 10d) eine mit einer Kraftstoffquelle (wie einem nicht gezeigten Kraftstofftank) verbindbare Kraftstoffpumpe 50 (siehe Figur 2) zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert.According to the invention, in at least one of the ballast units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (here in three of the ballast units 10d), a fuel pump 50 connectable to a fuel source (such as a fuel tank, not shown) (see FIG FIG. 2 ) integrated to provide a predetermined fuel pressure.

Analog zu Fig.4 ist der Kraftstoffspeicher 20 jeder der in Figur 5 gezeigten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g jeweils so eingerichtet, dass er eine druckstabile Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 mit von der bzw. den Kraftstoffpumpe(en) 50 gefördertem Kraftstoff gewährleistet.Analogous to Figure 4 is the fuel storage 20, each of the in FIG. 5 shown Vorschalteinheiten 10 c, 10 d, 10 e, 10 f, 10 g each set up so that it ensures a pressure-stable supply of the respectively associated fuel injection device 120 with the fuel pump (s) 50 funded fuel.

Die jeweiligen Kraftstoffspeicher 20 der in Fig.5 gezeigten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (oder wenn gewünscht zusätzlich oder alternativ der in den Figuren 1-3 gezeigten Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) sind über ihre seitlichen Leitungsanschlüsse 23, 24 (siehe Figuren 1-3) und über eine Mehrzahl von Kraftstoffleitungen 100 direkt miteinander verbunden.The respective fuel reservoirs 20 of in Figure 5 shown Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (or if desired additionally or alternatively in the Figures 1-3 shown Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b) are on their lateral Line connections 23, 24 (see Figures 1-3 ) and directly connected to each other via a plurality of fuel lines 100.

Bevorzugt ist der Verbrennungsmotor 1a als schweröltauglicher Dieselmotor ausgebildet, insbesondere als Großdieselmotor für z.B. maritime Anwendungen und/oder Kraftwerksanwendungen. Außerdem ist bevorzugt jede Kraftstoffpumpe 50 als Hochdruckpumpe ausgebildet, und sind alle Kraftstoffleitungen 100, 110 bevorzugt für Hochdruck ausgelegt und z.B. als Druckrohre ausgebildet.Preferably, the internal combustion engine 1a is designed as a heavy oil suitable diesel engine, in particular as a large diesel engine for e.g. maritime applications and / or power plant applications. In addition, each fuel pump 50 is preferably designed as a high-pressure pump, and all fuel lines 100, 110 are preferably designed for high-pressure and, for example, designed as pressure pipes.

Wie aus Fig.5 ersichtlich, sind die die Verbindung zwischen Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 120 herstellenden Kraftstoffleitungen 110 alle zueinander identisch ausgebildet und sind die die Verbindung zwischen benachbarten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f, 10g herstellenden Kraftstoffleitungen 100 ebenfalls alle zueinander identisch ausgebildet.How out Figure 5 As can be seen, the fuel lines 110 that make up the connection between upstream units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g and fuel injectors 120 are all identical to one another and the fuel lines 100 that make up the connection between adjacent pilot units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g are also all mutually adjacent identically formed.

Hinsichtlich der Funktion eines Druckbegrenzungsventils, eines Mengenbegrenzungsventils, eines Spülventils, eines Kraftstoffspeichers und einer Kraftstoffpumpe bzw. Hochdruckpumpe in dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem wird zusätzlich z.B. auf das Dokument DE 101 57 135 B4 verwiesen, aus dem bei Bedarf weitere diesbezügliche Einzelheiten entnehmbar sind.With regard to the function of a pressure relief valve, a flow control valve, a purge valve, a fuel accumulator and a fuel pump or high pressure pump in the common rail fuel injection system is in addition to the document, for example DE 101 57 135 B4 from which additional details can be taken if necessary.

Zusammenfassend kann gemäß der Erfindung in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g ein Mengenbegrenzungsventil 30 zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert sein. Ferner kann in eine Vorschalteinheit 10d mit integrierter Kraftstoffpumpe 50 ein Mengenbegrenzungsventil 30 zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert sein. Außerdem kann in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10b, 10c ein Druckbegrenzungsventil 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert sein. Desweiteren kann in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10b ein Mengenbegrenzungsventil 30 zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge und ein Druckbegrenzungsventil 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert sein.In summary, according to the invention, in at least one of the ballast units 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, a quantity limiting valve 30 can be integrated to limit one of the associated fuel injector per unit time deliverable amount of fuel. Furthermore, in a feed-forward unit 10d with integrated fuel pump 50, a quantity limiting valve 30 for limiting an amount of fuel that can be supplied per unit time to the associated fuel injector 120 be integrated. In addition, in at least one of the Vorschalteinheiten 10b, 10c, a pressure relief valve 60 may be integrated to limit the fuel pressure. Furthermore, in at least one of the Vorschalteinheiten 10b, a flow control valve 30 for limiting one of the associated fuel injector 120 per unit time deliverable amount of fuel and a pressure relief valve 60 may be integrated to limit the fuel pressure.

Wie aus den Figuren 4 und 5 entnehmbar, können zumindest einige der Verbrennungszylinder zueinander in Reihe angeordnet sein, wobei in die Vorschalteinheit 10f eines ein Ende der Reihe von Verbrennungszylindern bildenden Verbrennungszylinders ein Spülventil 70 integriert sein kann. Darüber hinaus kann in die Vorschalteinheit 10f mit integriertem Spülventil 70 außerdem ein Druckbegrenzungsventil 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert sein.Like from the FIGS. 4 and 5 can be removed, at least some of the combustion cylinder can be arranged in series with each other, wherein in the Vorschalteinheit 10f one of the end of the row of combustion cylinders forming combustion cylinder, a purge valve 70 may be integrated. In addition, a pressure limiting valve 60 for limiting the fuel pressure may also be integrated in the ballast unit 10f with integrated flushing valve 70.

Weiterhin kann in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10g wenigstens eine Druckmessstelle 80 zum Anschluss wenigstens eines Kraftstoffdrucksensors zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher 20 der betreffenden Vorschalteinheit 10g integriert sein.Furthermore, at least one pressure measuring point 80 for connection of at least one fuel pressure sensor for measuring the fuel pressure in the fuel reservoir 20 of the relevant ballast unit 10g may be integrated into at least one of the ballast units 10g.

Abschließend ist zu bemerken, sich die Vorschalteinheiten bzw. Funktionseinheiten in beliebiger bzw. jeweils gewünschter oder erforderlicher Reihenfolge platzieren lassen, womit das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für jede Zylinderanzahl optimal entsprechend konstruktiver, technischer und hydraulischer Anforderungen zusammengestellt werden kann.Finally, it should be noted, the Vorschalteinheiten or functional units can be placed in any desired or desired order, with which the common rail fuel injection system for each cylinder number can be optimally assembled according to constructive, technical and hydraulic requirements.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1a1a
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1010
Vorschalteinheitupstream unit
10a-10g10a-10g
Vorschalteinheitupstream unit
2020
KraftstoffspeicherFuel storage
2121
Speicherraumstorage space
21a21a
Teilraumsubspace
2323
Leitungsanschlussline connection
2424
Leitungsanschlussline connection
2525
Leitungsanschlussline connection
3030
MengenbegrenzungsventilFlow regulator
4040
Deckelcover
40b40b
Deckelcover
41b41b
Anschlussconnection
5050
KraftstoffpumpeFuel pump
6060
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
7070
Spülventilflush valve
8080
DruckmessstellePressure measuring point
100100
KraftstoffleitungFuel line
110110
KraftstoffleitungFuel line
120120
KraftstoffeinspritzeinrichtungFuel injection system

Claims (10)

  1. An internal combustion engine (1, 1a) with a plurality of combustion cylinders,
    on each of which a fuel injection device (120) being provided, wherein for each combustion cylinder a separate attachment unit (10, 10a-10g) with fuel reservoir (20) integrated therein is provided, which is connected to the respective combustion cylinder for the fuel supply of the fuel injection device (120) assigned to the same via one of a plurality of first fuel lines (110),
    wherein the fuel reservoir (20) of each attachment unit (10, 10a-10g) is so equipped that a pressure-stable supply of the respective associated fuel injection device (120) with fuel delivered by the fuel pump (50) is ensured, and
    wherein the respective fuel reservoir (20) of the attachment units (10, 10a-10g) are connected to one another via a plurality of second fuel lines (100),
    characterized in that in at least one of the attachment units (10d) a fuel pump (50) that can be connected to a fuel source is integrated for providing a predetermined fuel pressure.
  2. The internal combustion engine (1, 1a) according to claim 1, wherein in multiple of the attachment units (10d) a fuel pump (50) each that can be connected to the fuel source is integrated.
  3. The internal combustion engine (1, 1a) according to claim 1 or 2, wherein in at least one of the attachment units (10, 10a-10g) a flow regulator (30) for limiting a fuel rate that can be fed to the associated fuel injection device (120) per unit time is integrated.
  4. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 3, wherein in at least one attachment unit (10d) with integrated fuel pump (50) a flow regulator (30) for limiting a fuel rate that can be fed to the associated fuel injection device (120) per unit time is integrated.
  5. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 4, wherein in at least one of the attachment units (10b, 10c) a pressure limiting valve (60) for limiting the fuel pressure is integrated.
  6. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 5, wherein in at least one of the attachment units (10b) a flow regulator (30) for limiting a fuel rate that can be fed to the associated fuel injection device (120) per unit time and a pressure limiting valve (60) for limiting the fuel pressure are integrated.
  7. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 6, wherein at least some of the combustion cylinders are arranged in series, and wherein in the attachment unit (10f) of a combustion cylinder forming an end of the series of combustion cylinders a scavenging valve (70) is integrated.
  8. The internal combustion engine (1, 1a) according to claim 7, wherein in the attachment unit (10f) with integrated purge valve (70) a pressure limiting valve (60) for limiting the fuel pressure is additionally integrated.
  9. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 8, wherein in at least one of the attachment units (10g) at least one pressure measuring point (80) for connecting at least one fuel pressure sensor for measuring the fuel pressure in the fuel reservoir (20) of the attachment unit (10g) concerned is integrated.
  10. The internal combustion engine (1, 1a) according to any one of the claims 1 to 9, wherein the first fuel lines (110) are all formed identical to one another, and wherein the second fuel lines (100) are all formed identical to one another.
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