WO2006013128A1 - Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

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WO2006013128A1
WO2006013128A1 PCT/EP2005/052663 EP2005052663W WO2006013128A1 WO 2006013128 A1 WO2006013128 A1 WO 2006013128A1 EP 2005052663 W EP2005052663 W EP 2005052663W WO 2006013128 A1 WO2006013128 A1 WO 2006013128A1
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WO
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pressure
fuel
valve
injection system
fuel injection
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PCT/EP2005/052663
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Inventor
Hans-Peter Scheurer
Timo Steinbach
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
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    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/60Fuel-injection apparatus having means for facilitating the starting of engines, e.g. with valves or fuel passages for keeping residual pressure in common rails

Definitions

  • Conventional fuel injection systems may have leaks caused by construction.
  • the injectors may have leaks. Due to the amount of leakage, a temperature-induced shrinkage of the fuel volume in the system can be compensated. When special fuel injection systems occur when starting the engine delays that are undesirable.
  • a further preferred exemplary embodiment of the fuel injection system is characterized in that the valve bushing has a through-hole extending in the radial direction, which communicates with the high-pressure through-hole and in which a valve sleeve is arranged, the opening to the low-pressure region and an opening having the high-pressure passage hole. Via the two openings of the valve sleeve, a connection is created between the low-pressure region and the high-pressure region.
  • Figure 2 is a schematic sectional view through a check valve device according to a first embodiment

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-System, mit einem Niederdruckbereich, aus dem mit Hilfe einer Kraftstoffhochdruckpumpe (4) Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt und in einen Kraftstoffhochdruckspeicher (12) gefördert wird, aus dem Injektoren (15) mit Kraftstoff versorgt werden, durch die der mit Hochdruck beaufschlagte Krakftstoff in den Brennraum einer Hochdruckpumpe (4), der Kraftstoffhochdruckspeicher (12) und die Injektoren (15) einem Hochdruckbereich zugeordnet sind. Um unerwünschte Verzörgerungen beim Starten der Brennkraftmaschine zu vermeiden, ist eine Rückschlagventileinrichtung so zwischen den Niederdruckbereich und den Hochdruckbereich geschaltet, dass bei einer Unterdruckbildung im Hochdruckbereich Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich gelangt.

Description

Kraftstoffeinspritzsystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsys¬ tem, insbesondere ein Common-Rail-System, mit einem Niederdruckbereich, aus dem mit Hilfe einer Kraft¬ stoffhochdruckpumpe Kraftstoff mit Hochdruck beauf- schlagt und in einen Kraftstoffhochdruckspeicher gefördert wird, aus dem Injektoren mit Kraftstoff versorgt werden, durch die der mit Hochdruck beauf¬ schlagte Kraftstoff in den Brennraum einer Brenn¬ kraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Hoch- druckpumpe, der Kraftstoffhochdruckspeicher und die Injektoren einem Hochdruckbereich zugeordnet sind.
Stand der Technik
Herkömmliche Kraftstoffeinspritzsysteme können kon¬ struktionsbedingt Undichtigkeiten aufweisen. Zum Beispiel können die Injektoren Leckagestellen auf¬ weisen. Durch die Leckagemenge kann ein temperatur¬ bedingtes Schrumpfen des im System befindlichen Kraftstoffvolumens ausgeglichen werden. Bei spe¬ ziellen Kraftstoffeinspritzsystemen treten beim Starten der Brennkraftmaschine Verzögerungen auf, die unerwünscht sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffein- spritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-System, mit einem Niederdruckbereich, aus dem mit Hilfe ei¬ ner Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff mit Hoch- druck beaufschlagt und in einen Kraftstoffhoch¬ druckspeicher gefördert wird, aus dem Injektoren mit Kraftstoff versorgt werden, durch die der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Hochdruckpumpe, der Kraftstoffhochdruckspeicher und die Injektoren einem Hochdruckbereich zugeord¬ net sind, zu schaffen, durch das unerwünschte Ver¬ zögerungen beim Starten der Brennkraftmaschine ver- mieden werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffeinspritzsys- tem, insbesondere einem Common-Rail-System, mit ei¬ nem Niederdruckbereich, aus dem mit Hilfe einer Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt und in einen Kraftstoffhochdruckspei¬ cher gefördert wird, aus dem Injektoren mit Kraft- stoff versorgt werden, durch die der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Hochdruckpumpe, der Kraftstoffhochdruckspeicher und die Injektoren einem Hochdruckbereich zugeordnet sind, dadurch gelöst, dass eine Rückschlagventil¬ einrichtung so zwischen den Niederdruckbereich und den Hochdruckbereich geschaltet ist, dass bei einer Unterdruckbildung im Hochdruckbereich Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich gelangt. Bei speziellen Kraftstoffeinspritzsystemen kommen Injektoren zum Einsatz, die so konstruiert sind, dass keine Leckage auftritt. Das führt dazu, dass das Kraftstoffeinspritzsystem bei einem Still¬ stand der Brennkraftmaschine absolut dicht ist. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen Abstellen und einem erneuten Starten der Brennkraftmaschine sehr groß ist, dann kann es aufgrund der Dichtheit des Hochdruckbereichs und des temperaturbedingten Schrumpfens des darin befindlichen Kraftstoffvolu¬ mens zu einer Ausgasung der im Kraftstoff gelösten Luft kommen. Die ausgegaste Luft kann beim Starten zu der vorab erwähnten Startverzögerung führen. Durch die erfindungsgemäße Rückschlagventileinrich- tung wird eine definierte Verbindung zwischen dem Hochdruck- und dem Niederdruckbereich hergestellt, durch die ein sich eventuell im Hochdruckbereich einstellender Unterdruck abgebaut werden kann.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoff¬ einspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventileinrichtung einen Hochdruckzu¬ gang, einen Hochdruckabgang und einen Niederdruck- anschluss aufweist. Durch die Gestaltung mit zwei Hochdruckanschlüssen und einem Niederdruckanschluss bildet die Rückschlagventileinrichtung einen Adap¬ ter, der ohne Veränderung bestehender Komponenten in ein bestehendes Kraftstoffeinspritzsystem integ¬ riert werden kann. Der Adapter beziehungsweise die Rückschlagventileinrichtung kann in einem Gehäuse der Hochdruckpumpe, in einer Leitung zwischen der Hochdruckpumpe und dem Kraftstoffhochdruckspeicher oder an einem Eingang des Kraftstoffhochdruckspei¬ chers angebracht sein. Der Adapter beziehungsweise die Rückschlagventileinrichtung kann aber auch an einem Ausgang des Kraftstoffhochdruckspeichers oder in einer Hochdruckleitung zwischen dem Kraftstoff¬ hochdruckspeicher und einem der Injektoren vorgese¬ hen sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass das Rückschlagventil ein Adaptergehäuse mit einem Hochdruckdurchgangsloch umfasst, das an einem Ende des Adaptergehäuses einen erweiterten Abschnitt aufweist, in dem eine Ventilbuchse ange¬ ordnet ist. Die Ventilbuchse weist vorzugsweise ein Hochdruckdurchgangsloch auf, das in Verlängerung des in dem Adaptergehäuse ausgebildeten Hochdruck¬ durchgangslochs angeordnet ist. An einem Ende des Hochdruckdurchgangslochs ist ein Hochdruckanschluss zum Beispiel für die Hochdruckpumpe oder den Kraft¬ stoffhochdruckspeicher vorgesehen. An dem anderen Ende des Hochdruckdurchgangslochs ist ein weiterer Hochdruckanschluss zum Beispiel für den Kraftstoff¬ hochdruckspeicher oder einem Injektor vorgesehen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass die Ventilbuchse ein Sackloch aufweist, in dem eine Ventilfeder angeordnet ist, durch die eine Ventilkugel gegen ein Ende eines Niederdruck¬ durchgangslochs gedrückt wird, dessen anderes Ende den Niederdruckanschluss aufweist. Die Gestalt und die Abmessungen des Niederdruckdurchgangslochs und der Ventilkugel sind so abgestimmt, dass die Ven¬ tilkugel das Niederdruckdurchgangsloch an einem En¬ de verschließt, wenn sie daran anliegt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass in der Ventilbuchse eine Verbindungsnut angebracht ist, die das Sackloch mit dem Hochdruck- durchgangsloch verbindet. Wenn in dem Hochdruck¬ durchgangsloch ein Unterdruck entsteht, dann sorgt der Druck in dem Niederdruckdurchgangsloch dafür, dass die federvorgespannte Ventilkugel von dem Nie- derdruckdurchgangsloch abhebt, so dass Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich durch das Niederdruck¬ durchgangsloch und die Verbindungsnut in das Hoch¬ druckdurchgangsloch nachfließen kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass die Ventilbuchse ein sich in radialer Richtung erstreckendes Durchgangsloch aufweist, das mit dem Hochdruckdurchgangsloch in Verbindung steht und in dem eine Ventilhülse angeordnet ist, die ei¬ ne Öffnung zum Niederdruckbereich und eine Öffnung zu dem Hochdruckdurchgangsloch aufweist. Über die beiden Öffnungen der Ventilhülse wird eine Verbin¬ dung zwischen dem Niederdruckbereich und dem Hoch- druckbereich geschaffen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass an der Öffnung der Ventilhülse zu dem Hochdruckdurchgangsloch eine Ventilkugel anliegt. Die Gestalt und die Abmessungen der Öffnung und der Ventilkugel sind so abgestimmt, dass die Öffnung verschlossen ist, wenn die Ventilkugel an der Öff¬ nung anliegt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass die Ventilkugel durch eine Ventilfeder in Anlage an der Öffnung der Ventilhülse zu dem Hoch- druckdurchgangsloch gehalten wird. Wenn in dem Hochdruckdurchgangsloch Unterdruck entsteht, dann sorgt der Druck im Niederdruckbereich dafür, dass die Ventilkugel gegen die Vorspannkraft der Ventil- feder von der Öffnung abhebt, so dass Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich nachfließen kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass die Ventilfeder und die Ventilkugel in einem in das Hochdruckdurchgangsloch ragenden ver¬ längerten Abschnitt der Ventilhülse angeordnet sind, der zu dem Hochdruckdurchgangsloch geöffnet ist. Dadurch vereinfacht sich die Montage der Rück¬ schlagventileinrichtung. Die Ventilfeder und die Ventilkugel können in die Ventilhülse vormontiert werden. Die vormontierte Ventilhülse braucht dann "nur in die Ventilbuchse eingepresst zu werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich¬ net, dass die Rückschlagventileinrichtung in einen zusätzlichen Anschluss an dem Kraftstoffhochdruck- Speicher integriert ist. Der zusätzliche Anschluss schafft eine Verbindung zum Niederdruckbereich.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeich- net, dass der Niederdruckanschluss der Rückschlag¬ ventileinrichtung mit einem Rücklauf der Injektoren in Verbindung steht. Dadurch kann Leitungslänge eingespart werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er¬ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeich¬ nung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprü¬ chen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale je¬ weils einzeln für sich oder in beliebiger Kombina¬ tion erfindungswesentlich sein.
Zeichnung
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Rückschlagventileinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Rückschlagventileinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Rückschlagventileinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein Coitunon-Rail-Kraftstoffeinspritz- system schematisch dargestellt. Aus einem Nieder- druckbehälter 1, der auch als Kraftstofftank be¬ zeichnet wird, wird mit Hilfe einer Kraftstoffför¬ derpumpe 2 über eine Verbindungsleitung 3 Kraft¬ stoff zu einer Hochdruckpumpe 4 gefördert. In der Verbindungsleitung 3 ist ein Überströmventil 6 an- geordnet. Der Niederdruckbehälter 1, die Kraft¬ stoffförderpumpe 2 und die Verbindungsleitung 3 sind mit Niederdruck beaufschlagt und werden des¬ halb dem Niederdruckbereich zugeordnet.
An der Hochdruckpumpe 4 ist ein Druckregelventil 8 angebracht, das über eine Leitung 9 an den Nieder¬ druckbehälter 1 angeschlossen ist. Außerdem geht von der Hochdruckpumpe 4 eine Hochdruckleitung 10 aus, die den mit Hochdruck beaufschlagten Kraft- stoff zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 lie¬ fert, der auch als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Hochdruckspeicher 12 gehen unter Zwischenschal¬ tung von Durchflussbegrenzern 13 Hochdruckleitungen 14 aus, die den mit Hochdruck beaufschlagten Kraft- stoff aus dem Hochdruckspeicher 12 zu Einspritzven¬ tilen 15 liefern, die auch als Injektoren bezeich¬ net werden und von denen in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines dargestellt ist. Die Hochdruckleitung 10, der Hochdruckspeicher 12, die Hochdruckleitung 14 und das Einspritzventil 15 ent¬ halten mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff und werden demzufolge dem Hochdruckbereich des Kraft¬ stoffeinspritzsystems zugeordnet. Von dem Kraftstoffeinspritzventil 15 führt eine Rücklaufleitung, die zwei Abschnitte 16 und 17 auf¬ weist, zu dem Niederdruckbehälter 1. Zwischen die beiden Abschnitte 16 und 17 der Rücklaufleitung ist ein Druckhalteventil 18 geschaltet. Das Druckhalte¬ ventil 18 dient dazu, in dem Abschnitt 16 der Rück¬ laufleitung einen Mindestdruck von etwa 10 bar auf¬ rechtzuerhalten, der unabhängig vom Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzsystems ein Befüllen eines Kopplungsraums zwischen Piezoaktor und einem Steu¬ erventilglied in dem Kraftstoffeinspritzventil 15 ermöglicht. Der Betrieb des Kraftstoffeinspritzsys¬ tems wird durch ein elektronisches Steuergerät 19 gesteuert. An dem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 ist ein Druckbegrenzungsventil 20 vorgesehen, das mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht. Wenn der Druck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 ei¬ nen vorgegebenen maximalen Wert überschreitet, dann öffnet das Druckbegrenzungsventil 20 und der Über- druck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 wird in den Niederdruckbereich abgebaut.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Common-Rail-System können Injektoren verwendet werden, die aufgrund ihrer konstruktiven Auslegung keine Leckage aufwei¬ sen. Das führt dazu, dass das System bei Stillstand absolut dicht ist. Wenn nun die Temperaturdifferenz zwischen Abstellen und Wiederstart des Motors sehr groß ist, dann kommt es aufgrund der Dichtheit des Hochdruckbereichs und des Schrumpfens des darin be¬ findlichen Kraftstoffvolumens zu einer Ausgasung der im Kraftstoff gelösten Luft. Die ausgegaste Luft führt beim Wiederstart zu einer inakzeptablen StartZeitverzögerung. Um eine Unterdruckbildung im Hochdrucksystem, wel¬ che eine unerwünschte Startzeitverzögerung mit sich bringt zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine definierte Verbindung zwischen Hoch- und Niederdruckbereich hergestellt, ohne dabei den Systemwirkungsgrad im Betrieb durch Leckage zu ver¬ schlechtern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe ei- ner Rückschlagventileinrichtung eine definierte Verbindung zwischen Hochdruck- und Niederdruckbe¬ reich hergestellt. Durch die Rückschlagventilein¬ richtung wird gewährleistet, dass während des Ab- kühlens des Systems, zum Beispiel bei Systemstill- stand, eine Verbindung zwischen Niederdruck- und Hochdruckbereich geöffnet wird, durch welche Kraft¬ stoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruck¬ bereich nachfließen kann.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Rückschlagventileinrichtung schema¬ tisch im Schnitt dargestellt. An einen Kraftstoff¬ hochdruckspeicher 12 ist ein zusätzlicher An¬ schlussstutzen 21 angeschweißt. Der Anschlussstut- zen 21 weist ein Durchgangsloch 22 auf, das in den Kraftstoffhochdruckspeicher 12 mündet und nach au¬ ßen hin in eine Zylindersenkung 24 übergeht. In der Zylindersenkung 24 ist eine Ventilfeder 25 angeord¬ net, die gegen eine Ventilkugel 26 vorgespannt ist. Die Ventilkugel 26 wird durch die Ventilfeder 25 in dichtender Anlage an einer trichterförmigen Öffnung 27 eines Anschlussstücks 28 gehalten. An das An¬ schlussstück 28 wird eine (nicht dargestellte) Nie¬ derdruckverbindungsleitung angeschlossen. Das Anschlussstück 28 ist mit Hilfe einer Überwurf¬ mutter 29 an den Anschlussstutzen 21 montiert. Im normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems liegt die Ventilkugel 26 so an der trichterförmigen Öffnung 27 an, dass kein mit Hochdruck beaufschlag¬ ter Kraftstoff aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 über das Anschlussstück 28 in den Niederdruckbe¬ reich gelangt. Wenn in dem Kraftstoffhochdruckspei- cher 12 ein Unterdruck entsteht, dann hebt die Ven- tilkugel 26 von der trichterförmigen Öffnung 27 ab, so dass Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich durch das Anschlussstück 28 und das Durchgangsloch 22 in den Kraftstoffhochdruckspeicher 12 gelangt. Das An¬ schlussstück 28 ist vorzugsweise mit dem Rücklauf der Injektoren verbunden.
In Figur 3 ist eine Rückschlagventileinrichtung ge¬ mäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt. Die Rückschlagventileinrichtung ist in einem Adaptergehäuse 31 untergebracht, das im We¬ sentlichen die Gestalt eines Kreiszylinders auf¬ weist. In dem Adaptergehäuse 31 ist ein zentrales Hochdruckdurchgangsloch vorgesehen, durch das, wie durch Pfeile angedeutet ist, mit Hochdruck beauf- schlagter Kraftstoff von einem Hochdruckeingang zu einem Hochdruckabgang geleitet wird. An dem Hoch¬ druckeingang ist zum Beispiel die Hochdruckpumpe oder der Kraftstoffhochdruckspeicher angeschlossen. An den Hochdruckabgang ist zum Beispiel der Kraft- stoffhochdruckspeicher oder ein Injektor ange¬ schlossen.
An einem Ende geht das zentrale Hochdruckdurch¬ gangsloch 32 in einen erweiterten Abschnitt 33 über, in den eine Ventilbuchse 34 eingepresst be¬ ziehungsweise eingeschraubt ist. Die Ventilbuchse 34 weist ein zentrales Hochdruckdurchgangsloch 35 auf, das in Verlängerung des Hochdruckdurchgangs- lochs 32 angeordnet ist. In der in dem Adapterge¬ häuse 31 angeordneten Stirnfläche der Ventilbuchse 34 ist ein Sackloch 36 ausgespart, in dem eine Ven¬ tilfeder 37 und eine Ventilkugel 38 angeordnet sind. Die Ventilfeder 37 ist so gegen die Ventilku- gel 38 vorgespannt, dass die Ventilkugel 38 gegen ein Ende eines Niederdruckdurchgangslochs 39 in An¬ lage gehalten wird, das in axialer Richtung paral¬ lel zu dem Hochdruckdurchgangsloch 32 durch das Adaptergehäuse 31 verläuft. An dem der Ventilkugel 38 entgegengesetzten Ende des Niederdruckdurch¬ gangslochs 39 ist ein Niederdruckanschluss 40 vor¬ gesehen. Das Sackloch 36 in der Ventilbuchse 34 steht über eine radial verlaufende Ventilnut 41, die in der Ventilbuchse 34 ausgespart ist, mit dem Hochdruckdurchgangsloch 32 in Verbindung.
Im normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems herrscht in dem Hochdruckdurchgangsloch 32 ein grö¬ ßerer Druck als in dem Niederdruckdurchgangsloch 39. Demzufolge wird die Ventilkugel 38 in Folge der Druckdifferenz und durch die Vorspannkraft der Ven¬ tilfeder 37 gegen das innere Ende des Niederdruck¬ durchgangslochs 39 in Anlage gehalten, so dass kein mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Hochdruckdurchgangsloch 32 in das Niederdruckdurch¬ gangsloch 39 gelangt. Wenn in dem Hochdruckdurch¬ gangsloch 32 temperaturbedingt ein Unterdruck ent¬ steht, dann hebt die Ventilkugel 38 gegen die Vor¬ spannkraft der Ventilfeder 37 von dem inneren Ende des Niederdruckdurchgangslochs 39 ab, so dass Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich durch das Niederdruckdurchgangsloch 39 und die Ventilnut 41 in das Hochdruckdurchgangsloch 32 nachfließen kann.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rückschlagventileinrichtung im Schnitt dargestellt. Die Rückschlagventileinrich¬ tung ist in einem im Wesentlichen kreiszylinderför- migen Adaptergehäuse 44 untergebracht. Das Adapter¬ gehäuse 44 weist ein zentrales Hochdruckdurchgangs¬ loch 45 auf, an dessen Enden jeweils ein Hochdruck- anschluss angeordnet ist. Das Adaptergehäuse 44 kann, ebenso wie das in Figur 3 dargestellte Adap- tergehäuse 31, sowohl am Gehäuse einer Hochdruck¬ pumpe als auch in einer Leitung zwischen Hochdruck¬ pumpe und Kraftstoffhochdruckspeicher beziehungs¬ weise am Eingang des Kraftstoffhochdruckspeichers angebracht sein. Das Adaptergehäuse kann bei ent- sprechender Anpassung der Leitungslänge, ebenso in einer Hochdruckleitung, angebracht sein.
Das zentrale Hochdruckdurchgangsloch 45 geht an ei¬ nem Ende in einen erweiterten Abschnitt 46 über, in den eine Ventilbuchse 47 eingepresst beziehungswei¬ se eingeschraubt ist. Die Ventilbuchse 47 weist ein zentrales Hochdruckdurchgangsloch 48 auf, das in Verlängerung des Hochdruckdurchgangslochs 45 ange¬ ordnet ist. Der Durchmesser 49 des zentralen Hoch- druckdurchgangslochs 48 ist genauso groß wie der Durchmesser des zentralen Hochdruckdurchgangslochs 45. Des Weiteren ist in der Ventilbuchse 47 ein ra¬ diales Durchgangsloch 51 vorgesehen, das von dem zentralen Hochdruckdurchgangsloch 48 ausgeht und in einer Flucht mit einem radialen Durchgangsloch 50 in dem Adaptergehäuse 44 angeordnet ist.
In das radiale Durchgangsloch 51 ist eine Ventil- hülse 52 eingepresst, die im Wesentlichen die Ges¬ talt eines Kreiszylindermantels aufweist, der an seinen Enden geschlossen ist. Ein Ende der Ventil¬ hülse 52 ist bündig zu der äußeren Umfangsflache des Adaptergehäuses 44 angeordnet. Das andere Ende der Ventilhülse 52 ragt in das zentrale Hochdruck¬ durchgangsloch 48. Die Ventilhülse 52 weist einen Innendurchmesser 53 auf, der deutlich kleiner als der Innendurchmesser 49 des Hochdruckdurchgangs¬ lochs 48 ist.
An dem in das Hochdruckdurchgangsloch 48 ragenden Ende der Ventilhülse 52 ist ein verlängerter Ab¬ schnitt 55 angebracht, der perforiert ist. In dem verlängerten Abschnitt 55 der Ventilhülse 52 sind eine Ventilkugel 57 und eine Ventilfeder 57 ange¬ ordnet. Die Ventilkugel 57 wird durch die vorge¬ spannte Ventilfeder 56 in Anlage an einer Öffnung 58 in der Ventilhülse 52 gehalten. Des Weiteren weist die Ventilhülse 52 eine Öffnung 61 auf, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Ventil¬ hülse 52 und einem Niederdruckdurchgangsloch 63 schafft, das sich in axialer Richtung parallel zu dem Hochdruckdurchgangsloch 45 durch die Ventil¬ buchse 47 und das Adaptergehäuse 44 erstreckt. An dem äußeren Ende des Niederdruckdurchgangslochs 63 ist ein Niederdruckanschluss 65 vorgesehen.
Im normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems herrscht in dem Hochdruckdurchgangsloch 45 ein hö- herer Druck als in dem Niederdruckdurchgangsloch 63. Durch die Druckdifferenz und die Vorspannkraft der Ventilfeder 56 wird die Ventilkugel 57 so in Anlage an der Öffnung 58 der Ventilhülse 52 gehal- ten, dass keine Verbindung zwischen dem Hochdruck¬ bereich und dem Niederdruckbereich besteht. Wenn in dem Hochdruckdurchgangsloch 45 Unterdruck entsteht, dann hebt die Ventilkugel 57 von der Öffnung 58 ab, so dass Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich durch das Niederdruckdurchgangsloch 63 und die Ventilhül¬ se 52 in das Hochdruckdurchgangsloch 45 nachfließen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere Common- Rail-System, mit einem Niederdruckbereich, aus dem mit Hilfe einer Kraftstoffhochdruckpumpe (4) Kraft¬ stoff mit Hochdruck beaufschlagt und in einen Kraftstoffhochdruckspeicher (12) gefördert wird, aus dem Injektoren (15) mit Kraftstoff versorgt werden, durch die der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschi¬ ne eingespritzt wird, wobei die Hochdruckpumpe (4), der Kraftstoffhochdruckspeicher (12) und die Injek¬ toren (15) einem Hochdruckbereich zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückschlagventil¬ einrichtung so zwischen den Niederdruckbereich und den Hochdruckbereich geschaltet ist, dass bei'-'einer Unterdruckbildung im Hochdruckbereich Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich gelangt.
2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilein¬ richtung einen Hochdruckzugang, einen Hochdruckab¬ gang und einen Niederdruckanschluss (40;65) auf¬ weist.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil ein Adaptergehäuse (31;44) mit einem Hochdruckdurch¬ gangsloch (32;45) umfasst, das an einem Ende des Adaptergehäuses einen erweiterten Abschnitt (33;46) aufweist, in der eine Ventilbuchse (34;47) angeord¬ net ist.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, da- durch gekennzeichnet, dass die Ventilbuchse (34) ein Sackloch (36) aufweist, in dem eine Ventilfeder
(37) angeordnet ist, durch die eine Ventilkugel
(38) gegen eine Ende eines Niederdruckdurchgangs¬ lochs (39) gedrückt wird, dessen anderes Ende den Niederdruckanschluss (40) aufweist.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass in der Ventilbuchse (34) eine Verbindungsnut (41) angebracht ist, die das Sackloch (36) mit dem Hochdruckdurchgangsloch (32) verbindet.
6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Ventilbuchse (47) ein sich in radialer Richtung erstreckendes Durch¬ gangsloch (51) aufweist, das mit dem Hochdruck¬ durchgangsloch (45) in Verbindung steht und in dem eine Ventilhülse (52) angeordnet ist, die eine Öff¬ nung (61) zum Niederdruckbereich und eine Öffnung (58) zu dem Hochdruckdurchgangsloch (45) aufweist.
7. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6, da¬ durch gekennzeichnet, dass an der Öffnung (58) der Ventilhülse (52) zu dem Hochdruckdurchgangsloch (45) eine Ventilkugel (57) anliegt.
8. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Ventilkugel (57) durch eine Ventilfeder (56) in Anlage an der Öff- nung (58) der Ventilhülse (52) zu dem Hochdruck¬ durchgangsloch (45) gehalten wird.
9. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 8, da- durch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (56) und die Ventilkugel (57) in einem in das Hochdruck¬ durchgangsloch (45) ragenden verlängerten Abschnitt (55) der Ventilhülse (52) angeordnet sind, der zu dem Hochdruckdurchgangsloch (45) geöffnet ist.
10. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet:, dass die Rückschlagventilein¬ richtung in einen zusätzlichen Anschluss (21) an dem Kraftstoffhochdruckspeicher (12) integriert ist.
11. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der An¬ sprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet:, dass der Niederdruckanschluss (28; 40; 65) mit einem Rücklauf- der Injektoren in Verbindung steht.
PCT/EP2005/052663 2004-08-03 2005-06-09 Kraftstoffeinspritzsystem WO2006013128A1 (de)

Priority Applications (4)

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