WO2012119957A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

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WO2012119957A1
WO2012119957A1 PCT/EP2012/053664 EP2012053664W WO2012119957A1 WO 2012119957 A1 WO2012119957 A1 WO 2012119957A1 EP 2012053664 W EP2012053664 W EP 2012053664W WO 2012119957 A1 WO2012119957 A1 WO 2012119957A1
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fuel
integrated
pressure
internal combustion
combustion engine
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PCT/EP2012/053664
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English (en)
French (fr)
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Wolfgang Wagner
Markus Meixner
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Man Diesel & Turbo Se
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    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0275Arrangement of common rails
    • F02M63/0285Arrangement of common rails having more than one common rail
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    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/31Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine having a plurality of
  • Combustion cylinders on each of which a fuel injection device is provided, and at least one fuel pump for providing a predetermined fuel pressure.
  • Such an internal combustion engine may be equipped with a common rail fuel system consisting essentially of the components
  • Fuel pump, fuel pressure accumulator or fuel storage, fuel injectors or injectors and fuel lines consists.
  • Fuel pressure generation may be accomplished by a plurality of fuel pumps (such as high pressure pumps) disposed on a pump bank.
  • each fuel line is itself a throttle point. This leads to high pressure peaks in each connected fuel pump , thus the danger of the
  • the invention is based on the object, an internal combustion engine with a plurality of combustion cylinders, to each of which a fuel injection device is provided, and at least one fuel pump for
  • an internal combustion engine is provided with a
  • a plurality of combustion cylinders each having a
  • Fuel injector is provided, wherein for each Verbrennungszyltnder own Vorschattmaschine with integrated therein
  • Fuel tank is provided. the one with the one
  • each ballast unit is set up so that it has a pressure-stable (while maintaining a predetermined injection pressure tolerance) supply of the respectively associated fuel injection device with fuel delivered by the fuel pump ensures, and wherein the respective fuel storage of Vorschaltikien over a plurality of second
  • the fuel reservoirs 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 pressurized fuel supply.
  • the internal combustion engine is designed as a diesel engine, in particular as a large diesel engine for e.g. maritime applications and / or
  • each fuel pump is preferred as High pressure pump rempliifdet, and are the first and the second
  • ballast units the first and second fuel lines, and the fuel injectors implement
  • an internal combustion engine with a modular common-rail fuel injection system is provided such that an optimum adaptation of the system to the cylinder-dependent engine design
  • the central element is the ballast units with integrated ones
  • ballast units according to the invention can be designed so that they realize different additional functions in addition to the Druckspetcherfunktion.
  • Such Vorschaltüen or functional units can, for example, with fuel storage and high pressure pump, with fuel storage and
  • Vorschattikien or functional units are arranged according to the invention in front of each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each combustion cylinder or each cylinder unit. Because basically every kind of ballast before each
  • Combustion cylinder can be placed, is an optimal structure of the
  • Vorschaltüen be arranged so that an optimal function of the overall system is achieved according to the hydraulic design.
  • connection of the Vorschaltüen with each other is carried out according to the invention on the preferred form of pressure pipes as the second Kraftstoffteitmaschine. Furthermore, according to the invention, the connection between
  • 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 feeder of the respective ballast unit promotes.
  • Vorschaltikien a quantity limiting valve for limiting one of the associated fuel injection device fed per unit time
  • a quantity limiting valve for limiting one of the associated fuel injection device per unit time can be fed
  • Vorschaltikien a pressure limiting valve to limit the
  • a quantity limiting valve is preferred for limiting one of the associated
  • Combustion cylinder forming combustion cylinder a purge valve is integrated. Preference is given according to the invention in the Vorschalteinbeit with integrated
  • Spüiventil also a pressure relief valve to limit the
  • Vorschaltüen at least one pressure measuring point for connecting at least one fuel pressure sensor for measuring the fuel pressure in the
  • the first fuel lines are all identical to each other (same material, same shape, same cross-section and same length), wherein also the second fuel lines are all identical to each other.
  • FIG. 3 shows a sectional view of yet another embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows, in a schematic partial representation, an internal combustion engine with associated blower purities in accordance with an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic partial representation of an internal combustion engine
  • FIG. 1 shows a ballast unit or functional unit 10 constructed according to a first embodiment of the invention for a motor unit according to the invention
  • Vorschaltiki 10 In the Vorschaltiki 10 are a fuel reservoir (pressure accumulator) 20 with a storage space 21 and a flow control valve 30, which
  • 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.
  • Fuel tank 20 is also another (via the
  • Quantity limiting valve 30 connected to the storage space 21
  • Fuel injection device 120 which is formed here in the form of an injector or an injection nozzle.
  • FIG. 2 shows a ballast unit or functional unit 10a constructed according to a second embodiment of the invention for the invention
  • ballast unit 10a is constructed identical to the ballast unit 10 according to FIG. 1 except for a few differences.
  • a fuel pump 50 (not shown) connectable to a fuel source such as a fuel tank for providing a predetermined
  • the fuel pump 50 is connected by flanging with the fuel tank 20 so that it can directly or directly promote fuel into the storage space 21 of the fuel accumulator 20 and (instead of the cover 40) the fuel tank 20 and its storage space 21 closes.
  • there is no additional fuel line e.g., in the form of a pressure tube for connecting the fuel pump 50 and the storage space 21 of FIG.
  • Fuel tank 20 required.
  • Fuel tank 20 is also another (via the
  • Quantity limiting valve 30 connected to the storage space 21
  • Line connection 25 for a fuel line 110 (see Figures 4 and 5) to a directly connected to the ballast unit 10a
  • Fuel injection device 120 which is formed here in the form of an injector or an injection nozzle
  • FIG. 3 shows a ballast unit or functional unit 10b constructed according to a third embodiment of the invention for the invention
  • the ballast unit 10b according to FIG. 3 is constructed identical to the ballast unit 10 according to FIG. 1, apart from a few differences.
  • the same or similar reference numbers in FIG. 3 designate the same or similar components as in FIG.
  • Vorschaltiki 10 b are a fuel storage (pressure accumulator) 20 with a storage space 21, a flow control valve 30, the soft
  • the ballast unit 10b also has a cover 40b in which a connection 41b connected to the storage space 21 for the
  • Pressure limiting valve 60 is formed and the fuel reservoir 20 and its storage space 21 closes
  • Fuel tank 20 is also another (via the
  • Quantity limiting valve 30 connected to the storage space 21
  • Line connection 25 for a fuel line 110 (see Figures 4 and 5) to a directly connected to the ballast unit 10a
  • Fuel injection device 120 which is formed here in the form of an injector or an injection nozzle
  • FIG. 4 shows a schematic partial representation of an internal combustion engine 1 with associated ballast units according to an embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine 1 illustrated in FIG. 4 has further embodiments of ballast units, which will be briefly explained below and which, alternatively or in addition to those with reference to FIGS.
  • the first ballast unit 10c from the left in FIG. 4 is constructed similarly to the ballast unit 10b of FIG. 3, but can be configured without a flow control valve 30.
  • the second ballast unit 10d in FIG. 4 from the left (as well as the second ballast unit 10d from the right) is constructed similarly to the ballast unit 10a of FIG. 2, but can be configured without a flow control valve 30.
  • the middle feedforward unit 10e in FIG. 4 is constructed similarly to the feedforward unit 10 of FIG. 1, but can be embodied without a quantity limiting valve 30.
  • the first ballast unit 10f from the right in FIG. 4 is constructed similarly to the ballast unit 10b of FIG. 3, but has a flushing valve 70 instead of the pressure limiting valve 60 and can be designed without a quantity limiting valve 30.
  • 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.
  • ballast unit 10c, 10d, 10e, 10f (or if desired additionally or alternatively one of the ballast units 10, 10a, 10b shown in Figures 1-3) with integrated therein
  • Fuel accumulator 20 is provided, wherein the fuel reservoir 20 via the end-side line connection 25 (see Figures 1-3) with the respective combustion cylinder for supplying fuel to the associated
  • Fuel injector 120 is connected directly via a fuel line 110.
  • a fuel pump 50 (see FIG. 2) connectable to a fuel source (such as a fuel tank, not shown) is integrated to provide a predetermined fuel pressure
  • Vorschaltikien 10 c, 10 d, 10 e, 10 f is each set up so that it ensures a réellestabiie supply of the respective associated fuel injector 120 with pumped by the or the fuel (s) 50 fuel.
  • Line connections 23, 24 (see Figures 1-3) and via a plurality of fuel lines 100 directly connected.
  • the internal combustion engine 1 is preferably designed as a heavy oil suitable diesel engine, in particular as a Grott diesel engine for e.g. maritime applications and / or power plant applications.
  • 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 e.g. designed as pressure pipes.
  • 5 shows a schematic Diagram Ildarstelfung an internal combustion engine 1a with associated Vorschaltüen according to another embodiment of the invention
  • the internal combustion engine 1a shown in Figure 5 has another
  • Vorschalte units 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10f may be used,
  • the first Vorschaitmaschine 10g from the right in Figure 5 is similar to the middle
  • the internal combustion engine 1a according to FIG. 5 is constructed, with the exception of a few differences, identically to the internal combustion engine 1 according to FIG. 4, for which reason the same or similar reference symbols in FIG. 5 designate the same or similar components as in FIG.
  • the first Vorschaitwork 10f from the left in Figure 5 is similar to the Vorschaitmaschine 10b of Figure 3 constructed, but instead of the pressure relief valve 60, the purge valve 70 and can be performed without flow control valve 30.
  • the second Vorschaitwork 10d from the left in Figure 5 (as well as the middle and the second Vorschaitwork 10d from the right) is similar to the Vorschaitwork 10a of Figure 2 constructed, but can be designed without flow control valve 30
  • the third in Figure 5 Vorschaitwork 10e from the left is constructed similar to the Vorschaitmaschine 10 of Figure 1, but can be performed without flow control valve 30.
  • the third Vorschaitmaschine 10c from the right in Figure 5 is similar to the Pre-switching unit 10b of Figure 3 constructed / can, however, without
  • the internal combustion engine 1a has a plurality (here seven) of
  • ballast unit 10c, 10d, 10e, 10f, 10g (or if desired additionally or alternatively, one of the Vorschalteinbeiten 10, 10a, 10b shown in Figures 1-3) with integrated therein
  • Fuel accumulator 20 is provided, wherein the fuel reservoir 20 via the front-end line connection 25 (see Figures 1-3) with the respective combustion cylinder for supplying fuel to the associated
  • Fuel injector 120 is connected directly via a fuel line 110.
  • a fuel pump 50 connectable to a fuel source (such as a fuel tank, not shown) for providing a predetermined fuel pressure integrated.
  • Vorschaltikien 10 c, 10 d, 10 e, 10 f, 10 g each set up so that it ensures a pressure-stable supply of the respective associated fuel injection device 120 with the fuel pump (s) 50 funded fuel,
  • ballast units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g are shown across their lateral sides Lettings 23, 24 (see Figures 1 -3) and a Mehrzahf of fuel lines 100 directly connected
  • the internal combustion engine 1a is designed as a heavy oil suitable diesel engine, in particular as a large diesel engine for z, B maritime applications and / or power plant applications.
  • 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.
  • the fuel lines 110 which produce the connection between pilot units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g and fuel injectors 120 are all identical to one another and are the connections between adjacent ballast units 10c, 10d, 10e, 10f, 10g Fuel lines 100 also all identical to each other.
  • Quantity limiting valve 30 for limiting one of the associated
  • Fuel injector be integrated per unit of time feedable amount of fuel. Further, in an upstream unit 10d with integrated fuel pump 50, a flow control valve 30 for limiting one of the associated
  • Fuel injector 120 per unit of time deliverable amount of fuel
  • a Druckbegrenzungsventii 60 be integrated to limit the fuel pressure.
  • a Druckbegrenzungsventii 60 be integrated to limit the fuel pressure.
  • Quantity limiting valve 30 for limiting one of the associated
  • Combustion cylinder to be arranged in series with each other, wherein in the
  • a flushing valve 70 can be integrated.
  • a pressure limiting valve 60 for limiting the fuel pressure can also be integrated in the ballast unit 10f with integrated flushing valve 70.
  • At least one pressure measuring section 80 for connecting 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 in at least one of the ballast units 10g.
  • ballast units or

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Abstract

Verbrennungsmotor (1) mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) vorgesehen ist, wobei für jeden Verbrennungszylinder eine eigene Vorschalteinheit (10c-10f) mit darin integriertem Kraftstoffspeicher vorgesehen ist, der mit der dein jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung über eine von einer Mehrzahl von ersten Kraftstoffleitungen (110) verbunden ist, wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten (10d) eine mit einer Kraftstoffquelle verbindbare Kraftstoffpumpe zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert ist, wobei der Kraftstoffspeicher jeder Vorschalteinheit so eingerichtet ist, dass er eine druckstabile Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspntzeinnchtung mit von der Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff gewährleistet und wobei die jeweiligen Kraftstoffspeicher der Vorschalteinheiten über eine Mehrzahl von zweiten Kraftstoffleitungen (100) miteinander verbunden sind

Description

Verbrennungsmotor
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.
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.
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 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 Btegelinie und Länge erforderlich, was die Herstellungskosten erhöht und die Ersatzteilversorgung erschwert
Da bei den in den o.g Dokumenten beschriebenen Common-Raii- 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
Kraftstofffeitungen. Somit steigt die Gefahr von Leitungsbrüchen aufgrund von Frettingerscheinungen bzw. Reibverschleiß an den Befestigungsstellen infolge der hohen Schwingungsbelastung,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritz- einrtchtung vorgesehen ist, und wenigstens einer Kraftstoffpumpe zum
Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks so bereitzustellen, dass Druckspitzen in der Kraftstoffpumpe und Schwingungsanregungen reduziert bzw. minimiert werden.
Dies wird mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 erreicht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung wird bereitgestellt ein Verbrennungsmotor mit einer
Mehrzahl von Verbrennungszylindem, an denen jeweils eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen ist, wobei für jeden Verbrennungszyltnder eine eigene Vorschatteinheit mit darin integriertem
Kraftstoffspeicher vorgesehen ist. der mit der dem jeweiligen
Verbrennungszyltnder 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 Bereitsteilen 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
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.
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 druckstabtlen Kraftstoffversorgung bietet.
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 ausgebifdet, und sind die ersten und die zweiten
Kraftstoffleitungen bevorzugt für Hochdruck ausgelegt und z.B. als Druckrohre ausgebildet
Wie für den Fachmann erkennbar ist, realisieren die Vorschalteinheiten, die ersten und zweiten Kraftstoffleitungen und die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ein
Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsyslem für den erfindungsgemäßen
Verbrennungsmotor.
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.
Die Vorschalteinheiten können erfindungsgemäß so ausgestaltet sein, dass sie neben der Druckspetcherfunktion 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.
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
Am Verbrennungsmotor werden diese Vorschatteinheiten 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.
Bei schweröltaugltchen 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.
Die Verbindung der Vorschalteinheiten untereinander erfolgt gemäß der Erfindung über die bevorzugt als Druckrohre ausgebildeten zweiten Kraftstoffteitungen. Desweiteren erfolgt gemäß der Erfindung die Verbindung zwischen
Vorschalteinheit und Kraftstoffeinspritzeinrichtung mittels der bevorzugt als Druckrohre ausgebildeten ersten Kraftstoffieitungen. 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.
Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in mehrere der Vorschalteinheiten jeweils eine mit der Kraftstoffquelle verbindbare Kraftstoffpumpe integriert, die Kraftstoff unmittelbar bzw direkt in den Kraftstoffspeieber der betreffenden Vorschalteinheit hinein fördert.
Außerdem ist bevorzugt gemäß der Erfindung in wenigstens eine der
Vorschalteinheiten ein Mengenbegrenzungsventil zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren
Kraftstoffmenge integriert.
Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in wenigstens eine Vorschaiteinheit mit integrierter Kraftstoffpumpe ein Mengenbegrenzungsventil zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zeiteinheit zuführbaren
Kraftstoffmenge integriert
Weiterhin ist gemäß der Erfindung bevorzugt in wenigstens eine der
Vorschalteinheiten ein Druckbegrenzungsventif zur Begrenzung des
Kraftstoffdrucks integriert.
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.
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. Bevorzugt ist gemäß der Erfindung in die Vorschalteinbeit mit integriertem
Spüiventil außerdem ein Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des
Kraftstoffdrucks integriert
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.
Ferner sind gemäß der Erfindung bevorzugt die ersten Kraftstoff leitungen alle zueinander identisch (gleiches Material, gleiche Form, gleicher Querschnitt und gleiche Länge) ausgebildet, wobei außerdem die zweiten Kraftstoffleitungen alle zueinander identisch ausgebildet sind.
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.
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 Teildarsteliung einen Verbrennungsmotor mit zugehörigen Vorscha Reinheiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig .5 zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor mit
zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß noch einer Ausführungsform der
Erfindung
Fig.1 zeigt eine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Vorschalteinheit bzw. Funktionseinheit 10 für einen erfindungsgemäßen
Verbrennungsmotor 1 bzw 1a (siehe die Figuren 4 und 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.
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. Fig 2 zeigt eine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Vorschalteinheit bzw Funktionseinheit 10a für den erfindungsgemäßen
Verbrennungsmotor 1 bzw 1 a (stehe 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.
In die Vorschalteinheit 10a sind ein Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) 20 mit einem Speicherraum 21 , ein Mengenbegrenzungsventi! 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 Deckeis 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.
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 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 .
In die Vorschalteinheit 10b sind ein Kraftstoffspeicher (Druckspeicher) 20 mit einem Speicherraum 21 , ein Mengenbegrenzungsventil 30, weiches den
Verbrennungsmotor 1 bzw. 1a 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
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
Fig.4 zeigt in schematischer Teildarstellung einen Verbrennungsmotor 1 mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 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 können
Die in Fig.4 erste Vorschalteinheit 10c von links ist ahnlich 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 Spülventtl 70 auf und kann ohne Mengenbegrenzungsventtl 30 ausgeführt sein.
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.
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. Gemäß der Erfindung ist in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f (hier in zwei der Vorschalteinheiten 10d) eine mit einer Kraftstoffqueile (wie einem nicht gezeigten Kraftstofftank) verbindbare Kraftstoffpumpe 50 (siehe Figur 2) zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert
Der Kraftstoffspeicher 20 jeder der in den Figuren 1-4 gezeigten
Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f ist jeweils so eingerichtet, dass er eine druckstabiie Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 mit von der bzw. den Kraftstoff pumpe(en) 50 gefördertem Kraftstoff gewährleistet.
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.
Bevorzugt ist der Verbrennungsmotor 1 als schweröltauglicher Dieselmotor ausgebildet, insbesondere als Grottdieselmotor 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 ausgefegt und z.B. als Druckrohre ausgebildet.
Wie aus Fig.4 ersichtlich, sind die die Verbindung zwischen Vorschalteinheiten 10c. 10d, 10e, 10f und Kraftstoffeinsprfeeinrichtungen 120 herstellenden
Kraftstoffleitungen 110 alte zueinander identisch ausgebildet und sind die die Verbindung zwischen benachbarten Vorschalteinheiten 10c, 10d, 10e, 10f herstellenden Kraftstoffleitungen 100 ebenfalls alle zueinander identisch ausgebildet. Fig.5 zeigt in schematicher Teildarstelfung einen Verbrennungsmotor 1a mit zugehörigen Vorschalteinheiten gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Der in Fig.5 dargestellte Verbrennungsmotor 1a weist eine weitere
Ausführungsform einer Vorschaiteinheit auf, welche im Folgenden kurz erläutert werden soll und welche zusatzlich zu den mit Bezug auf die Figuren 1-4
beschriebenen Vorschalteinheiten 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10f verwendet sein kann,
Die in Fig.5 erste Vorschaiteinheit 10g von rechts ist ähnlich der mittleren
Vorschaiteinheit 10e von Fig.4 aufgebaut, weist jedoch zusätzlich darin integriert zwei Druckmessstelien 80, 80 zum Anschluss von Kraftstoffdrucksensoren (nicht gezeigt) zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher 20 der betreffenden Vorschaiteinheit 10g auf
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.
Die in Fig.5 erste Vorschaiteinheit 10f von links ist ähnlich der Vorschaiteinheit 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 Vorschaiteinheit 10d von links (ebenso die mittlere und die zweite Vorschaiteinheit 10d von rechts) ist ähnlich der Vorschaiteinheit 10a von Fig.2 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein Die in Fig.5 dritte Vorschaiteinheit 10e von links ist ähnlich der Vorschaiteinheit 10 von Fig.1 aufgebaut, kann jedoch ohne Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein. Die in Fig 5 dritte Vorschaiteinheit 10c von rechts ist ähnlich der Vorschalteinheit 10b von Fig 3 aufgebaut/kann jedoch ohne
Mengenbegrenzungsventil 30 ausgeführt sein
Der Verbrennungsmotor 1a 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
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 Vorschalteinbeiten 10, 10a, 10b) mit darin integriertem
Kraftstoffspeicher 20 vorgesehen, wobei der Kraftstoffspeicher 20 über den stimseitigen Leitungsanschluss 25 (siehe Figuren 1-3) mit der dem jeweiligen Verbrennungszylinder zur Kraftstoffversorgung dessen zugeordneten
Kraftstoffeinspritzeinrichtung 120 direkt über eine Kraftstoffleitung 110 verbunden ist.
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.
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,
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 Lettungsanschlüsse 23, 24 (siehe Figuren 1 -3) und über eine Mehrzahf von Kraftstoffleitungen 100 direkt miteinander verbunden
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.
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.
Hinsichtlich der Funktion eines Druckbegrenzungsventils, eines
Mengenbegrenzungsventils, eines Spülventils, eines Kraftstoffspeichers und einer Kraftstoffpumpe bzw. Hochdruckpumpe in dem Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem wird zusatzlich z B. auf das Dokument DE 101 57 135 B4 verwiesen, aus dem bei Bedarf weitere diesbezügliche Einzelheiten entnehmbar sind.
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 Druckbegrenzungsventii 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 Druckbegrenzungsventii 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert sein
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 Verbrennungszyiindern bildenden Verbrennungszylinders ein Spülventil 70 integriert sein kann Darüber hinaus kann in die Vorschalteinheit 10f mit integriertem Spüfventil 70 außerdem ein Druckbegrenzungsventii 60 zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert sein.
Weiterhin kann in wenigstens eine der Vorschalteinheiten 10g wenigstens eine Druckmessstelie 80 zum Anschluss wenigstens eines Kraftstoffdrucksensors zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher 20 der betreffenden Vorschalteinheit 10g integriert sein.
Abschließend ist zu bemerken, sich die Vorschalteinheiten bzw.
Funktionseinheiten in beliebiger bzw. jeweils gewünschter oder erforderlicher Rethenfolge platzieren lassen, womit das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für jede Zylinderanzahl optimal entsprechend konstruktiver, technischer und hydraulischer Anforderungen zusammengestellt werden kann. Bezugszeichenfiste
1 Verbrennungsmotor
1a Verbrennungsmotor
10 Vorschaltetnhett
10a- 10g Vorschalteinheit
20 Kraftstoffspeicher
21 Speicherraum
21 a Teilraum
23 Leitungsanschtuss
24 Leitungsanschluss
25 Leitungsanschiuss
30 Mengenbegrenzungsventil
40 Deckel
40b Deckel
41b Anschluss
50 Kraftstoffpumpe
60 Druckbegrenzungsventil
70 Spülventil
80 Druckmessstelle
100 Kraftstoffleitung
1 10 Kraftstoffleitung
120 Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verbrennungsmotor (1 , 1a) mit einer Mehrzahl von Verbrennungszylindern, an denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) vorgesehen ist,
wobei für jeden Verbrennungszyfinder eine eigene Vorschaiteinheit (10,
10a-10g} mit darin integriertem Kraftstoffspeicher (20) vorgesehen ist, der mit der dem jeweiligen Verbrennungszytinder zur Kraftstoffversorgung dessen
zugeordneten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) über eine von einer Mehrzahl von ersten Kraftstoffleitungen (110) verbunden ist,
wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten (10d) eine mit einer
Kraftstoffqueile verbindbare Kraftstoffpumpe (50) zum Bereitstellen eines vorbestimmten Kraftstoffdrucks integriert ist,
wobei der Kraftstoff Speicher (20) jeder Vorschaiteinheit (10, 10a-10g) so eingerichtet ist, dass er eine druckstabile Versorgung der jeweils zugehörigen Kraftstoffeinspritzetnrichtung (120) mit von der Kraftstoffpumpe (50) gefördertem
Kraftstoff gewährleistet, und
wobei die jeweiligen Kraftstoffspeicher (20) der Vorschalteinheiten (10, 10a-
10g) über eine Mehrzahl von zweiten Kraftstoffleitungen (100) miteinander verbunden sind.
2. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß Anspruch 1 , wobei in mehrere der Vorschalteinheiten (10d) jeweils eine mit der Kraftstoffquelle verbindbare
Kraftstoffpumpe (50) integriert ist.
3. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten (10, 10a-10g) ein Mengenbegrenzungsventil (30) zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) pro
Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert ist
4 Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in wenigstens eine Vorschalteinheit (10d) mit integrierter Kraftstoffpumpe (50) ein Mengenbegrenzungsventii (30) zur Begrenzung einer der zugehörigen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) pro Zetteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge integriert ist
5. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten (10b, 10c) ein Druckbegrenzungsventil (60) zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert ist.
6. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in wenigstens eine der Vorschalteinheiten (10b) ein Mengenbegrenzungsventii (30) zur Begrenzung einer der zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung (120) pro Zeiteinheit zuführbaren Kraftstoffmenge und ein Druckbegrenzungsventil (60) zur Begrenzung des Kraftstoff drucks integriert sind
7. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest einige der Verbrennungszylinder zueinander in Reihe angeordnet sind, und wobei in die Vorschalteinheit (10f) eines ein Ende der Reihe von
Verbrennungszylindern bildenden Verbrennungszylinders ein Spülventil (70) integriert ist.
8. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß Anspruch 7, wobei in die
Vorschalteinheit (10f) mit integriertem Spülventil (70) außerdem ein
Druckbegrenzungsventil (60) zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks integriert ist.
9 Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. wobei in wenigstens eine der Vorscha Reinheiten (10g) wenigstens eine Druckmesssteile (80) zum Anschluss wenigstens eines Kraftstoffdrucksensors zum Messen des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher (20) der betreffenden Vorschaiteinheit (10g) integriert ist
10. Verbrennungsmotor (1 , 1a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten Kraftstofflettungen (110) alle zueinander identisch ausgebildet sind, und wobei die zweiten Kraftstoff leitungen (100) alle zueinander identisch ausgebildet sind
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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12707562.0A EP2681440B1 (de) 2011-03-04 2012-03-02 Verbrennungsmotor
KR1020137026040A KR20130135333A (ko) 2011-03-04 2012-03-02 내연기관
US14/002,873 US9951737B2 (en) 2011-03-04 2012-03-02 Fuel injection system of an internal combustion engine
JP2013555891A JP6049089B2 (ja) 2011-03-04 2012-03-02 内燃機関
CN201280011686.3A CN103403335B (zh) 2011-03-04 2012-03-02 内燃机

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DE102011005096.5 2011-03-04

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DE (1) DE102011005096A1 (de)
WO (1) WO2012119957A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013000606A1 (de) * 2013-01-16 2014-07-17 Man Diesel & Turbo Se Kraftstoffversorgungsanlage
DE102014007963A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Motorsteuergerät
JP2017172561A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 三桜工業株式会社 燃料分配管
DE102018118120A1 (de) * 2018-07-26 2020-01-30 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Anschlussstück für Kraftstoffinjektor eines Verbrennungsmotors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712135C1 (de) * 1997-03-22 1998-08-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10114252A1 (de) * 2001-03-22 2002-09-26 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Brennkraftmaschine, sowie Kraftstoffeinspritzsystem für eine solche
WO2004013487A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-12 Wärtsilä Finland Oy Fuel supply system
DE102004055266A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzanlage mit mehreren Druckspeichern
WO2007009279A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Ganser-Hydromag Ag Speichereinspritzsystem für brennkraftmaschine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3211514B2 (ja) * 1993-10-08 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE19508445B4 (de) * 1995-03-09 2004-07-08 Deutz Ag Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine
DE19641952C5 (de) * 1996-10-11 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Kraftstofführung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Aufnahmebohrungen für Steckpumpen
FI107831B (fi) 1998-05-20 2001-10-15 Waertsilae Tech Oy Ab Polttoaineensyöttöjärjestelmä
EP0990792A3 (de) * 1998-09-30 2003-05-21 CRT Common Rail Technologies AG Common-Rail Einspritzsystem
DE19939429A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-01 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung
DE50013384D1 (de) * 1999-11-19 2006-10-12 Crt Common Rail Tech Ag Hochdruckeinspritzsystem mit Common Rail
JP2001329929A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の高圧燃料配管支持構造
JP3805640B2 (ja) * 2001-04-25 2006-08-02 日野自動車株式会社 燃料噴射管の配管構造
US6601566B2 (en) * 2001-07-11 2003-08-05 Caterpillar Inc Fuel injector with directly controlled dual concentric check and engine using same
DE10157135B4 (de) * 2001-11-21 2004-03-11 Man B & W Diesel Ag Kraftstoffversorgungsanlage in Form eines Common-Rail-Systems einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern
JP2003176765A (ja) * 2001-12-11 2003-06-27 Denso Corp コモンレール式燃料噴射システム
US6694242B2 (en) * 2002-03-20 2004-02-17 Clean Air Power, Inc. Dual fuel engine having multiple dedicated controllers connected by a broadband communications link
DE60319968T2 (de) * 2003-06-20 2009-04-16 Delphi Technologies, Inc., Troy Kraftstoffsystem
FI119702B (fi) * 2003-10-17 2009-02-13 Waertsilae Finland Oy Polttomoottorin laitteisto korkeapaineputken vuotoja varten
ATE413528T1 (de) * 2004-06-30 2008-11-15 Fiat Ricerche Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE602004014265D1 (de) * 2004-06-30 2008-07-17 Fiat Ricerche Einspritzsystem für Verbrennungskraftmaschine
DE102005012165B4 (de) * 2005-03-17 2007-02-08 L'orange Gmbh Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen und Mengenbegrenzungsventil für einen solchen
TWI452206B (zh) * 2007-03-05 2014-09-11 Yanmar Co Ltd Diesel fuel injection control device
ATE556216T1 (de) * 2007-10-18 2012-05-15 Delphi Tech Holding Sarl Kraftstoffeinspritzdüse
JP5236410B2 (ja) * 2008-09-24 2013-07-17 臼井国際産業株式会社 コモンレール
DE102009000965A1 (de) * 2009-02-18 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Hochdruckkraftstoffpumpe mit intergriertem Hochdruckspeicher
DE102010002291A1 (de) * 2010-02-24 2011-08-25 Robert Bosch GmbH, 70469 Hochdruckpumpe und Hochdruckspeicher

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712135C1 (de) * 1997-03-22 1998-08-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10114252A1 (de) * 2001-03-22 2002-09-26 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Brennkraftmaschine, sowie Kraftstoffeinspritzsystem für eine solche
WO2004013487A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-12 Wärtsilä Finland Oy Fuel supply system
DE102004055266A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzanlage mit mehreren Druckspeichern
WO2007009279A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Ganser-Hydromag Ag Speichereinspritzsystem für brennkraftmaschine

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