DE102006049224A1 - Fuel supply system i.e. common rail fuel supply system, for internal combustion engine i.e. marine diesel internal combustion engine, has casing with wall thickness withstanding emergency operating pressure in case of fuel line breakage - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage, nämlich eine Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage, einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel supply system, namely a Common-rail fuel supply system, an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Die
Die Baugruppen des Hochdruckbereichs einer solchen Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage sind im Betrieb einem hohen Arbeitsdruck ausgesetzt, der bis zu 2000 bar betragen kann. Hieraus folgt, dass an die Abdichtung insbesondere der permanent unter Hochdruck stehenden Bauteile einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage hohe Anforderungen gestellt werden.The Assemblies of the high-pressure region of such a common rail fuel supply system are exposed during operation to a high working pressure, which is up to 2000 bar. It follows that to the seal in particular the permanently high-pressure components of a common rail High demands are placed on the fuel supply system.
Dies gilt um so mehr bei Schiffsdieselbrennkraftmaschinen, da die Baugruppen einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage einer Schiffsdieselbrennkraftmaschinen neben dem hohen Arbeitsdruck weiteren Belastungen ausgesetzt sind, so z. B. großen Vibrationsbeanspruchungen sowie großen thermischen Beanspruchungen. Dies kann insbesondere im Bereich der permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitungen, welche die Pumpeinrichtung mit dem Druckspeichersystem einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage verbinden, zu einem Leitungsbruch und damit zu massiven Leckagen führen. Auch können die Dichtstellen an den Leitungsenden aufgrund von Schwingungen und Temperatureinfluss versagen und somit ebenfalls massive Leckagen verursachen.This applies all the more to marine diesel engine, since the assemblies a common-rail fuel supply system of a marine diesel engine in addition to the high working pressure are exposed to further stress, so z. B. large Vibration stresses and large thermal stresses. This can be particularly in the area of permanent high pressure standing high-pressure fuel lines, which the pumping device connect to the accumulator system of a common-rail fuel supply system, lead to a cable break and thus to massive leaks. Also can the sealing points at the cable ends due to vibrations and temperature influence fail and thus also massive leaks cause.
Das Auftreten massiver Leckagen an den permanent unter Hochdruck stehenden Bauteilen einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage kann dazu führen, dass der Druck im Hochdruckbereich der Kraftstoffversorgungsanlage unterhalb eines zum Öffnen der Injektoren benötigten Öffnungsdrucks absinkt, wodurch dann keine Einspritzungen mehr in die Zylinder der Brennkraftmaschine möglich sind. Dies führt zum sofortigen Stillstand der Brennkraftmaschine, wodurch z.B. bei Schiffen, die lediglich eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Kraftstoffversorgungsanlage aufweisen, eine Manövrierunfähigkeit verursacht kann.The Occurrence of massive leaks at the permanently high pressure Components of a common rail fuel supply system can do this to lead, that the pressure in the high pressure area of the fuel supply system below one to open the injectors required opening pressure decreases, which then no more injections in the cylinder the internal combustion engine possible are. this leads to for the immediate stoppage of the internal combustion engine, whereby e.g. at Ships, the only one internal combustion engine with such Have fuel supply system, a maneuverability caused.
Um
dem Problem massiver Leckagen im Hochdruckbereich einer Common-Rail
Kraftstoffversorgungsanlage Rechnung zu tragen, ist es aus der
Weiterhin wird hierdurch auch der von Kraftstoffversorgungsanlagen benötigte Bauraum an Brennkraftmaschinen vergrößert.Farther This also makes the space required by fuel supply systems on internal combustion engines.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine neuartige eine Kraftstoffversorgungsanlage, nämlich eine neuartige Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage, einer Brennkraftmaschine zu schaffen.Of these, Based on the present invention, the problem is based a novel a fuel supply system, namely a novel common rail fuel supply system, an internal combustion engine to accomplish.
Dieses Problem wird durch eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.This Problem is a fuel supply system of an internal combustion engine according to claim 1 solved.
Erfindungsgemäß ist zumindest der oder jeder permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitung, welche die Pumpeinrichtung mit dem Druckspeichersystem verbindet, eine Ummantelung zugeordnet, die eine solche Wandstärke aufweist, dass dieselbe insbesondere im Falle eines Leitungsbruchs der jeweiligen Hochdruckkraftstoffleitung einem definierten Notbetriebsdruck standhält.According to the invention is at least the or each high pressure high pressure fuel line, which connects the pumping device to the accumulator system, associated with a casing having such a wall thickness, that the same in particular in the event of a line break the respective High pressure fuel line withstand a defined emergency operating pressure.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, zumindest der oder jeder permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitung, welche die Pumpeinrichtung der Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage mit dem Druckspeichersystem derselben verbindet, eine Ummantelung zuzuordnen, wobei diese Ummantelung eine Wandstärke aufweist, so dass dieselbe einem definierten Notbetriebsdruck standhält. Dieser definierte Notbetriebsdruck ist größer als der zum Öffnen der Injektoren benötigte Öffnungsdruck, so dass bei einem Leitungsbruch einer permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitungen ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine aufrechterhalten werden kann.For the purposes of the present invention, it is proposed that at least the or each high-pressure high pressure fuel line, which connects the pumping device of the common rail fuel supply system to the pressure storage system of the same, a Um assign coat, said sheath having a wall thickness, so that the same withstand a defined emergency operating pressure. This defined emergency operating pressure is greater than the opening pressure required for opening the injectors, so that emergency operation of the internal combustion engine can be maintained in the event of a line break of a high-pressure fuel line which is constantly under high pressure.
Obwohl
die Ummantelung von Hochdruckkraftstoffleitungen aus der
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Wandstärke der Ummantelung derart bemessen, dass dieselbe einem definierten Notbetriebsdruck von mindestens 400 bar, insbesondere von mindestens 800 bar, standhält.To an advantageous development of the invention, the wall thickness of Sheath dimensioned so that the same a defined emergency operating pressure of at least 400 bar, in particular of at least 800 bar, withstands.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt ein Abstand zwischen einer Innenwand der Ummantelung und einer Außenwand der jeweils ummantelten Baugruppe der Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage zwischen 0,1 mm und 0,2 mm.To a further advantageous embodiment of the invention is a distance between an inner wall of the casing and an outer wall the respectively sheathed assembly of the common rail fuel supply system between 0.1 mm and 0.2 mm.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Pumpeinrichtung der Kraftstoffversorgungsanlage derart steuerbar, dass im Falle einer detektierten Leckage einer permanent unter Hochdruck stehenden, ummantelten Baugruppe der Kraftstoffversorgungsanlage ein Arbeitsdruck des Hochdruckbereichs auf den definierten Notbetriebsdruck reduzierbar ist.To a further advantageous embodiment of the invention is the Pumping device of the fuel supply system controllable so, that in case of detected leakage one permanently under high pressure standing, jacketed assembly of the fuel supply system a working pressure of the high-pressure range to the defined emergency operating pressure is reducible.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. Embodiments of the invention without being limited to this to be closer to the drawing explained.
Dabei zeigt:there shows:
Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer mit Schweröl betriebenen Schiffsdieselbrennkraftmaschine. Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlagen verfügen über einen Niederdruckbereich sowie einen Hochdruckbereich.The The present invention relates to a common rail fuel supply system an internal combustion engine, in particular a marine diesel engine operated with heavy oil. Common rail Fuel supply systems have a low pressure range and a high pressure area.
Der Hochdruckbereich einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage umfasst eine zumindest eine Hochdruckpumpe aufweisende Pumpeinrichtung und ein zumindest eine Speichereinheit aufweisendes Druckspeichersystem, wobei die Pumpeinrichtung mit dem Druckspeichersystem über mindestens eine Hochdruckkraftstoffleitung verbunden ist. Das Druckspeichersystem sowie die oder jede das Druckspeichersystem mit der Pumpeinrichtung verbindende Hochdruckkraftstoffleitung stehen permanent unter einem hohen Arbeitsdruck, der bis zu 2000 bar betragen kann. Ausgehend vom Druckspeichersystem ist der Kraftstoff über Injektoren in Zylinder einer Brennkraftmaschine einspritzbar, wobei jeder Injektor mit dem Druckspeichersystem über mindestens eine Hochdruckkraftstoffleitung verbunden ist, die abhängig vom Einspritztakt der Brennkraftmaschine zeitweise unter Hochdruck steht.Of the High pressure range of a common rail fuel supply system includes an at least one high-pressure pump having pumping device and a pressure accumulator system having at least one storage unit, wherein the pumping means with the accumulator system over at least a high pressure fuel line is connected. The accumulator system as well as the or each of the accumulator system with the pumping device connecting high-pressure fuel line are permanently under one high working pressure, which can be up to 2000 bar. outgoing from the accumulator system is the fuel via injectors in cylinders an internal combustion engine can be injected, each injector with the accumulator system over at least one high-pressure fuel line is connected, which depends on Injection stroke of the engine is temporarily under high pressure.
Um bei massiven Leckagen im Hochdruckbereich einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage ein Absinken des Arbeitsdrucks unterhalb eines zum Öffnen der Injektoren und damit zum Einspritzen des Kraftstoffs in die Zylinder der Brennkraftmaschine benötigten Öffnungsdrucks zu vermeiden, wird im Sinne der hier vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, zumindest der oder jeder permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitung, welche die Pumpeinrichtung des Hochdruckbereichs der Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage mit dem Druckspeichersystem desselben verbindet, eine Ummantelung zuzuordnen, die eine Wandstärke aufweist, dass dieselbe einem definierten Notbetriebsdruck standhält, der größer als der Öffnungsdruck der Injektoren ist. Hierdurch kann bei einem Leitungsbruch einer permanent unter Hochdruck stehenden Hochdruckkraftstoffleitung ein Absinken des Arbeitsdrucks unterhalb des Öffnungsdrucks der Injektoren vermieden werden und ein Notbetrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage gewährleistet werden.Around in the case of massive leaks in the high pressure area of a common rail fuel supply system a drop in working pressure below one to open the Injectors and thus for injecting the fuel into the cylinders the internal combustion engine required opening pressure to avoid is proposed in the context of the present invention, at least the or each high pressure high pressure fuel line permanently under high pressure the pumping device of the high pressure region of the common rail fuel supply system with the pressure accumulator system of the same connects, a sheath assign that a wall thickness that it withstands a defined emergency operating pressure, the greater than the opening pressure of Injectors is. This can be permanent in case of a line break under high pressure high pressure fuel line sinking the working pressure below the opening pressure the injectors are avoided and an emergency operation of an internal combustion engine guaranteed with a common rail fuel supply system become.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung ist auch dem permanent unter Hochdruck stehenden Druckspeichersystem eine derartige Ummantelung zugeordnet, die dem definierten Notbetriebsdruck standhält.To an advantageous development of the present invention is also the permanently under high pressure accumulator system a assigned to such sheath, the defined emergency operating pressure withstand.
Vorzugsweise ist allen permanent unter Hochdruck stehenden Baugruppen der Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage eine derartige Ummantelung zugeordnet, die dem Notbetriebsdruck standhält, wobei der Notbetriebsdruck mindestens 400 bar, insbesondere mindestens 800 bar, beträgt.Preferably is all permanently under high pressure components of the common rail Fuel supply system associated with such a sheath, which withstands the emergency operating pressure, wherein the emergency operating pressure at least 400 bar, in particular at least 800 bar.
Die
Ummantelung
Ein
von der Innenwand der Ummantelung
Um
im Falle eines Bruchs des Druckrohrs
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung ist die Pumpeinrichtung des Hochdruckbereichs der Common-Rail Kraftstoffversorgungsanlage derart steuerbar, dass im Falle einer detektierten, massiven Leckage einer permanent unter Hochdruck stehenden Baugruppe des Hochdruckbereichs ein Arbeitsdruck des Hochdruckbereichs auf den definierten Notbetriebsdruck reduzierbar ist. Hierzu ist die Förderleistung der Pumpeinrichtung reduzierbar. Die Detektion einer solchen massiven Leckage kann über eine Druckmessung, über eine Durchflussmessung in der Leckagerückführleitung oder über eine Bestimmung der Förderleistung der Pumpeinrichtung erfolgen.To an advantageous development of the present invention is the pumping device of the high-pressure region of the common rail fuel supply system so controllable that in case of a detected, massive leakage a permanently high pressure assembly of the high pressure area a working pressure of the high-pressure range to the defined emergency operating pressure is reducible. For this purpose, the delivery rate of the pumping device reducible. The detection of such massive leakage can via a Pressure measurement, over a flow measurement in the leakage return line or via a Determining the delivery rate take the pumping device.
- 1010
- HochdruckkraftstoffleitungHigh-pressure fuel line
- 1111
- Anschlussstückconnector
- 1212
- DruckstückPressure piece
- 1313
- DruckspeichersystemAccumulator system
- 1414
- Druckrohrpressure pipe
- 1515
- Ummantelungjacket
- 1616
- LeckagerückführleitungLeakage return line
- 1717
- Absperreinrichtungshut-off
Claims (10)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE, DE Free format text: FORMER OWNER: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
| R020 | Patent grant now final | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |