DE102016202135A1

DE102016202135A1 - Common-Rail in einem Kraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE102016202135A1
Application number: DE102016202135.4A
Authority: DE
Inventors: Girish Kunne Gowda; Rajaram Ramashesh Nannival
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2016-09-22
Also published as: FR3033842A1

Abstract

Es wird hier ein Common-Rail 106 im Kraftstoffeinspritzsystem offenbart. Das Common-Rail 106 umfasst einen Einlasskanal 105 in Strömungsverbindung mit einer Hochdruckpumpe, mehrere Auslasskanäle 107; wobei mindestens einer der Auslasskanäle mit einem Injektor in Strömungsverbindung steht. Ein Rücklaufleitungskanal 109 steht über einen Verbinder 111 mit einem Rücklaufleitungspfad 110 in Strömungsverbindung. Der Rücklaufleitungspfad 110 steht mit einem Kraftstofftank in Strömungsverbindung. Ein Verbinder 111 ist in das Common-Rail 106 integriert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem der Art, bei der ein Common-Rail eingesetzt wird.
Hintergrund der Erfindung
Kraftstoffspeicher-Einspritzsysteme, die auch als Common-Rail-Systeme bezeichnet werden, sind im Prinzip bekannt. Es wird zwischen Common-Rail-Systemen mit einer mengenregulierten Hochdruckpumpe (die als CP3-Systeme bekannt sind), bei denen eine Druckreduzierung im Kraftstoffdruckspeicher (Common-Rail) lediglich über die Einspritzsteuermenge und Leckage möglich ist, und Common-Rail-Systemen, bei denen ein Druckbegrenzungsventil oder Druckregelventil auf der Hochdruckseite zum Senken des Systemdrucks verwendet wird, unterschieden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die letztere Art von System, d. h., ein System mit einem Druckbegrenzungsventil oder Druckregelventil zum Senken des Systemdrucks.
Ein Common-Rail in einem Kraftstoffeinspritzsystem führt mindestens einem Injektor von einer Kraftstoffeinspritzpumpe erhaltenen Kraftstoff unter Hochdruck zu. Der Injektor spritzt den Kraftstoff zur Verbrennung in einen Zylinder ein. Das Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder erfolgt basierend auf der Leistungsanforderung gemäß der Programmierung in der ECU. Bei einer stärkeren Leistungsanforderung wird Kraftstoff unter Hochdruck in den Zylinder eingespritzt, im Gegensatz dazu wird bei einer geringeren Leistungsanforderung der überschüssige Druck durch den Kraftstoffrücklaufpfad zurück zum Kraftstofftank abgelassen. Dieser folgt zur Aufrechterhaltung der Stabilität des Common-Rail und zur Zufuhr des Kraftstoffs mit einem erforderlichen Druck in den Zylinder. Der Kraftstoffrücklaufpfad steht über einen Verbinder mit dem Common-Rail in ständiger Strömungsverbindung. Allgemein wird der Verbinder in Form einer separaten Komponente bereitgestellt; dann wird der Verbinder in das Common-Rail eingeschraubt/eingedrückt. Durch das Verbauen von Verbinder mit Kraftstoffspeicher kommt es zu Problemen, insbesondere bei der Dichtfläche zwischen dem Verbinder und dem Common-Rail, wodurch es zu einer Niederdruckleckage von Kraftstoff kommt. Zu weiteren Unzulänglichkeiten der bekannten Systeme, die zu hohen Kosten führen, zählen: Kosten des Verbauens des Verbinders am Common-Rail, des Testens des Setups & und Kosten für Leckagedetektion in einem Niederdruckkreis. Zur Reduzierung der mit der Herstellung und Montage und Tests verbundenen Kosten besteht ein Bedarf zur Modifizierung der Anordnung des Common-Rail und des Verbinders.
Bei der Patentanmeldung US6675774 aus dem Stand der Technik weist ein Kraftstoffeinspritzsystem für Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, einen Kraftstoffspeicher auf, der von einer Hochdruckpumpe versorgt wird und einer Reihe von Injektionen, die der Anzahl an Zylindern des Motors entsprechen, Kraftstoff zuführt, und weist ein Druckbegrenzungsventil auf, das dichtend mit dem Kraftstoffspeicher verbunden ist, wobei das Druckbegrenzungsventil ein Ventilgehäuse, einen Hochdruckbereich, einen Niederdruckbereich, einen auf den Einlass ausgerichteten Ventilsitz, einen axial verschiebbaren Ventilkörper und eine den Ventilkörper in die Richtung des Ventilsitzes drückende Ventilfeder aufweist. Das Druckbegrenzungsventil ist – zumindest teilweise – so in den Kraftstoffspeicher integriert, dass zumindest der Ventilsitz und der Ventilkörper dem Kraftstoffspeicher räumlich zugeordnet sind und die das Druckbegrenzungsventil gegen den Kraftstoffspeicher abdichtende Dichtung dem Niederdruckbereich des Druckbegrenzungsventils zugeordnet ist.
Kurze Beschreibung der beiliegenden Zeichnung
Verschiedene Modi der Erfindung werden in der Beschreibung detailliert offenbart und in der beiliegenden Zeichnung dargestellt:
1 stellt ein Schaltschema eines Kraftstoffeinspritzsystems dar; und
2 stellt das bei dem Kraftstoffeinspritzsystem verwendete Common-Rail dar.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 stellt ein Schaltschema eines Kraftstoffeinspritzsystems dar. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstofftank 100 mit einer elektrischen Förderpumpe 102, einen Kraftstofffilter 103, eine Hochdruckpumpe 104, ein Common-Rail 106 und den Injektor 108. Eine Reihe von Zufuhrleitungen verbinden jede der Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems zur effizienten Beförderung von Kraftstoff. Kraftstoff vom Kraftstofftank 100 strömt durch den Kraftstofffilter 103 und erreicht den Einlass der Hochdruckpumpe 104, wo der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt wird. Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 104 wird zur Einspritzung durch den Injektor 108 zum Common-Rail 106 geleitet. Die Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems werden durch ein elektronisches Steuergerät (ECU) gesteuert. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Niederdruckkreis und den Hochdruckkreis. Der Teil des Kreises stromaufwärts der Hochdruckpumpe 104 ist der Niederdruckkreis, und der Teil des Kreises stromabwärts der Hochdruckpumpe 104 ist der Hochdruckkreis. Der Hochdruckkreis wird detaillierter beschrieben.
Der Hochdruckkreis umfasst das Common-Rail 106, das Kraftstoff unter Hochdruck von der Hochdruckpumpe 104 erhält. Das Common-Rail 106 speichert den Hochdruckkraftstoff und führt ihn dem Injektor zum Einspritzen in die Zylinder zu.
2 stellt das Common-Rail 106 im Kraftstoffeinspritzsystem dar. Das Common-Rail 106 umfasst einen Einlasskanal 105 in Strömungsverbindung mit einer Hochdruckpumpe, mehrere Auslasskanäle 107; wobei mindestens einer der Auslasskanäle 107 mit einem Injektor in Strömungsverbindung steht. Ein Rücklaufleitungskanal 109 steht mit einem Rücklaufleitungspfad 110 über einen Verbinder 111 in Strömungsverbindung. Der Rücklaufleitungspfad 110 steht mit einem Kraftstofftank in Strömungsverbindung. Ein Verbinder 111 ist in das Common-Rail 106 integriert. Der Verbinder 111 stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem Rücklaufleitungskanal 109 am Common-Rail 106 und dem Rücklaufleitungspfad 110 her. Der Kraftstoff strömt durch die Bohrung 112 des Verbinders 111 in den Rücklaufleitungspfad 110. Der Verbinder 111 kann durch einen Schmiedearbeitsgang in das Common-Rail integriert werden. Der Verbinder 111 und das Common-Rail 106 können aus einem einzigen Materialbestand maschinell herausgearbeitet sein. Der Verbinder 111 kann mit einer Bohrung 112 und einem Kantenbruch 113 versehen sein. Der Kantenbruch 113 kann in Form einer Fase oder einer Kehle vorliegen. Der Kantenbruch 113 ist die Fläche, über die Kraftstoff vom Common-Rail in den Verbinder 111 eintritt. Bei einer Ausführungsform kann der Verbinder 111 mit einer Bohrung 112 versehen sein und keinen Kantenbruch aufweisen.
Eingangs erhält das Common-Rail 106 Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpumpe. Der Kraftstoff vom Common-Rail 106 strömt zum Einspritzen in die Zylinder zum Injektor. Der Injektor spritzt Kraftstoff ein, solange der Druck im Rail über dem Druck am Ende des Injektors liegt. Wenn die Anforderung von einzuspritzendem Kraftstoff unter dem Istdruck, mit dem Kraftstoff gegenwärtig eingespritzt wird, liegt, muss der Druck, mit dem Kraftstoff in dem Common-Rail 106 bereitgestellt wird, reduziert werden, um Schäden am Common-Rail 106 zu verhindern. Dies wird durch das Vorliegen des Rücklaufleitungskanals 109 erzielt. Der Rücklaufleitungskanal 109 kann durch ein Druckbegrenzungsventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, oder ein Druckregelventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, gesteuert werden. Der Druck wird basierend auf Faktoren, wie z. B. Motordrehzahl, Motorlast, Temperatur und dergleichen, bestimmt. Der im Common-Rail 106 eingespeicherte Kraftstoff strömt durch den Rücklaufleitungspfad 109 zum Kraftstofftank 100 zurück. Da der Verbinder 111 den Druck im Common-Rail 106 ablässt, wird er auch als Niederdruckverbinder bezeichnet.
Es versteht sich, dass die in der obigen Beschreibung erläuterten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung bezüglich der Anzahl an Auslasskanälen am Common-Rail nicht beschränken. Viele solche Ausführungsformen und andere Modifikationen und Änderungen bei der in der Beschreibung erläuterten Ausführungsformen werden in Betracht gezogen. Der Schutzumfang der Erfindung wird lediglich durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt.

Claims

Common-Rail 106 in einem Kraftstoffeinspritzsystem, das Folgendes umfasst mindestens einen Einlasskanal 105 in Strömungsverbindung mit einer Hochdruckpumpe 104, mehrere Auslasskanäle 107, wobei mindestens einer der Auslasskanäle 107 mit einem Injektor 108 in Strömungsverbindung steht, und einen Rücklaufleitungskanal 109, der über einen Verbinder 111 mit einem Rücklaufleitungspfad 110 in Strömungsverbindung steht, wobei der Rücklaufleitungspfad 110 mit einem Kraftstofftank in Strömungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder 111 in das Common-Rail 106 integriert ist.
Common-Rail 106 nach Anspruch 1, wobei der Verbinder 111 eine Bohrung 112 und einen Kantenbruch 113 aufweist.
Common-Rail 106 nach Anspruch 1, wobei der Verbinder 111 durch einen Schmiedearbeitsgang in das Common-Rail integriert wird.
Common-Rail 106 nach Anspruch 1, wobei das Strömen von Kraftstoff von dem Rücklaufleitungskanal 109 durch ein Druckbegrenzungsventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, gesteuert wird.
Common-Rail 106 nach Anspruch 1, wobei das Strömen von Kraftstoff von dem Rücklaufleitungskanal 109 durch ein Druckregelventil, das am Verbinder 111 des Common-Rail 106 angeordnet ist, gesteuert wird.