DE19739810C1 - Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Einspritzsysteme sind beispielsweise für Dieselmo­ toren unter dem Begriff "Common-Rail-System" bekannt. Hier werden mehrere Injektoren aus einem Hochdruckreservoir über eine Verteilerleiste (Rail) mit Kraftstoff versorgt, den sie während einer bestimmten Einspritzzeit unter Hochdruck (bis über 1500 bar) in die Motorzylinder einspritzen.

Bei bekannten Common-Rail-Systemen ist der Injektor über eine Leitung mit der zugehörigen Anschlußstelle an der Verteiler­ leiste des Hochdruckreservoirs verbunden. In Fig. 1 ist eine derartige Verbindung dargestellt. Die Anschlußstelle 1 an der Verteilerleiste (Rail) ist über eine Kraftstoffleitung 3 mit dem Injektor 2 verbunden. Hierzu sind an der Kraftstofflei­ tung 3 befindliche Überwurfmuttern 4, 5 auf die Anschlußstel­ le 1 bzw. auf einen Anschlußstutzen 11 am Injektor aufge­ schraubt. Die Abdichtung der Verbindungsstellen erfolgt über Nippel 6, 7, die an den Enden der Kraftstoffleitung 3 ange­ staucht sind. Durch Aufschrauben der Überwurfmuttern 4, 5 werden die Nippel 6, 7 auf die entsprechenden Dichtflächen 9, 8 an der Anschlußstelle 1 bzw. am Anschlußstutzen 11 ange­ preßt. Diese axiale Abdichtung verhindert einen Austritt des unter Hochdruck vorliegenden Kraftstoffs. Weiterhin ist der Injektor 2 durch einen im Anschlußstutzen 11 integrierten Filter 10 vor Verschmutzungen geschützt. Ähnliche Verbindun­ gen sind in der EP 0 517 991 A1 und der EP 0 531 533 A1 offen­ bart.

Dieses bekannte Verbindungssystem weist jedoch den Nachteil einer relativ hohen Anzahl von Dichtungsstellen auf. Bei ver­ schiedenen Positionen des Rails und der Injektoren können aufgrund von Fertigungstoleranzen Lagefehler auftreten, die zu Montage- und damit verbunden auch zu Dichtigkeitsproblemen führen können, wenn die Dichtflächen nicht mehr in der vorbe­ stimmten Lage zueinander liegen. Desweiteren besteht eine Ab­ riß- sowie Bruchgefahr für die Kraftstoffleitungen, die zudem einen Druckabfall verursachen.

Aus der DE 41 31 537 A1 ist ein Einspritzsystem bekannt, bei dem das Brennstoffeinspritzventil über einen Anschlußzapfen mit dem Brennstoffverteiler verbunden ist. Der aus Kunststoff bestehende Anschlußzapfen ist am Einspritzventil angespritzt und durch eine Rastverbindung an einem Ventilanschlußstutzen des Brennstoffverteilers befestigt. Durch die besondere Aus­ gestaltung der Anschlußstelle mit zwei Ringdichtungen soll das Eindringen von Spritzwasser von außen sowie das Austreten von Brennstoff verhindert werden. Die hier vorgeschlagene Verbindungstechnik ist für den Bereich der Hochdruck- Kraftstoffzuführung, wie sie oben beschrieben wurde, nicht geeignet.

Aus der US 4 312479 ist weiter ein an einem Injektor befe­ stigter Stutzen bekannt, in dem sich ein Filter befindet und der an seinem freien Ende eine aufschraubbare Mutter auf­ weist.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Hochdruck- Einspritzsystem der gerannten Art anzugeben, bei dem die An­ zahl der Dichtungsstellen reduziert, die Zuverlässigkeit der Kraftstoffleitung unter Hochdruck erhöht und der Montageauf­ wand verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprü­ chen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Einspritzsystem ist der Hochdruckan­ schlußstutzen mit dem Injektor und mit der Anschlußstelle des Hochdruckspeichers verschraubt. Diese feste Direktverbindung erspart die bisher notwendige Kraftstoffleitung sowie pro In­ jektor jeweils eine abzudichtende Verbindungsstelle. Sind Rail und Injektoren an derselben Komponente des Motors befe­ stigt, verringert sich das durch Fertigungstoleranzen hervor­ gerufene Problem von Lagefehlern bei den Anschlußstellen zwi­ schen Rail und Injektoren. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten undichter Stellen nimmt ab, die Montage wird einfa­ cher und kostengünstiger.

Im folgenden erläutern Ausführungsbeispiele die Erfindung in ihren Ausgestaltungen anhand der beigefügten Figuren.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Verbindung zwischen Injektor und einer Hochdruck­ speicheranschlußstelle, insbesondere einem Rail.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung einer solchen Verbindung;

Fig. 1 zeigt eine Anschlußstelle 12 zu einem mit Kraftstoff gefüllten Hochdruckspeicher oder im Falle eines Common-Rail- Systems die Anschlußstelle 12 an der Verteilerleiste (Rail). Diese Anschlußstelle 12 ist erfindungsgemäß über einen Hoch­ druckanschlußstutzen 14 mit dem Injektor 2 verbunden. An sei­ nem einen Ende weist der Hochdruckanschlußstutzen 14 ein Schraubgewinde auf, das in eine Bohrung mit korrespondieren­ dem Innengewinde 16 im Injektor eingeschraubt ist. Eine Dich­ tung 27 dichtet die Kontaktstelle zwischen Anschlußstutzen und Injektor in axialer Richtung ab. Das zur Anschlußstelle 12 des Hochdruckspeichers zugewandte Ende des Hochdruckan­ schlußstutzens 14 ist mittels einer Überwurfmutter 15 (mit Gewinde 17) mit einem entsprechenden Gewinde an der Anschluß­ stelle 12 verschraubt.

Vorteilhafterweise laufen die Gewinde 17, 16 gegensinnig, d. h. eines der beiden ist als Linksgewinde ausgeführt, damit beim Anziehen der Überwurfmutter 15 der Hochdruckanschluß­ stutzen 14 nicht aus dem Innengewinde 16 am Injektor gelöst wird. Zudem ist zu beachten, daß beim Anziehen der Überwurf­ mutter 15 keine weitere Verdrehung des Stutzens erfolgt. Wer­ den die Steigungswinkel der Gewinde und die Dichtungen an beiden Seiten des Hochdruckanschlußstutzens 14 annähernd gleich gebildet, so sind die Anzugsmomente zur Befestigung an beiden Enden etwa gleich und eine Verdrehung des Hochdruckan­ schlußstutzens 14 beim Anziehen der Überwurfmutter 15 ist ausgeschlossen.

Am Bund 18 für die Überwurfmutter 15 kann eine Schlüsselan­ griffsfläche zum Einschrauben des Hochdruckanschlußstutzens 14 in den Injektor 2 angebracht werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Verschraubungsarten an den beiden Enden umgekehrt auszuführen oder an beiden Enden Überwurfmuttern einzusetzen. Zur Lösung der Verbindung ist jedoch eine Überwurfmutter ausreichend, die bei Reparaturar­ beiten jeweils als zweites angezogen und als erstes wieder gelöst werden muß. Würde sich die Überwurfmutter an der Ver­ bindungsstelle zum Injektor befinden, hätte dies zur Folge, daß der Hochdruckanschlußstutzen 14 mit integriertem Filter 20 vom Injektor 2 bei Reparatur oder Austausch abgenommen werden müßte. Hierdurch entstünde die Gefahr einer Verschmut­ zung des Injektors 2. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsform bleibt bei einer Demontage des Rails der Hochdruck­ anschlußstutzen 14 mit dem integrierten Filter 20 stets am Injektor.

Die freie Länge 1, d. h. die Strecke, um die die Überwurfmut­ ter 15 in Fig. 1 entlang der Achse des Hochdruckanschlußstut­ zens 14 verschoben werden kann, sollte für eine problemlose Montage größer als die Schraublänge der Überwurfmutter sein. Andernfalls müßten bei einem Mehrzylinderreihenmotor bei der Montage des Rails an die Hochdruckanschlußstutzen alle Über­ wurfmuttern gleichzeitig angezogen werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Flachdichtung 19 zwischen der Boh­ rung im Hochdruckanschlußstutzen 14 und der Anschlußbohrung 13 an der Anschlußstelle 12 zum Hochdruckspeicher (bzw. zum Rail) gleicht Fertigungs- und Montagetoleranzen (größere Ex­ zentrizitäten) der Bohrungen aus.

Fig. 2 zeigt als weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ei­ ne Befestigung zwischen Hochdruckanschlußstutzen und einer Anschlußstelle 12 am Hochdruckspeicher (oder am Rail) mittels einer Überwurfmutter und einem Dichtkegel 25, der sowohl durch radiale als auch durch axiale (von der Überwurfmutter verursachte) Kräfte an die Dichtflächen gepreßt wird. Der Dichtkegel 25 eignet sich für Toleranzen sowohl bezüglich Konzentrizität der Bohrungen wie auch bezüglich axialer Ab­ weichungen der Dichtflächen. Die dargestellte Dichtungstech­ nik kann auch für die Verbindung des Hochdruckanschlußstut­ zens mit dem Injektor verwendet werden.

Claims (7)

1. Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Injektor (2) zum Einspritzen von Kraftstoff aus einem Hoch­ druckspeicher in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochdruckanschlußstutzen (14) mit seinem einen Ende mit dem Injektor (2) und mit seinem anderen Ende mit einer Anschlußstelle (12) des Hochdruckspeichers verschraubt ist, wobei der Hochdruckanschlußstutzen (14) am Injektor (2) in eine Bohrung mit Innengewinde (16) eingeschraubt und an der Anschlußstelle (12) des Hochdruckspeichers mit einer Über­ wurfmutter (15) befestigt ist und das Innengewinde (16) in der Bohrung des Injektors und das Gewinde (17) der Überwurf­ mutter (15) gegensinnig verlaufen.

2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge (1) des Hochdruckanschlußstutzens (14) zwischen Injektor (2) und Anschlußstelle (12) des Hochdruck­ speichers im montierten Zustand größer gleich der Schraub­ länge der Überwurfmutter (15) ist.

3. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hochdruckanschlußstutzen (14) für das Ein­ schrauben eine Schlüsselfläche aufweist, die am Bund (18) für die Überwurfmutter (15) angebracht ist.

4. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle des Hochdruckanschlußstutzens (14) am Injektor (2) und/oder an der Anschlußstelle (12) des Hoch­ druckspeichers mittels einer axialen Abdichtung (19; 27) ab­ gedichtet ist.

5. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle des Hoch­ druckanschlußstutzens (14) am Injektor (2) und/oder an der Anschlußstelle (12) des Hochdruckspeichers mittels eines Dichtkegels (25) abgedichtet ist.

6. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Hochdruckanschlußstutzen (14) ein Filter, vorzugsweise ein Spaltfilter (20), integriert ist.

7. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckspeicher die Vertei­ lerleiste eines Common-Rail-Systems ist.