Verteilervorrichtung eines Common-Rail-Systems

Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung eines Common-Rail-Systems für eine Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der Praxis sind Common-Rail-Systeme mit verschiedenen Verteilervorrichtungen, auch als Rails, Railsegmente oder Verteilerblöcke bezeichnet, bekannt. Über die

Verteilervorrichtung wird unter Hochdruck stehender Brennstoff üblicherweise über eine in axialer Richtung der Verteilervorrichtung verlaufende Hochdruckleitung an Injektoren zur Einspritzung in einen Brennraum zugeführt. Bei sogenannten Common-Rail-Systemen mit Einzelspeichem zweigen von der Hochdruckleitung mehrere Zuführleitungen ab, die jeweils in Wirkverbindung mit einem eine Vordrossel und einen Einzelspeicher aufweisenden Injektor stehen, welche innerhalb einer Zylinderkopfhaube angeordnet sind. Die

Verteilervorrichtung und die Einzelspeicher sind zur gewünschten Versorgung der Injektoren mit Kraftstoff derart hydraulisch aufeinander abgestimmt, dass nach einem Einspritzvorgang der jeweilige Einzelspeicher wieder mit Kraftstoff aufgefüllt wird.

Zur Erfassung eines Drucks im Bereich der Einzelspeicher ist jedem Injektor ein Drucksensor zugeordnet. Das Vorsehen des Drucksensors bedingt jedoch ein komplex ausgeführtes Injektorgehäuse mit entsprechend abzudichtenden Hochdruckbereichen.

Das Injektorgehäuse erhält eine erhöhte Komplexität, wenn Hochdruckdichtstellen, wie z. B. für einen Drucksensor, überwacht werden müssen und hierzu Detektionsbohrungen eingebracht werden müssen. Zwar können Dichtstellen nahe zusammen positioniert werden, beispielsweise mit einem sogenannten Top-Feed- Anschlusskonzept, um den Aufwand für Detektionsbohrungen möglichst gering zu halten, jedoch wird die Gestaltung der

Zylinderkopfhaube sehr aufwendig. Eine Dmclanesseinrichtung für ein Common-Railsystem mit Einzelspeichern ist aus der DE 10 2006 034 515 B3 bekannt, wobei die Druckmesseinrichtung im Verschlussstopfen des Einzelspeichers angeordnet ist. Hier ist allerdings eine Leckageerkennung schwierig.

Weitere Verteilervorrichtungen mit mehreren Verteilereinrichtungen zur Versorgung einzelner Injektoren mit einzelnen Speichervolumen sind aus der DE 10 2009 055 129 Al, der DE 10 2006 003 639 Al und der DE 10 2014 007 963 Al bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verteilervorrichtung eines Common-Rail- Systems für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau eines Injektors bzw. einer Zylinderkopfhaube sowie eine einfache Leckageerkennung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Verteilervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Es wird eine Verteilervorrichtung eines Common-Rail-Systems einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die mit wenigstens einer eine Hochdruckleitung für Kraftstoff aufweisenden Verteilereinrichtung und mehreren innerhalb der Verteilereinrichtung von der

Hochdruckleitung abzweigenden Zuführleitungen ausgeführt ist, wobei die Zufühiieitungen jeweils zu einem Einzelspeicher und einen Injektor führen. Erfindungsgemäß ist der

Zuführleitung eine Drosseleinrichtung und eine zum Zusammenwirken mit einer

Druckmesseinrichtung ausgeführte Abnahmebohrung stromab der Drosselemrichtung derart zugeordnet, dass die Drosseleinrichtung in der Zuführleitung angeordnet ist und die in der Verteilereinrichtung angeordnete Abnahmebohrung stromabwärts von der Drosseleinrichtung mit der Zuführleitung verbunden ist.

Eine erfindungsgemäß ausgeführte Verteilervorrichtung bzw. Kluftspeichervorrichtung ermöglicht einen einfachen Aufbau der Injektoren und der Zylinderkopfhaube, da die bei bekannten Ausführungen im Bereich des Injektors angeordnete Drosseleinrichtung und die Druckmesseinrichtung aus dem Injektor und der Zylinderkopfhaube heraus zu der

Verteilervorrichtung verlagert sind. Im Bereich der Zylinderkopfhaube steht somit ein größerer und einfacher gestaltbarer Bauraum zur Verfügung. Durch den Entfall der Durchführung von Kabeln der Druckmesseinrichtung durch die Zylinderkopfhaube ist zudem eine Abdichtung im Bereich der Zylinderkopfhaube vereinfacht.

Weiterhin bietet die Erfindung den Vorteil, dass ein Anschluss der Hochdruckleitung an den lnjektor frei wählbar ist und beispielsweise als externer Top-Feed-Anschluss oder als interner Anschluss mittels Druckrohrstutzen ausgeführt sein kann. Dadurch, dass die Druclcmess- einrichtung und die Vordrossel im Bereich der Verteilervorrichtung angeordnet sind, kann die Einzelspeicherdruck-Funktionalität modular ausgeführt und der lnjektorkörper vereinheitlicht werden.

Zudem sind durch die erfmdungsgemäße Lösung kurze Zuleitungen zum lnjektor ausbildbar, woraus eine Reduzierung von Schwingungen, reduzierte Belastungen für Dichtungen und eine reduzierte Totzeit resultieren, wobei die reduzierte Totzeit zu einer präziseren Erkennung eines Spritzbeginns und eines Spritzendes führt.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in dem

nachfolgenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung

angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen

Verteilervorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Prinzipskizze eines Common-Rail- Systems mit einer

Verteilervorrichtung, die mehrere als Rails und Verteilerblöcke ausgebildete Verteilereinrichtungen aufweist;

Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht einer als Rail ausgebildeten Verteilereinrichtung der Verteilervorrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rail gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht des Rail gemäß Fig. 3 entlang der Linie 1V-1V;

Fig. 5 eine Schnittansicht des Rail gemäß Fig. 4 entlang der Linie V-V; Fig. 6 eine dreidimensionale Ansicht einer weiteren als Verteilerblock ausgebildeten Verteilereinrichtung der Verteilervorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 eine Längsschnittansicht des Verteilerblocks gemäß Fig. 6; und

Fig. 8 einen vereinfachten Ausschnitt des Common-Rail-Systems gemäß Fig. 1, wobei die Anordnung der Verteilereinrichtung an einem Kurbelgehäuse ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist ein Common-Rail-System 1 einer Brennkraftmaschine gezeigt, welches eine Niederdruckpumpe 3 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2, eine veränderbare Saugdrossel 4 zur Beeinflussung des durchströmenden Kraftstoff- Volumenstroms, eine Hochdruckpumpe 5 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung und eine Verteilervorrichtung 6 aufweist. Die Verteilervorrichtung 6 ist zum Speichern des Kraftstoffs und zum Verteilen des Kraftstoffs auf mehrere vereinfacht gezeigte und jeweils mit einem Einzelspeicher 8 verbundene oder integral hiermit ausgebildete Injektoren 7 ausgeführt, mittels denen Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzbar ist.

Die Verteilervorrichtung 6 ist vorliegend segmentweise mit zwei im Wesentlichen baugleich als Rails ausgeführten Verteilereinrichtungen 9, 10 und zwei im Wesentlichen baugleich als Verteilerblöcke ausgeführten weiteren Verteilereinrichtungen 11, 12 ausgebildet, wobei in Förderrichtung des Kraftstoffs ausgehend von der Hochdruckpumpe 5 zunächst ein Rail 9 gefolgt von einem Verteilerblock 11 und dann ein weiteres Rail 10 mit einem nachfolgenden Verteilerblock 12 vorgesehen ist. Hieran können sich weitere Segmente mit Verteilereinrich- tungen anschließen.

In Fig. 2 bis Fig. 5 ist die als Rail ausgeführte Verteilereinrichtung 9 näher ersichtlich, die gemäß Fig. 8 als sogenanntes Slim-Rail ausgeführt und an einem Kurbelgehäuse 25 angeordnet sein kann. Das Rail 9 weist eine im Wesentlichen in Längsrichtung bzw. in axialer Richtung der Verteilereinrichtung 9 verlaufende und als Längsbohrung ausgebildete

Hochdruckleitung 14 auf, die in einem ersten axialen Endbereich 15 des Rail 9 mit der Hochdruckpumpe 5 und in einem zweiten axialen Endbereich 16 mit dem nachfolgenden Verteilerblock 11 verbunden ist.

Von der Hochdruckleitung 14 zweigen innerhalb des Rail 9 vorliegend drei hier als parallele Querbohrungen ausgeführte Zuführleitungen 17, 18, 19 ab, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Hochdruckleitung 14 verlaufen und in einem Randbereich des Rail 9 jeweils mit einem flanschartigen Anbindungsbereich 20, 21, 22 ausgeführt sind, über den die jeweilige

Zufuhrleitung 17, 18, 19 hydraulisch mit einem Einzelspeicher 8 und einem Injektor 7 verbunden ist. Ein in Längsrichtung zwischen jeweils benachbarten Anbindungsbereichen 20 und 21 bzw. 21 und 22 vorliegender Abstand Dl, D2 entspricht dabei insbesondere einem Abstand zwischen zwei benachbarten Zylindern der Brennkraftmaschine.

Bei der gezeigten Ausführung ist jeder Zuführleitung 17, 18, 19 eine Drosseleinrichtung 26, 27, 28 und eine Abnahmebohrung 29, 30, 31 zur Druckmessung zugeordnet, wobei die Drosseleinrichtung 26, 27 bzw. 28 in der jeweiligen Zuführleitung 17, 18, 19 jeweils stromauf der jeweiligen Abnahmebohrung 29, 30 bzw. 31 angeordnet ist. Die Drosseleinrichtungen 26, 27, 28 bilden dabei eine Vordrossel für den zugeordneten Injektor 7. Die Abnahmebohrungen 29, 30, 31 sind vorliegend in einer axialen Längsschnittebene parallel zu der Ebene angeordnet, in der die Hochdruckleitung 14 verläuft, wobei die mit den Zuführleitungen 17 und 18 an den jeweiligen Enden 15, 16 des Rail 9 verbundenen Abnahmebohrungen 29, 30 in Längsrichtung des Rail 9 und die Abnahmebohrung 31 der mittleren Zuführleitung 19 senkrecht hierzu verlaufen.

Es sind drei Druckmesseinrichtungen 33, 34, 35 vorgesehen, die jeweils im Bereich der Abnahmebohrungen 29, 30, 31 mit dem Rail 9 verbunden und beispielsweise an dieses angeschraubt sind. Mittels der Druckmesseinrichtungen 33, 34, 35, welche als herkömmliche Hochdrucksensoren mit entsprechender Vor-Ort-Elelctronik ausgebildet sein können und mit einem elektronischen Steuergerät der Brennkraftmaschine verbunden sein können, ist ein Druck in den Zuführleitungen 17, 18, 19, der einem Druck in dem jeweiligen Einzelspeicher 8 des Injektors 7 entspricht, messbar.

In Fig. 6 und Fig. 7 ist die als Verteilerblock ausgeführte weitere Verteiler eimichtung 11 näher ersichtlich. Der Verteilerblock 11 ist vergleichbar· zu dem Rail 9 mit einer

Hochdruckleitung 37 in axialer Längsrichtung aus geführt, die mit der Hochdruckleitung 14 des Rail 9 gekoppelt ist. Im Unterschied zu dem Rail 9 weist der Verteilerblock 11 lediglich zwei von der Hochdruckleitung 37 abzweigende Zuführleitungen 38, 39 auf, die vergleichbar zu den Zuführleitungen 17 und 18 des Rail 9 angeordnet sind. Die Zuführleitungen 38, 39 sind wiederum jeweils mit einem Anbindungsbereich 49, 50 ausgeführt, über den die jeweilige Zuführleitung 38, 39 mit dem Einzelspeicher 8 und dem Injektor 7 verbunden ist. Jeder Zuführleitung 38, 39 sind dabei wiederum eine Drosseleinrichtung 42, 43 und eine Abnahmebohrung 44, 45, die jeweils mit einer Druckmesseinrichtung 46, 47 zusammenwirkt, zugeordnet. Der Verteilerblock 11 ist somit im Wesentlichen analog zu dem Rail 9 mit einer kürzeren Längserstreckung ausgeführt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Common-Rail-System

2 Kraftstofftank

3 Niederdruckpumpe

4 Saugdrossel

5 Hochdruckpumpe

6 V ert eilervorrichtung

7 Injektor

8 Einzelspeicher

9 Verteilereinrichtung, Rail

10 Verteilereinrichtung, Rail

11 V erteilereimichtung, V erteilerblock 12 V erteilereimichtung, V erteilerblock

14 Hochdruckleitung

15 erster axialer Endbereich

16 zweiter axialer Endbereich

17 erste Zufuhrleitung

18 zweite Zuführleitung

19 dritte Zuführleitung

20 Anbindungsbereich

21 Anbindungsbereich

22 Anbindungsbereich

25 Kurbelgehäuse

26 Drosseleinrichtung

27 Drosseleinrichtung

28 Drosseleinrichtung

29 Abnahmebohrung

30 Abnahmebohrung

31 Abnahmebohrung

33 Druckmesseinrichtung

34 Druckmesseinrichtung

35 Druckmesseinrichtung

37 Hochdruckleitung 38 Zuführleitung

39 Zuführleitung

42 Drosseleinrichtung

43 Drosseleinlichtung

44 Abnahmebohrung

45 Abnahmebohrung

46 Druckmesseimichtung

47 Druckmesseinrichtung

49 Anbindungsbereich

50 Anbindungsbereich

Dl Abstand

D2 Abstand