BRENNKRAFTMASCHINE MIT EINEM SPEICHEREINSPRITZSYSTEM

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem, das als Hochdruck-Speichersystem ausgebildet ist, wobei zumindest eine Hochdruckpumpe über eine Hochdruckversorgungsleitung mit einem rohrförmigen Hochdruckspeicher verbunden ist, der seitlich versetzt zu den zugehörigen Einspritzventilen angeordnete Anschlussstutzen aufweist, an denen Hochdruckleitungen angeschlossen sind, die ventilgesteuert Strömungsverbindungen zu in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingesetzten Einspritzventilen herstellen, die in von den Zylindern, den Kolben und dem Zylinderkopf gebildeten Arbeitsräumen hineinragen.

[0002] Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der EP-A-0 507 191 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist einen rohrförmigen Hochdruckspeicher auf, der an der Brennkraftmaschine befestigt wird und über zwei gleichlange Leitungen mit mehreren Kraftstoffpumpen verbunden ist. Mit diesem Speicher sind die Einspritzelemente der einzelnen Zylinder ebenfalls über gleichlange Leitungen verbunden.

[0003] Eine weitere Brennkraftmaschine ist aus der DE 199 365 34 A1 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist einen rohrförmigen Hochdruckspeicher auf, der an der Brennkraftmaschine befestigt wird. Die Besonderheit dieses rohrförmigen Hochdruckspeichers liegt darin, dass eine durchgehende Anschlussleiste an den Hochdruckspeicher angeformt ist oder aber Anschlussstutzen angeformt sind, die so breit ausgeführt sind, dass die Bohrungen zum Anschluss der Hochdruckleitungen an verschiedenen Stellen der Anschlussstutzen positioniert werden können. Dadurch soll die Verwendung eines Hochdruckspeicherrohlings für ähnliche Brennkraftmaschinen ermöglicht werden.

[0004] Schließlich ist noch aus der DE 197 31 643 A1 eine Brennkraftmaschine bekannt, die zwei rohrförmige Hochdruckspeicher aufweist, wobei einer der beiden Hochdruckspeicher direkt mit einer Hochdruckpumpe verbunden ist. Der jeweils andere Hochdruckspeicher ist über eine Querleitung mit dem direkt mit der Pumpe verbundenen Hochdruckspeicher gekoppelt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruck-Speichersystem bereitzustellen, bei der die Teilevielfalt bei einer einfachen Montage des Einspritzsystems gering ist.

[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Anschlussstutzen seitlich versetzt zu den zugehörigen Einspritzventilen angeordnet sind, und dass das absolute Maß des Versatzes bei allen Einspritzventilen einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine gleich ist. Der seitliche Versatz der Anschlussstutzen, bezogen zu den zugehörigen Einspritzventilen, die mit je einem elektrisch betätigten Steuerblock versehen sind und bevorzugt mittig zu den zugehörigen Zylindern in den bevorzugt gemeinsamen Zylinderkopf der Zylinder einer Zylinderreihe eingesetzt sind, ermöglicht eine problemlose Montage der Bauteile des Einspritzsystems, da beispielsweise zunächst die Einspritzventile mit gegebenenfalls seitlich aus dem Zylinderkopf herausgeführten Hochdruckleitungsanschlüssen und der rohrförmige Hochdruckspeicher montiert werden und anschließend die entsprechenden Hochdruckleitungen zwischen den Einspritzventilen beziehungsweise den Hochdruckleitungsanschlüssen und dem Hochdruck-Speichersystem durch den seitlichen Versatz der Anschlüsse problemlos nachträglich eingesetzt werden können. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das Hochdruck-Speichersystem in räumlicher Nähe zu den Einspritzventilen angeordnet ist, um die Länge der Hochdruckleitungen zur Schaffung eines hydraulisch steifen Einspritzsystems kurz zu halten. Dadurch, dass das absolute Maß des Versatzes bei allen Zylindern einer Zylinderreihe gleich ist und insbesondere dem Abstand der Einspritzventile in dem Zylinderkopf entspricht, können die Einspritzleitungen zumindest alle gleich lang ausgebildet sein. Dies ist zur Abstimmung des Einspritzsystems vorteilhaft.

[0007] In Weiterbildung der Erfindung ist der Versatz bei zumindest einem endseitigen Zylinder unterschiedlich zu der Ausrichtung des Versatzes bei den übrigen Zylindern angeordnet. Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, dass das Hochdruck-Speichersystem kompakt ausgebildet ist und sich insbesondere nicht über eine Zylinderreihe hinaus erstreckt.

[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei unterschiedlich geformte Hochdruckleitungen für die Zylinderreihe der Brennkraftmaschine vorhanden. Dies ist dann der Fall, wenn die Einspritzventile mit einem seitlichen Hochdruckleitungsanschluss versehen sind und dieser um einen Winkel zu der Querachse des Zylinderkopfs geschwenkt ist. Ist der Hochdruckleitungsanschluss genau quer zu der Längsachse des Zylinderkopfs ausgerichtet, können in alternativer Ausbildung alle Hochdruckleitungen gleich geformt sein.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Hochdruckpumpe zylinderkopfnah in ein Gehäuse, vorzugsweise das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, eingesetzt und wird von einem Einspritzpumpennocken betätigt, der auf der Gaswechselnockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Diese Ausbildung ermöglicht wiederum einen sehr kompakten Aufbau der Brennkraftmaschine und benötigt insbesondere keine zusätzlichen Antriebsvorrichtungen für die Hochdruckpumpe.

[0010] In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Hochdruckpumpen, beabstandet nebeneinander liegend, benachbarten Zylindern zugeordnet. Dadurch kann auf kompakte kostengünstige Hochdruckpumpen zurückgegriffen werden. Weiterhin wird durch die Verwendung von zwei Hochdruckpumpen eine Vergleichmäßigung des Druckaufbaus in dem Hochdruckspeicher erreicht.

[0011] In weiterer Ausgestaltung sind die Hochdruck-Versorgungsleitungen, die die Hochdruckpumpen mit dem Hochdruckspeicher verbinden, gleich ausgebildet. Dadurch ist auch hier der Bauteileaufwand minimiert.

[0012] In Weiterbildung der Erfindung ist ein Steuerblock zur Steuerung bzw. Regelung des in dem Hochdruckspeicher einzustellenden Kraftstoffdrucks eingangsseitig der zumindest einen Hochdruckpumpe angeordnet. Dabei ist der Steuerblock neben der einen Hochdruckpumpe oder zwischen den beiden Hochdruckpumpen angeordnet. Alternativ kann der Steuerblock in die Konsole des Kraftstofffilters integriert sein. Durch diese Ausbildung wird eine sehr kompakte Einspritzeinrichtung bereitgestellt.

[0013] Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der Figur dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

[0014] Die einzige Figur zeigt eine Gesamtansicht der wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Speichereinspritzsystems. Von einer zahnradgetriebenen Kraftstoffförderpumpe 1 wird Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstoffbehälter über eine Zulaufleitung 2 in die Konsole 3 eines Kraftstofffilters 4 in Becherausführung gefördert. Nach Durchströmen des Kraftstofffilters 4 wird der Kraftstoff über eine Vorlaufleitung 5 in einen Steuerblock 6 eingeleitet. Der Steuerblock 6 beinhaltet ein Druckregelventil und eine ständig eine geringe Kraftstoffmenge abführende Nullförderdrossel, wobei die von dem Druckregelventil und der Nullförderdrossel abgeführte Kraftstoffmenge in eine Rücklaufleitung 9 abgeführt wird. Mit dem Druckregelventil wird der zwei Hochdruckpumpen 7a, 7b über eine Zufuhrleitung 8 zuzuführende Kraftstoff mengenmäßig bestimmt. Abzusteuernder Kraftstoff wird über die Rücklaufleitung 9 in die Konsole 3 des Kraftstofffilters 4 zurückgeführt. Die Hochdruckpumpen 7a, 7b sind über gleich ausgebildete Hochdruck-Versorgungsleitungen 10a, 10b mit einem rohrförmigen Hochdruckspeicher 11 verbunden. Weiterhin sind an dem Hochdruckspeicher 11 Anschlussstutzen 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f vorgesehen, an denen Hochdruckleitungen 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f befestigt sind, die mit nicht dargestellten Einspritzventilen bzw. Hochdruckleitungsanschlüssen verbunden sind. (Bei der Hochdruckleitung 13a endseitig gegenüberliegend zu dem Anschluss an dem Anschlussstutzen 12a ist eine ringförmige Öffnung dargestellt, die in den Zylinderkopf eingelassen ist und einen Hochdruckleitungsanschluss aufnimmt.) Der Hochdruckspeicher 11 ist über Befestigungen 14a, 14b, 14c an der Brennkraftmaschine, insbesondere an dem Zylinderkopf befestigt. Der Hochdruckspeicher 11 weist einen Anschluss für einen Drucksensor 15 und gegenüberliegend einen Anschluss für eine Absteuerleitung 16 auf, die mit der Rücklaufleitung 9 verbunden ist. Dem Anschluss für die Absteuerleitung 16 ist ein Druckbegrenzungsventil 17 vorgeschaltet.

[0015] Die Hochdruckpumpen 7a, 7b sind direkt in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt und weisen Rollenstößel 18 auf, die auf Einspritzpumpennocken abrollen, die auf der Nockenwelle der Brennkraftmaschine zwischen den Gaswechseinocken einer Zylindereinheit angeordnet sind. Dabei bilden die Gaswechseinocken, der Einspritzpumpennocken und an die Gaswechselnocken anschießende Lagerbereiche einer Zylindereinheit eine durchgehende Einheit ohne Einstiche. Diese Hochdruckpumpen 7a, 7b weisen jeweils einen von dem Rollenstößel 18 betätigten Plunger auf, der ohne Steuerkante ausgebildet ist und somit bei entsprechender Zufuhr immer eine vorgegebene Kraftstoffmenge fördert. Gesteuert bzw. geregelt wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckspeicher 11 - wie bereits ausgeführt - durch das Druckregelventil des Steuerblocks 6, indem die den Hochdruckpumpen 7a, 7b zugeführte Kraftstoffmenge gesteuert wird. Der Steuerblock 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen den Hochdruckpumpen 7a, 7b angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform kann dieser Steuerblock 6 auch in die Konsole 3 des Kraftstofffilters 4 integriert sein.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem, das als Hochdruck-Speichersystem ausgebildet ist, wobei zumindest eine Hochdruckpumpe (7a, 7b) über eine Hochdruckversorgungsleitung (10a, 10b) mit einem rohrförmigen Hochdruckspeicher (11) verbunden ist, der seitlich versetzt zu den zugehörigen Einspritzventilen angeordnete Anschlussstutzen (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) aufweist, an denen Hochdruckleitungen (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) angeschlossen sind, die ventilgesteuert Strömungsverbindungen zu in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingesetzten Einspritzventilen herstellen, die in von den Zylindern, den Kolben und dem Zylinderkopf gebildeten Arbeitsräumen hineinragen,
dadurch gekennzeichnet, dass das absolute Maß des Versatzes bei allen Einspritzventilen einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine gleich ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz bei zumindest einem endseitigen Zylinder entgegengesetzt zu der Ausrichtung des Versatzes bei den übrigen Zylinder angeordnet ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei unterschiedlich geformte Hochdruckleitungen (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) für die Zylinderreihe vorhanden sind.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitungen (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) einer Zylinderreihe gleich geformt sind.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Hochdruckpumpe (7) zylinderkopfnah in ein Gehäuse, vorzugsweise das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt ist und von einem Einspritzpumpennocken betätigt ist, der auf der Gaswechselnockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hochdruckpumpen (7a, 7b), beabstandet nebeneinander liegend, benachbarten Zylindern zugeordnet sind.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckversorgungsleitungen (10a, 10b) gleich geformt sind.

8. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerblock (6) zur Steuerung bzw. Regelung des in dem Hochdruckspeicher (11) einzustellenden Kraftstoffdrucks eingangsseitig der zumindest einen Hochdruckpumpe (7) angeordnet ist.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerblock (6) neben der einen Hochdruckpumpe (7) oder zwischen den beiden Hochdruckpumpen (7a, 7b) angeordnet ist.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerblock (6) in die Konsole (3) eines zwischen einer Kraftstoffförderpumpe (1) und der zumindest einen Hochdruckpumpe (7) angeordneten Kraftstofffilters (4) integriert ist.

Claims

1. Internal combustion engine having an injection system embodied as a high pressure accumulator system, with at least one high pressure pump (7a, 7b) being connected by means of a high pressure supply line (10a, 10b) to a tubular high pressure accumulator (11) which has connecting pieces (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) which are arranged so as to be laterally offset with respect to the associated injection valves and to which are attached high pressure lines (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) which, in a manner controlled by valves, produce flow connections to injection valves inserted in the cylinder head of the internal combustion engine, said injection valves protruding into working spaces formed by the cylinders, the pistons and the cylinder head,
characterized in that the absolute dimension of the offset is identical at all the injection valves of one cylinder row of the internal combustion engine.

2. Internal combustion engine according to Claim 1,
characterized in that the offset at at least one end cylinder is arranged in opposition to the alignment of the offset at the other cylinders.

3. Internal combustion engine according to Claim 1 or Claim 2,
characterized in that two differently-shaped high pressure lines (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) are provided for the cylinder rows.

4. Internal combustion engine according to Claim 1 or Claim 2,
characterized in that the high pressure lines (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) of one cylinder row are of the same shape.

5. Internal combustion engine according to one of the preceding claims,
characterized in that the at least one high pressure pump (7) is inserted, close to the cylinder head, into a housing, preferably the crankcase of the internal combustion engine, and is actuated by an injection pump cam which is arranged on the gas exchange camshaft of the internal combustion engine.

6. Internal combustion engine according to Claim 5,
characterized in that two high pressure pumps (7a, 7b), which are situated adjacent to one another with a spacing, are assigned to adjacent cylinders.

7. Internal combustion engine according to Claim 6,
characterized in that the high pressure supply lines (10a, 10b) are of the same shape.

8. Internal combustion engine according to one of the preceding claims,
characterized in that a control block (6) for controlling or regulating the fuel pressure to be set in the high pressure accumulator (11) is arranged at the input side of the at least one high pressure pump (7).

9. Internal combustion engine according to Claim 8,
characterized in that the control block (6) is arranged adjacent to one high pressure pump (7) or between the two high pressure pumps (7a, 7b).

10. Internal combustion engine according to Claim 8,
characterized in that the control block (6) is integrated into the bracket (3) of a fuel filter (4) arranged between a fuel feed pump (1) and the at least one high pressure pump (7).

Revendications

1. Moteur à combustion interne avec un système d'injection, qui est conçu sous la forme d'un système d'accumulation haute pression, au moins une pompe haute pression (7a, 7b) étant reliée via un conduit d'alimentation haute pression (10a, 10b) avec un accumulateur haute pression (11) tubulaire, qui comporte des tubulures de raccordement (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) latéralement déportées par rapport aux injecteurs correspondants, sur lesquelles sont branchés des conduits haute pression (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f), qui commandés par des soupapes créent des liaisons par écoulement vers des injecteurs intégrés dans la culasse de cylindre du moteur à combustion interne, qui saillissent dans des espaces de travail formés par les cylindres, les pistons et la culasse de cylindre, caractérisé en ce que sur tous les injecteurs, la dimension absolue du décalage est égale à une rangée de cylindres du moteur à combustion interne.

2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur au moins un cylindre côté extrémité, le décalage est opposé à l'orientation du décalage sur les autres cylindres.

3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que deux conduits haute pression de forme différente (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) sont présents pour la rangée de cylindres.

4. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les conduits haute pression (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) d'une rangée de cylindres ont la même forme.

5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une pompe haute pression (7) est intégrée à proximité de la culasse de cylindre dans un carter, de préférence le carter de vilebrequin du moteur à combustion interne et est actionnée par une came de pompe d'injection, qui est disposée sur l'arbre à cames d'échange de gaz du moteur à combustion interne.

6. Moteur à combustion interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux pompes haute pression (7a, 7b), situées côte à côte à distance sont associées à des cylindres voisins.

7. Moteur à combustion interne selon la revendication 6, caractérisé en ce que les conduits d'alimentation haute pression (10a, 10b) ont la même forme.

8. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bloc de commande (6) pour la commande ou pour le réglage de la pression de carburant à établir dans l'accumulateur haute pression (11) est disposé côté entrée de la au moins une pompe haute pression (7).

9. Moteur à combustion interne selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc de commande (6) est disposé à côté de l'une des pompes haute pression (7) ou entre les deux pompes haute pression (7a, 7b).

10. Moteur à combustion interne selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc de commande (6) est intégré dans la console (3) d'un filtre à carburant (4) disposé entre la pompe de transport de carburant (1) et la au moins une pompe haute pression (7).

Zeichnung