(19)
(11) EP 1 403 508 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
31.03.2004  Patentblatt  2004/14

(21) Anmeldenummer: 03021338.3

(22) Anmeldetag:  20.09.2003
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F02M 55/00, F02M 61/14
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK

(30) Priorität: 24.09.2002 US 254962

(71) Anmelder: DEERE & COMPANY
Moline, Illinois 61265-8098 (US)

(72) Erfinder:
  • Sandoval, Fernando
    Waterloo, IA 50703 (US)

(74) Vertreter: Magin, Ludwig Bernhard et al
Deere & Company European Office Patent Department
68140 Mannheim
68140 Mannheim (DE)

   


(54) Kraftstoffzufuhrzusammenbau


(57) Es wird ein Kraftstoffzufuhrzusammenbau (10) mit einem Motorblock (12) mit mehreren sich kreuzenden Kraftstoffzufuhröffnungen (30) und Kraftstoffeinspritzöffnungen (16) und einem gemeinsamen Rückflusskanal (36), der die Kraftstoffzufuhröffnungen (30) mit einem Kraftstoffreservoir verbindet, und einer Mehrzahl von in den Kraftstoffeinspritzöffnungen (16) angeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen (18), welche einen Rückflussausgang (24) aufweisen, welcher überschüssigen Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse (18) leitet, sowie einer Mehrzahl von in den Kraftstoffzufuhröffnungen (30) angeordneten Kraftstoffzufuhrelementen (40), welche jeweils einen Kraftstoffzufuhrkanal (50) aufweisen, welcher unter Druck stehenden Kraftstoff zu einer zugeordneten Kraftstoffeinspritzdüse (18) leitet, vorgeschlagen. Um den Aufbau des Kraftstoffzufuhrzusammenbaus zu vereinfachen, bilden eine Außenfläche jedes Kraftstoffzufuhrelements (40) und eine Innenfläche jeder Kraftstoffzufuhröffnung (30) eine Rückflusskammer (54), welche mit einem zugehörigen Rückflussausgang und mit dem gemeinsamen Rückflusskanal (36) in Verbindung steht.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffzufuhrzusammenbau mit mehreren sich kreuzenden Kraftstoffzufuhröffnungen und Kraftstoffeinspritzöffnungen und einem gemeinsamen Rückflusskanal, der die Kraftstoffeinlassöffnungen mit einem Kraftstoffreservoir verbindet, und einer Mehrzahl von in den Kraftstoffeinspritzöffnungen angeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen, welche einen Rückflussausgang aufweisen, welcher überschüssigen Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse leitet, sowie einer Mehrzahl von in den Kraftstoffzufuhröffnungen angeordneten Kraftstoffzufuhrelementen, welche jeweils einen Kraftstoffzufuhrkanal aufweisen, welcher unter Druck stehenden Kraftstoff zu einer zugeordneten Kraftstoffeinspritzdüse leitet.

[0002] Die US-A-5,839,661 zeigt einen Dieselmotor mit einer solenoidbetätigten Kraftstoffeinspritzdüse. Solch eine Einspritzdüse weist ein solenoidbetätigtes Ventilelement und ein Nadelventil auf. Das Ventilelement ermöglicht einen Kraftstoffstrom von einem Kraftstoffeinlass zu einem Kraftstoffauslaß. Das Nadelventil wird bewegt, um eine Düse, durch die Kraftstoff eingespritzt wird, zu öffnen und zu schließen. Überschüssiger Kraftstoff kann eine derartige Kraftstoffeinspritzdüse über einen Kraftstoffauslass verlassen und über einen Rückflusskanal zu einem Kraftstoffreservoir gelangen. Bekannte Verbrennungsmotoren erfordern häufig, dass für jede Kraftstoffeinspritzdüse ein separater Kraftstoffrückflusskanal in dem Motorblock und eine separate, externe Kraftstofflaufleitung vorgesehen ist.

[0003] Die WO-A-99/35393 zeigt eine von seitwärts gespeiste Kraftstoffeinspritzdüse. Der Kraftstoff wird in die Kraftstoffeinspritzdüse von einem Kraftstoffzufuhrelement, welches in einer Kraftstoffzufuhröffnung angeordnet ist, über eine Haltevorrichtung eingebracht. Zwischen dem Kraftstoffzufuhrelement und der Kraftstoffzufuhröffnung ist ein Halter vorgesehen, welcher zusammen mit der Kraftstoffzufuhröffnung eine Rückflusskammer bildet, welche mit einem Rückflusskanal in Verbindung steht.

[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, wird in der Vereinfachung bekannter Kraftstoffzufuhrzusammenbauten gesehen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickelnde Merkmale aufgeführt sind.

[0006] Auf diese Weise wird ein Kraftstoffzufuhrzusammenbau zur Verfügung gestellt, welcher eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzöffnungen aufweist, in denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzdüse angeordnet ist. Der Verbrennungsmotor weist auch eine Mehrzahl von Kraftstoffzufuhröffnungen auf, in welchen jeweils ein Kraftstoffzufuhrelement vorgesehen ist. Jedes Kraftstoffzufuhrelement greift in einen Seitenbereich einer zugehörigen Kraftstoffeinspritzdüse ein und führt in diesem unter Druck stehenden Kraftstoff zu. Eine Außenfläche des Kraftstoffzufuhrelements und eine Innenfläche jeder Kraftstoffzufuhrbohrung bilden eine Rücklaufkammer, welche mit einem Kraftstoffrücklaufkanal in Verbindung steht. Ein gemeinsamer Kraftstoffrücklaufkanal verbindet die Kraftstoffzufuhröffnungen mit einem einzelnen externen Rücklaufanschluss, welcher an eine einzelne, externe Kraftstoffrücklaufleitung angeschlossen sein kann.

[0007] In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1
eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Kraftstoffeinspritzzusammenbaus gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2
eine Ansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.


[0008] Es wird Bezug auf die Figuren 1 und 2 genommen, in denen ein Kraftstoffzufuhrzusammenbau 10 mit einem Motorblock 12, an welchem ein Zylinderkopf 14 angebracht ist, gezeigt wird. Der Motorblock 12 weist eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzöffnungen 16 auf, von denen eine in Figur 1 dargestellt ist. Jede Kraftstoffeinspritzöffnung 16 nimmt eine konventionelle Kraftstoffeinspritzdüse 18 auf, um unter Druck stehenden Kraftstoff in einen Motorzylinder (nicht gezeigt) einzuspritzen. Die Kraftstoffeinspritzdüse 18 weist einen Zufuhrkanal 19, eine zentrale Axialbohrung 20, welche einen Steuerkolben (nicht gezeigt) aufnimmt und einen Rückflusskanal 23 auf. In einer Seite der Kraftstoffeinspritzdüse 18 ist eine Aussparung 21 vorgesehen. Ein sich radial erstreckender Zufuhrkanal 22 verbindet die Aussparung 21 mit dem Zufuhrkanal 19. Ein sich radial erstreckender Rückflussausgang 24 verbindet den Rückflusskanal 23 mit einer Außenfläche der Kraftstoffeinspritzdüse 18 und mit einer ringförmigen Rücklaufkammer 26, welche zwischen der Kraftstoffeinspritzdüse 18 und einer Wand oder Innenfläche 28 der Kraftstoffeinspritzöffnung 16 vorgesehen ist. Solch eine Kraftstoffeinspritzdüse wird in dem US Patent mit der Nr. 5,839, 661 beschrieben und weist ein solenoidbetätigtes Ventil (nicht gezeigt) auf, welches Kraftstoffeinspritzereignisse und die Verbindung von Kraftstoffrückfluss zu dem Rückflusskanal 23 steuert.

[0009] Durch den Motorblock 12 erstreckt sich eine Mehrzahl von Kraftstoffzufuhröffnungen 30, von denen ein Paar in Figur 2 sichtbar ist. Jede Kraftstoffzufuhröffnung 30 weist eine Achse auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der korrespondierenden Kraftstoffeinspritzöffnung 16 ist. Ein innerer Endbereich jeder Kraftstoffzufuhröffnung öffnet sich in eine oder kreuzt eine korrespondierende Kraftstoffeinspritzöffnung 16. Jede Kraftstoffzufuhröffnung 30 weist einen äußeren Bereich 32 mit einem Gewinde und mit einem größeren Durchmesser und einen inneren Bereich 34 mit einem geringeren Durchmesser auf. Wie es am besten in Figur 2 gesehen werden kann, weist der Motorblock 12 auch einen einzelnen Kraftstoffrücklaufkanal 36 auf, welcher mit allen Kraftstoffzufuhröffnungen 30 in Verbindung steht und welcher mit einem einzelnen Kraftstoffrücklaufkanal 37 und einer einzelnen äußeren bzw. externen Kraftstoffrücklaufleitung 38 verbunden ist, welche mit einem Kraftstofftank bzw. einem Kraftstoffreservoir 39 in Verbindung steht.

[0010] In jeder Kraftstoffzufuhröffnung 30 ist ein Kraftstoffzufuhrelement 40 vorgesehen. Jedes Kraftstoffzufuhrelement 40 weist einen Bereich 42 mit einem größeren Durchmesser mit einem äußeren Schraubgewinde für eine Gewindeverbindung mit dem korrespondierenden Bereich 32 der Kraftstoffzufuhröffnung 30 auf. Das Kraftstoffzufuhrelement 40 weist auch einen Bereich 44 mit einem geringeren Durchmesser auf, welcher verschiebbar in dem Bereich 34 angeordnet ist. In dem Bereich 44 ist eine ringförmige Nut 46 vorgesehen, um ein ringförmiges Dichtelement 48 aufzunehmen. Das Kraftstoffzufuhrelement 40 weist einen zentralen axialen Kraftstoffzufuhrkanal 50 auf, welcher sich durch es hindurch erstreckt. Ein äußerer Endbereich des Kraftstoffzufuhrkanals 50 nimmt unter Druck stehenden Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle (nicht gezeigt) auf. Ein innerer Bereich oder eine Spitze 52 des Kraftstoffzufuhrelements 40 wird durch eine Wand der Aussparung 21 aufgenommen bzw. greift in diese ein, so dass der Kraftstoffzufuhrkanal 50 mit den Zufuhrkanälen 19, 22 verbunden ist. Die Außenfläche des Kraftstoffzufuhrelements 40 und die Wand der Kraftstoffzufuhröffnung 30 bilden eine sich axial erstreckende ringförmige Rücklaufkammer 54, welche mit dem Kraftstoffrücklaufkanal 36 und mit der Rücklaufkammer 26 verbunden ist. Auf diese Weise wird ein Rücklaufpfad für überschüssigen Kraftstoff durch den Rücklaufkanal 24, die Rücklaufkammer 26, die Rücklaufkammer 54, den Kraftstoffrücklaufkanal 36, den Kraftstoffrücklaufkanal 37 und die Rücklaufleitung 38 zur Verfügung gestellt.

[0011] Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer bestimmten Ausführungsform gezeigt wurde, sollte es deutlich sein, dass viele Alternativen, Veränderungen und Variationen für den Fachmann im Licht der vorstehenden Beschreibung offenkundig sein werden. Entsprechend ist es beabsichtigt, dass die Erfindung alle solche Alternativen, Veränderungen und Variationen umfasst, welche in den Geist und den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.


Ansprüche

1. Kraftstoffzufuhrzusammenbau (10) mit einem Motorblock (12) mit mehreren sich kreuzenden Kraftstoffzufuhröffnungen (30) und Kraftstoffeinspritzöffnungen (16) und einem gemeinsamen Rückflusskanal (36), der die Kraftstoffzufuhröffnungen (30) mit einem Kraftstoffreservoir verbindet, und einer Mehrzahl von in den Kraftstoffeinspritzöffnungen (16) angeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen (18), welche einen Rückflussausgang (24) aufweisen, welcher überschüssigen Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse (18) leitet, sowie einer Mehrzahl von in den Kraftstoffzufuhröffnungen (30) angeordneten Kraftstoffzufuhrelementen (40), welche jeweils einen Kraftstoffzufuhrkanal (50) aufweisen, welcher unter Druck stehenden Kraftstoff zu einer zugeordneten Kraftstoffeinspritzdüse (18) leitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche jedes Kraftstoffzufuhrelements (40) und eine Innenfläche jeder Kraftstoffzufuhröffnung (30) eine Rückflusskammer (54) bilden, welche mit dem gemeinsamen Rückflusskanal (36) in Verbindung steht.
 
2. Kraftstoffzufuhrzusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kraftstoffzufuhrelement (40) ein hohles, zylindrisches Element mit wenigstens einem Bereich (44) mit einem größeren Durchmesser und wenigstens einem Bereich mit einem kleineren Durchmesser aufweist, wobei der Bereich (44) mit dem größeren Durchmesser verschiebbar an der Innenfläche der Kraftstoffzufuhröffnung (30) angreift, und der Bereich mit dem kleineren Durchmesser und die Innenfläche der Kraftstoffzufuhröffnung (30) eine ringförmige Rückflusskammer (54) bilden.
 
3. Kraftstoffzufuhrzusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich des Bereichs mit dem geringeren Durchmesser (44) in einen Seitenbereich einer jeweiligen Kraftstoffeinspritzdüse (18) eingreift.
 
4. Kraftstoffzufuhrzusammenbau nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine einzige Kraftstoffrückflussleitung (38), welche vorzugsweise außerhalb des Motorblocks (12) angeordnet ist und die den gemeinsamen Rückflusskanal (36) mit dem Kraftstoffreservoir (39) verbindet.
 




Zeichnung