DE19739810C1

DE19739810C1 - Fuel injection system for IC engine

Info

Publication number: DE19739810C1
Application number: DE1997139810
Authority: DE
Inventors: Hinrich Dr Krueger; Martin Werner; Klaus Ruebling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2017-09-11

Abstract

The fuel injection system has an injector (2) for spraying fuel supplied from a high pressure reservoir into the engine combustion chamber, with a high pressure connector (14) fitted to the injector at one end and to a connection point (12) of the high pressure reservoir at the other end. The connector may have a screw thread at one end for screwing into an internally threaded bore provided by the injector, the opposite end secured to the high pressure reservoir connection point via a threaded nut (15) with an opposite thread to the threaded bore.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem für eine Brenn kraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an injection system for a combustion Motor according to the preamble of claim 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.Injection systems of this type are, for example, for diesel engines gates known under the term "common rail system". Here several injectors are transferred from a high pressure reservoir a fuel rail that supplies them with fuel during a certain injection time under high pressure (to inject into the engine cylinder.

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.In known common rail systems, the injector is connected via a line to the associated connection point on the distributor bar of the high-pressure reservoir. Such a connection is shown in FIG. 1. The connection point 1 on the distributor rail is connected to the injector 2 via a fuel line 3 . For this purpose, union nuts 4 , 5 located on the fuel line 3 are screwed up to the connecting point 1 or to a connecting piece 11 on the injector. The joints are sealed by nipples 6 , 7 , which are compressed at the ends of the fuel line 3 . By screwing on the union nuts 4 , 5 , the nipples 6 , 7 are pressed onto the corresponding sealing surfaces 9 , 8 at the connection point 1 or at the connecting piece 11 . This axial seal prevents the high-pressure fuel from escaping. Furthermore, the injector 2 is protected from contamination by a filter 10 integrated in the connecting piece 11 . Similar connections are disclosed in EP 0 517 991 A1 and EP 0 531 533 A1.

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.However, this known connection system has the disadvantage a relatively high number of sealing points. With ver different positions of the rail and the injectors due to manufacturing tolerances, position errors occur that to assembly and related to tightness problems can lead if the sealing surfaces are no longer in the agreed position to each other. There is also an Ab There is a risk of tearing and breaking of the fuel lines cause a drop in pressure.

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.An injection system is known from DE 41 31 537 A1, at which the fuel injector via a connecting pin is connected to the fuel rail. The one made of plastic existing connecting pin is molded onto the injection valve and by a snap connection on a valve connector attached to the fuel rail. By the special Aus design of the connection point with two ring seals the penetration of splash water from the outside as well as the escape be prevented by fuel. The one proposed here Connection technology is for the area of high pressure Fuel supply, as described above, not suitable.

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.From US 4 312479 is a befe on an injector known nozzle in which there is a filter and at the free end of a screwable nut points.

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.The object of the present invention is to produce a high-pressure Specify injection system of the type mentioned, in which the An number of sealing points reduced, the reliability of the Fuel line increased under high pressure and the assembly on wall is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.This object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments are in the dependent claims Chen specified.

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.In the injection system according to the invention, the high pressure is on connecting piece with the injector and with the connection point of the Screwed high pressure accumulator. This direct connection saves the previously required fuel line and per In each jector a joint to be sealed. are Befe rail and injectors on the same component of the engine increases, this is reduced by manufacturing tolerances called problem of position errors at the junctions between rail and injectors. The probability of that Occurrence of leaks decreases, the assembly is easy safer and cheaper.

Im folgenden erläutern Ausführungsbeispiele die Erfindung in ihren Ausgestaltungen anhand der beigefügten Figuren.In the following, exemplary embodiments explain the invention in their configurations with reference to the accompanying figures.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Verbindung zwischen Injektor und einer Hochdruck speicheranschlußstelle, insbesondere einem Rail. Fig. 1 shows an embodiment of the invention the connection between the injector and a high-pressure storage connection point, in particular a rail.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung einer solchen Verbindung; Fig. 2 shows schematically a further embodiment of such a connection;

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. Fig. 1 shows a connection point 12 to a fuel-filled high-pressure accumulator or, in the case of a common rail system, the connection point 12 on the distributor bar (rail). This connection point 12 is connected according to the invention via a high pressure connection piece 14 to the injector 2 . At its end, the high-pressure connecting piece 14 has a screw thread which is screwed into a bore with a corresponding internal thread 16 in the injector. A you device 27 seals the contact point between the connecting piece and injector in the axial direction. The connection point 12 of the high-pressure accumulator facing the end of the high-pressure connection 14 is by means of a union nut 15 (with thread 17 ) with a corresponding thread at the connection point 12 screwed.

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.The threads 17 , 16 advantageously run in opposite directions, ie one of the two is designed as a left-hand thread, so that when the union nut 15 is tightened, the high-pressure connection 14 is not released from the internal thread 16 on the injector. In addition, it should be noted that when tightening the union nut 15 there is no further rotation of the nozzle. Who formed by the lead angle of the thread and the seals on both sides of the high-pressure connection pipe 14 is approximately equal, so the tightening torque for fixing at both ends are approximately the same, and a rotation of the Hochdruckan closing sleeve 14 during tightening of nut 15 is precluded.

Am Bund 18 für die Überwurfmutter 15 kann eine Schlüsselan griffsfläche zum Einschrauben des Hochdruckanschlußstutzens 14 in den Injektor 2 angebracht werden.At the collar 18 for the union nut 15 a key grip surface for screwing the high-pressure connection piece 14 into the injector 2 can be attached.

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.In principle, it is also possible to reverse the types of screw connection at the two ends or to use union nuts at both ends. To loosen the connection, however, a union nut is sufficient, which must be tightened in the case of repair work, and must be loosened again first. If the union nut were at the connection point to the injector, this would have the consequence that the high-pressure connection piece 14 with integrated filter 20 would have to be removed from the injector 2 during repair or replacement. This would create the risk of contamination of the injector 2 . In the embodiment shown in FIG. 1, the high-pressure connecting piece 14 with the integrated filter 20 always remains on the injector when the rail is dismantled.

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.The free length 1 , ie the distance by which the union nut ter 15 in FIG. 1 can be moved along the axis of the high-pressure connection connector 14 , should be greater than the screw length of the union nut for problem-free assembly. Otherwise, with a multi-cylinder in-line engine, all the union nuts would have to be tightened simultaneously when mounting the rail on the high-pressure connection piece.

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.The flat seal 19 shown in FIG. 1 between the bore in the high pressure connection piece 14 and the connection bore 13 at the connection point 12 to the high pressure accumulator (or to the rail) compensates for manufacturing and assembly tolerances (larger Ex centricities) of the holes.

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. Fig. 2 shows as a further embodiment of the invention ei ne attachment between high-pressure connection piece and a connection point 12 on the high-pressure accumulator (or on the rail) by means of a union nut and a sealing cone 25 , which is caused by both radial and axial (caused by the union nut) forces on the sealing surfaces is pressed. The sealing cone 25 is suitable for tolerances both with respect to the concentricity of the bores and with respect to axial deviations from the sealing surfaces. The sealing technology shown can also be used to connect the high-pressure connection nozzle to the injector.

Claims

1. Injection system for an internal combustion engine with an injector ( 2 ) for injecting fuel from a high pressure accumulator into a combustion chamber of the internal combustion engine, characterized in that a high-pressure connection piece ( 14 ) with one end to the injector ( 2 ) and with its other end is screwed to a connection point ( 12 ) of the high-pressure accumulator, the high-pressure connection piece ( 14 ) on the injector ( 2 ) being screwed into a bore with an internal thread ( 16 ) and fastened to the connection point ( 12 ) of the high-pressure accumulator with a union nut ( 15 ) and the internal thread ( 16 ) in the bore of the injector and the thread ( 17 ) of the union nut ( 15 ) run in opposite directions.

2. Injection system according to claim 1, characterized in that the free length ( 1 ) of the high-pressure connection piece ( 14 ) between the injector ( 2 ) and connection point ( 12 ) of the high-pressure accumulator in the assembled state is greater than or equal to the screw length of the union nut ( 15 ).

3. Injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the high-pressure connection piece ( 14 ) for screwing A has a key surface, which is attached to the collar ( 18 ) for the union nut ( 15 ).

4. Injection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connection point of the high-pressure connection piece ( 14 ) on the injector ( 2 ) and / or on the connection point ( 12 ) of the high-pressure accumulator by means of an axial seal ( 19 ; 27 ) is sealed.

5. Injection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connection point of the high pressure connection piece ( 14 ) on the injector ( 2 ) and / or on the connection point ( 12 ) of the high pressure accumulator is sealed by means of a sealing cone ( 25 ).

6. Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that a filter, preferably a gap filter ( 20 ), is integrated in the high-pressure connection piece ( 14 ).

7. Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the high pressure accumulator the distribution is a common rail system.