DE10157010A1

DE10157010A1 - Brennstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE10157010A1
Application number: DE10157010A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Reiter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2003-06-05
Also published as: EP1448888A1; US6877484B2; JP2005510659A; US20040079339A1; WO2003046370A1; CN100532824C; JP4243193B2; CN1481474A; KR20040062964A

Abstract

Eine Brennstoffeinspritzanlage (1) zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine weist zumindest ein Brennstoffeinspritzventil (2) und eine Brennstoffverteilerleitung (4) sowie für jedes Brennstoffeinspritzventil (2) einen mit einem Zulaufabschnitt (5, 16) des Brennstoffeinspritzventils (2) verbindbaren Wellrohrbalg (3) auf. Zumindest in einigen Abschnitten an dem Wellrohrbalg (3) liegt verformungsenergieaufnehmendes Elastomermaterial (15, 22) mit Vorspannung an.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 28 29 057 ist eine Brennstoffeinspritzanlage zur Brennstoffversorgung einer gemischverdichteten, fremdgezündeten Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen bekannt. Die Brennstoffeinspritzanlage umfaßt eine metallene Brennstoffverteilerleitung, die über mindestens eine Abzweigleitung mit mindestens einem Brennstoffeinspritzventil in Verbindung steht, wobei die Abzweigleitung als Metallrohr ausgebildet und durch einen Schraubanschluß mit dem Brennstoffeinspritzventil verbunden ist. Als Abzweigleitungswerkstoff dient leicht biegbares Metall. Zwischen dem Schraubanschluß an der Abzweigleitung und dem Brennstoffeinspritzventil ist ein metallener dünnwandiger Balg in Form eines Wellrohrbalgs vorgesehen, durch den ein seitlicher Versatz zwischen dem Ansatzpunkt der Abzweigleitung an der Brennstoffverteilerleitung und der Einbaulage des Brennstoffeinspritzventils ausgeglichen und die vom Brennstoffeinspritzventil ausgehenden Arbeitsgeräusche durch das Nachgeben des Balges gedämpft werden.

Nachteilig an der aus der DE-OS 28 29 057 bekannten Brennstoffeinspritzanlage ist, daß zwar der biegeweiche und eine dünne Materialstärke aufweisende Balg eine Übertragung von Körperschall auf die Brennstoffverteilerleitung vermindert, aber selbst zu Schwingungen angeregt wird und Schall abstrahlt. Das Eigenresonanzverhalten des Wellrohrbalges kann nur in geringem Maße beeinflußt werden. Insbesondere weist der Wellrohrbalg nur eine geringe Eigendämpfung auf, wenn er aus einem federnden Metallblech besteht.

Schließlich besteht aufgrund der Vibrationen der Brennkraftmaschine im Betrieb bei unzureichender Eigendämpfung für den Wellrohrbalg die Gefahr des Brechens oder Einreißens. Insbesondere bei direkteinspritzenden Brennstoffeinspritzventilen und bei den hierzu notwendigen hohen Drücken ist die Verbindung zwischen einem Brennstoffeinspritzventil und der Brennstoffverteilerleitung sicherheitsrelevant und darf keinesfalls brechen.

Aus der US 2,014,355 ist eine Rohrleitungsverbindung in Form eines Wellrohres bekannt, die die Übertragung von Vibrationen verhindern bzw. vermindern soll. Das Wellrohr ist außen von einer Hülle umgeben, die das Wellrohr nicht berührt und die an einem Ende mit dem einen Rohrabschnitt starr verbunden ist. An ihrem anderen Ende ist die Hülle gegenüber dem anderen Rohrabschnitt durch eine flexible Dichtung abgedichtet. Durch die Hülle werden Geräusche abgeschirmt, die von dem Wellrohr ausgehen.

Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, daß nicht das Eigenschwingverhalten des Wellrohrs beeinflußt werden kann. Das Schwingungsverhalten wird lediglich indirekt über die Steifigkeit der beiden Rohrleitungsabschnitte zueinander beieinflußt, da über die Hülle und die Dichtung diese Rohrleitzungsabschnitte in ihren relativen Bewegungen gedämpft werden. Der Aufbau ist überdies mehrteilig und aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Eigenresonanzverhalten und die Geräuschdämpfung des Wellrohrbalges in weitem Umfang beeinflußt werden kann. Der erfindungsgemäße, dämpfende Wellrohrbalg ist auch kostengünstig und einfach in seinen Dämpfungswerten anzupassen und zu fertigen. Weiterhin vorteilhaft hängt die Dichtigkeit der brennstoffführenden Bauteile nicht von der Verformungsfähigkeit einer Dichtung wie beispielsweise einer O-Ringdichtung ab. Die Sicherheit gegen ein Bauteilversagen während der Lebensdauer wird erhöht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich.

Vorteilhaft sind Elastomerringe in den inneren Umbiegungen des Wellrohrbalgs radial außen angeordnet.

Diese Ausführungsform kann beispielsweise mit O-Ringen hergestellt werden und ist besonders kostengünstig herzustellen. Die inneren Umbiegungen sind bei Längsschwingungen des Wellrohrbalgs Zonen großer Verformung. Dort anliegende Elastomerringe dämfen diese Schwingungen.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Elastomerschlauch radial außen an dem Wellrohrbalg anliegen, der allein an äußeren Umbiegungen des Wellrohrbalgs anliegt.

Vorteilhaft muß bei der Fertigung nur ein Bauteils zusätzlich montiert werden. Da alle äußeren Umbiegungen in Längsrichtung dämpfend miteinander verbunden sind, ist die Dämpfung besonders groß.

Der Wellrohrbalg kann durch eine Überwurfmutter, die einen Dichtkonus radial gegen einen Zylinderabschnitt des Wellrohrbalgs drückt, lösbar mit dem Zulaufabschnitt verbunden sein.

Alternativ drückt die Überwurfmutter eine einzelne Umbiegung des Wellrohrbalgs dichtend gegen den Zulaufabschnitt.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage in der Schnittebene eines Brennstoffeinspritzventils und eines Wellrohrbalgs einer Brennstoffverteilerleitung;
Fig. 2 eine günstige Ausführungsform eines Wellrohrbalges und eines Zulaufabschnitts eines Brennstoffeinspritzventils im Schnitt und
Fig. 3 eine weitere günstige Ausführungsform eines Wellrohrbalges und eines Zulaufabschnitts eines Brennstoffeinspritzventils im Schnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage 1 in der Schnittebene eines Brennstoffeinspritzventils 2 und eines Wellrohrbalgs 3 einer Brennstoffverteilerleitung 4. Das Brennstoffeinspritzventil 2 ist nur im Bereich eines Zulaufabschnitts 5 dargestellt, der ein Gewinde 6 für eine Überwurfmutter 7 aufweist. Die Überwurfmutter 7 drückt, wenn sie angezogen wird, auf eine obere Kegelfläche 8 eines Dichtkonus 9, der mit einer unteren Kegelfläche 10 in den Zulaufabschnitt 5 geschoben wird. Der Dichtkonus 9 wird dadurch radial zusammengedrückt und gegen einen Zylinderabschnitt 11 des Wellrohrbalgs 3 gedrückt. Durch die hohe Flächenpressung auf die untere Kegelfläche 10 und auf den Zylinderabschnitt 11 erfolgt eine Abdichtung eines Brennstoffzulaufs 12, ohne daß ein Elastomer mit dem Brennstoff in Kontakt kommt.
Der Wellrohrbalg 3 ist an seinem anderen Ende durch eine Schweißnaht 13 mit der Brennstoffverteilerleitung 4 dichtend verbunden.
In innere Umbiegungen 14 des Wellrohrbalgs 3 sind Elastomerringe 15 mit Vorspannung eingesetzt. Die Elatomerringe 15 liegen dabei an der Außenseite des Wellrohrbalges 3 in den durch die inneren Umbiegungen 14 gebildeten ausgerundeten Nuten und haben keinen Kontakt mit dem Brennstoff.
Wenn beim Betrieb einer Brennkraftmaschine durch die dabei entstehenden Schwingungen der Wellrohrbalg 3 zu Dehnungen und Kontraktionen insbesondere in seiner Längsachse angeregt wird, so nehmen die Elastomerringe 15 Energie auf und dämpfen diese Bewegung. Das Geräuschverhalten und das Eigenschwingverhalten des Wellrohrbalgs 3 wird somit günstig beeinflußt. Diese Dämpfung ist kostengünstig einfach zu bewirken. Vor allem kann leicht eine Anpassung erfolgen, indem Elastomerringe 15 mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul und/oder eine unterschiedliche Anzahl von Elastomerringen 15 verwendet werden. Beispielsweise kann nur jede zweite inner Umbiegung 14 mit einem Elastomerring 15 versehen werden, um die Dämpfung des Wellrohrbalgs 3 zu vermindern.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzanlage 1. Die Ausführungsform weicht nur im Bereich eines Zulaufabschnitts 16 zu dem Brennstoffeinspritzventil 2 und einer Überwurfmutter 17 von der Ausführung in der Fig. 1 ab.
Einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dargestellt ist die Schnittebene des Brennstoffeinspritzventils 2 und des Wellrohrbalgs 3 sowie der Brennstoffverteilerleitung 4.
An dem Zulaufabschnitt 16 ist das Gewinde 6 für die Überwurfmutter 17 ausgeformt. Der Wellrohrbalg 3 wird in dieser Position gehalten, indem ein Bund 18 der Überwurfmutter 17 eine Umbördelung 19 gegen den Zulaufabschnitt 16 drückt.
Durch den Flächendruck der Umbördelung in einer Dichtlinie 20 gegenüber dem Zulaufabschnitt 16 wird der Brennstoffzulauf 12 abgedichtet, ohne daß ein Elastomer mit dem Brennstoff in Kontakt kommt.
Der Wellrohrbalg 3 ist an seinem anderen Ende durch die Schweißnaht 13 mit der Brennstoffverteilerleitung 4 dichtend verbunden. In den inneren Umbiegungen 14 des Wellrohrbalgs 3 sind die Elastomerringe 15 mit Vorspannung eingesetzt.
Diese Ausführung bewirkt vorteilhaft einfach die Abdichtung und lösbare Befestigung des Wellrohrbalgs 3 an dem Zulaufabschnitt 16 des Brennstoffeinspritzventils 2.
Fig. 3 zeigt eine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführung entspricht derjenigen der Fig. 2 bis auf den Unterschied, daß keine Elastomerringe 15 vorhanden sind und statt dessen ein Elastomerschlauch 22 verwendet wird. Der Wellrohrbalg 3 und der Zulaufabschnitt 16 des Brennstoffeinspritzventils 2 sowie die Brennstoffverteilerleitung 4 sind im Schnitt dargestellt. Die in das Gewinde 6 an dem Zulaufabschnitt 16 eingreifende Überwurfmutter 17 hält mit dem Bund 18 die Umbördelung 19 des Wellrohrbalgs 3 an dem Zulaufabschnitt 16.
Der Wellrohrbalg 3 ist an seinem anderen Ende durch die Schweißnaht 13 mit der Brennstoffverteilerleitung 4 dichtend verbunden.
Der Elastomerschlauch 22 ist über den Wellrohrbalg 3 gezogen beispielsweise durch Aufschrumpfen eines Schrumpfschlauches. Vorteilhaft dämpft der Elastomerschlauch 22 auch die relativen Bewegungen benachbarter äußerer Umbiegungen 21. Dabei liegt der Elastomerschlauch 22 jeweils nur im Bereich der äußeren Umbiegungen 21 an dem Wellrohrbalg 3 an.
In vorteilhaft günstiger einfacher und kostengünstiger Ausführung kann somit eine Geräuschdämpfung erreicht werden.
Es ist auch möglich, zusätzlich zu dem Elastomerschlauch 22 noch Elastomerringe, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, vorzusehen.

Claims

1. Brennstoffeinspritzanlage (1) zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Brennstoffeinspritzventil (2) und einer Brennstoffverteilerleitung (4), die für jedes Brennstoffeinspritzventil (2) einen mit einem Zulaufabschnitt (5, 16) des Brennstoffeinspritzventils (2) verbindbaren Wellrohrbalg (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einigen Abschnitten an dem Wellrohrbalg (3) verformungsenergieaufnehmendes Elastomermaterial (15, 22) mit Vorspannung anliegt.

2. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elastomerringe (15) in den inneren Umbiegungen (14) des Wellrohrbalgs (3) radial außen angeordnet sind.

3. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elastomerschlauch (22) radial außen an dem Wellrohrbalg (3) anliegt.

4. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerschlauch (22) nur an äußeren Umbiegungen (21) des Wellrohrbalgs (3) anliegt.

5. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellrohrbalg (3) durch eine Überwurfmutter (7, 17) lösbar mit dem Zulaufabschnitt (5, 16) verbunden ist.

6. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (7) einen Dichtkonus (9) radial gegen einen Zylinderabschnitt (11) des Wellrohrbalgs (3) drückt.

7. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (17) eine Umbördelung (19) des Wellrohrbalgs (3) dichtend gegen den Zulaufabschnitt (16) drückt.