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WO2004027249A1 - Kraftstoff-einspritzsystem und zylinderkopf mit einem zentralen kraftstoffspeicher - Google Patents

Kraftstoff-einspritzsystem und zylinderkopf mit einem zentralen kraftstoffspeicher Download PDF

Info

Publication number
WO2004027249A1
WO2004027249A1 PCT/DE2003/000877 DE0300877W WO2004027249A1 WO 2004027249 A1 WO2004027249 A1 WO 2004027249A1 DE 0300877 W DE0300877 W DE 0300877W WO 2004027249 A1 WO2004027249 A1 WO 2004027249A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
cylinder head
injection system
accumulator
injectors
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/000877
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Braeuer
Stefan Holl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP03720200A priority Critical patent/EP1543237A1/de
Priority to US10/509,589 priority patent/US20050166898A1/en
Priority to JP2004536799A priority patent/JP2005539173A/ja
Publication of WO2004027249A1 publication Critical patent/WO2004027249A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
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    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Definitions

  • a central pressure accumulator in the form of a tube which is connected to the respective injectors of the engine via high-pressure lines and is supplied with fuel from the fuel tank via a fuel pump.
  • a pipe serving, for example, as a high-pressure accumulator is known to be arranged in parallel and along a cylinder head of a self-igniting combustion engine.
  • the tube walls enclose the storage volume of the high-pressure fuel reservoir, via which a common high pressure is generated centrally for the respective injectors, which inject the fuel into the respective combustion chambers of the crimping engine.
  • the injection pressure here advantageously varies, depending on the load and the speed of the self-igniting Nerbrennerl rafting machine.
  • a known fuel injection system is disclosed in German Offenlegungsschrift DE 199 10, 970 AI.
  • the fuel is conveyed from a tank into a central pressure storage chamber via a feed pump and from there is directed via a plurality of high pressure lines to respective injectors for injection into the combustion chambers of the ner internal combustion engine.
  • the pressure storage space of the fuel storage is limited by the walls of the pipe.
  • a further pressure translation unit can be provided between the fuel accumulator and the injectors.
  • a disadvantage of this fuel injection system is that the fuel accumulator, which is arranged on the outside and in the vicinity of the respective cylinder of the cylinder head, requires an additional space requirement in the engine compartment. Furthermore, the maximum height of the pressure level is limited in such fuel stores, depending on the wall thicknesses of the tube forming the storage area and the respective connecting lines.
  • the solution according to the invention of a fuel injection system with the features according to claim 1 advantageously reduces the installation space required for the injection system.
  • the fuel injection system according to the proposed solution can be used both on self-igniting internal combustion engines and on direlct injecting petrol engines.
  • the fuel storage is designed as a high-pressure fuel storage to withstand the required pressure.
  • the fuel accumulator can be designed with a wall thickness that takes into account the lower fuel pressure level required there.
  • Nerbrermungslcraftmaschine is integrated, the external pressure accumulator in the form of a tube of previously known systems used in self-igniting Nerbrennerlcraftmaschinen can be omitted. Furthermore, the integrated training of Storage space of the fuel storage inside the cylinder head is no complex
  • the fuel accumulator can be arranged directly in the vicinity of the respective injectors, as a result of which the high-pressure connection paths from the fuel accumulator to the respective combustion chamber via the injectors are reduced.
  • the space available in the cylinder head of internal combustion engines is optimal in this way
  • Engine cylinder head formed.
  • the storage space of the fuel accumulator can be arranged directly on the respective injectors, so that the high-pressure connection lines are completely eliminated.
  • Another advantage of the invention is that the high pressures prevailing in the fuel accumulator are also absorbed by the entire material of the cylinder head, which surrounds the accumulator space integrated therein. The resulting tensions in the storage space need not only be absorbed by the direct wall of a tubular fuel storage device.
  • the fuel accumulator is formed by gluing in the cylinder head.
  • the shape and size of the gluing can vary according to the respective required storage volume.
  • the recess of the fuel accumulator is preferably a cylindrical, elongated recess near and along the injectors, which are generally arranged in a row. The connection paths of the high pressure lines to the respective
  • injectors are as short as possible and the same length in each case.
  • the high-pressure lines, which connect the fuel accumulator to the respective injectors are as
  • Connection channels formed integrally in the material of the cylinder head.
  • the fuel accumulator is designed as a cylindrical, elongated bore in the cylinder head.
  • the shape and position of the fuel accumulator can be produced precisely and as close as possible to the respective mounting bolt ranks for the injectors via which the fuel the combustion chambers is injected.
  • the fuel accumulator is formed by an insert during the casting of the cylinder head. This makes the manufacture extremely simple and requires no additional processing steps.
  • the fuel accumulator is, for example, in common-rail injection systems for self-igniting
  • Nerbrennkraftmaschinen formed by a cylindrical tube which is integrated in a corresponding hole or recess in the cylinder head of the engine.
  • the tensions and loads from the highly compressed fuel are thus advantageously absorbed by the entire material of the cylinder head surrounding the storage tube.
  • the cylindrical tube can be provided on the face with corresponding connection directions and connection points, which simplifies the manufacture and assembly.
  • Integrated designation is understood here to mean that the storage space of the fuel accumulator and / or the high-pressure lines are provided through recesses or bores in the material of the cylinder head of the engine itself. This reduces the required volume of the injection system in the engine compartment and eliminates the need for additional fastening devices for a separate, external high-pressure accumulator.
  • the recesses and channels of high-pressure connecting lines and the storage volume of the fuel high-pressure accumulator in self-igniting internal combustion engines, for. B. can be advantageously implemented by insert cores when casting the cylinder head or alternatively by cylindrical bores or a combination of both. drawing
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a
  • Injection system with a fuel reservoir integrated in the cylinder head direlct next to respective injectors.
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a fuel injection system according to the invention with a fuel accumulator integrated as a recess in a cylinder head.
  • the fuel accumulator is designed as a high-pressure storage space (common rail); in direct-injection petrol engines, the fuel reservoir is designed for a lower pressure level.
  • the fuel injection system proposed according to the invention can be used both in self-igniting internal combustion engines and in direct-injection gasoline engines.
  • Fuel is delivered from a fuel tank 11 by means of a feed pump 2 and compressed in a central fuel store 1, which is designed as a high-pressure fuel store in self-igniting internal combustion engines, in order to be fed from here to the combustion chambers 38 of the engine.
  • the fuel delivered by the feed pump 2 passes through a sealing body 9 into the high-pressure fuel accumulator 1, which according to the invention is designed as a recess 6 inside and integrated in a cylinder head 5 of an internal combustion engine.
  • the recess 6 forming the high-pressure fuel reservoir 1 in the case of self-igniting internal combustion engines or the fuel reservoir in the case of direct-injection gasoline engines — is designed as an elongated, cylindrical recess 6, which is close and parallel to in Row h fuel injectors 3 arranged one behind the other is arranged.
  • the Fuel reservoir 1 is connected via high pressure lines 4 to the respective fuel injectors 3 for forwarding the compressed fuel.
  • the high-pressure lines 4 in the embodiment shown in FIG. 1 are also designed as connecting channels 7 integrated in the cylinder head 5.
  • the recess 6 and the connecting channels 7, which form the high pressure lines 4 can be produced in the embodiment shown as insert cores during the casting process of the cylinder head 5 of the internal combustion engine. Alternatively, they can also be realized by subsequently drilling the cylinder head 5. Alternatively, they can also be realized by subsequently drilling the cylinder head 5.
  • the fuel volume delivered by the feed pump 2 from the fuel tank 11 passes into a high-pressure line section 12, in which the fuel under high pressure is delivered in the fuel delivery direction 13.
  • the sealing body 9 is provided at the entry point of the fuel high-pressure line section 12 through which the high-pressure fuel volume flows into the cylindrical recess 6 within the cylinder head 5 of a self-igniting combustion engine.
  • An inner wall 14 of the cylindrical recess 6 is represented directly by the material of the cylinder head 5.
  • the cylindrical recess 6 can be produced, for example, by an insertion core, the direction of which is indicated by the reference number 39 in FIG. 1.
  • a surface treatment of the inner wall 14 of the cylindrical. Eliminating 6 can be omitted if the insert core which can be removed from the cylinder head 5 in the direction of drawing 39 is pretreated by means of a release agent.
  • a first branch 17 to the fuel injector 3 is located at a distance denoted by reference numeral 19 from the inlet-soapy end of the cylindrical recess 6.
  • the distance 19 between the first branch 17 and the inlet-side end of the cylindrical recess 6 depends on the pressure level with which the as a high-pressure fuel reservoir 1 (in the case of self-igniting combustion aircraft machines) or the cylindrical recess 6 serving as a fuel reservoir 1 (in the case of direct-injection gasoline engines) is acted upon via the feed pump 2.
  • the first branch 17 to the fuel injector 3 is followed by a further, second branch 18 to a further fuel injector 3.
  • the axes of symmetry of the fuel injectors 3, which are provided in accordance with the number of cylinders of the combustion chambers to be supplied with fuel, of a fuel consumption machine are identified by reference number 16.
  • the fuel injectors 3 are each inserted into fastening openings 10 which are formed in the cylinder head 5.
  • inserts 15 can be inserted into the material of the cylinder head 5, which represent the high-pressure lines 4 between the interior of the high-pressure fuel accumulator 1 or the fuel accumulator and the fuel injectors 3, via which these are subjected to fuel under high pressure.
  • the length of the high-pressure lines 4 is extremely short, so that the high pressure level prevailing in the high-pressure fuel accumulator 1 or the fuel accumulator (i.e. the cylindrical recess 6) is present directly at the fuel injector 3.
  • the insert pieces 15 can also be produced by insert cores, which can be arranged at the corresponding locations in the molding tool when the cylinder head 5 is cast.
  • the essentially cylindrically configured insert pieces 15 forming the high-pressure lines 4 each comprise connecting channels 7 which are designed in a diameter that allows an adequate fuel supply.
  • the material delimiting the cylindrical recess 6 within the cylinder head 5 can be used to absorb the pressure forces prevailing in the fuel high-pressure accumulator 1 or in the fuel accumulator.
  • the stresses arising from the high pressure inside the cylindrical recess 6 are not only absorbed via the direct walls of the high-pressure accumulator, as is customary in previous storage spaces arranged outside the cylinder head 5, but are absorbed by the entire surrounding material of the cylinder head 5.
  • the shrinkage of the material of the cylinder head 5 during the casting process induces residual stresses which contribute to the reduction in stress.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in a sectional view with a fuel accumulator integrated in the cylinder head, which extends along the injectors arranged therein.
  • the high-pressure fuel supply to the fuel injector according to this embodiment of the solution proposed according to the invention comprises one Fuel reservoir 1, which is formed by a cylindrical tube 8, which is embedded in the vicinity of the fuel injectors 3 in a dimensionally appropriate 6 or 40 dimension of the cylinder head 5 of the self-igniting internal combustion engine.
  • the fuel accumulator 1 formed by the cylindrical tube 8 is connected directly to the respective fuel injectors 3 via sealing bodies 9, so that separate connecting channels or lines are not required.
  • the injector 3 shown by way of example in FIG. 2 is inserted into the mounting head 10 in the cylinder head 5.
  • the fuel injector 3 is inserted into the fastening opening 10 of the cylinder head 5.
  • the wall 21 of the injector body 20 of the fuel injector 3 bears against the material of the cylinder head 5 delimiting the fastening opening 10.
  • the fastening opening 10 is formed in an enlarged cross section in its upper region, in comparison to the cross section of the injector body 20 below the fuel accumulator 1 integrated in the cylinder head 5, which is designed as a high-pressure storage space in self-igniting internal combustion engines and as a storage space in direct-injection gasoline engines.
  • a high-pressure bore 22 runs at an angle 23 to the axis of symmetry 16 of the injector body 20.
  • the high-pressure bore 22 runs out in the injector body 20 in a molded-in shape 24 on the injector body.
  • the injector-soap formation 24 surrounds the upper side of the sealing body 9, which in turn is traversed by a through-hole 25 aligned with the high-pressure bore 22.
  • Below the sealing body 9 runs - perpendicular to the plane of the drawing shown in FIG. 2 - the fuel accumulator 1 in the form of a cylindrical tube 8 integrated in the cylinder head 5.
  • the cylindrical tube 8 serving as the fuel accumulator 1 comprises a plurality of circumferential surfaces recesses 26 on the storage side.
  • the recesses 26 on the storage side are formed on the circumferential surface of the cylindrical tube 8 in a number corresponding to the number of fuel injectors 3 to be supplied with fuel.
  • the sealing bodies 9 represent the connecting elements between the high-pressure fuel reservoir 1 and the injector body 20 of the fuel injector 3.
  • the cylindrical tube 8 functioning as a fuel reservoir 1, the wall of which is designated by reference number 41 is let into an opening 40 extending perpendicular to the plane of the drawing according to FIG. 2.
  • the opening 40 can be a cylindrical recess 6 shown in FIG.
  • the cylindrical recess 6 can be embedded in the cylinder head 5 of a direct-injection gasoline engine.
  • the wall 41 of the cylindrical tube 8 is almost completely surrounded by the material 42 of the cylinder head 5 of the combustion engine, which absorbs the resulting material stresses when the cylindrical tube 8 is subjected to fuel under high pressure.
  • the cylindrical tube 8 surrounds a marked with reference numeral 27 cavity is pressurized via the position shown in Fig. 1 Fuel feed pump 2 with high pressure fuel.
  • the injector body 20 of the fuel injector 3 is fastened in the cylinder head 5 via a spam body 29.
  • the clamping body 29 comprises a receiving section 35 which engages over the head region of the injector body 20 of the fuel injector 3.
  • An annularly configured contact surface 28 is formed on the injector body 20 below its head region, against which the clamping body 29 abuts and presses the injector body 20 into a contact surface 36 provided at its end on the nozzle side.
  • the injector body 20 of the fuel injector 3 is almost completely surrounded by the material of the cylinder head 5, either a self-igniting internal combustion engine or a direct-injection gasoline engine.
  • the chip body 29 comprises a bore 30 for a clamping screw 31.
  • the clamping body 29 is fastened to the cylinder head 5 by means of the clamping screw 31.
  • the clamping body 29 also includes a support 33, which includes a curve 34.
  • the curve 34 of the support 33 on the clamping body 29 is supported on a flat surface 32 of the cylinder head 5. Due to the proposed fastening possibility, the injector body 20 of the fuel injector 3 can be removed very simply from the cylinder head 5 of the internal combustion engine by means of a tool which engages under the annular contact surface 28 of the injector body 20.
  • injection openings 37 At the nozzle-side end of the injector body 20 there are one or more injection openings 37, which are opened or closed by an injection valve member of the fuel injector 3, which is not shown in the sectional view in FIG. 2.
  • the injection openings 37 at the nozzle-side end of the injector body 20 of the fuel injector 3 act on a combustion chamber 38 of a self-igniting internal combustion engine, which is sketchily indicated in FIG. 2, with fuel under high pressure.
  • a high-pressure fuel accumulator 1 can be formed as a recess ⁇ .
  • the wall 41 of the cylindrical tube 8 is almost completely enclosed by the material 42 of the cylinder head 5, so that the material 42 which surrounds the wall 41 of the cylindrical tube 8 can be used to absorb stresses.
  • fastening devices for an external fuel accumulator on the cylinder head 5 of the combustion machine as well as the installation space required for this outside the cylinder head 5 can be saved in accordance with both design variants.
  • the solution proposed according to the invention provides particularly simple assembly and disassembly of the fuel injectors 3 and the injector body 20 of the fuel injectors 3.

Landscapes

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, sowie einen Zylinderkopf für ein derartiges Kraftstoff-Einspritzsystem, wobei ein zentraler Kraftstoffspeicher (1) ein zwischen einer Förderpumpe (2) und einer Mehrzahl von mit Kraftstoff zu versorgenden Injektoren (3) vorgesehen ist, welche über Hochdruckleitungen (4) jeweils mit dem zentralen Kraftstoffspeicher (1) verbunden sind, wobei die Injektoren (3) in einem Zylinderkopf (5) der Verbrennungskraftmaschine zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Mehrzahl von Brennkammern montiert sind, wobei der Kraftstoffspeicher und/oder die Hochdruckleitungen (4) mindestens teilweise in dem Zylinderkopf (5) der Verbrennungskraftmaschine integriert sind.

Description

Kraftstof -Einspritzsystem und Zyϊiiiderkopf mit einem zentralen Kraftstoffspeicher
Technisches Gebiet
Zur Kraftstoffversorgung von Brennräumen, z. B. bei selbstzündenden Verbrennungslα-aftmaschinen werden Einspritzsysteme verwendet, welche einen zentralen Druckspeicher (Common Rail) aufweisen, über den hochkomprimierter Kraftstoff den jeweiligen Injektoren der Verbrer ungslα'aftmaschine zugeführt wird. Ein möglichst hoher Einspritzdruck ist generell bei derartigen Verbrennungskraftmaschinen von Vorteil, da hierdurch erhöhte Motorleistungen und reduzierte Emissionen möglich werden.
Stand der Technik
Bei den heute bekannten Einspritzsystemeή zur Kraftstoffversorgung von Verbrennungslαraftmaschinen ist es bekannt, einen zentralen Druckspeicher in Form eines Rohres auszubilden, welcher über Hochdruckleitungen mit den jeweiligen Injektoren des Motors verbunden ist und über eine Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank versorgt wird. Ein beispielsweise als Hochdruckspeicher dienendes Rohr wird bekanntermaßen parallel und längs eines Zylinderkopfes einer selbstzündenden Verbrennungsl«.rafιrnaschine angeordnet. Die Rohrwände umschließen das Speichervolumen des Ki-aftstoff-Hochdruckspeichers, über welchen zentral ein gemeinsamer Hochdruck für die jeweiligen Injektoren erzeugt wird, welche den Kraftstoff in die jeweiligen Brennräume der Verbreimungskraftmaschine einspritzen. Der Einspritzdruck variiert hierbei vorteilhafterweise, abhängig von der Last und der Drehzahl der selbstzündenden Nerbrennungsl raftmaschine. Ein bekanntes Kraftstoff-Emspritzsystem ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 10, 970 AI offenbart. Der Kraftstoff wird hier über eine Förderpumpe aus einem Tank in einen zentralen Druckspeicherraum gefördert und von diesem über eine Mehrzahl von Hochdrucldeitungen jeweiligen Injektoren zur Einspritzung in die Brennräume der Nerbrennungskraftmaschine geleitet. Der Druckspeicherraum des Kraftstoffspeichers wird durch die Wände des Rohres begrenzt. Zur weiteren Erhöhung des Einspritzdrucks kann zwischen dem Kraftstoffspeicher und den Injektoren eine weitere Druckübersetzungseinheit vorgesehen sein. Nachteilig bei diesem Kraftstoff-Einspritz- system ist, dass der Kraftstoffspeicher, der an der Außenseite und in der Nähe der jeweiligen Zylinder des Zylinderkopfes angeordnet ist, einen zusätzlichen Raumbedarf im Motόrraum erfordert. Des Weiteren ist bei derartigen Kraftstoffspeichern die maximale Höhe des Druclα iveaus begrenzt, abhängig von den Wanddicken des den Speicherraum bildenden Rohres und den jeweiligen Verbindungsleitungen.
Angesichts weiter steigender Anforderungen an die Emissions- und Geräuschentwiclclung von Verbrennungskraftmaschinen sind weitere Maßnahmen am Einspritzsystem erforderlich, um die in naher Zukunft zu erwartenden verschärften Grenzwerte zu erfüllen.
Darstellung der Erfindung
Durch die erfindungsgemäße Lösung eines Kraftstoff-Einspritzsystems mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 wird vorteilhafterweise der erforderliche Bauraum für das Einspritzsystem reduziert. Das Kraftstoff-Einspritzsystem gemäß der vorgschlagenen Lösung lässt sich sowohl an selbstzündenden Verbrermungskraftmaschinen als auch an direlct einspritzenden Benzinmotoren einsetzen. Beim Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoff-Einspritzsystems an selbstzündenden
Nerbrennungslcraftmaschinen wird der Kraftstoffspeicher als Kraftstoffhochdruckspeicher ausgelegt, um dem geforderten Drücken standzuhalten. Beim Einsatz des erfmdungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzsystem an direkteinspritzenden Benzinmotoren kann der Kraftstoffspeicher mit einer Wandstärke ausgelegt werden, die dem dort geforderten, niedrigeren Kraftstoffdruclcniveau Rechnung trägt.
Dadurch, dass der Kraftstoffspeicher mindestens teilweise in dem Zylinderkopf der
Nerbrermungslcraftmaschine integriert ist, kann der außenliegende Druckspeicher in Form eines Rohres von bisher bekannten, bei selbstzündenden Nerbrennungslcraftmaschinen eingesetzten Systemen entfallen. Des Weiteren ist durch die integrierte Ausbildung des Speicherraums des Kraftstoffspeichers im Inneren des Zylinderkopfes keine aufwändige
Befestigung des Speichers und der Nerbindungsrohre erforderlich. Weiterhin vorteilhaft ist, dass der Kraftstoffspeicher direlct in der Nähe der jeweiligen Injektoren angeordnet werden kann, wodurch die hochdruckseitigen Verbindungswege vom Kraftstoffspeicher bis in den jeweiligen Brennraum über die Injektoren reduziert sind. Der im Zylinderkopf von Verbrennungskraftmaschinen vorhandene Raum wird auf diese Weise optimal im
Hinblick auf die Realisierung eines Kraftstoff-Einspritzsystems ausgenutzt. Die Zu- und
Ableitungen von dem Kraftstoffspeicher sind ebenfalls vorteilhafterweise in dem
Zylinderkopf des Motors ausgebildet. Alternativ kann der Speicherraum des Kraftstoffspeichers direkt an die jeweiligen Injektoren angeordnet sein, so dass die hochdruckseitigen Verbindungsleitungen vollständig entfallen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die in dem Kraftstoffspeicher herrschenden hohen Drücke von dem gesamten Material des Zylinderkopfes, welches den darin integrierten Speicherraum umgibt, mit aufgefangen werden. Die entstehenden Spannungen in dem Speicherraum müssen so nicht nur von der direkten Wandung eines rohrförmigen Kraftstoffspeichers aufgefangen werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kraftstoffspeicher durch eine Ausnelimung in dem Zylinderkopf gebildet. Die Form und Größe der Ausnelimung kann entsprechend dem jeweiligen, erforderlichen Speichervolumen variieren. Somit kann durch einfaches Vorsehen einer Ausnehmung in dem Material des Zylinder opfes der
Kraftstoffspeicher direlct und in der Nähe der jeweiligen Injektoren des Einspritzsystems angeordnet werden. Zusätzliche Befestigungen für' den Kraftstoffspeicher entfallen vollständig. Vorzugsweise ist die Ausnehmung des Kraftstoffspeichers eine zylindrische, längliche Ausnehmung in der Nähe und entlang der in der Regel in einer Reihe angeordneten Injektoren. Die Verbindungswege der Hochdruckleitungen zu den jeweiligen
Injektoren sind hierdurch möglichst kurz und in ihrer Länge jeweils gleich. Nach einer diesbezüglichen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Hochdruclcleitungen, welche den Kraftstoffspeicher mit den jeweiligen Injektoren verbinden, als
Verbindungskanäle integral in dem Material des Zylinderkopfes ausgebildet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kraftstoffspeicher als eine zylindrisch, längliche Bohrung in dem Zylinderkopf ausgebildet. Durch Bohren kann die Form und Lage des Kraftstoffspeichers präzise hergestellt werden und möglichst nah an den jeweiligen Aufnahmebolrrangen für die Injektoren, über welche der Kraftstoff den Brennräumen eingespritzt wird, angeordnet werden. Alternativ hierzu ist der Kraftstoffspeicher durch ein Einlegteil beim Gießen des Zylinderkopfes gebildet. Die Herstellung ist hierdurch äußerst einfach und erfordert keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kraftstoffspeicher beispielsweise bei Common-Rail-Einspritzsystemen für selbstzündende
Nerbrennungskraftmaschinen durch ein zylindrisches Rohr gebildet, welches in einer entsprechenden Bohrung oder Ausnehmung in dem Zylinderkopf des Motors integriert ist. Die Spannungen und Belastungen durch den hochkomprimierten Kraftstoff werden so vorteilhafterweise durch das gesamte, das Speicherrohr umgebende Material des Zylinderkopfes aufgenommen. Das zylindrische Rohr kann stirnseitig mit entsprechenden Anschlusse richtungen und Verbindungsstellen versehen sein, wodurch die Herstellung und Montage vereinfacht wird.
Der erfindungsgemäße Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 11, der zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, im Zusammenhang mit einem Kraftstoff- Einspritzsystem vorgesehen ist, weist einen Kraftstoffspeicher und jeweilige Hochdruckleitungen auf, die mindestens teilweise integriert in dem Zylinderkopf ausgebildet sind. Unter integrierter Ausbildung wird vorliegend verstanden, dass der Speicherraum des Kraftstoffspeichers und/oder die Hochdruckleitungen durch Ausnehmungen oder Bohrungen in dem Material des Zylinderkopfes des Motors selbst vorgesehen sind. Hierdurch ist das erforderliche Bauvolumen des Einspritzsystems im Motorraum reduziert und zusätzliche Befestigungsvorrichtungen für einen separaten, außenliegenden Hochdruckspeicher entfallen. Die Ausnehmungen und Kanäle von Hochdruck-Verbindungsleitungen sowie des Speichervolumens des Kraftstoff- Hochdruckspeichers bei selbstzündenden Verbrenniingskraftmäschinen z. B., können dabei vorteilhafterweise durch Einlegekerne beim Gießen des Zylinderkopfes realisiert werden oder alternativ durch zylindrische Bohrungen oder einer Kombination von beiden. Zeichnung
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfuhrungsform eines
Kraftstoff-Einspritzsystems gemäß der Erfindung mit einem Kraftstoffspeicher in Form einer Ausnehmung in dem Zylinderkopf; Fig. 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Kraftstoff-
Einspritzsystems gemäß der Erfindung mit einem in dem Zylinderkopf integrierten Kraftstoffspeicher direlct neben jeweiligen Injektoren.
Ausfurirungsformen
In Fig. 1 ist schematisch eine erste Ausfurirungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoff- Einspritzsystems mit einem als Ausnehmung in einem Zylinderkopf integrierten Kraftstoffspeicher dargestellt. Bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen ist der Kraftstoffpeicher als Hochdruckspeicherraum (Common-Rail) ausgeführt; bei direkteinspritzenden Benzinmotoren ist der Kraftstoffspeicher für ein niedrigeres Druckniveau ausgelegt. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Kraftstoff-Einspritzsystem lässt sich sowohl bei selbstzündenden Verbremiungskraftmaschinen als auch bei direkteinspritzenden Benzinmotoren einsetzen.
Kraftstoff wird aus einem Kraftstofftank 11 mittels einer Förderpumpe 2 gefördert und komprimiert in einem zentralen Kraftstoffspeicher 1 bereitgestellt, der bei selbstzündenden Verbrennungskräftmascrύnen als Kraftstoffhochdruckspeicher ausgelegt ist, um von hier den Brennräumen 38 des Motors zugeführt zu werden. Der von der Förderpumpe 2 geförderte Kraftstoff gelangt über einen Dichtungskörper 9 in den Kraftstoff- Hochdruclcspeicher 1, der erfindungsgemäß als eine Ausnehmung 6 im Inneren und integriert in einem Zylinderkopf 5 einer Verbrer ungslCTaftmaschine ausgebildet ist. Die den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 1 -im Falle von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen bzw. den Kraftstoffspeicher bei direkteinspritzenden Benzinmotoren- bildende Ausnehmung 6 ist in in Fig. 1 dargestellten Ausfühi-ungsform als eine längliche, zylindrische Ausnehmung 6 beschaffen, welche in der Nähe und parallel zu in Reihe h tereinanderliegend angeordneten Kraftstoffinjektoren 3 angeordnet ist. Der Kraftstoffspeicher 1 ist über Hochdrucldeitungen 4 mit den jeweiligen Kraftstoffinjelctoren 3 zur Weiterleitung des komprimierten Kraftstoffes verbunden. Die Hochdruckleitungen 4 sind in der dargestellten Ausfuhrungsform gemäß Figur 1 ebenfalls als in den Zylinderkopf 5 integrierte Verbindungskanäle 7 ausgeführt. Die Ausnehmung 6 sowie die Verbindungskanäle 7, welche die Hochdrucldeitungen 4 bilden, sind in der dargestellten Ausf hrungsform als Einlegekerne während des Gießvorganges des Zylinderkopfs 5 der Verbrennungskraftmaschine herstellbar. Alternativ können sie ebenso durch nachträgliches Bohren des Zylinderkopfes 5 realisiert werden. Alternativ können sie ebenso durch nachträgliches Bohren des Zylinderkopfes 5 realisiert sein.
Das von der Förderpumpe 2 aus dem Kraftstofftank 11 geförderte Kraftstoffvolumen gelangt in einen Hochdrucldeitungsabschnitt 12, in welchem der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in Kraftstoff-Förderrichtung 13 gefördert wird. Am Zylinderkopf 5 ist an der Eintrittsstelle des Kraftstoffhochdruckleilnngsabsclinittes 12 in diesen der Dichtkörper 9 vorgesehen, durch welchen das unter hohem Druck stehende Kraftstofivolumen in die zylindrische Ausnehmung 6 innerhalb des Zylinderkopfes 5 einer selbstzündenden Verbrem ungskraftmaschine einströmt. Eine Innenwandung 14 der zylindrischen Ausnehmung 6 wird unmittelbar durch den Werkstoff des Zylinderkopfes 5 dargestellt. Bei Herstellung des Zylinderkopfes 5 der Verbrennungsl aftmaschine im Wege des Gießverfahrens kann die zylindrische Ausnehmung 6 beispielsweise durch einen Einlegeker hergestellt werden, dessen Ziehrichtung durch das Bezugszeichen 39 in Figur 1 angedeutet ist. Eine Oberflächenbearbeitung der Innenwandung 14 der zylindrischen. Ausnelimung 6 kann unterbleiben, wenn der in Ziehrichtung 39 aus dem Zylinderkopf 5 entfernbare Einlegekern mittels eines Trennmittels vorbehandelt wird.
In einem mit Bezugszeichen 19 bezeichneten Abstand von der einlaßseifigen Stirnseite der zylindrischen Ausnehmung 6 befindet sich ein erster Abzweig 17 zu dem Kraftstoffinjektor 3. Der Abstand 19 zwischen dem ersten Abzweig 17 und der einlaßseitigen Stirnseite der zylindrischen Ausnehmung 6 ist abhängig vom Druclcniveau, mit welchem die als Kraftstoff-Hochdruckspeicher 1 (im Falle von selbstzündenden Verbrennungslcraftmaschinen) bzw. die als Kraftstoffspeicher 1 (im Falle direlcteinspritzender Benzinmotoren) dienende zylindrische Ausnehmung 6 über die Förderpumpe 2 beaufschlagt wird. Dem ersten Abzweig 17 zum Kraftstoffinjektor 3 folgt ein weiterer, zweiter Abzweig 18 zu einem weiteren Kraftstoffinjelctor 3. Die Symmetrieachsen der Kraftstoffinjektoren 3, die entsprechend der Zylinderzahl der mit Kraftstoff zu versorgenden Brennräume einer Verbrermimgslαaftmaschine vorgesehen sind, ist mit Bezugszeichen 16 gekennzeichnet. Die Kraftstoffinjektoren 3 werden jeweils in Befestigungsöffnungen 10, die im Zylinderkopf 5 ausgebildet sind, eingelassen.
In vorteilhafter Weise können in das Material des Zylinderkopfes 5 Einsatzstücke 15 eingesetzt werden, die die Hochdruckleitungen 4 zwischen dem Innenraum des Kraftstoff- Hochdruckspeichers 1 bzw. des Kraftstoffspeichers und den Kraftstoffinjektoren 3 darstellen, über welche diese mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt werden. Im Vergleich zu bisher bekannten Außen liegenden Kraftstoff- Hochdruclcspeichern ist die Länge der Hochdruckleitungen 4 extrem kurz, so dass das im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 1 bzw. Kraftstoffspeicher (d. h. die zylindrische Ausnehmung 6) herrschende hohe Druckniveau unmittelbar am Kraftstoffmjektor 3 ansteht. Die Einsatzstücke 15 können ebenfalls durch Einlegekeme hergestellt werden, die beim Gießen des Zylinderkopfes 5 an den entsprechenden Stellen im Formwerkzeug angeordnet werden können. Die die Hochdruckleitungen 4 bildenden, im wesentlichen zylindrisch konfigurierten Einsatzstücke 15, umfassen jeweils Verbindungskanäle 7, die in einem eine ausreichende Kraftstoffversorgung erlaubenden Durchmesser ausgebildet sind.
In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht, dass das die zylindrische Ausnehmung 6 innerhalb des Zylinderkopfes 5 begrenzende Material zur Aufnahme der im Kraftstoff-Hochdruckspeicher 1 bzw. im Kraftstoffspeicher herrschenden Druckkräfte herangezogen werden kann. Gleiches gilt für das die Einsatzstücke 15 sowie die Kraft stoffinjektoren 3 umgebende Material des Zylinderkopfes 5 der selbstzündenden Verbrennungslαaftmaschine. Die durch den im Inneren der zylindrischen Ausnehmung 6 herrschenden Hochdruck entstehenden Spannungen werden nicht nur über die direkten Wandungen des Hochdruckspeichers, wie bei bisherigen außerhalb des Zylinderkopfes 5 angeordneten Speicherräumen üblich, aufgenommen, sondern durch das gesamte umgebende Material des Zylinderkopfes 5 aufgefangen. Durch die Schwindung des Materials des Zylinderkopfes 5 beim Gießvorgang werden Eigenspannungen induziert, welche zur Spannungsverminderung beitragen.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Schnittansicht dargestellt mit einem in den Zylinderkopf integrierten Kraftstoffspeicher, der sich entlang der in diesem angeordneten Injektoren erstreckt.
Die Kraftstoff-Hochdrackzuführung zu den Kraftstoffinjelctoren gemäß dieser Ausführungsvariai te der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst einen Kraftstoffspeicher 1, welcher durch ein zylindrisches Rohr 8 gebildet wird, welches in der Nähe der Kraftstoffinjektoren 3 in einer in der Abmessung entsprechenden Ausnelimung 6 bzw. 40 des Zylinderkopfes 5 der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine eingelassen ist. Der durch das zylindrische Rohr 8 gebildete Kraftstoffspeicher 1 ist über Dichtkörper 9 direkt mit den jeweiligen Kraftstoffinjektoren 3 verbunden, so dass separate Verbindungskanäle oder Leitungen nicht erforderlich sind.
Der in Fig. 2 beispielhaft dargestellte Injektor 3 ist in einer Befestigungsöffnung 10 in den Zylinderkopf 5 eingesetzt.
Wie dem in Fig. 2 in Schnittdarstellung dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung entnommen werden kann, wird der Kraftstoffinjektor 3 in die Befestigungsöffnung 10 des Zylinderkopfes 5 eingeführt. Dabei liegt die Wandung 21 des Injektorkörpers 20 des Kraftstoffinjektors 3 an dem die Befestigungsöffnung 10 begrenzenden Material des Zylinderkopfes 5 an. Um das Einführen des einen seitlichen Anschlussflansch enthaltenden Injektorkörpers 20 in die Befestigungsöffnung .10 zu erleichtern, ist die Befestigungsöffnung 10 in ihrem oberen Bereich in einem vergrößerten Querschnitt ausgebildet, im Vergleich zum Querschnitt des Injektorkörpers 20 unterhalb des in den Zylinderkopf 5 integrierten Kraftstoffspeichers 1, der bei selbstzündenden Verbrennungslcraftmaschinen als Hochdruckspeicherraum und bei direkteinspritzenden Benzinmotoren als Speicherraum ausgelegt ist, der durch ein niedrigeres Kraftstoffdruckniveau beaufschlagt ist. In einem seitlich am Injektorkörper 20 ausgebildeten Anschlußbereich verläuft unter einem Winkel 23 zur Symmetrieachse 16 des Injektorkörpers 20 eine Hochdruckbobrung 22. Die Hochdruckbohrung 22 läuft im Injektorkörper 20 in einer an diesem angeformten injektorseitigen Ausformung 24 aus. Die injektorseifige Ausformung 24 umschließt die Oberseite des Dichtkörpers 9, der seinerseits von einer zur Hochdruckbohrung 22 fluchtenden Durchgangsbohrung 25 durchzogen ist. Unterhalb des Dichtkörpers 9 verläuft - senkrecht zur in Fig. 2 wiedergegebenen Zeichenebene - der Kraftstoffspeicher 1 in Gestalt eines in den Zylinderkopf 5 integrierten zylindrischen Rohres 8. Über dessen axiale Länge verteilt, mnfasst das als Kraftstoffspeicher 1 dienende zylindrische Rohr 8 mehrere an seiner Umfangsfläche ausgebildete speicherseitige Ausnehmungen 26. Die speicherseitigen Ausnelimungen 26 sind an der Umfangsfläche des zylindrischen Rohres 8 in einer der Anzahl der mit Kraftstoff zu versorgenden Kraftstoffinjelctoren 3 entsprechenden Anzahl ausgebildet. Die Dichtkörper 9 stellen die Verbindungselemente zwischen dem Kraftstoff- Hochdruckspeicher 1 und dem Injelctorkörper 20 des Kraftstoffinjektors 3 dar. Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführangsvariante ist das als Kraftstoffspeicher 1 fungierende zylindrische Rohr 8, dessen Wandung mit Bezugszeichen 41. bezeichnet ist, in eine sich senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 2 erstreckende Öffnung 40 eingelassen. Bei der Öffnung 40 kann es sich um einen in Fig. 1 dargestellte zylindrische Ausnehmung 6 oder um eine in den Zylinderkopf 5 beispielsweise einer selbstzündenden Verbrermungskraftmaschine eingebrachte Längsbohrung handeln. In analoger Weise können die zylinderische Ausnehmung 6 in den Zylinderkopf 5 eines direkteinspritzenden Benzinmotors eingelassen sein. Die Wandung 41 des zylindrischen Rohres 8 ist nahezu vollständig vom Material 42 des Zylinderkopfes 5 der Verbrermungskraftmaschine umgeben, welches die entstehenden Materialspannungen bei Beaufschlagung des zylindrischen Rohres 8 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aufnimmt. Das zylindrische Rohr 8 umschließt einen mit Bezugszeichen 27 gekennzeichneten Hohlraum, der, über die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoff-Förderpumpe 2 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung können in vorteilhafter Weise höhere Drücke im Kraftstoffspeicher 1 dargestellt werden, da das diesen umgebende Material des Zylinderkopfes 5 insgesamt zur Aufnahme von Spannungen genutzt werden kann. Mit dem in den Zylinderkopf 5 integrierten Kraftstoffspeicher 1 gemäß der Erfindung wird weniger Bauraum außerhalb des Zylinderkopfes benötigt, da ein bisher außenliegender, rolirförmiger Hochdruckspeicherraum bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen und entsprechende Zuführ- und Hochdruckleitungen entfallen können.
Der Injektorkörper 20 des Kraftstoffmjelctors 3 wird über einen Spamikörper 29 im Zylinderkopf 5 befestigt. Der Spannkörper 29 umfasst einen Aufhahmeabschnitt 35, der den Kopfbereich des Injektorkörpers 20 des Kraftstoffinjektors 3 übergreift. Am Injektorkörper 20 ist unterhalb von dessen Kopfbereich eine ringförmig konfigurierte Anlagefläche 28 ausgebildet, an welcher der Spannkörper 29 anliegt und den Injektorkörper 20 in eine an dessen düsenseitigen Ende vorgesehene ausgebildete Anlagefläche 36 drückt. Auch der Injektorkörper 20 des Kraftstoffmjelctors 3 ist nahezu vollständig vom Werkstoff des Zylinderkopfes 5, entweder einer selbstzündenden Verbrennungskraflxnasclώie oder eines direkteinspritzenden Benzinmotors umgeben. Der Spamikörper 29 umfasst eine Bohrung 30 für eine Spannschraube 31. Mittels der Spannschraube 31 wird der Spannkörper 29 am Zylinderköpf 5 befestigt. Der Spannkörper 29 umfasst darüber hinaus ein Auflager 33, welches eine Rundung 34 umfasst. Die Rundung 34 des Auflagers 33 am Spannkörper 29 stützt sich auf einer Planfläche 32 des Zylinderkopfes 5 ab. Durch die vorgeschlagene Befestigungsmöglichlceit kann der Injektorkörper 20 des Kraftstoffinjektors 3 nach Lösen der Spannsclrraube 31 und Entfernen des Spannkörpers 29 mittels eines Werkzeuges, welches die ringförmig verlaufende Anlagefläche 28 des Injektorkörpers 20 untergreift, sehr einfach vom Zylinderkopf 5 der Verbrennungskraftmaschine demontiert werden.
Am düsenseitigen Ende des Injektorkörpers 20 befinden sich ein oder mehrere Einspritzöffnungen 37, welche durch ein in der Schnittdarstellung in Fig. 2 nicht dargestelltes Einspritzventilglied des Kraftstoffinjektors 3 geöffnet bzw. verschlossen werden. Die Einspritzöffnungen 37 am düsenseitigen Ende des Injektorkörpers 20 des Kraftstoffinjektors 3 beaufschlagen einen in Fig. 2 skizzenhaft angedeuteten Brennraum 38 einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff.
Sowohl bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante als auch bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffspeichers 1, wird der im Zylinderkopf 5 einer Verbrerm gskraftmaschine bisher ungenutzte Bauraum in vorteilhafter Weise ausgenutzt. Die durch den in einem Kraftstoffspeicher 1 im Falle des Einsatzes bei einer selbstzündenden Verbrermungskrafhnaschinen herrschenden hohen Drücke verursachten Spannungen, werden nach der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung nicht mehr lediglich durch die Wandung des in diesem Falle als Kraftstoff-Hochdruckspeichers ϊ ausgelegten Kraftstoffspeichers aufgenommen. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausfülrrungsvariante der vorgeschlagenen Lösung kann ein Kraftstoff-Hochdruclcspeicher 1 als Ausnehmung όgebildet werden. Gemäß der zweiten Ausführungsvariante ist die Wandung 41 des zylindrischen Rohres 8 nahezu vollständig vom Werkstoff 42 des Zylinderkopfes 5 umschlossen, so dass der Werkstoff 42, der die Wandung 41 des zylindrischen Rohres 8 umschließt zur Aufnahme von Spannungen herangezogen werden kann. Darüber hinaus können mittels der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung gemäß beider Ausführungsvarianten Befestigungseinrichtungen für einen außenliegenden Kraftstoffspeicher am Zylinderkopf 5 der Verbrennungslcraftmaschme sowie der dafür benötigte Bauraum außerhalb des Zylinderkopfes 5 eingespart werden. Ferner ist durch die erfmdungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine besonders einfache Montage- bzw. Demontage der Kraftstoffinjektoren 3 bzw. der Injektorkörper 20 der Kraftstoffinjektoren 3 gegeben. Aufgrund des die Injektorkörper 20 der Kraftstoffinjektoren 3 umgebenden Materials des Zylinderkopfes 5 kann eine gleichmäßige Wäfmeabfubr in das Material des Zylinderkopfes 5 einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine erfolgen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Integration eines Kraftstoffspeichers in einen Zylinderkopf 5 einer Verbrennungskraftmascliine, sei es eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine, sei eines ein direlcteinspritzender Benzinmotor, nutzt bei beiden Typen von Verbrennungskraftmaschinen unter Vornahme geringer Änderungen hinsichtlich des herrschenden Betriebsdrackniveaus, d. h. des
Kraftstoffdruckes,ungenutzten Bauraum am Zylinderkopf 5.
Bezugszeichenliste
Kraftstoffspeicher Kraftstoff-Förderpumpe Kraftstoffinjelctor Hochdrucldeitungen Zylinderkopf zylindrische Ausnehmung Verbindungskanäle zylindrisches Rohr Dichtlcörper Befestigungsöffhungen Kraftstofftank Hochdracldeitungsabschnitt Kraftstoff-Förderrichtung Innenwandung zylindrische Ausnehmung Einsatzstück Symmetrieachse Kraftstoffinjektor 3 erster Abzweig zweiter Abzweig Abstand zur Stirnseite zylindrischer Ausnehmungen 6 Injektorkörper Wandung Injektorkörper Hochcrrackbohrung Winkel Injelctorseitige Ausformung Durchgangsbohrung Dichtkörper 9 Speicherseitige Ausnehmung für Dichtkörper 9 Hohlraum Anlagefläche Injektorkörper . Spannkörper • Bohrung Spannkörper Spannschraube Planfläche Zylinderkopf Auflager Spannkörper Rundung Aufnahme für Inj ektorkopf Anlagefläche düsenseitiges Injelctorkörperende Einspritzöffnung Brennraum Zielrichtung Einlegekern Zylinderkopfseitige Öffnung für zylindrisches Rohr Rohrwandung Umgebendes Zylinderkopfmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoff-Einspritzsystem zur Kraftstoffversorgung von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen, mit einem zentralen Kraftstoffspeicher (1) zwischen einer Förderpumpe (2) und einer Mehrzahl von mit Kraftstoff zu versorgenden
Injektoren (3), welche mit dem zentralen Kraftstoffspeicher (1) verbunden sind, wobei die Injektoren (3) in einem Zylinderkopf (5) der Verbrennungslcraftmaschine zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in eine Mehrzahl von Brennkarnmern montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) mindestens teilweise in dem Zylinderkopf (5) integriert ist.
2. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) teilweise oder vollständig durch eine Ausnehmung (6) in dem Zylinderkopf (5) gebildet ist.
3. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) ein Speichervolumen aufweist, welches durch eine zylindrische, längliche Ausnehmung (6) in der Nähe und entlang der Injektoren (3) in dem Zylinderkopf (5) gebildet ist.
4. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitungen (4) in dem Zylinderkopf (5) als Verbindungskanäle (7) integriert sind.
5. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) als eine zylindrische Bohrung (6) in dem Zylinderkopf ausgebildet ist.
6. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) durch ein Einlegteil beim Gießen des Zylinderkopfes (5) gebildet ist.
7. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) durch ein zylindrisches Rohr (8) gebildet ist, welches in einer Bohrung (40) oder Ausnehmung (6) in dem
Zylinderkopf (5) integriert ist.
8. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Kraftstoffspeichers (1) durch das Material des Zylinderkopfes (5) selbst gebildet sind.
9. Kraftstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kraftstoffspeicher (1) und den Injektoren (3) jeweils ein Dichtkörper (9) vorgesehen ist.
10. Kratstoff-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffspeicher (1) zur Kraftstoffversorgung selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen als Hochdruckspeicherraum ausgelegt ist.
11. Zylinderkopf (5) für eine direkteinspritzende Nerbrennungskraftmaschine, zum Betreiben der Nerbrennungskraftmaschine im Zusammenhang mit einem
Kraftstoff-Einspritzsystem, welches einen zentralen Kraftstoffspeicher (1) aufweist, der über jeweilige Hochdrackverbindungen (4) mit einer Mehrzahl von Injektoren (3) verbunden ist, wobei die Injektoren (3) in Befestigungsöffhungen (10) in dem Zylinderkopf (5) montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckverbindungen (4) und der Kraftstoffspeicher (1) in dem Zylinderkopf (5) mindestens teilweise integriert ausgebildet sind.
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