DD270948A1

DD270948A1 - VALVE ASSEMBLY FOR INJECTION SYSTEMS

Info

Publication number: DD270948A1
Application number: DD31451988A
Authority: DD
Inventors: Falk Haude; Gerd Schmutzler
Original assignee: Zwickau Ing Hochschule
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1989-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung fuer Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen zum Vermeiden von Kavitation an der Duese und zur Beseitigung der Nacheinspritzung bei Einspritzanlagen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Standdruck im Druckspeicher mittels eines elektromagnetisch beeinflussbaren Ventils drehzahl- und lastabhaengig derart steuerbar ist, dass bei Einspritzbeginn der Standdruck dem Pumpenraumvordruck entspricht.The invention relates to a valve arrangement for injection systems of internal combustion engines to avoid cavitation at the Duese and to eliminate the post-injection in injection systems. The invention is characterized in that the static pressure in the pressure accumulator by means of an electromagnetically modifiable valve speed and load-dependent is controlled so that at the start of injection of the pressure level corresponds to the pump chamber form.

Description

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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen zum Vermeiden von Kavitation an der Düse und zur Beseitigung der Nacheinspritzung bei Einspritzanlagen.The invention relates to a valve arrangement for injection systems of internal combustion engines to avoid cavitation at the nozzle and to eliminate the post-injection in injection systems.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei bekannten Entwicklungen von Einspritzventilen mit hydraulischen Federn, sogenannten lecköllosen Einspritzventilen, wird die mechanische Feder durch eine hydraulische Feder unterstützt. Dadurch sind hohe Federsteifigkeiten erreichbar und dieIn known developments of injection valves with hydraulic springs, so-called leak-free injection valves, the mechanical spring is supported by a hydraulic spring. As a result, high spring stiffness can be achieved and the

Baugröße der Einspritzventile Ist klein. Diese Einspritzventile zeichnen sich durch ein exaktes Öffnungs- und Schließverhalten aus. Die Funktionsfähigkeit dieser Einspritzventile wird gewährleistet durch Negativangleichung der Einspritzmengo oder Überentlastung der Druckleitung. Nachteilig ist, daß es bei Verwendung von Kraftstoff, bei welchem sich die Viskosität bei Temperaturverringerung stark erhöht, zu einem starken Anstieg der Federsteife kommt. Dies kann zum Blockleren der Düse und somit zum Funktionsausfall des Einspritzventils führen. Weiterhin kann durch das Anwachsen des Druckes im Hochdi ucksystem die Einspritzpumpe beschädigt werden. Ein weiterer Nachteil ist jener, daß während des Anlaßvorganges des Motors nur ungenügend die hydraulische Feder durch den Leckkraftstoff der Düse aufgebaut wird und die Wirkung der hydraulischen Feder erst während des M jtorbetriebes erreicht wird. Der Standdruck in der Hochdruckleitung ist nach dem Entlastungsvorgang von Einspitzung zu Einspitzung nicht konstant. Dies wirkt si-.h ebenfalls negativ auf die Funktion des leckölllosen Einspi itzventilesSize of injectors is small. These injectors are characterized by an exact opening and closing behavior. The functionality of these injectors is ensured by negative adjustment of the injection or over-relief of the pressure line. The disadvantage is that it comes with the use of fuel, in which the viscosity increases significantly with temperature reduction, to a sharp increase in spring stiffness. This can lead to the blocking of the nozzle and thus to the malfunction of the injection valve. Furthermore, the injection pump can be damaged by the increase in pressure in the high-pressure system. Another disadvantage is that during the starting process of the engine insufficiently the hydraulic spring is built up by the leak fuel of the nozzle and the effect of the hydraulic spring is achieved only during M jtorbetriebes. The pressure in the high-pressure line is not constant after the unloading process from sharpening to sharpening. This also has a negative effect on the function of the leak-free inlet valve

Bekannt ist aus der DE-OS 3212 052 eine Vorrichtung zum Einspritzen von flüssigen Brennstoff für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der aus dem Hochdruckteil der Druckanteil zur Beaufschlagung der Düsennadel abgezweigtIt is known from DE-OS 3212 052 a device for injecting liquid fuel for a reciprocating internal combustion engine, wherein diverted from the high pressure part of the pressure component for acting on the nozzle needle

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß der abgezweigte Volumenstrom durch die Hochdruckeinheit mit gefördert werden muß und über entsprechende Entlcstungsventile erst gespannt werden muß. Dadurch wird diese Lösung sehr aufwendig in ihrem Auf bnu.A disadvantage of this solution is that the diverted volume flow must be promoted by the high pressure unit with and must be stretched on appropriate Entlcstungsventile only. As a result, this solution is very expensive in their on bnu.

Weiterhin bekannt ist aus der DE-OS 3332858 ein Kraftstoffeinspritzventil, bei dem durch einen Dämpfungskolben im Einspritzventil eine Vermeidung von unzulässig hoher Beanspruchung der Druckfeder erreicht werden soll.It is also known from DE-OS 3332858 a fuel injection valve, in which by a damping piston in the injection valve, an avoidance of unacceptably high stress on the compression spring to be achieved.

Daß führt zu einer Vergrößerung der Abmessungen des Einspritzventils, sowie zu einem erhöhten Aufwand für At dichtung und Fertigung.That leads to an increase in the dimensions of the injection valve, as well as to an increased effort for At seal and manufacturing.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Funktionsfähigkeit des Einspritzventiles mit hydraulischer Feder zu verbessern und die Nachspritzgefahrzu beseitigen.The aim of the invention is to improve the operability of the injector with hydraulic spring and eliminate the Nachspritzgefahrzu.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung bei Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen zu schaffen, mit deren Hilfe die Funktionsfähigkeit hydraulisch unterstützter Einspritzventile verbessert wird. Dadurch soll die Nachspritzgefahr beseitigt werden. Weiterhin soll die Leistungsfähigkeit der Einspritzpumpe besser ausgenutzt werden und der Zeitra jm für den Druckaufbau im hydraulischen Speicher während der Startphase des Motors wesentlich verkürzt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Standdruck im Druckspeicher mittels eines elektromagnetisch beeinflußbaren Ventils drehzahl- und lastabhängig derart steuerbar ist, daß bei Einspritzbeginn der Stand Jruck dem Pumpenraumvcrdruck entspricht.The object of the invention is to provide a valve arrangement in injection systems for internal combustion engines, with the aid of which the functionality of hydraulically assisted injection valves is improved. This should eliminate the risk of re-injection. Furthermore, the performance of the injection pump should be better utilized and the Zeitra jm be significantly reduced for the pressure build-up in the hydraulic accumulator during the starting phase of the engine. According to the invention the object is achieved in that the pressure in the pressure accumulator by means of an electromagnetically influenced valve speed and load-dependent is controlled so that at the start of injection of the state Jruck corresponds to the Pumpenraumvcrdruck.

Das elektromagnetisch beeinflußte Ventil wird durch eine entsprechende Steuerung so geschaltet, daß η ich Einspritzende das Ventil offen ist und vor Einspritzbeginn das Ventil geschlossen ist.The solenoid-operated valve is switched by an appropriate control so that η I end of injection valve is open and before the start of injection, the valve is closed.

Bei Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen, die aus Kraftstofföidorpumpe, Einspritzpumpe, Entlastungsventil, Druckrohr und hydraulische Federspeicher des Einspritzventils mit dem Vordruckraum der Einspritzpumpe mittels einer Druckleitung und eines Druckbegrenzungsventil verbunden. Weiterhin ist der hydraulische Federspeicher durch ein elektromagnetisches Ventil mitIn injection systems for internal combustion engines, the fuel pump, injection pump, relief valve, pressure tube and hydraulic spring accumulator of the injection valve connected to the admission pressure chamber of the injection pump by means of a pressure line and a pressure relief valve. Furthermore, the hydraulic spring accumulator by an electromagnetic valve with

einer Leitung zum Tank verbunden. Das Druckbegrenzungsventil verhindert ein Ausströmen des Kraftstoffs aus dem hydraulischem Federspeicher in die Überströmleitung. Mit dem elektromagnetischem Ventil kann der Druck im hydraulischen Federspeicher beeinflußt werdena line connected to the tank. The pressure relief valve prevents leakage of fuel from the hydraulic spring accumulator in the overflow. With the electromagnetic valve, the pressure in the hydraulic spring accumulator can be influenced

Um das Blockieren des Einspritzventils zu verhindern, Ist das elektromagnetische Ventil mit einem Überlastschutz ausgerüstet. To prevent the injector from blocking, the electromagnetic valve is equipped with overload protection.

embodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt die Figur 1 — den Aufbau einer mechanisch arbeitenden Kraftstoffeinspritzanlage mit einem hyraulisch beeinflußten Einspritzventil.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows the figure 1 - the structure of a mechanically operating fuel injection system with a hydraulically influenced injection valve.

Gemäß Fig. 1 besteht die Einspritzar.lage aus der Einspritzpumpe 1, dem Druckrohr 2, der Einspritzdüse 9, dem Düsenhalter 4, der Stößelfeder 5, dem hydraulischen Speicher β, dem Druckbegrenzungsventil 7, dem elektromagnetischem Ventil 8, der Überströmleitung 3, der Rückstromleitung 10 und dem Tank 11.According to Fig. 1, the Einspritzar.lage consists of the injection pump 1, the pressure tube 2, the injection nozzle 9, the nozzle holder 4, the plunger spring 5, the hydraulic reservoir β, the pressure relief valve 7, the electromagnetic valve 8, the overflow 3, the return line 10 and the tank 11.

Während des Betriebes fördert die Einspritzpumpe 1 Kraftstoff durch das Druckrohr 2 über den Düsenhalter 4 In die Einspritzdüse 9. Der Öffnungsdruck der Einspritzdüse 9 wird durch die mechanische Feder 5 und die hydraulische Feder, welche sich durch den hydraulischen Speicher 6 aufbaut, bestimmt. Die Federsteifigkeit der hydraulischen Feder wird durch den Speicherraumdruck und den Nadelhub bestimmt. Der Speicherraumdruck ist abhängigig von dem über die Überstromleitung 3 anliegenden Pumpenraumvordruck, vom öffnungsdruck des elektromagnetischen Ventils 8, von der Leckkrcftstoffmenge, die zwischen Düsennadel und Düsenkörper durchdringt und in den Speicher gelangt. Dabei ist der Einfluß der genannten Größen zeitlich unterschiedlich. Beim Öffnen der Einspritzdüse 9 kommt es zu einem Druckanstieg im hydraulischen Speicher 6. Nach Schließen der Einspritzdüse 9 wird das elektromagnetische Ventil 8 geöffnet und der Druck im Speicher 6 sinkt auf den Pumpenraumvordruck, welcher drehzahl- und lastabhängig ist, ab. Dadurch wird der Öffnungsdruck der Einspritzdüse 9 beeinflußt. Beim Anlassen des Motors wird der Speicherraum 6 relativ schnell unter Vordruck gesetzt.During operation, the injection pump 1 delivers fuel through the pressure pipe 2 via the nozzle holder 4 into the injector 9. The opening pressure of the injector 9 is determined by the mechanical spring 5 and the hydraulic spring constituted by the hydraulic accumulator 6. The spring stiffness of the hydraulic spring is determined by the storage space pressure and the needle stroke. The storage space pressure is dependent on the applied over the overflow line 3 pump room pre-pressure, the opening pressure of the electromagnetic valve 8, the amount of Leckkrcftstoff which penetrates between the nozzle needle and nozzle body and enters the memory. The influence of the variables mentioned is different in time. When the injector 9 is opened, there is an increase in pressure in the hydraulic accumulator 6. After closing the injector 9, the electromagnetic valve 8 is opened and the pressure in the accumulator 6 drops to the pumping chamber upstream, which is speed and load dependent. As a result, the opening pressure of the injection nozzle 9 is influenced. When starting the engine, the storage space 6 is set relatively quickly under pre-pressure.

Claims

1. Valve arrangement for injection systems, in which the mechanical spring of the nozzle holder is supported by a hydraulic spring, wherein the hydraulic spring is connected by a check valve with the pre-compression chamber of the injection pump and by an electromagnetically influenced valve to the storage tank, characterized in that the stand pressure in Drucksp jicher by means of an electromagnetically influenced valve speed and load-dependent is controlled so that at the start of injection ofSxanddruckdem the pump room pre-pressure corresponds.

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the electromagnetically influenced valve is switched by an appropriate control so that after the end of injection the valve is open and before the start of injection, the Veniü is closed.