DE102005012165A1

DE102005012165A1 - Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen und Mengenbegrenzungsventil für einen solchen

Info

Publication number: DE102005012165A1
Application number: DE200510012165
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. Schneider; Holmer Dipl.-Ing. Slocinski
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: DE102005012165B4

Abstract

Ein Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, mit jedem Zylinder (201- 218) zugeordneten Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung, besteht aus mehreren, jeweils über Einspritzleitungen (241-258) mit den Injektoren mindestens eines Zylinders (201-218) verbundenen Speichersegmenten (221-226), denen über eine Hochdruckpumpeinrichtung (291-294) unter hohem Druck geförderter Kraftstoff zuführbar ist und die über eine Kopplungsleitung (261-264) miteinander verbunden sind, wobei in der Kopplungsleitung (261, 264) ein zum Versperren derselben im Falle eines unzulässigen Überschreitens des Durchflusses durch die Kopplungsleitung (261-264) dienendes Mengenbegrenzungsventil (271-274) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass erste Speichersegmente (221, 223, 224, 226) und mindestens ein zweites Speichersegment (222, 225) vorgesehen sind, wobei den ersten Speichersegmenten (221, 223, 224, 226) jeweils eine eigene Hochdruckpumpe (291-294) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zugeordnet ist und das zweite Speichersegment (222, 225) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die Mengenbegrenzungsventile (271-274) enthaltende Kopplungsleitungen (261-264) mit den ersten Speichersegmenten (222) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil, insbesondere für einen solchen Kraftstoffspeicher.
Bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen ist es bekannt, Kraftstoffspeicher eines jedem Zylinder zugeordnete Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung umfassenden Kraftstoffeinspritzsystems aus jeweils über Einspritzleitungen mit den Injektoren mindestens eines Zylinders verbundenen Speichersegmenten zu bilden, denen über eine Hochdruckpumpeinrichtung unter hohem Druck geförderter Kraftstoff zuführbar ist und die miteinander über jeweilige Kopplungsleitungen verbunden sind.

Kraftstoffeinspritzsysteme dieser Art sind beispielsweise in der DE 100 61 873 A1 , der DE 101 57 135 B4 und in der EP 0 959 254 A2 beschrieben. Bei den in der EP 0 959 254 A2 und in der DE 101 57 135 B4 beschriebenen Kraftstoffeinspritzsystemen sind die den Kraftstoffspeicher bildenden Segmente über Kopplungsleitungen miteinander verbunden, und bei der letzteren sind in den von den Segmenten des Kraftstoffspeichers zu den Injektoren führenden Einspritzleitungen Men genbegrenzungsventile vorgesehen, welche bei einem Bruch die Kraftstoffleitungen absperren sollen.

Mengenbegrenzungsventile, die im Falle eines Bruchs die vom Kraftstoffspeicher zum Injektor führende Einspritzleitung absperren sollen, sind auch aus der EP 0 531 533 B1 , der WO 96/26362 und der WO 95/17594 bekannt.

Aus der DE 43 35 171 C1 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine bekannt, bei der ein Druckspeicher zum Vorhalten von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff durch zwei, jeweils einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine zugeordnete Zweigleitungen gebildet ist. Die Druckspeicher, denen über jeweilige Leitungsabschnitte von einer Hochdruckpumpe Kraftstoff zuführbar ist, sind über eine ein Sperrventil enthaltende Druckausgleichsleitung miteinander verbunden. Das Sperrventil enthält einen durch Federn in einer Mittenstellung gehaltenen Schieberkolben, der zwischen zwei durch Ventilsitze gebildeten Endlagen längsverschieblich ist. An den Ventilsitzen münden die Enden einer eine Drossel enthaltenden Umgehungsleitung, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz durch den Schieberkolben an dem betreffenden stromabwärtigen Ende abgesperrt wird. Bei einem mittels eines Drucksensors erfassten dauerhaften Druckabfall in einer der Zweigleitungen wird der Kraftstoffzulauf zu der betreffenden Zweigleitung unterbrochen und durch das Sperrventil ein Übertreten von Kraftstoff zu der gesperrten Zweigleitung unterbunden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es einen verbesserten Kraftstoffspeicher der genannten Art zu schaffen. Insbesondere soll ein Kraftstoffspeicher geschaffen werden, mit dem ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine auch dann möglich ist, wenn ein Bruch oder eine Leckage in einem Segment des Kraftstoff speichers auftritt. Weiterhin soll durch die Erfindung ein doppelseitig wirksames Längenbegrenzungsventil geschaffen werden, welches für den erfindungsgemäßen Kraftstoffspeicher geeignet ist.

Die Aufgabe wird durch einen Kraftstoffspeicher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen hiervon sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Weiterhin wird durch die Erfindung ein doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil mit den Merkmalen des Anspruchs 10 geschaffen.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Mengenbegrenzungsventils sind in den Ansprüche 11 bis 17 angegeben.

Durch die Erfindung wird ein Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, mit jedem Zylinder zugeordneten Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung, geschaffen, wobei der Kraftstoffspeicher aus mehreren, jeweils über Einspritzleitungen mit den Injektoren mindestens eines Zylinders verbundenen Speichersegmenten besteht, denen über eine Hochdruckpumpeinrichtung unter hohem Druck geförderter Kraftstoff zuführbar ist und die über eine Kopplungsleitung miteinander verbunden sind, wobei in der Kopplungsleitung ein zum Versperren derselben im Falle eines unzulässigen Überschreitens des Durchflusses durch die Kopplungsleitung dienendes Mengenbegrenzungsventil angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind erste Speichersegmente und mindestens ein zweites Speichersegment vorgesehen, wobei den ersten Speichersegmenten jeweils unter hohem Druck stehender Kraft stoff direkt zuführbar ist und das zweite Speichersegment zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die die Mengenbegrenzungsventile enthaltenden Kopplungsleitungen mit den ersten Speichersegmenten verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Speichersegment zwischen zwei ersten Speichersegmenten vorgesehen und über jeweilige Kopplungsleitungen mit diesen verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei erste Speichersegmente und ein zweites Speichersegment vorgesehen, wobei den ersten Speichersegmenten jeweils unter hohem Druck stehender Kraftstoff direkt zuführbar ist und das zweite Speichersegmente zwischen den ersten Speichersegmenten angeordnet und zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die die Mengenbegrenzungsventile enthaltenden Kopplungsleitungen mit den ersten Speichersegmenten verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei erste Speichersegmente und ein zweites Speichersegment vorgesehen, wobei den ersten Speichersegmenten jeweils unter hohem Druck stehender Kraftstoff direkt zuführbar ist und das zweite Speichersegment zwischen den ersten Speichersegmenten angeordnet und zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die die Mengenbegrenzungsventile enthaltenden Kopplungsleitungen mit den ersten Speichersegmenten verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist den ersten Speichersegmenten jeweils eine eigene Hochdruckpumpe zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zugeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest eines der in den Kopplungsleitungen eines Kraftstoffspeichers vorhandenen Mengenbegrenzungsventile einen Anschluss für ein Druckbegrenzungsventil und/oder ein Spülventil aufweist.

Hierbei kann vorzugsweise der Anschluss für das Druckbegrenzungsventil und/oder das Spülventil bei unzulässigem Überschreiten des Durchflusses gegen den stromabwärtigen Teil der Kopplungsleitung absperrbar vorgesehen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Speichersegment zum Anschluss von zwei bis vier Zylindern der Brennkraftmaschine vorgesehen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Speicherelement zum Anschluss von drei Zylindern der Brennkraftmaschine vorgesehen.

Vorzugsweise ist bei einer Brennkraftmaschine, die eine oder mehrere Zylinderreihen aufweist, vorgesehen, dass jeder Zylinderreihe jeweils ein Kraftstoffspeicher zugeordnet ist, der jeweils aus mindestens drei Speichersegmenten besteht.

Weiterhin wird durch die Erfindung ein doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil für einen Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche geschaffen. Dieses enthält ein Ventilgehäu se und einen in dem Ventilgehäuse verschieblich gelagerten, federbelasteten und eine von dem in seiner Durchflussmenge zu begrenzenden Fluid durchströmte Drosselbohrung aufweisenden Absperrkolben mit einer Dichtfläche, die zum Versperren einer Durchflussöffnung bei Überschreiten einer vorgegebenen Durchflussmenge mit einer an dem Ventilgehäuse vorgesehenen Dichtfläche zusammenwirkt. Der Absperrkolben ist in einer Mittellage zwischen zwei in dem Ventilgehäuse ausgebildeten und in Längsrichtung desselben voneinander beabstandeten Durchflussöffnungen vorgesehen und im Sinne eines Versperrens von fallweise jeweils einer der Durchflussöffnungen beim Überschreiten der vorgegebenen Durchflussmenge aus der Mittellage in Richtung auf jede der beiden Durchflussöffnungen gegen die Federbelastung verschiebbar gelagert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterteilt der Absperrkolben den von dem Ventilgehäuse umschlossenen Raum in zwei Teilräume, in die jeweils eine Durchflussöffnung mündet und in denen jeweils eine den Absperrkolben in Richtung auf seine Mittellage belastende Feder vorgesehen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Durchflussöffnungen an einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Ventilgehäuses vorgesehen und von den Dichtflächen umgeben, welche mit den an den gegenüberliegenden Endflächen des Absperrkolbens ausgebildeten Dichtflächen im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen zusammenwirken.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Durchflussöffnungen an in Längsrichtung des Ventilgehäuses beabstandeten Bereichen der Umfangsfläche desselben vorgesehen, wobei die Mantelfläche des Absperrkolbens mit der Umfangsfläche des Ventilgehäuses im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen zusammenwirkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an den Stirnseiten des Absperrkolbens Hülsen zur Halterung der Federn vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in dem Ventilgehäuse ein Anschluss für ein Druckbegrenzungsventil und/oder ein Spülventil vorgesehen, welcher in den von dem Ventilgehäuse umschlossenen Raum mündet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hiervon mündet der Anschluss für das Druckbegrenzungsventil und/oder das Spülventil in einen in der Umfangsfläche des Ventilgehäuses ausgebildeten, in Längsrichtung desselben ausgedehnten Kanal, über den der Anschluss mit den von dem Ventilgehäuse umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens in Verbindung steht.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform hierzu ist in dem Absperrkolben ein in Längsrichtung desselben ausgedehnter und an der Umfangsfläche derselben offener Raum ausgebildet, welcher über die Drosselbohrung mit den von dem Ventilgehäuse umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens in Verbindung steht und in den der Anschluss für das Druckbegrenzungsventil und/oder das Spülventil mündet.

Bei der letztgenannten Ausführung kann der in dem Absperrkolben ausgebildete, in Längsrichtung desselben ausgedehnte und an der Umfangsfläche desselben offene Raum durch zwei in Längsrichtung des Absperrkolbens voneinander beabstandete Ringscheiben gebildet sein, die gegen die Umfangsfläche des Ventilgehäuses abgedichtet sind und in denen jeweils die Drosselbohrung ausgebildet ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2, 3 und 4 jeweils einen Längsschnitt durch ein doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil für einen Kraftstoffspeicher von Kraftstoffeinspritzsystemen, wie sie anhand der 1 beschrieben sind, gemäß drei Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine 200 zwei Zylinderreihen 201 bis 209 und 210 bis 218, welchen jeweils ein Kraftstoffspeicher 220 bzw. 220' zugeordnet ist, wobei der Kraftstoffspeicher 220 aus Speichersegmenten 221-223 und der Kraftstoffspeicher 220' aus Speichersegmenten 224-226 gebildet ist.
Die Speichersegmente 221-226 sind über jeweilige Einspritzleitungen 241-243, 244-246, 247-249, 250-252, 253-255 bzw. 256-258 mit nicht näher dargestellten Injektoren von Zylindern 201-203, 204-206, 207-209, 210-212, 213-215 bzw. 216-218 der Brennkraftmaschine 200 verbunden.
In den Einspritzleitungen 241-258 sind jeweilige Mengenbegrenzungsventile 241'-258' vorgesehen, welche zum Absperren der Einspritzleitungen 241-258 im Falle eines Bruchs oder einer Leckage stromabwärts dieser Ventile vorgesehen sind.
Den Speichersegmenten 221-226 ist durch eine Hochdruckpumpeinrichtung bildende Hochdruckpumpen 291-294 Kraftstoff zuführbar, welcher dann in den Segmenten 221-226 des Kraftstoffspeichers 220, 220' zum Einspritzen unter hohem Druck vorgehalten wird. Den Hochdruckpumpen 291-294 ist jeweils eine Saugdrossel 295-298 vorgeschaltet, denen der Kraftstoff aus einer Kraftstoffversorgung 280 über einen Filter 281 mittels einer Vorförderpumpe 282 zugeführt wird. Ersten Segmenten 221, 223, 224, 226 des Kraftstoffspeichers 220, 220' wird der Kraftstoff jeweils direkt von einer der Hochdruckpumpen 291-294 zugeführt. Zweiten Segmenten 222, 225 des Kraftstoffspeichers 220, 220' wird der Kraftstoff indirekt über Kopplungsleitungen 261-264 zugeführt.
Die Speichersegmente 221-223 des Kraftstoffspeichers 220 sind über Kopplungsleitungen 261, 262 miteinander verbunden, wobei die Kopplungsleitung 261 zwischen den Speichersegmenten 221 und 222 und die Kopplungsleitung 262 zwischen den Speichersegmenten 222 und 223 angeordnet ist. Die Speichersegmente 224-226 des Kraftstoffspeichers 220' sind über Kopplungsleitungen 263, 264 miteinander verbunden, wobei die Kopplungsleitung 263 zwischen den Speichersegmenten 224 und 225 und die Kopplungsleitung 264 zwischen den Speichersegmenten 225 und 226 angeordnet ist.
Im Falle eines Bruchs oder einer Leckage in einem der ersten Speichersegmente 221 oder 223 des Speichersegments 220 wird dieses über das in der jeweiligen Kopplungsleitung 261 bzw. 262 enthaltene Mengenbegrenzungsventil 271 bzw. 272 von den beiden anderen Speichersegmenten 222 und 223 bzw. 221 und 222 abgetrennt und die beiden letzteren werden über das jeweils noch intakte andere erste Speichersegment 223 bzw. 221 weiter mit Kraftstoff versorgt.
Im Falle eines Bruchs oder einer Leckage in dem zweiten Speichersegment 222 des Kraftstoffspeichers 220 wird dieses über die in den beiden Kopplungsleitungen 261 und 262 enthaltenen Mengenbegrenzungsventile 271 bzw. 272 von den beiden ersten Speichersegmenten 221 und 223 abgetrennt und die beiden letzteren werden jeweils weiter direkt mit Kraftstoff versorgt.
Im Falle eines Bruchs oder einer Leckage in einem der ersten Speichersegmente 224 oder 226 des Kraftstoffspeichers 220' wird dieses über das in der jeweiligen Kopplungsleitung 263 bzw. 264 enthaltene Mengenbegrenzungsventil 273 bzw. 274 von den beiden anderen Speichersegmenten 225 und 226 bzw. 224 und 225 abgetrennt und die beiden letzteren werden über das jeweils noch intakte andere erste Speichersegment 226 bzw. 224 weiter mit Kraftstoff versorgt.
Im Falle eines Bruchs oder einer Leckage in dem zweiten Speichersegment 225 des Kraftstoffspeichers 220' wird dieses über die in den beiden Kopplungsleitungen 263 und 264 enthaltenen Mengenbegrenzungsventile 273 bzw. 274 von den beiden ersten Speichersegmenten 224 und 226 abgetrennt und die beiden letzteren werden jeweils weiter direkt mit Kraftstoff versorgt.
Es ist also stets eine zuverlässige Versorgung der noch intakten Speichersegmente bei gleichzeitiger Absperrung der defekten sichergestellt.
Das Ausführungsbeispiel von 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 200 mit zwei Zylinderreihen 201-209 und 210-218 und zwei diesen zugeordneten Kraftstoffspeichern 220 und 220'. Die Erfindung kann jedoch auch bei einer Brennkraftmaschine mit einer abweichenden Zahl von Zylinderreihen verwirklicht sein. Insbesondere kann die Erfindung auch bei einer Brennkraftmaschine mit nur einer Zylinderreihe verwirklicht sein. Hier kann dann beispielsweise nur ein Kraftstoffspeicher entsprechend dem Kraftstoffspeicher 220 bzw. 220' vorhanden sein. Anstelle der dargestellten drei Segmente kann der Kraftstoffspeicher auch vier Segmente enthalten, nämlich zwei erste, die direkt mit Kraftstoff versorgt werden, und zwei dazwischengeschaltete zweite, die indirekt über die ersten mit Kraftstoff versorgt werden. Andere Anordnungen sind auch möglich.
In den Kopplungsleitungen 261-264 sind Mengenbegrenzungsventile 271-274 vorgesehen, welche zum Versperren der jeweiligen Kopplungsleitungen 261-264 im Falle eines unzulässigen Überschreitens des Durchflusses durch dieselbe dient. Ein solches unzulässiges Überschreiten des Durchflusses kann zum Beispiel Resultat einer Leckage oder eines Bruchs in einem der Speichersegmente 121-226 oder in einer der von den Hochdruckpumpen 291-294 zu den Speichersegmenten 221-226 führenden Leitungen oder ähnliches sein.
Jeweils ein Mengenbegrenzungsventil in jedem Kraftstoffspeicher 220 bzw. 220', nämlich die Mengenbegrenzungsventile 272 und 274 sind mit einem Anschluss versehen, welcher über jeweilige Leitungen mit einem Druckbegrenzungs- bzw. Sicherheitsventil 275 und einem Spülventil 276 gekoppelt ist.
Die 2, 3 und 4 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch ein doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil, insbesondere für einen Kraftstoffspeicher von Kraftstoffeinspritzsystemen, wie sie anhand der 1 beschrieben ist, gemäß drei Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Das Doppelseitig wirksame Mengenbegrenzungsventil jedes der drei Ausführungsbeispiele enthält ein Ventilgehäuse 301; 401; 501 und einen in dem Ventilgehäuse 301; 401; 501 verschieblich gelagerten, federbelasteten und eine von dem in seiner Durchflussmenge zu begrenzenden Fluid durchströmte Drosselbohrung 305; 405; 505, 505' aufweisenden Absperrkolben 302; 402; 502. Der Absperrkolben 302; 402; 502 ist mit einer Dichtfläche 311; 411; 511 an einem Ende und mit einer Dichtfläche 312; 412; 512 am anderen Ende versehen, die jeweils zum Versperren einer jeweiligen von zwei in dem Ventilgehäuse 201; 401; 501 ausgebildeten und in Längsrichtung desselben voneinander beabstandeten Durchflussöffnungen 308; 408; 508 bzw. 309; 409; 509 bei Überschreiten einer vorgegebenen Durchflussmenge mit einer an dem Ventilgehäuse 301; 401; 501 vorgesehenen Dichtfläche 313; 413; 513 bzw. 314; 414; 514 zusammenwirkt. Der Absperrkolben 302; 402; 502 ist in einer Mittellage zwischen den zwei Durchflussöffnungen 308; 408; 508 und 309; 409; 509 vorgesehen und im Sinne eines Versperrens von fallweise jeweils einer der Durchflussöffnungen 308; 408; 508 und 309; 409; 509 beim Überschreiten der vorgegebenen Durchflussmenge aus der Mittellage in Richtung auf jeweils eine der beiden Durchflussöffnungen 308; 408; 508 und 309; 409; 509 gegen die Federbelastung verschiebbar gelagert ist.
Der Absperrkolben 302; 402; 502 unterteilt den von dem Ventilgehäuse 301; 401; 501 umschlossenen Raum in zwei Teilräume, in die jeweils eine Durchflussöffnung 308; 408; 508 bzw. 309; 409; 509 mündet und in denen jeweils eine den Absperrkolben 302; 402; 502 in Richtung auf seine Mittellage belastende Feder 306; 406; 506 bzw. 307; 407; 507 vorgesehen ist.
Bei den Mengenbegrenzungsventilen der in den 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele sind die Durchflussöffnun gen 308; 508 bzw. 309; 509 an einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Ventilgehäuses 301; 501 vorgesehen und von den Dichtflächen 313; 513 bzw. 314; 514 umgeben, welche mit den an den gegenüberliegenden Endflächen des Absperrkolbens 302; 502 ausgebildeten Dichtflächen 311; 511 bzw. 312; 512 im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen 308; 508 bzw. 309; 509 zusammenwirken.
Bei dem Mengenbegrenzungsventil des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels sind die Durchflussöffnungen 408, 409 an in Längsrichtung des Ventilgehäuses 401 beabstandeten Bereichen der Umfangsfläche desselben vorgesehen, wobei die Mantelfläche des Absperrkolbens 402 mit der Umfangsfläche des Ventilgehäuses 401 im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen 408, 409 zusammenwirkt.
Bei den Mengenbegrenzungsventilen der in den 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele sind an den Stirnseiten des Absperrkolbens 302; 502 Hülsen 316; 516 und 317; 517 zur Halterung der Federn 306; 506 und 307; 507 vorgesehen.
Bei den Mengenbegrenzungsventilen der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele sind ist in dem Ventilgehäuse 401; 501 ein Anschluss 403; 503 für das Druckbegrenzungsventil 175; 275 und/oder das Spülventil 176; 276 vorgesehen, welcher in den von dem Ventilgehäuse 401; 501 umschlossenen Raum mündet.
Bei dem Mengenbegrenzungsventil des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels mündet der Anschluss 403 für das Druckbegrenzungsventil 275 und/oder das Spülventil 276 in einen in der Umfangsfläche des Ventilgehäuses 401 ausgebildeten, in Längsrichtung desselben ausgedehnten Kanal 403', über den der Anschluss 403 mit den von dem Ventilgehäuse 401 umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens 402 in Verbindung steht.
Bei dem Mengenbegrenzungsventil des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels ist in dem Absperrkolben 502 ein in Längsrichtung desselben ausgedehnter und an der Umfangsfläche derselben offener Raum ausgebildet, welcher über die Drosselbohrungen 505; 505' mit den von dem Ventilgehäuse 501 umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens 502 in Verbindung steht und in den der Anschluss 503 für das Druckbegrenzungsventil 175; 275 und/oder das Spülventil 176; 276 mündet.
Dieser in dem Absperrkolben 502 ausgebildete, in Längsrichtung desselben ausgedehnte und an der Umfangsfläche desselben offene Raum ist durch zwei in Längsrichtung des Absperrkolbens 502 voneinander beabstandete Ringscheiben 518; 519 gebildet, die gegen die Umfangsfläche des Ventilgehäuses 501 abgedichtet sind und in denen jeweils die Drosselbohrung 505, 505' ausgebildet ist.

200: Brennkraftmaschine
201-218: Zylinder
220, 220': Kraftstoffspeicher
221-226: Speichersegment
241-258: Einspritzleitung
241'-258: Mengenbegrenzungsventil
261-264: Kopplungsleitung
271-274: Mengenbegrenzungsventil
275: Sicherheitsventil
276: Spülventil
280: Kraftstoffversorgung
281: Filter
282: Vorförderpumpe
291-294: Hochdruckpumpe
295-298: Saugdrossel
301; 401; 501: Ventilgehäuse
302; 402; 502: Absperrkolben
403; 503: Anschluss für Druckbegrenzungsventil
403': Kanal
305; 404, 505; 505': Drosselbohrung
306; 406; 506: Feder
307; 407; 507: Feder
308; 408; 508: Durchflussöffnung
309; 409; 509: Durchflussöffnung
311; 411; 511: Dichtfläche (am Kolben)
312; 412; 512: Dichtfläche (am Kolben)
313; 413; 513: Dichtfläche (am Gehäuse)
314; 414; 514: Dichtfläche (am Gehäuse)
316; 516: Hülse
317; 517: Hülse
518: Ringscheibe
519: Ringscheibe

Claims

Kraftstoffspeicher eines Kraftstoffeinspritzsystems für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, mit jedem Zylinder (201-218) zugeordneten Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung, wobei der Kraftstoffspeicher (220) aus mehreren, jeweils über Einspritzleitungen (241-258) mit den Injektoren mindestens eines Zylinders (201-218) verbundenen Speichersegmenten (221-226) besteht, denen über eine Hochdruckpumpeinrichtung (291-294) unter hohem Druck geförderter Kraftstoff zuführbar ist und die über eine Kopplungsleitung (261-264) miteinander verbunden sind, wobei in der Kopplungsleitung (261-264) ein zum Versperren derselben im Falle eines unzulässigen Überschreitens des Durchflusses durch die Kopplungsleitung (261-264) dienendes Mengenbegrenzungsventil (271-274) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass erste Speichersegmente (221, 223, 224, 226) und mindestens ein zweites Speichersegment (222, 225) vorgesehen sind, wobei den ersten Speichersegmenten (221, 223, 224, 226) jeweils unter hohem Druck stehender Kraftstoff direkt zuführbar ist und das zweite Speichersegment (222, 225) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die die Mengenbegrenzungsventile (271-274) enthaltende Kopplungsleitungen (261-264) mit den ersten Speichersegmenten (222, 225) verbunden ist.
Kraftstoffspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Speichersegment (222, 225) zwischen zwei ersten Speichersegmenten (221, 223 bzw. 224, 226) vorgesehen und über jeweilige Kopplungsleitungen (261, 262 bzw. 263, 264) mit diesen verbunden ist.
Kraftstoffspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Speichersegmente (221, 223, 224, 226) und ein zweites Speichersegment (222, 225) vorgesehen sind, wobei den ersten Speichersegmenten (221, 223, 224, 226) jeweils unter hohem Druck stehender Kraftstoff direkt zuführbar ist und das zweite Speichersegment (222, 225) zwischen den ersten Speichersegmenten angeordnet und zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zu diesem über die die Mengenbegrenzungsventile (271-274) enthaltenden Kopplungsleitungen (261-264) mit den ersten Speichersegmenten (222, 225) verbunden ist.
Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass den ersten Speichersegmenten (221, 223, 224, 226) jeweils eine eigene Hochdruckpumpe (291-294) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff zugeordnet ist.
Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der in den Kopplungsleitungen (261-264) eines Kraftstoffspeichers (220, 220') vorgesehenen Mengenbegrenzungsventile (262, 264) einen Anschluss (403; 503) für ein Druckbegrenzungsventil (275) und/oder ein Spülventil (276) aufweist.
Kraftstoffspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (403; 503) für das Druckbegrenzungsventil (275) und/oder das Spülventil (276) bei unzulässigem Überschreiten des Durchflusses gegen den stromabwärtigen Teil der Kopplungsleitung (262, 264) absperrbar vorgesehen ist.
Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Speichersegment (221-226) zum Anschluss von zwei bis vier Zylindern (201-218) der Brennkraftmaschine (200) vorgesehen ist.
Kraftstoffspeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Speicherelement (221-226) zum Anschluss von drei Zylindern (201-218) der Brennkraftmaschine (200) vorgesehen ist.
Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Brennkraftmaschine (200) eine oder mehrere Zylinderreihen (201-209 und 209-218) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinderreihe (201-209 und 210-218) jeweils ein Kraftstoffspeicher (220, 220') zugeordnet ist, der jeweils aus mindestens drei Speichersegmenten (221-223 und 224-226) besteht.
Doppelseitig wirksames Mengenbegrenzungsventil für einen Kraftstoffspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, enthaltend ein Ventilgehäuse (301; 401; 501) und einen in dem Ventilgehäuse (301; 401; 501) verschieblich gelagerten, federbelasteten und eine von dem in seiner Durchflussmenge zu begrenzenden Fluid durchströmte Drosselbohrung (305; 405; 505, 505') aufweisenden Absperrkolben (302; 402; 502) mit einer Dichtfläche (311; 411; 511; 312; 412; 512), die zum Versperren einer Durchflussöffnung (308; 408; 508; 309; 409; 509) bei Überschreiten einer vorgegebenen Durchflussmenge mit einer an dem Ventilgehäuse (301; 401; 501) vorgesehenen Dichtfläche (313; 413; 513; 314; 414; 514) zusammenwirkt, wobei der Absperrkolben (302; 402; 502) in einer Mittellage zwischen zwei in dem Ventilgehäuse (201; 401; 501) ausgebildeten und in Längsrichtung desselben voneinander beabstandeten Durchflussöffnungen (308; 408; 508 und 309; 409; 509) vorgesehen und im Sinne eines Versperrens von fallweise jeweils einer der Durchflussöffnungen (308; 408; 508 und 309; 409; 509) beim Überschreiten der vorgegebenen Durchflussmenge aus der Mittellage in Richtung auf jede der beiden Durchflussöffnungen (308; 408; 508 und 309; 409; 509) gegen die Federbelastung verschiebbar gelagert ist.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkolben (302; 402; 502) den von dem Ventilgehäuse (301; 401; 501) umschlossenen Raum in zwei Teilräume unterteilt, in die jeweils eine Durchflussöffnung (308; 408; 508 bzw. 309; 409; 509) mündet und in denen jeweils eine den Absperrkolben (302; 402; 502) in Richtung auf seine Mittellage belastende Feder (306; 406; 506 bzw. 307; 407; 507) vorgesehen ist.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (308; 508 bzw. 309; 509) an einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Ventilgehäuses (301; 501) vorgesehen und von den Dichtflächen (313; 513 bzw. 314; 514) umgeben sind, welche mit den an den gegenüberliegenden Endflächen des Absperrkolbens (302; 502) ausgebildeten Dichtflächen (311; 511 bzw. 312; 512) im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen (308; 508 bzw. 309; 509) zusammenwirken.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (408, 409) an in Längsrichtung des Ventilgehäuses (401) beabstandeten Bereichen der Umfangsfläche desselben vorgesehen sind, wobei die Mantelfläche des Absperrkolbens (402) mit der Umfangsfläche des Ventilgehäuses (401) im Sinne eines Versperrens der Durchflussöffnungen (408, 409) zusammenwirkt.
Mengenbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnseiten des Absperrkolbens (302; 502) Hülsen (316; 516 und 317; 517) zur Halterung der Federn (306; 506 und 307; 507) vorgesehen sind.
Mengenbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilgehäuse (401; 501) ein Anschluss (403; 503) für ein Druckbegrenzungsventil (275) und/oder ein Spülventil (276) vorgesehen ist, welcher in den von dem Ventilgehäuse (401; 501) umschlossenen Raum mündet.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (403) für das Druckbegrenzungsventil (275) und/oder das Spülventil (276) in einen in der Umfangsfläche des Ventilgehäuses (401) ausgebildeten, in Längsrichtung desselben ausgedehnten Kanal (403') mündet, über den der Anschluss (403) mit den von dem Ventilgehäuse (401) umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens (402) in Verbindung steht.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Absperrkolben (502) ein in Längsrichtung desselben ausgedehnter und an der Umfangsfläche derselben offener Raum ausgebildet ist, welcher über die Drosselbohrung (505; 505') mit den von dem Ventilgehäuse (501) umschlossenen Teilräumen beiderseits des Absperrkolbens (502) in Verbindung steht und in den der Anschluss (503) für das Druckbegrenzungsventil (175; 275) und/oder das Spülventil (176; 276) mündet.
Mengenbegrenzungsventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Absperrkolben (502) ausgebildete, in Längsrichtung desselben ausgedehnte und an der Umfangsfläche desselben offene Raum durch zwei in Längsrichtung des Absperrkolbens (502) voneinander beabstandete Ringscheiben (518; 519) gebildet ist, die gegen die Umfangsfläche des Ventilgehäuses (501) abgedichtet sind und in denen jeweils die Drosselbohrung (505, 505') ausgebildet ist.