DE102007021085B4 - Injection system for with fuel, especially heavy oil, powered internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem für mit Kraftstoff, insbesondere Schweröl, betriebene Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to an injection system for fuel, in particular Heavy oil, operated internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.
Einspritzsysteme
der vorgenannten Art sind aus der
Entsprechend muss das Schweröl auch im Einspritzsystem auf einer dieser Verflüssigungstemperatur entsprechenden Temperatur gehalten werden, um die Funktionsfähigkeit des Systemes zu erhalten. Bezogen auf den Stillstand der Brennkraftmaschine, also entsprechende Ruhephasen der Brennkraftmaschine, bedeutet dies, dass die dem Kraftstoffsystem zugehörigen Teile einschließlich des Kraftstofftanks auf entsprechenden Temperaturen gehalten werden, was üblicherweise dadurch geschieht, dass die dem Kraftstoffversorgungssystem zugehörigen Teile, insbesondere das Einspritzsystem mit entsprechend aufgeheiztem Kraftstoff, hier also Schweröl, das auf etwa 150°C erwärmt ist, gespült werden. In entsprechender Weise muss auch die Brennkraftmaschine als solche, insbesondere bei Großmoto ren, wie Schiffsmotoren, auf Temperatur gehalten werden, um nach einer Stillstandszeit sofort wieder gestartet werden zu können. Dies bedeutet, dass auch die mit der Brennkraftmaschine baulich verbundenen Injektoren durch den Kontakt zur Brennkraftmaschine entsprechend warm gehalten werden, so dass das System insgesamt nach Stillstandszeiten betriebsbereit ist.Corresponding must be the heavy oil also in the injection system at one of these liquefaction temperature Temperature to maintain the functionality of the system. Relative to the stoppage of the internal combustion engine, ie corresponding Rest periods of the internal combustion engine, it means that the fuel system associated Parts including the fuel tank are kept at appropriate temperatures, what usually characterized in that the parts associated with the fuel supply system, in particular the injection system with correspondingly heated fuel, here heavy oil, that to about 150 ° C heated is, rinsed become. In a similar way, the internal combustion engine must as such, in particular in large engines, such as marine engines, kept at temperature to return immediately after a downtime to be started. This means that the structurally associated with the internal combustion engine Injectors by the contact with the engine accordingly kept warm, allowing the system overall after downtime is ready for use.
Um das gesamte im Einspritzsystem befindliche Schweröl im Spülbetrieb zu erfassen, so insbesondere auch in dem als Common Rail ausgebildeteten Kraftstoff-Hochdruckspeicher, erfolgt bei der bekannten Lösung die Zuführung des Schweröls auf das Common Rail an dessen einem Ende, und die Rückführung auf den Kraftstoff-Vorratsbehälter im Spülbetrieb an dessen anderen Ende über ein Überströmventil, das druckabhängig gesteuert ist, derart, dass zumindest einer der an das Common Rail über jeweils ein Mengenbegrenzungsventil angeschlossenen Injektoren rücklaufseitig mit dem Überströmventil verbunden ist, so dass bei Absinken des Rücklaufdruckes das Überströmventil öffnet und damit den Spülkreislauf freigibt.Around the entire heavy oil in the injection system in the rinsing operation especially in the Common Rail High-pressure fuel storage takes place in the known solution feed of heavy fuel oil on the common rail at one end, and the return on the fuel storage tank in rinsing operation at the other end over an overflow valve, the pressure-dependent is controlled, such that at least one of the common rail via each a flow control valve connected injectors return side connected to the overflow valve is, so that when the return pressure drops the overflow valve opens and so that the rinse cycle releases.
Im Spülkreislauf wird, bezogen auf den Betriebsdruck solcher Einspritzsysteme, der in der Größenordnung von 2.000 bar liegt, mit sehr viel kleineren Drücken gearbeitet, nämlich mit Drücken beispielsweise um 10 bar.in the rinse cycle is based on the operating pressure of such injection systems, the in the order of magnitude of 2,000 bar, worked with much smaller pressures, namely with To press for example, by 10 bar.
Über ein im Übergang vom Common Rail vorgelagert zum jeweiligen Einspritzinjektor angeordnetes Mengenbegrenzungsventil wird ein Zulauf von Kraftstoff auf den Injektor auch im Spülbetrieb nicht absolut verhindert, da selbst bei sperrendem Mengenbegrenzungsventil ein Zufluss von Leckagemengen auf den Einspritzinjektor erfolgen kann.About one in transition upstream of the common rail to the respective injection injector arranged Flow control valve will be an inflow of fuel to the injector also in rinsing operation not absolutely prevented, because even with blocking flow control valve an inflow of leakage quantities to the injection injector take place can.
Damit ist die Gefahr verbunden, dass in der Stillstandszeit der Brennkraftmaschine Kraftstoff, vorwiegend Schweröl, in den oder die Brennräume gelangt, was beim Anfahren der Brennkraftmaschine zu schweren Schäden und damit verbundenen Betriebsstörungen führen kann.In order to there is a risk that in the downtime of the internal combustion engine Fuel, mainly heavy fuel oil, into the combustion chamber (s), which when starting the engine to serious damage and associated breakdowns to lead can.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das ungewollte Nachfließen von Kraftstoff auf über die Injektoren des Einspritzsystems versorgte Brennräume bei Stillstand der Brennkraftmaschine auch im Spülbetrieb für das Einspritzsystem zu verhindern.Of the Invention is based on the object, the unwanted Nachfließen of Fuel on over the Injectors of the injection system supplied combustion chambers at standstill of the internal combustion engine also in rinsing operation for the Prevent injection system.
Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, demzufolge in der Verbindung zwischen Hochdruckspeicher und jeweiligem Injektor eine Anordnung vorgesehen ist, die den Zufluss auf den Injektor sperrt, solange nicht ein über dem Spüldruck liegender Schwellwert, und damit ein ausreichender Betriebsdruck ansteht.According to the invention this is achieved with the features of claim 1, accordingly in the connection between the high-pressure accumulator and the respective injector an arrangement is provided which the inflow to the injector locks as long as not one over the rinsing pressure lying threshold, and thus a sufficient operating pressure pending.
Die vorgesehene Anordnung kann in einfacher Weise, in der Verbindung des Hochdruckspeichers zum Injektor liegend, derart gestaltet sein, dass eine den Rücklauf vom Injektor auf den Hochdruckspeicher sperrende Ventilanordnung vorgesehen wird, beispielsweise in der Funktion eines Rückschlagventiles, das in Gegenrichtung erst öffnet, wenn auf Seiten des Hochdruckspeichers ein den Schwellwert überschreitender Betriebsdruck ansteht. Erreichen lässt sich dies mit geringem Aufwand durch eine federnde Beaufschlagung des Rückschlagventiles auf seine Schließlage mit auf den vorgegebenen Schwellwert abgestimmter Federkraft, so dass sich die Ventilanordnung insoweit als ein Druckhalteventil darstellt, das die Verbindung vom Hochdruckspeicher zum Injektor erst bei einem Druck im Hochdruckspeicher freigibt, der jenseits des Spüldruckes liegt.The provided arrangement can easily, in the connection the high-pressure accumulator lying to the injector, be designed such that one the return from the injector to the high pressure accumulator locking valve assembly is provided, for example in the function of a check valve, that opens in the opposite direction only when on the part of the high-pressure accumulator a threshold exceeding the threshold Operating pressure is pending. This can be achieved with little Expenditure by a resilient loading of the check valve on his closed position with matched to the predetermined threshold spring force, so that the valve assembly is so far as a pressure-holding valve, the connection from the high-pressure accumulator to the injector only at a Releases pressure in the high-pressure accumulator, which is beyond the flushing pressure lies.
Stromab der schwellwertabhängig arbeitenden Ventilanordnung kann in der Leitungsverbindung zum Injektor, und auch im Injektor selbst, nach Abschalten der Brennkraftmaschine noch ein unter Druck stehendes Flüssigkeitsvolumen eingesperrt sein. Dieses kann je nach Bemessung der Leitungswege und/oder der Ausgestaltung des Injektors, beispielsweise mit einem integrierten Druckspeicher, so groß sein, dass es bei durch Leckagen oder sonstige Fehler bedingtem ungewollten Abfließen auf einen nachgeordneten Brennraum während der Stillstandszeit der Brennkraftmaschine zu unerwünschten Effekten, gegebenenfalls sogar zu Schäden, beim erneuten Starten der Brennkraftmaschine kommt.Downstream of the threshold value-dependent operating valve arrangement can be locked in the line connection to the injector, and also in the injector itself, after switching off the internal combustion engine still a pressurized volume of liquid. Depending on the dimensioning of the line paths and / or the configuration of the injector, for example with an integrated pressure accumulator, this can be so great that unwanted discharge due to leaks or other faults to a downstream combustion chamber during the stoppage time of the internal combustion engine leads to undesirable effects Fects, possibly even damage, comes when re-starting the engine.
Um dies auszuschließen, wird im Rahmen der Erfindung im Bypass zur schwellwertabhängig sperrenden Ventilanordnung eine in Gegenrichtung sperrende Ventilverbindung vorgesehen, die in Richtung auf den Hochdruckspeicher überströmbar ist, wenn das Druckverhältnis zwischen dem Druck im Hochdruckspeicher und dem zum Injektor lokalen Druckspeicher kleiner als 1 ist. Ventilanordnung und Ventilverbindung können auch baulich zusammengefasst sein, beispielsweise in Form eines Wechselventiles. Durch ein wechselseitig sperrendes Ventilsystem wird sichergestellt, dass etwaige unter Hochdruck stehende Restmengen sich in Richtung auf den Hochdruckspeicher entspannen und zumindest teilweise auf diesen zurückfließen können, so dass die Gefahr von Schäden durch unerwünschterweise während der Stillstandszeit der Brennkraftmaschine auf die Brennräume übertretenden Kraftstoff vermieden wird.Around to exclude this is within the scope of the invention in the bypass for threshold dependent blocking Valve assembly a valve blocking in the opposite direction provided, which can be overflowed in the direction of the high-pressure accumulator, if the pressure ratio between the pressure in the high-pressure accumulator and the pressure accumulator local to the injector is less than 1. Valve assembly and valve connection can also structurally summarized, for example in the form of a shuttle valve. A mutually blocking valve system ensures that that any high pressure residuals are in the direction relax on the high-pressure accumulator and at least partially open this can flow back, so that the risk of damage by unwanted during the Downtime of the internal combustion engine on the combustion chambers trespassing Fuel is avoided.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand der schematischen Darstellung zweier Varianten eines Einspritz systems für mit Kraftstoff, insbesondere Schweröl, betriebene Brennkraftmaschinen erläutert.Further Details and features emerge from the claims. Further the invention will be described below with reference to the schematic representation of two Variants of an injection system for with fuel, in particular Heavy oil, operated internal combustion engine explained.
Im
Hinblick auf den prinzipiell gleichen Aufbau der im Schema dargestellten
Einspritzsysteme finden in der Erläuterung der
Das
Einspritzsystem
Im
Hinblick auf die bei Umgebungstemperatur sehr zähe Konsistenz des als Kraftstoff
verwendeten und im Kraftstoffbehälter
Der
Hochdruckspeicher
Im
Hinblick auf die Zähflüssigkeit
des als Kraftstoff verwendeten Schweröles muss dieses im Einspritzsystem
Des
Weiteren wird die Temperierung des Einspritzsystems
Für diesen
Spülkreislauf
ist der Betrieb der Hochdruckpumpe
Hierzu
ist in die Hochdruckeinheit
Für den Injektor
Um
dies zu vermeiden, ist im Einspritzsystem im Übergang zwischen dem Hochdruckspeicher
Anstelle
eines hier der Einfachheit halber gezeigten Rückschlagventiles
Das über die
Anordnung
Um
dies zu vermeiden und eine Entspannung des zum Injektor
Die
gewählte
Darstellung mit Rückschlagventil
Die
Erfindung zeigt somit Wege auf, mit einfachen Mitteln die negativen
Auswirkungen von injektorseitig gegebenen Leckagen und/oder sonstigen Fehlern
hinsichtlich des ungewollten Zulaufs von Kraftstoff auf einen Brennraum
Claims (12)
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