DE102007053156A1 - Fuel injection system - Google Patents

Fuel injection system Download PDF

Info

Publication number
DE102007053156A1
DE102007053156A1 DE102007053156A DE102007053156A DE102007053156A1 DE 102007053156 A1 DE102007053156 A1 DE 102007053156A1 DE 102007053156 A DE102007053156 A DE 102007053156A DE 102007053156 A DE102007053156 A DE 102007053156A DE 102007053156 A1 DE102007053156 A1 DE 102007053156A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
control body
injector
injection system
injection
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007053156A
Other languages
German (de)
Inventor
Georg Tinschmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel SE
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 MAN Diesel SE filed Critical MAN Diesel SE
Priority to DE102007053156A priority Critical patent/DE102007053156A1/en
Priority to KR1020080086197A priority patent/KR20090048304A/en
Priority to JP2008251583A priority patent/JP4903762B2/en
Priority to FI20085981A priority patent/FI20085981A/en
Priority to CNA2008101744600A priority patent/CN101429910A/en
Publication of DE102007053156A1 publication Critical patent/DE102007053156A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/12Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042The valves being provided with fuel passages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für eine selbstzündende Brennkraftmaschine, mit
wenigstens einer Pumpe (4) zur Förderung von Kraftstoff in wenigstens einen Kraftstoffspeicher (2),
der mit von wenigstens einem Steuergerät (12) gesteuerten, durch Betätigungseinrichtungen (3) betätigten Injektoren (5) verbunden ist, deren Steuerkörper (9) sich innerhalb der Injektoren (5) bewegen, wobei eine Hülse (20) jedes Injektors (5) in einem Abstand von einem inneren Hülsenboden eine durch den Steuerkörper verschließbare
Einspritzöffnung (22) aufweist und zwischen dem Steuerkörper (9) und der Hülse (20) ein Ventilsitz (19) ausgebildet ist, der eine Verbindung zu der Einspritzöffnung (22) öffnet, wenn der Steuerkörper (9) angehoben ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den Injektoren (5) und dem Kraftstoffspeicher (2) während des Betriebs eine kontinuierliche Verbindung besteht.
Fuel injection system, in particular for a self-igniting internal combustion engine, with
at least one pump (4) for conveying fuel into at least one fuel reservoir (2),
connected to at least one control unit (12) controlled by actuators (3) actuated injectors (5) whose control body (9) move within the injectors (5), wherein a sleeve (20) of each injector (5) in a distance from an inner sleeve bottom closable by the control body
Injection opening (22) and between the control body (9) and the sleeve (20) is formed a valve seat (19) which opens a connection to the injection opening (22) when the control body (9) is raised,
characterized in that
there is a continuous connection between the injectors (5) and the fuel accumulator (2) during operation.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für selbstzündende Brennkraftmaschinen wie Dieselverbrennungsmotoren, mit einer Hochdruckpumpe zur Förderung von Kraftstoff in wenigstens einen Kraftstoffspeicher, der mit gesteuerten Injektoren zum Einspritzen von Brennstoff in einen Verbrennungsraum verbunden ist.The The present invention relates to a fuel injection system, in particular for self-igniting internal combustion engines such as diesel internal combustion engines, with a high pressure pump for pumping fuel in at least one fuel storage, with controlled injectors for injecting fuel into a combustion chamber.

Kraftstoffeinspritzsysteme moderner Dieselverbrennungsmotoren arbeiten heute überwiegend nach dem Common-Rail-Verfahren. Eine Hochdruckpumpe bringt dabei den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau. Der unter Druck stehende Kraftstoff füllt einen Speicher, welcher die einzelnen Zylinder des Verbrennungsmotors über Injektoren mit Kraftstoff versorgt.Fuel injection systems Modern diesel internal combustion engines work predominantly today the common rail method. A high pressure pump brings the Fuel to a high pressure level. The pressurized fuel fills a memory which transfers the individual cylinders of the internal combustion engine Injectors supplied with fuel.

Herkömmliche Common-Rail-Injektoren sind so gestaltet, dass der am Injektor anliegende Druck direkt an der Düse ansteht. Bei Schäden am Nadelsitz des Einspritzventils besteht daher die Gefahr einer unkontrollierten Dauereinspritzung aufgrund von Leckage. Erst bei einer Einspritzmenge, welche die Nennmenge um das 1½ bis 2-fache überschreitet, greift bei diesen Systemen ein Durchflussbegrenzer ein und schließt die Leitung zwischen Rail und Einspritzventil. Aus Sicherheitsgründen werden deshalb bei Großdieselmotoren üblicherweise Common-Rail-Systeme eingesetzt, die zwischen den Einspritzereignissen den hohen Versorgungsdruck von der Düse trennen.conventional Common rail injectors are designed so that the voltage applied to the injector Pressure is applied directly to the nozzle. In case of damage There is therefore the danger of a needle seat of the injection valve uncontrolled continuous injection due to leakage. Only at; only when an injection quantity, which is the nominal quantity around the 1½ to 2 times, a flow restrictor intervenes in these systems and closes the line between rail and injector. For safety reasons are therefore usually in large diesel engines Common rail systems used between injection events disconnect the high supply pressure from the nozzle.

Schieberinjektoren, wie sie beispielsweise aus der DE 28 37 606 bekannt sind, weisen eine für den anstehenden Kraftstoffdruck günstigere Gestaltung auf. Hier bewegt sich ein Steuerkörper axial in einer in Richtung des Brennraums verschlossenen Hülse, welche Öffnungen in ihrer Mantelfläche aufweist, die bei geschlossenem Injektor vom Steuerkörper verschlossen sind. Im Steuerkörper verläuft eine axial gerichtete Bohrung, welche unterhalb des Steuerkörpersitzes Querbohrungen aufweist, die, sobald sich der Steuerkörper von seinem Sitz hebt, eine Verbindung mit dem Kraftstoffversorgungssystem herstellen. Auch bei der Verwendung solcher Schieberinjektoren ist es bei Großdieselmotoren bisher üblich, zwischen den Einspritzereignissen den Versorgungsdruck vom Injektor zu trennen.Slider injectors, such as those from the DE 28 37 606 are known, have a more favorable for the upcoming fuel pressure design. Here, a control body moves axially in a closed sleeve in the direction of the combustion chamber, which has openings in its lateral surface, which are closed by the control body when the injector is closed. In the control body extends an axially directed bore, which has transverse bores below the control body seat, which, as soon as the control body lifts from its seat, connect to the fuel supply system. Even with the use of such Schieberinjektoren it is common in large diesel engines to separate between the injection events, the supply pressure from the injector.

Aus der EP 0 779 949 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe bekannt, welche über Hochdruckleitungen mit Injektoren verbunden ist. Die Injektoren weisen einen nach außen öffnenden Steuerkörper auf, der steuerbare Öffnungshübe in Richtung Brennraum ausführt und dabei ständig vom Kraftstoffversorgungsdruck in Öffnungsrichtung belastet ist, welcher einer Schließkraft entgegen wirkt. Ein Teil des Steuerkörpers ist axial in einer Bohrung im Schließkopfes geführt und weist zwei axial übereinander liegende Reihen von über seinem Umfang verteilten Einspritzöffnungen auf, wodurch beim Öffnen des Injektors in einer ersten Stufe nur eine Reihe und in einer zweiten Stufe beide Reihen von Einspritzöffnungen geöffnet werden können. Für diese Einspritzeinrichtung sind Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen der Versorgungsdruck kontinuierlich auf dem Ventilglied lastet. Eine derartige Ausführung ist wegen der Kraft, die vom Kraftstoffversorgungsdruck auf den Steuerkörper in Öffnungsrichtung des Injektors wirkt, aus Sicherheitsgründen kaum umsetzbar.From the EP 0 779 949 a fuel injection device for internal combustion engines with a high-pressure fuel pump is known, which is connected via high-pressure lines with injectors. The injectors have an outwardly opening control body, which executes controllable opening strokes in the direction of the combustion chamber and is constantly loaded by the fuel supply pressure in the opening direction, which counteracts a closing force. A part of the control body is guided axially in a bore in the closing head and has two axially superimposed rows of injection openings distributed over its circumference, whereby only one row and in a second stage both rows of injection openings are opened when opening the injector in a first stage can. For this injector embodiments are described in which the supply pressure is continuously applied to the valve member. Such a design is hardly feasible because of the force acting from the fuel supply pressure on the control body in the opening direction of the injector for safety reasons.

Ausgehend von der DE 28 37 606 stellt sich die vorliegende Erfindung daher die Aufgabe, den Aufbau einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu vereinfachen.Starting from the DE 28 37 606 The present invention therefore has the object to simplify the construction of a fuel injection device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These Object is achieved by the subject of claim 1. Advantageous developments are Subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem umfasst wenigstens eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe, zur Förderung von Kraftstoff in wenigstens einen Kraftstoffspeicher, der mit von wenigstens einem Steuergerät gesteuerten, durch Betätigungseinrichtungen betätigten Injektoren verbunden ist, deren Steuerkörper sich, vorzugsweise vollständig, innerhalb des Injektors bewegen. Dabei besteht zwischen den Injektoren und dem Kraftstoffspeicher während des Betriebs des Dieselverbrennungsmotors eine kontinuierliche Verbindung.The Fuel injection system according to the invention comprises at least one pump, in particular a high-pressure pump, for delivery of fuel in at least one fuel storage, the with controlled by at least one controller, by actuators actuated injectors is connected, the control body itself, preferably completely, within the injector move. There is between the injectors and the fuel tank during operation of the diesel internal combustion engine continuous connection.

Die erfindungsgemäße Lösung für ein Kraftstoffeinspritzsystem wird durch die Verwendung eines Injektors erreicht, der nach dem Schieberprinzip gestaltet ist. Bei dieser Gestaltung wirkt bei geschlossenem Injektor im Einspritzraum keine oder keine wesentliche Kraft auf den Steuerkörper, die in Ventilöffnungsrichtung gerichtet ist.The inventive solution for A fuel injection system is characterized by the use of an injector achieved, which is designed according to the slide principle. At this Design does not work when the injector is closed in the injection chamber or no significant force on the control body, the directed in the valve opening direction.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Injektors verläuft dessen Steuerkörper an dem zum Brennraum gerichteten Ende des Injektors bevorzugt eng toleriert innerhalb der Injektorhülse. Diese Hülse weist in einem Abstand vom inneren Hülsenboden eine oder mehrere radial gerade oder schräg nach außen verlaufende Öffnungen auf. Diese Öffnungen sind bevorzugt so dimensioniert und angeordnet, dass anhand der Stellung des Steuerkörpers ein Einspritzquerschnitt für einen geeigneten Einspritzvolumenstrom im aktuellen Lastbereich freigegeben wird und bei vollständiger Öffnung ein maximaler Einspritzquerschnitt, wie er bevorzugt für den Volllastbereich erforderlich ist, freigegeben ist.at a preferred embodiment of the injector extends its control body at the end facing the combustion chamber of the injector preferably closely tolerated within the Injektorhülse. This sleeve has at a distance from the inner sleeve bottom a or more radially straight or obliquely outward extending openings. These openings are preferably dimensioned and arranged so that on the basis of the position of the control body an injection cross section for a suitable injection volume flow in the current load range is released and at full opening a maximum injection cross section, as preferred for the full load range is required is released.

Der freigegebene Einspritzquerschnitt ergibt sich vorzugsweise aus der axialen Verschiebung des Steuerkörpers, dessen unteres Ende auch als Schieber bezeichnet wird. Die Einspritzöffnungen sind dabei bevorzugt so an der Injektorhülse angeordnet, dass diese erst bei um einen bestimmten Weg angehobenem Steuerkörper freigegeben werden. Zudem ist der Steuerkörper vorzugsweise so gestaltet, dass ebenfalls erst, nachdem er um einen gewissen Abstand angehoben ist, eine Verbindung des Einspritzraums mit dem Kraftstoffspeicher hergestellt wird. Diese Gestaltung bietet den Vorteil, dass auch bei beschädigtem oder undichtem Sitz des Ventilkörpers dieser den Bereich der Einspritzöffnungen vom Kraftstoffspeicher trennt und die Einspritzöffnungen vollständig verdeckt. Das Konstruktionsprinzip dieser Injektoren trägt so zum sicheren Schließen der Injektoren zum Brennraum hin und zur Vermeidung einer unerwünschten Dauereinspritzung bei.Of the Released injection cross-section preferably results from the axial displacement of the control body, the lower End is also referred to as a slide. The injection openings are preferably arranged on the injector, that this only when raised by a certain way control body be released. In addition, the control body is preferably designed so that only after it has a certain Distance is raised, a connection of the injection space with the Fuel tank is made. This design offers the Advantage that even with damaged or leaking seat of the valve body of this the area of the injection openings separates from the fuel tank and the injection ports completely obscured. The design principle of these injectors thus contributes to the safe closing of the injectors to the combustion chamber and to avoid unwanted Continuous injection at.

Hierzu ist in einer bevorzugten Ausführung ein Ventilsitz des Steuerkörpers in der Hülse vorgesehen, so dass der auf dem Ventilsitz sitzende Steuerkörper eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffspeicher und den Einspritzöffnungen verschließt. Der Ventilsitz und die durch den Schieber verschlossenen Einspritzöffnungen bilden damit zwei redundante Absperrungen, so dass auch bei Leckage im Ventilsitz oder zwischen Schieber und Einspritzöffnungen ein unkontrolliertes Einspritzen verhindert wird. Daher können vorteilhafterweise während des gesamten Betriebes die Injektoren mit dem Kraftstoffspeicher kommunizieren und müssen nicht mehr, wie bisher, aus Sicherheitsgründen zwischen den Einspritzereignissen von diesem getrennt werden.For this is in a preferred embodiment, a valve seat of Control body provided in the sleeve, so that the seated on the valve seat control body a connection between the fuel reservoir and the injection ports closes. The valve seat and through the slide closed injection ports thus form two redundant barriers, so that even with leakage in the valve seat or between slide and Injection openings prevents uncontrolled injection becomes. Therefore, advantageously during of the entire operation the injectors with the fuel storage communicate and do not have to, as before, for security reasons between the injection events are separated from this.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem umfasst bevorzugt eine Hochdruckpumpe, welche den Kraftstoff in einen Kraftstoffspeicher fördert. Der Kraftstoffspeicher kann als für diesen Zweck vorgesehener Hochdruckbehälter ausgeführt sein. Bevorzugt sind jedoch Kraftstoffleitungen des Kraftstoffeinspritzsystems mit vergrößertem Querschnitt ausgeführt, so dass diese ein geeignet großes Volumen aufweisen. Solche großvolumigen Kraftstoffleitungen (Rails) sind dabei bevorzugt so am Motor angeordnet, dass sie in der Nähe der an den einzelnen Zylindern angeordneten Injektoren verlaufen. Mit diesem Kraftstoffspeicher (Behälter oder Rail) sind die Injektoren mittels Versorgungsleitungen bevorzugt direkt verbunden. Wie vorstehend beschrieben, sind diese Injektoren bevorzugt als Schieberinjektoren ausgeführt.The Fuel injection system according to the invention comprises preferably a high pressure pump, which the fuel into a fuel tank promotes. The fuel storage may be considered for this purpose be designed provided high-pressure vessel. However, fuel lines of the fuel injection system are preferred executed with enlarged cross-section, so that they have a suitably large volume. Such large-volume fuel lines (rails) are preferred so arranged on the engine that they are close to the at individual injectors arranged in individual cylinders. With this Fuel tanks (tank or rail) are the injectors preferably directly connected by means of supply lines. As above described, these injectors are preferred as slide injectors executed.

Zur Einspritzsteuerung ist bevorzugt an jedem Injektor ein Betätigungselement, bevorzugt ein Steuerventil, angeordnet, welches vorzugsweise mit einer Kraftstoffniederdruckleitung verbunden ist, welche den Kraftstoff in das Kraftstoffvorratssystem zurück führt.to Injection control is preferably an actuator on each injector, preferably a control valve, arranged, which preferably with a Fuel low pressure line is connected, which is the fuel leads back to the fuel supply system.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Betätigungselement durch einen Elektromagnet betätigt. Dieser Elektromagnet wird bevorzugt von einem elektronischen Steuergerät gesteuert, wobei das Steuergerät eine Vielzahl von Betriebsparametern des Dieselverbrennungsmotors verarbeitet und hieraus die Steuerbefehle zur Steuerung des Betätigungselements generiert. Es ist auch möglich, dass mittels eines bevorzugt eingesetzten elektronischen Steuergeräts ein Servomotor oder ein Piezoaktor gesteuert wird, welche die Injektoren des Einspritzsystems betätigen. Auch eine Regelung des Steuerköpers kann vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the actuating element operated by an electromagnet. This electromagnet is preferably controlled by an electronic control unit, wherein the controller has a plurality of operating parameters the diesel internal combustion engine processes and from there the control commands generated to control the actuator. It is also possible that by means of a preferably used electronic control unit a servo motor or a piezoelectric actuator is controlled, which actuate the injectors of the injection system. A regulation of the control body can also be provided.

Aufgrund der dargestellten vorteilhaften Gestaltung des Injektors ist es zur Vermeidung einer Dauereinspritzung nicht erforderlich, die Verbindung zwischen den Injektoren und dem Kraftstoffspeicher zwischen den Einspritzvorgängen des betreffenden Zylinders des Verbrennungsmotors zu trennen. Erfindungsgemäß stellt erst die Bewegung des Steuerkörpers im Injektor, welcher vom Betätigungselement gesteuert ist, eine Verbindung vom Kraftstoffspeicher, welcher unter hohem Druck steht, zum Einspritzraum des Injektors her.by virtue of it is the illustrated advantageous design of the injector to avoid a continuous injection is not required, the connection between injectors and fuel storage between injections to separate the relevant cylinder of the internal combustion engine. According to the invention provides first the movement of the control body in the injector, which controlled by the actuator, a connection from Fuel storage, which is under high pressure, to the injection space of the injector.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Einspritzsystems ist so gestaltet, dass der Steuerkörper des Injektors weg- bzw. hubgesteuert ist. Das heißt, dass bevorzugt der Weg, um welchen sich der Steuerkörper vom Injektorboden hebt, vom Betätigungselement gesteuert ist. Über eine vorbestimmte Wegänderung wird bei der bevorzugt eingesetzten Injektorgestaltung ein definierter Einspritzquerschnitt geöffnet. Aufgrund des konstanten Kraftstoffdrucks im Kraftstoffspeicher des Einspritzsystems ist so der eingespritzte Volumenstrom einstellbar. Abhängig vom Verstellweg des Steuerkörpers kann so der Einspritzquerschnitt bevorzugt frei gewählt werden. Dies ermöglicht in Zusammenhang mit der Ventilbewegung einen variablen Einspritzverlauf, mittels dessen beispielsweise auch eine Voreinspritzung leicht durchführbar ist. Über das Steuergerät kann somit der Einspritzverlauf über den Einspritzquerschnitt frei über das Kennfeld des Motors gewählt werden.A preferred embodiment of the injection system is so designed that the control body of the injector away or is stroke-controlled. That means that preferably the way to which the control body lifts from the injector floor, from Actuator is controlled. About a predetermined Path change is in the preferred Injektorgestaltung a defined injection cross section opened. by virtue of the constant fuel pressure in the fuel tank of the injection system so the injected volume flow is adjustable. Depending on Adjustment of the control body can so the injection cross section preferably be chosen freely. this makes possible in connection with the valve movement a variable injection curve, by means of which, for example, a pre-injection easily feasible is. Via the control unit can thus overflow the injection the injection cross section freely on the map of the engine to get voted.

Durch den Wegfall der erforderlichen Unterbrechung des Kraftstoffdrucks zwischen Kraftstoffspeicher und Injektor zwischen den Einspritzvorgängen kann bei einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung ein bei üblichen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen je Zylinder erforderliches Schaltelement mit den hierfür erforderlichen Steuer- und Versorgungsleitungen entfallen. Hierdurch ergibt sich ein einfacherer Aufbau der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, wobei durch die zusätzliche Möglichkeit, den Einspritzverlauf abhängig von der Bewegung des Steuerkörpers im Injektor zu steuern, die Variabilität der Einspritzung verbessert wird.By the elimination of the required interruption of the fuel pressure between fuel storage and injector between injections can in a fuel injection device according to the invention one in conventional fuel injectors per cylinder required switching element with the necessary Control and supply lines omitted. This results a simpler structure of the fuel injection device, wherein by the additional possibility, the course of injection depending on the movement of the control body in the Injector to control the variability of the injection is improved.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description in conjunction with the figures. It shows:

1 ein Schaltbild eines bekannten Kraftstoffeinspritzsystem, 1 a circuit diagram of a known fuel injection system,

2 ein Schaltbild eines Kraftstoffeinspritzsystems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, 2 a circuit diagram of a fuel injection system according to an embodiment of the present invention,

3 eine schematische Darstellung eines Injektors des Kraftstoffeinspritzsystems nach 2, und 3 a schematic representation of an injector of the fuel injection system according to 2 , and

4 eine schematische Darstellung eines abgewandelten Injektors des Kraftstoffeinspritzsystems nach 2. 4 a schematic representation of a modified injector of the fuel injection system according to 2 ,

1 zeigt ein Schaltbild eines bekannten Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Hochdruckleitung 1, welche einen Kraftstoffspeicher (nicht dargestellt) mit einem Betätigungselement 13 verbindet, welches direkt an dem Injektor 5 angeschlossen ist. Das Betätigungselement 13 wird von einem magnetisch gesteuerten Betätigungselement 6 betätigt, welches die Hochdruckleitung 1, die den Kraftstoffspeicher mit dem Injektor 5 verbindet, zwischen den Einspritzvorgängen am Injektor 5 unterbricht. Die Betätigungseinrichtung für den Injektor 5 ist in 1 nicht dargestellt. 1 shows a circuit diagram of a known fuel injection system with a high-pressure line 1 , which a fuel storage (not shown) with an actuating element 13 which connects directly to the injector 5 connected. The actuator 13 is powered by a magnetically controlled actuator 6 operated, which is the high pressure line 1 that the fuel storage with the injector 5 connects, between injections at the injector 5 interrupts. The actuator for the injector 5 is in 1 not shown.

2 zeigt ein Schaltbild eines Kraftstoffeinspritzsystems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Eine Pumpe 4 fördert Kraftstoff in einen Kraftstoffspeicher 2, hier ein HP-Rail, welches über Hochdruckleitungen 1 mit mehreren Injektoren 5 eines Großdieselmotors verbunden ist. Ein elektromagnetisch gesteuertes Betätigungselement 3 dient zur Betätigung des erfindungsgemäß gestalteten Injektors 5. Der Injektor 5 ist kontinuierlich über die Hochdruckleitung 1 mit dem Kraftstoffspeicher 2 verbunden. 2 shows a circuit diagram of a fuel injection system according to an embodiment of the present invention. A pump 4 promotes fuel into a fuel storage 2 , here an HP rail, which over high-pressure lines 1 with several injectors 5 connected to a large diesel engine. An electromagnetically controlled actuator 3 serves to actuate the inventively designed injector 5 , The injector 5 is continuously over the high pressure line 1 with the fuel storage 2 connected.

In 2 ist das Betätigungselement 3 in Ruhestellung dargestellt. In seiner Schaltstellung verbindet das Betätigungselement 3 den Steuerraum 7 des Injektors 5 mit einer Kraftstoff-Niederdruckleitung 14. Dabei sinkt der Druck im Steuerraum 7 des Injektors 5 ab, wodurch sich der Steuerkörper 9 aufgrund des Drucks im Hochdruckraum 10 entgegen der Kraft der Feder 8 vom Ventilsitz 19 hebt und im Verlauf seiner Hubbewegung den Einspritzquerschnitt freigibt.In 2 is the actuator 3 shown at rest. In its switching position connects the actuator 3 the control room 7 of the injector 5 with a low-pressure fuel line 14 , The pressure in the control room drops 7 of the injector 5 which causes the control body 9 due to the pressure in the high-pressure chamber 10 against the force of the spring 8th from the valve seat 19 lifts and releases the injection cross-section during its stroke movement.

3 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines erfindungsgemäß gesteuerten Injektors 5, dessen Hochdruckraum 10 direkt an eine mit dem Kraftstoffspeicher 2 verbundene Hochdruckleitung 1 angeschlossen ist. Ein Steuerraum 7 des Injektors 5 ist über eine Drossel mit der Hochdruckleitung 1 verbunden. Der Injektor 5 wird von einem Elektromagneten 11 betätigt, der von einem elektronischen Steuergerät 12 gesteuert wird. Die äußere Hülse 20 des Injektors 5 ist einteilig ausgeführt und auf der dem Brennraum eines Zylinders abgewandten Seite verschlossen. Auf der dem Brennraum eines Zylinders zugewandten Seite weist die Hülse 20 vom inneren Hülsenboden beabstandet am Umfang verteilt mehrere Öffnungen 22 auf, welche so gestaltet und angeordnet sind, dass durch eine Bewegung des Steuerkörpers 9 in eine vom Brennraum abgewandte Richtung eine stufenlose Vergrößerung des Einspritzquerschnitts erfolgt. 3 shows an exemplary representation of an inventively controlled injector 5 , whose high pressure room 10 directly to one with the fuel storage 2 connected high pressure line 1 connected. A control room 7 of the injector 5 is via a throttle with the high pressure line 1 connected. The injector 5 is from an electromagnet 11 operated by an electronic control unit 12 is controlled. The outer sleeve 20 of the injector 5 is made in one piece and closed on the side facing away from the combustion chamber of a cylinder side. On the combustion chamber of a cylinder side facing the sleeve 20 spaced from the inner sleeve bottom circumferentially distributed a plurality of openings 22 which are designed and arranged such that by a movement of the control body 9 in a direction away from the combustion chamber direction a stepless enlargement of the injection cross-section takes place.

In der dargestellten Stellung des Steuerkörpers 9 besteht keine Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 10 des Injektors 5 und dem Einspritzraum 31 des Injektors 5. Erst nachdem der Steuerkörper 9 vom sich zwischen dem Steuerkörper 9 und der Hülse 20 befindenden Ventilsitz 19 angehoben ist, kann über die Verbindungsöffnungen 24 und die axiale Versorgungsbohrung 25 eine Verbindung vom Kraftstoffspeicher 2 zum Einspritzraum 31 hergestellt werden. Abhängig vom Weg, den der Steuerkörper in eine vom Brennraum abgewandte Richtung zurücklegt, erweitert sich der vom Steuerkörper freigegebene Einspritzquerschnitt der Einspritzöffnungen 22 und der in den Brennraum geförderte Kraftstoff-Volumenstrom vergrößert sich. Aufgrund des sich verändernden Querschnitts verändert sich auch Struktur des eingespritzten Kraftstoffstrahls.In the illustrated position of the control body 9 there is no connection between the high-pressure chamber 10 of the injector 5 and the injection room 31 of the injector 5 , Only after the control body 9 from itself between the control body 9 and the sleeve 20 located valve seat 19 Can be lifted, over the connection openings 24 and the axial supply bore 25 a connection from the fuel storage 2 to the injection room 31 getting produced. Depending on the way the control body travels in a direction away from the combustion chamber, the injection cross-section of the injection openings released by the control body expands 22 and the volume of fuel delivered into the combustion chamber increases. Due to the changing cross section also structure of the injected fuel jet changes.

Durch die Ausführung des Injektors 5 mit durch den Steuerkörper 9 verschließbaren Einspritzöffnungen 22 und dem Ventilsitz 19 zwischen dem Steuerkörper 9 und der Hülse 20, die zusammen eine redundante Absperrung des Kraftstoffspeichers 2 bilden und so auch bei beschädigtem Ventilsitz 19 ein unkontrolliertes Leckageeinspritzen verhindern, wird es möglich, zwischen den Injektoren 5 und dem Kraftstoffspeicher 2 während des Betriebs eine kontinuierliche Verbindung vorzusehen, so dass zwischen den Einspritzereignissen der hohe Druck nicht von der Düse weggeschaltet werden muss.By the execution of the injector 5 with through the control body 9 lockable injection ports 22 and the valve seat 19 between the control body 9 and the sleeve 20 , which together provide a redundant shut-off of the fuel storage 2 form and so even with a damaged valve seat 19 preventing uncontrolled leakage injection, it becomes possible between the injectors 5 and the fuel storage 2 provide a continuous connection during operation such that high pressure does not have to be removed from the nozzle between injection events.

4 zeigt eine Darstellung eines abgewandelten Injektors eines Kraftstoffeinspritzsystems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, welches im Übrigen dem mit Bezug auf 2, 3 erläuterten entspricht. Darin sind einander entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass im Folgenden nur auf die Unterschiede zu der vorstehend mit Bezug auf 2, 3 erläuterten Ausführung eingegangen wird. 4 shows a representation of a modified injector of a fuel injection system according to an embodiment of the present invention, which incidentally with reference to with reference to 2 . 3 explained corresponds. Therein, mutually corresponding elements are designated by the same reference numerals, so that in the following only the differences from those described above with reference to 2 . 3 explained embodiment is received.

Während in 3 ein Standard-Common-Rail-System mit mehreren, von einem gemeinsamen Speicher 2 gespeisten Injektoren dargestellt ist, ist in der Ausführung gemäß 4 jeder Injektor als Speicherinjektor ausgebildet, der seinen eigenen Speicher 32 aufweist. Dieser kann bevorzugt in dem jeweiligen Speicherinjektor integriert sein.While in 3 a standard common rail system with multiple, from a common memory 2 powered injectors is shown in the embodiment according to 4 every injector designed as a storage injector, which has its own memory 32 having. This can preferably be integrated in the respective storage injector.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 2837606 [0004, 0006] - DE 2837606 [0004, 0006]
  • - EP 0779949 [0005] EP 0779949 [0005]

Claims (8)

Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für eine selbstzündende Brennkraftmaschine, mit wenigstens einer Pumpe (4) zur Förderung von Kraftstoff in wenigstens einen Kraftstoffspeicher (2), der mit von wenigstens einem Steuergerät (12) gesteuerten, durch Betätigungseinrichtungen (3) betätigten Injektoren (5) verbunden ist, deren Steuerkörper (9) sich innerhalb der Injektoren (5) bewegen, wobei eine Hülse (20) jedes Injektors (5) in einem Abstand von einem inneren Hülsenboden eine durch den Steuerkörper verschließbare Einspritzöffnung (22) aufweist und zwischen dem Steuerkörper (9) und der Hülse (20) ein Ventilsitz (19) ausgebildet ist, der eine Verbindung zu der Einspritzöffnung (22) öffnet, wenn der Steuerkörper (9) angehoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Injektoren (5) und dem Kraftstoffspeicher (2) während des Betriebs eine kontinuierliche Verbindung besteht.Fuel injection system, in particular for a self-igniting internal combustion engine, with at least one pump ( 4 ) for conveying fuel into at least one fuel storage ( 2 ), which is connected to at least one control unit ( 12 ), by operating means ( 3 ) actuated injectors ( 5 ) whose control body ( 9 ) within the injectors ( 5 ), wherein a sleeve ( 20 ) of each injector ( 5 ) at a distance from an inner sleeve bottom a closable by the control body injection port ( 22 ) and between the control body ( 9 ) and the sleeve ( 20 ) a valve seat ( 19 ) is formed, which connects to the injection port ( 22 ) opens when the control body ( 9 ), characterized in that between the injectors ( 5 ) and the fuel storage ( 2 ) is in continuous communication during operation. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung eines Einspritzraums (31) mit dem Kraftstoffspeicher (2) erst hergestellt wird, wenn der Steuerkörper (9) um einen bestimmten Weg angehoben ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the connection of an injection space ( 31 ) with the fuel storage ( 2 ) is established when the control body ( 9 ) is raised by a certain distance. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnung (22) erst freigegeben wird, wenn der Steuerkörper (9) um einen bestimmten Weg angehoben ist.Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the injection opening ( 22 ) is released only when the control body ( 9 ) is raised by a certain distance. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper (9) des Injektors (5) weg- bzw. hubgesteuert ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the control body ( 9 ) of the injector ( 5 ) is away or stroke controlled. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (5) so gestaltet ist, dass bei geschlossenem Injektor (5) im Einspritzraum (31) im Wesentlichen keine in Ventilöffnungsrichtung gerichtete Kraft auf den Steuerkörper (9) wirkt.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the injector ( 5 ) is designed so that when the injector is closed ( 5 ) in the injection space ( 31 ) substantially no valve opening direction directed force on the control body ( 9 ) acts. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnung (22) so dimensioniert und angeordnet ist, dass der Öffnungsquerschnitt durch die Stellung des Steuerkörpers (9) eingestellt wird.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the injection opening ( 22 ) is dimensioned and arranged such that the opening cross section through the position of the control body ( 9 ) is set. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Injektor (5) ein Betätigungselement (3) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that at each injector ( 5 ) an actuating element ( 3 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (3) mittels eines Elektromagneten, eines Servomotors oder eines Piezoaktors betätigt wird.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 3 ) is actuated by means of an electromagnet, a servo motor or a piezoelectric actuator.
DE102007053156A 2007-11-08 2007-11-08 Fuel injection system Withdrawn DE102007053156A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007053156A DE102007053156A1 (en) 2007-11-08 2007-11-08 Fuel injection system
KR1020080086197A KR20090048304A (en) 2007-11-08 2008-09-02 Fuel injection system
JP2008251583A JP4903762B2 (en) 2007-11-08 2008-09-29 Fuel injection device
FI20085981A FI20085981A (en) 2007-11-08 2008-10-17 Fuel injection device
CNA2008101744600A CN101429910A (en) 2007-11-08 2008-11-07 fuel injection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007053156A DE102007053156A1 (en) 2007-11-08 2007-11-08 Fuel injection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007053156A1 true DE102007053156A1 (en) 2009-05-20

Family

ID=39924624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007053156A Withdrawn DE102007053156A1 (en) 2007-11-08 2007-11-08 Fuel injection system

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4903762B2 (en)
KR (1) KR20090048304A (en)
CN (1) CN101429910A (en)
DE (1) DE102007053156A1 (en)
FI (1) FI20085981A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123474B (en) * 2012-01-19 2013-05-31 Waertsilae Finland Oy Fuel injection systems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2837606A1 (en) 1978-08-29 1980-03-06 Daimler Benz Ag Multi-jet fuel injector for Diesel IC engine - has pre-injection chamber with member controlling nozzle ducts on spring-loaded piston inside injector needle
EP0779949A1 (en) 1995-02-15 1997-06-25 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines
EP0789142A1 (en) * 1995-08-29 1997-08-13 Isuzu Motors Limited Storage type fuel injection device
DE19755062A1 (en) * 1997-12-11 1999-06-17 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for internal combustion engine
JPH11351105A (en) * 1998-06-05 1999-12-21 Denso Corp Fuel injector for internal combustion engine
DE19932548A1 (en) * 1998-07-13 2000-02-10 Caterpillar Inc Dual solenoids with a single circuit and fuel injector that uses them
DE69920338T2 (en) * 1998-07-08 2005-10-06 Isuzu Motors Ltd. Common-rail fuel injection system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073916A (en) * 1998-08-26 2000-03-07 Nippon Soken Inc Accumulator type fuel injection system
JP2006029145A (en) * 2004-07-13 2006-02-02 Denso Corp Fuel injection valve
JP2006200478A (en) * 2005-01-21 2006-08-03 Denso Corp Fuel injection device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2837606A1 (en) 1978-08-29 1980-03-06 Daimler Benz Ag Multi-jet fuel injector for Diesel IC engine - has pre-injection chamber with member controlling nozzle ducts on spring-loaded piston inside injector needle
EP0779949A1 (en) 1995-02-15 1997-06-25 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines
EP0789142A1 (en) * 1995-08-29 1997-08-13 Isuzu Motors Limited Storage type fuel injection device
DE19755062A1 (en) * 1997-12-11 1999-06-17 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for internal combustion engine
JPH11351105A (en) * 1998-06-05 1999-12-21 Denso Corp Fuel injector for internal combustion engine
DE69920338T2 (en) * 1998-07-08 2005-10-06 Isuzu Motors Ltd. Common-rail fuel injection system
DE19932548A1 (en) * 1998-07-13 2000-02-10 Caterpillar Inc Dual solenoids with a single circuit and fuel injector that uses them

Also Published As

Publication number Publication date
FI20085981A (en) 2009-05-09
KR20090048304A (en) 2009-05-13
JP4903762B2 (en) 2012-03-28
JP2009115078A (en) 2009-05-28
CN101429910A (en) 2009-05-13
FI20085981A0 (en) 2008-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0959243B1 (en) Control valve for a fuel injector
EP2049787A1 (en) Injector for a fuel injection system
DE112008003553T5 (en) Engine and control valve assembly with reduced variability in operating time
EP2156050B1 (en) Pressure boosting system for at least one fuel injector
DE102004054108B4 (en) Three-way valve and having this fuel injector
WO2002073028A2 (en) Seat/sliding valve comprising a pressure compensation pin
EP1925812A1 (en) Fuel injector valve for combustion engines
EP1939441A2 (en) Fuel injector
EP1354133B1 (en) Fuel-injection device
EP1312792B1 (en) Fuel injection apparatus for an internal combustion engine
DE102015226070A1 (en) fuel injector
EP1392965B1 (en) Pressure amplifier for a fuel injection device
DE102008042227A1 (en) Fuel injector, particularly common rail injector for injecting fuel into combustion chamber of internal-combustion engine, comprises injection valve element, which is adjustable between closing position and opening position
EP1483499B1 (en) Installation for the pressure-modulated formation of the injection behavior
EP1334271B1 (en) Lift and/or pressure-controlled injector with a double slide
DE102007053156A1 (en) Fuel injection system
DE102009047560A1 (en) fuel injector
WO2005040598A1 (en) Valve for controlling a connection in a high-pressure liquid system, particularly a fuel injection device for an internal combustion engine
EP1907686B1 (en) Fuel injector
DE19963370C2 (en) Pump injector unit with pre-injection
DE102006047935A1 (en) Fuel injector for an internal combustion engine
EP1203882A2 (en) Injector
WO2002059475A1 (en) 3/2 directional control valve
DE10344942B4 (en) Fuel injection device for an internal combustion engine
EP2204570B1 (en) Fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130601