DE102011089623A1 - Fuel conveying device for use in common-rail injection system for combustion engine, has return-flow pipe for returning lubricant-, coolant- and/or leakage amount into container or inlet line, and valves arranged in inlet line and/or pipe - Google Patents
Fuel conveying device for use in common-rail injection system for combustion engine, has return-flow pipe for returning lubricant-, coolant- and/or leakage amount into container or inlet line, and valves arranged in inlet line and/or pipe Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer solchen Kraftstofffördereinrichtung.The invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Bei heutigen Hochdruckpumpen für Common-Rail-Einspritzsysteme befinden sich Pumpenzulauf und Pumpenrücklauf zumeist oberhalb des Kraftstofftanks. Die in der Zulauf- und Rücklaufleitung vorhandene Kraftstoffsäule kann bei Stillstand des Systems einen negativen Druck im Pumpeninnenraum der Hochdruckpumpe bewirken. Bei Undichtigkeiten, beispielsweise im Bereich eines Wellendichtrings der Hochdruckpumpe, kann wiederum der negative Druck im Pumpeninnenraum dazu führen, dass dieser entleert wird. Ein Leer- oder Trockenlaufen des Pumpeninnenraums gilt es jedoch zu verhindern, da sonst die Gefahr einer Mangelschmierung und damit einer Beschädigung der Hochdruckpumpe besteht. Ferner wird die Startzeit des Motors verlängert.In today's high-pressure pumps for common-rail injection systems, pump inlet and pump return are usually located above the fuel tank. The existing in the inlet and return line fuel column can cause a negative pressure in the pump interior of the high-pressure pump at standstill of the system. In the case of leaks, for example in the area of a shaft seal of the high-pressure pump, the negative pressure in the interior of the pump can in turn cause it to be emptied. It is, however, to prevent emptying or running dry of the pump interior, since otherwise there is a risk of insufficient lubrication and thus damage to the high-pressure pump. Furthermore, the starting time of the engine is extended.
Eine Hochdruckpumpe der vorstehend genannten Art geht beispielhaft aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem anzugeben, welche derart ausgelegt ist, dass stets eine Mindestschmier- und/oder Mindestkühlmenge im Pumpeninnenraum der Hochdruckpumpe vorhanden ist. D.h., dass ein Leer- bzw. Trockenlaufen der Hochdruckpumpe der Kraftstofffördereinrichtung verhindert werden soll.The present invention has for its object to provide a fuel delivery device for a fuel injection system, which is designed such that there is always a Mindestschmier- and / or minimum amount of cooling in the pump interior of the high pressure pump is present. That is, idle running of the high-pressure pump of the fuel delivery device should be prevented.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus wird ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer solchen Kraftstofffördereinrichtung beansprucht.The object is achieved by a fuel delivery device with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorgeschlagene Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfasst eine Vorförderpumpe, mittels welcher eine aus einem Kraftstoffvorratsbehälter angesaugte Kraftstoffmenge über eine Zulaufleitung einem Triebwerksraum einer Hochdruckpumpe zuführbar ist. Ferner umfasst die Kraftstofffördereinrichtung eine an den Triebwerksraum angeschlossene Rücklaufleitung zur Rückführung einer Schmier-, Kühl- und/oder Leckagemenge in den Kraftstoffvorratsbehälter oder in die Zulaufleitung. Erfindungsgemäß ist in der Zulaufleitung und/oder der Rücklaufleitung ein Ventil angeordnet, welches bei Stillstand des Systems ein Leerlaufen der Hochdruckpumpe verhindert. Das Ventil wirkt demnach einer Mangelschmierung sowie einer damit einhergehenden Beschädigung der Hochdruckpumpe entgegen. Das System weist daher eine erhöhte Robustheit auf.The proposed fuel delivery device for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, comprises a prefeed pump, by means of which a fuel quantity sucked from a fuel tank can be fed via a supply line to an engine room of a high-pressure pump. Further, the fuel delivery device comprises a connected to the engine room return line for returning a lubricating, cooling and / or leakage amount in the fuel tank or in the supply line. According to the invention, a valve is arranged in the supply line and / or the return line, which prevents idling of the high-pressure pump at standstill of the system. The valve thus counteracts a lack of lubrication and a concomitant damage to the high-pressure pump. The system therefore has an increased robustness.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil ein Rückschlagventil. Ein solches ist einfach aufgebaut und kostengünstig, was sich wiederum günstig auf die Herstellungskosten der Kraftstofffördereinrichtung auswirkt. Ein in der Zulaufleitung stromaufwärts des Triebwerksraums der Hochdruckpumpe und/oder ein in der Rücklaufleitung stromabwärts des Triebwerksraums der Hochdruckpumpe angeordnetes Rückschlagventil öffnet bzw. öffnen, wenn ein vorgebbarer Zulaufdruck überschritten wird. Dies ist beispielsweise bei der Förderung von Kraftstoff der Fall. Der Öffnungsdruck des Ventils wird vorzugsweise über die Federkraft einer das Ventilschließelement in Schließrichtung beaufschlagenden Feder eingestellt.According to a first preferred embodiment of the invention, the valve is a check valve. Such is simple and inexpensive, which in turn has a favorable effect on the manufacturing cost of the fuel conveyor. A in the supply line upstream of the engine room of the high pressure pump and / or arranged in the return line downstream of the engine room of the high pressure pump check valve opens or open when a predetermined inlet pressure is exceeded. This is the case, for example, in the production of fuel. The opening pressure of the valve is preferably adjusted via the spring force of a spring acting on the valve closing element in the closing direction.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil ein Überströmventil. Es kann in der Zulaufleitung stromaufwärts und/oder in der Rücklaufleitung stromabwärts des Triebwerkraumes der Hochdruckpumpe angeordnet sein. Auch der Öffnungsdruck des Überströmventils wird vorzugsweise über die Federkraft einer das Ventilschließelement in Schließrichtung beaufschlagenden Feder eingestellt.According to a further preferred embodiment of the invention, the valve is an overflow valve. It may be arranged in the supply line upstream and / or in the return line downstream of the engine room of the high-pressure pump. The opening pressure of the overflow valve is preferably adjusted via the spring force of a spring acting on the valve closing element in the closing direction.
Bevorzugt besitzt das Ventil einen Öffnungsdruck < 0,8 bar, vorzugsweise < 0,5 bar, weiterhin vorzugsweise < 0,3 bar. Vorteilhafterweise ist der Öffnungsdruck des Ventils möglichst gering gewählt. Er sollte jedoch bevorzugt > 0,05 bar betragen.Preferably, the valve has an opening pressure <0.8 bar, preferably <0.5 bar, further preferably <0.3 bar. Advantageously, the opening pressure of the valve is chosen as low as possible. However, it should preferably be> 0.05 bar.
Des Weiteren wird ein Ventil mit relativ steiler Kennlinie bevorzugt, wobei die Steigung bevorzugt > 200 l/h/bar beträgt. Das heißt, dass der Durchfluss über 200 l/h bei 1 bar Druckdifferenz liegt.Furthermore, a valve with a relatively steep characteristic is preferred, the slope preferably being> 200 l / h / bar. This means that the flow is over 200 l / h at 1 bar pressure difference.
Vorteilhafterweise ist das Ventil in der Rücklaufleitung stromabwärts eines Wellenlagers der Hochdruckpumpe angeordnet, über welches die Rücklaufleitung mit dem Triebwerksraum der Hochdruckpumpe hydraulisch verbunden ist. Das Wellenlager bildet über den Lagerspalt eine Drosselstelle aus, welche die über die Drosselstelle abfließende Schmier-, Kühl- und/oder Leckagemenge begrenzt. Ein Leer- bzw. Trockenlaufen des Triebwerksraums vermag die Drosselstelle jedoch nicht zu verhindern. Dem wirkt allein das stromabwärts der Drosselstelle angeordnete Ventil entgegen.Advantageously, the valve is arranged in the return line downstream of a shaft bearing of the high pressure pump, via which the return line to the engine room of the high-pressure pump is hydraulically connected. The shaft bearing forms over the bearing gap a throttle point, which limits the effluent via the throttle point lubricating, cooling and / or leakage amount. An idle or dry running of the engine room, however, can not prevent the throttle point. The acts alone counter to the downstream of the throttle point arranged valve.
Vorteilhafterweise ist die Vorförderpumpe eine regelbare Elektrokraftstoffpumpe, über welche die Fördermenge regelbar ist. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Vorförderpumpe ein Kraftstofffilter vor- und/oder nachgeschaltet ist. Dadurch wird verhindert, dass im Kraftstoff enthaltene unerwünschte Partikel der Hochdruckpumpe, insbesondere einem Hochdruckelement der Hochdruckpumpe, zugeführt werden.Advantageously, the prefeed pump is a controllable electric fuel pump, via which the flow rate can be regulated. In addition, it is proposed that the prefeed pump is a fuel filter upstream and / or downstream. This prevents that contained in the fuel undesirable particles of the high-pressure pump, in particular a high-pressure element of the high-pressure pump, are supplied.
Alternativ oder ergänzend kann eine Zumesseinheit zur Fördermengenregelung vorgesehen sein, welche wenigstens einem Hochdruckelement der Hochdruckpumpe vorgeschaltet ist. Die Zumesseinheit ermöglicht den Einsatz einer einfachen mechanischen Vorförderpumpe, beispielsweise einer Zahnradpumpe.Alternatively or additionally, a metering unit for delivery rate control can be provided which is connected upstream of at least one high-pressure element of the high-pressure pump. The metering unit allows the use of a simple mechanical prefeed pump, such as a gear pump.
Ferner wird ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzsystem weist darüber hinaus bevorzugt eine Hochdruckleitung auf, über welche der auf Hochdruck verdichtete Kraftstoff einem Hochdruckspeicher zuführbar ist. An den Hochdruckspeicher sind vorzugsweise mehrere Einspritzventile angeschlossen, über welche der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzbar ist.Furthermore, a fuel injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with a fuel delivery device according to the invention is proposed. In addition, the proposed fuel injection system preferably has a high-pressure line via which the fuel compressed to high pressure can be fed to a high-pressure accumulator. To the high-pressure accumulator, a plurality of injection valves are preferably connected, via which the fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das in der
Ein Teil der dem Triebwerksraum
Um ein Leer- bzw. Trockenlaufen des Triebwerkraums
Der
Darüber hinaus können auch verschiedene Ventile kombiniert werden.In addition, different valves can be combined.
Ein Überströmventil geht beispielhaft aus der
Die Kennlinie eines Ventils
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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