DE102012200764B3 - Common-Rail-Einspritzsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Common-Rail-Einspritzsystem für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Common-Rail-Einspritzsystem (100) für einen Verbrennungsmotor (800), aufweisend eine Hochdruckpumpe (500), ein Verteilerrohr (600) und wenigstens einen Injektor (700), wobei die Hochdruckpumpe (500) Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors (800) in das Verteilerrohr (600) fördert, welcher über den zumindest einen mit dem Verteilerrohr (600) strömungstechnisch verbundenen Injektor (700) in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (800) einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem (100) strömungstechnisch vor der Hochdruckpumpe (500) angeordnet ein Einlassventil (400) aufweist, mittels welchem der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe (500) selektiv für einzelne Förderzyklen der Hochdruckpumpe (500) unterbrechbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Common-Rail-Einspritzsystem, bei welchem einzelne Pumpenhübe einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe selektiv an- und/oder abgeschaltet werden können, anders ausgedrückt betrifft die Erfindung ein Common-Rail-Einspritzsystem mit selektiver An- und Abschaltung einzelner Pumpenhübe einer Hochdruckpumpe, insbesondere mittels einem digitalem Einlassventil (DIV).
  • Als Common-Rail-Einspritzsysteme werden Kraftstoffeinspritzsysteme für Verbrennungsmotoren bezeichnet, bei welchen eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau verdichtet und dieser hochverdichtete Kraftstoff in ein Verteilerrohr (Common-Rail) eingebracht wird. Von dem Verteilerrohr aus werden sogenannte Injektoren gespeist, über welche der hochverdichtete Kraftstoff in die Brennräume des Motors eingespritzt wird.
  • Die Druckschrift DE 101 53 189 A1 offenbart eine Kraftstoffpumpe, ein Kraftstoffsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems, sowie eine Brennkraftmaschine. Dabei können, bei dem Verfahren zur Mengenregelung von Kraftstoff-Hochdruckpumpen, einzelne Pumpenelemente der Kraftstoff-Hochdruckpumpe durch die Ansteuerung von zugehörigen Saugdrosseln zeitweise abgeschaltet werden. Diese Abschaltung kann sich gegebenenfalls über mehrere Förderzyklen erstrecken.
  • Im Unterschied zu Motoren mit klassischen Einspritzsystemen, wie zum Beispiel Reiheneinspritzpumpen oder Verteilereinspritzpumpen, welche für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors eine eigene Druckleitung zur Kraftstoffversorgung von der Einspritzpumpe zu den Einspritzdüsen der Zylinder aufweisen, die strömungstechnisch untereinander nicht verbunden sind, weist das Common-Rail-Einspritzsystem eine gemeinsame Hochdruckleitung auf. Hierdurch ist es im Gegensatz zur den klassischen Einspritzsystemen möglich, den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge unabhängig von dem Winkel der Kurbelwelle des Motor zu steuern. Über die gemeinsame Hochdruckleitung liegt an den Injektoren kontinuierlich ein für die Einspritzung notwendiger Druck an. Dieser Druck kann in einem Bereich von bis zu 250 MPa liegen. Die Injektoren fungieren in dem Common-Rail-System als elektromagnetisch oder piezoelektrisch angesteuertes Ventil, über welches der unter Hochdruck stehende Kraftstoff in den Brennraum eingebracht wird.
  • Diese Technik erlaubt im Gegensatz zu den klassischen Einspritzsystemen mit Reihen- oder Verteilereinspritzpumpen, welche nur eine Einspritzung pro Arbeitstakt des Zylinders ermöglichen, eine Mehrzahl von Einspritzung je Arbeitstakt. Dies ermöglicht beispielsweise eine Voreinspritzung einer kleineren Kraftstoffmenge, durch welche ein ruhigerer Motorlauf erreicht werden kann. Durch das Vorsehen einer Nacheinspritzung nach der eigentlichen Haupteinspritzung kann z. B. bei der Verwendung von SCR-Katalysatoren (selektive katalytische Reduktion) der Stickoxidgehalt im Abgas gesengt werden. Auch kann die Nacheinspritzung zur Steigerung des Energiegehaltes (Brennwert) des Abgases genutzt werden, um so beispielsweise bei Bedarf das freibrennen eines Rußpartikelfilters zu ermöglichen.
  • In dem Common-Rail-Einspritzsystem liefert die Hochdruckpumpe einen möglichst konstanten Kraftstoffdruck an das Verteilerrohr als Druckspeicher. Um die aus den Pumpenhüben der Hochdruckpumpe resultierenden Druckspitzen zumindest teilweise abzufangen wird in einem Common-Rail-Einspritzsystem ausgenutzt, dass der Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, eine gewisse Kompressibilität aufweist. Zusätzlich dient das Volumen des Verteilerrohrs als Druckspeichervolumen, über welches Druckspitzen egalisiert werden können. Dabei können Druckspitzten umso besser kompensiert werden, je größer das Speichervolumen des Druckspeichers, als Verteilerrohrs, ist. Auf der anderen Seite führen größere Volumina zu einer größeren Trägheit des Einspritzsystems, da ein entsprechend hoher Betriebsdruck im gesamten Rail-System aufgebaut werden muss. Eine möglichst weitgehende Kompensation der Druckspitzen innerhalb des Rail-Systems ist jedoch notwendig, um Druckwellen an den Injektoren zu vermeiden, die die jeweils in den Verbrennungsraum eingespritzte Kraftstoffmenge unkontrollierbar beeinflussen könnten. Dies würde die Effizienz der Verbrennung nachteilig beeinflussen.
  • Um eine möglichst konstante Druckversorgung sicherzustellen weist das Common-Rail-Einspritzsystem eine Kraftstoffrückführung aus dem Rail-System in den Kraftstofftank auf. Ist ein vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors abhängiger Druck im Verteilerrohr aufgebaut, wird überschüssiger Kraftstoff über ein Druckregelventil in den Kraftstoffbehälter zurückgeführt. Hierbei erhitzt sich der Kraftstoff, was zu einem erhöhten Verschleiß der kraftstoffführenden Teile führen kann. Um eine Schädigung des Systems zu vermeiden, muss der Kraftstoff daher bei der Rückführung außerdem gekühlt werden, wozu weitere Systemkomponenten, wie beispielsweise Kraftstoffkühler, vorgesehen werden müssen.
  • Die Hochdruckpumpe des Common-Rail-Einspritzsystems muss für eine kontinuierliche Kraftstoffversorgung aller Injektoren bei allen Betriebszuständen des Motors (Leerlauf, Teillast, Volllast) Sorge tragen. Dazu wird die Leistung der Hochdruckpumpe so ausgelegt, dass zu jeder Zeit und in jedem Betriebszustand des Motors mehr Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe gefördert werden kann, als für den Betrieb des Verbrennungsmotors in dem jeweiligen Betriebszustand notwendig ist. Hieraus folgt letztendlich, dass die Hochdruckpumpe für den durchschnittlichen normalen Betriebszustand deutlich überdimensioniert ist, um eine hinreichende Reserve zur Überförderung auch im Vollastbetrieb sicherstellen zu können. Eine größere Dimensionierung der Hochdruckpumpe führt jedoch auch dazu, dass diese einen höheren Energiebedarf aufweist, der durch den Verbrennungsmotor bereitgestellt werden muss. Hierdurch wird die Effizienz des Motors reduziert.
  • Dies berücksichtigend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Common-Rail-Einspritzsystem anzugeben, welches unter Verwendung einer abmessungstechnisch minimierten Hochdruckpumpe eine hinreichende Druckversorgung des Einspritzsystems erlaubt.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Mit der Erfindung wird somit ein Common-Rail-Einspritzsystem für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, aufweisend eine Hochdruckpumpe, ein Verteilerrohr und wenigstens einen Injektor, wobei die Hochdruckpumpe Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors in das Verteilerrohr fördert, welcher über den zumindest einen mit dem Verteilerrohr strömungstechnisch verbundenen Injektor in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzbar ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Einspritzsystem strömungstechnisch vor der Hochdruckpumpe angeordnet ein Einlassventil aufweist, mittels welchem der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe selektiv für einzelne Förderzyklen der Hochdruckpumpe unterbrechbar ist.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Einspritzsystems ist es möglich, eine Erhöhung der Pumpenhubfrequenz der Hochdruckpumpe vorzusehen, ohne dass diese Frequenzerhöhung zu einer signifikanten Erhöhung des Verschleißes oder einer Verringerung der Lebensdauer der Pumpe führt. Ausgleichend zu der Erhöhung der Pumpenhubfrequenzen ist es durch das Vorsehen eines Einlassventils vor der Hochdruckpumpe möglich, diese für selektive Förderzyklen lastfrei zu schalten, indem die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe unterbrochen wird.
  • So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass bei gleichem Kolbenvolumen der Hochdruckpumpe die Pumpenhubfrequenz verdoppelt oder vervielfacht wird. Dies kann beispielsweise durch Verdoppelung bzw. Vervielfachung der Hubnocken der Nockenwelle der Hochdruckpumpe erreicht werden. Hierdurch ergibt sich im Volllastbestrieb des Verbrennungsmotors eine entsprechende Vervielfachung des bereitgestellten Kraftstoffvolumens. Ohne das erfindungsgemäße Vorsehen eines Einlassventils vor der Hochdruckpumpe würde sich daraus einerseits ein zu großes Kraftstoffvolumen im Leerlauf- bzw. Teillastbetrieb des Motors ergeben und andererseits eine deutlich höherer Verschleiß der Hochdruckpumpe.
  • Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Einlassventils können selektiv Pumpenhübe lastfrei geschaltet werden, indem die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe unterbrochen wird. So kann es im Leerlauf- oder Teillastbetrieb der beispielsweise vorgesehen sein, dass bei jedem zweiten Pumpenhub die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe unterbrochen wird und somit der Hub lastfrei erfolgt. Hierdurch wird zum eine die geförderte Kraftstoffmenge reduziert und eine übermäßige Überförderung wird vermieden. Zum anderen wird die Belastung der Hochdruckpumpe deutlich reduziert, wodurch der normalerweise mit der Erhöhung der Pumpenhubfrequenz einhergehende stärkere Verschleiß reduziert werden kann.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist kann es vorgesehen sein, dass die Hochdruckpumpe eine Mehrkolbenpumpe ist und der Kraftstoffzufluss zu den einzelnen Kolben mittels des Einlassventils selektiv unterbrechbar ist. Hierdurch kann in der bereits zuvor beschrieben Art die Leistung der Pumpe im Vollastbetrieb vervielfacht werden, ohne dass es dazu einer Vergrößerung des Pumpenvolumens bedarf. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass im Leerlauf- und/oder Teillastbetrieb der Hochdruckpumpe die Kraftstoffzufuhr zu einzelnen Kolben der Pumpe unterbrochen wird, um die Förderleistung zu reduzieren. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass nicht immer ein und derselbe Kolben lastfrei geschaltet wird, sondern die Kolben abwechselnd lastfrei geschaltet werden. Hierdurch kann die Belastung gleichmäßig auf die Kolben der Mehrkolbenpumpe verteilt werden und ein übermäßiger Verschleiß einzelner Kolben wird vermieden. Dabei kann es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass bei einer mehrkolbigen Hochdruckpumpe für jeden Kolben ein separates Einlassventil vorgesehen ist.
  • Sowohl bei der Verwendung von Einkolbenpumpen als auch bei Mehrkolbenpumpe als Hochdruckpumpen in Common-Rail-Einspritzsystem kann durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Einlassventils vor der Hochdruckpumpe die Förderleistung der Hochdruckpumpe in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors über weite Bereiche variiert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Einlassventil ein Magnetventil oder ein piezoelektrisches Ventil ist. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass das Einlassventil ein Ventil mit einer digitalen Ansteuerung (DIV, Digital Inlet Valve) ist. Dies erlaubt die Einbindung der Steuerung des Einlassventils in das Motormanagement moderner Verbrennungsmotoren.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es dabei vorgesehen sein, dass das Einlassventil über ein Steuergerät (ECU, Electonic Control Unit) der Einspritzanlage in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors steuerbar ist. Hierdurch wird die Förderleistung der Hochdruckpumpe direkt über das Steuergerät des Einspritzsystems möglich, was es erlaubt, die Förderleistung in Abhängigkeit des Kennfeldes der Motorsteuerung zu regeln.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Einspritzsystem ist es möglich, mit relativ kleinen Kolbenvolumina der Hochdruckpumpe deutlich leistungsstärkere Motoren auch im Volllastbetrieb mit ausreichend Kraftstoff zu versorgen. Eine Kraftstoffüberförderung und die damit verbundene Problematik der Kraftstofferhitzung kann reduziert oder sogar vermieden werden. Der Energieverbrauch der Hochdruckpumpe kann reduziert und damit die Effizienz des Verbrennungsmotors insgesamt erhöht werden.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die erhöhte Fördergenauigkeit im Betriebszustand der Minimalmengenförderung der Hochdruckpumpe bzw. des Minimalmengenverbrauchs des Verbrennungsmotors. Die tatsächliche hydraulische Förderleistung pro Pumpenhub am Pumpenausgang weicht immer etwas von dem von der ECU vorgegebenen Soll-Wert ab. Diese Abweichung wird relativ zur Nennförderleistung der Hochdruckpumpe immer größer, je kleiner die aktuell angerufene Förderleistung selbst ist. Durch das lastfrei Schalten einzelner Pumpenhübe kann die Förderabweichung bei Minimalförderung vorteilhafter Weise deutlich reduziert werden, wodurch die hochdruckseitige Druckregelung im Common-Rail-Einspritzsystem vereinfacht wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betrieb eines Common-Rail-Einspritzsystems für einen Verbrennungsmotor, wobei eine Hochdruckpumpe Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors in ein Verteilerrohr fördert, welcher über mittels eines mit dem Verteilerrohr strömungstechnisch verbundenen Injektors in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzgespritzt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe selektiv für einzelne Förderzyklen der Hochdruckpumpe unterbrochen wird.
  • Wie bereits zuvor beschrieben ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, eine Erhöhung der Pumpenhubfrequenz der Hochdruckpumpe vorzusehen, ohne dass diese Frequenzerhöhung zu einer signifikanten Erhöhung des Verschleißes oder einer Verringerung der Lebensdauer der Pumpe führt. Dies erlaubt die sichere Kraftstoffversorgung auch größerer Verbrennungsmotoren mit relativ kleinvolumigen Hochdruckpumpen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei insbesondere vorgesehen sein, dass der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Motors unterbrochen wird. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Hochdruckpumpe mit einer Pumpenhubfrequenz betrieben wird, die einem Vielfachen der Einspritzfrequenz entspricht und im Teillast- oder Leerlaufbetrieb ein Teil der Pumpenhubzyklen durch die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Einspritzpumpe lastfrei geschaltet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die Hochdruckpumpe eine Mehrkolbenpumpe ist und der Kraftstoffzufluss zu den einzelnen Kolben mittels des Einlassventils selektiv unterbrochen wird. Dabei kann die Leistung der Pumpe im Vollastbetrieb vervielfacht werden, ohne dass es dazu einer Vergrößerung des Pumpenvolumens bedarf. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass im Leerlauf- und/oder Teillastbetrieb der Hochdruckpumpe die Kraftstoffzufuhr zu einzelnen Kolben der Pumpe unterbrochen wird, um die Förderleistung zu reduzieren. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass nicht immer ein und derselbe Kolben lastfrei geschaltet wird, sondern die Kolben abwechselnd lastfrei geschaltet werden. Hierdurch kann die Belastung gleichmäßig auf die Kolben der Mehrkolbenpumpe verteilt werden und ein übermäßiger Verschleiß einzelner Kolben wird vermieden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Einspritzsystems;
  • 2 zeigt aus Profilen von Nockenwellen von Hochdruckpumpen resultierende Pumpzyklen;
  • 3 zeigt die aus der lastfrei Schaltung einzelner Pumpenhübe einer Hochdruckpumpe resultierende Förderkurve.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Common-Rail-Einspritzsystems 100 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Kraftstoff wird aus einem Kraftstofftank 200 von einer Kraftstoffpumpe 300 über eine Kraftstoffleitung 210 entnommen. Über eine Kraftstoffleitung 310 wird der Kraftstoff mittel der Kraftstoffpumpe 300 an ein Einlassventil 400 geführt. Das Einlassventil 400 regelt den Zustrom von Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung 410 zu einer Hochdruckpumpe 500. Dabei kann das Einlassventil 400 auch integraler Bestandteil der Hochdruckpumpe 500 sein. Der verdichtete Kraftstoff wird über eine Hochdruckleitung 510 an ein Verteilerrohr (Rail) 600 gefördert, von wo er über Hochdruckleitungen 610 an die Injektoren 700 gelangt. Über die Injektoren 700 wird der verdichtete Kraftstoff in die Brennräume eins Verbrennungsmotors 800 eingespritzt. Das Verteilerrohr 600 ist über eine Kraftstoffrückführleitung 620 mit dem Kraftstofftank verbunden. Über die Kraftstoffrückführleitung 620 wird überschüssiger Kraftstoff aus dem Verteilerrohr 600 an den Kraftstofftank zurückgeführt. Das Einspritzsystem 100 dabei von einer Steuereinrichtung (ECU) 900 gesteuert, welche die zumindest mit den Injektoren 700 und dem Einlassventil 400 über Steuerleitungen 910 signaltechnisch verbunden ist. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass die Hochdruckpumpe mit einer Pumpenhubfrequenz arbeitet, die einem Vielfachen der Einspritzfrequenz des über die Injektoren 700 in die Brennräume des Verbrennungsmotors 900 eingespritzten Kraftstoffes entspricht. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Hochdruckpumpe 500 auch im Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 900 hinreichend Kraftstoff in das Verteilerrohr 600 fördert. Um eine große Überförderung von Kraftstoff in das Verteilerrohr 600 zu vermeiden, kann der Kraftstoffzufluss zu der Hochdruckpumpe 500 mittels des Einlassventils 400 selektiv für einzelne Pumpenhübe der Hochdruckpumpe 500 unterbrochen werden. Dadurch werden diese Pumpenhübe lastfrei geschaltet und fördern keinen Kraftstoff in das Verteilerrohr 600. Eine übermäßige Kraftstoffrückführung über Leitung 620 kann dadurch vermieden werden. Auch werden hierdurch eine übermäßige Belastung und ein damit gegebenenfalls einhergehender stärkerer Verschleiß der Hochdruckpumpe 500 vermieden. Das Einlassventil 400 kann dabei beispielsweise als ein digital ansteuerbares Magnet- oder Piezoelektrisches Ventil (d. h. als ein DIV) ausgeführt sein, welches von der Steuerung 900 in Abhängigkeit von der Einspritzfrequenz und/oder dem Kraftstoffdruck im Verteilerrohr 600 gesteuert wird. Hierdurch erhält das Steuergerät eine weitere Kennlinie, welche zur optimierten Steuerung des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden kann.
  • 2 zeigt aus Profilen von Nockenwellen von Hochdruckpumpen resultierende Pumpzyklen. Bei Verwendung einer 2-nockigen Nockenwelle 530 zum Antrieb eines Pumpenkolbens einer Hochdruckpumpe, ergibt sich die Pumpzykluskurve 535. Der Hub des Pumpenkolbens hängt dabei vom Abstand des oberen Totpunktes zum unteren Totpunkt der Nockenwelle ab. Der Zyklus vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt und wieder zum oberen Totpunkt entspricht dabei einem Pumpzyklus. Durch die Verdoppelung der Nockenanzahl auf der Nockenwelle 540 gegenüber der Nockenanzahl auf der Nockenwelle 530 ergibt sich auch eine Verdoppelung der Pumpzyklen in der Pumpzyklenkurve 545. Hieraus ergibt sich eine Verdoppelung der Förderleitung bei gleichem Pumpenvolumen einer Hochdruckpumpe.
  • 3 zeigt die aus der lastfrei Schaltung einzelner Pumpenhübe einer Hochdruckpumpe resultierende Förderkurve. Dabei zeigt Kurve 550 die Förderleistung einer Hochdruckpumpe mit einer 2-nockigen Nockenwelle, wie sie mit 530 in 2 gezeigt ist. Kurve 570 zeigt die Förderleistung einer Pumpe gleichen Pumpenvolumens mit einer 4-nockigen Nockenwelle, wie sie in 540 in 2 gezeigt ist. Die Förderleistung 570 der 4-nockigen Nockenwelle ist für den Teilllast- oder Leerlaufbetrieb eines Verbrennungsmotors deutlich zu groß. Daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass selektiv Pumpenzyklen einer Hochdruckpumpe lastfrei geschaltet werden, also die Kraftstoffzufuhr zur der Hochdruckpumpe für selektive Pumpenhübe unterbrochen wird. Mit 560 ist die Förderleistung einer Hochdruckpumpe mit einer 4-nockigen Nockenwelle gezeigt, bei welcher nur jeder zweite Pumpenhub Kraftstoff fördert und die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe für die anderen Pumpenhübe mittels des erfindungsgemäß vorzusehenden Einlassventils unterbrochen wird. Es zeigt sich, dass die Förderleistung in diesem Fall zwischen der Förderleitung der 2-nockigen Hochdruckpumpe geleichen Volumens und der Vollförderung, also der Förderung ohne Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe, einer volumengleichen 4-nockigen Hochdruckpumpe liegt. Hierdurch wird es ermöglicht, auch mit relativ kleinvolumigen Hochdruckpumpen größere Verbrennungsmotoren sicher mit Kraftstoff zu versorgen, wodurch die Effizienz des Verbrennungsmotors insgesamt gesteigert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Common-Rail-Einspritzsystem
    200
    Kraftstofftank
    210
    Kraftstoffleitung
    300
    Kraftstoffpumpe
    310
    Kraftstoffleitung
    400
    Einlassventil
    410
    Kraftstoffleitung
    500
    Hochdruckpumpe
    510
    Kraftstoffhochdruckleitung
    530
    2-nockige Nockenwelle
    535
    Pumpzykluskurve
    540
    4-nockige Nockenwelle
    545
    Pumpzykluskurve
    550
    Förderkurve
    560
    Förderkurve
    570
    Förderkurve
    600
    Verteilerrohr (Rail)
    610
    Kraftstoffhochdruckleitung
    620
    Kraftstoffrückführleitung
    700
    Injektor
    800
    Verbrennungsmotor
    900
    Steuergerät (ECU)
    910
    Steuerleitung

Claims (10)

  1. Common-Rail-Einspritzsystem (100) für einen Verbrennungsmotor (800), aufweisend eine Hochdruckpumpe (500), ein Verteilerrohr (600) und wenigstens einen Injektor (700), wobei die Hochdruckpumpe (500) Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors (800) in das Verteilerrohr (600) fördert, welcher über den zumindest einen mit dem Verteilerrohr (600) strömungstechnisch verbundenen Injektor (700) in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (800) einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem (100) strömungstechnisch vor der Hochdruckpumpe (500) angeordnet ein Einlassventil (400) aufweist, mittels welchem der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe (500) selektiv für einzelne Förderzyklen der Hochdruckpumpe (500) unterbrechbar ist.
  2. Common-Rail-Einspritzsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (500) eine Mehrkolbenpumpe ist und der Kraftstoffzufluss zu den einzelnen Kolben mittels des Einlassventils (400) selektiv unterbrechbar ist.
  3. Common-Rail-Einspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (400) ein Magnetventil oder ein piezoelektrisches Ventil ist.
  4. Common-Rail-Einspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (400) über ein Steuergerät (900) der Einspritzanlage in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors (800) steuerbar ist.
  5. Common-Rail-Einspritzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenhubfrequenz der Hochdruckpumpe (500) ein Vielfaches der Einspritzfrequenz beträgt.
  6. Verfahren zum Betrieb eines Common-Rail-Einspritzsystems für einen Verbrennungsmotor, wobei eine Hochdruckpumpe Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors in ein Verteilerrohr fördert, welcher über mittels eines mit dem Verteilerrohr strömungstechnisch verbundenen Injektors in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzgespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe selektiv für einzelne Förderzyklen der Hochdruckpumpe unterbrochen wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffzufluss zur Hochdruckpumpe in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Motors unterbrochen wird.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe eine Mehrkolbenpumpe ist und der Kraftstoffzufluss zu den einzelnen Kolben mittels des Einlassventils selektiv unterbrochen wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Hochdruckpumpe derart betrieben wird, dass die Pumpenhubfrequenz ein Vielfaches der Einspritzfrequenz beträgt.
  10. Kraftfahrzeug, umfassend ein Common-Rail-Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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