DE102014002002B4 - Injection system, in particular pump-line nozzle injection system, and injection system - Google Patents
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Abstract
Einspritzsystem für eine Diesel-Brennkraftmaschine mit einem über eine Druckleitung an eine Hochdruckpumpe (3) angeschlossenen Druckventil (10), das in einer Leitungsverbindung (4) zu einer druckabhängig gegen Federdruck öffnenden Einspritzdüse (5) liegt, mit im Anschluss an eine jeweilige Einspritzung über ein federdruckbeaufschlagtes Druckentlastungsventil (19) auf einen Standdruck als Restdruck entspannter Leitungsverbindung (4), mit einem gegen die Leitungsverbindung (4) offenen Restdruckspeicher (23), der auf ein dem Standdruck entsprechendes Druckniveau elastisch vorgespannt ist, und mit einer Vorspanneinheit (29), über die bei Annäherung des Pumpendruckes an den Öffnungsdruck des Druckventiles (10) der Standdruck auf einen in Richtung auf den Einspritzdruck erhöhten Vorspanndruck angehoben wird.Injection system for a diesel internal combustion engine with a via a pressure line to a high pressure pump (3) connected to the pressure valve (10) in a line connection (4) to a pressure-dependent against spring pressure injector (5), with subsequent to a respective injection via a spring-loaded pressure relief valve (19) to a static pressure as residual pressure relaxed line connection (4), with a against the line connection (4) open residual pressure accumulator (23) which is resiliently biased to a pressure corresponding to the pressure level, and a biasing unit (29), on the approach of the pump pressure to the opening pressure of the pressure valve (10), the stand pressure is raised to an increased in the direction of the injection pressure biasing pressure.
Description
Die Erfindung betrifft ein Einspritzsystem gemäß dem Anspruch 1 und eine Einspritzanlage gemäß dem Anspruch 4.The invention relates to an injection system according to claim 1 and an injection system according to claim 4.
Bei Einspritzsystemen und Einspritzanlagen dieser Art sind grundsätzlich gegenläufige Forderungen zu erfüllen. Zum einen sind zur Einspritzung des Kraftstoffs über die Einspritzdüse sehr hohe Einspritzdrücke bis in die Größenordnung von mehr als 2.000 bar gefordert, der Kraftstoff ist also über eine Hochdruckpumpe auf sehr hohe Drücke vorzuspannen. Schon mit der Einspritzung tritt aber ein hoher Druckabfall in der Leitungsverbindung zwischen Pumpe und Einspritzdüse ein.In injection systems and injection systems of this kind are basically contradictory requirements to be met. On the one hand, very high injection pressures up to the order of magnitude of more than 2,000 bar are required to inject the fuel via the injection nozzle, so the fuel is to be biased to very high pressures via a high-pressure pump. Already with the injection, however, occurs a high pressure drop in the line connection between the pump and injector.
Zum Zweiten wird im Übergang auf den jeweils nächsten Einspritztakt eine Druckabsenkung in der Leitungsverbindung zwischen Hochdruckpumpe und Einspritzdüse auf einen verhältnismäßig niedrigen, vorgegebenen Standdruck als Restdruck angestrebt, um unvermeidliche, teilweise verschleißbedingte Leckageverluste zu minimieren. Grenzen für die Druckabsenkung sind dadurch gesetzt, dass der Standdruck auf einem über dem Dampfdruck des in der Leitungsverbindung zwischen Hochdruckpumpe und Düse befindlichen Kraftstoffes liegenden, diesem aber weitmöglichst angenäherten Niveau gehalten werden muss, um die Bildung von Dampfblasen zu vermeiden, die bei einer Implosion Kavitationsschäden zur Folge haben können.Second, in the transition to the next injection stroke, a pressure reduction in the line connection between the high-pressure pump and the injection nozzle is aimed at a relatively low, predetermined static pressure as the residual pressure in order to minimize unavoidable, partially wear-related leakage losses. Limits for the pressure reduction are set by the fact that the stand pressure must be maintained at a level above the vapor pressure in the line connection between the high-pressure pump and nozzle fuel, but this as far as possible approximated level to avoid the formation of vapor bubbles, the cavitation damage in an implosion can result.
Zum Dritten ist im Gegensatz zur Druckabsenkung im Übergangsbereich einleitend auf den jeweils nächsten Einspritztakt ein gegenüber dem Standdruck deutlich höheres Druckniveau in der Leitungsverbindung bei möglichst gleichem Ausgangsniveau für die jeweils nächstfolgende Einspritzung angestrebt. Diesem Aspekt kommt bei der Einspritzung von Kleinstmengen besondere Bedeutung zu, um auch unter solchen Extrembedingungen vor allem für die Laufruhe von Brennkraftmaschinen wesentliche, etwa gleiche Verbrennungsabläufe zu erreichen.Thirdly, in contrast to the pressure reduction in the transitional area, the aim is to initiate a pressure level in the line connection that is significantly higher than the static pressure for the next injection cycle in each case for the next following injection. This aspect is of particular importance in the injection of very small amounts in order to achieve substantial, approximately the same combustion processes, even under such extreme conditions, especially for the smoothness of internal combustion engines.
Separate Lösungen für diese Probleme sind grundsätzlich bekannt, so beispielsweise für die Druckabsenkung im Anschluss an eine jeweilige Einspritzung über ein im Bypass zur Leitungsverbindung zwischen Hochdruckpumpe und Einspritzdüse liegendes Druckentlastungsventil aus der
Ferner ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kraftstoff-Einspritzsysteme sowohl hinsichtlich der mit der Druckabsenkung im Übergangsbereich zwischen aufeinanderfolgenden Einspritzungen verbundenen Kavitationsgefahr wie auch im Hinblick auf Unregelmäßigkeiten im Ansprechverhalten der Einspritzdüse durch Druckschwankungen in der Leitungsverbindung zwischen Hochdruckpumpe und Einspritzdüse zu verbessern, sowie eine zugehörige Anlage bezüglich dieser Anforderungen bei mechanisch einfachem Aufbau zu gestalten.The invention has for its object to improve fuel injection systems both in terms of associated with the pressure drop in the transition region between successive injections Kavitationsgefahr as well as with regard to irregularities in the response of the injector by pressure fluctuations in the line connection between the high-pressure pump and injector, and an associated plant to design these requirements with a mechanically simple structure.
Erreicht wird dies bei einem Einspritzsystem durch dessen Ausgestaltung gemäß dem Anspruch 1, und mit einer entsprechend systemgerecht gestalteten Einspritzanlage gemäß dem Anspruch 4, wobei, sowohl zur Absicherung des Standdruckes wie auch beim Druckaufbau in Annäherung an den Öffnungsdruck der Einspritzdüse, zur Glättung von Druckschwankungen jeweils eine Kraftstoffeinspeisung auf die Leitungsverbindung der Hochdruckpumpe zur Einspritzdüse vorgesehen wird. Zur Absicherung des Standdruckes über einen gegen die Leitungsverbindung offenen und auch aus der Leitungsverbindung druckabhängig, gegen Federdruck und anschlagbegrenzt, aufladbaren Restdruckspeicher. Zum Druckaufbau auf einen dem Öffnungsdruck der Einspritzdüse zumindest angenäherten Vorspanndruck über eine an die Leitungsverbindung angeschlossene Vorspanneinheit, die einen gegen die Leitungsverbindung offenen Ausgleichsraum aufweist. Dieser ist über einen Vorspannkolben abgegrenzt, der auf seine entgegen der Zuführung des Ausgleichsvolumens auf die Leitungsverbindung anschlagbegrenzte Endlage federbeaufschlagt und in Gegenrichtung durch einen Anschluss an die Druckseite der Hochdruckpumpe, insbesondere die die Hochdruckpumpe mit dem Druckventil verbindende Druckleitung, druckbeaufschlagt ist.This is achieved in an injection system by the embodiment according to the claim 1, and with a corresponding system designed injection system according to claim 4, wherein, both to secure the pressure and the pressure build-up in the approach to the opening pressure of the injector, for smoothing pressure fluctuations respectively a fuel supply is provided on the line connection of the high-pressure pump to the injection nozzle. To secure the pressure on a stand-off against the line connection and also from the line connection pressure-dependent, against spring pressure and stop-limited, rechargeable residual pressure accumulator. To build up pressure to an opening pressure of the injection nozzle at least approximated biasing pressure via a connected to the line connection biasing unit having an open against the line connection equalization chamber. This is delimited by a biasing piston, which is spring-loaded on its counter to the supply of the compensation volume on the line connection stop-limited end position and in the opposite direction by a connection to the pressure side of the high-pressure pump, in particular the high-pressure pump to the pressure valve connecting pressure line.
In Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, wenn der Volumenausgleichsraum der Vorspanneinheit in gedrosselter Verbindung zur Leitungsverbindung zwischen Druckventil und Einspritzdüse steht, um deren möglichst gleichmäßiges Ansprechen zu gewährleisten.In an embodiment of the invention, it proves to be expedient if the volume compensation chamber of the biasing unit is in throttled connection to the line connection between the pressure valve and the injection nozzle in order to ensure their uniform response as possible.
Druckventil, Druckentlastungsventil, Restdruckspeicher und Vorspanneinheit weisen jeweils einen einfachen mechanischen Aufbau auf und lassen sich im Rahmen der Erfindung vorteilhaft in einer Baueinheit zusammenfassen, die bevorzugt den Kopf der Hochdruckpumpe bilden kann, oder in den Kopf der Hochdruckpumpe integriert oder am Kopf der Hochdruckpumpe angeordnet sein kann. Zu einer möglichst kompakten Bauweise einer solchen mechanischen Baueinheit trägt auch bei, wenn das Druckentlastungsventil in das Druckventil baulich integriert ist.Pressure valve, pressure relief valve, residual pressure accumulator and biasing unit each have a simple mechanical structure and can be summarized in the invention advantageously in a structural unit, which may preferably form the head of the high pressure pump, or integrated into the head of the high pressure pump or head the high-pressure pump can be arranged. To a very compact design of such a mechanical unit also contributes when the pressure relief valve is structurally integrated into the pressure valve.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Zeichnungsbeschreibung und den Zeichnungen. Es zeigenFurther details and features of the invention will become apparent from the claims, the drawings and the drawings. Show it
Das in
Um Druckschwankungen in der Leitungsverbindung
Neben dem Druckventil
Die Zusammenfassung von Druckventil
Claims (7)
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DE102014002002.9A DE102014002002B4 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Injection system, in particular pump-line nozzle injection system, and injection system |
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DE102014002002.9A DE102014002002B4 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Injection system, in particular pump-line nozzle injection system, and injection system |
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DE102014002002A1 DE102014002002A1 (en) | 2015-08-20 |
DE102014002002B4 true DE102014002002B4 (en) | 2016-10-06 |
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Family Applications (1)
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DE102014002002.9A Active DE102014002002B4 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Injection system, in particular pump-line nozzle injection system, and injection system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2217066A1 (en) * | 1971-05-06 | 1972-11-16 | VEB Schwermaschinenbau Karl Liebknecht Magdeburg-Kombinat für Dieselmotoren und Industrieanlagen, χ 3011 Magdeburg | Fuel injection pump for internal combustion engines |
DD266386A1 (en) * | 1987-11-30 | 1989-03-29 | Zwickau Ing Hochschule | PRESSURE VALVE FOR INJECTION SYSTEMS IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
DE3931338A1 (en) * | 1989-09-20 | 1991-03-28 | Orange Gmbh | FUEL INJECTION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2014
- 2014-02-17 DE DE102014002002.9A patent/DE102014002002B4/en active Active
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