DE102015213322A1 - Fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem aufweisend eine Hochdruckpumpe 6 zur Förderung von aus einer Niederdruckleitung 4 zugeführten Kraftstoff in eine in einen Hochdruckspeicher 12 mündende Hochdruckleitung 11, wobei die Hochdruckpumpe 6 einen Pumpenarbeitsraum 5 aufweist, der über ein Einlassventil mit der Niederdruckleitung 4 und über ein Auslassventil 10 mit der Hochdruckleitung 11 verbindbar ist, und wobei in der Niederdruckleitung 4 ein Druckdämpfer 21 für den Kraftstoff angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass stromaufwärts des Druckdämpfers 21 ein in Richtung der Hochdruckpumpe 6 öffnendes Rückschlagventil 20 angeordnet ist.The invention relates to a fuel injection system comprising a high-pressure pump 6 for delivering fuel supplied from a low-pressure line 4 into a high-pressure line 11 opening into a high-pressure accumulator 12, the high-pressure pump 6 having a pump working space 5 which is connected via an inlet valve to the low-pressure line 4 and via an outlet valve 10 can be connected to the high pressure line 11, and wherein in the low pressure line 4, a pressure damper 21 is arranged for the fuel. According to the invention, a fuel injection system is provided which is improved over the prior art. This is achieved in that upstream of the pressure damper 21, a check valve 20 opening in the direction of the high-pressure pump 6 is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem aufweisend eine Hochdruckpumpe zur Förderung von aus einer Niederdruckleitung zugeführten Kraftstoff in eine in einen Hochdruckspeicher mündende Hochdruckleitung, wobei die Hochdruckpumpe einen Pumpenarbeitsraum aufweist, der über ein Einlassventil mit der Niederdruckleitung und über ein Auslassventil mit der Hochdruckleitung verbindbar ist, und wobei in der Niederdruckleitung ein Druckdämpfer für den Kraftstoff angeordnet ist.The invention relates to a fuel injection system comprising a high-pressure pump for delivering fuel supplied from a low-pressure line into a high-pressure accumulator high-pressure line, wherein the high pressure pump has a pump working space which is connectable via an inlet valve to the low pressure line and an outlet valve to the high pressure line, and in the low-pressure line, a pressure damper for the fuel is arranged.
Stand der TechnikState of the art
Ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen, das gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.The invention has for its object to provide a fuel injection system, which is improved over the prior art.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass stromaufwärts des Druckdämpfers ein in Richtung der Hochdruckpumpe öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Dieses in der Niederdruckleitung angeordnete oder mit der Niederdruckleitung verbundene Rückschlagventil verhindert, dass bei einer Druckbeaufschlagung des Druckdämpfers das gesamte Niederdrucksystem von dem erhöhten Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Dadurch ist eine genaue Aktivierung des Druckdämpfers bei einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks in dem Bereich zwischen dem Rückschlagventil und der Hochdruckpumpe erreicht beziehungsweise einstellbar. Der Druckdämpfer kann dadurch präzise zur Dämpfung der auftretenden und abzufangenden Druckschwankungen des Kraftstoffs ausgelegt werden. Zudem werden die weiteren in dem Niederdrucksystem des Kraftstoffeinspritzsystems vorhandenen Komponenten, wie beispielsweise ein Niederdruckförderpumpe, eine Filtereinrichtung und dergleichen nicht mit Druckpulsationen des Kraftstoffs beaufschlagt. Dies führt zu einer Verbesserung der Funktionalität dieser Bauteile, wobei diese darüber hinaus nur für ein niedrigeres Druckniveau ausgelegt werden müssen. Dadurch wird im Ergebnis das gesamte Kraftstoffeinspritzsystem verbessert und kann zumindest kostenneutral gegenüber einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsystem hergestellt werden.This object is achieved in that upstream of the pressure damper in the direction of the high-pressure pump opening check valve is arranged. This arranged in the low-pressure line or connected to the low-pressure line check valve prevents pressurization of the pressure damper, the entire low-pressure system is acted upon by the increased fuel pressure. As a result, an exact activation of the pressure damper is achieved or adjustable with an increase in the fuel pressure in the region between the check valve and the high-pressure pump. The pressure damper can thus be designed precisely for damping the occurring and intercepting pressure fluctuations of the fuel. In addition, the other existing in the low-pressure system of the fuel injection system components, such as a low-pressure feed pump, a filter device and the like are not subjected to pressure pulsations of the fuel. This leads to an improvement in the functionality of these components, which in addition must be designed only for a lower pressure level. As a result, the overall fuel injection system is improved as a result and can be made at least cost neutral compared to a conventional fuel injection system.
In Weiterbildung der Erfindung bilden der Druckdämpfer und das Rückschlagventil eine Baueinheit. Diese Baueinheit weist beispielsweise ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass auf, wobei der Einlass das Rückschlagventil beinhaltet und in dem Gehäuse der Druckdämpfer das Gehäuse als Dämpfergehäuse nutzend eingebaut ist.In a further development of the invention, the pressure damper and the check valve form a structural unit. This assembly includes, for example, a housing with an inlet and an outlet, wherein the inlet includes the check valve and in the housing of the pressure damper, the housing is used as a damper housing.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Druckdämpfer ein Druckspeicher für den Kraftstoff. Dabei weist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Druckspeicher einen Speicherraum auf, dessen Speichervolumen durch Verstellung einer Trenneinrichtung gegen die Kraft einer Feder verstellbar ist. In diesem Speicherraum wird der Kraftstoff mit einem relativ hohen Druckniveau gespeichert und steht bei der nächsten Saugphase der Kraftstoffhochdruckpumpe mit dem relativ hohen Druckniveau wieder zur Verfügung. Durch diese Ausgestaltung kann der Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe dynamischer als dies beim Stand der Technik möglich ist mit Kraftstoff befüllt.In a further development of the invention, the pressure damper is an accumulator for the fuel. In turn, in another embodiment, the accumulator on a storage space whose storage volume is adjustable by adjusting a separator against the force of a spring. In this storage space, the fuel is stored at a relatively high pressure level and is available at the next suction phase of the high-pressure fuel pump with the relatively high pressure level again. With this configuration, the pump working space of the high-pressure pump can be filled with fuel more dynamically than is possible in the prior art.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Trenneinrichtung ein Kolben. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform, wobei aber die Trenneinrichtung auch anders, beispielsweise als Metallmembran, ausgebildet sein kann.In a further embodiment of the invention, the separating device is a piston. This is the preferred embodiment, but the separator can also be designed differently, for example as a metal membrane.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Einlassventil ein gesteuertes Einlassventil. Dies ist wiederum eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, weil insbesondere mit einem solchen gesteuerten Einlassventil eine Förderbeginnsteuerung der Hochdruckförderpumpe möglich ist. Andererseits wird bei einer so realisierten Förderbeginnsteuerung der Hochdruckförderpumpe insbesondere bei Niedriglast oder Teillast eine nicht unerhebliche Kraftstoffmenge in das Niederdrucksystem beziehungsweise die Niederdruckleitung zurückgefördert, was zu erheblichen Druckpulsationen des Kraftstoffs führt. Daher ist bei einem solchen gesteuerten Einlassventil die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kraftstoffeinspritzsystems mit dem Rückschlagventil stromaufwärts des Druckdämpfers besonders vorteilhaft anwendbar.In a further embodiment of the invention, the inlet valve is a controlled inlet valve. This in turn is a particularly advantageous embodiment, because in particular with such a controlled inlet valve, a delivery start control of the high-pressure pump is possible. On the other hand, in a so initiated delivery start control of the high-pressure pump, in particular at low load or partial load, a significant amount of fuel in the low pressure system or the low pressure line fed back, resulting in significant pressure pulsations of the fuel. Therefore, in such a controlled intake valve, the inventive design of the fuel injection system with the check valve upstream of the pressure damper is particularly advantageous applicable.
In Weiterbildung der Erfindung ist das gesteuerte Einlassventil ein elektrisch betätigtes Saugventil oder aber in alternativer Ausgestaltung ein Mengensteuerventil. Dies sind die bevorzugten Ausführungsformen des gesteuerten Einlassventils, wobei hier aber auch andere Ausbildungen denkbar sind.In a further development of the invention, the controlled intake valve is an electrically actuated intake valve or, alternatively, a quantity control valve. These are the preferred ones Embodiments of the controlled intake valve, but other configurations are conceivable here.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Kraftstoffeinspritzsystem ein Dieseleinspritzsystem. Bei einem solchen Dieseleinspritzsystem, das zudem als Common-Rail-Dieseleinspritzsystem ausgebildet ist, werden in dem Hochdruckspeicher Kraftstoffdrücke von beispielsweise bis zu 3.000 bar realisiert, während bei einem Kraftstoffeinspritzsystem für Benzin Einspritzdrücke von beispielsweise bis zu 200 bar erreicht werden. Entsprechend ist das Dieseleinspritzsystem präzise arbeitend auszulegen, was durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gegenüber bekannten Ausführungen erreicht wird.In a further development of the invention, the fuel injection system is a diesel injection system. In such a diesel injection system, which is also designed as a common-rail diesel injection system, fuel pressures of, for example, up to 3,000 bar are realized in the high-pressure accumulator, while in a fuel injection system for gasoline injection pressures of up to 200 bar, for example. Accordingly, the diesel injection system is designed to work precisely, which is achieved by the inventive design over known designs.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, wobei in der Zeichnungsbeschreibung in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.Advantageous developments of the invention are described in the drawings, which are described in more detail in the drawings description in the figures illustrated embodiments of the invention.
Es zeigen:Show it:
Beide Figuren zeigen ein Kraftstoffeinspritzsystem, das insbesondere als Common-Rail-Einspritzsystem für Kraftstoff in Form von Dieselkraftstoff ausgebildet ist. Dieses so ausgebildete Kraftstoffeinspritzsystem wird insbesondere an einer selbstzündenden Brennkraftmaschine verbaut, die mit Dieselkraftstoff betrieben wird und bei der der Dieselkraftstoff zur Verbrennung mit Brennluft in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.Both figures show a fuel injection system, which is designed in particular as a common rail injection system for fuel in the form of diesel fuel. This fuel injection system formed in this way is installed, in particular, on a self-igniting internal combustion engine which is operated with diesel fuel and in which the diesel fuel is injected for combustion with combustion air into combustion chambers of the internal combustion engine.
Das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß
Die Hochdruckpumpe
Bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens
An dem Hochdruckspeicher
Neben dem gesteuerten Einlassventil
Das Kraftstoffeinspritzsystem funktioniert in dem erfindungswesentlichen Bereich wie folgt. Die Steuereinrichtung
Wenn das gesteuerte Einlassventil
Das Ausführungsbeispiel gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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