Die
Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
nach der Gattung des Anspruchs 1.The
The invention is based on a fuel injection device for an internal combustion engine
according to the preamble of claim 1.
Eine
solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE 101 62 384 A1 bekannt.
Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine
eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil
auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die Brennkraftmaschine
in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der in einer
Zylinderbohrung einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der mit einem
Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist. Es ist ein
elektrisch betätigtes
Steuerventil vorgesehen, durch das eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums
mit einem Entlastungsbereich gesteuert wird. Das Kraftstoffeinspritzventil
weist zwei Einspritzventilglieder auf, durch die jeweils wenigstens
eine Einspritzöffnung
gesteuert wird. Dabei ist innerhalb eines hohl ausgebildeten ersten
Einspritzventilglieds ein zweites Einspritzventilglied verschiebbar
angeordnet. Die beiden Einspritzventilglieder sind jeweils von dem
im Druckraum herrschenden Druck in Öffnungsrichtung beaufschlagt
gegen jeweils eine Schließkraft
in einer Öffnungsrichtung bewegbar.
Am Kraftstoffeinspritzventil kann wahlweise nur das erste Einspritzventilglied
geöffnet
werden und damit nur die wenigstens eine erste Einspritzöffnung freigegeben
werden, oder es können
beide Einspritzventilglieder geöffnet
werden und sämtliche Einspritzöffnungen
freigegeben werden. Dies ermöglicht
in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine Anpassung
des Einspritzquerschnitts, um eine optimale Einspritzung des Kraftstoffs
und somit geringstmöglichen
Kraftstoffverbrauch und geringstmögliche Schadstoffemissionen
sicherzustellen. Bei bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
ist es erforderlich, dass nur das erste Einspritzventilglied öffnet, während das
zweite Einspritzventilglied in seiner Schließstellung verbleiben muss.
Bei der bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist vorgesehen,
dass das zweite Einspritzventilglied von dem in einem Steuerraum
herrschenden Druck in einer Schließrichtung beaufschlagt ist,
wobei durch ein zusätzliches
Steuerventil eine Verbindung des Steuerraums mit dem Pumpenarbeitsraum
gesteuert wird und damit der im Steuerraum herrschende Druck eingestellt werden
kann. Dies erfordert jedoch einen großen Aufwand.Such a fuel injection device is characterized by the DE 101 62 384 A1 known. This fuel injection device has a high-pressure fuel pump and a fuel injection valve connected thereto for each cylinder of the internal combustion engine. The high-pressure fuel pump has a pump piston which is driven by the internal combustion engine in a lifting movement and which delimits in a cylinder bore a pump working chamber which is connected to a pressure chamber of the fuel injection valve. An electrically operated control valve is provided by which a connection of the pump working space to a discharge area is controlled. The fuel injection valve has two injection valve members, through which at least one injection opening is controlled in each case. In this case, a second injection valve member is slidably disposed within a hollow first injection valve member. The two injection valve members are each acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber in the opening direction against a respective closing force in an opening direction. Optionally, only the first injection valve member can be opened at the fuel injection valve and thus only the at least one first injection opening can be released, or both injection valve members can be opened and all injection openings can be released. This allows, depending on the operating conditions of the internal combustion engine, an adjustment of the injection cross section in order to ensure optimum injection of the fuel and thus the lowest possible fuel consumption and lowest possible pollutant emissions. In certain operating conditions of the internal combustion engine, it is necessary that only the first injection valve member opens, while the second injection valve member must remain in its closed position. In the known fuel injection device is provided that the second injection valve member is acted upon by the pressure prevailing in a control chamber in a closing direction, which is controlled by an additional control valve, a compound of the control chamber with the pump working space and thus the pressure prevailing in the control chamber pressure. However, this requires a lot of effort.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Die
erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 hat demgegenüber
den Vorteil, dass diese einfach aufgebaut ist, da kein zusätzliches
Steuerventil erforderlich ist. Wenn das zweite Einspritzventilglied
geschlossen gehalten werden soll, so wird der erforderliche Druck
bei geringem Hub des Pumpenkolbens durch Schließen des Steuerventils erzeugt,
wobei dieser erhöhte
Druck in den Steuerraum eingespeist und durch das Rückschlagventil
gespeichert wird. Da der Steuerraum bei großem Hub des Pumpenkolbens vom
Pumpenarbeitsraum getrennt ist, erfolgt im Steuerraum kein weiterer
Druckaufbau und der Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum kann für die Erfordernisse
der Kraftstoffeinspritzung frei gewählt werden. Wenn das zweite
Einspritzventilglied nicht geschlossen gehalten werden soll sondern öffnen soll,
so wird das Steuerventil bei geringem Hub des Pumpenkolbens nicht
geschlossen, so dass kein Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum und im
Steuerraum erfolgt.The
Fuel injection device according to the invention
with the features according to claim
1 has in contrast
the advantage that this is simple, because no additional
Control valve is required. When the second injection valve member
is to be kept closed, then the required pressure
generated at low stroke of the pump piston by closing the control valve,
this being increased
Pressure is fed into the control room and through the check valve
is stored. Since the control chamber with large stroke of the pump piston from
Pump work space is separated, takes place in the control room no further
Pressure build-up and pressure build-up in the pump workspace may be required
the fuel injection are freely chosen. If the second
Injector valve member should not be kept closed but should open,
so the control valve is not at low stroke of the pump piston
closed, so that no pressure build-up in the pump working space and in the
Control room is done.
In
den abhängigen
Ansprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung
angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch
2 ermöglicht
eine Abführung
von Kraftstoff, der eventuell aufgrund einer Leckage zwischen dem
Pumpenkolben und der Zylinderbohrung aus dem Pumpenarbeitsraum abströmt, so dass
dieser nicht zu einem Druckanstieg im Steuerraum führt. Die
Ausführung gemäß Anspruch
3 ermöglicht
einen einfachen Aufbau der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, da kein
separater Steuerraum erforderlich ist. Die Ausführung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine
platzsparende Anordnung des Rückschlagventils.
Die Ausbildung gemäß Anspruch
5 ermöglicht
eine gezielte Entlastung des Steuerraums, so dass zu Beginn jedes
Einspritzzyklus durch entsprechende Ansteuerung des Steuerventils
festgelegt werden kann, ob das zweite Einspritzventilglied geschlossen
bleibt oder öffnen
kann. Die Ausbildung gemäß Anspruch
6 ermöglicht
ebenfalls eine gezielte Entlastung des Steuerraums, die bereits
im Bereich des inneren Totpunkts des Pumpenkolbens erfolgt und bei
der keine oder nur eine sehr geringe Leckage aus dem Pumpenarbeitsraum in
die Entlastungsverbindung auftritt. Die Ausbildung gemäß Anspruch
7 ermöglicht
eine Entlastung der Verbindung des Steuerraums mit dem Pumpenarbeitsraum
bereits während
des Förderhubs
des Pumpenkolbens. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 8 ist sichergestellt,
dass das erste Einspritzventilglied während eines zum Geschlossenhalten
des zweiten Einspritzventilglieds erfolgenden Druckaufbaus im Pumpenarbeitsraum
nicht öffnen
kann. Die Ausbildung gemäß Anspruch
9 ermöglicht
nach dem Druckaufbau zum Geschlossenhalten des zweiten Einspritzventilglieds
eine Druckabsenkung im Pumpenarbeitsraum ohne dass dabei Druckschwingungen verursacht
werden.In the dependent claims advantageous refinements and developments of the fuel injection device according to the invention are given. The embodiment according to claim 2 allows a discharge of fuel, which may flow due to leakage between the pump piston and the cylinder bore from the pump working chamber, so that it does not lead to an increase in pressure in the control room. The embodiment according to claim 3 allows a simple construction of the fuel injection device, since no separate control room is required. The embodiment according to claim 4 allows a space-saving arrangement of the check valve. The embodiment according to claim 5 enables targeted relief of the control chamber, so that at the beginning of each injection cycle can be determined by appropriate control of the control valve, whether the second injection valve member is closed or can open. The embodiment of claim 6 also allows a targeted relief of the control chamber, which already takes place in the region of the inner dead center of the pump piston and in which no or only a very small leakage from the pump working chamber occurs in the discharge connection. The embodiment according to claim 7 allows a discharge of the connection of the control chamber with the pump working space already during the delivery stroke of the pump piston. The embodiment according to claim 8 ensures that the first injection valve member can not open in the pump working chamber during a pressure build-up to hold the second injection valve member closed. The embodiment according to claim 9 allows for the pressure Construction to keep closed the second injection valve member, a pressure reduction in the pump working space without causing pressure oscillations.
Zeichnungdrawing
Mehrere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
für eine Brennkraftmaschine
in schematischer Darstellung in einem Längsschnitt gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel, 2 in
vergrößerter Darstellung
einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, 3 einen
in 1 mit III bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel, 4a bis 4c den
Ausschnitt III gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel, 5a bis 5c den Ausschnitt
III gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel, 6 den
Ausschnitt III gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel
und 7 einen Hubverlauf eines Pumpenkolbens der Kraftstoffeinspritzeinrichtung über dem
Drehwinkel eines den Pumpenkolben antreibenden Nockens.Several embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it 1 a fuel injection device for an internal combustion engine in a schematic representation in a longitudinal section according to a first embodiment, 2 in an enlarged view a in 1 II section of the fuel injection device, 3 one in 1 III is a section of the fuel injection device according to a second exemplary embodiment, 4a to 4c the detail III according to a third embodiment, 5a to 5c the detail III according to a fourth embodiment, 6 the detail III according to a fifth embodiment and 7 a stroke course of a pump piston of the fuel injection device over the rotation angle of the pump piston driving cam.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
In
den 1 bis 6 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
für eine
Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist
vorzugsweise eine selbstzündende
Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist als sogenanntes
Pumpe-Düse-System
oder als Pumpe-Leitung-Düse-System
ausgebildet und weist für
jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und
ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 auf.
Bei einer Ausbildung als Pumpe-Leitung-Düse-System ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 entfernt
vom Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet und mit diesem über eine
Leitung verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung als
Pumpe-Düse-System
ausgebildet, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und
das Kraftstoffeinspritzventil 12 direkt miteinander verbunden
sind und eine Baueinheit bilden. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist
einen in einer Zylinderbohrung 16 in einem Pumpenkörper 14 dicht
geführten
Pumpenkolben 18 auf, der durch einen Nocken 20 einer
Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 19 in
einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben 18 begrenzt
im Zylinder 16 einen Pumpenarbeitsraum 22, in
dem beim Förderhub
des Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet
wird. Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird beim Saughub des Pumpenkolbens 18 in nicht
näher dargestellter
Weise Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs
zugeführt.In the 1 to 6 a fuel injection device for an internal combustion engine of a motor vehicle is shown. The internal combustion engine is preferably a self-igniting internal combustion engine. The fuel injection device is designed as a so-called pump-nozzle system or as a pump-line-nozzle system and has for each cylinder of the internal combustion engine each have a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve connected thereto 12 on. In a training as a pump-line-nozzle system, the high-pressure fuel pump 10 away from the fuel injector 12 arranged and connected to this via a line. In the illustrated embodiment, the fuel injection device is designed as a pump-nozzle system, wherein the high-pressure fuel pump 10 and the fuel injection valve 12 are directly connected to each other and form a structural unit. The high-pressure fuel pump 10 has one in a cylinder bore 16 in a pump body 14 tightly guided pump piston 18 on that by a cam 20 a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19 is driven in a lifting movement. The pump piston 18 limited in the cylinder 16 a pump workroom 22 , in which the delivery stroke of the pump piston 18 Fuel is compressed under high pressure. The pump workroom 22 becomes during the suction stroke of the pump piston 18 in a manner not shown fuel from a fuel tank 24 supplied to the motor vehicle.
Das
Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26 auf,
der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein erstes Einspritzventilglied 28 in
einer Bohrung 30 längsverschiebbar
geführt
ist. Wie in 2 dargestellt weist der Ventilkörper 26 an
seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten
Endbereich wenigstens eine erste, vorzugsweise mehrere erste Einspritzöffnungen 32 auf,
die über
den Umfang des Ventilkörpers 26 verteilt
angeordnet sind. Das erste Einspritzventilglied 28 weist
an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise
etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf,
die mit einem im Ventilkörper 26 in
dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 36 zusammenwirkt,
von dem oder nach dem die ersten Einspritzöffnungen 32 abführen. Im
Ventilkörper 26 ist
zwischen dem Einspritzventilglied 28 und der Bohrung 30 zum
Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38 vorhanden, der
in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten Endbereich durch eine
radiale Erweiterung der Bohrung 30 in einen das erste Einspritzventilglied 28 umgebenden
Druckraum 40 übergeht.
Das erste Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch
eine Querschnittsverringerung eine Druckschulter 42 auf.
Am dem Brennraum abgewandten Ende des ersten Einspritzventilglieds 28 greift
eine erste vorgespannte Schließfeder 44 an,
durch die das erste Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin
gedrückt
wird. Die erste Schließfeder 44 ist
in einem ersten Federraum 46 des Ventilkörpers 26 angeordnet,
der sich an die Bohrung 30 anschließt.The fuel injector 12 has a valve body 26 on, which may be formed in several parts, in which a first injection valve member 28 in a hole 30 is guided longitudinally displaceable. As in 2 shown, the valve body 26 at least one first, preferably a plurality of first injection openings at its end region facing the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine 32 on that over the circumference of the valve body 26 are arranged distributed. The first injection valve member 28 has at its end facing the combustion chamber an example, for example, conical sealing surface 34 on that with one in the valve body 26 formed in the combustion chamber facing the end portion valve seat 36 cooperates, from or after the first injection openings 32 dissipate. In the valve body 26 is between the injection valve member 28 and the hole 30 to the valve seat 36 an annular space 38 present in his the valve seat 36 remote end region by a radial extension of the bore 30 into a first injection valve member 28 surrounding pressure chamber 40 passes. The first injection valve member 28 indicates the height of the pressure chamber 40 by a cross-sectional reduction a pressure shoulder 42 on. At the end remote from the combustion chamber of the first injection valve member 28 engages a first prestressed closing spring 44 on, through which the first injection valve member 28 to the valve seat 36 is pressed down. The first closing spring 44 is in a first spring room 46 of the valve body 26 arranged, attached to the hole 30 followed.
Das
erste Einspritzventilglied 28 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist
hohl ausgebildet und in diesem ist in einer koaxial im Einspritzventilglied 28 ausgebildeten
Bohrung ein zweites Einspritzventilglied 128 verschiebbar
geführt.
Durch das zweite Einspritzventilglied 128 wird wenigstens
eine zweite Einspritzöffnung 132 im
Ventilkörper 26 gesteuert.
Die wenigstens eine zweite Einspritzöfnung 132 ist in Richtung
der Längsachse
der Einspritzventilglieder 28, 128 zu der wenigstens
einen ersten Einspritzöffnung 32 zum
Brennraum hin versetzt angeordnet. Das zweite Einspritzventilglied 128 weist
an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise
etwa kegelförmige
Dichtfläche 134 auf, die
mit einem im Ventilkörper 26 in
dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 136 zusammenwirkt,
von dem oder nach dem die zweiten Einspritzöffnungen 132 abführen. Das
zweite Einspritzventilglied 128 kann zweiteilig ausgebildet
sein und einen die Dichtfläche 134 aufweisenden,
dem Brennraum zugewandten Teil und einen vom Brennraum weg an den
ersten Teil anschließenden
zweiten Teil aufweisen. Nahe dem brennraumseitigen Ende des zweiten
Einspritzventilglieds 128 ist an diesem eine Druckfläche 142 gebildet,
auf die bei geöffnetem
erstem Einspritzventilglied 28 der im Druckraum 40 herrschende
Druck wirkt.The first injection valve member 28 of the fuel injection valve 12 is hollow and in this is in a coaxial injection valve member 28 trained bore a second injection valve member 128 slidably guided. Through the second injection valve member 128 becomes at least a second injection port 132 in the valve body 26 controlled. The at least one second injection opening 132 is in the direction of the longitudinal axis of the injection valve members 28 . 128 to the at least one first injection opening 32 arranged offset to the combustion chamber. The second injection valve member 128 has at its end facing the combustion chamber an example, for example, conical sealing surface 134 on that with one in the valve body 26 formed in the combustion chamber facing the end portion valve seat 136 cooperates, from or after the second injection openings 132 dissipate. The second injection valve member 128 can be formed in two parts and a sealing surface 134 Having, facing the combustion chamber and a part of the combustion chamber away from the first part subsequent second part. Near the the combustion chamber end of the second injection valve member 128 is at this a printing surface 142 formed, with the first injection valve member open 28 the one in the pressure room 40 prevailing pressure acts.
An
den ersten Federraum 46 vom Brennraum weg anschließend ist
wie 1 dargestellt im Ventilkörper 26 ein zweiter
Federraum 146 ausgebildet, in dem eine zweite, auf das
zweite Einspritzventilglied 128 wirkende Schließfeder 144 angeordnet ist.
Das erste Einspritzventilglied 28 stützt sich über einen in den ersten Federraum 46 hineinragenden Federteller 45 an
der ersten Schließfeder 44 ab.
Das zweite Einspritzventilglied 128 oder eine sich an diesem
abstützende
Druckstange 147 tritt durch den ersten Federraum 46 hindurch
und ragt in den zweiten Federraum 146 hinein und stützt sich über einen Federteller 145 an
der zweiten Schließfeder 144 ab. Die
zweite Schließfeder 144 stützt, sich
mit ihrem dem zweiten Ventilglied 128 abgewandten Ende
am Boden des zweiten Federraums 146 ab. Der Federteller 145 ist
mit großem
radialem Spiel im zweiten Federraum 146 angeordnet, so
dass oberhalb und unterhalb des Federtellers 145 im Federraum 146 zumindest
annähernd
derselbe Druck herrscht.To the first spring chamber 46 away from the combustion chamber is like 1 shown in the valve body 26 a second spring space 146 in which a second, on the second injection valve member 128 acting closing spring 144 is arranged. The first injection valve member 28 is supported by a in the first spring chamber 46 protruding spring plate 45 at the first closing spring 44 from. The second injection valve member 128 or a pressure rod supporting it 147 passes through the first spring chamber 46 through and protrudes into the second spring chamber 146 into it and rests on a spring plate 145 on the second closing spring 144 from. The second closing spring 144 supports itself with its second valve member 128 remote end at the bottom of the second spring chamber 146 from. The spring plate 145 is with great radial play in the second spring chamber 146 arranged so that above and below the spring plate 145 in the spring chamber 146 at least approximately the same pressure prevails.
Vom
Pumpenarbeitsraum 22 führt
durch den Pumpenkörper 14 und
den mehrteiligen Ventilkörper 26 ein
Kanal 48 in den Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12.
Durch ein elektrisch betätigtes Steuerventil 23 wird
eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit einem Entlastungsraum
gesteuert, als der beispielsweise zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder
ein Bereich dienen kann, in dem ein gegenüber dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 etwas
erhöhter
Druck aufrechterhalten wird. Das Steuerventil 23 wird durch
eine elektronische Steuereinrichtung 25 angesteuert, wobei
durch das Steuerventil 23 der Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum 22 und
damit der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung und die eingespritzte
Kraftstoffmenge gesteuert wird. Das Steuerventil 23 kann
einen elektromagnetischen Aktor oder einen Piezoaktor aufweisen.
Das Steuerventil 23 ist beispielsweise als 2/2-Wegeventil
ausgebildet und zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen
Schaltstellung umschaltbar.From the pump workroom 22 leads through the pump body 14 and the multi-part valve body 26 a channel 48 in the pressure room 40 of the fuel injection valve 12 , By an electrically operated control valve 23 becomes a connection of the pump work space 22 controlled with a discharge space, as the example, at least indirectly, the fuel tank 24 or an area in which one opposite the fuel tank 24 slightly increased pressure is maintained. The control valve 23 is by an electronic control device 25 controlled, by the control valve 23 the pressure buildup in the pump workspace 22 and thereby controlling the timing of fuel injection and the amount of fuel injected. The control valve 23 may comprise an electromagnetic actuator or a piezoelectric actuator. The control valve 23 is designed for example as a 2/2-way valve and switchable between an open and a closed switching position.
In 1 ist
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
dargestellt. Der zweite Federraum 146 bildet dabei einen Steuerraum
und der Federteller 145 bildet zusammen mit der Druckstange 147 einen
Steuerkolben, über
den bei im Federraum 146 herrschendem erhöhtem Druck
zusätzlich
zur Kraft der Schließfeder 144 eine
Kraft in Schließrichtung
auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugt wird. Der
Steuerraum 146 ist über
eine Leitung 50 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbindbar.
Die Leitung 50 verläuft
ausgehend vom Steuerraum 146 zunächst in einem Teil des Ventilkörpers 26,
in dem der Steuerraum 146 ausgebildet ist, dann durch eine
zwischen dem Ventilkörperteil 26 dem
Pumpenkörper 14 angeordnete Zwischenscheibe 27 und
dann durch den Pumpenkörper 14,
wo der Endbereich der Leitung 50 etwa radial am Umfang
der Zylinderbohrung 16 mündet. Die Leitung 50 ist
durch Bohrungen und/oder Nuten in einem Teil des Ventilkörpers 26,
in der Zwischenscheibe 27 und im Pumpenkörper 14 gebildet.
Die Leitung 50 mündet
in den Steuerraum 146 unterhalb oder oberhalb des Federtellers 145.
Die auf der der Schließfeder 144 zugewandten
Oberseite des Federtellers 145 druckbeaufschlagte Fläche des
Federtellers 145 ist größer als
die auf der der Druckstange 147 zugewandten Unterseite
des Federtellers 145 druckbeaufschlagte Fläche, da
an dieser die Druckstange 147 anliegt. Somit wird durch
den Federteller 145 abhängig
von dem im Steuerraum 146 herrschenden Druck eine Kraft
in Schließrichtung
auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugt.In 1 the fuel injection device according to a first embodiment is shown. The second spring chamber 146 forms a control room and the spring plate 145 forms together with the push rod 147 a control piston, on the in the spring chamber 146 prevailing elevated pressure in addition to the force of the closing spring 144 a force in the closing direction on the second injection valve member 128 is produced. The control room 146 is over a line 50 with the pump work space 22 connectable. The administration 50 proceeds from the control room 146 initially in a part of the valve body 26 in which the control room 146 is formed, then by a between the valve body part 26 the pump body 14 arranged washer 27 and then through the pump body 14 where the end of the line 50 approximately radially on the circumference of the cylinder bore 16 empties. The administration 50 is through holes and / or grooves in a part of the valve body 26 , in the washer 27 and in the pump body 14 educated. The administration 50 flows into the control room 146 below or above the spring plate 145 , The on the closing spring 144 facing top of the spring plate 145 Pressurized surface of the spring plate 145 is larger than that on the push rod 147 facing bottom of the spring plate 145 pressurized area, as at this the push rod 147 is applied. Thus, by the spring plate 145 depending on the one in the control room 146 prevailing pressure a force in the closing direction on the second injection valve member 128 generated.
Der
Pumpenkolben 18 befindet sich zu Beginn seines Förderhubs
in seinem äußeren Totpunkt, in
dem dieser die geringste Eintauchtiefe in die Zylinderbohrung 16 aufweist.
Bei seinem durch den Nocken 20 bewirkten Förderhub
bewegt sich der Pumpenkolben 18 in die Zylinderbohrung 16 hinein,
bis zu seinem inneren Totpunkt. Wenn der Pumpenkolben 18 in
seinem äußeren Totpunkt
angeordnet ist oder ausgehend von seinem äußeren Totpunkt nur einen geringen
Hub ausgeführt
hat, so ist die Mündung
der Leitung 50 in der Zylinderbohrung 16 freigegeben,
so dass der Steuerraum 146 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden
ist. Wenn der Pumpenkolben 18 ausgehend von seinem äußeren Totpunkt
einen großen
Hub ausgeführt
hat, so überdeckt
dieser die Mündung
der Leitung 50 in der Zylinderbohrung 16, so dass
der Steuerraum 146 dann vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt
ist.The pump piston 18 is at the beginning of its delivery stroke in its outer dead center, in which this the lowest depth of immersion into the cylinder bore 16 having. At his by the cam 20 caused delivery stroke moves the pump piston 18 into the cylinder bore 16 into, until his inner dead center. When the pump piston 18 is arranged in its outer dead center or has carried out from its outer dead center only a small stroke, so the mouth of the line 50 in the cylinder bore 16 released, leaving the control room 146 with the pump work space 22 connected is. When the pump piston 18 has executed a large stroke from its outer dead center, it covers the mouth of the pipe 50 in the cylinder bore 16 so that the control room 146 then from the pump workroom 22 is disconnected.
In
der Leitung 50 ist ein zum Steuerraum 146 hin öffnendes
Rückschlagventil 52 angeordnet,
das ein durch eine vorgespannte Rückstellfeder 53 in
einer Schließrichtung
zu einem Ventilsitz 54 hin beaufschlagtes Schließglied 55,
beispielsweise in Form einer Kugel aufweist. Das Rückschlagventil 52 ist
einem Bereich der Leitung 50 angeordnet, der seitlich neben
dem Steuerraum 146 und etwa parallel zum Steuerraum 146 verläuft. Von
der Leitung 50 kann zwischen dem Rückschlagventil 52 und
der Mündung der
Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 eine Entlastungsleitung 56 in
einen Niederdruckbereich abführen,
als der beispielsweise ein Rücklauf
in den Kraftstoffvorratsbehälter
dienen kann. In der Entlastungsleitung 56 ist vorzugsweise
eine Drosselstelle 57 angeordnet.In the line 50 is one to the control room 146 opening check valve 52 arranged, the one by a prestressed return spring 53 in a closing direction to a valve seat 54 towards acted closure member 55 , For example, in the form of a sphere. The check valve 52 is an area of management 50 arranged, the side next to the control room 146 and approximately parallel to the control room 146 runs. From the line 50 can be between the check valve 52 and the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 a relief line 56 dissipate in a low pressure region than can serve as a return to the fuel tank. In the relief line 56 is preferably a throttle point 57 arranged.
Bei
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, bei denen das zweite
Einspritzventilglied 128 nicht öffnen soll, sondern nur das
erste Einspritzventilglied 28 öffnen soll, wird das Steuerventil 23 durch die
Steuereinrichtung 25 zu einem bestimmten Zeitpunkt während des
Hubs des Pumpenkolbens 18 ausgehend von seinem äußeren Totpunkt
geschlossen, so dass im Pumpenarbeitsraum 22 ein Druckaufbau
erfolgt. Solange die Mündung
der Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 durch
den Pumpenkolben 18 bei dessen geringem Hub freigegeben
ist wird in die Leitung 50 und den Steuerraum 146 bei
geöffnetem
Rückschlagventil 52 Druck
eingespeist. Mit zunehmendem Hub wird durch den Pumpenkolben 18 die
Mündung
der Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 verschlossen,
wobei das Rückschlagventil 52 schließt, so dass
im Steuerraum 146 Kraftstoff unter Druck gespeichert bleibt.
Beim weiteren Hub des Pumpenkolbens 18 kann das Steuerventil 23 durch die
Steuereinrichtung 25 wieder geöffnet werden, so dass der Druck
im Pumpenarbeitsraum 22 wieder sinkt oder nicht weiter
ansteigt und keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Das Steuerventil 23 kann
auch bereits bei geringem Hub des Pumpenkolbens 18 wieder
geöffnet
werden, solange die Mündung
der Leitung 50 durch den Pumpenkolben 18 noch
freigegeben ist, wobei der in den Steuerraum 146 eingespeiste
Druck bei geschlossenem Rückschlagventil 52 erhalten
bleibt. Durch den im Steuerraum 146 gespeicherten Druck
wird das zweite Einspritzventilglied 128 über den
Steuerkolben 145 zusätzlich
zur Kraft der zweiten Schließfeder 144 in
Schließrichtung beaufschlagt,
so dass dieses nicht öffnet.In operating conditions of the internal combustion engine, in which the second injection valve member 128 should not open, but only the first Einspritzven tilglied 28 should open, the control valve 23 by the control device 25 at a certain time during the stroke of the pump piston 18 closed from its outer dead center, so that in the pump working space 22 a pressure buildup occurs. As long as the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 through the pump piston 18 is released at the low stroke is in the line 50 and the control room 146 with the check valve open 52 Fed pressure. With increasing stroke is through the pump piston 18 the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 closed, with the check valve 52 closes, so in the control room 146 Fuel is stored under pressure. At the further stroke of the pump piston 18 can the control valve 23 by the control device 25 be reopened so that the pressure in the pump workspace 22 again drops or does not increase further and no fuel injection takes place. The control valve 23 can also already at low stroke of the pump piston 18 be reopened as long as the mouth of the pipe 50 through the pump piston 18 is still released, taking in the control room 146 fed pressure with closed check valve 52 preserved. By the in the control room 146 stored pressure becomes the second injection valve member 128 over the control piston 145 in addition to the force of the second closing spring 144 acted upon in the closing direction, so that it does not open.
Die
nur durch Öffnen
des ersten Einspritzventilglieds 28 erfolgende Kraftstoffeinspritzung
wird nachfolgend durch das Steuerventil 23 gesteuert, das
zu einem bestimmten Zeitpunkt geschlossen wird. Wenn der Druck im
Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 so hoch ist, daß die durch
diesen über
die Druckschulter 42 auf das erste Einspritzventilglied 28 erzeugte
Druckkraft größer ist
als die Kraft der ersten Schließfeder 44,
so öffnet
das Kraftstoffeinspritzventil 12 indem das erste Einspritzventilglied 28 mit
seiner Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 abhebt
und die wenigstens eine erste Einspritzöffnung 32 freigibt.
Ein Kraftstoffeinspritzzyklus kann eine oder mehrere Voreinspritzungen,
eine Haupteinspritzung und eine oder mehrere Nacheinspritzungen
umfassen. Am Kraftstoffeinspritzventil 12 wird dabei mit
den ersten Einspritzöffnungen 32 nur
ein Teil des gesamten Einspritzquerschnitts geöffnet. Die Kraftstoffeinspritzung wird
beendet, indem das Steuerventil 23 geöffnet wird, so dass der Pumpenarbeitsraum 22 und
damit der Druckraum 40 entlastet ist. Aus dem Pumpenarbeitsraum 22 bei
Hochdruck aus diesem eventuell infolge einer Leckage in die Leitung 50 gelangender Kraftstoff
wird über
die Entlastungsleitung 56 abgeführt. Eine Druckentlastung des
Steuerraums 146 erfolgt über eine am Rückschlagventil 52 und/oder
am Durchtritt der Druckstange 147 zum ersten Federraum 46 hin
vorhandene Leckage.The only by opening the first injection valve member 28 subsequent fuel injection is subsequently effected by the control valve 23 controlled, which is closed at a certain time. When the pressure in the pump work space 22 and thus in the pressure room 40 of the fuel injection valve 12 so high is that through this over the pressure shoulder 42 to the first injection valve member 28 generated compressive force is greater than the force of the first closing spring 44 , so opens the fuel injector 12 by the first injection valve member 28 with its sealing surface 34 from the valve seat 36 lifts off and the at least one first injection opening 32 releases. A fuel injection cycle may include one or more pilot injections, a main injection, and one or more post-injections. At the fuel injection valve 12 is doing with the first injection ports 32 only a part of the entire injection cross-section opened. The fuel injection is stopped by the control valve 23 is opened, leaving the pump work space 22 and thus the pressure chamber 40 is relieved. From the pump workroom 22 at high pressure from this possibly due to leakage in the line 50 getting fuel is via the discharge line 56 dissipated. A pressure relief of the control room 146 via a check valve 52 and / or at the passage of the push rod 147 to the first spring chamber 46 there is leakage.
Bei
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, bei denen auch das zweite
Einspritzventilglied 128 öffnen soll, wird das Steuerventil 23 durch die
Steuereinrichtung 25 zu Beginn des Hubs des Pumpenkolbens 18 ausgehend
von seinem äußeren Totpunkt
nicht geschlossen, so dass im Pumpenarbeitsraum 22 kein
Druckaufbau erfolgt, bis die Mündung
der Leitung 50 durch den Pumpenkolben 18 verschlossen
ist. Im Steuerraum 146 ist dabei kein erhöhter Druck
vorhanden, so dass das zweite Einspritzventilglied 128 zumindest
im wesentlichen nur durch die zweite Schließfeder 144 in Schließrichtung beaufschlagt
ist. Der Druckaufbau und damit der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung
wird durch das Schließen
des Steuerventils 23 durch die Steuereinrichtung 25 bestimmt.
Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 so
hoch ist, dass die in Öffnungsrichtung über die
Druckschulter 42 auf das erste Einspritzventilglied 28 wirkende Kraft
größer ist
als die in Schließrichtung
durch die erste Schliefeder 44 erzeugte Kraft, so öffnet das
erste Einspritzventilglied 28 und Kraftstoff wird durch
die wenigstens eine erste Einspritzöffnung 32 eingespritzt.
Nach dem ersten Einspritzventilglied 28 öffnet auch
das zweite Einspritzventilglied 128, wenn der im Druckraum 40 herrschende
Druck so hoch ist, daß dieser über die
Druckfläche 142 auf
das zweite Einspritzventilglied 128 eine höhere Kraft
in Öffnungsrichtung
erzeugt als die auf das zweite Einspritzventilglied 128 durch
die Schließfeder 144 erzeugte Schließkraft,
und gibt die zweiten Einspritzöffnungen 132 frei.
Somit ist am Kraftstoffeinspritzventil 12 der gesamte Einspritzquerschnitt
freigegeben und es kann eine größere Kraftstoffmenge
eingespritzt werden. Ein Kraftstoffeinspritzzyklus kann eine oder mehrere
Voreinspritzungen, eine Haupteinspritzung und eine oder mehrere
Nacheinspritzungen umfassen.In operating conditions of the internal combustion engine, in which also the second injection valve member 128 should open, the control valve 23 by the control device 25 at the beginning of the stroke of the pump piston 18 not closed from its outer dead center, so that in the pump working space 22 no pressure buildup takes place until the mouth of the pipe 50 through the pump piston 18 is closed. In the control room 146 If there is no increased pressure, so that the second injection valve member 128 at least substantially only by the second closing spring 144 is acted upon in the closing direction. The pressure buildup and thus the timing of the fuel injection is by closing the control valve 23 by the control device 25 certainly. When the pressure in the pump work space 22 and thus in the pressure room 40 so high is that in the opening direction over the pressure shoulder 42 to the first injection valve member 28 acting force is greater than that in the closing direction by the first closing spring 44 generated force, so opens the first injection valve member 28 and fuel passes through the at least one first injection port 32 injected. After the first injection valve member 28 also opens the second injection valve member 128 when in the pressure room 40 the prevailing pressure is so high that this over the pressure surface 142 to the second injection valve member 128 generates a higher force in the opening direction than that on the second injection valve member 128 through the closing spring 144 generated closing force, and are the second injection openings 132 free. Thus, at the fuel injection valve 12 the entire injection cross section released and it can be injected a larger amount of fuel. A fuel injection cycle may include one or more pilot injections, a main injection, and one or more post-injections.
Es
kann vorgesehen sein, dass die durch die ersten Einspritzöffnungen 32 und
die zweiten Einspritzöffnungen 132 gebildeten
Einspritzquerschnitte zumindest annähernd gleich groß sind,
so daß bei der Öffnung nur
des ersten Einspritzventilglieds 28 der halbe gesamte Einspritzquerschnitt
freigegeben wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die ersten
Einspritzöffnungen 32 einen
größeren oder kleineren
Einspritzquerschnitt bilden als die zweiten Einspritzöffnungen 132.It can be provided that through the first injection openings 32 and the second injection openings 132 formed injection cross-sections are at least approximately equal, so that at the opening only the first injection valve member 28 Half the entire injection cross section is released. Alternatively, it can also be provided that the first injection openings 32 form a larger or smaller injection cross-section than the second injection openings 132 ,
Da
von der Steuereinrichtung 25 durch das Schließen des
Steuerventils 23 bei geringem Hub des Pumpenkolbens 18 ein
Geschlossenhalten des zweiten Einspritzventilglieds 128 bzw.
ein Öffnen
des zweiten Einspritzventilglieds 128 durch Offenhalten des
Steuerventils 23 bei geringem Hub des Pumpenkolbens 18 gezielt
bewirkt wird, kann durch die Steuereinrichtung 25 auch
eine beim Öffnen
des zweiten Einspritzventilgieds 128 auftretende Zunahme
der eingespritzten Kraftstoffmenge gezielt ausgeglichen werden,
indem die Einspritzdauer entsprechend verringert wird.Because of the control device 25 by closing the control valve 23 at low stroke of the pump piston 18 a closed hold of the second injection valve member 128 or an opening of the second injection valve member 128 by keeping the control valve open 23 at low stroke of the pump piston 18 is effected selectively, by the control device 25 also when opening the second Einspritzventilgieds 128 occurring increase in the injected fuel amount targeted balanced be reduced by reducing the injection duration accordingly.
Hierdurch
können
sprungartige Änderungen der
Kraftstoffeinspritzmenge beim Übergang
zwischen Kraftstoffeinspritzungen nur durch die ersten Einspritzöffnungen 32 und
Kraftstoffeinspritzungen sowohl durch die ersten Einspritzöffnungen 32 als auch
durch die zweiten Einspritzöffnungen 132 vermieden
werden.As a result, sudden changes in the fuel injection amount at the transition between fuel injections only through the first injection openings 32 and fuel injections through both the first injection ports 32 as well as through the second injection openings 132 be avoided.
In 3 ist
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausschnittsweise gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem der grundsätzliche Aufbau
gleich ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
jedoch der Steuerraum 146 zusätzlich zu der Leitung 50 über eine
weitere Leitung 60, die am Umfang der Zylinderbohrung 16 mündet, mit
dem Pumpenarbeitsraum 22 verbindbar ist. Die weitere Leitung 60 mündet direkt
in den Steuerraum 146, also nicht über das Rückschlagventil 52 und
verläuft
in Form von Nuten und/oder Bohrungen durch den Ventilkörperteil 26,
eine Zwischenscheibe 27 und den Pumpenkörper 14. Die Mündung der
weiteren Leitung 60 in die Zylinderbohrung 16 ist
derart in Richtung der Längsachse 17 der
Zylinderbohrung 16 zu der Mündung der Leitung 50 angeordnet,
dass diese bereits bei einem geringeren Hub des Pumpenkolbens 18 durch
diesen verschlossen wird als die Mündung der Leitung 50.
Die Mündungen
der beiden Leitungen 50 und 60 in die Zylinderbohrung 16 können mit
einer einzigen in den Pumpenkörper 14 eingebrachten
Bohrung gebildet werden, die schräg zu einer Radialebene zur
Längsachse 17 der
Zylinderbohrung 16 verläuft
und die nach außen
durch ein in diese eingesetztes Verschlußelement 61 verschlossen ist.
Das Rückschagventil 52 ist
im Bereich der Mündung
der Leitung 50 in den Steuerraum 146 angeordnet,
beispielsweise zumindest annähernd
koaxial zur Druckstange 147, wobei sich dessen Rückstellfeder 53 an
der Druckstange 147 abstützt und das Schließglied 55 zum
Ventilsitz 54 hin drückt,
der an der Zwischenscheibe 27 ausgebildet ist. Die Druckstange 147 mit
dem Federteller 145 bildet dabei den Steuerkolben, durch
den auf das zweite Einspritzventilglied 128 abhängig von
dem im Steuerraum 146 herrschenden Druck eine Kraft in
Schließrichtung
erzeugt wird.In 3 the fuel injection device is shown in sections according to a second embodiment, in which the basic structure is the same as in the first embodiment, but the control chamber 146 in addition to the line 50 over another line 60 at the circumference of the cylinder bore 16 opens, with the pump workspace 22 is connectable. The further line 60 flows directly into the control room 146 So not over the check valve 52 and extends in the form of grooves and / or holes through the valve body part 26 , a washer 27 and the pump body 14 , The mouth of the further line 60 into the cylinder bore 16 is so in the direction of the longitudinal axis 17 the cylinder bore 16 to the mouth of the pipe 50 arranged that these already at a lower stroke of the pump piston 18 is closed by this as the mouth of the pipe 50 , The mouths of the two lines 50 and 60 into the cylinder bore 16 can with a single in the pump body 14 introduced bore formed obliquely to a radial plane to the longitudinal axis 17 the cylinder bore 16 runs and the outward through an inserted in this closure element 61 is closed. The return valve 52 is in the area of the mouth of the pipe 50 in the control room 146 arranged, for example, at least approximately coaxial with the push rod 147 , wherein its return spring 53 at the push rod 147 supports and the closing member 55 to the valve seat 54 pushes down, on the washer 27 is trained. The push rod 147 with the spring plate 145 forms the control piston through which the second injection valve member 128 depending on the one in the control room 146 prevailing pressure a force is generated in the closing direction.
Bei
einem Hub des Pumpenkolbens 18 ausgehend von seinem äußeren Totpunkt
in die Zylinderbohrung 16 hinein wird durch den Pumpenkolben 18 zuerst
die Mündung
der weiteren Leitung 60 verschlossen und bei größerem Hub
anschließend
die Mündung
der Leitung 50. Bei geschlossenem Steuerventil 23 kann
somit unter Druck stehender Kraftstoff über die Leitung 50 und
die weitere Leitung 60 in den Steuerraum 146 eingespeist
werden. Nach dem Hub des Pumpenkolbens 18, ab dem dieser
die Mündung der
weiteren Leitung 60 in die Zylinderbohrung 16 verschließt kann
das Steuerventil 23 wieder geöffnet werden, da dann der Steuerraum 146 durch
den Pumpenkolben 18 und das Rückschlagventil 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt
ist. Wenn ein Kraftstoffeinspritzzyklus beendet ist, so bewegt sich
der Pumpenkolben 18 bei seinem Saughub, bei dem dieser
Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 22 ansaugt, aus der
Zylinderbohrung 16 heraus zu seinem äußeren Totpunkt hin. Dabei wird
durch den Pumpenkolben 18 die Mündung der weiteren Leitung 60 in
die Zylinderbohrung 16 freigegeben, so dass der Steuerraum 146 mit
dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist, in dem dann nur
ein geringer Druck herrscht, so dass der Steuerraum 146 entlastet
wird. Gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird hierdurch eine schnellere Druckentlastung des Steuerraums 146 erreicht,
so dass zu Beginn jedes Förderhubs des
Pumpenkolbens 18 mittels des Steuerventils 23 der
Druckaufbau im Steuerraum 146 bestimmt werden kann und
somit ein Öffnen
des zweiten Einspritzventilglieds 128 verhindert oder ermöglicht werden kann.At a stroke of the pump piston 18 starting from its outer dead center into the cylinder bore 16 into it through the pump piston 18 first the mouth of the further line 60 closed and with a larger stroke then the mouth of the line 50 , With closed control valve 23 can thus pressurized fuel through the line 50 and the further line 60 in the control room 146 be fed. After the stroke of the pump piston 18 , from which this the mouth of the further line 60 into the cylinder bore 16 can close the control valve 23 be opened again, because then the control room 146 through the pump piston 18 and the check valve 52 from the pump workroom 22 is disconnected. When a fuel injection cycle is completed, the pump piston moves 18 at its suction stroke, where this fuel enters the pump workspace 22 sucks, from the cylinder bore 16 out to its outer dead center. This is done by the pump piston 18 the mouth of the further line 60 into the cylinder bore 16 released, leaving the control room 146 with the pump work space 22 connected, in which then only a slight pressure prevails, so that the control room 146 is relieved. Compared to the first embodiment, thereby a faster pressure relief of the control chamber 146 achieved, so that at the beginning of each delivery stroke of the pump piston 18 by means of the control valve 23 the pressure build-up in the control room 146 can be determined, and thus opening the second injection valve member 128 prevented or made possible.
In
den 4a bis 4c ist
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung stark vereinfacht ausschnittsweise
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem gegenüber
dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Lage der Mündung
der weiteren Leitung 160 in die Zylinderbohrung 16 geändert ist.
Die weitere Leitung 160 mündet in Richtung. der Längsachse 17 der
Zylinderbohrung 16 mit großem Abstand a von der Mündung der
Leitung 50 zum Nocken 20 hin versetzt. Der Pumpenkolben 118 weist
eine mit Abstand zu seinem den Pumpenarbeitsraum 22 begrenzenden
Ende hin angeordnete Ringnut 162 auf. Die Lage der Mündung der
weiteren Leitung 160 in die Zylinderbohrung 16 und
der Ringnut 162 im Pumpenkolben 118 sind derart
aufeinander abgestimmt, dass die Mündung der Leitung 160 in
die Zylinderbohrung 16 durch die Ringnut 162 des
Pumpenkolbens 118 freigegeben wird, wenn der Pumpenkolben 118 seinen
inneren Totpunkt erreicht hat, in dem der Pumpenkolben 118 am
weitesten in die Zylinderbohrung 16 eingetaucht ist. Es
kann vorgesehen sein, dass die Mündung
der weiteren Leitung 160 durch den Pumpenkolben 118 über die
Ringnut 162 mit einem Bereich der Zylinderbohrung 16 verbunden
wird, der mit einem Niederdruckbereich verbunden ist. Der Steuerraum 146 wird
somit im Bereich des inneren Totpunkts des Pumpenkolbens 118 über die
weitere Leitung 160 mit der Zylinderbohrung 16 verbunden und
damit entlastet. In 4a ist der Pumpenkolben 118 bei
geringem Hub dargestellt, wobei die Mündung der Leitung 50 freigegeben
ist und die Mündung der
weiteren Leitung 160 verschlossen ist. In 4b ist
der Pumpenkolben 118 bei großem Hub dargestellt, wobei
sowohl die Mündung
der Leitung 50 als auch die Mündung der weiteren Leitung 160 verschlossen
sind. In 4c ist der Pumpenkolben 118 in
seinem inneren Totpunkt dargestellt, wobei die Mündung der Leitung 50 verschlossen
und die Mündung
der weiteren Leitung 160 freigegeben ist.In the 4a to 4c the fuel injection device is shown in greatly simplified detail in accordance with a third embodiment, in which compared to the second embodiment, the position of the mouth of the further line 160 into the cylinder bore 16 is changed. The further line 160 flows towards. the longitudinal axis 17 the cylinder bore 16 a long distance a from the mouth of the pipe 50 to the cam 20 offset. The pump piston 118 has a distance to his the pump working space 22 limiting end arranged annular groove 162 on. The location of the mouth of the further line 160 into the cylinder bore 16 and the ring groove 162 in the pump piston 118 are coordinated so that the mouth of the line 160 into the cylinder bore 16 through the ring groove 162 of the pump piston 118 is released when the pump piston 118 has reached its inner dead center, in which the pump piston 118 furthest into the cylinder bore 16 is immersed. It can be provided that the mouth of the further line 160 through the pump piston 118 over the ring groove 162 with a region of the cylinder bore 16 is connected, which is connected to a low pressure area. The control room 146 is thus in the region of the inner dead center of the pump piston 118 over the further line 160 with the cylinder bore 16 connected and thus relieved. In 4a is the pump piston 118 shown at low lift, with the mouth of the pipe 50 is released and the mouth of the further line 160 is closed. In 4b is the pump piston 118 shown at high lift, with both the mouth of the pipe 50 as well as the mouth of the further line 160 are closed. In 4c is the pump piston 118 shown in its inner dead center, the Mouth of the pipe 50 closed and the mouth of the further line 160 is released.
Durch
die vorstehend erläuterte
Anordnung der Mündung
der weiteren Leitung 160 in die Zylinderbohrung 16 wird
eine große Überdeckung
des Pumpenkolbens 118 mit der Zylinderbohrung 16 zwischen
dem Pumpenarbeitsraum 22 und der Mündung der weiteren Leitung 160 erreicht,
so dass keine oder nur eine geringe Leckage von Kraftstoff aus dem
Pumpenarbeitsraum 22 in die weitere Leitung 160 und
damit in den Steuerraum 146 vorhanden ist. Der Querschnitt
der Leitung 50 und der weiteren Leitung 160 im
Bereich von deren Mündungen
in die Zylinderbohrung 16 ist möglichst klein gewählt, um
die Leckage von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 gering
zu halten.By the above-explained arrangement of the mouth of the further line 160 into the cylinder bore 16 will be a large overlap of the pump piston 118 with the cylinder bore 16 between the pump work space 22 and the mouth of the further line 160 achieved, leaving little or no leakage of fuel from the pump workspace 22 in the further line 160 and thus in the control room 146 is available. The cross section of the pipe 50 and the other line 160 in the area of their mouths in the cylinder bore 16 is chosen as small as possible to prevent the leakage of fuel from the pump workspace 22 to keep low.
In
den 5a bis 5c ist
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung stark vereinfacht ausschnittsweise
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem der grundsätzliche
Aufbau gleich ist wie beim dritten Ausführungsbeispiel, jedoch zusätzlich die
Leitung 50 über
einen Leitungsabschnitt 150 in die Zylinderbohrung 16 mündet. Die
Mündung
des Leitungsabschnitts 150 in die Zylinderbohrung 16 ist mit
Abstand zur Mündung
der Leitung 50 zum Nocken 20 hin versetzt angeordnet.
Die Mündung
des Leitungsabschnitts 150 ist auch bezüglich der Mündung der weiteren Leitung 160 zum
Nocken 20 hin versetzt angeordnet. Bei geringem Hub des
Pumpenkolbens 118 gemäß 5a ist
durch diesen die Mündung
der Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 freigegeben,
während
die Mündungen
des Leitungsabschnitts 150 und der weiteren Leitung 160 durch
den Pumpenkolben 118 verschlossen sind. Bei größerem Hub
gemäß 5b wird
durch den Pumpenkolben 118 die Mündung der Leitung 50 verschlossen
und die Mündung
des Leitungsabschnitts 150 wird durch die Ringnut 162 des
Pumpenkolbens 118 freigegeben, während die Mündung der weiteren Leitung 160 noch
verschlossen bleibt. Durch den freigegebenen Leitungsabschnitt 150 ist
eine Entlastung der Leitung 50 ermöglicht, um infolge Leckage
aus dem Pumpenarbeitsraum 22 in die Leitung 50 gelangenden
Kraftstoff abzuleiten. Dies ermöglicht
einen geringen Durchflussquerschnitt der Drosselstelle 57 in
der Entlastungsleitung 56 oder ein Entfallen der Entlastungsleitung 56.
Wenn der Pumpenkolben 118 gemäß 5c seinen
inneren Totpunkt erreicht, so wird durch diesen mit seiner Ringnut 162 auch
die Mündung
der weiteren Leitung 160 freigegeben, wodurch der Steuerraum 146 entlastet
wird. Der Querschnitt der Leitung 50 und der weiteren Leitung 160 im
Bereich von deren Mündungen
in die Zylinderbohrung 16 ist wiederum möglichst
klein gewählt,
um die Leckage von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 gering
zu halten.In the 5a to 5c the fuel injection device is shown greatly simplified fragmentary according to a fourth embodiment, in which the basic structure is the same as in the third embodiment, but in addition the line 50 over a line section 150 into the cylinder bore 16 empties. The mouth of the pipe section 150 into the cylinder bore 16 is at a distance from the mouth of the pipe 50 to the cam 20 arranged offset. The mouth of the pipe section 150 is also concerning the mouth of the further line 160 to the cam 20 arranged offset. At low stroke of the pump piston 118 according to 5a is through this the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 released while the mouths of the line section 150 and the other line 160 through the pump piston 118 are closed. For larger stroke according to 5b is through the pump piston 118 the mouth of the pipe 50 closed and the mouth of the line section 150 is through the annular groove 162 of the pump piston 118 released while the mouth of the further line 160 still closed. Through the shared line section 150 is a relief of the line 50 allows due to leakage from the pump working space 22 into the pipe 50 deriving fuel. This allows a small flow area of the throttle point 57 in the relief line 56 or a removal of the discharge line 56 , When the pump piston 118 according to 5c reached its inner dead center, so is through this with its annular groove 162 also the mouth of the further line 160 released, eliminating the control room 146 is relieved. The cross section of the pipe 50 and the other line 160 in the area of their mouths in the cylinder bore 16 in turn is chosen as small as possible to prevent the leakage of fuel from the pump working space 22 to keep low.
In 6 ist
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei dem der grundsätzliche
Aufbau wiederum gleich ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Zusätzlich zum
zweiten Federraum 146 ist dabei auch der erste Federraum 46 über eine
Leitung 64 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbindbar.
Die Leitung 64 mündet
am Umfang der Zylinderbohrung 16 und diese wird durch den
Pumpenkolben 18 bei geringem Hub freigegeben und bei großem Hub
verschlossen. Von der Leitung 64 führt eine Entlastungsleitung 66 in einen
Niederdruckbereich ab, in der eine Drosselstelle 67 angeordnet
ist. Durch den im ersten Federraum 46 herrschenden Druck
wird über
den Federteller 45 eine Kraft in Schließrichtung auf das erste Einspritzventilglied 28 erzeugt.
Somit wird im ersten Federraum 46 entsprechend der Druckeinspeisung
in den Steuerraum 146 ebenfalls Druck eingespeist, durch den
die auf das erste Einspritzventilglied 28 wirkende Schließkraft erhöht wird,
wodurch ein Öffnen
des ersten Einspritzventilglieds beim Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum
22 beim geringen Hub des Pumpenkolbens 22 durch Schließen des
Steuerventils 23 sicher vermieden wird. Im Steuerraum 146 bleibt
der eingespeiste Druck durch das Rückschlagventil 52 erhalten,
während
der Druck im ersten Federraum 46 über die Entlastungsleitung 66 entlastet
wird und somit für
eine nachfolgende Kraftstoffeinspritzung der Druck, bei dem das
erste Einspritzventilglied 28 öffnet, durch die erste Schließfeder 44 bestimmt
wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Leitung 64 nicht
bis zur Zylinderbohrung 16 führt, sondern in die Leitung 50 zwischen
deren Mündung
in die Zylinderbohrung 16 und dem Rückschlagventil 52 mündet, wobei
dann die Entlastungsleitung 56 auch zur Entlastung des
Federraums 46 dient.In 6 the fuel injection device is shown according to a fifth embodiment, in which the basic structure is again the same as in the first embodiment. In addition to the second spring chamber 146 is also the first spring chamber 46 over a line 64 with the pump work space 22 connectable. The administration 64 opens at the circumference of the cylinder bore 16 and this is done by the pump piston 18 released at low lift and closed at high lift. From the line 64 leads a relief line 66 in a low pressure area, in which a throttle point 67 is arranged. By the first spring chamber 46 prevailing pressure is over the spring plate 45 a force in the closing direction on the first injection valve member 28 generated. Thus, in the first spring chamber 46 according to the pressure feed into the control room 146 also fed pressure through which the on the first injection valve member 28 acting closing force is increased, whereby opening the first injection valve member during pressure buildup in the pump chamber 22 at the low stroke of the pump piston 22 by closing the control valve 23 safely avoided. In the control room 146 the supplied pressure remains through the check valve 52 obtained while the pressure in the first spring chamber 46 via the discharge line 66 is relieved and thus for a subsequent fuel injection, the pressure at which the first injection valve member 28 opens, through the first closing spring 44 is determined. It can also be provided that the line 64 not to the cylinder bore 16 leads, but in the line 50 between their mouth in the cylinder bore 16 and the check valve 52 flows, then the discharge line 56 also to relieve the spring chamber 46 serves.
Wie
vorstehend angegeben kann der im Pumpenarbeitsraum 22 bei
geringem Hub des Pumpenkolbens 18 aufgebaute Druck wieder
entlastet werden, indem das Steuerventil 23 durch die Steuereinrichtung 25 geöffnet wird.
Beim Öffnen
des Steuerventils 23 können
dabei Druckschwingungen in der Kraftstoffeinspritzeinrichtung verursacht
werden, die eine genaue Steuerung der Kraftstofeinspritzung hinsichtlich
Zeitpunkt und Einspritzmenge erschweren. Alternativ kann eine Druckentlastung
im Pumpenarbeitsraum 22 nach Aufbau des zur Einspeisung
in den Steuerraum 146 erforderlichen Drucks auch durch
eine spezielle Form des Nockens 20 erreicht werden, durch
den der Hub des Pumpenkolbens 18 bewirkt wird. In 7 ist
der Verlauf des Hubs des Pumpenkolbens 18 über dem
Drehwinkel des Nockens 20 aufgetragen. Der Nocken 20 ist
derart geformt, dass der Pumpenkolben 18 ausgehend von
0° Drehwinkel
des Nockens, das ist der äußere Totpunkt des
Pumpenkolbens 18, zunächst
mit geringem Hub in den Pumpenarbeitsraum 22 hinein bewegt
wird, wobei dieser Hub h gerade so groß ist, dass durch den Pumpenkolben 18 die
Mündung
der Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 nicht
verschlossen wird. Wenn während
dieses geringen Hubs h des Pumpenkolbens 18 das Steuerventil 23 geschlossen
ist, so erfolgt ein Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum 22 und
im Steuerraum 146. Bei weiterer Drehung des Nockens 20 bewegt
sich der Pumpenkolben 18 bewirkt durch die Rückstellfeder 19 wieder
etwas aus dem Pumpenarbeitsraum 22 heraus. Hierbei sinkt der
Druck im Pumpenarbeitsraum 22 wieder und das Steuerventil 23 kann
geöffnet
werden, ohne dass durch die Entlastung des Pumpenarbeitsraums 22 Druckschwingungen
verursacht werden. Bei weiterer Drehung des Nockens 20 wird
der Pumpenkolben 18 wieder in den Pumpenarbeitsraum 22 hinein
bewegt und ab einem Hub H wird durch den Pumpenkolben 18 die
Mündung
der Leitung 50 in die Zylinderbohrung 16 verschlossen.
Der bei weiterer Drehung des Nockens 20 bewirkte Hub des
Pumpenkolbens 18 kann zur Hochdruckerzeugung im Pumpenarbeitsraum 22 und
zur Kraftstoffeinspritzung genutzt werden.As indicated above, the one in the pump working space 22 at low stroke of the pump piston 18 built-up pressure can be relieved again by the control valve 23 by the control device 25 is opened. When opening the control valve 23 can thereby be caused pressure oscillations in the fuel injection device, which complicate a precise control of the fuel injection in terms of timing and injection quantity. Alternatively, a pressure relief in the pump working space 22 after setting up for feeding into the control room 146 required pressure also by a special shape of the cam 20 can be achieved by the stroke of the pump piston 18 is effected. In 7 is the course of the stroke of the pump piston 18 above the angle of rotation of the cam 20 applied. The cam 20 is shaped such that the pump piston 18 starting from 0 ° rotation angle of the cam, this is the outer dead center of the pump piston 18 , initially with a small stroke in the pump working space 22 is moved into it, wherein this stroke h is just so great that through the pump piston 18 the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 not closed. If during this small stroke h of the pump piston 18 the control valve 23 is closed, there is a pressure build-up in the pump working space 22 and in the control room 146 , Upon further rotation of the cam 20 the pump piston moves 18 caused by the return spring 19 something out of the pump room again 22 out. This reduces the pressure in the pump working space 22 again and the control valve 23 Can be opened without having to relieve the pump work space 22 Pressure oscillations are caused. Upon further rotation of the cam 20 becomes the pump piston 18 back into the pump workroom 22 moved in and from a stroke H is through the pump piston 18 the mouth of the pipe 50 into the cylinder bore 16 locked. The further rotation of the cam 20 caused stroke of the pump piston 18 can for high pressure generation in the pump work space 22 and used for fuel injection.