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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Einspritzsystem für flüssigen Kraftstoff für einen
Direkteinspritzmotor.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Eine
Kraftstoffeinspritzung für
einen Verbrennungsmotor, wie zum Beispiel für einen Dieselmotor, weist
einen Kraftstoffeinspritzpumpenkolben auf, der sich in einem Kolbenzylinder
oder in einer Zylinderbohrung hin- und herbewegt, um zu den Düsen jedes
der Arbeitzylinder des Motors Kraftstoff zu liefern. Der Kolben
wird mit einer Frequenz bewegt, die direkt zu der Motordrehzahl
proportional ist, da er von einer Motorventilnockenwelle angetrieben
wird. Die Kraftstoffeinspritzung umfasst einen elektromagnetischen
Magnetantrieb für
ein Kraftstoffsteuerventil, das die Lieferung von Kraftstoff von
einer Hochdruckpumpkammer des Injektors zu den Kraftstoffeinspritzdüsen steuert.
Der Magnetantrieb für
das Ventil kann von einem digitalen elektronischen Motorcontroller
gesteuert werden, der gesteuerte Stromimpulse an den Antrieb abgibt,
um ein Dosieren von Kraftstoff von dem Injektor zu den Düsen durchzuführen, während der
Injektor Druckimpulse für
die Einspritzvorgänge
schafft.
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Die
Nockenwelle befindet sich in einem Zylindergehäuse für den Motor, in dem sie dem
Motorschmieröl
ausgesetzt ist. Jeglicher Kraftstoff, der durch einen Freiraum zwischen
dem Kolben und dem Kolbenzylinder oder der Zylinderbohrung leckt,
neigt dazu, sich mit dem Schmieröl
zu vermischen, wodurch nach einer längeren Betriebszeit ein Schmierölverdünnungsproblem
auftritt.
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Man
kann das Lecken an dem Kolben vorbei durch Verringern des maßgerechten
Freiraums zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder oder der Zylinderbohrung
verkleinern. Eine Verkleinerung des maßgerechten Freiraums steigert
jedoch die Gefahr der Reibverschweißung des Kolbens. Das führt zu einem
Konzeptionsproblem aufgrund mechanischer Reibungsverluste und gesteigerter
Abnutzung insbesondere in den Fällen,
in welchen die Kraftstofftemperatur über einen relativ großen Temperaturbereich schwankt.
Ferner steigert das präzise
Bearbeiten, das für
eine knappe Toleranzpassung zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder
oder der Zylinderbohrung erforderlich ist, die Herstellungskosten,
was solche Konzepte für
die Massenherstellung ungeeignet macht.
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Eine
Verringerung der Schmierölverdünnung kann
auch durch Vergrößern der
Länge des
Kolbens erzielt werden, wobei die Pfadlänge der Leckströmung vergrößert wird.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das nur zu einem mäßigen Rückgang des Leckens
führt.
Ferner würde
dies eine unerwünschte Steigerung
der Gesamtmaße
des Injektors erfordern. Derartige gesteigerte Maße des Injektors
würden
ihn in bestimmten kommerziellen Motoranwendungen aufgrund von Verpackungsproblemen
sowie Kostennachteilen unpraktisch machen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere für den Gebrauch mit einer „dual rail" Doppelverteilerschienen-Einspritzung
geeignet. Das bedeutet, dass Kraftstoff durch eine Kraftstoffverteilerschiene
oder Leitung von einer Niederdruck-Kraftstoffzuführpumpe zu dem Injektor gefördert wird.
Kraftstoff, der nicht zu den Düsen
gefördert
wird, hier Verlustkraftstoff genannt, wird zur Einlassseite der Kraftstoffpumpe durch
eine getrennte Schiene oder eine Rückströmungsleitung zurückgeführt. Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Motorölverdünnung in einer solchen Doppelkraftstoffschieneneinspritzung
zu verringern. Dies erfolgt durch Verringern des Leckens von Kraftstoff
an dem Einspritzkolben vorbei in den Schmierölkreislauf. Das isoliert den
Leckströmungspfad
von der Zone des Motors, die von der Nockenwelle, die den Injektorkolben
antreibt, belegt wird.
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Ein
erfindungsgemäßer Injektor
umfasst einen Kraftstoffpumpenkörper
mit einem Zylinder, der den Einspritzpumpenkolben aufnimmt. Eine
Kolbenfeder treibt den Kolben normalerweise in eine zurückgezogene
Stellung zurück.
Der Kolben wird während seines
Arbeitshubs von der Motornockenwelle angetrieben.
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Der
Kolben und der Zylinder oder die Zylinderbohrung definieren eine
Hochdruckpumpkammer, die mit einer Einspritzdüse über eine Hochdruck-Kraftstoffzuführleitung
kommuniziert. Der typische Druck wird etwa 20 kpsi betragen. Die
Hochdruckleitung wird von einem Pumpensteuerventil gekreuzt. Der
Kraftstoff wird von einer Kraftstoffzuführpumpe zu dem Steuerventil
und zu der Pumpkammer des Injektors gefördert. Das Steuerventil öffnet und schließt den Kraftstoffströmungspfad
durch die Hochdruck-Kraftstoffzufuhrleitung gemäß Befehlen, die von einem Motorsteuergerät zu einem
Steuerventil-Magnetantrieb übertragen
werden. Das Ventil wird mit der für die Einspritzimpulse gewünschten
Frequenz geöffnet
und geschlossen.
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Getrennte
Kraftstoffzuführ-
und Rücklaufleitungen
kommunizieren mit dem Steuerventil und mit der Pumpkammer. Eine
getrennte Leckleitung kommuniziert mit der Einspritzvorrichtung
und erstreckt sich zu einer Stelle zwischen der kompletten Hubposition
des Kolbens und der komplett zurückgezogenen
Position des Kolbens am Kolbenzylinder. Die Leckleitung kommuniziert
mit einem Kraftstofftank, der unter Null Manometerdruck steht. Der
Leckströmungspfad
wird von einem vorausbestimmten Freiraum zwischen dem Kolben und
dem Kolbenzylinder bestimmt. Er kommuniziert mit der Leckleitung,
so dass Leckkraftstoff in den Tank zurückfließt und nicht zu der Zone der
Nockenwelle in dem Motorzylindergehäuse strömt. Die Kraftstoffversorgung
und der Rücklaufkreislauf
sind von dem Schmieröl
für den Motor
unabhängig,
so dass Ölverdünnung verhindert oder
wesentlich verringert wird. Das steigert die Haltbarkeit der Kraftstoffeinspritzung
und verringert die Wartungskosten des Motors.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kommuniziert die Kraftstoffzuführleitung mit dem Einspritzpumpenkörper und
mit einer internen Leitung, die mit der Kammer kommuniziert, in
der sich das Strömungssteuerventil
befindet. Eine getrennte Strömungsrücklaufleitung
in dem Einspritzerpumpenkörper,
die manchmal auch Verlustleitung genannt wird, kommuniziert mit
einer internen Ausnehmung, die wiederum mit der Rücklaufleitung
kommuniziert. Typischerweise kann die Verlustleitung innerhalb des
Einspritzpumpenkörpers
einen Druck von etwa 2 kpsi aufweisen.
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Bei
einer ersten alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Rücklaufleitung
mit dem Einspritzpumpenkörper
an einem oberen Ende des Körpers
mit dem Steuerventil verbunden.
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Bei
einer zweiten alternativen Ausführungsform
der Erfindung kommuniziert die Rücklaufleitung mit
dem Strömungssteuerventil über eine
interne Leitung in dem Einspritzerpumpenkörper, und die Zuführleitung
kommuniziert mit der Zone eines Antriebs für das Steuerventil.
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Bei
einer dritten alternativen Ausführungsform
der Erfindung erstreckt sich die Leckleitung allgemein in die Richtung
der Achse des Kolbenzylinders in dem Pumpenkörper. Der Pumpenkörper ist
in einer Muffe in das Motorzylindergehäuse montiert. Eine Leckleitungsarmatur
auf dem Pumpenkörper sowie
eine Kraftstoffzuführleitungsarmatur
sind praktischerweise außerhalb
des Motorzylindergehäuses angebracht.
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Bei
jeder der Ausführungsformen
ist die Leckleitung völlig
unabhängig
von der Zuführleitung und
der Rücklaufleitung
und weist Null Manometerdruck auf.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Injektors mit den erfindungsgemäßen Merkmalen;
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2 ist
eine Vergrößerung eines
Steuerventiltellers für
den in 1 gezeigten Injektor;
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3 ist
eine Vergrößerung des
Steuerventils und eines elektromagnetischen Antriebs für das Steuerventil
des Injektors der 1;
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4 ist
eine schematische Darstellung eines Teiles eines bekannten Dieselmotors,
teilweise im Querschnitt, die die Gesamtanordnung eines Injektors,
einer Nockenwelle zum Antreiben des Kolbens des Injektors, einer
Düse und
eines Arbeitszylinders des Motors darstellt;
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5 ist
eine Querschnittansicht einer ersten modifizierten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Injektors,
bei der sich die Strömungsrücklaufleitung
an der Oberseite des Injektorkörpers
befindet;
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6 ist
eine Querschnittansicht einer zweiten modifi zierten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Injektors,
bei der sich die Kraftstoffzufuhrleitung für den Injektor an der Oberseite
des Injektors benachbart zu einem Antrieb für das Steuerventil befindet;
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7 ist
eine isometrische Ansicht einer dritten modifizierten Ausführungsform
der Erfindung mit internen Leitungen, die angedeutet sind;
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8 ist
eine Querschnittansicht der modifizierten Pumpeneinheit, die in 7 gezeigt
ist, und
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9 ist
eine Querschnittansicht der modifizierten Pumpeneinheit, die in 7 gezeigt
ist, wobei die Ebene des Querschnitts winkelig von der Ebene des
Querschnitts der 8 versetzt ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Obwohl
der offenbarte Injektor eine Pumpeneinheit ist, kann die Erfindung
auch in einer Pumpe-Düse
Einheit verwendet werden.
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Für die Beschreibung
einer Betriebsumgebung für
einen Injektor, der die erfindungsgemäßen Merkmale umfasst, wird
zuerst auf 4 Bezug genommen, die eine typische
Installation einer Pumpeneinheit darstellt, die auf ein Zylindergehäuse 22 eines
Dieselmotors montiert ist. Der Injektor der 4 ist allgemein
in 10 dargestellt. Ein Kolben 14 wird von einem
Nockenstößel 16 angetrieben,
der zu einer Motornockenwelle 18 durch die Kolbenfeder und
den Federansatz 20 vorgespannt ist. Die Nockenwelle befindet
sich in dem Motorgehäuse 22 neben
den Motorzylindern, von welchen einer in 24 gezeigt ist.
Die Lage der Motorkurbelwelle ist in 26 gezeigt.
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Das
Motorzylindergehäuse 22 umfasst
eine Muffe 28, in der sich ein Einspritzerkörper 12 befindet.
Eine Hochdruckleitung 30 kommuniziert mit dem Einspritzerkörper 12 und
erstreckt sich zu einer Düseneinheit 32 in
einem Zylinderkopf 34. Die Düseneinheit umfasst eine Düsenöffnung 36 in
die Brennkammer des Motors. Motorschmieröl befindet sich in der Zone,
die von der Nockenwelle 18 und der Kurbelwelle 26 belegt
wird. Das Schmieröl
ist von dem Injektorkolben 14 isoliert, aber Kraftstoff,
der an dem Kolben vorbei leckt, würde sich mit dem Schmieröl vermischen,
was wie oben erklärt
zu einem Verdünnungsproblem
führt.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Injektorpumpenbaugruppe.
Er umfasst eine Injektorvorrichtung 38, die sich in einer Zylindergehäusemuffe 40 befindet,
die der Muffe 28 entspricht, die in 4 gezeigt
ist. Die Injektorpumpenbaugruppe der 1 umfasst
eine Pumpkammer 42, die durch einen hin- und herbewegten
Kolben 44 und einen Kolbenzylinder oder eine Zylinderbohrung 46 definiert
ist. Das untere Ende des Kolbens 44 ist mit einem Federansatz 48,
der in einem Federkäfig 50 aufgenommen
ist, verbunden. Eine Feder 52 sitzt auf dem Folgefederteller 54,
der auf der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet ist. Normalerweise
wird der Kolben durch die Feder 52 in eine Abwärtsrichtung getrieben,
wie in 1 gezeigt. Der Federkäfig 50 trägt den Nockenstößel 56,
der dem Nockenstößel 16 der 4 entspricht.
Der Federkäfig 50 befindet
sich in einer Muffe 58, die sich von dem unteren Teil der Injektorvorrichtung 38 erstreckt.
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Eine
Ventilkammer 60 ist quer in der Injektorvorrichtung 38 angeordnet,
wobei ihre Achse senkrecht zu der Achse des Kolbens liegt. Ein Steuerventil 62 befindet
sich in der Ventilkammer 60. Eine ringförmige Aussparung 64 auf
dem Steuerventil 62 kommuniziert mit der Hochdruckleitung 66, die
sich von der Pumpkammer 42 erstreckt. Die Leitung 66 kommuniziert
mit der Auslassarmatur 68, die wiederum mit einer Hochdruckpassage,
die der Passage 30 der 4 entspricht,
und mit einer Einspritzerdüse
kommuniziert.
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Ein
Magnetantrieb, allgemein mit 70 bezeichnet, umfasst einen
Anker 72, der mit dem rechten Ende des Ventils 62 verbunden
ist. Der Anker wird von einem Magnetaufbau angetrieben, der in 1 nicht
sichtbar ist. Das Ventil 62 wird normalerweise von der
Ventilfeder 74 in eine Richtung nach links, wie in 1 angezeigt,
angetrieben. Die Feder 74 sitzt auf dem Ansatzelement 76 auf,
das von dem Ventil 62 getragen wird. Das Ventil 62 wird
normalerweise in eine Richtung nach links gegen den Ventilanschlag 78,
der in einer Ventilanschlagkammer 80 in der Injektorvorrichtung 38 untergebracht
ist, federgespannt.
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Die
Kammer 80 kommuniziert mit einer Kraftstoffrücklaufleitung 82,
die zum Teil von einer ringförmigen
Aussparung 84 auf der äußeren Fläche des
Injektorvorrichtung 38 definiert ist. Diese Kommunikation
wird durch die interne Leitung 86, die in der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet
ist, hergestellt.
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Die
Federkammer 88 für
die Feder 74 kommuniziert mit der Einlassleitung 90 durch
die interne Leitung 92. Die Einlassleitung 90 ist
zum Teil durch die ringförmige
Aussparung 93 in der Injektorvorrichtung 38 definiert.
Die Anschlagkammer 80 ist in Fluidkommunikation mit der
Federkammer 88 durch eine interne Leitung, die in 1 nicht
gezeigt ist. Die Federkammer 88 kommuniziert ferner mit
einer internen Leitung 94, die in dem Ventil 62 ausgebildet
ist. Wenn das Ventil 62 von dem Antrieb 70 zu
seiner geschlossenen Stellung geschoben wird, kommuniziert die interne
Leitung 94 mit der Anschlagöffnung 80 und mit
der Rücklaufleitung 82.
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Eine
Lecköffnung 96,
die in der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet ist, erstreckt
sich zu dem Kolbenzylinder oder der Zylinderbohrung 46.
Sie schneidet die Kolbenzylinderbohrung 46 an einer Stelle
zwischen dem oberen Ende 98 des Kolbens 44 und
einem ringförmigen
Rücksprung,
der in 100 gezeigt ist. Die Lecköffnung 96 kommuniziert
mit einer drucklosen Leckleitung 102 durch eine Fluidarmatur 104,
die mittels einer Presspassung in der radialen Öffnung 106, die in
der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet ist, gehalten werden
kann. Der ringförmige
Rücksprung 100 kommuniziert
mit der Öffnung 96,
wenn der Kolben seinen Hub durchführt, so dass das Strömen des Leckkraftstoffs
zu der drucklosen Leckleitung 102 erleichtert wird. Die
Leckleitung 102 erstreckt sich zu einem Kraftstofftank,
der unter Null Manometerdruck steht.
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Die
Zuführleitung 90 ist
von anderen Zonen des Kraftstoffströmungskreislaufs durch O-Ringe 107 und 109 isoliert.
Die drucklose Lecköffnung 96 ist
von den anderen Zonen des Systems mit O-Ringen 109 und 111 abgedichtet.
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2 ist
eine Vergrößerung des
linken Endes des Steuerventils 62. Das Steuerventil umfasst wie
in 2 sichtbar eine kreisförmige Ventilanschlagfläche 108,
die in den Ventilteller 110 eingreift, der auf der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet
ist, wenn der Antrieb 70 erregt ist. In diesem Zeitpunkt bildet
sich eine kleine Spalte 112 zwischen der Ventilanschlagfläche 108 und
einer Fläche 114,
die auf dem Anschlag 78 ausgebildet ist. Wenn das Ventil 62 in
der in 2 gezeigten Position ist, zirkuliert Kraftstoff
von der Einlassleitung 90 durch die Ventilkammer und die
Federkammer 88 in die Rücklaufleitung 86 und
die Rücklaufleitung 82.
Wenn der Antrieb 70 entregt ist, treibt die Ventilfeder 74 das
Ventil 62 in eine linke Richtung, wobei die Spalte 112 geschlossen
und die Leitung 66 zu dem Strömungsrücklaufkreislauf geöffnet wird.
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Wenn
das Ventil 62 geschlossen wird, schafft der Hin- und Herhub
des Kolbens 98 einen hohen Einspritzdruck in der Leitung 66,
der wie zuvor erwähnt
zu der Düse
geleitet wird.
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3 ist
eine Vergrößerung des
rechten Endes des Steuerventils 62. Wie in 3 sichtbar,
ist der Anker 72 an dem rechten Ende des Ventils durch einen
Gewindeanschluss 116 gesichert. Das rechte Ende der Feder 74 liegt
auf einem ringförmigen
Federteller 118 auf, der einen stationären Teil des Antriebs 70 bildet.
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5 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung. Sie ist in eine Motorgehäusemuffe 28' montiert, die
der Motorgehäusemuffe 28 in 4 entspricht.
Bei dem Konzept der 5 kommuniziert eine Kraftstoffzuführleitung
mit der Kraftstoffzuführaussparung 120,
die in der Injektorvorrichtung 38' ausgebildet ist. Die Kraftstoffzuführleitung kommuniziert über eine
interne Leitung 122 mit der Federkammer 88', die der Federkammer 88 der 1 entspricht.
Die Elemente des Aufbaus der 1, die entsprechende
Elemente in dem Aufbau der 5 haben,
wurden mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet, obwohl in 5 Einstrich-Bezeichnungen
verwendet werden.
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Anders
als das Konzept der 1, bei dem die Strömungsrücklaufleitung 82 mit
einer Aussparung kommuniziert, die in der Injektorvorrichtung 38 ausgebildet
ist, befindet sich die Strömungsrückflussleitung
bei der 5 auf der Oberseite der Injektorvorrichtung 38' wie in 124 gezeigt.
Die Kommunikation zwischen der Federkammer 88' in 5 und
der Strömungsrückflussleitung 124 in 5 wird
durch eine interne Leitung hergestellt, die in 5 nicht dargestellt
ist. Die Anordnung der 5 bietet im Vergleich zu dem
Konzept in 1 Vorteile bei der Verpackung
für bestimmte
Motoreinbauten.
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In 5 ist
in 126 eine drucklose Leckleitung gezeigt. Sie kommuniziert
mit der drucklosen Ablassaussparung 128 und den drucklosen
Lecköffnungen 130.
Die Öffnungen 130 kommunizieren
mit der Kolbenkammer 46' an
einer Zwischenstelle in Bezug auf das obere Ende des Kolbens 44' und der ringförmigen Aussparung 100'. Die Öffnungen 130 sind
immer vom Kolben abgedeckt. Sie sind strategisch an der Zwischenstellung
zwischen der Hochdruckkammer 42' und der Zone der Motornockenwelle,
die den Kolben 44' antreibt,
angeordnet, so dass Leckkraftstoff, der sich in der ringförmigen Aussparung 100' ansammelt,
zu der drucklosen Leitung 126 abläuft.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform,
die in 6 gezeigt ist, sind die Lecköffnungen, die in 130'' gezeigt sind, in Bezug auf den
Kolben 44' in
einer ähnlichen
Art angebracht, wie die Lage der drucklosen Öffnung der 5.
In 6 wurden Elemente des Injektors, die gleich sind
wie die Elemente der 1 und 5 mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet, obwohl Zweistrich-Bezeichnungen verwendet
werden.
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In
der Darstellung gem. 6 kommuniziert die Rücklaufleitung
mit einer ringförmigen
Rücklaufaussparung 134 in
der Injektorvorrichtung 38''. Eine Kraftstoffzuführleitung
befindet sich, anders als die Kraftstoffzuführleitung der Darstellung in 5 auf der
Oberseite der Injektorvorrichtung 38", wie in 136 gezeigt.
Die Betriebsarten der Ausführungsformen der 1, 5 und 6 sind
im Wesentlichen gleich.
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Die
Lage der Zuführleitung
der Ausführungsform
der 5 ist ähnlich
der Lage der Zuführleitung 90 der
Ausführungsform
der 1. Die Lage der Rücklaufleitung der Darstellung
in 6 ist ähnlich der
Lage der Zuführleitung
für die
Darstellung in 5 und die Darstellung in 1.
Die drucklosen Lecköffnungen
für die
drei Darstellungen sind ähnlich zu
der Kolbenzylinderbohrung angeordnet.
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7, 8 und 9 stellen
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dar. Sie kann für
den Einbau in ein Motorzylindergehäuse des Typs angepasst werden,
der zum Beispiel in 4 gezeigt ist, ohne dass das
Motorzylindergehäuse
geändert
werden muss. Die Pumpeneinheit, die in 4 dargestellt
ist, kann einfach durch die Pumpeneinheit ersetzt werden, die in 7, 8 und 9 dargestellt
ist. Daher können
die Funktion der drucklosen Leckleitung oder die der Leckströmungsleitung
der Ausführungsform,
die in 1, 5 und 6 gezeigt
ist, in den gleichen Motorguss eingebaut werden wie in 4 gezeigt,
indem die Pumpeneinheit der 7, 8 und 9 verwendet
wird. Die drucklose Leckströmungsleitung
der Darstellung in den 7, 8 und 9 erfordert
keine spezielle Bearbeitung des Motorgusses, um einen Fluidströmungspfad
von der Pumpeneinheit zu einem drucklosen Kraftstofftank zu schaffen.
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Wie
in 8 sichtbar, umfasst die Pumpeneinheit der weiteren
Ausführungsform
der Erfindung einen Einspritzkörper 140,
der mit der Kraftstoffströmungseinlassarmatur 144 ausgebildet
ist. Eine Hochdruck-Strömungsauslassarmatur 146 ist
auf dem oberen Ende des Körpers 140 ausgebildet.
Das untere Ende des Körpers 140 ist
in einem unteren Ende einer Muffe 148 untergebracht, die
eine Kolbenfeder 150 umschließt. Ein Federkäfig 152 ist
gleitbar in der Muffe untergebracht. Das untere Ende des Federkäfigs 152 ist
mit einem Nockenstößel verbunden,
der allgemein in 8 mit dem Bezugszeichen 154 angezeigt
ist. Dieser Nockenstößel würde dem Nockenstößel 56 der
Ausführungsform
der 1 entsprechen.
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Der
Nockenstößel 154 ist
mit einem Kolben 156 verbunden, der in einem Kolbenzylinder
oder einer Zylinderbohrung aufgenommen ist, die im Körper 140 ausgebildet
ist. Die Zylinderbohrung ist in 8 nicht
gezeigt, da sie sich außerhalb
der Ebene des Querschnitts der 8 befindet.
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Ein
Abschnitt einer Fluideinlassleitung, der sich von der Armatur 144 zu
einer Ventilkammer in dem Körper 140 erstreckt,
ist in 158 gezeigt. Eine drucklose Leckströmungsleitung 160 erstreckt
sich in eine senkrechte Richtung durch den Körper 140. An ihrem
oberen Ende kommuniziert die Leckströmungsleitung 160 mit
einer Leckströmungsarmaturenöffnung 162.
Das untere Ende der Leckströmungspassage 160 kommuniziert
mit einer drucklosen Leckströmungsöffnung 164,
die sich in allgemein radialer Richtung zu der Mittenlinie des Kolbenzylinders
oder der Zylinderbohrung erstreckt, die den Kolben 156 aufnimmt.
Das untere Ende der Leitung 160 ist durch einen Stopfen
in der Stopfenöffnung 165 verschlossen.
Das radial äußere Ende
der Öffnung 164 ist
durch eine Muffe 148 blockiert, die in 9 am
besten sichtbar ist.
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Die Öffnung 164 entspricht
der Öffnung 96 der
Ausführungsform
der 1, den Öffnungen 130 der
Ausführungsform
der 5 und den Öffnungen 130'' der Ausführungsform der 6.
Die Öffnung 164 sieht
man am besten in 9, die den Schnitt der Öffnung 164 mit
der drucklosen Leckströmungsleitung 160 darstellt.
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Eine
Rückströmungsaussparung
ist in 7, 8 und 9 in 166 dargestellt.
Ein Abschnitt der Rückströmungsleitung
in dem Körper 140, der
mit der Aussparung 166 kommuniziert, ist in 7 und 9 in 168 gezeigt.
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9 zeigt
die Hochdruckpumpkammer oder den Hohlraum 170 am oberen
Ende des Kolbenzylinders oder der Zylinderbohrung 172.
Die Kammer 170 kommuniziert mit der Hochdruckauslassarmatur 146 durch
eine interne Hochdruckleitung 174.
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Die
Ventilkammer für
die Darstellung der 7, 8 und 9 ist
in 7 in 176 am besten sichtbar. Eine Kraftstoffzuführleitung 178 erstreckt sich
zu dem Inneren der Ventilkammer 176 und ist mit der Kraftstoffeinlassströmungsarmatur 144,
sichtbar in 8 und 9, verbunden.
Die Ventilkammer nimmt einen Ventilaufbau auf, der dem Ventilaufbau der 1, 5 und 6 entspricht.
Ein Abschnitt mit großem
Durchmesser der Ventilkammer definiert eine Ventilfederkammer, die
der Federkammer 88 der 1 und der
Federkammer 88' der 5 entspricht.
Das Ende der Ventilkammer, der Ventilkammer entgegen gesetzt, definiert
eine Anschlagkammer, die in 7 in 180 teilweise
angedeutet ist. Wie in dem Fall der Ausführungsformen der 1, 5 und 6,
nimmt die Anschlagkammer 180 einen Ventilanschlag auf,
der dem Ventilanschlag 78 der 1, dem Anschlag 78' der Ausführungsform
der 5 und dem Anschlag 78'' der
Ausführungsform der 6 entspricht.
Die Anschlagkammer 180 umgibt den Anschlag und kommuniziert
mit der Kraftstoffrücklaufaussparung 166 über eine
interne Leitung, die in 7 in 168 am besten
sichtbar ist.
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Die
drucklose Leckströmungsleitung 160 kommuniziert
mit einem drucklosen Anschluss, der teilweise in 7 in 184 gezeigt
ist, der in einer drucklosen Leckströmungsarmaturöffnung 162 aufgenommen
ist, die in 8 sichtbar ist.
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In 7 sieht
man eine Überquerungsleitung 186,
die die Kammer 180, welche den Ventilanschlag umgibt, mit
der Ventilfederkammer am entgegen gesetzten Ende der Ventilkammer 176 verbindet.
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Ferner
sieht man in 7 Montagebolzenbohrungen 188, 188', 188'' und 188''', die einen
Magnetantriebaufbau sichern, der in 7 und 8 nicht
gezeigt ist, der aber im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 190 in 9 angegeben
ist.
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Ein
Vorteil der Darstellung in den 7, 8 und 9 besteht
in der Anpassungsfähigkeit für den Gebrauch
mit existierenden Motorgussgehäusen
ohne Änderungen
am Motorgehäuse.
Das Merkmal der drucklosen Leckströmung kann besonders vorteilhaft
bei einem Motor für
ein Fahrzeug verwendet werden, das lange Leerlaufperioden braucht. Der
gleiche Motor kann in anderen Fahrzeugen mit hohen Belastungen verwendet
werden, die für
kontinuierlichen Hochleistungsbetrieb bei Autobahngeschwindigkeit
mit relativ niedrigem Prozentsatz an Leeraufzeit bestimmt sind,
wo der Bedarf für
das Merkmal weniger wichtig ist.
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Das
Merkmal der drucklosen Leckströmung ist
vorteilhafter, wenn der Motor mit einem höheren Prozentsatz an Leerlaufzeit
verwendet wird, oder wenn das Fahrzeug häufig stoppt und wieder weiter fährt, wie
bei Transportfahrzeugen im Stadtverkehr, zum Beispiel bei Bussen
und Müllfahrzeugen.
Wenn der gleiche Motor bei Fahrzeugen, die auf Autobahnen fahren,
verwendet wird, bei welchen der größte Betriebszeitprozentsatz
bei stärkerem
Gasgeben und kontinuierlichen Autobahngeschwindigkeiten verbracht
wird, ist die Gelegenheit für
ein Schmierölverdünnen verringert,
denn die hohen Drücke,
die in der Einspritzerpumpenkammer erzeugt werden, würden eine
leichte Einspritzerkörperverzerrung
oder Belastung in eine radiale Richtung in der Zone der Hochdruckpumpenkammer
ergeben. Dieser Zustand würde
zu einer Verkleinerung des Freiraums für den Kolben an Stellen in
der Kolbenzylinderbohrung nahe dem Nockenstößelsaufbau führen, was
dazu führt, das
Lecken vermindert wird.
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Obwohl
ausgewählte
Ausführungsformen der
Erfindung offenbart wurden, ist es für den Fachmann klar, dass Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Derartige Änderungen
und Äquivalente sind
daher von den folgenden Patentansprüchen gedeckt.
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Zusammenfassung:
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Kraftstoffeinspritzpumpe
in einem Kraftstoffzuführsystem
mit Direkteinspritzung für
einen Verbrennungsmotor, die eine Zylinderspule zum Steuern des
Fluidtransfers von einer Hockdruckkammer zu einer Kraftstoffeinspritzdüse umfasst.
Eine Zuführpassage
und eine Rücklaufpassage
liefern einen Kraftstoffströmungskreislauf
für das
Kraftstoffzuführsystem,
wobei die Hochdruckkammer zum Teil durch einen mit einer Nockenwelle
angetriebenen Kolben definiert ist. Ein unabhängiger Leckströmungspfad
wird bereitgestellt, um das Kraftstoffleck an einem Kolben der Pumpe
vorbei zu lassen, wobei sich der Kraftstoffströmungspfad zu einem drucklosen
Kraftstofftank erstreckt.