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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Brennstoffeinspritzsysteme
und insbesondere auf ein Verfahren zur Aufnahme einer begrenzten
räumlichen Umhüllung einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
in einem Motorsystem.
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Hintergrund
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Ingenieure
suchen konstant nach Wegen, unerwünschte Motoremissionen
zu verringern. Eine Strategie ist, Wege zur Verbesserung der Leistung von
Brennstoffeinspritzsystemen zu suchen. Mit den Jahren haben die
Ingenieure schließlich gelernt, dass Motoremissionen einen
deutliche Funktion des Einspritz-Timings, der Anzahl der Einspritzungen,
der Einspritzmengen und der Ratenformen sein können. Ein
Brennstoffeinspritzsystem mit einer Vielzahl von Fähigkeiten
zur Erzeugung einer Vielzahl von Einspritzstrategien kann besser
arbeiten und Emissionen bei allen Motorbetriebsbedingungen verringern als
ein Brennstoffeinspritzsystem, welches bezüglich seiner
Steuerung des Einspritz-Timings, der Einspritzzahl, der Einspritzmenge
und der Einspritzratenformen eingeschränkt ist. Weiterhin
können Verbesserungen der Fähigkeit, Einspritzraten,
Einspritzzahlen, Einspritzmengen und Ratenformen zu variieren, zu
mehr Forschung und Entdeckungen von verbesserten Einspritzstrategien
bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen führen.
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Ein
offensichtlicher Versuch, ein Brennstoffeinspritzsystem vorzusehen,
welches schnell den Druck von Einspritzungen variieren kann, wird
im
US-Patent Nr. 6
453 875 B1 offenbart, das an Mahr u. a. am 24 September
2002 erteilt wurde. Das Brennstoffeinspritzsystem von Mahr weist
eine gemeinsame Druckleitung bzw. Common-Rail und eine direkt gesteuerte
Brennstoffeinspritzvorrichtung auf, welche die Fähigkeit
hat, Brennstoff mit mittlerem Druck direkt aus der Rail einzuspritzen
oder die Brennstoff-Common-Rail zu verwenden, um Brennstoff in den
Einspritzvorrichtungen bezüglich des Druckes zu verstärken,
und zwar zur Ein spritzung mit relativ hohen Drücken. Brennstoff
kann aus der Common-Rail zur Brennstoffeinspritzvorrichtung über eine
Druckleitung fließen. Der Brennstoff kann entweder durch
ein Ventil fließen, um auf den Druckverstärker
zu wirken, um mit einem verstärkten Druck einzuspritzen,
oder an dem Ventil vorbeilaufen und in einem Motorzylinder mit Rail-Druck
eingespritzt werden. Das Ventil, welches den Fluss des Brennstoffes zum
Druckverstärker steuert, ist im Druckverstärker vorgesehen,
der in der Brennstoffeinspritzvorrichtung selbst vorgesehen sein
kann oder nicht.
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Obwohl
das Brennstoffeinspritzsystem von Mahr den Druck der Einspritzungen
variieren kann, kann die Brennstoffeinspritzvorrichtung wertvollen Raum
benachbart zu einem Zylinderkopf und in einem solchen verbrauchen.
Weil der Brennstoff, der direkt in den Zylinder eingespritzt wird,
und der Brennstoff, der den Druckverstärker betätigt,
von der gleichen Quelle her fließen, d. h. von der Brennstoff-Common-Rail,
ist der Brennstoff, der auf den Druckverstärker wirkt,
auf Rail-Druck, der im Allgemeinen größer als
der Druck von anderem hydraulischen Strömungsmittel ist,
wie beispielsweise Öl, welches verwendet werden kann, um
den Druckverstärker zu betätigen. Beispielsweise
kann der Druck des Brennstoffes drei bis vier mal größer
als der Druck des Öls in einem Öl betätigten
Druckverstärker sein. Somit müssen durch Brennstoff
betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtungen, wie die Brennstoffeinspritzvorrichtung
von Mahr, ausreichend bemessen und abgedichtet sein, um dem hohen
Brennstoffdruck zu widerstehen. Weil es eine begrenzte räumliche
Umhüllung bzw. begrenzten räumlichen Platz um
den Zylinderkopf herum und in diesem für die Brennstoffeinspritzvorrichtung
gibt, können die Konstruktion und die Fähigkeiten
der durch Brennstoff betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung
durch räumliche Einschränkungen begrenzt sein.
Anders gesagt, einige Motorsysteme haben einfach keinen Platz, der
das durch Brennstoff verstärkte Brennstoffsystem der Bauart,
die von Mahr beschrieben wird, aufnehmen kann.
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Die
vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere
der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Brennstoffeinspritzsystem weist mindestens eine Brennstoffquelle
auf, die strömungsmittelmäßig mit einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung, die einen Druckverstärker
aufweist, über eine Einspritzvorrichtungsleitung und eine
Verstärkerleitung zu verbinden ist. Ein Ventil, welches
ein bewegbares Ventilglied innerhalb eines Ventilkörpers
aufweist, ist in der Verstärkerleitung positioniert und
ist an der mindestens einen Brennstoffquelle angebracht. Wenn das
Ventilglied in einer ersten Position ist, ist die Verstärkerleitung
zur Brennstoffquelle hin offen, und wenn das Ventilglied in einer
zweiten Position ist, ist die Verstärkerleitung von der
Brennstoffquelle abgeblockt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist ein Motor ein Motorgehäuse auf, an
dem ein Brennstoffeinspritzsystem angebracht ist, welches mindestens eine
Brennstoffquelle aufweist. Die Brennstoffquelle ist strömungsmittelmäßig
mit einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, die einen Druckverstärker
aufweist, über eine Verstärkerleitung und eine
Einspritzvorrichtungsleitung zu verbinden. Ein Ventil, welches ein
bewegbares Ventilglied in einem Ventilkörper aufweist, ist
in der Verstärkerleitung positioniert und ist an der Brennstoffquelle
angebracht. Wenn das Ventilglied in einer ersten Position ist, ist
die Verstärkerleitung zur Brennstoffquelle hin offen. Wenn
das Ventilglied in einer zweiten Position ist, ist die Verstärkerleitung
zur Brennstoffquelle hin verschlossen.
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Gemäß noch
einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Aufnahme einer begrenzten
räumlichen Umhüllung für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
vorgesehen, und zwar für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
mit einem direkt gesteuerten Nadelventil, welche betreibbar ist,
um Brennstoff mit einem Rail-Druck und mit einem verstärkten
Druck einzuspritzen. Ein Druckverstärker und ein Düsenauslass der
Brennstoffeinspritzvorrichtung sind strömungsmittelmäßig
mit mindestens einer Brennstoffquelle über eine Verstärkerleitung
bzw. eine Einspritzvorrichtungsleitung zu verbinden. Der Brennstofffluss zum
Druckverstärker wird über ein Ventil gesteuert, welches
an der mindestens einen Brennstoffquelle angebracht ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Motors gemäß der
vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Mit
Bezug auf 1 ist dort eine schematische
Darstellung eines Dieselmotors 10 gemäß der vorliegenden
Offenbarung gezeigt. Der Motor 10 weist ein Motorgehäuse 11 auf,
an dem ein Brennstoffeinspritzsystem 12 angebracht ist.
Das Brennstoffeinspritzsystem 12 weist mindestens eine
Brennstoffquelle auf, vorzugsweise eine unter Druck gesetzte Brennstoff-Common-Rail 13.
Brennstoff wird von einem Brennstoff-Reservoir 23 zu der
unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 durch eine
Versorgungsleitung 25 gepumpt. Der Fachmann wird erkennen,
dass mindestens eine Pumpe, die den Brennstoff übertragen
und unter Druck setzen kann, und zusätzlich mindestens
ein Brennstofffilter im Allgemeinen in der Versorgungsleitung 25 positioniert
sein wird. Die unter Druck gesetzte Brennstoff-Common-Rail 13 ist
auch strömungsmittelmäßig mit einer Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 zu verbinden,
die einen Druckverstärker 15 aufweist, und zwar über
eine Einspritzvorrichtungsleitung 16 und eine Verstärkerleitung 17.
Ein Einspritzvorrichtungskörper 44 definiert Düsenauslässe 26,
durch welche der Brennstoff in einen Motorzylinder 41 eingespritzt
werden kann. Der Druckverstärker 15 ist strömungsmittelmäßig
mit dem Brennstoff-Reservoir 23 über einen Niederdruckablauf 24 zu
verbinden. Obwohl nur eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 in 1 veranschaulicht
ist, ist die unter Druck gesetzte Brennstoff-Common-Rail 13 vorzugsweise
strömungsmittelmäßig mit einer Vielzahl
von Brennstoffeinspritzvorrichtungen verbunden. Der Fachmann wird
erkennen, dass jede Brennstoffeinspritzvorrichtung der Vielzahl
in ähnlicher Weise arbeiten wird, wie die veranschaulichte
Brennstoffeinspritzvorrichtung 14.
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Das
Brennstoffeinspritzsystem 12 weist auch ein Flusssteuerventil 18 auf,
welches ein bewegbares Ventilglied 19 innerhalb eines Ventilkörpers 20 aufweist,
der an der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 angebracht
ist. Der Ventil körper 20 ist in der Verstärkerleitung 17 angeordnet,
und somit steuert das Flusssteuerventil 18 den Brennstofffluss
zu dem Druckverstärker 15 hin und weg von diesem.
Obwohl nur ein Flusssteuerventil 18 veranschaulicht ist,
weist das Brennstoffeinspritzsystem 12 vorzugsweise eine
Vielzahl von Flusssteuerventilen auf (eines für jede Brennstoffeinspritzvorrichtung), wobei
alle davon in ähnlicher Weise arbeiten wie das veranschaulichte
Flusssteuerventil 18. Der Fachmann wird erkennen, dass
jedes Flusssteuerventil den Brennstofffluss zu dem Druckverstärker
in jeder Brennstoffeinspritzvorrichtung hin und weg davon steuern
wird. Obwohl die vorliegende Offenbarung verschiedene Arten von
Ventilen in Betracht zieht, die ein Kolbenventil mit einschließen,
jedoch nicht darauf eingeschränkt sind, ist das Flusssteuerventil 18 vorzugsweise
ein Drei-Wege-Sitzventil, welches betriebsmäßig
mit einer ersten elektrischen Betätigungsvorrichtung 22 gekoppelt
ist, die verschiedene Bauarten aufweisen könnte, wie beispielsweise
eine Elektromagnetunteranordnung, eine Piezo-Anordnung, eine Schwing-
bzw. Magnetspule usw. Das Sitzventil kann besser eine Leckage um
das Ventilglied herum von der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 verhindern
als eine Kolbenventilstruktur. Wenn das Ventilglied 19 in
einer ersten Position ist, ist die Verstärkerleitung 17 zu
der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 hin
offen, und ist vorzugsweise von dem Niederdruckablauf 24 abgeblockt.
Wenn das Ventilglied 19 in einer zweiten Position ist (wie
gezeigt), ist die Verstärkerleitung 17 von der
unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 abgeblockt
und vorzugsweise zum Niederdruckablauf 24 geöffnet.
Das Ventilglied 19 ist durch eine Feder 21 in
die veranschaulichte zweite Position vorgespannt. Die mittlere Ventilposition
ist nur vorgesehen, um zu veranschaulichen, dass das Ventilglied 19 ein
Sitzventilglied ist.
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Der
Druckverstärker 15 weist einen Verstärkerkolben 32 auf,
der bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper 44 positioniert
ist und weist eine hydraulische Kolbenfläche 34 auf,
die einem Hydraulikdruck in der Verstärkerleitung 17 ausgesetzt
ist. Der Verstärkerkolben 32 ist auch bewegbar
in dem Einspritzvorrichtungskörper 44 positioniert
und bewegt sich in entsprechender Weise mit dem Verstärkerkolben 32.
Wenn das Flusssteuerventil 18, das an der unter Druck gesetzten
Brennstoff-Common-Rail 13 angebracht ist, strömungsmittelmäßig
die Verstärkerleitung 17 mit dem Druckverstärker 15 verbindet, wirkt
der unter Druck gesetzte Brennstoff auf die hydraulische Kolbenfläche 34,
um den Kolben 32 und den Stößel 33 zu
bewegen, um den Druck des Brennstoffes innerhalb der Brennstoffdruckkammer 31 zu steigern,
die strömungsmittelmäßig mit der Einspritzvorrichtungsleitung 16 verbunden
ist. Ein Rückschlagventil 30 ist in der Einspritzvorrichtungsleitung 16 positioniert,
um sicherzustellen, dass der sich voranbewegende Kolben 32 nicht
Brennstoff zurück zur unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 drückt.
Der sich vorschiebende Kolben 33 wird den Druck des Brennstoffes
innerhalb der Brennstoffdruckkammer 31 auf einen Druck
steigern, der größer ist als jener des Brennstoffes
in der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13.
Wenn das Flusssteuerventil 18 strömungsmittelmäßig
den Druckverstärker 15 mit dem Niederdruckablauf 24 verbindet,
wird der niedrige Druck, der auf die hydraulische Kolbenfläche 34 wirkt,
gestatten, dass der Verstärkerkolben 34 und der
Stößel 32 in die zurückgezogenen
Position zurückkehren, und zwar unter der Wirkung der Vorspannfeder 43 und/oder
der Wirkung des Druckes, der auf den Stößel wirkt.
Wenn der Verstärkerkolben 34 und der Stößel 32 sich
zurückziehen, kann Brennstoff wieder in die Brennstoffdruckkammer 31 gezogen
werden. Die Brennstoffdruckkammer 31 ist strömungsmittelmäßig
mit den Düsenauslässen 26 über
einen Düsenversorgungsdurchlass 42 zu verbinden.
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Die
Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 weist ein direkt gesteuertes
Nadelventil 28 und ein Nadelsteuerventil 27 auf.
Das direkt gesteuerte Nadelventil 28 steuert die Brennstoffeinspritzung
durch Öffnen und Schließen von Düsenauslässen 26,
die von dem Einspritzvorrichtungskörper 44 definiert
werden. Das direkt gesteuerte Nadelventil 28 weist ein
Nadelventilglied 38 auf, welches eine hydraulische Öffnungsfläche 35 aufweist,
die einem Hydraulikdruck in einem Düsenversorgungsdurchlass 42 ausgesetzt
ist, und eine hydraulische Verschlussfläche 36,
die dem Hydraulikdruck in einer Nadelsteuerkammer 37 ausgesetzt
ist. Der Düsenversorgungsdurchlass 42 ist strömungsmittelmäßig
mit der Einspritzvorrichtungsleitung 16 verbunden. Das
Nadelventilglied 38 wird durch eine Feder 39 in
seine geschlossene Position vorgespannt (wie gezeigt), was die Einspritzvorrichtungsleitung 16 von
den Düsenauslässen 26 abblockt.
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Das
Nadelsteuerventil 27 steuert den Brennstoffdruck in der
Nadelsteuerkammer 37. In dem veranschaulichten Beispiel
ist das Nadelsteuerventil 27 ein Drei-Wege-Sitzventil,
obwohl bemerkt sei, dass das Nadelsteuerventil 27 irgendeine
Art eines Ventils sein könnte, die dem Brennstoffdruck
widerstehen kann, einschließlich eines Kolbenventils, jedoch
nicht auf ein solches eingeschränkt ist. Zusätzlich
zieht die Offenbarung eine Zwei-Wege-Direktnadelsteuerung über
ein Ventil in Betracht, welches eine Nadelsteuerkammer zum Ablauf
hin öffnet und schließt, wie bei Mahr oben besprochen.
Das Nadelsteuerventil 27 ist in einer ersten Position wirksam,
um den Druck innerhalb der Nadelsteuerkammer 37 zu steigern,
und zwar durch strömungsmittelmäßiges
Verbinden der Nadelsteuerkammer 37 mit der Einspritzvorrichtungsleitung 16 über
einen Hochdruckdurchlass 45 und durch Abtrennen dieser
vom Ablauf 40. Wenn es in einer zweiten Position ist, ist
das Nadelsteuerventil 27 wirksam, um den Druck innerhalb
der Nadelsteuerkammer 37 zu verringern, und zwar durch
strömungsmittelmäßiges Verbinden der
Nadelsteuerkammer 37 mit dem Niederdruckablauf 24 über
einen Niederdruckdurchlass 40, und durch das Abtrennen dieser
vom Hochdruckdurchlass 45. Das Nadelsteuerventil 27 ist
in seine erste Position vorgespannt (wie gezeigt) und weist eine
zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 29 auf,
die von verschiedener Art sein könnte, wie beispielsweise
eine Elektromagnetunteranordnung, eine Piezo-Anordnung, eine Schwing-
bzw. Magnetspule usw. Eine mittlere Ventilposition ist gezeigt,
um ein Sitzventil anstatt irgendeiner anderen Ventilstruktur zu
zeigen.
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Wenn
die Nadelsteuerkammer 37 strömungsmittelmäßig
mit der Einspritzvorrichtungsleitung 16 verbunden ist,
wirkt unter Druck gesetzter Brennstoff auf die hydraulische Verschlussfläche 36 des
Nadelventilgliedes 38. Somit reicht der unter Druck gesetzte
Brennstoff im Düsenversorgungsdurchlass 42, der
auf die hydraulische Öffnungsfläche 35 des
Nadelventilgliedes 38 wirkt, nicht, um das Nadelventilglied 38 gegen
die Vorspannung der Feder 39 anzuheben und die Düsenauslässe 26 zur Einspritzung
zu öffnen. Wenn die Nadelsteuerkammer 37 strömungsmittelmäßig
mit dem Niederdruckablauf 24 über den Niederdruckdurchlass 40 verbunden
ist, reicht der Druck im Düsenversorgungsdurchlass 42,
der auf die hydraulische Öffnungsfläche 35 des
Nadelventilgliedes 38 wirkt, um das Nadelventil glied 38 gegen
die Vorspannung der Feder 39 anzuheben und die Düsenauslässe 26 zur
Einspritzung zu öffnen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Mit
Bezug auf 1 wird ein Verfahren zur Aufnahme
einer räumlichen Umhüllung einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
für die Einspritzvorrichtung 14 besprochen. Obwohl
der Betrieb der vorliegenden Offenbarung nur für die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 besprochen
wird, die mit dem Flusssteuerventil 18 assoziiert ist,
sei bemerkt, dass die vorliegende Offenbarung in ähnlicher
Weise für jede Brennstoffeinspritzvorrichtung und jedes
Flusssteuerventil innerhalb des Motors 10 arbeitet. Darüber
hinaus sei bemerkt, dass die vorliegende Offenbarung die Anwendung
irgendeiner Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einem Druckverstärker
in Betracht zieht, der durch Brennstoff betätigt wird,
und Brennstoff mit Rail-Druck und einem verstärkten Druck
einspritzen kann.
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Um
den räumlichen Umriss der Brennstoffeinspritzvorrichtung
aufzunehmen, sind der Druckverstärker 15 und die
Düsenauslässe 26 der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 strömungsmittelmäßig
mit der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 über
die Verstärkerleitung 17 bzw. die Einspritzvorrichtungsleitung 16 verbunden.
Weiterhin wird der Brennstofffluss des Druckverstärkers 15 durch
das Flusssteuerventil 18 gesteuert, welches an der unter Druck
gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 angebracht ist. Weil
das Flusssteuerventil 18 von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 getrennt
ist, ist die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 kleiner
und kann leichter in die räumliche Umhüllung bzw.
den räumlichen Umriss der Brennstoffeinspritzvorrichtung
benachbart zum Motorzylinder 41 passen.
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Die
Tatsache, dass das Flusssteuerventil 18 nicht an der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 angebracht
ist, beeinträchtigt nicht die Fähigkeit der Brennstoffeinspritzvorrichtung,
den Druck der Einspritzungen zu variieren. Wenn eine Einspritzung
mit Rail-Druck erwünscht ist, wird die erste elektrische Betätigungsvorrichtung 22,
die an dem Flusssteuerventil 18 angebracht ist, nicht aktiviert
werden. Somit wird das Flusssteuerventilglied 19 in seiner
vorgespannten Position bleiben, wobei es den Druckverstärker 15 mit
dem Niederdruckablauf 24 verbindet. Der Brennstoff, der
aus der Common-Rail 13 in den Düsenversorgungsdurchlass 42 über
die Einspritzvorrichtungsleitung 16 fließt, wird
nicht weiter durch den Druckverstärker 15 unter
Druck gesetzt, sondern wird vielmehr auf Rail-Druck bleiben. Wenn
das direkt gesteuerte Nadelventil 28 den Düsenversorgungsdurchlass 42 öffnet,
kann der Brennstoff mit Rail-Druck durch die Düsenauslässe 26 und
in den Motorzylinder 41 fließen.
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Wenn
eine Einspritzung mit einem verstärkten Druck erwünscht
ist, wird ein (nicht gezeigtes) elektronisches Steuermodul die erste
elektrische Betätigungsvorrichtung 22 aktivieren,
was bewirkt, dass sich das Ventilglied 19 in seine erste
Position gegen die Vorspannung der Feder 21 bewegt. Zusätzlich
zu dem Brennstoff, der aus der Common-Rail 13 in die Brennstoffdruckkammer 31 über
die Einspritzvorrichtungsleitung 16 fließt, kann
der Brennstoff auch aus der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 zum
Druckverstärker 15 über die Verstärkerleitung 17 fließen.
Der unter Druck gesetzte Brennstoff, der auf die hydraulische Kolbenfläche 34 wirkt,
wird bewirken, dass der Verstärkerkolben 32 und
der Stößel 33 sich vorschieben und den
Brennstoff in der Druckkammer 31 unter Druck setzen. Der
sich vorschiebende Stößel 33 wird bewirken,
dass der Brennstoff mit verstärktem Druck aus der Brennstoffdruckkammer 31 und
zum Düsenversorgungsdurchlass 42 fließt,
wo der Brennstoff auf die hydraulische Öffnungsfläche 35 des
direkt gesteuerten Nadelventilgliedes 38 wirken wird. Das
Rückschlagventil 30 wird den Fluss des Brennstoffes
zurück zur Common-Rail 13 über die Einspritzvorrichtungsleitung 16 blockieren.
Wenn das direkt gesteuerte Nadelventilglied 28 den Düsenversorgungsdurchlass 42 öffnet,
kann der Brennstoff mit verstärktem Druck durch die Düsenauslässe 26 und
in den Motorzylinder 41 fließen.
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Ungeachtet
dessen, ob der Brennstoff innerhalb des Düsenversorgungsdurchlasses 42 auf
dem Rail-Druck oder auf dem verstärkten Druck ist, können
der Zeitpunkt und die Dauer des Einspritzereignisses durch die Betätigung
des Nadelsteuerventils 27 gesteuert werden. Wenn ein Einspritzereignis
erwünscht ist, wird das (nicht gezeigte) elektronische Steuermodul
die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 29 aktivieren,
was somit bewirkt, dass das Nadelsteuerventil 27 strömungsmittelmäßig
die Nadelsteuerkammer 37 mit dem Niederdruckablauf 24 über
den Niederdruckdurchlass 40 verbindet. Somit reicht der
Druck innerhalb des Düsenversorgungsdurchlasses 42,
der auf die hydraulische Öffnungsfläche 35 wirkt,
ungeachtet dessen, ob der Brennstoff auf Rail-Druck oder auf dem
verstärkten Druck ist, um das Nadelventilglied 38 gegen
die Vorspannung der Feder 39 und den niedrigen Druck zu
bewegen, und die Düsenauslässe 26 zur
Brennstoffeinspritzung in den Zylinder 41 zu öffnen.
Um das Einspritzereignis zu beenden, wird das elektronische Steuermodul
die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 29 deaktivieren,
was bewirkt, dass das Nadelsteuerventil 27 strömungsmittelmäßig
die Nadelsteuerkammer 37 mit dem Düsenversorgungsdurchlass 42 verbindet.
Der unter Druck gesetzte Brennstoff, der auf die hydraulische Verschlussfläche 36 des
Nadelventilgliedes 38 wirkt, und die Vorspannung der Feder 39 werden
ausreichen, um den Brennstoffdruck zu überwinden, der auf
die hydraulische Öffnungsfläche 35 wirkt,
und um das direkt gesteuerte Nadelventil 28 zu schließen.
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Die
vorliegende Offenbarung ist vorteilhaft, weil sie eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 mit mehreren
Fähigkeiten vorsieht, die in den räumlichen Umriss
bzw. die räumliche Umhüllung der Brennstoffeinspritzvorrichtung
und in den Zylinderkopf passen kann, ohne die Leistungsfähigkeit
der Brennstoffeinspritzvorrichtung zu beeinträchtigen.
Der Fachmann wird erkennen, dass Brennstoffeinspritzvorrichtungen,
die Druckverstärker aufweisen, die durch Brennstoff betätigt
werden, im Allgemeinen größer sind als Öl
betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtungen, um höhere
Dichtungsdrücke und den Fluss des unter Druck gesetzten
Brennstoffes durch den Einspritzvorrichtungskörper und
die assoziierten Ventile zu kompensieren. Trotz der gesteigerten
Größe der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 kann
die durch Brennstoff betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 durch
Trennen des Flusssteuerventils 18 von der durch Brennstoff
betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 in den
räumlichen Umriss der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 über
und in dem Zylinderkopf passen. Weiterhin ist durch Trennen des
Flusssteuerventils 18 von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 Raum im
räumlichen Umriss der Brennstoffeinspritzvorrichtung, um
Komponenten mit einzuschließen, die die Steuerung über
die Brennstoffeinspritzung verbessern, wie beispielsweise das Nadelsteuerventil 27 und
das direkt gesteuerte Nadelventil 28. Die Ventile 27 und 28 bieten
zusammen mit dem Druckverstärker 15 eine größere
Vielzahl von Brennstoffeinspritzstrategien, die für das
Brennstoffeinspritzsystem 12 verfügbar sind, die
zu einer Verringerung der Emissionen führen können.
In ähnlicher Weise ist Raum für elektrische Betätigungsvorrichtungen,
die zu groß gewesen sein können, um in den Zylinderkopf
zu passen, um an dem Flusssteuerventil 18 angebracht zu
sein, das an der Common-Rail 13 befestigt ist.
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Weil
das Flusssteuerventil 18 an der unter Druck gesetzten Brennstoff-Common-Rail 13 angebracht
ist, wird weiterhin die Notwendigkeit für Brennstoffleitungen,
Verbindungen und Kupplungen zwischen dem Flusssteuerventil 18 und
der Common-Rail 13 eliminiert. Weniger Verbindungen können
Kosten und die Wahrscheinlichkeit einer Leckage verringern.
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Es
sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung in
irgendeiner Weise einschränken soll. Beispielsweise können
die jeweilige Einspritzvorrichtungsleitung 16 und die Verstärkerleitung 17 mit
getrennten Common-Rails mit unterschiedlichen Drücken verbunden sein,
um einen noch größeren Bereich von Fähigkeiten
zu erzeugen. Somit wird der Fachmann erkennen, dass andere Aspekte,
Ziele und Vorteile der Offenbarung aus einem Studium der Zeichnungen,
der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche
gewonnen werden können.
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Zusammenfassung
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Brennstoffeinspritzsystem, das ein Flusssteuerventil getrennt
von einer Brennstoffeinspritzvorrichtung aufweist
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Oft
gibt es einen begrenzten räumlichen Umriss für
eine Brennstoffeinspritzvorrichtung über und in einem Zylinderkopf
für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung. Um eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
in ein direkt gesteuertes Nadelventil zu passen und eine Fähigkeit
zur Einspritzung von Brennstoff mit einem Rail-Druck und einem verstärkten
Druck in dem begrenzten räumlichen Umriss der Brennstoffeinspritzvorrichtung
vorzusehen, weist die vorliegende Offenbarung ein Brennstoffeinspritzsystem
auf, bei dem ein Druckverstärker und Düsenauslässe
einer Brennstoffeinspritzvorrichtung strömungsmittelmäßig
mit einer Brennstoffquelle über eine Verstärkerleitung bzw. über
eine Einspritzvorrichtungsleitung verbunden sind. Der Brennstofffluss
zum Druckverstärker wird über ein Ventil gesteuert,
welches an der Brennstoffquelle angebracht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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