DE19839582A1 - Treibstoffeinspritzvorrichtung - Google Patents
TreibstoffeinspritzvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf
Treibstoffeinspritzvorrichtungen und im besonderen auf ei
ne Treibstoffeinspritzvorrichtung, die ein oder mehrere
Bestandteile aufweist, welche Treibstoff in der Mitte bzw.
im Zentrum der Einspritzvorrichtung nach unten leiten.
Einspritzmotoren verwenden Treibstoffeinspritzvorrichtun
gen, von denen jede eine abgemessene Menge an Treibstoff
während jedes Motorzyklus einem zugeordneten Motorzylinder
zuführt. Häufig werden derartige Einspritzvorrichtungen
auch als "Einspritzventil" oder "Einspritzdüse" bezeich
net, ohne daß diese Bezeichnungen eng auf ein Ventil oder
eine Düse als solche beschränkt sind.
Frühere Treibstoffeinspritzvorrichtungen waren der Art
nach mechanisch oder hydraulisch betätigt, mit entweder
einer mechanischen oder hydraulischen Steuerung der Treib
stoffabgabe. In jüngerer Zeit wurden elektronisch gesteu
erte Einheits-Treibstoffeinspritzvorrichtungen entwickelt.
Im Fall einer Einspritzvorrichtung mit mechanisch betätig
ter elektronischer Einheit wird Treibstoff der Einspritz
vorrichtung durch eine Förderpumpe zugeführt. Die Ein
spritzvorrichtung umfaßt einen Kolben, der durch einen
nockengetriebenen Kipphebel beweglich ist, um den Treib
stoff, der von der Förderpumpe angeliefert wurde, auf ho
hen Druck zu komprimieren. Ein elektrisch betätigter Me
chanismus, der entweder außerhalb des Körpers der Ein
spritzvorrichtung getragen ist oder innerhalb der eigent
lichen Einspritzvorrichtung angeordnet ist, wird dann be
tätigt, um die Treibstoffabgabe an den zugeordneten Motor
zylinder zu veranlassen.
In früheren Konstruktionen derartiger Treibstoffeinspritz
vorrichtungen wurde Treibstoff unter hohem Druck durch Ka
näle geleitet, die außerhalb einer mittigen Aussparung an
geordnet sind, die einen Elektromagneten enthält, der ei
nen Ventilmechanismus betätigt. Die Kanäle sind dicht an
der Außenoberfläche der Treibstoffeinspritzvorrichtung an
geordnet und sind dadurch gebildet, daß man einander
schneidende Bohrungen bohrt. Nach dem Bohren müssen Ab
schnitte einiger der Bohrungen mit Stopfen ausgefüllt wer
den. Diese Kanäle und Stopfen sind sehr hohen Strömungs
mitteldrücken ausgesetzt und erfordern hierdurch einen
sorgfältigen Aufbau, so daß ihre Kompliziertheit und ihre
Kosten erhöht werden.
Zusätzlich zur Vorangehenden ist deswegen, weil die Hoch
druckkanäle außerhalb des Elektromagneten angeordnet sind,
die Größe des Elektromagneten notwendigerweise begrenzt,
wodurch auch die zur Verfügung stehende Kraft des Elektro
magneten begrenzt wird.
Eine frühere Art von Treibstoffeinspritzvorrichtungen be
nutzt weiterhin ein Hülsenventil, das an der Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers angebracht ist. Dieses
Hülsenventil trägt beträchtlich zur Größe und zu den Ko
sten der Gesamt-Einspritzvorrichtung bei.
Es ist ein Ziel der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Gegenstände
der Ansprüche 1, 7 und 11. Bevorzugte vorteilhafte Ausge
staltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen
Ansprüchen beschrieben.
Danach umfaßt die erfindungsgemäße Treibstoffeinspritzvor
richtung einen Hochdruck-Treibstoffkanal, der vorteilhaft
im wesentlichen mit der Mittelachse der Einspritzvorrich
tung zusammenfällt; und die Erfindung sorgt noch weiter
für ein druckunterstütztes Schließen eines Einspritz
sperrteils.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine
Treibstoffeinspritzvorrichtung ein Gehäuse bzw. Einspritz
vorrichtungsgehäuse, das eine Mittelachse festlegt, eine
Kolbenhöhlung und ein Mittelrohr mit einem Treibstoffka
nal, der mit der Mittelachse zusammenfällt und sich zwi
schen einem ersten Ende, das in Strömungsmittelverbindung
mit dem Kolbenhohlraum steht und einem zweiten Ende er
streckt. Ein erster und zweiter Sperrteil-Endkanal sind in
Strömungsmittelverbindung mit dem ersten bzw. zweiten Ende
einer Sperranordnung angeordnet. Ein Ventil ist in einer
Ventilaussparung angeordnet, umgibt das zweite Ende des
Mittelrohres und ist zwischen einer offenen Lage, in der
der Strömungsmittelkanal in Strömungsmittelverbindung mit
der Ventilaussparung und dem ersten und zweiten Sperrteil-
Endkanal steht, sowie einer geschlossenen Lage beweglich,
in welcher der Treibstoffkanal in Strömungsmittelverbin
dung mit dem ersten Sperrteil-Endkanal steht und von der
Ventilaussparung und dem zweiten Sperrteil-Endkanal iso
liert ist. Eine Betätigungseinrichtung ist vorgesehen, um
das Ventil zwischen der offenen und geschlossenen Lage zu
bewegen.
Bevorzugt weist das Ventil ein Rohr- bzw. Tellerventil mit
flachem Sitz auf. Unter "Tellerventil" wird allgemein ein
Ventil verstanden, dessen Ventilkörper eine Translations
bewegung ausführt.
Ebenfalls bevorzugt weist die Betätigungseinrichtung eine
Magnetspule auf, die einen Anker auffassen kann, der das
Mittelrohr umgibt und mit dem Ventil gekoppelt ist. Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventil
durch eine Ventilfeder in Richtung gegen seine offene Lage
vorgespannt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorlie
genden Erfindung umfaßt eine Treibstoffeinspritzvorrich
tung ein Einspritzvorrichtungsgehäuse, das eine Mittelach
se festlegt, eine Sperranordnung mit einem ersten und
zweiten Ende sowie einen ersten und zweiten Sperrteil-
Endkanal, die in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten
bzw. zweiten Ende der Sperranordnung stehen. Ein mittiger
Treibstoffkanal fällt im wesentlichen mit der Mittelachse
zusammen und dient dazu, Treibstoff vom ersten Ende zum
zweiten Ende des mittigen Treibstoffkanals zu leiten. Ein
Tellerventil (d. h. ein Ventil mit translatorisch bewegtem
Ventilkörper) mit flachem Sitz ist in einer Ventilausspa
rung angeordnet und umgibt das zweite Ende des Mittelka
nals. Das Tellerventil ist zwischen einer offenen Lage, in
welcher der Treibstoff-Mittelkanal in Strömungsmittelver
bindung mit der Ventilaussparung sowie dem ersten und
zweiten Sperrteil-Endkanal steht, und einer geschlossenen
Lage beweglich, in welcher der Treibstoff-Mittelkanal in
Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Sperrteil-
Endkanal steht und gegenüber der Ventilaussparung und dem
zweiten Sperrteil-Endkanal isoliert ist. Eine Betätigungs
einrichtung ist in Abhängigkeit von einer angelegten Wel
lenform betreibbar, um das Tellerventil mit flachem Sitz
aus der offenen Lage in die geschlossene Lage zu bewegen,
so daß unter Druck stehender Treibstoff durch den ersten
Sperrteil-Endkanal zum ersten Ende der Sperranordnung ab
gegeben wird, um das Sperrteil zu öffnen. Die Betätigungs
einrichtung spricht nachfolgend an, um es dem Tellerventil
mit flachem Sitz zu ermöglichen, sich in ,die offene Lage
zu bewegen, wenn die Wellenform nicht mehr angelegt ist,
so daß der unter Druck stehende Treibstoff vom ersten Ende
der Sperranordnung durch den ersten und zweiten Sperrteil-
Endkanal zum zweiten Ende der Sperranordnung abgegeben
wird, um das Sperrteil rasch zu schließen.
In Übereinstimmung mit einem noch weiteren Aspekt der vor
liegenden Erfindung umfaßt eine Treibstoffeinspritzvor
richtung ein Einspritzvorrichtungsgehäuse, das eine Mitte
lachse festlegt, einen Kolbenkanal, der im wesentlichen
mit der Mittelachse zusammenfällt, und eine Sperranordnung
mit einem unteren Ende und einem oberen Ende. Der erste
und zweite Sperrteil-Endkanal sind in Strömungsmittelver
bindung mit dem unteren Ende bzw. dem oberen Ende der
Sperranordnung angeordnet. Eine Sperrteilfeder belastet
das Sperrteil nach unten und ein Mittelrohr ist vorgese
hen, das einen Mittelkanal aufweist, der im wesentlichen
mit der Mittelachse zusammenfällt, um Treibstoff zwischen
dem ersten und zweiten Ende des Mittelrohres zu leiten.
Ein Tellerventil (d. h. ein Ventil mit translatorisch be
wegtem Ventilkörper) mit flachem Sitz ist in einer Ven
tilaussparung angeordnet, die am Ablauf angeschlossen ist,
umgibt das erste Ende des Mittelrohres und ist zwischen
einer offenen und geschlossenen Lage beweglich. Die Ven
tilaussparung ist in Strömungsmittelverbindung mit dem
Kolbenkanal und dem Mittelkanal gebracht, wenn das Teller
ventil mit flachem Sitz in die offene Lage bewegt wird.
Der Mittelkanal und der Kolben sind in Strömungsmittelver
bindung mit dem ersten Sperrteil-Endkanal gebracht und ge
genüber der Ventilaussparung und dem zweiten Sperrteil-
Endkanal isoliert, wenn das Tellerventil mit flachem Sitz
in die geschlossene Lage bewegt wird. Eine Ventilfeder be
lastet das Tellerventil mit flachem Sitz zur offenen Lage
hin, und ein Elektromagnet ist vorgesehen, der eine Ma
gnetspule und einen Anker aufweist, der mit dem Tellerven
til mit flachem Sitz gekoppelt ist.
Die vorliegende Erfindung erübrigt vorteilhafte einander
schneidende Hochdruckbohrungen und Stopfen und erübrigt
ferner ein Hülsenventil, das in Konstruktionen früherer
Einspritzvorrichtungen zu finden ist. Weniger Teile und
Herstellungsvorgänge sind erforderlich und mehr Raum ist
für einen Elektromagneten mit größerem Durchmesser vorge
sehen, so daß eine erhöhte Elektromagnetkraft erzielt wer
den kann. Zusätzlich kann mehr Raum für andere Bestandtei
le zur Verfügung gestellt werden, wie etwa ein Bauteil zum
Anschluß an eine außenliegende Verdrahtung. Noch weiter
wird ein verbessertes hydraulisches Ansprechverhalten er
zielt und die Sackbohrung in der Trommel früherer Kon
struktionen erübrigt sich ebenfalls, wodurch die Herstel
lung erleichtert wird.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten,
schematischen Zeichnungen noch näher erläutert. Daraus er
geben sich auch weitere Vorteile und Ausgestaltungen der
Erfindung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Treibstoffeinspritzvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung, zusammen mit ei
ner Nockenwelle und einem Kipphebel, und sie
stellt ferner ein Blockschaltbild einer Förderpum
pe und einer Betriebsschaltung zum Steuern der
Treibstoffeinspritzvorrichtung dar;
Fig. 2 ein Teilschnitt der Treibstoffeinspritzvorrichtung
der Fig. 1 und
Fig. 3 ein vergrößerter Teilschnitt der Treibstoffein
spritzvorrichtung der Fig. 2.
Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beschrieben und dabei bezug auf Fig. 1 genommen. Dabei ist
ein Teil eines Treibstoffsystems 10 dargestellt, das für
einen Diesel-Kolben-Verbrennungsmotor mit Direkteinsprit
zung ausgelegt ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß
die vorliegende Erfindung auch aufandere Arten von Moto
ren anwendbar ist, wie etwa Kreiskolbenmotoren oder Moto
ren mit modifiziertem Zyklus, und daß der Motor eine oder
mehrere Motorbrennkammern oder Zylinder aufweisen kann.
Der Motor hat mindestens einen Zylinderkopf, wobei jeder
Zylinderkopf eine oder mehrere gesonderte Einspritzbohrun
gen festlegt, von denen jede eine Einspritzvorrichtung 20
nach der vorliegenden Erfindung aufnimmt.
Das Treibstoffsystem 10 umfaßt ferner eine Vorrichtung 22
zum Zuführen von Treibstoff zu jeder Einspritzvorrichtung
20, eine Vorrichtung 24, um jede Einspritzvorrichtung 20
zu veranlassen, den Treibstoff unter Druck zu setzen, und
eine Vorrichtung 26, um jede Einspritzvorrichtung 20 elek
tronisch zu steuern.
Die Treibstoff-Zufuhrvorrichtung 22 umfaßt bevorzugt einen
Treibstofftank 28, einen Treibstoff-Zufuhrkanal 30, der in
Strömungsmittelverbindung zwischen dem Treibstofftank 28
und der Einspritzvorrichtung 20 angeordnet ist, eine
Treibstofförderpumpe 32 mit verhältnismäßig niedrigem
Druck, ein oder mehrere Treibstoffilter 34 und einen
Treibstoff-Ablaufkanal 36, der in Strömungsmittelverbin
dung zwischen der Einspritzvorrichtung 20 und dem Treib
stofftank 28 angeordnet ist. Falls gewünscht, können
Treibstoffkanäle im Kopf des Motors in Strömungsmittelver
bindung mit der Treibstoffeinspritzvorrichtung 20 und ei
nem oder beiden der Kanäle 30 und 36 angeordnet sein.
Die Vorrichtung 24 kann jede mechanische Betätigungsvor
richtung oder hydraulische Betätigungsvorrichtung sein. In
der gezeigten Ausführungsform wird eine Anordnung 50 aus
einem Stößel und einem Kolben, die der Einspritzvorrich
tung 20 zugeordnet ist, mechanisch mittelbar oder unmit
telbar von einem Nockenvorsprung 52 einer vom Motor ange
triebenen Nockenwelle 54 betätigt. Der Nockenvorsprung 52
treibt eine Kipphebelanordnung 64, die ihrerseits die An
ordnung 50 aus Stößel und Kolben hin- und herbewegt. Es
kann alternativ auch eine Schubstange (nicht gezeigt) zwi
schen dem Nockenvorsprung 52 und der Kipphebelanordnung 64
angeordnet sein.
Die elektronische Steuervorrichtung 26 umfaßt bevorzugt
ein elektronisches Steuermodul (ECM) 66, das folgendes
steuert: (1) den Zeitablauf des Treibstoffeinspritzvorgan
ges; (2) die gesamte Treibstoffeinspritzmenge während ei
nes Einspritzzyklus; (3) die Anzahl gesonderter Einspritz
segmente während eines jeden Einspritzzyklus; (4) das Zei
tintervall bzw. die Zeitintervalle zwischen den Einspritz
segmenten und (5) die Treibstoffmenge, die während eines
jeden Einspritzsegments eines jeden Einspritzzyklus abge
geben wird.
Bevorzugt ist jede Einspritzvorrichtung 20 eine eine Ein
heit bildende Einspritzvorrichtung, die in einem einzigen
Gehäuse eine Vorrichtung umfaßt, um sowohl den Treibstoff
unter Druck mit hohem Pegel zu setzen (z. B. 207 MPa
(30000 p.s.i. = 2070 bar)) als auch den unter Druck ge
setzten Treibstoff in den zugeordneten Zylinder einzu
spritzen. Obwohl als Einheits-Einspritzvorrichtung 20 ge
zeigt, könnte die Einspritzvorrichtung auch einen Modu
laufbau aufweisen, worin die Treibstoff-Einspritz
einrichtung von der Treibstoff-Druckbeaufschlagungsein
richtung gesondert ist.
Es wird nun auf die Fig. 2 und 3 bezug genommen. Danach
umfaßt die Einspritzvorrichtung 20 ein Gehäuse 74, eine
Trommel 75, die am Gehäuse 74 befestigt ist, einen Vor
richtungsabschnitt 76, eine elektrische Betätigungsein
richtung 78, einen Kolben 82 (in Fig. 2 zu sehen), der in
einer Kolbenhöhlung 83 angeordnet ist, die sich voll durch
die Trommel 75 hindurch erstreckt, ein Sperrteil 84, das
im Vorrichtungsabschnitt 76 angeordnet ist, und eine
Sperrteilfeder 86, die einen Sperrteilkolben 87 umgibt,
der zusammen mit dem Sperrteil 84 eine Sperranordnung bil
det, ein Tellerventil 88 mit flachem Sitz und eine Ventil
feder 90.
Die elektrische Betätigungseinrichtung 78 umfaßt einen
Elektromagneten 100 zum Steuern des Ventils 88. Der Elek
tromagnet 100 umfaßt einen Stator 102 mit einer Aussparung
104, innerhalb deren eine Magnetspule 106 angeordnet ist,
die auf einen Spulenkörper 107 aufgewickelt ist. Der Elek
tromagnet 100 umfaßt ferner einen ringförmigen Anker 108,
der ein Mittelrohr 110 umgibt und in bezug auf dieses
axial beweglich ist. Das Mittelrohr 110 umfaßt ein erstes
oder oberes Ende 112, das innerhalb der Kolbenhöhlung 83
eine Passung bzw. einen Bewegungssitz aufweist, und ein
zweites oder unteres Ende 114, das ein Paar nach unten
herabhängender Schenkel 116 umfaßt (von denen nur einer in
den Figuren sichtbar ist), die durch Schlitze 118a, 118b
getrennt sind. Die Schenkel 116 sitzen auf einer Dichtflä
che 120 auf und verhindern die Abwärtsbewegung des Mittel
rohres 110. Die Aufwärtsbewegung des Mittelrohres 110 wird
durch einen Federring 122 verhindert, der in einer Ringnut
124 angebracht ist. Ein mittiger Treibstoffkanal 126 er
streckt sich durch die gesamte Länge des Mittelrohres 110
und fällt im wesentlichen mit einer Mittelachse des Ein
spritzvorrichtungsgehäuses 74 zusammen.
Das Tellerventil 88 mit flachem Sitz ist in einer Ven
tilaussparung 132 angeordnet und umgibt das zweite Ende
114 des Mittelrohres 110. Das Ventil 88 ist zwischen einer
offenen oder oberen Lage, in welcher der mittige Treib
stoffkanal 126 in Strömungsmittelverbindung mit der Ven
tilaussparung 132 steht, und ferner in Strömungsmittelver
bindung mit einem ersten und zweiten Sperrteil-Endkanal
134 bzw. 136 steht, und einer geschlossenen oder unteren
Lage beweglich, in welcher eine dichtende Messerkante 137
in Eingriff mit der Dichtfläche 120 steht. In der ge
schlossenen Lage veranlaßt das Ventil 88 den mittigen
Treibstoffkanal 126, nur mit dem ersten Sperrteil-Endkanal
134 in Strömungsmittelverbindung zu stehen, und isoliert
solche Kanäle von der Ventilaussparung 132 und dem zweiten
Endkanal 136.
Die Ventilaussparung 132 steht mit der Treibstoffzufuhr
und dem Treibstoffablauf durch einen Treibstoffablaufkanal
138 und einem ringförmigen Spielraum 184 in Strömungsmit
telverbindung.
Wenn die Magnetspule 106 nicht angeregt ist, drückt die
Ventilfeder 90 das Tellerventil 88 mit flachem Sitz nach
oben in die offene Lage. Treibstoff wird unter Förderpum
pendruck zur Einspritzvorrichtung durch einen Kanal 180
bis zum Ringraum 182, durch den Ablaufkanal 138 und zur
Ventilaussparung 132 zugeführt. Der Treibstoff strömt wei
ter durch die Schlitze 118a, 118b in den mittigen Treib
stoffkanal 126 und die Kolbenhöhlung 83 sowie durch Kanäle
140, 142 zu einer Ringnut 144 (die Elemente 140, 142, 144
sind in Fig. 2 gezeigt), die durch Kanäle (nicht gezeigt)
in Strömungsmittelverbindung mit dem Ablauf steht.
Wenn eine geeignete Strom-Wellenform der Magnetspule 106
zugeführt wird, dann wird der Anker 108 relativ zum orts
festen Rohr 110 nach unten bewegt, und versetzt seiner
seits ein Antriebsteil 150 und eine Antriebsscheibe 152
sowie das Ventil 88 derart nach unten, daß die Messerkante
137 des Ventils 88 gegen die Dichtfläche 120 aufsitzt. An
dieser Stelle ist der erste Sperrteil-Endkanal 134, der in
Strömungsmittelverbindung mit dem unteren Ende 160 des
Sperrteils 84 steht, von der Ventilaussparung 132 und vom
Ablaufkanal 138 isoliert. Der Kolben 82 wird danach ab
wärts bewegt, nimmt die Kanäle 142 aus der Strömungsmit
telverbindung mit der Ringnut 144 und ermöglicht, daß der
Treibstoff in der Kolbenhöhlung 83 unter Druck gesetzt
wird. Dieser unter Druck gesetzte Treibstoff wird durch
den mittigen Treibstoffkanal 126 und durch den ersten
Sperrteil-Endkanal 134 zum unteren Ende 160 des Sperrteils
geleitet. Zu diesem Zeitpunkt ist ein oberes Ende 162 des
Sperrteilkolbens 87 freigelegt, um Strömungsmitteldruck
durch den zweiten Sperrteil-Endkanal 136, die Ventilaus
sparung 132 und den Ablaufkanal 138 abzulassen. Schließ
lich überschreitet der Strömungsmitteldruck am unteren
Sperrteilende 160 die Kraft, die von der Sperrteilfeder 86
ausgeübt wird, und das Sperrteil 84 bewegt sich nach oben,
wodurch es den Treibstoff-Einspritzvorgang auslöst.
Wenn der Einspritzvorgang beendet werden soll, dann wird
keine Wellenform mehr an die Magnetspule 106 angelegt, wo
durch es der Ventilfeder 90 ermöglicht wird, das Teller
ventil 88 nach oben in die offene Lage zu bewegen. Der er
ste Sperrteil-Endkanal 134 wird unmittelbar in Strömungs
mittelverbindung mit dem zweiten Sperrteil-Endkanal 136
gesetzt, was seinerseits veranlaßt, daß ein Impuls aus un
ter Druck gesetztem Treibstoff auf das obere Ende 162 des
Sperrteilkolbens 87 aufgebracht wird, der die Abwärtsbewe
gung des Sperrteils 84 in die geschlossene Lage unter
stützt. Dieser durch den Ablaßimpuls unterstützte Schließ
vorgang des Sperrteils 84 verbessert das Ende des Ein
spritzvorganges.
Zusammenfassend wird eine Treibstoffeinspritzvorrichtung
geschaffen mit mittigem Treibstoffdurchfluß und druckun
terstütztem Schließen des Sperrteils sowie einem Mittel
rohr, das den Treibstoffstrom leitet. Ein Tellerventil mit
flachem Sitz umgibt einen unteren Abschnitt des Mittelroh
res und steuert das Aufbringen von unter Druck stehendem
Treibstoff auf einen ersten und zweiten Sperrteil-
Endkanal, um das Schließen des Sperrteils 84 zu unterstüt
zen.
Die Treibstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Erfin
dung erübrigt das Erfordernis eines außerhalb angebrachtes
Pumpenventils und verringert hierdurch die Kosten des Ein
spritzvorrichtungskörpers. Ferner gestattet die Verwendung
eines Mittelrohres 110, das einen mittigen Treibstoffkanal
126 zusammen mit einem Tellerventil 88 mit flachem Sitz
aufweist, das rund um das Mittelrohr angeordnet ist, den
Durchmesser des Elektromagneten 100 auf ein Maximum zu
bringen und erübrigt ferner einander schneidende Hoch
druckkanäle. Es ist ferner nur das Mittelrohr 110 mittels
einer Passung in der Trommel 75 ausgerichtet, wodurch Aus
richtungsprobleme auf ein Minimum reduziert bzw. verhin
dert werden. Zusätzlich steht das Tellerventil 88 in un
mittelbarer Nähe zum zweiten Sperrteil-Endkanal 136 und
verbessert hierdurch das Sperrteil-Ansprechverhalten für
ein sauberes und scharfes Ende des Einspritzvorganges. Die
Bohrung, die die Kolbenhöhlung 83 aufweist, erstreckt sich
voll durch die Trommel 75 und erübrigt hierdurch die Sack
bohrung, die in früheren Konstruktionen zu finden ist, so
daß die Herstellung erleichtert wird. Eine bedeutende Ko
stenverringerung kann infolge des symmetrischen Einspritz
vorrichtungskörpers und der geringeren Zahl der Teile er
reicht werden. Die Tellermasse und das Hochdruckvolumen
werden zugunsten eines verbesserten, hydraulischen An
sprechverhaltens verringert, was zusammen mit dem verbes
serten Sperrteil-Ansprechverhalten infolge der Nähe des
Kanals 136 zum Ventil 88 eine echte Fähigkeit zu einem ge
teilten Einspritzvorgang ermöglicht.
Zahlreiche Abwandlungen und alternative Ausbildungen der
vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann angesichts der
vorangehenden Beschreibung ersichtlich. Dementsprechend
ist diese Beschreibung nur als erläuternd anzusehen und
dient dem Zweck, dem Fachmann die beste Art und Weise zu
erklären, die Erfindung auszuführen. Die Einzelheiten des
Aufbaus und/oder der Funktion können wesentlich verändert
werden, ohne daß man den Gedanken der Erfindung verläßt,
und der ausschließliche Gebrauch aller modifizierten Aus
führungsformen, die innerhalb des Schutzbereichs der bei
gefügten Ansprüche liegen, ist vorbehalten.
Claims (11)
1. Treibstoffeinspritzvorrichtung, mit:
- - einem Einspritzvorrichtungsgehäuse (74), das eine Mittelachse festlegt;
- - einer Kolbenhöhlung (83);
- - einem Mittelrohr (110), das einen Treibstoffkanal (126) aufweist, der mit der Mittelachse zusammen fällt und sich zwischen einem ersten Ende in Strömungsmittelverbindung mit der Kolbenhöhlung (83) und einem zweiten Ende erstreckt;
- - einem ersten und zweiten Sperrteil-Endkanal (134, 136) der mit dem ersten bzw. zweiten Ende einer Sperrteilanordnung (84, 86, 87) in Verbindung steht;
- - einem Ventil (88), das in einer Ventilaussparung (104) angeordnet ist, das zweite Ende des Mittel rohrs (110) umgibt und zwischen einer offenen La ge, in der der Treibstoffkanal (126) in Strö mungsmittelverbindung mit der Ventilaussparung (104) sowie dem ersten und zweiten Sperrteil- Endkanal (134, 136) steht, und einer geschlosse nen Lage beweglich ist, in der der Treibstoffka nal (126) in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Sperrteil-Endkanal (134) steht und von der Ventilaussparung (104) sowie vom zweiten Sperr teil-Endkanal (136) isoliert ist; und
- - einer Betätigungseinrichtung (78) zum Bewegen des Ventils (88) zwischen der offenen und geschlosse nen Lage.
2. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Tellerven
til (88) mit flachem Sitz aufweist.
3. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Betätigungseinrichtung (78) einen Elektromagneten
(100) aufweist.
4. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (100)
einen Anker (108) aufweist, der das Mittelrohr (110)
umgibt und mit dem Ventil (88) gekoppelt ist.
5. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil (88) durch eine Ventilfeder (90) in Richtung
der offenen Lage belastet ist.
6. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenhöhlung (83) eine Bohrung aufweist, die sich
voll durch eine Trommel (75) erstreckt, und das Mit
telrohr (110) in der Kolbenhöhlung (83) angeordnet
ist.
7. Treibstoffeinspritzvorrichtung, vorzugsweise nach
einem der Ansprüche 1 bis 6, mit:
- - einem Einspritzvorrichtungsgehäuse (74), das eine Mittelachse bildet;
- - einer Sperrteilanordnung (84, 86, 87) mit einem ersten und zweiten Ende;
- - einem ersten und zweiten Sperrteil-Endkanal (134, 136) in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten bzw. zweiten Ende der Sperrteilanordnung (84, 86, 87);
- - einem mittigen Treibstoffkanal (126), der im we sentlichen mit der Mittelachse zusammenfällt, um Treibstoff von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des mittigen Treibstoffkanals (126) zu lei ten;
- - einem Tellerventil (88) mit flachem Sitz, das in einer Ventilaussparung (132) angeordnet ist, das zweite Ende des mittigen Kanals (126) umgibt und zwischen einer offenen Lage, in der der mittige Treibstoffkanal (126) in Strömungsmittelverbin dung mit der Ventilaussparung (132) sowie dem er sten und zweiten Sperrteil-Endkanal (134, 136) steht, und einer geschlossenen Lage beweglich ist, in der der mittige Treibstoffkanal (126) in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Sperr teil-Endkanal (134) steht und von der Ventilaus sparung (132) sowie vom zweiten Sperrteil- Endkanal (136) isoliert ist; und
- - einer Betätigungseinrichtung (78), die in Reakti on auf eine angelegte Wellenform betreibbar ist, um das Tellerventil (88) mit flachem Sitz aus der offenen Lage in die geschlossene Lage zu bewegen, so daß unter Druck gesetzter Treibstoff durch den ersten Sperrteil-Endkanal (134) zum ersten Ende der Sperrteilanordnung (84, 86, 87) abgegeben wird, um das Sperrteil (84) zu öffnen, und die (78) nachfolgend anspricht, so daß sich das Tel lerventil (88) mit flachem Sitz in die offene La ge bewegen kann, wenn die Wellenform nicht mehr angelegt wird, so daß unter Druck gesetzter Treibstoff aus dem ersten Ende der Sperrtei lanordnung (84, 86, 87) durch den ersten und zweiten Sperrteil-Endkanal (134, 136) zum zweiten Ende der Sperrteilanordnung (84, 86, 87) abgege ben wird, um das Sperrteil (84) rasch zu schlie ßen.
8. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung
(78) einen Elektromagneten (100) aufweist.
9. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (100)
einen Anker (108) aufweist, der den mittigen Treib
stoffkanal (126) umgibt und mit dem Tellerventil
(88) mit flachem Sitz gekoppelt ist.
10. Treibstoffeinspritzvorrichtung nach einem der An
sprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Tellerventil (88) mit flachem Sitz in Richtung der
offenen Lage durch eine Ventilfeder (90) belastet
ist.
11. Treibstoffeinspritzvorrichtung vorzugsweise nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 10, mit:
- - einem Einspritzvorrichtungsgehäuse (74), das eine Mittelachse festlegt;
- - einem Kolbenkanal (83), der im wesentlichen mit der Mittelachse zusammenfällt;
- - einer Sperrteilanordnung (84, 86, 87) mit einem unteren Ende und einem oberen Ende;
- - einem ersten und zweiten Sperrteil-Endkanal (134, 136), der in Strömungsmittelverbindung mit dem unteren bzw. oberen Ende der Sperrteilanordnung (84, 86, 87) steht;
- - einer Sperrteilfeder (86), die das Sperrteil (84) nach unten belastet;
- - einem Mittelrohr (110) mit einem mittigen Kanal (126), der im wesentlichen mit der Mittelachse zusammenfällt, um Treibstoff zwischen dem ersten und zweiten Ende des Mittelrohrs (110) zu leiten;
- - einem Tellerventil (88) mit flachem Sitz, das in einer Ventilaussparung (132) angeordnet ist, die mit dem Ablauf verbunden ist, das zweite Ende des Mittelrohres (110) umgibt und zwischen einer of fenen und geschlossenen Lage beweglich ist, wobei die Ventilaussparung (132) in Strömungsmittelver bindung mit dem Kolbenkanal (83) und dem mittigen Kanal (110) gebracht ist, wenn das Tellerventil (88) mit flachem Sitz in die offene Lage bewegt ist, und wobei der mittige Kanal (126) und der Kolbenkanal (83) in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Sperrteil-Endkanal (134) gebracht und von der Ventilaussparung (132) und dem zweiten Sperrteil-Endkanal (136) isoliert sind, wenn das Tellerventil (88) mit flachem Sitz in die ge schlossene Lage bewegt ist;
- - einer Ventilfeder (90), die das Tellerventil (88) mit flachem Sitz in Richtung der offenen Lage be lastet; und
- - einem Elektromagnet (100) mit einer Magnetspule (106) und einem Anker (108), der mit dem Teller ventil (88) mit flachem Sitz gekoppelt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CATERPILLAR INC., PEORIA, ILL., US DELPHI TECHNOLO |
|
8141 | Disposal/no request for examination |