DE19853103A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzsystem für BrennkraftmaschinenInfo
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Abstract
Ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen besitzt ein Verteilerrohr und eine motordrehzahlabhängig angetriebene Hochdruckpumpe, die zur Erzeugung des beim jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine im Verteilerrohr benötigten Kraftstoffdrucks und -durchsatzes dient, sowie ferner eine der Hochdruckpumpe zugeordnete Kraftstoffzumeßeinheit, die auf einem elektromagnetisch betätigten Regelventil (11) basiert. Die Kraftstoffzumeßeinheit (10, 11) ist in der Hochdruckpumpe angeordnet, und der Ausgang (32, 34, 35) des Regelventils (11) mündet in den Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe. DOLLAR A Die vorgenannten Merkmale ermöglichen eine Kraftstoffzumeßeinheit (10, 11), die in der Lage ist, der Hochdruckpumpe des CR-Systems die im jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine gewünschte Kraftstoffmenge exakt zuzumessen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraft
maschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zum allgemeinen Stand der Technik auf diesem Gebiet werden - beispielsweise
- die EP 0 299 337 und die DE 195 49 108.4 genannt.
Speziell geht die Erfindung aus von einem sogenannten Common Rail System
(CR-System). Die Besonderheit bei derartigen CR-Systemen besteht darin, daß
die benötigte Kraftstoffmenge durch eine Hochdruckpumpe auf einen veränder
lichen vom jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängigen
Druck gebracht werden muß. Hierbei wird die Hochdruckpumpe motordreh
zahlabhängig angetrieben, was z. B. durch Nockenwellenantrieb geschehen
kann. Die mögliche Fördermenge der Hochdruckpumpe ist so ausgelegt, daß in
jedem Betriebszustand eine Übermenge an Kraftstoff, d. h. mehr als das Rail
zum gewünschten Druckaufbau benötigt, gefördert werden kann.
Es ist bekannt, den Kraftstoff dem Rail anhand eines Druckregelventils zuzu
messen, welches im Hochdruckbereich hinter der Hochdruckpumpe angeordnet
ist. Durch dieses Druckregelventil wird der hochgespannte Kraftstoffstrom ge
teilt, und zwar einmal in Richtung Rail, zur Drucksteigerung/-erhaltung, und zum
anderen in Richtung Kraftstofftank. Bei letzterem Teilstrom handelt es sich um
die Überströmmenge, die gleichzeitig einen entsprechenden Wirkungsgradver
lust bedeutet.
Beim derzeitigen Stand der Technik in CR-Systemen wird also durch das Druck
regelventil hochgespannter Kraftstoff abgesteuert. Dies führt zu hohen Kraft
stofftemperaturen und schlechtem Wirkungsgrad. Des weiteren führt die starke
Kraftstoff-Temperaturspanne im Betrieb mit Druckregelventil, bedingt durch die
temperaturabhängige Dichte, zu streuenden Einspritzmengen, die nur teilweise
über eine Temperaturkompensation mittels Temperatursensor ausgeglichen
werden können.
Durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 entnehmbare
erfindungsgemäße Lösung wird für ein gattungsmäßiges CR-System eine Kraft
stoffzumeßeinheit geschaffen, die in der Lage ist, der Hochdruckpumpe des
CR-Systems die im jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine ge
wünschte Kraftstoffmenge exakt zuzumessen. Durch eine derartige nieder
druckseitige exakte Zumessung der benötigten Kraftstoffmenge zur Hochdruck
pumpe werden die beim bisherigen Stand der Technik anfallenden und unnöti
gerweise komprimierten Überstrommengen von vornherein vermieden. Dies
führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad und somit zu Kraftstoffeinsparungen.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung können den Patentan
sprüchen 2 bis 16 entnommen werden.
Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung ver
anschaulicht, die im folgenden detailliert beschrieben sind. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Kraftstoffzumeßeinheit, im verti
kalen Längsschnitt,
Fig. 2 eine Variante eines Regelventils der Kraftstoffzumeßeinheit
nach Fig. 1 mit drei Steueröffnungen (in Abwicklung über den
Umfang dargestellt),
Fig. 3 die Einzelheit "A" aus Fig. 2, in Separatdarstellung,
Fig. 4 ein Diagramm, worin die Öffnungsfläche der Steueröffnung nach
Fig. 3 über dem Magnethub aufgetragen ist,
Fig. 5 ein die Kennlinien des Elektromagneten und einer das Regel
ventil betätigenden Druckfeder enthaltendes Diagramm,
Fig. 6 eine gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelte (und verkleinert dar
gestellte) Variante einer Kraftstoffzumeßeinheit, im vertikalen
Längsschnitt,
Fig. 7 die Einzelheit "B" (Pfeil) aus Fig. 6, in gegenüber Fig. 6 ver
größerter Darstellung, und
Fig. 8 eine Abwandlung der Einzelheit "C" aus Fig. 7.
Die Kraftstoffzumeßeinheit nach Fig. 1 basiert auf einem Elektromagneten 10
mit integriertem Regelventil 11. Im einzelnen besteht der Elektromagnet 10 im
wesentlichen aus einer Magnetspule 12, einem Anker 13 mit Ankerbolzen 14
und einem Magnettopf 15, der die Magnetspule 12 und den Anker 13 teilweise
umschließt.
Die gesamte Baueinheit Elektromagnet 10 mit integriertem Regelventil 11 ist in
einer (nicht dargestellten) Kraftstoff-Hochdruckpumpe angeordnet. Der
Magnettopf 15 dient hierbei gleichzeitig als Abdichtelement, als magnetischer
Rückschluß und als Befestigungselement (16) des Elektromagneten 10 in der
Hochdruckpumpe.
Die Magnetspule 12 wird, nachdem sie in das Magnetgehäuse 15 eingesetzt ist,
vollständig umspritzt. Durch die mit 17 bezeichnete Umspritzung ist ein opti
maler Wärmeübergang von der Spule 12 an das Gehäuse 15 gewährleistet.
Einer Überhitzung in kritischen Betriebszuständen kann hierdurch entgegen
gewirkt werden. Weiterhin führt die Umspritzung 17 zu einer guten Schwing-
und Schüttelfestigkeit, wodurch eine Befestigung der Kraftstoffzumeßeinheit 10,
11 an hochbelasteten Stellen, z. B. der Kraftstoffhochdruckpumpe, in bezug auf
Schwingungen, Temperatur- und Umweltbelastungen ermöglicht wird.
Des weiteren wird durch die Umspritzung 17 der Magnetspule 12 im Zu
sammenwirken mit zwei Abdichtstellen 18, 19 gewährleistet, daß die Kontakt
stellen der Spule 12 zu den Steckerfahnen (nicht gezeigt) "trocken" sind.
Magnetspulenwicklung und Kontaktstellen sind somit vor Angriffen korrosiver
Medien optimal geschützt.
Zur Kontrolle, daß die Umspritzung 17 die Magnetspule 12 vollständig um
schließt, sind am Umfang des Magnetgehäuses 15 "Überlaufbohrungen" 20, 21
vorgesehen.
Das Regelventil 11 besitzt ein Ventilgehäuse 22, welches in eine flanschartige
Verbreiterung 23 übergeht, die zugleich den stirnseitigen Abschluß des Elektro
magnetgehäuses 15 bildet. In dem Ventilgehäuse 22 ist eine Axialbohrung 24
ausgebildet, die koaxial zu dem Ankerbolzen 14 des Elektromagneten 10 an
geordnet ist. Die Axialbohrung 24 nimmt einen verschieblichen hülsenförmigen
Ventilkolben 25 auf, in dessen Innenraum 26 eine Druckfeder 27 angeordnet ist.
Die Druckfeder 27 stützt sich vorderseitig an einem Boden 28 des Ventilkolbens
25 und rückseitig an einem in der Axialbohrung 24 des Ventilgehäuses 22
befindlichen Federteller 29 ab. Ein Absatz 30 an der Innenwandung des Ventil
kolbens 25 sorgt dafür, daß die Druckfeder 27 weitgehend berührungsfrei von
der Innenwandung in dem Ventilkolben 25 liegt. Außenseitig steht der Ventil
kolbenboden 28 und damit der Ventilkolben 25 mit dem vorderen Ende des
Ankerbolzens 14 in Anlage.
Eine Öffnung 31 verbindet den Innenraum 26 des Ventilkolbens 25 mit einer
(nicht dargestellten) Vorförderpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems. In dem
Ventilgehäuse 22 sind des weiteren mehrere radial gerichtete Steueröffnungen
angeordnet (siehe hierzu auch Fig. 2 bis 4), von denen eine aus Fig. 1 ersicht
lich und mit 32 beziffert ist. Die Steueröffnung 32 steht mit dem Niederdruck
bereich der (nicht gezeigten) Hochdruckpumpe in hydraulischer Wirkverbindung.
Das Durchströmprinzip kann auch umgekehrt werden. Hierbei wäre dann die
Öffnung 31 mit dem Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe hydraulisch
verbunden, während die Steueröffnung 32 mit der Druckseite der Vorförder
pumpe verbunden wäre und somit den Zulauf in die Zumeßeinheit bilden würde.
Die obere Hälfte der Fig. 1 - oberhalb der gemeinsamen Mittelachse 33 von
Ventilbohrung 24, Ventilkolben 25 und Ankerbolzen 14 - zeigt das Regel
ventil 11 in Öffnungsstellung, in der die Steueröffnung 32 durch den Ventil
kolben 25 vollständig freigegeben ist. In der unteren Hälfte der Fig. 1 dagegen
ist das Regelventil 11 in vollständiger Schließstellung dargestellt. Hierbei wirkt
die Magnetkraft des bestromten Elektromagneten 10 über den Ankerbolzen 14
auf den Ventilkolben 25 und bewegt diesen entgegen dem Widerstand der
Druckfeder 27 in die besagte Schließstellung des Regelventils 11. Umgekehrt
vermag die Druckfeder 27 den Ventilkolben 25 in Öffnungsstellung (obere Hälfte
von Fig. 1) zu verschieben, wenn die Bestromung des Elektromagneten 10 und
damit dessen auf Anker 13 und Ankerbolzen 14 wirkende Magnetkraft ent
sprechend verringert wird. In Öffnungsstellung des Regelventils 10 strömt der
dem Regelventil 11 bei 31 zugeführte Kraftstoff durch die Steueröffnung 32 in
Richtung der Elemente der Hochdruckpumpe.
Wie bereits oben angedeutet, hat es sich in der Praxis als zweckmäßig erwie
sen, nicht nur eine, sondern mehrere, am Umfang des Ventilgehäuses 22 ver
teilte, radiale Steueröffnungen vorzusehen. Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der
insgesamt drei Steueröffnungen - mit 32, 34 und 35 bezeichnet, vorgesehen
sind. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ergeben sich durch die besondere Gestaltung
der mittleren Steueröffnung 32 zwei Steuerbereiche des Regelventils 11, und
zwar zum einen ein Bereich 1 mit entsprechend geringer Kraftstofförderung und
zum anderen ein Bereich 2 mit in Abhängigkeit vom Ventilkolbenhub
(Magnethub) linear stark steigender Kraftstofförderung (vgl. Fig. 4). Hierbei ist
der Bereich 1 (geringe Kraftstofförderung) dem Motorleerlauf bis zur unteren
Teillast zugeordnet. Der Bereich 2 (stark ansteigende Kraftstofförderung) ent
spricht dagegen der mittleren Teillast bis zur Vollast der Brennkraftmaschine.
Bereich 1 zeichnet sich also dadurch aus, daß zunächst nur die Öffnungsfläche
des schlitzförmigen Teils 36 der Steueröffnung 32, aufgetragen über dem Hub
des Ventilkolbens 25 (bzw. des Ankerbolzens 14), eine flache Kennlinie besitzt.
Diese ist in Fig. 4 mit 37 beziffert. Dadurch ist eine gute Regelbarkeit des Leer
laufs und der unteren Teillast der Brennkraftmaschine möglich. Erreicht wird
dies durch die schmale, ausgerundete Gestaltung des schlitzförmigen Teils 36
der Steueröffnung 32. Hergestellt werden kann dieser schmale Schlitz 36 durch
Erodieren, Stanzen oder Laserschneiden.
Bereich 2 zeichnet sich dadurch aus, daß die Öffnungsfläche - in diesem Fall
aller drei beteiligter Steueröffnungen 32, 34 und 35 (Fig. 2) -, aufgetragen über
dem Hub des Ventilkolbens 25 bzw. des Ankerbolzens 14, eine steile Kennlinie
besitzt, vgl. Kurvenabschnitte 38, 39, 40 in Fig. 4. Dadurch ist gewährleistet,
daß nach einem definierten Hub eine entsprechend große Öffnungsfläche vor
handen ist. Somit ist eine kurze Baulänge und ein geringer Energieaufwand des
Elektromagneten 10 möglich.
Alternativ zu der aus Fig. 2 ersichtlichen Variante mit drei kreisförmigen Steuer
öffnungen 32, 34, 35 lassen sich große Steueröffnungsflächen auch durch
einen entsprechend breiten Schlitz oder eine Steueröffnung entsprechend
großen Durchmessers oder auch durch mehrere am Umfang des Ventilge
häuses 22 verteilte Schlitze oder Bohrungen mit geeigneten Geometrien (z. B.
Dreieckform) realisieren.
Die in Rede stehende Kraftstoffzumeßeinheit ist für verschiedene Fahrzeug
typen (PKW, NKW, Sonderfahrzeuge, Schiffe etc.), sofern diese mit Brenn
kraftmaschinen betrieben werden, gleichermaßen anwendbar. Die erforderliche
Anpassung läßt sich in einfacher Weise über die Auslegung der Öffnungs
flächen der Ventilsteueröffnungen (z. B. 32, 34, 35 in Fig. 2) bewerkstelligen.
Wie bereits erwähnt und aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Regelventil 11 in dem
Gehäuse 15, 33 des Elektromagneten 10 integriert, und die komplette Kraft
stoffzumeßeinrichtung 10, 11 ist direkt in die Hochdruckpumpe eingeschraubt.
Dadurch ist ein optimal kleiner Bauraum und eine kostengünstige Fertigung ga
rantiert. Das dadurch erreichbare minimale Totvolumen sorgt für exakte Zu
messung der jeweils benötigten Kraftstoffmenge und schnelle Reaktionszeiten
auf wechselnden Mengenbedarf der Hochdruckpumpe bzw. der Brennkraft
maschine.
Aus den vorangehenden Ausführungen wird bereits deutlich, daß für das Ventil
einer Kraftstoffzumeßeinrichtung exakte Regelbarkeit wichtig ist. Diese Forde
rung wird vorliegend durch die nachstehend angegebenen Maßnahmen erreicht.
Zunächst erweist es sich hierfür als sehr zweckmäßig, die Kennlinie des
Elektromagneten 10 gegenläufig zur Kennlinie der Druckfeder 27 auszulegen.
Fig. 5 zeigt vier parallele Magnetkennlinien 41 bis 44 mit verschiedenen
Magnetströmen als Parameter. Die (gestrichelt dargestellte) Federkennlinie ist
mit 45 beziffert. Regelpunkte ergeben sich jeweils an den Schnittstellen der
Federkennlinie 45 mit den Magnetkennlinien 41 bis 44. Erreicht wird diese
Kennlinienzuordnung durch eine spezielle Magnetkerngeometrie sowie opti
mierte Materialdicken am Magnetanker 13 und am Magnetgehäuse 15. Eine
große Federsteifigkeit (hoher c-Wert der Druckfeder 27) ist von Vorteil. Dadurch
werden entsprechend steile Übergänge zwischen der Magnetkennlinie (41 bzw.
42 bzw. 43 bzw. 44) und der Federkennlinie 45 erreicht. Dies führt zu stabilen
Regelpunkten.
Eine optimierte Auslegung der elektrischen Kennwerte (Induktivität, Drahtstärke,
Wicklungszahl der Magnetspule 12) sowie des Magnetkreises erlauben eine
einwandfreie Funktion der Kraftstoffzumeßeinheit auch bei minimalen Batterie
spannungen.
Die Ansteuerung des Elektromagneten 10 erfolgt pulsbreitenmoduliert. Eine
optimierte Ansteuerfrequenz ergibt Bewegungsrippel des Magnetankers 13 und
somit des Ventilkolbens 25. Diese Maßnahmen führen zu verringerter Reib
hysterese und guter Dynamik der Kraftstoffzumeßeinheit.
Vor Inbetriebnahme der Kraftstoffzumeßeinheit 10, 11 bedarf es einer Einstel
lung des Regelventils 11. Diese erfolgt durch entsprechende axiale Verschie
bung des Federtellers 29 in der Ventilbohrung 24 und anschließende Fixierung
desselben. Im einzelnen wird der Einstellvorgang wie folgt vorgenommen. Zu
nächst wird der Elektromagnet 10 mit einem definierten Strom beaufschlagt.
Anschließend wird der Federteller 29 in die Ventilbohrung 24 so weit einge
schoben, bis sich aus der Steueröffnung (z. B. 32, Fig. 1) ein definierter Volu
menstrom ergibt. In dieser Stellung wird der Federteller 29 fixiert, z. B. indem
der Federteller 29 als Einpreßteil ausgebildet ist oder das Ventilgehäuse 22 von
außen plastisch verformt wird. Sinnvollerweise wird dieser Ventil-Einstellpunkt in
den Bereich minimaler Kraftstoff-Durchflußmengen gelegt, da hierdurch der tole
ranzempfindliche Leerlaufbereich exakt realisierbar ist.
Zur Optimierung der Magnetkraft ist die Magnetspule 12 mit einer Stufe 46 aus
gelegt worden. Dadurch kann der innere Bauraum des Elektromagneten 10
optimal genutzt werden. Der Arbeitsluftspalt des Elektromagneten 10 wurde aus
Gründen der Magnetkraftoptimierung in die Mitte der Spule 12 gelegt. Durch die
berührungsfreie Führung der Druckfeder 37 im Inneren des Ventilkolbens 25
können die Feder- und Magnethysteresen auf minimalem Niveau gehalten
werden, so daß eine exakte Kraftstoffzumessung gewährleistet ist.
Das gesamte Regelventil 11 sowie der Elektromagnet 10 sind kraftstoffgeflutet.
Das Regelventil 11 ist somit hydraulisch ausgeglichen. Störeinflüsse wirken sich
nicht auf die Zumessung aus. Der geflutete Elektromagnet 10 wirkt als hydrau
lisches Polster, das sowohl Störeinflüssen wie auch einem Reibverschleiß ent
gegenwirkt.
Im Schubbetrieb des Fahrzeugs muß verhindert werden, daß etwaige Leckagen
des Regelventils 11 zu Einspritzungen der Hochdruckpumpe und somit zu einer
Drucksteigerung im Verteilerrohr (Rail) des Kraftstoffeinspritzsystems führen.
Die Kraftstoffzumeßeinheit 10, 11 muß also die an eine derartige Nullförde
rungssituation der Brennkraftmaschine gestellten hohen Anforderungen erfüllen.
Die hierzu getroffenen Maßnahmen, bei denen es sich um eine sogenannte
"Nullförderungsentlastung" handelt, gehen aus Fig. 6, 7 und 8 hervor. Aus
Gründen der Übersichtlichkeit sind dort die der Ausführungsform nach Fig. 1
baulich und funktionell entsprechenden Bauteile mit denselben Bezugszeichen
wie in Fig. 1 beziffert.
Bei gewünschter Nullförderung (Elektromagnet 10 bestromt) wird über den Ven
tilkolben 25 eine weitere radiale Bohrung 47 im Ventilgehäuse 22 geöffnet.
Diese Öffnungsstellung des Ventilkolbens 25 - bewirkt durch den Anker
bolzen 14 entgegen dem Widerstand der Druckfeder 27 - ist insbesondere aus
Fig. 7 ersichtlich. In dieser Ventilkolbenstellung ist die Steueröffnung 32 über
eine Ausdrehung 48 am zylindrischen Umfang des Ventilkolbens 25 mit der
Radialbohrung 47 hydraulisch verbunden. Gleichzeitig ist die hydraulische Ver
bindung der Steueröffnung 32 mit der Druckseite der Vorförderpumpe (Eingang
31 des Regelventils 11) unterbrochen. Die Radialbohrung 47 kann - durch einen
Kanal 49 - z. B. mit der Saugseite der Vorförderpumpe verbunden sein. Durch
die besagte, aus Fig. 6 und 7 ersichtliche Stellung des Ventilkolbens 25 ergibt
sich somit eine hydraulische Verbindung zwischen der Steueröffnung 32 und
einem von dort zur Hochdruckpumpe führenden Kanal 50 mit der Saugseite der
Vorförderpumpe. Ein (unerwünschter) Druckaufbau vor den Pumpenelementen
der Hochdruckpumpe und eine daraus folgende (unerwünschte) Kraftstoffein
spritzung in die Brennkammern der im Schubbetrieb befindlichen Brennkraft
maschine wird dadurch vorteilhaft vermieden.
Alternativ oder zusätzlich zu den aus Fig. 6 und 7 ersichtlichen und im vor
stehenden beschriebenen konstruktiven Merkmalen kann eine Nullförderung
auch durch die aus Fig. 8 hervorgehenden Maßnahmen erreicht werden. Zu
diesem Zweck ist der ventilseitige Rand des Federtellers 29 als axialer Dicht
sitz 51 konzipiert, der mit der federtellerseitigen Stirnfläche 52 des Ventilkolbens
25 dichtend zusammenwirkt. Der ringförmige Dichtsitz 51 kann z. B. als Elasto
merflachdichtsitz oder als Stahlkegelsitz ausgebildet sein.
Claims (16)
1. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einem Verteilerrohr und
einer motordrehzahlabhängig angetriebenen Hochdruckpumpe, die zur Erzeu
gung des beim jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine im Verteiler
rohr benötigten Kraftstoffdrucks und -durchsatzes dient, sowie ferner mit einer
der Hochdruckpumpe zugeordneten Kraftstoffzumeßeinheit, die auf einem elek
tromagnetisch betätigten Regelventil basiert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzumeßeinheit (10, 11) in der Hoch
druckpumpe angeordnet ist und der Ausgang (32, 34, 35) des Regelventils (11)
in den Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe mündet.
2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (31) des Regelventils (11) mit der
Druckseite einer Vorförderpumpe verbunden ist.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (11) einen - in Öffnungsstellung -
druckfederbeaufschlagten (27) Ventilkolben (25) aufweist, der durch einen
Ankerbolzen (14) des Elektromagneten (10) entgegen der Federkraft - in
Schließstellung - betätigbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (11) sich axial an das Ge
häuse (15) des Elektromagneten (10) anschließt und ein Ventilgehäuse (22)
aufweist, an dessen Stirnseite eine axiale Öffnung (31) angeordnet ist, die mit
der Druckseite der Vorförderpumpe in Wirkverbindung steht.
5. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Ventilgehäuses (22) min
destens eine, vorzugsweise mehrere radiale Steueröffnungen (32, 34, 35) an
geordnet sind, die mit der Saugseite der Hochdruckpumpe in Wirkverbindung
stehen.
6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnungen (32, 34, 35) so geformt
und/oder angeordnet sind, daß sich in Abhängigkeit vom Ventilkolbenhub min
destens zwei Steuerbereiche ergeben (Fig. 2 bis 4).
7. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Ventilkolbenhubs ein dem Leerlauf
und der unteren Teillast der Brennkraftmaschine zugeordneter erster
Steuerbereich (Bereich 1) und bei weiterem Ventilkolbenhub ein der Teillast und
der Volllast der Brennkraftmaschine entsprechender zweiter Steuerbereich (Be
reich 2) der Steueröffnungen (32, 34, 35) vorgesehen ist.
8. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6 oder 7,
gekennzeichnet durch eine derartige Konzeption der Steueröffnungen (32, 34,
35), daß die Öffnungsflächen der Steueröffnungen, aufgetragen über dem Ven
tilkolbenhub, im ersten Steuerbereich (Bereich 1) eine flache Kennlinie (37) mit
geringem Steigungswinkel und im zweiten Steuerbereich (Bereich 2) eine steife
Kennlinie (38 bzw. 39 bzw. 40) mit großem Steigungswinkel aufweist (Fig. 4).
9. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie (41 bis 44) des Elektro
magneten (10) gegenläufig zur Kennlinie (45) der den Ventilkolben (25) beauf
schlagten Druckfeder (27) ausgelegt ist (Fig. 5).
10. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (10) durch einen im Verteiler
rohr (Rail) angeordneten Kraftstoff-Druck-Sensor pulsbreitenmoduliert ansteuer
bar ist.
11. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis
10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (25) hülsenförmig ausgebildet ist
und in seinem Innenraum (26) die ihn in Öffnungsstellung beaufschlagende
Druckfeder (27) aufnimmt und daß die Druckfeder (27) sich rückseitig an einem
in der Ventilbohrung (24) des Ventilgehäuses (22) angeordneten Federteller
(29) abstützt.
12. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (11) durch entsprechende axiale
Verschiebung und anschließende Fixierung des Federtellers (29) in der Ventil
bohrung (24) einstellbar ist.
13. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Kraftstoffzumeßeinrichtung (10, 11)
unmittelbar in die Hochdruckpumpe integriert, vorzugsweise eingeschraubt ist
und daß sowohl Regelventil (11) wie auch Elektromagnet (10) kraftstoffgeflutet
sind.
14. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die in einem topfförmigen Magnetgehäuse (15)
eingesetzte Spule (12) des Elektromagneten (10) mit einem Kunststoffmantel
(17) vollständig umspritzt ist.
15. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3
bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (25) an seiner zylindrischen
Umfangsfläche eine Ausdrehung (48) besitzt und im Ventilgehäuse (22) eine mit
der Saugseite der Vorförderpumpe verbundene Radialbohrung (47) angeordnet
ist, derart, daß in Schließstellung des Ventilkolbens (25) die radialen Steuer
öffnungen (32) durch die Ventilkolben-Ausdrehung (48) mit der radialen Boh
rung (47) im Ventilgehäuse (22) hydraulisch verbunden sind (Fig. 6 und 7).
16. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
15,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Ventilkolben (25) zugewandten
Rand des Federtellers (29) ein axialer Dichtsitz (51) ausgebildet ist, der in
Schließstellung des Ventilkolbens (25) mit dessen dem Federteller (29) zuge
wandten Rand (52) dichtend zusammenwirkt (Fig. 8).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |