DE2126787C3 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
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- DE2126787C3 DE2126787C3 DE2126787A DE2126787A DE2126787C3 DE 2126787 C3 DE2126787 C3 DE 2126787C3 DE 2126787 A DE2126787 A DE 2126787A DE 2126787 A DE2126787 A DE 2126787A DE 2126787 C3 DE2126787 C3 DE 2126787C3
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Description
glied fest eingestellt und vorzugsweise als Drosselbohrung ausgebildet und das 3/2-Wegeventil ein im
Einspritzdüsengehäuse angeordnetes Magnetventil ist, welches über die Zeit, in der das Ventil die Verbindung
des Sei-vodruckraumes mit der Druckquelle sperrt, die
Füllzeit für den Pumpenarbeitsraum bestimmt
Dadurch wird ein äußerst einfacher Aufbau ohne zusätzlichen Servokolben erreicht und ein sicheres und
schnelles Arbeiten der Einspritzeinrichtung gewährleistet. Außerdem hat diese Einrichtung den Vorteil, daß
durch die gegenüber der Einspritzzeit wesentlich längere und von der Drehzahl unbeeinflußte Füllzeit
ems entsprechend größere Genauigkeit bei der
Zumessung der Einspritzmenge möglich ist. Durch die verlängerte Füllzeit sind auch sehr kleine Einspritzmengen
sehr genau steuerbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der drosselnde Querschnitt im
Drosselglied so ausgelegt ist, daß sich die Füllzeit für den Pumpenarbeitsraum bei maximaler Drehzahl über
die gesamte Zeit zwischen dem Einspritzende und dem Einspritzbeginn zweier aufeinander folgender Einspritzvorgänge
erstreckt. Damit wird eine selbsttätige Sicherheitsregelung erzielt, denn beim Überschreiten
der maximalen Drehzahl tritt eine automatische Reduzierung der Einspritzmenge dadurch ein, daß die
Füllzeit nicht mehr zum vollständigen Füllen des Pumpenarbeitsraumes ausreicht
Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die maximal zulässige Vollasteinspritzmenge durch den maximalen,
von einem im Servodruckraum angeordneten Anschlag begrenzten Hub des Pumpenkolbens bestimmt ist.
Damit ist ein Überschreiten der zulässigen Vollasteiuspritzmenge
nicht möglich. Dies ist vor allem bei Dieselmotoren interessant und von großem Vorteil,
denn damit wird das gefürchtete und im Blick auf die Forderungen und gesetzlichen Bestimmungen zur
Reinhaltung der Luft unzulässige Ausstoßen von unverbrannten Auspuffgasen bei Kraftstoffüberschuß
verhindert.
Ein besonders schnelles Arbeiten der erfindungsgemäßen Einspritzeinrichtung wird dadurch erreicht, daß
das Magnetventil als Schließglied eine vom Anker des Elektromagneten betätigte Kugel aufweist und mit Hilfe
eines Kanals, der den in Kraftstoffströmungsrichtung vor der Kugel liegenden Abschnitt der Zweigleitung mit
einem Raum verbindet, in din das der Kugel
abgewandte Ende des Ankers eintaucht, druckentlastst ist. Die geringen bewegten Massen des Ventils und die
Druckentlastung ermöglichen ein fast verzögerungsfreies Umschalten, was für das schnelle und exakte Arbeiten
des Ventils erwünscht ist. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß die Druckentlastung bei einem elektromagnetisch
gesteuerten Ventil allgemeiner Art aus der DE-AS 10 25 693 bekannt ist.
Schließlieh laßt sich die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
in vorteilhafter Weise noch dadurch genauer abstimmen, daß in dem Abschnitt der
Zulaufleitung zwischen dem Rückschlagventil und der Abzweigstelle der zum Servodruckraum führenden
Zweigleitung ein weiteres Drossclglied mit festem Querschnitt angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung vergrößert dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben. Eis zeigt
F i g. I eine vereinfacht dargestellte Kraftstoffeinsprilzcinrichhing
mit einem Schnitt durch eine mit einem Pumpenkolben und einem elektromagnetisch
gesteuerten Ventil zu einer Baueinheit zusammengefaßten Einspritzdüse,
Fig. 2 einen den Bereich des elektromagne'ibch
gesteuerten Ventils betreffenden Ausschnitt aus F ι g. I
■3 und
F i g. 3 Diagramme des Pumpenkolbenhubes und der Einspritzmenge in Abhängigkeit von den Einspriiz-,
Füll- und Steuerzeiten.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung besteht aus min-
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung besteht aus min-
Ki destens einer Einspritzdüse 10, in deren Gehäuse 11 in
einer Zylinderbohrung 12 ein Pumpenkolben 13 geführi ist, dessen beide wirksame Stirnseiten 14, 15 flächengleich
sind. Die eine Stirnseite 14 begrenzt den Pumpenarbeitsraum 16 und die andere Stirnseite 15
einen Servodruckraum 17, der einen größeren Innendurchmesser hat als die Zylinderbohrung 12 und von
einer Verschlußschraube 18 verschlossen ist. Gegen die Verschlußschraube 18 stützt sich über ein Einsatzstück
19 eine als Schraubenfeder ausgebildete Feder 21 ab, die
zu zwischen dem Einsatzstück 19 und einem Federteller 22
eingespannt ist.
Der Federteller 22 ist auf einen, kugelig geformten aus der Stirnseite 15 des Pumpenkolbens 13 herausragenden
Ansatz 23 gelagert und überträgt somit die Kraft der Druckfeder 21 auf den Pumpenkolben 13, der
außer von dieser Federkraft durch einen im Servodruckraum 17 herrschenden von einem Magnetventil 24
gesteuerten hydraulischen Druck beaufschlagbar ist.
Das Magnetventil 24 (siehe auch Fig. 2) ist in eine
iü Aufnahmebohrung 25 im Kopf des Gehäuses 11 in
unmittelbarer Nähe des Servodruckraumes 17 eingesetzt. Es ist ein 3/2-Wegeventil und verschließt in der in
F i g. 2 gezeichneten Stellung den Fluß des Kraftstoffes über eine von den Leitungsabschnitlen 20 und 29
j-, gebildete Zweigleitung, die von ei ner Zulaufleitung 27 in
einem Anschlußstutzen 28 abzweigt, zum Servodruckraum 17, und es verbindet den mit dem Servodruckraum
17 verbundenen Leitungsabschnitt 29 mit einer Rücklaufbohrung 31 im Düsengehäuse 11, in die ein fest
4(i eingestelltes, von einer Drosselbohrung 32a gebildetes
Drosselglied 32 eingesetzt ist.
Der Anschlußstutzen 28 ist in eine abgestufte Querbohrung 33 des Düsengehäuses 11 eingeschraubt
und hält in dieser Querbohrung 33 ein Rückschlagventil
4-, 34 fest, das den Kraftstoffzufluß zum Punpenarbeitsraum
16 ermöglicht. Pumpenarbe'tsraum 16 und Rückschlagventil 34 sind durch eine Bohrung 35
verbunden, von der ein Druckleitungsabschnitt 36 abzweigt, der parallel zu einem Federraum 37 im
-,ι, unteren Teil des Gehäuses Il verläuft und in einen
Ringkanal 38 an einer Stirnfläche 39 des Gehäuses 11
mündet. Dem Rückschlagventil 34 kann auch, wie gezeigt, ein zweites Drosselglied 40 vorgelagert s~in.
mit dem der Zulauf ues Kraftstoffes zum Pumpenar-
Y, beiisraum 16 noch zusätzlich abstimmbar ist.
Der Federraum 37 nimmt eine Schließfeder 41 für eine Düsennadel 42 auf. Letztere is; in einem
Düsenkörper 46 angeordnet, der zusammen mit einem Zwischenstück 43 in bekannter Weise durch eine
ho Spannmutter 44 gegen die Stirnfläche 39 des Gehäuses
11 gespannt und so mit diesem verbunden ist. Der Druckleitungsabschnitt 36 setzt sich als Druckleitungsabschnitt
36λ im Zwischenstück 43 und eis Druckleitungsabs,
linitt 36b im Düsenkörper 46 fort und alle drei
h-, Abschnitte bilden die Druckleitung 36, 36a, 36£>. durch
die der im Pumpenarbeitsraum 16 vorgelagerte und vom Pumpenkolben 13 geförderte Kraftstoff zu einer
Druckkammer 47 und von dort zur Düscnmündutv 45
gelangen kann.
An den Anschlußstutzen 28 ist eine Förderleitung 51 angeschlossen, die der Düse IO unter Zulaufdruck p/
stehenden Kraftstoff von einer Druckquellc 52 zuführt. Die Druckquelle 52 sowie die zugehörigen Bauteile sind
allgemein bekannt und deshalb vereinfacht dargestellt.
Diese Druckquelle 52 hat eine von der Brennkraftmaschine 53 angetriebene Zahnradpumpe 54, deren
Förderdruck durch ein Druckbegrenzungsventil 55 auf dem gewünschten Zulaufdruck, z. B. p/= 100 bar,
gehalten wird. Um Druckschwankungen auszugleichen, hat die Druckquelle 52 einen Druckspeicher 56. Die
Zahnradpumpe 54 saugt den Kraftstoff über eine Saugleilung 57 und ein Filter 58 aus einem Kraftstoffbehälter
59 an, in den der vom Druckbegrenzungsventil 55 abgesteuerte Kraftstoff zurückfließen kann. Außerdem
kann auch in der gezeigten Stellung des Magnetventils 24 der vom Pumpenkolben 13 aus dem Servodruckraum
17 über die Rücklaufbohrung 31 und das Drosselglied 32 verdrängte Kraftstoff über eine Rücklaufleitung 61 in
den Kraftstoffbehälter 59 zurückfließen. Auch im Federraum 37 gesammelter Leckkraftstoff kann über
die Rücklaufleitung 61 zum Kraftstoffbehälter 59 abfließen, da der Federraum 37 über eine gestricheil
gezeichnete Leitung 62 mit demjenigen Abschnitt der Aufnahmebohrung 25 des Magnetventils 24 verbunden
ist, von dem aus die Rücklaufbohrung 31 abzweigt.
Weitere nicht gezeichnete Einspritzdüsen 10 der vorbeschriebenen Art stehen über Förderleitungen 51a.
516 und 51c mit der Druckquelle 52 und über Rücklaufleitungen 61a, 616 und 61 emit dem Kraftstoffbehälter
59 in Verbindung.
Der Pumpenkolben 13 liegt in der gezeichneten oberen Totpunktlage (OT) mit dem Federteller 22 an
einem Anschlag 63 an, der Teil des Einsatzstückes 19 ist
und dessen Länge den maximalen Hub Hn.,, des
Pumpenkolbens 13 und damit die größte zu fördernde Einspritzmenge ζ>™, festlegt. Durch entsprechende
Abstimmung des Hubes H,„ax kann, falls erwünscht, die
größte Einspritzmenge (?m.„ auf die maximale zulässige
Vollasteinspritzmenge begrenzt werden, so daß auch bei fehlerhafter Steuerung der Einspritzeinrichtung
I 11 C 111 ti 1 Λ Vl
eingespritzt werden kann.
Das in die Aufnahmebohrung 25 des Gehäuses 11
eingesetzte vereinfacht dargestellte Magnetventil 24 ist ein bekanntes, druckentlastetes, von einem Elektromagneten
64 betätigtes 3/2-Wegeventil mit einem Ventilgehäuse 65 und einer Kugel 66 als bewegliches
Ventilglied. Diese Kugel 66 schließt in ihrer einen, gezeichneten und Schließstellung benannten Endlage
einen Ventilsitz 67 und sperrt damit die Zufuhr des Kraftstoffes von der Druckquelle 52 zum Servodruckraum
17. Gleichzeitig ist der Servodruckraum 17 über einen in dieser Stellung offenen zweiten Ventilsitz 68
und die Rücklaufbohrung 31 und das Drosselglied 32 mit der Rückiaufleitung 61 verbunden. Der Elektromagnet
64 hat einen Anker 69, der im Ventilgehäuse 65 geführt ist und unter der Kraftwirkung einer Feder 71 die Kugel
66 auf den Ventilsitz 67 drückt, wenn der Elektromagnet 64 in stromlosem Zustand ist. Um die Schließkraft der
Feder 71 in Grenzen halten zu können, ist das Magnetventil 24 druckentlastet, und zwar dadurch, daß
der in dem Abschnitt 26 der Zweigleitung herrschende Zulaufdruck pzüber einen Kanal 72 hinter den Anker 69
in ^inen die Feder 71 aufnehmenden Raum 73 geleitet
wird. Die vom Druck des Kraftstoffes beaufschlagten Flächen an der Kugel 66 und am Anker 69 sind gleich
oder nahezu gleich, so daß die in Öffnungs- und Schließrichtung auf die Kugel 66 ausgeübten Kräfte
ebenfalls gleich oder nahezu gleich sind. Deshalb braucht nur die zusätzliche in SchlieUrichtiing wirkende
Kraft der Feder 71 die Kugel 66 auf ihrem Sitz 67 zu halten.
Die zweite nicht gezeichnete und als Offenstellung benannte Endlage des Magnetventils 24 wird erreicht,
wenn der Elektromanget 64, z. B. über ein nur andeutungsweise dargestelltes elektronisches Steuergerät
75 erregt wird, so daß die Kraft der Feder 71 überwunden und der Anker 69 angezogen wird.
Nachströmender Kraftstoff preßt dann die Kugel 66 auf den zweiten Ventilsitz 68 und der Kraftstoff kann von
dem Zulaufkanal 26 über den ersten Ventilsitz 67 in den Servodruckraum 17 gelangen, wo er zusammen mit der
Kraft der Druckfeder 21 den Pumpenkolben 13 nach unten treibt und so die Kraftstoffeinspritzung bewirkt.
Die unter verschieden hohen Drücken stehenden Abschnitte des Ventilgehäuses 65 sind in der abgestillten
Aufnahmebohrung 25 gegeneinander durch Diehtringe 76,76,7,766 abgedichtet.
Ein einwandfreies Arbeiten der Kraftsloffeinspritzcinrichtung
wird erreicht, wenn der von der Druckfeder 21 auf den Pumpenkolben 13 ausgeübte Druck pi
kleiner ist als der im Pumpenarbeitsraum 16 auf den Pu npenkolben 13 einwirkende Kraftstoff/ulaufdruck
p/. und der Düsenöffnungsdruek po größer als der
Kraftsloffzulaufdruck p/aber kleiner als die Summe von Kraftstoffzulaufdruck p/ und Federdruck p, ist; also
pr>> /vaber po<(pz + Pi) und pF<p/. Die Einspritzeinrichtung
könnte beispielsweise mit folgenden Drücken arbeiten:p/= 100 bar.pn= 115 bar,pr=80 bar.
In Fig. 3 sind im unteren Teil des Diagramms der Verlauf des Hubes H des Pumpenkolbens 13 und damit
die F.insprii/menge Q in Abhängigkeit von den Füll-.
Finsprilz- und Steuerzeiten (tr. tF. ts) aufgetragen. Die
größtmögliche Einspritzmenge Qm3t (höchster Punkt
der Linie A) wird beim Hub Hmi, und bei der Füllzeit ti
erzielt, die zugehörige Einspritzzei1 ■" ti. Beide Zeiten
entsprechen im Falle der Linie A zusammen 560 Nockenwinkel, d. h. einer Umdrehung der Nockenwelle
Cvi vinCiv. 4-T jk; Motor c-^pricht eine N· -.•!'^"«.■»•iionumdrehung
zwei Umdrehungen der Kurbelwelle = 720 Kurbelwinkel (KW). Einspritz- und Füllzeit (tt + t,)
ergeben beispielsweise bei einer Motordrehzahl /7 = 4500 Umdrehungen/Min, nach der Linie A zusammen
26.7 ms. die der Taktzeit Teines Arbeitstaktes des
Motors entspricht: denn
T=
260 2-360
4500 6 · 4500
= 26,7 W-} S 26.7 -ns
und zwar tF= 25,2 ms und rE=1,5rns. T=tF+tr gilt
allerdings nur. wenn bei h zugleich mit dem Ende der Einspritzung die Füllung beginnt.
Die kleinere Einspritzmenge <?i (Teiüasteinspritz
menge) wird beim Pumpenkolbenhub M und bei einem Verlauf der Einspritzung nach der gestrichelten Linie t
erzielt. Die zugehörige Füllzeit ist ta und die entsprechende Einspritzzeit ta-
Bei der Darstellung nach F i g. 3 ist vorausgesetzt. daC auch bei Q\ die gleiche Drehzahl n=4500 Umdrehun
gen/Min, besteht, eine kleinere Drehzahl würde nämlicl·
b? eine entsprechend größere Taktzeit T ergeben (niehl
gezeichnet). Zwischen dem Ende von ta und dem Beginn von tn liegt der Pumpenkolben 13 während der
Ruhezeit tm an seinem unteren Anschlag an. Die
Taktzeit T setzt sich in diesem Fall aus in + Ir\ + in
zusammen.
Die Schaltzeiten des Elektromagneten 64 des Magnetventils 24 sind durch die ausgezogene Linie ("für
die größtmögliche Einspritzmenge Q„,ax und durch die ">
gestrichelte Linie I) für die Teillasteinspritzmengc Q 1
dargestellt. Bei G bzw. D\ ist das Ventil 24 in seiner Schließstellung, bei G bzw. D2 in seiner Offenstellung.
Anfang und Ende der Einschaltzeiten Is bzw. ist
bestimmen den Einspritzbeginn (ι und den Beginn des w
Füllhubes I2 bzw. U. Die Zeil zwischen zwei Einschaltzeiten
Is bzw. Ist, in der das Magnetventil 24 stromlos ist
und in seiner Schließstellung G bzw. D\ steht, ist als Ausschaltzeit mit t.\ bzw. Im bezeichnet. Der Zeitpunkt
des Einspritzendes ist mit 1} bzw. fj bezeichnet und π
richtet sich im wesentlichen nur nach der vorgelagerten Einspritzmenge (?mJ, bzw. Q1, denn die anderen
Einflußgrößen, wie der Zulaufdruck p/ und die Kenngrößen der Einspritzdüse, sind konstant. Der
druckraum 17 und entlastet letzteren über den jetzt offenen zweiten Ventilsitz 68 über die Rücklaufbohrung
31, die fest eingestellte Drosselbohrung 32,i des Drosselgliedes 32 und über die Rücklaufleitung 61 zum
Kraftstoffbehälter 59. Dabei fällt der Druck im Servodruckraum 17 und Pumpenarbeitsraum 16 schlagartig
ab, das Rückschlagventil 34 öffnet sich und der unter Zulaufdruck p/ stehende Kraftstoff drückt den
Pumpenkolben 13 in einer durch das Drosselglied 32 gebremsten Füllzeit Ο entgegen der Kraft der Druckfeder
21 von seiner UT-Lage weg. Dieser Füllvorgang läuft zwischen I2 und t, in der Füllzcit ff ab, bis bei fi das
Magnetventil 24 wieder in seine bereits beschriebene Schaltstellung G umschaltet und der nächste Arbeitstakt
Tbeginnt. In diesem Fall ist die Füllzeit Ii gleich der
Ausschaltzeit l,% des Magnetventils 24.
Der Durchflußquerschnitt der Drosselbohrung 32,·/ des in die Rücklaufbohrung 31 eingeschraubten
Drosselgliedes 32 beeinflußt die Abströmgeschwindig-
iNJ'dii.Stun/.üidüiurüCK />/ Küi'in (iiici'ufi'igS äüCii, uiii>
2u
erwünscht, zur Änderung der Spritzzeitlänge in Grenzen, beispielsweise drehzahlabhängig, verändert
werden.
Im folgenden wird ein Arbeitsgang der vorbeschriebenen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung während eines r-Arbeitstaktes Γ des Motors anhand der Fig. I bis 3
beschrieben:
Vor dem Beginn der Einspritzung der Vollastmenge (?,„„ (siehe Linienzüge A und C in Fig. 3) liegt der
Pumpenkolben 13 bei Hmax aufgrund des vorausgegan- w
genen Füllhubes mit seinem Federteller 22 an seinem oberen Anschlag 63 an (OT-Lage).
Bei fi schaltet das Magnetventil 24 von der
Schließstellung G in die Offenstellung G. dabei springt
die Kugel 66 (F i g. 2) vom Ventilseitz 67 auf den zweiten 3 >
Ventilsitz 68. und der unter Zulaufdruck ^stehende von der Druckquelle 52 geförderte Kraftstoff gelangt in den
Servodruckraum 17, wirkt zusammen mit der Kraft der Druckfeder 21 auf die eine Stirnseite 15 des Pumpenkolbens
13 und treibt diesen nach unten, bis er im Zeitpunkt 4» fj in seiner unteren Totpunktklage (UT) angelangt ist.
Bei dieser Abwärtsbewegung durchläuft der Pumpenkolben 113 seinen maximalen Hub /Y™, und fördert den
im Pumpenarbeitsraum 16 befindlichen Kraftstoff über die Druckleitung 36. 36a, 36fc zur Druckkammer 47. Da
der auf die obere Stirnseite 15 des Pumpenkolbens 13 wirkende Kraftstoffzulamfdruck pz zusammen mit dem
von der Druckfeder 21 ausgeübten Druck Pf größer ist
als der Öffnungsdruck po der Einspritzdüse und das Rückschlagventil 34 geschlossen ist. spritzt die Einspritzdüse
die vom Pumpenkolben 13 geförderte Einspritzmenge Qmax in bekannter Weise in den
Zylinder des Motors ein (nicht gezeichnet).
Zum Zeitpunkt t2 des Einspritzendes schaltet das
Magnetventil 24 nach der Einschaltdauer fs von seiner
Offenstellung C2 in seine Schließstellung G zurück. Jetzt
sperrt die Kugel 66 den Kraftstoffzulauf zum Servoer bestimmt die Füllzeit Udes Pumpenarbeitsraumes 16.
Durch die im wesentlichen durch das Drosselglied 32 gegenüber der Einspritzzeit I1 beträchtlich (z. B; 18fach)
verlängerte Füllzeit ti ist eine entsprechend größere
Genauigkeit bei der Zumessung der Einspritzmenge Q möglich. Durch die verlängerte Füllzeit ff sind auch sehr
kleine Einspritzmengen (kleiner als 3 mmJ pro Hub) sehr
genau steuerbar.
Eine selbsttätige Sicherheitsabregelung wird erzielt, wenn durch entsprechende Auslegung der Drosselbohrung
32a des Drosselgliedes 32 die Füllzei. If (siehe
Fig. 3) bei maximal zulässiger Drehzahl (nmat) auf die
gesamte Zeit zwischen dem Einspritzende I2 und dem
Einspritzbeginn fi zweier aufeinanderfolgender Einspritzvorgänge ausgedehnt wird, wie dies in der Linie A
in F i g. 3 der Fall ist. Beim Überschreiten der maximalen Drehzahl (n™,) tritt eine automatische Reduzierung der
Einspritzmenge ein, weil bei schneller werdender Drehzahl die Füllzeit, die drehzahlunabhängig ist. nicht
mehr zum vollständigen Füllen des Pumpenarbeitsraumes 16 ausreichen würde.
Bei Förderung der Teillasteinspritzmenge Ci nach
den gestrichelten Linienzücen Sund Din Fig. 3 ist in
der Füllzeit tn zwischen f4 und fi bei einem Hub H\ nur
eine diesem Hub entsprechende Einspritzmenge Q vorgelagert worden. In fi. wenn das Magnetventil 24 aus
seiner Schließstellung D\ in seine Offenstellung D2
umschaltet, beginnt der Einspritzhub und endet bei ti.
Bis zum Ende der Einschaltzeit ts\ bei U bleibt der
Pumpenkolben 13 während der Ruhezeit f/?i in seiner nicht gezeichneten UT-Lage liegen. Mit dem Umschalten
des Magnetventils 24 von seiner Offenstellung D2 in
seine Schließstellung D, zum Zeitpunkt U beginnt der Füllhub, der in der Füllzeit in bis zum Zeitpunkt /,
abläuft. Bei fi beginnt die nächste Einspritzung und der
beschriebene Vorgang wiederholt sich.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kraftstoffeinsprii.zeinrichtung für Brennkraftmaschinen,
bestehend aus einer eine gegen Federkraft von ihrem Sitz abhebende Düsennadel aufweisenden Einspritzdüse, in deren Gehäuse ein
hydraulisch betätigter Pumpenkolben angeordnet ist, der mit seinen beiden flächengleichen Stirnseiten
einerseits einen über eine Zulaufleitung und ein in dieser im Einspritzdüsengehäuse angeordnetes zum
Pumpenkolben hin öffnendes Rückschlagventil mit einer Kraftstoffdruckquelle in Verbindung stehenden
Pumpenarbeitsraum und andererseits einen eine den Pumpenkolben beaufschlagende Druckfeder
aufnehmenden Servodruckraum begrenzt, dem der
Kraftstoff zur hydraulischen Betätigung des Pumpenkolbens von der Druckquelle über eine in
Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Rückschlagventil von der Zulaufleitung abgehende >u
Zweigleitung und gesteuert durch ein in dieser angeordnetes 3/2-Wegeventil zugeführt wird, und
der in den Zeitabschnitten, in denen die Verbindung des Servodruckraumes mit der Druckquelle durch
das 3/2-Wegeventil gesperrt ist, von diesem gesteuert, mit einer ein Drosselglied aufweisenden
Rücklaufleitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daii das in der zum Kraftstoffbehälter
(59) führenden Rücklaufleitung (61) angeordnete Drosselglied (32) fest eingestellt und Jo
vorzugsweise als Drosselbohrung (32a) ausgebildet und das 3'2-Wegeventil ein im Einspritzdüsengehäuse
(It) angeordnetes Magnetventil (24) ist, welches über die Zeit (tA, IAx), it: der das Ventil (24) die
Verbindung des Se. vodruckraumes (17) mit der f,
Druckquelle (52) sperrt, die "allzeit (tF. tF\) für den Pumpenarbeitsraum (16) bestimmt.
2. Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drosselnde Querschnitt im
Drosselglied (32) so ausgelegt ist, daß sich die Füllzeit (tF) für den Pumpenarbeitsraum (16) bei
maximaler Drehzahl über die gesamte Zeit zwischen dem Einspritzende und dem Einspritzbeginn zweier
aufeinanderfolgender Einspritzvorgänge erstreckt.
3. Einspritzeinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximal zulässige
Vollasteinspritzmenge durch den maximalen, von einem im Servodruckraum (17) angeordneten
Anschlag (63) begrenzten Hub des Pumpenkolbens (13) bestimmt ist. -,o
4. Einspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil
(24) als Schließglied eine vom Anker (69) des Elektromagneten (64) betätigte Kugel (66) aufweist
und mit Hilfe eines Kanals (72), der den in -,5
Kraftstoffströmungsrichtung vor der Kugel (66) liegenden Abschnitt (20) der Zweigleitung mit einem
Raum (73) verbindet, in den das der Kugel (66) abgewandte Ende des Ankers (69) eintaucht,
druckentlastet ist (Fi g. 2). h0
5. Einspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Abschnitt der ZulauNcitiing (51) /wischen dem
Rückschlagventil (34) und der Abzweigstelle der λιπι Servodruckraum (17) führenden Zweigleitung h.-,
(26, 29) ein weiteres Dmssclglicd (40) mit (esien
Querschnitt angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer eine gegen Federkraft von ihrem Sitz
abhebende Düsennadel aufweisenden Einspritzdüse, in deren Gehäuse ein hydraulisch betätigter Pumpenkolben
angeordnet ist, der mit seinen beiden flächengleichen Stirnseiten einerseits einen über eine Zulaufieitung
und ein in dieser im Einspritzdüsengehäuse angeordnetes zum Pumpenkolben hin öffnendes Rückschlagventil
mit einer Kraftstoffdruckquelle in Verbinduiig stehenden
Pumpenarbeitsraum und andererseits einen eine den Pumpenkolben beaufschlagende Druckfeder aufnehmenden
Servordruckraum begrenzt, dem der Kraftstoff zur hydraulischen Betätigung des Pumpenkolbens
von der Druckquelle über eine in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Rückschlagventil von
der Zulaufleitung abgehende Zweigleitung und gesteuert durch ein in dieser angeordnetes 3/2-Wegeventil
zugeführt wird, und der in den Zeitabschnitten, in denen die Verbindung des Servodruckraumes mit der Druckquelle
durch das 3/2-Wegeventil gesperrt ist, von diesem gesteuert, mit einer ein Drosselglied aufweisenden
Rücklaufleitung in Verbindung steht
Es ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Art bekannt (DE-PS 5 35 494), deren als 3/2-Wegeventil
ausgebildetes Steuerventil mechanisch durch einen Nockentrieb angetrieben wird und deren in der
Rücklaufleiiung zum Saugraum der Druckpumpe angeordnetes Drosselglied zur Mengensteuerung der
vorgelagerten Einspritzmenge einstellbar und damit auch regelbar ist. Dieses als Druckminderungsventil
ausgebildete Drosselglied bewirkt eine Änderung des Gegendrucks in dem die den Pumpenkolben beaufschlagende
Schraubendruckfeder aufnehmenden Servodruckraum, so daß in der durch den Nockentrieb
gesteuerten Füllzeit eine lediglich vom eingestellten Gegendruck abhängige Kraftstoff menge vorgelagert
wird. Da der Nockentrieb proportional der Motordrehzahl umläuft, ändert sich die vom Nocken gesteuerte
Füllzeit, in der sich der Gegendruck einstellen kann, drehzahlabhängig, und durch die vor allem bei
Fahrzeugmotoren schnell wechselnden Diehzahlen des Motors ist eine exakte Steuerung des Gegendruckes
sehr erschwert. Da zu diesem Drehzahleinfluß noch der nicht berechenbare hydraulische Einfluß der systembedingten
langen Leitungswege kommt, ist eine genaue Einhaltung einer festgelegten Einspritzmenge innerhalb
eines großen Drehzahlbereichs schwierig zu erreichen.
Es ist auch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt (US-PS 20 98 528), die den Nachteil der langen
Leitungswege nicht hat und bei der das 3/2-Wegeventil ein Magnetventil ist, das in unmittelbarer Nähe des
Servodruckraumes im Einspritzdüsengehäusc angeordnet ist. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist jedoch
aufwendig und teuer, arbeitet mit einem zusätzlichen Servokolben, und das Magnetventil steuert nur den
Spritzbeginn, während die Einspritzmenge durch Steuerkanten am Servo- oder Pumpenkolben bestimmt
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu schaffen, die im
Aufbau einfach, kompakt und billig herzustellen ist und bei der ohne Beeinflussung durch die Drehzahl eine
exakt bemessene Einspritzmenge erziclbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Kraflstoffeinsprit/einrichtung
der eingangs beschriebenen Art crfindungsgemiiU dadurch gelöst, daß das in der /um Kraftstoffbehälter
führenden Rücklüiiflciuing angeordnete Drossel-
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