DE2131841C3 - Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung bei BrennkraftmaschinenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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Description
dic Überströmleitung (6.7) mit Hilfe von clektro- 30 ventil sowie eine Einspritzleitung einer Einspritzdüse
magnetisch oder hydraulisch, gegebenenfalls unter Druck zugeführte Brennstoff eingespritzt wird
senkrecht zur Richtung der Kanäle (22, 24) und nach dem öffnen des Ventilglieds der von der
verschiebbaren Steuerschieberkanten (26, 27) Pumpe weiter geförderte Brennstoff über eine vom
derart anschließbar ist, daß zum öffnen des Ven- Ventilglied beherrschte Überströmleitung abfließen
tilgliedes (8) der Verbindungskanal (24) geöffnet 35 kann, die von einem hinter dem Druckventil an-
und gleichzeitig der Abströmkanal (22) ver- geordneten, einen Teil der Einspritzleitung bildenden
schlossen wird und umgekehrt, und daß das unter Brennstoffdruckraum abgeht.
dem Einfluß seiner Feder (11) in Richtung " Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen
zum Brennstoffdruckraum (4) hin schließende Patentschrift 451 249 bekannt. Das Ventilglied zur
Ventilglied (8) bei voll angehobenem Stellglied 40 Entlastung des Brennstoffdruckraums wird hierbei in
(17) gegen die Kraft dieser Feder (11) unabhän- Öffnungsrichtung über einen schwenkbaren Hebel
gig vom Stellglied (17) axial beweglich ist. betätigt, der seinerseits über ein stabiles Gestänge im
2. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff- Takt der Brennkraftmaschine bewegbar ist. Der
einspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Schwenkpunkt dieses Hebels ist zur Festlegung der
zeichnet, daß die Steuerkanten (26, 27) zur 45 Einspritzmenge entlang einer gekrümmten Ober-Steuerung
des Brennstoffdurchlasses durch den fläche des Hebels verstellbar. Hierzu ist ein mit einer
Verbindungskanal (24) bzw. den Abströmkanal an der gekrümmten Oberfläche zur Anlage kommen-(22)
an einem einzigen Steuerschieber (25) an- den Rolle versehener Schwingarm vorgesehen, der
geordnet sind. mit Hilfe einer schwingenden, an einen Regler ange-
3. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff- 50 schlossenen Steuerwelle einstellbar ist. Wie schon aus
einspritzung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- der Vielzahl der geschilderten Bauteile sichtbar wird,
zeichnet, daß der Steuerschieber (25) von einem ist diese Steuervorrichtung sehr kompliziert und auf-Hubmagneten
(29) betätigt wird, der über eine wendig. Zudem ergibt sich infolge der großen Anzahl
elektronische Schaltung steuerbar ist. bewegter Teile eine große Zahl von Verschleißstellen
4. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff- 55 und damit eine erhöhte Fehlergefahr. Aber abgeseeinspritzung
nach Anspruch 3. dadurch gekenn- hen davon erfordert die direkte Betätigung des durch
zeichnet, daß der Hubmagnet (29) den Steuer- den Druck im Brennstoffdruckraum belasteten Venschieber
(25) gegen die Kraft einer Rückholfeder tilglieds durch die Steuerorgane eine sehr schwere
(31) betätigt. Dimensionierung dieser Bauteile. Hierdurch ergeben
5. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff- <·<>
sich bei jedem Beschleunigungs- und Verzögerungseinspiilzung nach Anspruch 3, "dadurch gekenn- Vorgang sehr große Trägheitskräfte, die eine zeitlich
zeichnet, daß zwei über die elektronische" Schal- exakte Betätigung des Ventilgliedes erschweren,
tung im Gegentakt steuerbare Hubmagnete am Außerdem bietet die. bekannte Anordnung keinerlei
Steuerschieber (25) angreifen. Sicherheit gegen einen unzulässig hohen Druckan-
6. Vorrichtung zur Steuerung der Brenn- 65 stieg im Brennstoffdruckraum, beispielsweise bei
Stoffeinspritzung nach Anspruch Γ. dadurch ge- einer Verstopfung der Einspritzdüse,
kennzeichnet, daß das Ventilglied (8) als Ventil- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nadel ausgebildet ist. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinsprit-
kennzeichnet, daß das Ventilglied (8) als Ventil- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nadel ausgebildet ist. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinsprit-
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zung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die dung sind die Steuerkanten sur Steuerung des Brennbei
hohen Einspritzdrücken unter Verwendung einfa- Stoffdurchlasses durch den Verbindungskanal bzw.
eher Steuerelemente bei möglichst geringem Auf- den Abströmkanal an einem einzigen Steuerschieber
wand an Steuerkräften eine exakte Steuerung bis zu angeordnet. Die hierdurch erzielbaren Vorteile sind
kleinsten Brennstoffmengen ermöglicht sowie ein er- 5 insbesondere in dem geringen Platzbedarf sowie dem
höhtes Maß an Funktionssicherheit ergibt. einfachen Aufbau zu sehen. Steuerschieber mit meh-Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- reren Steuerkanten sind beispielsweise aus der deutlöst,
daß das mit dem Ventilglied zusammenarbei- sehen Auslegcschrift 1 751 830 an sich bekannt,
tende Stellglied in Richtung des Ventilgliede? durch Weiterhin wird in vorteilhafter Weise der Steuereine Feder und in Gegenrichtung vom Brennstoff- io schieber von einem Hubmagneten betätigt, der über druck in einem vom Stellglied begrenzten Druckraum eine elektronische Schaltung steuerbar ist. Infolge axial bewegbar ist, der wechselweise über einen Ver- der geringen Masse des Steuerschiebers und der gebindungskanal an den Brennsloffdruckraum oder ringen Kräi'te, die der Bewegung des Steuerschiebers über einen Abströmkanal an die Überströmleitung entgegenstehen, kann zur Betätigung des Steuerschiemit Hilfe von elektromagnetisch oder hydraulisch, 15 bers ein Hubmagnet außerordentlich leichter Bauart gegebenenfalls senkrecht zur Richtung der Kanäle und demzufolge mit sehr kurzer Induktionszeit vorverschiebbaren Sleuerschieberkanien derart an- gesehen werden. Hierdurch läßt sich eine lange Anschließbar ist, daß zum öffnen des Ventilglieds der Sprechzeit der Steuerung vermeiden. Einen Hubma-Verbindungskanal geöffnet und gleichzeitig der Ab- gneten zur Betätigung eines reinen Steuerschiebers zu strömkanal verschlossen wird und umgekehrt, und 20 verwenden ist beispielsweise aus der deutschen Ausdaß das unter dem Einfluß seiner Feder in Richtung legeschrift ! 751 830 bekannt. Ferner ist es in Verzum Brennsloffdruckraum hin schließende Ventil- bindung mit der Steuerung elektromagnetisch betäglied bei voll angehobenem Stellglied gegen die Kraft tigter Einspritzventile bekannt (deutsche Auslegedieser Feder unabhängig vom Stellglied axial beweg- schrift I 184 152), elektronische Schaltungen zu verlieh ist. 25 wenden, mit deren Hilfe Betriebsparameter berück-
tende Stellglied in Richtung des Ventilgliede? durch Weiterhin wird in vorteilhafter Weise der Steuereine Feder und in Gegenrichtung vom Brennstoff- io schieber von einem Hubmagneten betätigt, der über druck in einem vom Stellglied begrenzten Druckraum eine elektronische Schaltung steuerbar ist. Infolge axial bewegbar ist, der wechselweise über einen Ver- der geringen Masse des Steuerschiebers und der gebindungskanal an den Brennsloffdruckraum oder ringen Kräi'te, die der Bewegung des Steuerschiebers über einen Abströmkanal an die Überströmleitung entgegenstehen, kann zur Betätigung des Steuerschiemit Hilfe von elektromagnetisch oder hydraulisch, 15 bers ein Hubmagnet außerordentlich leichter Bauart gegebenenfalls senkrecht zur Richtung der Kanäle und demzufolge mit sehr kurzer Induktionszeit vorverschiebbaren Sleuerschieberkanien derart an- gesehen werden. Hierdurch läßt sich eine lange Anschließbar ist, daß zum öffnen des Ventilglieds der Sprechzeit der Steuerung vermeiden. Einen Hubma-Verbindungskanal geöffnet und gleichzeitig der Ab- gneten zur Betätigung eines reinen Steuerschiebers zu strömkanal verschlossen wird und umgekehrt, und 20 verwenden ist beispielsweise aus der deutschen Ausdaß das unter dem Einfluß seiner Feder in Richtung legeschrift ! 751 830 bekannt. Ferner ist es in Verzum Brennsloffdruckraum hin schließende Ventil- bindung mit der Steuerung elektromagnetisch betäglied bei voll angehobenem Stellglied gegen die Kraft tigter Einspritzventile bekannt (deutsche Auslegedieser Feder unabhängig vom Stellglied axial beweg- schrift I 184 152), elektronische Schaltungen zu verlieh ist. 25 wenden, mit deren Hilfe Betriebsparameter berück-
Die zur Bewegung der Steuerkanten notwendige sichtigt werden können.
Kraft kann hierbei infolge geringer Massen in vorteil- Zweckmäßig betätigt der Hubmagnet den Steuerhafter
Weise sehr klein gehalten werden gegenüber schieber gegen die Kraft einer Rückholfeder, wie dies
der Kraft, die zur direkten Betätigung des mit dem c sich beispielsweise aus der deutschen Auslege-Ventilglied
zusammenarbeitenden, von den Steuer- 3° schrift 1 751 830 bekannt ist. Dies erlaubt die Verschieberkanten
steuerbaren Stellglieds notwendig ist. Wendung eines einfach steuerbaren Hubmagneten, der
Die zur Steuerung dieser großen Kraft notwendigen nur in einer Richtung eine Kraft ausübt. Bei Verwenkleinen
Kräfte können deshalb leicht und ohne Zeit- dung von-zwei am Steuerschieber angreifenden, über
verzug aufgebracht werden. Da dennoch das Stell- eine elektronische Schaltung im Gegentakt gesteuerorgan
selbst mit einer großen Kraft bewegt wird, ist es 35 ten Hubmagneten, von denen der eine nur in Schließmöglich,
größtmögliche freie Querschnitte vorzuse- richtung und der andere nur in Öffnungsrichtung
hen, was zu kleinen Stellwegen führt und sich eben- wirkt, ergibt sich ebenfalls eine einfache Steuerbarfalls
positiv auf die Schaltzeit auswirkt. Durch die keit. Die Steuerung wird dadurch ohne Mitwirkung
taktmäßige Steuerung der Druckmittelzufuhr zum von mechanischen Teilen vollkommen von der Elek-Druckraum
derart, daß bei geöffnetem Abströmkanal 40 tronik beherrscht, wobei sich mit einfachen Mitteln
die Druckmittelzufuhr unterbrochen wird, läßt sich die jedes Einspritzgesetz verwirklichen läßt. Bezüglich
Entstehung eines Staudrucks im Druckraum wirksam eines im Gegentakt nur elektromagnetisch betätigten
verhindern, so daß der Schaltvorgang weilgehend Steuerventils sei auf die deutsche Patentschrift
ohne jeden Verzug einsetzen kann. Dadurch, daß 665 565 hingewiesen.
das Ventilglied unabhängig vom Stellglied gegen die 45 In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Kraft einer nur das Ventilglied beaufschlagenden Fe- Erfindung ist das Ventilglied als Ventilnadel ausgeder
beweglich ist, ist die Erhaltung eines bestimmten, bildet. Eine derartige Ausbildung ist an sich aus der
Kavitationen vermeidenden Restdrucks im Brenn- britischen Patentschrift 290 184 bekannt.
Stoffdruckraum und damit in der Einspritzleitung In vorteilhafter Weise ist das Stellglied als vom zwischen zwei Einspritzvorgängen leicht erzielbar. 5° Brennstoff druck einerseits und der Feder anderer-Schließlich ergibt sich infolge der Belastung des Ven- seits beaufschlagter Kolben ausgebildet, der über tilglieds sowie des Stellglieds ausschließlich durch in einen den Kolben verlängernden Stempel beim Schließrichtung des Ventilglieds wirkende Federn Schließvorgang auf das Ventilglied einwirkt. Hierweiterhin der Vorteil, daß eine Entlastung des durch läßt sich auf einfache Weise eine hin- und her-Brcnnstoffdruckraums auch für den Fall sicherge- 55 gehende Bewegung des Stellglieds zur Betätigung des stellt ist, daß der Einspritzvorgang beispielsweise Ventilglieds erreichen. Schließlich erweist es sich durch Zusetzen der Einspritzdüse gestört ist. Eine noch als zweckmäßig, im Verbindungskanal zwiunzulässige Überlastung des Brennstoffdruckraums sehen dem Brennstoffdruckraum und dem Steuerist somit wirkungsvoll vermieden. In diesem Zusam- schieber eine Drosselstelle anzuordnen. Hierdurch menhang sei darauf hingewiesen, daß es aus der bri- 60 läßt sich die Beanspruchung der mechanischen Bautischen Palentschrift 290 184 bekannt ist, einer Steu- teile gegenüber einem direkten Durchgang abbauen, ervorrichtung für die Einspritzung zugleich die Funk- Die an der Drosselstelle entstehende leichte Zeitvertion einer Sicherheitsvorrichtung zu übertragen. Fer- zögerung beim Brennstoffdurchgang kann infolge der ner sei die USA.-Patentschrift 1865 624 erwähnt, geringen Hubhöhe des Stellglieds und des Ventilaus der senkrecht zur Kanalrichtung verschiebbare 65 glieds sowie der kurzen Schaltzeiten der übrigen Steuerkanten, bei denen die Steuerkräfte besonders Teile leicht in Kauf genommen bzw. insbesondere bei kle'.n sind, ebenfalls an sich bereits bekannt sind. elektronischer Steuerung der Elektronik als konin seiner zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin- stante Größe vorgegeben werden. Bezüglich der be-
Stoffdruckraum und damit in der Einspritzleitung In vorteilhafter Weise ist das Stellglied als vom zwischen zwei Einspritzvorgängen leicht erzielbar. 5° Brennstoff druck einerseits und der Feder anderer-Schließlich ergibt sich infolge der Belastung des Ven- seits beaufschlagter Kolben ausgebildet, der über tilglieds sowie des Stellglieds ausschließlich durch in einen den Kolben verlängernden Stempel beim Schließrichtung des Ventilglieds wirkende Federn Schließvorgang auf das Ventilglied einwirkt. Hierweiterhin der Vorteil, daß eine Entlastung des durch läßt sich auf einfache Weise eine hin- und her-Brcnnstoffdruckraums auch für den Fall sicherge- 55 gehende Bewegung des Stellglieds zur Betätigung des stellt ist, daß der Einspritzvorgang beispielsweise Ventilglieds erreichen. Schließlich erweist es sich durch Zusetzen der Einspritzdüse gestört ist. Eine noch als zweckmäßig, im Verbindungskanal zwiunzulässige Überlastung des Brennstoffdruckraums sehen dem Brennstoffdruckraum und dem Steuerist somit wirkungsvoll vermieden. In diesem Zusam- schieber eine Drosselstelle anzuordnen. Hierdurch menhang sei darauf hingewiesen, daß es aus der bri- 60 läßt sich die Beanspruchung der mechanischen Bautischen Palentschrift 290 184 bekannt ist, einer Steu- teile gegenüber einem direkten Durchgang abbauen, ervorrichtung für die Einspritzung zugleich die Funk- Die an der Drosselstelle entstehende leichte Zeitvertion einer Sicherheitsvorrichtung zu übertragen. Fer- zögerung beim Brennstoffdurchgang kann infolge der ner sei die USA.-Patentschrift 1865 624 erwähnt, geringen Hubhöhe des Stellglieds und des Ventilaus der senkrecht zur Kanalrichtung verschiebbare 65 glieds sowie der kurzen Schaltzeiten der übrigen Steuerkanten, bei denen die Steuerkräfte besonders Teile leicht in Kauf genommen bzw. insbesondere bei kle'.n sind, ebenfalls an sich bereits bekannt sind. elektronischer Steuerung der Elektronik als konin seiner zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin- stante Größe vorgegeben werden. Bezüglich der be-
kannten Anwendung einer Drosselstelle in einem Verbindungskanal zwecks Herabsetzung der Durchsliömgeschwindigkcit
des Brennstoffs sei noch auf die deutsche Patentschrift 868 240 hingewiesen.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 einen senkrechten Schniit durch eine Steuervorrichtung,
F i g. 2 ein vereinfacht dargestelltes Druck-Zeil-Diagramm
für einen Einspritzvorgang.
in Fig. 1 ist mit 1 ein Druckgehäuse bezeichnet, das je eine Anschlußstelle 2 und 3 für eine Pumpe
und eine zu einer Einspritzdüse führende Einspritzleitung aufweist. Als Pumpe ist eine einfache Kolbenpumpe
vorgesehen. Die beiden Anschlußstellen sind über einen durch eine Bohrung gebildeten Brennsloffdruckraum
4 miteinander verbunden. Vom Brennstoffdruckraum 4 geht eine von einem mit einem Dichtsitz 5 zusammenwirkenden Ventilglied 8
beherrschte, aus einen Ringkanal 6 und einer Bohrung 7-bestehende Überströmleitung ab. Das Ventilglied
8 ist als Ventilnadel ausgebildet, die in ein mit dem Druckgehäuse 1 verschraubtes Führungsstück 9
eingeläppl ist und über einen Federteller 10 von einer Feder 11 auf den Dichtsitz 5 gepreßt wird. Die
Feder 11 stützt sich auf der dem Ventilglicd 8 entgegengesetzten
Seite gegen einen mit dem Druckgehäuse 1 fest verbundenen Gehäusekopf 12 ab. Am
Gehäusekopf 12 ist eine Anschlußstelle 13 an die ijberslrömleitung für die Abführung des Brennstoffs
vorgesehen. Zur Betätigung des Ventilglieds 8 ist im Gehäusekopf 12 ein als dichtend geführter Kolben
ausgebildetes Stellglied 17 angeordnet, das mit einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Stempel
18 fest verbunden ist, der durch den Gehäusekopf 12 hindurchgeführt ist und im Führungsstück 9 bis zum
Ventilglied 8 reicht. Das Steilglied 17 ist in Schließrichtung des Ventilglieds 8 von einer Feder 16 belastet,
die sich gegen einen mit dem Stellglied 17 verbundenen Federteller 14 und gegen einen Deckel 15
des Gehäusekopfes 12 abstützt. Da der Hub des Stellglieds 17 sehr klein ist, kann gegebenenfalls auch
eine Ausführung mit einer Membran statt mit einem Kolben in Frage kommen, wodurch die Trägheit mit
der auch ein mit Erleichterungsbohrungen versehener Kolben behaftet ist, weiter herabgesetzt werden
kann. Auf der der Feder 16 entgegengesetzten Seite schließt der Kolben des Stellglieds 17 einen Druckraum
21 ab, von dem ein Abströmkanal 22 über einen Ringkanal 23 im Druckgehäuse 1 zur Bohrung
7 der Überstömleitung und ein Verbindungskanal 24 zum Brennstoffdruckraum 4 führen. Zur
Auf- bzw. Absteuerung des Abströmkanals 22 und des Verbindungskanals 24 sind Steuerkanten 26 und
27 vorgesehen, die im gezeichneten Ausführungsbeispiel zweckmäßig auf einem Steuerschieber 25 angeordnet
sind, der im Gehäusekopf 12 senkrecht zu den Kanälen 22 und 24 angeordnet ist. Infolge der
geringen Kräfte, die der Bewegung des Steuerschiebers 25 entgegenstehen, kann dieser sehr leicht dimensioniert
sein. Es wäre jedoch auch denkbar, für die Steuerkanten 26 und 27 jeweils eigene Steuerschieber
vorzusehen, die dann besonders leicht sein könnten. Außerdem ergäbe sich hierbei eine gewisse
Gestaltungsfrcizügigkeit, da die beiden Steuerschieber selbstverständlich versetzt gegeneinander angeordnet
sein könnten.
Natürlich wäre an Stelle eines eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Steuerschiebers auch
eine Drehschieberanordnung anwendbar.
Im dargestellten Beispiel wird der Steuerschieber 25 über einen Anker 28 von einem Hubmagneten 29
gegen die Kraft einer zwischen dem Gehäusekopf 12 und einem Federteller 30 am Steuerschieber 25 befestigten
Rückholfeder 31 betätigt. Die Betätigung des Steuerschiebers 25 kann jedoch auch hydraulisch
ίο vorgenommen werden. Im Verbindungskanal 24 befindet
sich vor dem Steuerschieber 25 eine Drosselstelle 32. Infolge des hohen Drucks, unter dem der
Brennstoff zur Verfügung steht, wurden bei einem direkten Durchgang vom Brennstoffdruckraum 4
zum Druckraum 21 die mechanischen Teile sehr beansprucht und die zur Steuerung notwendigen Kräfte
vergrößert. Die Drosselstelle 32 bietet dabei beispielsweise die Gewähr, daß das als Kolben ausgebildete
Stellglied 17 nicht mit zu hoher Geschwindigkeit
zo gegen einen Begrenzungsanschlag 33 gefahren wird.
In der Ruhestellung zwischen zwei Einspritzungen befindet sich der Steuerschieber 25 in der in F i g. 1
dargestellten Lage, in der durch die Steuerkante 27 der Abströmkanal 22 geschlossen ist und durch die
Steuerkante 26 über die Verbindungsleitung 24 ein Durchgang vom Brennstoffdruckraum 4 zum Druckraum
21 unter dem Kolben des Stellglieds 17 hergestellt ist. Das Stellglied 17 ist hierbei durch den bestehenden
Druck im Brennstoffdruckraum gegen die Kraft der Feder 16 bis zum Begrenzungsanschlag 33
angehoben, so daß der Stempel 18 das Ventilglied 8 freigibt, das somit nur noch durch seine Feder 11 belastet
ist, welche damit die Höhe des Drucks im Brennstoffdruckraum 4 und damit in der Einspritzleitung
bestimmt. 1st dieser Restdruck höher als es der Vorspannung der Feder 11 entspricht, so wird das
Ventilglied 8 von seinem Sitz abgehoben, und der Druck entspannt sich über die drucklose Überströmleitung
auf ein gewünschtes Mindestmaß. Die Erhaltung eines Restdrucks im Brennstoffdruckraum 4 bietet
neben der Verhinderung einer Leitungskavitation den Vorteil, daß bei einem nachfolgenden Einsprilzvorgang
der Einspritzdruck lediglich von diesem Restdruck ausgehend aufgebaut werden muß.
Nach dem Einsetzen der Pumpenförderung wird zum Auslösen der Einspritzung der Steuerschieber
25 in eine Lage gebracht, in der der Abströmkanal 22 geöffnet und der Verbindungskanal vom Brennstoffdruckraum
4 zum Druckraum 21 unterbrochen ist. Der Brennstoff im Druckraum 21 entspannt sich
über den Abströmkanal 22 in die Überströmleitung, und die Feder 16 drückt das Stellglied 17 nach unten,
das über den Stempel 18 auf das Ventilglicd 8 einwirkt, welches nunmehr von den Federn 11 und
16 belastet ist. Dadurch erhöht sich der öffnungsdruck
des Ventilglieds 8 auf einen durch die Federn 11 und 16 einstellbaren Druck, der selbstverständlich
über dem geforderten Einspriizdruck liegen muß. Sobald
im Brennstoffdruckraum der Einspritzdruck erreicht ist, wird der geförderte Brennstoff über eine
Einspritzdüse in an sich bekannter Weise in einen Brennraum abgespritzt. Im Falle von Störungen an
der Einspritzdüse steigt der Druck im Brennstoffdruckraum so weit an, bis das Ventilglicd 8 gegen die
Kraft der Federn 11 und 16 von seinem Dichtsitz abgehoben
wird. Hierdurch wird eine Überbcanspruchung aller durch den Brennstoffdruck beaufschlagten
Bauteile vermieden.
Wird nun vom Steuerschieber 25 der Abströmkanal 22 wieder geschlossen und eine Verbindung vom
BrennstolTdruckraum4 zum Druckraum 21 über den
Verbindungskanal 24 hergestellt, so drückt der hohe Druck im Brennstoffdruckrautn 4 das Stellglied mit
relativ hoher Geschwindigkeit gegen den Begrenzungsanschlag 33. Das Ventilglied wird hierdurch sofort
entlastet und öffnet infolge des vorhandenen hohen Brennstoffdrucks sehr schnell, so daß der von
der Pumpe noch weiter geförderte Brennstoff iibftr die Überströmleitung abfließen kann. Durch den sofortigen
Druckabfall im Brennstoffdruckraum 4 wird die Einspritzung schlagartig unterbrochen. Eventuell
reflektierte Druckwellen können sich über den geöffneten Dichtsitz 5 entspannen, so daß infolge der großen
freien Querschnitte ein Nachspritzen mit Sicherheit unterbleibt.
In Fig. 2 ist ein schematisches Druck-Zeit-Diagramin
für einen Einspritzvorgang aufgezeichnet. Der Druck ρ ist dabei auf der Ordinate und die Zeit t
auf der Abszisse aufgetragen. Der Förderdruck einer einfachen Hubkolbenpumpe steigt über/ gemäß der
gestrichelt gezeichneten Linie in einer vereinfachten Darstellung etwa parabclförmig an. Durch die Steuerung,
die die Schließkraft des Ventilglieds 8 zeitlich verändert, kann bei gleichbleibender Pumpenförderung
durch Variation der Schließzeitpunkte/, und I2 aus der Parabel jedes beliebige Segment gemäß der
strichpunktiert gezeichneten Linie für die Einspritzung ausgeschnitten werden. Da kleine Einspritzmengen
lediglich einen Ausschnitt aus der konstanten Gesamtfördermenge darstellen, sind sie nicht mehr
von irgendwelchen sich verändernden Fördercharakteristiken abhängig. Durch die Feder 11 ist der
Resldruck pu im Brennstoffdruckraum 4 bestimmt.
Infolge der geringen, der Bewegung des Steuerschiebers 25 entgegenstehenden Kräfte sowie der geringen
Trägheitskräfte, die am Steuerschieber 25 angreifen,
t5 geht die Totzeit zwischen einem Schaltvorgang des
Steuerschiebers 25 und dem Beginn oder Ende des Einspritzvorgangs gegen Null, so daß in der vereinfachten
Darstellung in Fig. 2 jeweils nur ein Zeitpunkt /, für den Schaltvorgang »Schließen des
ao Verbindungskanals 24 und öffnen des Abströmkanals
22« und den »Beginn der Einspritzung« und ein Zeitpunkt f2 für einen gegenläufigen Schaltvorgang
des Steuerschiebers und das Ende der Einspritzung angegeben sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 681/
Claims (1)
- 7 Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff-Patentansprüche: einspritzung nach Anspruch !.dadurch gekenn-1. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff- zeichnet, daß das Stellglied (17) als vom Brenneinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbeson- stoffdruck einerseits und der Feder (16) andererderc Dieselbrennkraftmaschinen, welche aus 5 seits beaufschlagter Kolben ausgebildet ist, der einem Stellglied sowie einem federbelasteten, mit über einen den Kolben verlängernden Stempel einem Dichtsitz zusammenwirkenden Ventilglied (18) beim Schließvorgang auf das Ventilglied (8) besteht und mit deren Hilfe die Einspritzung in einwirkt.der Weise gesteuert wird, daß bei geschlossenem S. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff-Vemilgüed der von einer je Hub eine konstante io einspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Brennstoffmenge liefernden Pumpe geförderte zeichnet, daß im Verbindungskanal (24) zwischen und über ein als Rückschlagventil ausgebildetes dem Brennstoffdruckraurii (4) und dem Steuer-Druckventil sowie eine Einspritzleitung einer schieber (25) eine Drosselstelle (32) angeordnet Einspritzdüse unter Druck zugeführte Brennstoff ist.
eingespritzt wird und nach dem öffnen des Ven- 15
tilgliedes der von der Pumpe weitergeförderte
Brennstoff über eine vom Ventilglicd beherrschte
Überströmleitung abfließen kann, die von einem
hinter dem Druckventil angeordneten, einen Teilder Eiiupritzleitung bildenden Brennstoffdruck- 20 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steue-raum abgeht, dadurch g e k e η η ζ e i c h - rung der Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftma-net. daß das mit dem Ventilglicd (8) zusam- schinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen,menarbeitende Stellglied (17) Γη Richtung des welche aus einem Stellglied sowie einem federbela-Ventilgliedes (8) durch eine Feder. (16) und in steten, mit einem Dichtsitz zusammenwirkendenGegenrichtung vom Brennstoffdruck in einem 25 Ventilglied besteht und mit deren Hilfe die Einsprit-voni Sicllgüctl (17) begrenzten Dtuckiaum (21) zung in der Weise gesteuert w;rd. daß bei gcschlosse-axia! bewegbar ist. der wechselweise über einen nem Ventilglied der von einer je Hub eine konstanteVerbindungskanal (24) an den Brennstoffdruck- Brennstoffmenge liefernden Pumpe geförderte undraum (4) oder über einen Abströmkanal (22) an über ein als Rückschlagventil ausgebildetes Druck-
Priority Applications (3)
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| DE19712131841 DE2131841C3 (de) | 1971-06-26 | 1971-06-26 | Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen |
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