DE2213776A1 - Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen

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Description

15.3.1972 Ks/Kb ' ■
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1
Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einer Pumpe-Düse je Arbeitszylinder, deren Pumpenkolben durch einen im Durchmesser größeren Servokolben angetrieben wird, und die an eine Druckquelle angeschlossen ist, die scfwohl dem Pumpenarbeitsraum über ein Zulaufventil als auch dem von einer Stirnseite des Servokolbens begrenzten Servodruck-ω raum Kraftstoff zuführt, und bei der ein von einer Steuerein- <o richtung im Takt der Maschine gesteuerter und von einem von
ω der Druckquelle abgezweigten Teil des als Hilfssteuerflüssigi^ keit dienenden Kraftstoffes angetriebener Ventilschieber in ° seiner ersten Schaltstellung den Fluß des Kraftstoffes zum <o Servodruckraum und in seiner zweiten Schaltstellung vom Servodruckraum zu einer Rücklaufleitung steuert und dabei den RUckhub des Servokolbens und gleichzeitig den Beginn des Füllhubes des Pumpenkolbens ermöglicht.
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Bei einer bekannten Krafstoffeinspritzanlage dieser Art ist die Steuereinrichtung ein für alle Pumpe-Düsen gemeinsamer, mechanisch angetriebener Drehverteiler, der die Hilfssteuerflüssigkeit zum Ventilschieber in durch die Verteilerbauweise genau festgelegten Schaltzeiten steuert. Durch die systembedingten langen Leitungswege, die vor allem bei großen Motoren auch noch sehr große Längenunterschiede aufweisen, und durch die mechanische Steuerung der Schaltzeiten ist ein für moderne Motoren genügend schnelles und exaktes Arbeiten sehr schwer zu erreichen. Diese Einspritzanlage arbeitet außerdem drehzahlabhängig, da die Schaltzeiten des vom Motor angetriebenen Drehverteilers sich entsprechend der Drehzahl ändern, wobei die bei verschiedenen Drehzahlen jeweils andere Drosselwirkung an den Steuerstellen hinzukommt, so daß eine gleichbleibende Einspritzmenge bei sich schnell ändernder Drehzahl schwierig einzustellen ist.
Es ist auch eine Kraftstoffeinspritzanlage ähnlicher Bauart bekannt, deren Ventilschieber mechanisch mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist und von diesem angetrieben und im Takt der Brennkraftmaschine gesteuert wird. Diese Anlage hat den Nachteil, daß die Massenkräfte des Ankers und des Ventilschiebers ein genügend schnelles und genaues Arbeiten, insbesondere bei der Anwendung in schnellaufenden Dieselmotoren, erschweren oder gar unmöglich machen. Da der Elektromagnet zum Umschalten des Ventilschiebers in seine beiden Schaltstellungen große Hübe ausführen muß und aufgrund der zu bewegenden Masse groß baut, ist als weiterer Nachteil die große Ansprechverzögerung des Magneten und seine zu lange Schaltzeit zu nennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden and eine Krafstoffeinspritzanlage zu schaffen, die vor allem bei schnellaufenden Dieselmotoren genügend schnell und genau arbeitet, und bei der die Einspritzmenge unabhängig x">n- sich schnell ändernden Drehzahlen
genau eingehalten »e; u 3 in. 309839/0199
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Pumpe-Düse als Steuereinrichtung ein als 3/2-Wegeventil ausgebildetes erstes Magnetventil hat, das in unmittelbarer Nähe des Ventilschiebers angeordnet ist und im eingeschalteten Zustand die Druckquelle mit dem Ventilschieber verbindet, der dadurch in seine erste den Einspritzbeginn auslösende Schaltstellung bewegbar ist, daß jede Pumpe-Düse ein fest eingestelltes die Geschwindigkeit des Füllhubes beeinflußendes Drosselglied zwischen Druckquelle und Zulaufventil hat, und daß in der Rücklaufleitung ein zweites als 2/2-Wegeventil ausgebildetes Magnetventil angeordnet ist, das in der zweiten Schaltstellung des Ventilschiebers durch seine veränderbare öffnungsdauer die Dauer und Länge des Füllhubes und damit die vorgelagerte Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt. Durch die getrennte Steuerung des Einspritzbeginns und der Einspritzmenge durch je ein Magnetventil lassen sich der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge sehr genau und in engen Toleranzen an die vom Motor vorgegebenen Betriebsbedingungen anpassen. Durch die Drossel vor dem Zulaufventil wird eine gegenüber der Einspritzzeit wesentlich verlängerte Füllzeit erreicht, womit eine entsprechend größere Genauigkeit bei der Zumessung der Einspritzmenge möglich ist, und durch die verlängerte Füllzeit sind auch sehr kleine Einspritzmengen sehr genau steuerbar. Mit der erf indungs gemäßen Anlage lassen sich auch Voreinspritzungen und unterbrochene Einspritzungen durch entsprechende Ansteuerung der beiden Magnetventile erzielen, was bei bekannten Einspritzanlagen nur durch aufwendige, zusätzliche Mittel erreichbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das in der Rücklaufleitung angeordnete zweite Magnetventil die Dauer des Füllhubes mindestenszweier Pumpe-Düsen bestimmt. Dadurch läßt sich die Anzahl der verwendeten zweiten Magnetventile mindestens halbieren.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die größte zulässige Einspritzmenge durch den größtmöglichen Hub des Pumpenkolbens bestimmt ist. Damit ist ein überschreiten der zulässigen Kraftstoffeinspritzmenge nicht möglich. Dies ist vor allem bei Dieselmotoren interessant und von großem Vorteil, wenn diese größte zulässige Einspritzmenge gleich der Vollasteinspritzmenge ist. Damit wird das gefürchtete und im Blick auf die Forderungen und gesetzlichen Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft unzulässige, bei Kraftstoff Überschuß auftretende Ausstoßen von unverbrannten Auspuffgasen verhindert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß durch entsprechende Auswahl der Drossel die Füllzeit für die Vorlagerung der größten zulässigen Einspritzmenge bei der höchstzulässigen Drehzahl auf die gesamte Zeit zwischen Einspritzende und Einspritzbeginn des nächsten Arbeitstaktes ausdehnbar ist. Damit wird eine selbsttätige. Sicherheitsregelung erzielt, denn beim überschreiten der maximalen Drehzahl tritt ein automatisches Reduzieren der Einspritzmenge ein, weil bei schnellerwerdender Drehzahl die Füllzeit nicht mehr zum vollständigen Füllen des Pumpenarbeitsraumes ausreicht.
Ein in vorteilhafter Weise besonders schnelles Arbeiten der erfindungsgemäßen Krafstoffeinspritzanlage wird dadurch erreicht, daß die Magnetventile druckausgeglichen sind und eine Kugel als Ventilglied haben. Die geringen bewegten Massen der Ventile ermöglichen ein fast verzögerungsfreies Umschalten, was für das schnelle und exakte Arbeiten der Anlage von Vorteil ist.
Um bei kleiner Leistung und/oder bei kleinen Drehzahlen die Spritzzeit zu verlängern, ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung derart, daß der Druck des von der Druckquelle dem Servokolben züge führten Kraftstoffes drehzahlabhängig und/ oder lastabhängig änderbar ist. 309839/0199
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Die Hubgeschwindigkeit des Pumpenkolbens und somit der Einspritzverlauf sind in vorteilhafter Weise dadurch variierbar, daß der Servokolben einen aus seiner an den Servodruckraum angrenzenden Stirnseite herausragenden Ansatz hat, der in eine Steuerbohrung zwischen Ventilschieber und Servodruckraum eintaucht und mit der Steuerbohrung eine in ihrem Querschnitt veränderliche und von der Hublage des Servokolbens abhängige Durchströmöffnung bildet.
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Pumpe-Düse für das erste Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Pumpe-Düse nach der Linie II-II in Fig. 1, jedoch mit in ihrer oberen Totpunktlage gezeichneten Servo- und Pumpenkolben,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung der Pumpe-Düse nach Fig. 1 und 2 zusätzlich mit den wesentlichen Teilen der gesamten Einspritzanlage, in der ersten Schaltstellunp-, des Ventilschiebers bei Beginn des Druckhubes,
Fig. H eine vereinfachte Darstellung wie Fig. 3» jedoch für das zweite Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 und 6 Diagramme der Einspritzmenge Q in Abhängigkeit
von den Einspritz-, Füll- und Steuerzeiten für das erste Ausführungsbeispiel.
ο Die Pumpe-Düse 10 (Fig. 1 und 2) besteht aus drei Baugruppen ^H, 12, 13, die zu einer zusammenhängenden Einheit verschraubt <*>sind.
to
_»Die erste Baugruppe 11 hat ein Gehäuse 14, das in einer Auf-
^nahmebohrung 15 senkrecht zu einer Querbohrung 16 als Steuereinrichtung ein elektromagnetisch betätigtes als 3/2-Wege- . ventil ausgebildetes erstes Magnetventil 17 aufnimmt. In der
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Querbohrung 16 ist ein Ventilschieber 18 gleitbar geführt, dessen eines Ende von der Kraft einer Feder 19 belastet ist und dessen anderes Ende von einem hydraulischen Druck beaufschlagt ist, der in einem Steuerdruckraum 21 herrscht und dessen Zulauf zum Steuerdruckraum 21 vom Magnetventil 17 gesteuert wird.
Die zweite Baugruppe ist eine vom Ventilschieber 18 über eine Steuerbohrung 22 gesteuerte, hydraulisch angetriebene Pumpe 12, die ein Gehäuse 23, einen Servokolben 2k, einen Pumpenkolben 25, ein Drosselglied 26 (s. dazu Fig. 2) und ein Zulaufventil 27 hat. Der Servokolben 2h begrenzt mit seiner einen Stirnseite 28 einen Servodruckraum 29 nach unten. Die obere Begrenzung des Servodruckraumes 29 ist von einer die Steuerbohrung 22 enthaltenden Buchse 31 gebildet.
Als dritte Baugruppe schließt sich in Achsrichtung der Pumpe 12 eine an sich bekannte Einspritzdüse 13 an (s. dazu Fig. 2), die ein Federgehäuse 32, ein Zwischenstück 33 und einen Düsenkörper 31* hat. Im Düsenkörper 31J ist eine Düsennadel geführt, und eine Schließfeder 38 ist bestrebt, die Düsennadel 35 in der Schließstellung zu halten. Sine Spannmutter HO umfaßt sämtliche Bauteile der Einspritzdüse 13 und verschraubt sie mit dem Gehäuse 23 der Pumpe 12.
Die gezeigte Einspritzdüse 13 ist eine sogenannte "nach innen öffnende Düse". Selbstverständlich könnte an ihre Stelle auch eine bekannte "nach außen öffnende Düse" treten; oder es könnte der Pumpenkolben 25 mit der Düsennadel zu einem Teil vereinigt sein und wie bei den Pumpdüsen der Firma Cummins (siehe z. B. DT-PS 1 Ο58 313) die einzuspritzende Kraftstoffmenge direkt ohne Zwischenschaltung einer als Ventil arbeitenden Einspritzdüse durch die Düsenöffnungen hindurch in den Brennraum des Motors fördern.
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Das Gehäuse 14 der ersten Baugruppe 11 hat quer zur Längsachse der Pumpe-Düse 10 eine Zulaufbohrung 4l (Siehe Fig. 2), an die eine Zulaufleitung 43 angeschlossen ist, die der Pumpe-Düse 10 unter Servodruck ρ stehenden Krafstoff von einer in Fig. 3 vereinfacht dargestellten und weiter hinten näher beschriebenen Druckquelle 91 zuführt. Der Kraftstoff gelangt von der Zulaufbohrung 1Il zu einem Ringraum 46 in der Wandung der Querbohrung 16 und von diesem Ringraum 46 über einen Steuerleitungsabschnitt 47 zum Magnetventil 17 und über eine Füllbohrung 48 und das Drosselglied 26 zum Zulaufventil 27. Bei geöffnetem Zulaufventil 27, das ist beim Füllhub der Pumpe, kann der Kraftstoff von einem Federraum 49 des Zulaufventils 27 über einen Kanal 51 zum Pumpenarbeitsraum 52 fließen. Durch weitere Leitungen 53,53a,53b sind der Pumpenarbeitsraum 52 und der Federraum 49 in dauernder Verbindung mit einem Druckraum 54 im Bereich der Düsennadel 35 und in der Nähe der Düsenmündung 55.
Der Durchflußquerschnitt des in die Füllbohrung 48. eingeschraubten Drosselgliedes 26 beeinflußt die Zulaufgeschwindigkeit · des Kraftstoffes zum Zulaufventil 27 und damit zum Pumpenarbeitsraum 52, d. h. er bestimmt die Füllzeit tf der Pumpe-Düse 10. Durch die im wesentlichen durch das Drosselglied 26 gegenüber der Einspritzzeit te beträchtlich (z.B. 18-fach) verlängerbare Füllzeit tf ist eine entsprechende größere Genauigkeit bei der Zumessung der Einspritzmenge Q möglich. Durch die verlängerbare Füllzeit tf sind auch sehr kleine Einspritzraengen (kleiner als 3 mm pro Hub) sehr genau steuerbar.
Von einem zweiten Ringraum 56 (siehe Fig. 1) in der Wandung der Querbohrung 16 führt eine Rücklaufbohrung 57 unter Zwischenschaltung eines zweiten Magnetventils 100 nach außen zu einer Anschlußbohrung 58, an die eine Rücklaufleitung 59 angeschlossen ist. Die Rücklaufleitung 59 führt zu der weiter unten zu Fig. 3 beschriebenen Druckquelle 91.
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Das zweite Magnetventil 200 ist ein elektromagnetisch betätigtes, druckausgeglichenes 2/2-lvegeventil mit einer Kugel 101 als beweglichem Ventilglied. Dieses zweite Magnetventil 100 unterscheidet sich von dem nachfolgend ausführlicher beschriebenen ersten Magnetventil 17 nur dadurch, daß es nur zwei statt drei Anschlüsse hat, tt/eshalb nur ein Ventilsitz 102 durch die Kugel 101 zu verschließen ist.
Das in unmittelbarer üähe des Ventilschiebers 18 in die Aufnahmebohrung 15 des Gehäuses 1H eingesetzte und in Fig. 1 im Schnitt vereinfacht dargestellte erste Magnetventil 17 ist, wie das Magnetventil 100, ein druckausgeglichenes, von einem Elektromagneten 6l betätigtes 3/2-V/egeventil mit einem Ventilgehäuse 62 und einer Kugel 63 als beweglichem Ventilglied. Diese Kugel 63 schließt in ihrer gezeichneten, als Schließstellung benannten Stellung einen Ventilsitz 64 und sperrt damit die Zufuhr des Kraftstoffes von dem Steuerleitungsabschnitt 47 zu einer zum Steuerdruckraum 21 führenden Steuerleitung 65. Gleichzeitig ist die Steuerleitung 65 und damit der Steuerdruckraum 21 user einen offenen zweiten Ventilsitz 66, eine Bohrung 67 im Gehäuse Ik und einen das zweite Magnetventil 100 umgehenden Ringkanal 68 mit der Anschlußbohrung 58 und der Rücklaufleitung 59 verbunden.
Der Elektromagnet 6l hat einen Anker 69, der im Ventilgehäuse
62 geführt ist und unter der Kraftwirkung einer Feder 71 die Kugel 63 auf den Ventilsitz Sk drückt, wenn der Elektromagnet 6l in stromlosem Zustand ist. Um die Schließkraft der Feder 71 und damit auch die Baugröße des Elektromagneten 6l in Grenzen halten zu können, ist das Magnetventil 17 druckausgeglichen; und zwar dadurch, daß der in dem Steuerleitungsabschnitt ^7 herrschende Servodruck ρ über einen Kanal 72 hinter den Anker 69 in einen die Feder 71 aufnehmenden Raum 73 geleitet wird. Die vom Druck des Kraftstoffes beaufschlagten Flächen an der Kugel
63 und am Anker 69 sind gleich oder nahezu gleich, so daß die
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in Öffnungs- und Schließrichtung auf die Kugel 63 ausgeübten Kräfte ebenfalls gleich oder nahezu gleich sind. Deshalb braucht nur die zusätzliche in Schließrichtung wirkende Kraft der Feder 71 die Kugel 63 auf ihrem Sitz SH zu halten.
Die zv/eite nicht gezeichnete und Offenstellung genannte Stellung des Magnetventils 17 wird erreicht, wenn der Elektromagnet 6l 2. B. über bekannte Kontaktgeber oder ein elektronisches Steuergerät (in Pig. 3 nur andeutungsweise dargestellt), erregt wird, -so daß die Kraft der Feder Yl überwunden und der Anker 69 angesogen wird, .Nachströmender Kraftstoff preßt dann die Kugel 63 auf den zweiten Ventilsitz 66 und der Kraftstoff kann von dem Steuerleitungsabschnitt 47 über den ersten Ventilsitz 64 in den Steuerdruckraum 21 gelangen, v/o er entgegen der Kraft der Feder 19 den Ventilschieber 18 nach rechts treibt und eine Ringnut 7*1 am Ventilschieber- 18 in eine solche Lage bringt, daß der unter Sarvodruck ρ stehende Ringraum 46 mit der Steuerbohrung 22 verbunden wird. Jetzt fließt der Kraftstoff über die Steuerbohrimg 22 in den Servodruckraum 29 und Sorvokolben 24 und Pumpenkolben 25 v/erden beispielsweise bei der Förderung der größtmöglichen Einspritzmenge Qmax von ihrer in Fig. 2 gezeichneten OT-Lage in ihre in Fig. gezeigte UT-Lage bewegt, wobei Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 52 über den Kanal 51 (s. Fig. 2) und die Leitungen 53, 53a, 53b zun Druckraum 54 und zur Düsenmündung 55 der Einspritzdüse 13 gefördert wird, d.h. eine Kraftstoffeinspritzung findet statt.
Die unter verschieden hohen Drücken stehenden Abschnitte des Ventilgehäuses 62 des ersten Magnetventils 17 sind in der abgestuften Aufnahmebohrung 15 gegeneinander durch Dichtringe 76, 76a, 76b abgedichtet. In gleicher und deshalb nicht näher bezeichneter Weise ist auch das zweite Magnetventil 100 in das Gehäuse 14 eingesetzt,
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An der Düsennadel 35 der Einspritzdüse 13 durchleckender und sich im Federgehäuse 32 ansammelnder Leckkraftstoff kann, wie Fig. 2 zeigt, über eine Leitung 77 und eine daran anschließende Leitung 78 zur Rücklaufleitung 59 abfließen, denn die Leitung 78 mündet in denjenigen Abschnitt der Aufnahmebohrung 15, der nach oben und unten durch die Dichtringe 76 und 76a druckdicht begrenzt ist und von dem, wie Fig. 1 zeigt, die Bohrung 67 abzweigt, die sun Kingkar.al 68 und zur Rücklauf leitung 59 führt.
Der an den Kolben 2^ und 25 durchleckende Krafstoff wird in einem von einer Ringnut 79 (Fig. 2) gebildeten Raum gesammelt, der sich im Bereich der Berührungsstelle von Servokolben 24 und Pumpenkolben 25 befindet und mit der Leitung 77, 78 Verbindung hat. Ein Rückschlagventil 8l in der Leitung 78 soll verhindern, daß beim Rückhub des ServokοIbens 24 Kraftstoff aus der Rücklaufleitung 59 bzw. aus der Leitung 78 zurückgesaugt wird, denn dadurch könnte die beim Einsoritzhub erfolgende Abwärtsbewegung des Servokolbens 24 behindert werden.
Um den Verlauf der Hubgeschwindigkeit des Pumpenkolbens 25 (Fig. 1) während des Druckhubes und somit den Einspritzverlauf beeinflussen zu können, hat der den Pumpenkolben 25 antreibende Servokolben 2k einen aus seiner Stirnseite 28 herausragenden, im Beispiel !ionischen Ansatz 82. Der Ansatz 82 taucht in die Steuerb oh rung; 22 ein und bildet eine in ihrem Querschnitt veränderliche und von der Hublage H des Servokolbens 24 abhängige Durchströmöffnung 83, wodurch die Hubgeschwindigkeit des Pumpenkolbens 25 und somit der Einspritzverlauf variierbar sind. Die Querschnittsänderung kann auch bei einem zylindrischen Ansatz 82 durch eine, entsprechende angepaßte Steuerbohrung 22 erzielt werden (nicht gezeichnet).
In der in Fig, 1 gezeichneten unteren Totpunktlage (UT-Lage) des Pumpenkolbens 25 ist zur Druckentlastung der Einspritzdüse 13 der Pumpenar'oeitsraum 52 über einen Kanal 85 im
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Pumpenkolben 25 mit einem Ringraum 86 verbunden, der über eine Verbindungsbohrung 87 (siehe Fig. 2) an die Leitung angeschlossen ist, so daß eine Druckentlastung auf den in der Rücklaufleitung 59 herrschenden Druck, praktisch 1 bar erfolgen kann. Soll ein höherer Standdruck im Pumpenarbeitsraum 52 erhalten bleiben, kann der Ringraum 86 anstatt mit der Leitung 77 mit der Füllbohrung 48 verbunden werden (nicht gezeichnet), so daß im Pumpenarbeitsraum 52 und in der Düse 13 der Servodruck ρ der Druckquelle als Standdruck verbleibt.
Die Servo- und Pumpenkolben 24 und 25 stehen in Fig. 1, wie bereits gesagt, in ihrer UT-Lage. In dieser Lage verbleiben sie trotz der durch den Ventilschieber gesteuerten offenen Verbindung zwischen der Steuerbohrung 22 und der Rücklaufbohrung 57; und zwar so lange, bis das zvreite Magnetventil 100 bei einem entsprechenden Steuersignal die durch das Ventilglied 102 gesperrte Verbindung von der Rücklaufbohrung 57 zur Rücklaufleitung 59 öffnet. Bei geöffnetem Magnetventil 100 (nicht gezeichnet) beginnt der Füllhub der Pumpe-Düse, denn der im Pumpenarbeitsraum 52 anstehende Servodruck ρ treibt bei entlastetem Servodruckraum 29 die Kolben 24,25 so lange nach oben, bis das Ventil 100 wieder schließt oder bis der Servokolben 24 in seine in Fig. 2 gezeichnete OT-Lage gelangt ist.
ω In der in Fig. 2 gezeichneten OT-Lage liegt der Servokolben
24 am Ende des Füllhubes bzw, vor Beginn des Druckhubes mit seiner Stirnseite 28 an einem Anschlag 88 an, der von der den
to Servodruckraum 29 nach oben begrenzenden Stirnseite eines
^3 zylindrischen Ansatzes 89 der Buchse 31 gebildet ist. Die
~ Länge des zylindrischen Ansatzes 89 legt den maximalen Hub to
cd Hmax des Servokolbens 24 und Pumpenkolbens 25 und damit die größte zu fördernde Einspritzmenge Qmax fest. Durch entsprechende Abstimmung des Hubes Hmax kann, falls erwünscht,
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die größte Einspritznenge Qmax auf die zulässige Vollasteinspritzmenge begrenzt werden, so daß auch bei fehlerhafter Steuerung der Einspritzanlage niemals eine größere als die Vollasteinspritzrienge eingespritzt werden kann.
In Pig. 3 ist die Pumpe-Düse 10 mit den zugehörigen bekannten Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einspritzanlage vereinfacht dargestellt. Die Kolben 24,25 stehen in ihrer bereits in Fig. 2 gezeigten OT-Lage. Das durch ein Schaltsyiribol dargestellte erste Magnetventil 17 steht jedoch in seiner die Zulaufleitung 43 über die hier gestrichelt gezeichnete Steuerleitung 65 mit dem Steuerdruckraum 21 verbindenden Offenstellung, so daß der Ventilschieber 18 entgegen der Kraft der Feder ig nach rechts verschoben ist und seine Ringnut 74 die Zulaufleitung 43, 4l über den Ringraum 46 und die Steuerbohrung 22 mit dem Servodruckraum 29 verbindet. In dieser Schaltstellung wird der Druck- oder Einspritzhub eingeleitet, der bis sum Anschlag des Pumpenkolbens 25· an seinem unteren Anschlag 90 abläuft (siehe Fig. l).
Das ebenfalls durch ein Schaltsymbol dargestellte als 2/2-Wegeventil ausgebildete zweite Magnetventil 100 unterbricht in seiner gezeichneten Schaltstellung die Verbindung zwischen der Rücklaufbohrung 57 und der Rücklaufleitung 59. An die Zulaufleitung 43 ist eine Druckquelle 91 angeschlossen.
Diese Druckquelle 91 kann., wie im vorliegenden Fall angedeutet, eine von der Brennkraftmaschine 92 angetriebene Zahnradpumoe haben, deren Förderdruck durch ein Druckregelventil 94 auf den gewünschten Servodruck, z.B. ρ = 50 bar. gehalten wird.
Der Servodruck ρ kann auch bei entsprechender Ausbildung des Druckregelventils 94 drehzahlabhängig und/oder lastabhängig geregelt sein. Die Lastabhängigkeit kann beispielsweise in
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bekannter und nicht näher dargestellter Weise durch Änderung der Federvorspannung in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrleistungshebels (Gashebels) oder durch Verdrehen des mit einer schrägen überlaufkante versehenen beweglichen Ventilglieds des Druckregelventils 94 erzielt werden.
Um Druckschwankungen auszugleichen, hat die Druckquelle 91 einen Druckspeicher 95. Die Zahnradpumpe 93 saugt Kraftstoff über eine Saugleitung 96 und ein Filter 97 aus einem Tank an, in den über die Rücklaufleitung 59 der in der Pumpe-Düse 10 abgesteuerte und durchleckende Kraftstoff zurückfließt .
Beim Anbau der Anlage, an eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine sind die v/eiteren je Arbeitszylinder benötigten nicht dargestellten Pumpe-Düsen 10 jeweils an Abzweigungen 43as 43b, 43 c der Zulaufleitung 43 und an Abzweigungen 59a» 59b, 59c der Rücklaufleitung 59 angeschlossen.
Die Steuerung der Magnetventile 17 und 100 geschieht durch ein bekanntes und nur andeutungsweise dargestelltes Steuergerät 99, das Schaltsignale zur Steuerung des Förder- und Spritzbeginns für das erste Magnetventil 17 und in der Länge veränderbare Schaltsignale für das zweite Magnetventil 100 liefert, womit , wie bereits gesagt, die Füllzeit tf und damit die einzuspritzende Kraftstoffmenge Q bestimmbar ist.
Fig. 4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungs- ^gemäßen Kraftstoffeinspritzanlage. Die einzelnen Bauteile "^sind wie in Fig. 3 zum ersten Ausführungsbeispiel verein-00
cofacht dargestellt,und die gesamte Anlage unterscheidet sich to
^von der in Fig. 3 lediglich durch eine geringfügig abgewanderte Pumpe-Düse 10a, bei der das erste Magnetventil 17 "^baulich mit der Pumpe-Düse zusammengebaut ist und an Stelle co
des zweiten Magnetventiles 100 in Fig. 3 hat die Anlage nach Fig. 4 ein zweites Magnetventil 100a, das so in die Rücklaufleitung eingesetzt ist, daß es mindestens noch eine zweite
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Rücklaufleitung 59a steuern kann. Ein weiteres zweites Magnetventil 100b steuert dann den Rücklauf des durch die Rücklaufleitungen 59b und 59c zurückfließenden Kraftstoffes zweier anderer Pumpe-Düsen (nicht näher dargestellt).
In diesem Beispiel steuert jeweils ein zweites Magnetventil lOOa oder 100b die Füllzeit tf zweier Pumpe-Düsen. Wenn z.B. in der in Fig. ^ gezeichneten Schaltstellung des Magnetventils 17 das zweite Magnetventil lOOa in seine Durchflußschaltstellung umschaltet, dann hat es keinen Einfluß auf die Rücklaufleitung 59» da diese ja durch das erste Magnetventil 17 verschlossen ist, sondern die Rücklaufleitung 59a einer zweiten nicht dargestellten Pumpe-Düse ist jetzt mit dem Tank 98 verbunden,und es kann der Füllhub ablaufen, falls das erste Magnetventil dieser Pumpe-Düse offen ist.
In Fig. 5 ist eine mögliche Art der Steuerung für das erste Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 gezeigt. Im unteren Teil des Diagramms ist der Verlauf des Hubes H des Pumpenkolbens 25 und damit die Einspritzmenge Q in Abhängigkeit von den Füll-, Einspritz- und Steuerzeiten tf, te, ts aufgetragen. Die größtmögliche Einspritzmenge Qmax (höchster Punkt der Linie A) wird beim Hub Hmax un3 beispielsweise 45OO U/min des Motors bei einer Füllzeit tf von 25,2 MiIIi-" Sekunden (ms) srzielt, die zugehörige Einspritzzeit te ist dann 1,5 ins. Bside Zeiten entsprechen im Falle der Linie A zusammen 36O0 Nockenwinkel, d.h. einer Umdrehung der Nockenwelle. Bei einem ^-Takt-Motor entspricht eine Nockenwellenumdrehung zwei Umdrehungen der Kurbelwelle = 720 Kurbelwinkel (KW). Einspritz- und Füllzeit (te + tf) ergeben dann nach der Linie A zusammen eine Taktzeit T von 26,7 ms, die einem Arbeitstakt des Motors bei der Motordrehzahll η = U/min entspricht; denn
T = 2^60 = 2^360 = 26j7 β 10-3 sek = 26,7 ms. 6.U5OO
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T = te + tf gilt allerdings nur, wenn bei t2 zugleich mit dem Ende der Einspritzung durch Umschalten beider Magnetventile 17 und 100 die Füllung beginnt. Dieses gleichzeitige Umschalten beider Magnetventile 17 und 100 bei t2 findet im vorliegend beschriebenen Beispiel nur bei Förderung von Qmax und bei der zugrunde gelegten Vollastdrehzahl des Motors von η = 4500 U/min statt.
Die kleinere Einspritzmenge Qt (Teillasteinspritzmenge) wird beim Hub Ht und' bei einem Verlauf der Einspritzung nach der gestrichelten Linie B ersielt. Die zugehörige Füllzeit ist tfl und die entsprechende Einspritzzeit tel. Bei der Darstellung nach Fig. 5 ist vorausgesetzt, daß auch bei Qt die gleiche Drehzahl η = 4500 U/min besteht, eine kleinere Drehzahl würde nämlich eine entsprechend größere Taktzeit T ergeben (nicht gezeichnet). Zwischen dem Ende von tel und dem Beginn tfl liegt der Pumpenkolben 25 während der Ruhezeit trl an seinem unteren Anschlag an. Die Taktzeit T setzt sich in diesem Fall aus tel + trl + tfl zusammen. Die Schaltzeiten des Magnetventils 17 sind durch die ausgezogene Linie C für die größtmögliche Einspritzmenge Qmax dargestellt, und die Linie D zeigt die entsprechenden Schaltzeiten für das zweite Magnetventil 100. Die Schaltzeiten zur Steuerung der Teillasteinspritzmenge Qt sind durch die gestrichelte Linie E für das Magnetventil 17 und durch die ebenfalls gestrichelte Linie F für das zweite Magnetventil 100 dargestellt. Bei Cl bzw. Dl1El1F?
sind die Ventile 17 und 100 in ihrer Schließstellung, bei
,E2, R2
C2 bzw. D2'in ihrer Offenstellung. Der Anfang der Einschaltzeiten ts bzw. tsl des ersten Magnetventils 17 bestimmt, da ein konstanter Einspritzbeginn angenommen ist, den Einspritzbeginn ti sowohl zur Steuerung von Qmax als auch von Qt. Die Ji. ins ehalt zeiten ts und tsl enden bei t2. Zu diesem Zeitpunkt ist auch die Einspritzzeit te für Qmax beendet, was aber nicht sein muß. Im vorliegenden Beispiel ist ts = tsl, wodurch die
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Schaltung relativ einfach wird, denn das Magnetventil 17 braucht dann nur ein nockenwinkelabhängiges Startsignal zu erhalten.
Die Zeit zwischen zwei Einschaltzeiten ts bzw. tsl, in der das Magnetventil 17 stromlos ist und in seiner Schließstellung Cl bzw. El stehtj ist als Ausschaltzeit mit ta bzw. tal bezeichnet, DerZeitpunkt des Einspritzendes ist mit t2 bzw. t3 angegeben und richtet sich im wesentlichen nur nach der vorgelagerten Einspritzrnenge Qmax bzw. Qt, denn die anderen Einflußgrößen, wie der Servodruck ρ und die Kenngrößen der Einspritzdüsen 13) sind konstant. Der Kraftstoffservodruck ρ kann allerdings auch, falls erwünscht, zur Änderung der Spritzzeitlänge in Grenzen, beispielsweise drehzahlabhängig, verändert werden.
Die Einschaltzeit ts2 (Linie D) des zweiten Magnetventils 100 beginnt bei t2 für die Steuerung der Füllzeit ts für die Einspritzmenge Qmax und endet kurz nach ti, sie könnte aber auch mit ti zusammenfallen. Die zugehörige Ausschaltzeit des Magnetventils 100 ist mit ta2 bezeichnet.
Zur Steuerung von Qt beginnt ts3 zugleich mit der Füllzeit tfl bei t4 und endet bei ti bzw., wie gezeichnet, kurz nach ti. Die entsprechende Ausschaltzeit ist ta3.
Die Schaltzeiten beider Magnetventile 17 und 100 können auch vollständig unabhängig voneinander gesteuert werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Schaltzeiten und Linien, die denen in Fig. 5 entsprechen sind gleich bezeichnet.
Zwischen der Füllzeit tf bzw. tfl und der Einspritzzeit te bzw. tel ist eine Verweilzeit tv bzw. tvl der Pumpenkolben vorgesehen, so daß sich die Taktzeit immer aus der Einspritz-, Ruhe-, Füll- und Verweilzeit zusammensetzt. Die Füllzeit tf
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bzw. tfl beginnt jeweils bei t4 und endet je nach der vorzulagernden Einspritzmenge Qraax, Qt bei t5s t6. Um bei kleinen Einspritzmengen die Verweilzeit tv nicht zu groß werden zu lassen kann auch tv konstant ,sein und t4 für den Beginn der Füllzeit
siehe »3. t<8
tf variiert werden (-e-fe·) . Die Schaltzeiten des ersten Magnetventiles 17 sind konstant und seine Einschaltzeit ts beginnt immer bei ti und endet bei t7j die Ausschaltzeit ta liegt zwischen t7 und ti (Linie C). Die Steuerung der Einspritzmenge Q wird allein vom Magnetventil 100 übernommen, dessen Einschaltzeiten ts4 bzw. ts5 die Füllzeiten tf bzw. tfl für die Einspritzmengen Qmax bzw. Qt bestimmen. Die in Fig. 5 gezeichnete Linie E für die Schaltzeit des Magnetventils 17 zur Steuerung der Einspritzrnenge Qt ist in Fig. 6 weggelassen, da sie mit der Linie C identisch ist.
Die Steuerung des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 könnte durch ein von Fig. 6 abgewandeltes Diagramm dargestellt werden, wobei lediglich die Füllzeit tf so aufgeteilt werden müßte, daß in dieser Zeit die voneinander unabhängige Füllung zweier Pumpe-Düsen erfolgen kann. Durch entsprechende Verlängerung von ts für die jeweiligen Magnetventile 17 bleibt beispielsweise die Rücklaufleitung 59 (siehe Fig. 4) so lange geschlossen, wie das Magnetventil 100a zur Steuerung der Füllzeit durch Verbindung der Leitung 59a mit dem Tank 98 benötigt.
Im folgenden wird ein Arbeitsgang der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage mit der Pumpe-Düse 10 während eines Arbeitstaktes T des Motors für das erste Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 1, 2, 3 und 5 beschrieben: Vor dem Beginn der Einspritzung der Vollastmenge Qraax (s. Fig. 2 und 3 und die Linienzüp^e A, C und D in Fig. 5) liegt der Servokolben 24 bei Hmax aufgrund des vorausgegangenen Füllhubes mit seiner Stirnseite 28 an seinem oberen Anschlag 88 an (OT-Lage), Bei ti schaltet das Magnetventil 17 von der Schließstellung Cl in die Offenstellung C2.
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Dabei springt die Kugel i\ (Pig. 2) vom Ventilsitz 61I auf den zweiten Ventilsitz 66, und der unter Servodruck ρ stehende von der Druckquelle 91 geförderte Kraftstoff gelangt in den Servodruckraum 29 (Fig. 3). Der Kraftstoff wirkt jetzt auf die eine Stirnseite 28 des Servokolbens 24 und treibt diesen zugleich rcit den Pumpenkolben 25 nach unten, bis letzterer im Zeitpunkt t2 in seiner unteren Totpunktlage (UT) angelangt, ist (s. Fig. 1). Bei dieser Abwcärtsbewegung durchläuft di?r Pumpenkolben 25 seinen maximalen Hub Hmax (Fig. 2) und fördert den im Pumpenarbeitsraum 52 befindlichen Kraftstoff über den Kanal 51 und die Leitungen 53, 53a, 53b zur Düsenmündung 55 der Einspritzdüse 13. Im Pumpenarbeitsraum 52 entsteht dabei ein Einspritzdruck pe von zum Beispiel 300 bar, der entsprechend dem übersetzungsverhältnis zwischen Servokolben 2^ und Pumpenkolben 25 größer ist als der Servodruck von z.B. 50 bar. Die Schließfeder 38 dieser. Einspritzdüse 13 ist im vorliegenden Beispiel auf I50 bar Düsenöffnungsdruck vorgespannt und der unter Einspritzdruck pe stehende Kraftstoff greift an der Düsennadel 35 an, hebt diese an und die vom Pumpenkolben 25 geförderte Einspritzmenge Qmax wird in bekannter Weise in den Zylinder des Motors eingespritzt.
Zum Zeitpunkt t2 des Einspritzendes schaltet das Magnetventil 17 nach der Einschaltdauer ts von seiner Offenstellung C2 in seine Schließstellung Cl (Fig. 1) zurück. Jetzt sperrt die Kugel 63 den Kraftstoffzulauf zum' Steuerdruckraum 21 und entlastet letzteren über die Steuerleitung 65 und den jetzt offenen zweiten Ventilsitz 66 und die Bohrung 67 zur Rücklaufleitung 59 und zum Tank 98. Die Feder 19 drückt den Ventilschieber 1.8 in seine in Fig. 1 gezeichnete Ausgangs lage zurück, wobei die Ringnut 7** den Servodruckraum 29 mit der Rücklaufbohrung 57 verbindet, die bei gleichzeitigem Umschalten des zweiten Magnetventils 100 von seiner Schließstellung Dl in seine Offenstellung D2 mit der Rücklaufleitung 59 und dem Tank 98 der Anlage verbunden
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wird. Dabei fällt der Druck im Servoäruckraum 29 und Pumpenarbeitsraum 52 schlagartig ab, das Zulaufventil 27 öffnet sich und der unter Servodruck ρ stehende Kraftstoff drückt den Pumpenkolben 25 und den Servokolben 2k in einer durch das Drosselglied 26 gebremsten Füllzeit tf von seiner UT-Lage weg. Dieser Füllvorgang läuft zwischen t2 und ti in der Füllzeit tf ab, bis bei ti das Magnetventil 17 wieder in seine bereits beschriebene Schaltstellung C2 umschaltet und der nächste Arbeitstakt T beginnt. Bei ti oder wie gezeichnet, kurz nach ti schaltet das zweite Magnetventil wieder von D2 nach Dl zurück. In diesem Falle ist die Füllzeit tf gleich der Ausschaltzeit ta des Magnetventils 17.
Der Durchflußquerschnitt des die Füllbohrung 48 eingeschraubten Drosselgliedes 26 beeinflußt die Zuströmgeschwindigkeit des Kraftstoffes zum Pumpenarbeitsraum 52, d.h. er bestimmt die Füllzeit tf der Pumpe-Düse 10, Durch die im wesentlichen durch das Drosselglied 26 gegenüber der Einspritzzeit te beträchtlich (z.B. 18-fach) verlängerte Füllzeit tf ist eine entsprechend größere Genauigkeit der Zumessung der Einspritzmenge Q möglich. Durch die verlängerte Füllzeit tf sind auch sehr kleine Einspritzmengen (kleiner als 3 nmr pro Hub) sehr genau steuerbar.
Eine selbsttätige Sicherheitsabregelung wird erzielt, wenn■ durch entsprechende Auslegung der Drosselbohrung des Drosselgliedes 28 die Füllzeit tf (s. Fig. 5) bei maximal zulässiger Drehzahl (n ) auf die gesamte Zeit zwischen Einspritzende
ITl 3. X
t2 des einen Arbeitstaktes T und Einspritzbeginn ti des nächsten Arbeitstaktes T ausgedehnt wird, wie dies im beschriebenen Beispiel nach der Linie A der Fall ist. Beim Überschreiten der maximalen Drehzahl tritt dann eine automatische Reduzierung der Einspritzmenge ein, weil bei schneller werdender Drehzahl die Füllzeit, die drehzahlunabhängig ist, nicht mehr zum vollständigen Füllen des Pumpenarbeitsraumes 52 ausreichen würde.
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Bei Förderung der Teillasteinspritzmenge Qt nach den gestrichelten Linienzügen B, E und P in Fig. 5 ist in der Füllzeit tfl zwischen tU und ti'bei einem Hub Ht nur eine diesem Hub entsprechende Einspritzmenge Qt vorgelagert worden. Im Zeitpunkt ti, \-jenn das Magnetventil 17 von El nach E2 umschaltet, beginnt der Einspritzhub und endet bei t3· Bei t2 schaltet das Ventil 17 wieder von E2 nach El zurück, was aber keinen Einfluß auf den Verlauf der Einspritzung hat, da die Rücklauf leitung 59 noch durch das zweite Magnetventil 100 verschlossen ist. Bis zum Zeitpunkt tk, an dem das zweite Magnetventil 100 von Fl nach F2 umschaltet, bleibt der Pumpenkolben 25 während der Ruhezeit trl in seiner in Fig. 1 gezeichneten UT-Lage liegen. Mit dem Umschalten des Magnetventils 100 von seiner Schließstellung Fl in seine Offenstellung F2 zum Zeitpunkt tk beginnt der Füllhub, der in der Füllzeit tfl bis' zum Zeitpunkt ti abläuft. Bei ti beginnt die nächste Einspritzung und der beschriebene Vorgang wiederholt sich. .·..-
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Claims (1)

  1. Robert Bosch GmbH R. 808 Ks/K'o
    Stuttgart
    Ansprüche
    Kraftstoffeinspritzanlage für .Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einer Pumpe-Düse je Arbeitszylinder, deren' Pumpenkolben durch einen im Durchmesser größeren Servokolben angetrieben wird, und die an eine Druckquelle angeschlossen ist, die sowohl dem Pumpenarbeitsraum über ein Zulaufventil als auch dem von einer Stirnseite des Servokolbens begrenzten Servodruckraum Kraftstoff zuführt, und bei der ein von einer Steuereinrichtungrichtung im Takt der Maschine gesteuerter und von einem von der Druckquelle abgezweigten Teil des als Hilfssteuerflüssigkeit dienenden Kraftstoffes angetriebener Ventilschieber in seiner ersten Schaltstellung den Fluß des Kraftstoffes zum Servodruckraum und in seiner zweiten Schaltstellung vom Servodruckraum zu einer Rücklaufleitung steuert und dabei den Rückhub des Servokolbens und gleichzeitig den Beginn des Füllhubes des Pumpenkolbens ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpe-Düse (10) als Steuereinrichtung ein als 3/2-Wegeventil ausgebildetes erstes Magnetventil (17) hat, das in unmittelbarer Nähe des Ventilschiebers (28) angeordnet ist und im eingeschalteten Zustand die Druckquelle (91) mit dem Ventilschieber (18) verbindet, der dadurch in seine erste den Einspriczbeginn auslösende Schaltstellung (Fig. 3) bewegbar ist, daß jede Pumpe-Düse (10) ein fest eingestelltes die Geschwindigkeit des Füllhubes beeinflussendes Drosselglied (26) zwischen Druckquelle (91) und Zulaufventil (27) hat, und daß in der Rücklaufleitung (59,59a,59b»59c,59d) ein zweites als 2/2-Wege-
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    ventil ausgebildetes Magnetventil (100,100a) angeordnet is,t, das in der zweiten Schaltstellung (Pig. 1) des Ventilschiebers (18) durch seine veränderbare Öffnungsdauer die Dauer (tf) und Länge des Füllhubes (Umax, Ht) und damit die vorgelagerte Kraftstoffeinspritzmenge (Q, Qmax, Qt) bestimmt.
    2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Rücklaufleitung (59, 59a, 59b, 59c) angeordnete zweite Magnetventil (100, 100a) die Dauer (tf) des Füllhubes mindestens zweier Pumpe-Düsen (10) bestimmt.
    3. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größte zulässige Einspritzmenge (Qmax) durch den größtmöglichen Hub (Hmax) des Pumpenkolbens (25) bestimmt ist.
    k. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Auswahl der Drossel (26) die iüllzeit (tf) für die Vorlagerung der größten zulässigen Einspritzmenge (Qmax) bei der höchstzulässigen Drehzahl (nm^ ) auf die
    max
    gesamte Zeit zwischen Einspritzende (t2) und Einspritzbeginn (ti) des nächsten Arbeitstaktes (T) ausdehnbar ist.
    5. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (17, 100) druckausgeglichen sind und eine Kugel (63, 101)
    als Ventilglied haben.
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    - 23 Robert Bosch GmbH R. ÖO0 WKb
    6, Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (p) des von der Druckquelle (91) dem Servokolben (24) zugeführten Kraftstoffes drehzahlabhängig und/oder lastabhängig änderbar ist.
    jt Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (24) einen aus seiner an den Servodruckraum (29) angrenzenden Stirnseite (28) herausragenden Ansatz (82) hat, der in eine Steuerbohrung (22) zwischen Ventilschieber (18) und Servordruckraum (29) eintaucht und mit der Steuerbohrung (22) eine in ihrem Querschnitt veränderliche und von der Hublage des Servokolbens (24) abhängige Durchströmöffnung bildet. .'
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IT34089/72A IT973288B (it) 1972-03-22 1972-12-29 Impianto di iniezione del carbu rante per macchine a combustione interna
CH228773A CH552137A (de) 1972-03-22 1973-02-16 Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschine.
US00340713A US3837324A (en) 1972-03-22 1973-03-13 Fuel injection system for internal combustion engines
SE7303973A SE383384B (sv) 1972-03-22 1973-03-21 Brensleinsprutningsanordning
CS2065A CS161815B2 (de) 1972-03-22 1973-03-21
GB1354073A GB1426249A (en) 1972-03-22 1973-03-21 Fuel injection system for an internal combustion engine
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SE (1) SE383384B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2609358A1 (de) * 1975-03-07 1976-09-23 Cav Ltd Kraftstoffeinspritzpumpvorrichtung
DE2641203A1 (de) * 1975-09-16 1977-03-24 Cav Ltd Pumpvorrichtung zum einspritzen von kraftstoff
DE2642177A1 (de) * 1975-09-19 1977-03-31 Lucas Industries Ltd Kraftstoff-zufuhrsystem fuer brennkraftmaschinen
DE2901329A1 (de) * 1978-01-16 1979-07-19 Bendix Corp Treibstoff-einspritzvorrichtung

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3927652A (en) * 1974-06-21 1975-12-23 Physics Int Co Fuel injection system for internal combustion engines
JPS51124734A (en) * 1975-04-22 1976-10-30 Nissan Motor Co Ltd A fuel supplying apparatus in combustion engines
US4033301A (en) * 1975-07-10 1977-07-05 Eaton Corporation Fluid distributor logic
US4033314A (en) * 1975-08-08 1977-07-05 Eaton Corporation Metering control
US4064855A (en) * 1976-02-17 1977-12-27 Johnson Lloyd E Pressure relief at fuel injection valve upon termination of injection
JPS53109021A (en) * 1977-03-07 1978-09-22 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection device for internal combustion engine
US4216754A (en) * 1977-12-09 1980-08-12 Lucas Industries Limited Fuel injection system
DE2803049A1 (de) * 1978-01-25 1979-08-09 Bosch Gmbh Robert Pumpe-duese fuer brennkraftmaschinen
DE2805785A1 (de) * 1978-02-11 1979-08-16 Bosch Gmbh Robert Hochdruck-kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen
US4219154A (en) * 1978-07-10 1980-08-26 The Bendix Corporation Electronically controlled, solenoid operated fuel injection system
US4235374A (en) * 1979-01-25 1980-11-25 The Bendix Corporation Electronically controlled diesel unit injector
WO1981000283A1 (en) * 1979-07-16 1981-02-05 Caterpillar Tractor Co Electrically controlled fuel injection apparatus
DE3001166A1 (de) * 1980-01-15 1981-07-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage
DE3001155A1 (de) * 1980-01-15 1981-07-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage fuer selbstzuendende brennkraftmaschine
DE3001154A1 (de) * 1980-01-15 1981-07-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Mit pumpeduese arbeitende kraftstoffeinspritzanlage
JPS5773856A (en) * 1980-10-28 1982-05-08 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection apparatus for internal combustion engine
US4327695A (en) * 1980-12-22 1982-05-04 Ford Motor Company Unit fuel injector assembly with feedback control
US4448169A (en) * 1980-12-31 1984-05-15 Cummins Engine Company, Inc. Injector for diesel engine
US4422424A (en) * 1981-06-23 1983-12-27 The Bendix Corporation Electronically controlled fuel injection pump
US4449503A (en) * 1981-06-23 1984-05-22 The Bendix Corporation Fuel injection pump
US4480619A (en) * 1982-06-08 1984-11-06 Nippon Soken, Inc. Flow control device
US4544096A (en) * 1983-07-28 1985-10-01 Energy Conservation Innovations, Inc. Electronically controlled fuel injection system for diesel engine
US4948049A (en) * 1989-02-24 1990-08-14 Ail Corporation Rate control in accumulator type fuel injectors
US6575137B2 (en) 1994-07-29 2003-06-10 Caterpillar Inc Piston and barrel assembly with stepped top and hydraulically-actuated fuel injector utilizing same
US5669355A (en) * 1994-07-29 1997-09-23 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with direct control needle valve
US5522545A (en) * 1995-01-25 1996-06-04 Caterpillar Inc. Hydraulically actuated fuel injector
JPH09209867A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Mitsubishi Motors Corp 燃料噴射装置
DE69729333T2 (de) * 1996-08-30 2004-09-23 Caterpillar Inc., Peoria Elektro-hydraulisch betätigtes Kraftstoffeinspritzventil mit einer Düsennadel, die direkt angesteuert wird
EP1152145B1 (de) * 1996-08-30 2004-05-26 Caterpillar Inc. Elektro-hydraulisch betätigtes Kraftstoffeinspritzventil mit einer Düsennadel, die direkt angesteuert wird
US6009850A (en) * 1998-04-10 2000-01-04 Alfred J. Buescher High-pressure dual-feed-rate injector pump with grooved port-closing edge
US5870996A (en) * 1998-04-10 1999-02-16 Alfred J. Buescher High-pressure dual-feed-rate injector pump with auxiliary spill port
US6029628A (en) * 1998-05-07 2000-02-29 Navistar International Transportation Corp. Electric-operated fuel injection having de-coupled supply and drain passages to and from an intensifier piston
WO2000034646A1 (en) 1998-12-11 2000-06-15 Caterpillar Inc. Piston and barrel assembly with stepped top and hydraulically-actuated fuel injector utilizing same
DE10002705A1 (de) * 2000-01-22 2001-08-02 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen eines Systemdrucks in einer Einspritzeinrichtung
US7111614B1 (en) 2005-08-29 2006-09-26 Caterpillar Inc. Single fluid injector with rate shaping capability
US10544771B2 (en) * 2017-06-14 2020-01-28 Caterpillar Inc. Fuel injector body with counterbore insert
JP6928586B2 (ja) * 2018-07-18 2021-09-01 株式会社デンソー 燃料噴射弁

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1664610A (en) * 1925-01-08 1928-04-03 Louis O French Fuel-feeding system
CH434875A (de) * 1966-06-21 1967-04-30 Huber Robert Brennstoff-Einspritzventil mit elektromagnetischer Betätigung
US3680537A (en) * 1969-04-17 1972-08-01 Nippon Denso Co Fuel supply device for internal combustion engines
AT302726B (de) * 1969-04-22 1972-10-25 Bosch Gmbh Robert Stelleinrichtung für Kraftstoff-Einspritzpumpen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2609358A1 (de) * 1975-03-07 1976-09-23 Cav Ltd Kraftstoffeinspritzpumpvorrichtung
DE2641203A1 (de) * 1975-09-16 1977-03-24 Cav Ltd Pumpvorrichtung zum einspritzen von kraftstoff
DE2642177A1 (de) * 1975-09-19 1977-03-31 Lucas Industries Ltd Kraftstoff-zufuhrsystem fuer brennkraftmaschinen
DE2901329A1 (de) * 1978-01-16 1979-07-19 Bendix Corp Treibstoff-einspritzvorrichtung

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Publication number Publication date
FR2177279A5 (de) 1973-11-02
CS161815B2 (de) 1975-06-10
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IT973288B (it) 1974-06-10
CH552137A (de) 1974-07-31
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SE383384B (sv) 1976-03-08
US3837324A (en) 1974-09-24
JPS5532903B2 (de) 1980-08-27

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