DE2253202A1

DE2253202A1 - Kraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE2253202A1
Application number: DE2253202A
Authority: DE
Inventors: John Harrison Asbery; Ivor Fenne
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1971-10-30
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1973-05-03
Also published as: JPS4851134A; FR2166933A5; JPS5122564B2; IT966800B; US3789818A; GB1403363A

Description

PATENTANWÄLTE DipL-lng. WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM'FLORACK · Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannstraße 97

C.A.Y. Limited

GB-Birmingham

Well Street ' . 27. Oktober 1972

Kraftstoffeinspritzsystem

Die Erfindung betrifft ein K aftstoffeinspritzäsystem zur Zuleitung von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine solches System in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen.

Ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Akkumulator zur Speicherung von Kraftstoff unter Druck, eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Ventil und mit einem Einlaß, der mit dem Akkumulator über einen i'ließxreg in Verbindung steht, erste Mittel zum Öffnen des Ventils zum Einfließenlassen von Kraftstoff aus einem Auslaß der Düse heraus, ein weiteres Ventil in Strömungsrichtung vor dem Ventil in dem genannten 3?ließweg, weitere Mittel zum Öffnen des v/eiteren Ventils, einen Zylinder, dessen gegenüberliegende Enden mit dem Fließweg jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des weiteren Ventils in Verbindung stehen, einen in dem Zylinder bewegbaren 5'reikolben, den I'reikolben in Richtung auf Aas Ende des Zylinders vorspannende Mittel, das mit der Seite des weiteren Ventils stromaufwärts in Verbindung steht, und Mittel zur Betätigung der Ventils in zeitlicher Beziehung zueinander und zum Motor, dem das System zugeordnet ist, wobei eine solche Anordnun«·· vorgesehen ist, daß bei geschlossenem ersten Ventil am Ende des x'Jinspritzens von Kraftstoff das weitere Ventil geöffnet wird, derart, daß sich der Ji'reikolben unter der ,-.irlcung der Vorsprannung darauf bewegt, woraufhin das weitere Ventil geschlossen wird und das erste Ventil geöffnet wird, wenn ein Einspritzen von Kraftstoff erforderlich ist, wobei sich der Preikolben beim Öffnen des ersten Ventils gegen die Wirkung der Vorspannung darauf bewegt.

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Ein Beispiel eines Einspritzsystems für flüssigen Kraftstoff gemäß der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die das tiystem BChematisch darstellt.

Es ist ein Akkumulator 10 vorgesehen, in dem flüssiger Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert wird Der Akkumulator ist mit einem Sinlaß versehen, daer mit dem Auslaß einer Kraftstoffpumpe 11 in Verbindung steht.

Der Akkumulator ist mit einem Auslaß versehen, der mit einem Fließweg 12 in Verbindung steht, und der Fließweg steht mit einer Einspritzdüse in Verbindung, von denen bei 13 drei gezeigt sind. Jede Einspritzdüse weist ein Ventilglied 14 auf, das in eine geöffnete Lage bewegt werden kann, um Kraftstoff aus dem Pließweg durch einen Auslaß 14a in einen Brennraum des zugehörigen Motors fließen zu lassen. Die Ventilglieder 14 sind mit Ankern 15 versehen, denen jeweils Hubmagnete 16 zugeordnet sind. Ferner weist jedes Ventilglied eine Verlängerung auf, die in einem Kolben 17 endet, der in einem Zylinder verschiebbar ist, dessen geschlossenes Ende mit dem Akkumulator über einen Pließweg 18 in Verbindung steht. Die Größe des Kolbens 17 ist derart, daß bei Herrschen des Akkumulatordrucks in beiden Pließwegen 12 und 18 die Ventilglieder 14 in der geschlossenen Lage gehalten werden, aber geöffnet werden, um Kraftstoff durch den Auslaß T4a fließen zu lassen, wenn die betreffenden Hubmagneten erregt werden.

Ferner ist ein weiteres Ventil 19 vorgesehen, und es sitzt im Pließwgeg 12 stromaufwärts den Ventilen 13 gegenüber. Das Ventil 19 hat eine ähnliche Konstruktion wie die Ventile I3.

Um die Kraftstoffaenge zu regeln, die durch den Akkumulator zugeleitet wird, ist ein Zylinder 20 vorgesehen, dessen gegenüberliegende üJnden mit dem Pließweg 12 auf gegenüberliegenden Seiten des Ventils 19 in Verbindung stehen. Innerhalb des Zylinders sitzt ein verschiebbarer Freikolben 21, und or ist mittels einer Schraubendruckfeder vor-

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gespannt, und zwar in Richtung auf das Ende des Zylinders, das mit der Seite des Fließwegs 12 stromaufwärts verbunden ist.

Im Betrieb schließen sich am Ende der Einspritzperiode alle Ventile 13, und der Freikolben 21 gelangt in Kontakt mit einem Absatz 21a, der in der Wand des Zylinders 20 gebildet ist. Das Ventil wird dann geöffnet, und der Freikolben bewegt sich in Richtung auf das andere Ende des Zylinders unter der Wirkung der Feder, wobei der Frekikolben selbst druckausgeglichen ist, da die Öffnung des Ventils I9 das Ende des Zylinders, das die Feder enthält, in Verbindung mit dem Akkumulator setzt. Das Ventil 19 wird dann geschlossen, und das entsprechende Ventil 15 wird geöffnet, wenn Kraftstoff in den Motor eingespritzt werden muß. Sobald ein Ventil 13 geöffnet wird, wandert der Freikolben gegen die Wirkung der Feder 22, und Kraftstoff wird aus dem Ende des Zylinders verdrängt, das die Feder enthält. Die Verdrängung erfolgt in den Motor hinein. In Anschluß an das Ende des Einspritzens, das erreicht wird, wenn der Freikolben am Absatz anschlägt, schließt sich das Ventil 13» und das Arbeitsspiel wiederholt sich.

TIm den Druck in dem Fließweg 12 am Ende des Einspritzens zu mindern, damit ein Schnellschließen des Ventils I3 erreicht wird, ist der Freikolben 21 mit einer Öffnung 23 in seiner Wand versehen, und diese Öffnung steht über einen Innenkanal im Freikolben mit dem Ende des Zylinders in Verbindung, das die Feder enthält. In die Wand des Zylinders ist ferner eine Öffnung 24 eingeformt, die mit einem Ende eines Zylinders in Verbindung steht, welcher einen federbelasteten Kolben 25 enthält. Das andere Ende des Zylinders, der etae den Kolben 25 enthält, wird auf einem -relativ niedrigen Druck gehalten. Die Anordnung ist eine solche, daß während der Bewegung des Freikolbens 21 gegen die Wirkung der Feder die Öffnungen 23 und 24 in eine Flucht miteinander gebracht werden, und wenn das geschieht, wird ein Einspritzen von Kraftstoff durch die betreffende Düse beendet, und der durch den verbleibenden Hub des Freikclbenc verdrängte Kraftstoff fließt durch die Öffnung 24 und bewirkt eine

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Bewegung der, Kolbens 25 gegen die Wirkung seiner Feder. Die bei 'i'eillast zugeleitete Kraft stoffmenge boGtimiarat eich durch die Zeitdauer, während der das Ventil Y) offen ist, um dem Freikolben 21 die Köglichkeit au geben, zu seinen Anschlag unter der Wirkung der feder zurückzuwandern. Die größte KraftptoiTmenge, die zugeleitet werden kann, bestimmt sich durch den Hub des Freikolben fj gcgcii die 1,'irkung der Feder, bis die (jffnungen 2./\ und ?5 in eine Flucht gebracht sind.

Der Kolben ?.j kehrt unter der Wirkung der Vorspannung darauf zurück, un damit das Kraftstoffvolumen zu verdrängen, dar an Snde öes vorhergehenden Flnr.prit^vorgs-ngs aufgenommen worden ist, und zwar erfolgt die Verdrängung zum AbiIu8. Diese Bewegung erfolgt, venn bei der ^Bewegung äec Fixikolbens 21 die Öffnung 2-A »it dem Abflu'i verbunden v;ird.

Urn die '-,rre^img der hubmagnet en 16 zu regeln, die die Ventile 1J Eteuerrij und um die ijrregung des Hubeagneten zu regeln, der das Ventil 19 steuert, ist eine elektrische Gchaltereinheit 27 vorgesehen, £30 daß Ejich die Ventile in der richtigen Folge in zeitlicher Beziehung zum. zugehörigen liotor beveg-en. Die Schaltereinheit 27 kann direkt vom Motor angetrieben sein oder Signale vom Hotor empfangen, die die Drehzahl und die Hotorstellung anzeigen, so daß dac Einspritzen von Kraftstoff in den i-lotor zuin richtigen Zeitpunkt erreicht wird.

Patentansprüche

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Claims

Pat ent an so rüche

1./Kraftstoffeinspritzsystem zur Zuleitung von Kraftstoff zu einem

:ennkraftmotor, gekennzeichnet durch einen Akkumulator (10) zur Speicherung; von Kraftstoff unter Druck, eine Kraftstoffeinspritsdüse (15) mit einem Yentil (14) und mit einem Einlaß, der mit dem Akkumulator (1O) über einen Fließweg (12) in Verbindung steht, erste Mittel zum Öffnen des Ventils (1§4) ^zum Sinfließenlassen von Kraftstoff aus einem Auslaß (14a) der Düse (I3) heraus, ein weiteres Ventil (I9) in Strömungsrichtung vor dem Ventil (I4) in dem genannten T?ließweg (12), weitere Mittel zum öffnen des weiteren Ventils (19)* einen Zylinder (20), dessen gegenüberliegende Endeimit dem i'ließweg (12) jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des weiteren Ventils (19) in Verbindung stehen, einen in dem Zylinder (20) bewegbaren Freikolben (21), den 3?reikolben (21) in Sichtung auf das Ende des Zylinders (20) vorspannende Mittel (22), das mit der Seite des weiteren Ventils (19) stromaufwärts in Verbindung steht, und Hittel zur Betätigung der· Ventile (14» 19) in zeitlicher Beziehung zueinander und zum I'-iotor, dem das System zugeordnet ist, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß bei geschlossenem ersten Ventil (14) am Ende des Einspritzens von Kraftstoff das weitere Ventil }(19) geöffnet wird, derart, daß sich der Freikolben unter der v/irkung der Vorspannung riarauf bewegt, wo rauf hin das weitere Ventil geschlossen wird und das erste Ventil (14) geöffnet wird, wenn ein Einspritzen von Kraftstoff erforderlich ist, wobei sich der i'reikolban (21) beim Öffnen des ersten Ventils (i 4)'gegen die '.firkung der Vorspannung darauf bewagt.

2. iJ7/nfcsm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zugammenwirkande Offnungen (24,25) im I-'reikolben (^1) und id Liylinder (20), derart, daß in einer bestimmten- SteLlung in der Bewegung¹ des Freikolbens (21) fcjegon die '..'ikrkung der Vorspannung darauf die öffnungen (24,25) in Verbindung miteinander kommen, derart, daß der Druck des Eraftstossffs stromabwärts vom Zylinder (20) auf einen geringeren 'Wert reduziert wird und dadurch das Einspritzen von Kraftstoff zum Hotor beendet wird.

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3· System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (25) im Zylinder (20) eine Öffnung in der Vand desselben ist, wobei die Öffnung {°~5) ^it einem Ende eines Zylinders in Verbindung steht, der einen federnd vorgespannten Kolben enthält·

4· Cystein nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, da/3 die Ventilgliedsr des Ventils (I4) und des weiteren Ventils (19) jeweils Kolben zugeordnet sind, die jeweils durch den Druck von Kraftstoff in dem Akkumulator (10) beaufschlagt sind, derart, daß die Ventilglieder in Richtung auf die geschlossene Stellung druckmittelbetätigt werden.

5. T'ystem nach Anspruch 4> gekennzeichnet durch Kubmagneten jeweils zur Bewegung der Yentilglieder in Richtung auf die geöffnete Stellung.

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