DE2447022A1 - Einspritzanlage fuer die direkteinspritzung von kraftstoff in einen brennraum eines verbrennungsmotors und kraftstoff-dosierventil zur verwendung in einer solchen einspritzanlage - Google Patents

Einspritzanlage fuer die direkteinspritzung von kraftstoff in einen brennraum eines verbrennungsmotors und kraftstoff-dosierventil zur verwendung in einer solchen einspritzanlage

Info

Publication number
DE2447022A1
DE2447022A1 DE19742447022 DE2447022A DE2447022A1 DE 2447022 A1 DE2447022 A1 DE 2447022A1 DE 19742447022 DE19742447022 DE 19742447022 DE 2447022 A DE2447022 A DE 2447022A DE 2447022 A1 DE2447022 A1 DE 2447022A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
metering valve
valve
injection system
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19742447022
Other languages
English (en)
Inventor
Hansueli Bart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of DE2447022A1 publication Critical patent/DE2447022A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/02Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements
    • F02M41/06Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements the distributor rotating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/16Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor characterised by the distributor being fed from a constant pressure source, e.g. accumulator or constant pressure positive displacement pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/40Fuel-injection apparatus with fuel accumulators, e.g. a fuel injector having an integrated fuel accumulator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Description

Palentan α alle Dipl.- Ing. W. Schcrrmann Dr.- Ing. R. ROger
7300 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 24, Postfach 348
Telefon Stuttgart (0711)356539
35 9619 07256610 smru
30. September T974 Τβ|βχ
PA 128 Beha Telegramme Patentschutz Essllngenneckar
Eaton Corporation» 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 441 4,
USA
Einspritzaniage für die Direkteinspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors und Kraftstoff-Dosierventil zur Verwendung in einer solchen Ein-
spritzanlage
Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage für die Direkteinspritzung von kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors, mit einem über ein Drosselgestänge die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor steuernden Gaspedal, mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe und mit einer in den Brennraum mündenden Einspritzdüse.
Solche Einspritzanlagen, bei denen insbesondere die Kraftstoffeinspritzung in eine Vor- und eine Haupteinspritzung aufgeteilt wird, sind bekannt. Die Voreinspritzung und ihre Vorteile sind beschrieben in dem Aufsatz von Dr.P.H. Schweitzer, "What can be Gained by Pilot Injection" Automotive Industries, Band 79 (1938), Seiten 533 und 534 und in den US-Patentschriften 2 966 079 und 3 439 655. In dem Aufsatz von Schweitzer sind einige der mit der Voreinspritzung erreichbaren Vorteile aufgeführt, beispielsweise die Vermeidung des typischen Diesel-Klopfens durch Verminderung des auf die Kurbelwellendrehung bezogenen Druckanstiegs., Verringerung
509815/0977
der Druckspitzen in dem Zylinder, erhöhte Leistungsabgabe und verringerter Kraftstoffverbrauch pro abgegebener kWh. In dem Aufsatz ist auch eine Schwierigkeit erwähnt, die bei dem Versuch auftrat, das Verfahren der Voreinspritzung in die Praxis umzusetzen.Diese Schwierigkeit liegt vor allem darin, ein Kraftstoff-Dosierventil zur Verfügung zu haben, das über den ganzen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors eine beständige Kraftstoff-Voreinspritzmenge liefert.
Seit dem Erscheinen des Aufsatzes von Schweitzer sind die Vorteile des Voreinspritzverfahrens durch mehrere Forscher bestätigt worden und es ist ausserdem gefunden worden, daß das Verfahren auch dazu benutzt werden kann, die schädlichen, umweltverschmutztenden Bestandteile der Verbrennungsabgase, wie etwa Stickoxyde, zu verringern, ohne auf die vorgenannten Vorteile deshalb verzichten zu müssen. Allerdings sind die Schwierigkeiten, die einer wirtschaftlich vertretbaren praktischen Ausführung des Voreinspritzverfahrens, mit der die.genannten Vorteile über den ganzen Betriebsbereich des Motors erhalten bleiben, entgegenstehen, bis heute ungelöst geblieben. Um alle Vorteile des Voreinspritzverfahrens ausnützen zu können, muß die Einspritzanlage in der Lage sein, eine sehr genau abgemessene Kraftstoff-Voreinspritzmenge und danach eine ebenso genau abgemessene Haupteinspritzmenge jedem Zylinder des Verbrennungsmotors zuzudosieren. Der Zeitpunkt der Vor- und der Haupteinspritzung in Bezug auf die Kurbexwellendrehung muß verändert werden können, ebenso der Zeitpunkt der Voreinspritzung gegenüber dem Zeitpunkt der Haupteinspritzung. Selbstverständlich muß die Haupteinspritzmenge veränderbar sein,und in einigen Fällen muß, um optimale Betriebsergebnisse zu erhalten, auch die Voreinspritzmenge verändert werden können.
509815/0977
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und wirtschaftliche Einspritzanlage zu schaffen, die in der Lage ist, auch sehr kleine Kraftstoffmengen exakt abzugeben. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein in der genannten Einspritzanlage verwendbares Kraftstoff-Dosierventil zu schaffen, das in einfacher Weise zu steuern ist, um die zeitliche Folge der Dosiervorgänge und die Kraftstoffmenge bei jedem Dosiervorgang optimal über den ganzen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors zu verändern.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen die Kraftstoffpumpe und die Einspritzdüse ein Kraftstoff-Dosierventil geschaltet ist, das aus einem Gehäuse mit einer inneren Bohrung besteht, die über einen Einlasskanal mit der Kraftstoffpumpe und über einen Auslasskanal mit der Einspritzdüse verbunden ist; daß in der Bohrung ein beweglicher Ventilschieber druckdicht geführt ist, der mit Verbindungskanälen versehen ist, durch welche der Einlass- mit dem Auslasskanal verbindbar ist und welche mindestens eine im normalen Zustand durch die Wand der Bohrung verschlossene, die Verbindung dabei absperrende Austrittsöffnung aufweisen und daß der Ventilschieber mit einer Hubeinrichtung versehen ist, durch die er um einen solchen Weg verschiebbar ist, daß dabei die im normalen Zustand verschlossene Austrittsöffnung ganz über den ihr zugeordneten Einlass- oder Auslasskanal hinwegbewegbar ist, wodurch während eines Hubzeitintervalls eine Verbindung zwischen dem Einlass und dem Auslasskanal hergestellt ist, während welchen Hubzeitintervalls eine bestimmte Kraftstoffmenge in den Brennraum einspritzbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 26 gekennzeichnet.
509815/0977 " 4 -
Ein insbesondere in der obengenannten Einspritzanlage zweckmässigerweise zu verwendendes Kraftstoff-Dosierventil ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gehäuse mit einer inneren Bohrung aufweist, die mit einem Einlass-Kanal und einem Auslass-Kanal versehen ist; daß in der Bohrung ein beweglicher Ventilschieber druckdicht geführt ist, der mit Verbindungskanälen versehen ist, durch welche der Einlass- mit dem Auslasskanal verbindbar ist und welche mindestens eine im normalen Zustand durch die Wand der Bohrung verschlossene, die Verbindung dabei absperrende Austrittsöffnung aufweisen und daß der Ventilschieber mit einer Hubeinrichtung versehen ist, durch die er um einen solchen Weg verschiebbar ist, daß dabei die im normalen^stand verschlossene Austrittsöffnung ganz über den ihr zugeordneten Einlass- oder Auslasskanal hinwegbewegbar ist, wodurch während eines Hubzeitintervalls eine Verbindung zwischen dem Einlass- und dem Auslass-Kanal hergestellt ist.
509815/0977
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einspritzanlage mit zweistufigem Kraftstoff-Dosierventil, in einer schematischen Teilansicht,
Fig. 2 ein zweistufiges Kraftstoff-Doserventil für die Einspritzanlage nach Fig. 1, in einer schematischen Schnittansicht,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage mit zweistufigem Kraftstoff-Doserventil, in einer schematischen Ansicht,
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Kraftstoff-Dosierventils, für eine erfindungsgemäße Einspritzanlage, in einer schematischen Schnittansicht,
Fig. 5 das Dosierventil nach Fig. 4, in einer Schnittansicht entsprechend der Linie V-V von Fig. 4,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines einfachen Kraftstoff-Dosierventils, in einer schematischen Schnittansicht,
Fig. 7 einen Teil des Dosierventils nach Fig. 6 in einer Schnittansicht entsprechend der Linie VII-VII von Fig. 6,
Fig. 8 eine Oszilloskopaufzeichnung eines Einspritz- . Strahles und des Zylinderdrucks in einem mit einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage versehenen Motor und
509815/0977
Fig. 9 eine Oszilloskopaufzeichnung eines Einspritzstrahles und des Zylinderdrucks in dem gleichen Motor und bei der gleichen Leistungsabgabe wie bei Fig, 8, aber mit einfacher Kraftstoff-Einspritzung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einspritzanlage 10 mit Voreinspritzung für einen nicht dargestellten Selbstzünder- oder Dieselmotor. Die Einspritzanlage 10 besteht aus einem mit einem Drosselgestänge 14 gekuppelten Gaspedal 12, einem magnetischen Signalgeber 16, einer elektronischen logischen Schaltung 18, einer Stromquelle 20, einer Kraftstoffpumpe 22, einem Druckspeicher 24, einem mechanischen Kraftstoffverteiler 26, zweistufigen Kraftstoff-Dosierventilen 28a und 28b sowie Einspritzdüsen 32a und 32b. Die Einspritzanlage nach Fig. 1 ist für einen Vierzylindermotor vorgesehen und weist ein zweistufiges Dosierventil 28 pro Zylinder auf, von denen aber zur Vereinfachung nur zwei dargestellt sind. Jedes der zweistufigen Dosierventile enthält ein Vordosierventii und ein Hauptdosierventil, d.h., das zweistufige Dosierventil 28a enthält ein Vordosierventii 30a und ein Hauptdosierventil 31a, das Dosierventil 28b ein Vordosierventii 30b und ein Hauptdosierventil 31b usw. Alle Einzelteile der Anlage sind in Fig. 1 nur schematisch dargestellt. Sie sind, mit Ausnahme der zweistufigen Dosierventile 28, von herkömmlicher Bauart. Es genügen für diese bekannten Bestandteile deshalb auch kurze Erläuterungen ihrer Funktion und ihres Zusammenwirkens.
Das Gestänge 14 besteht aus einer Stange 34, einem Bindeglied 36, einem Kurbelarm 38, einem Lager 40,
- 7 509815/0977
einer Achse 42 und Nocken 44. Die Stange 34 ist mit dem Gaspedal 12 durch ein Gelenk 46 und mit dem Bindeglied 36 durch ein Gelenk 48 verbunden. Der Kurbelarm ist an seinem oberen Ende durch einen Bolzen 50 mit der Stange 34 verbunden. Der an der Stange 34 befestigte Bolzen 50 ist dazu in einem Schlitz 52 des Kurbelarmes 38 gleitend geführt.An seinem unteren Ende ist der Kurbelarm 38 mit dem Lager.40 gelenkig und bei 54 mit der Achse 42 starr verbunden. Die Nocken 44 sind ihrerseits drehfest mit der Achse 42 verbunden.
Der magnetische Signalgeber 16 schließt ein gezahntes Rad 56 mit vier Zähnen 58 (einen pro Zylinder, wie in der Zeichnung dargestellt) sowie einen magnetischen Fühler 60 ein. Das gezahnte Rad 56 wird mit Nockenwellendrehzahl angetrieben. Bei Drehung des Rades 56 wird in dem magnetischen Fühler 60 ein periodisches Signal induziert, das über einen Draht 61 auf die logische Schaltung 18 übertragen wird. Die Periodendauer des Signals ist von der Anzahl der Zähne 58 sowie von der Drehzahl des Rades 56 abhängig. Durch eine strichpunktierte Linie 62 ist'angedeutet, daß das gezahnte Rad 56 und der mechanische Kraftstoffverteiler 56 durch eine gemeinsame (in der Zeichnung nicht dargestellte) Welle und somit mit der gleichen Drehzahl angetrieben werden.
Die elektronische logische Schaltung 18 ist als Signalverteil- und Zeitgebereinrichtung ausgebildet, die über Drähte 66a,66b,66c und 66d Signaleauf die Vordosierventile 30 und über Drähte 68a,68b,68c,68d Signale auf die Hauptdosierventile 31 überträgt. Der Verteilerteil der logischen Schaltung 18 ist so vorprogrammiert, daß er die elektrischen Signale zum Betätigen der Vor- und Hauptdosierventile entsprechend der Zündfolge des Motors
509815/0977
abgibt. Der Zeitgeberteil der logischen Schaltung steuert den Zeitpunkt der elektrischen Signale für jeden Zylinder in Bezug auf den oberen Totpunkt (OT) der Kurbelwelle, und zwar in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Drosselklappenstellung. Die logische Schaltung steuert die Zeitgabe, in-dem sie zuerst das drehzahlabhängige Signal des Fühlers 60 auswertet und danach die elektrischen Signale für das Vor- und/oder Hauptdosierventil in ihrer gegenseitigen Abhängigkeit und/oder in Bezug auf den oberen Totpunkt der Kurbelwelle vor- oder nachstellt. Danach wertet die logische Schaltung 18 die Drosselklappenstellung aus, die über eine an dem Bindeglied 36 befestigte und in die logische Schaltung 18 hineinragende Welle 70 übertragen wird. Die logische Schaltung 18 stellt die das Vor- und/oder Hauptdosierventil steuernden elektrischen Signale in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Drosselklappe in ihrer gegenseitigen Beziehung und/ oder in Bezug auf den oberen Totpunkt vor oder nach. Die Drosselklappenstellung bewirkt dabei im wesentlichen die übertragung eines Aufforderungssignals auf die logische Schaltung 18.
Die Stromquelle 20 liefert der logischen Schaltung elektrische Energie über einen Draht 72. Als Stromquelle kann der elektrische Lichtmaschinen- und Batteriestromkreis des Motors bzw. des Kraftfahrzeugs dienen. Empfehlenswert ist allerdings die Verwendung einer Einrichtung zur Spannungskonstanthaltung, die über einen Draht 74 mit dem Lichtmaschinen- und Batteriestromkreis verbunden ist.
Die Kraftstoffpumpe 22, der Druckspeicher 24 und der mechanische Kraftstoffverteiler 26 sind von herkömmlicher
- 9 509815/0977
Bauart. Die Pumpe 22 kann von dem Motor angetrieben werden und liefert dem Druckspeicher 24 über eine Rohrleitung 76 unter hohem Druck stehenden Kraftstoff. Der Förderdruck der Pumpe 22 kann in der Größenordnung von etwa 280 bis 700 kp/cm2 (4000 bis 10000 psi) oder darüber liegen. Der hier verwendete Ausdruck "hoher Druck" ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt, er soll vielmehr nur den bei der direkten Einspritzung in einen Motorzylinder erforderlichen höheren Druck kennzeichnen, im Unterschied zu den bei einer Einspritzung in ein Ansaugrohr eines Motors vorkommenden niedereren Drücke. Der Druckspeicher 24 gleicht die Schwankungen des Förderdrucks aus. Von dem Druckspeicher gelangt unter hohem Druck stehender Kraftstoff zu dem Kraftstoffverteiler 26. Der Kraftstoffverteiler 26 ist herkömmlicher Bauart und enthält eine feststehende Scheibe mit mehreren Ausgängen, an die Rohrleitungen 79a,79b,79c und 79d angeschlossen sind, sowie eine sich drehende Scheibe mit einem einzigen Einlaß. Die sich drehende Scheibe wird mit der Kurbelwellendrehzahl angetrieben und ihr Einlaß -steht dauernd in Verbindung mit dem hohen Kraftstoffdruck in der Rohrleitung 78. Der Einlaß wird mit den Rohrleitung 79a,79b,79c und 79d entsprechend der MotorZündfolge verbunden. Durch die Rohrleitung 79a gelangt der unter Druck stehende Kraftstoff in das Ventil 28a, durch die Rohrleitung 79b in das Ventil 28b usw. Über einen gemeinsamen Einlaß in dem Gehäuse eines jeden Ventiles 28 gelangt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in das in dem betreffenden Gehäuse enthaltene Vor- und Hauptdosierventil. Die Kraftstoffeinlasse der sich drehenden Scheibe und die Kraftstoffauslässe in der feststehenden Scheibe können die Form von bogenförmigen Nuten aufweisen, die so ausgebildet sind, daß eine Kraftstoffversorgung jedes zweistufigen .Dosierventils
509815/0977 ~10~
während der für jeden Zylinder jeweils erforderlichen Zeitspanne gewährleistet ist.
Jedes zweistufige Dosierventil 28 steht mit einer Einspritzdüse 32 in Verbindung, die direkt in einem (nicht dargestellten) Zylinder des Motors mündet. Der in dem Vordosierventil 30a abgemessene Kraftstoff strömt durch Rohrleitungen 8Oa und 81a, der in dem Hauptdosierventil 31a abgemessene Kraftstoff durch Rohrleitungen 82a und 8la zu der Einspritzdüse 32a. Die Vor- und Hauptdosierventile 30b und 31b sind entsprechend mit der Einspritzdüse 32b verbunden usw.
Da alle zweistufigen Kraftstoff-Dosierventile der vorbeschriebenen Anlage in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise gleich sind, genügt es, ein solches Ventil zu beschreiben. In Fig. 2 sind Einzelheiten des Aufbaus eines Ventils 28 dargestellt. Das zweistufige Dosierventil 28 weist ein Gehäuse 83 auf, das ein Vordosierventil 30 und ein Hauptdosierventil 31 enthält und mit einem Einlaß-Kanal 84, swei Auslass-Kanäle 86 und 88 und einer öffnung 90, durch die ein nockenbetätigter Stössel 91 hindurchragt, versehen ist. Das Gehäuse der Ventile 30 und 31 ist aus einem einzigen Metallblock 92 gefertigt.
Das Vordosierventil 30 ist auf der (in der Zeichnung) linken Seite des Gehäuses 83 stehend angeordnet und weist eine Bohrung 94, einen den Einlaß-Kanal 84 mit der Borhung 94 verbindenden Einlaß 96, einen den Auslass-Kanal 86 mit der Bohrung 94 verbindenden Auslaß 98, einen beweglichen Schieber 100, eine Schraubenfeder 102 und eine mit dem Draht 66 verbundene elektromagnetische Spule 104 auf. Der Schieber 100 weist einen Schaft 106
509815/0977
auf, der in der Bohrung 94 beweglich und dichtend geführt ist, eine Ringnut 107 und einen topfförmigen Teil 108. Der topfförmige Teil 108 weist an seinem oberen Ende eine ringförmige Kante 109 auf, die durch Anlage an der Wand des Gehäuses 83 die Aufwärtsbewegung des Ventilschiebers 100 begrenzt. Das untere Ende des topfförmigen Teils 108 ist als Absatz 110 ausgebildet, der in Verbindung mit einem Absatz. 112 in dem Ventilgehäuse die Abwärtsbewegung des Ventilschiebers 100 begrenzt. Wenn die Absätze 110 und Ϊ12 im Eingriff stehen, befindet sich die Ringnut 107 unterhalb des Auslasses 98, wobei der Ventilschaft 106 die Verbindung zwischen den Kanälen 86 und 98 unterbricht. Wenn die Kante 109 mit der Wand des Gehäuses 83 im Eingriff steht, befindet sich die Ringnut 107 oberhalb des Kanals 98, wobei der Ventilschaft 106 die Verbindung zwischen den Kanälen 96 und unterbricht. Somit ist der Hubweg des Ventilschiebers in Aufwärtsrichtung durch die Kante 109 und die Wand des Gehäuses 83 und in Abwärtsrichtung durch die beiden Absätze 110 und 112 begrenzt. Die Feder 102 drückt den Ventilschieber 100 nach unten. Wenn die Spule 104 von der logischen Schaltung 18 über den Draht 66 ein Steuersignal für die Kraftstoffeinspritzung erhält, baut sich in ihr ein elektromagnetisches Feld auf, das den Ventilschieber 100 gegen die Kraft der Feder 102 um seinen gesamten Hubweg nach oben bewegt. Die Zudosierung der Voreinspritzmenge an Kraftstoff findet lediglich während der Aufwärtsbewegung des Ventilschiebers loo und nur in dem Zeitintervall statt, den die Ringnut 107 benötigt, um den Kanal 98 zu überqueren. Das Vorsteuersignal wird während des ganzen Einspritzzeitraums eines jeden Zylinders aufrechterhalten. Am Ende dieses Zeitraums unterbricht der Kraftstoffverteiler 26 den Kraftstoffzufluß zu dem Kanal 96, wird das Steuersignal durch die logische Schaltung 18 beendet und der Ventilschieber 100
509815/0977
-12-
durch die Feder 102 nach unten verschoben. Durch diese Reihenfolge der einzelnen Vorgänge wird verhindert/ daß bei dem Rückhub des Ventilschiebers 100 ein zweites Mal Kraftstoff in den Kanal 98 eindosiert wird.
Das Hauptdosierventil 31 ist in der (in der Zeichnung) rechten Seite des Gehäuses 83 stehend angeordnet. Es weist zwei miteinander fluchtende Bohrungen 114 und 116 auf, die an einem Absatz 118 aufeinanderstoßen, einen mit dem Kanal 88 verbundenen Auslaßkanal 120, eine abgesetzte Büchse 122, die mit ihrem größten Teil in eine Kammer 124 ragt, einen nockenbetätigten Stössel 91, zwei Schraubenfedern 126 und 128, eine elektromagnetische Spule 129, einen zylInderförmigen beweglichen Ventil- 0 schieber 130 und eine zylindrische Büchse 131. Die abgesetzte Büchse 122 weist eine Bohrung 132 mit dem gleichen Durchmesser wie die Bohrung 116 auf und ist mit ihrem unteren Teil 134 kleineren Durchmessers beweglich dichtend in der Bohrung 114 geführt. An ihrem oberen Ende weist sie einen radial vorstehenden Flansch 136 auf. Die Büchse 122 wird durch die Feder 126 nach oben gedrückt. Der Stössel 91 weist einen radialen Flansch 138 auf, der auf dem Flansch 136 aufliegt, sowie einen kreisrunden Schaft 140, der im gleitenden Eingriff mit dem Nocken 44 steht. Eine Dichtung 142 verhindert den Austritt von Kraftstoff an dem Durchtritt des Schaftteils 140 durch das Gehäuse Ein nicht dargestellter Kanal in dem Flansch 136 stellt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Bohrung 132 und der Kammer 124 her. Die untere Stirnfläche der Büchse begrenzt in Verbindung mit dem Absatz 118 einen ringförmigen Kraftstoff-Kanal 144, dessen vertikale Höhe oder Querschnittsfläche in Abhängigkeit von der Verschiebung der Büchse 122 durch den Nocken 44 veränderlich ist. Der ringförmige Kanal 144 verbindet die Bohrung 114 mit
- 13 509815/0977
dem Kanal 88. Die Außenwand des beweglichen Ventilschiebers 130 ist in den Bohrungen 116 und 132 beweglich dichtend geführt. Die innere Wand des Ventilschiebers 130 begrenzt einen Strömungskanal 146, der auf die Büchse 131 teleskopartig frei beweglich aufgeschoben ist. Zwei Anschläge 148 erstrecken sich von der Wand des Kanals 146 in dessen Inneres. Die zylindrische Büchse 131 ist an ihrem unteren Ende an dem Gehäuse 83 befestigt. Sie umschließt einen Kanal 150, der die Kanäle 84 und 146 miteinander verbindet, und begrenzt mit ihrer oberen Stirnfläche in Verbindung mit den Anschlägen 148 den Abwärtshub des Ventilschiebers 130. Dieser weist mehrere radial angeordnete Durchgänge 151 auf, die den Kanal 146 mit dem Ringkanal 144 verbinden. Der Ventilschieber 130 wird durch die Feder 128 nach oben in Richtung auf seine Ruhe- oder "Aus"-Lage gedrückt.
Die Wirkungsweise des Hauptdosierventils 31 unterscheidet sich von der des Vordosierventils 128 dadurch, daß die zudosierte Kraftstoffmenge durch Verändern der vertikalen Höhe des Ringkanals 144 gesteuert werden kann. Wenn die Spule 129 von der logischen Schaltung 18 über den Draht 68 ein die Haupteinspritzung steuerndes Signal erhält, baut sich in ihr ein elektromagnetisches Feld auf, das den Ventilschieber 130 abwärts schiebt, bis die Anschläge 148 an dem Rand 152 zum Anliegen kommen. Eine Zudosierung der Hauptkraftstoffmenge erfolgt lediglich während des Abwärtshubes des Ventilschiebers 130 und nur während des Zeitintervalls, das die Durchlässe 151 benötigen, um an dem Ringkanal 144 vorbeibewegt zu werden. Das Haupteinspritzsignal wird während der gesamten Zeitspanne,in der ein Zylinder von dem jeweiligen zweistufigen Dosierventil versorgt wird, aufrechterhalten. Am Ende dieser Zeitspanne, die mit der des Vordosierventils
509815/0977 '- 14 -
24A7022
übereinstimmt, unterbricht der Kraftstoffverteiler 26 den Kraftstoffzufluß zu dem Kanal 84, wird das Steuersignal für die Hauptdosierung durch die logische Schaltung 18 beendet und verschiebt die Feder 102 danach den Ventilschieber 130 nach oben. Diese Reihenfolge der einzelnen Vorgänge ermöglicht ein Vorbeibewegen der Durchlässe an dem Ringkanal 144, ohne daß dabei ein zweiter Zufluß von Kraftstoff in den Ringkanal 144 erfolgt.
Der Hauptunterschied eines zweiten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage 2OO mit Voreinspritzung (Fig. 3) gegenüber der vorbeschriebenen Einspritzanlage 10 liegt in der Stelle an der sich der mechanische Kraftstoffverteiler befindet und in der Verwendung eines einzigen zweistufigen Kraftstoff-Dosierventils in der Einspritzanlage 200. Dieses einzige Dosierventil liefert den Kraftstoff für alle Zylinder des Motors und der Verteiler führt den dosierten Kraftstoff jeweils dem richtigen Zylinder zu. Die Einzelteile der Einspritzanlage 200, die denen der Einspritzanlage entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 unter Hinzufügung eines hochgesetzten Strichs bezeichnet. Die Einspritzanlage 200 enthält ein mit einem Gestänge 202 verbundenes Gaspedal 12, einen magnetischen Signalgeber 16'eine elektronische logische Schaltung 204, eine Stromquelle 20', eine Kraftstoffpumpe 22', einen Druckspeicher 24·, einen mechanischen Kraftstoffverteiler 26', ein zweistufiges Dosierventil 28* und vier Einspritzdüsen 32a1,32b',32c1 und 32d'.
Das Gestänge 202 ist mit nur einem Nocken 44' versehen und unterscheidet sich nur hierdurch von dem Gestänge Die logische Schaltung 204 ist mit nur einem zu dem Vordosierventil führenden Draht 206 und mit nur einem
- 15 509815/0977
zu dem Hauptdosierventil führenden Draht 208 versehen. Ansonsten sind die beiden logischen Schaltungen gleich. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird dem zweistufigen Dosierventil 28 durch eine Rohrleitung 78 zugeführt.
Ein in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestelltes zweites AusfUhrungsbeispiel eines Kraftstoff-Dosierventils 250 ist in den Einspritzanlagen nach Fig. 1 und 3 verwendbar. Das Dosierventil 250 kann als Hauptdosierventil oder als Vordosierventil verwendet werden. Zwei Ventile 250 können in einem einzigen Gehäuse miteinander kombiniert werden und ergeben dann ein zweistufiges Dosierventil ähnlich dem Dosierventil 28. Im folgenden ist das Dosierventil als Hauptdosierventil beschrieben, die Beschreibung trifft aber genauso gut zu, wenn es als Vordosierventil verwendet wird, indem es einfach in dieser Funktion ein einer Einspritzanlage verwendet wird.
Das Dosierventil 250 schließt einen Dosierteil 252 und einen Antriebsteil 254 ein. Der Dosierteil 252 weist ein topfförmiges Gehäuse 256 mit einer zylindrischen Bohrung 258, einen beweglichen Ventilschieber 260 und eine Schraubenfeder 262 auf. Ein in dem Gehäuse 256 vorgesehener Einlaßkanal 264 verbindet die Bohrung 258 über eine Rohrleitung 266 mit einer Hochdruck-Kraftstoffguelle. In den Einspritzanlagen nach Fig. 1 und 3 würde die Rohrleitung 266 direkt mit dem Druckspeicher 24 bzw. 24* verbunden sein. Damit würde der mechanische Kraftstoff verteiler 26 von Fig. 1 entfallen. Zwei Auslaßkanäle 268 und 270 in dem Gehäuse 256 verbinden die Bohrung 258 über ein Rohrleitungssystem 272,274 und 276 mit einer Einspritzdüse. In der Einspritzanlage nach Fig. 1 würde die Rohrleitung 276 direkt zu der
- 16 -509815/0977
Einspritzdüse 32 führen, in der Einspritzanlage nach Fig. 3 würde sie dagegen über den mechanischen Kraftstoffverteiler 26 mit der Einspritzdüse in Verbindung stehen. Der bewegliche Ventilschieber 260 ist gleitend und drehbar in der Bohrung 258 und in abdichtender Verbindung mit dieser geführt. Der Ventilschieber 260 weist mehrere untereinander verbundene Kanäle auf, durch die der Einlaßkanal 264 wechselweise mit den Auslaßkanälen '268 und 270 verbunden wird. Diese Kanäle schließen eine Ringnut 278, mehrere radial angeordnete Kanäle 280, einen kammerartigen Kanal 282 und einen radial angeordneten Kanal 284 ein. Die Kanäle 278,280 und 292 verbinden den Kanal 284 mit dem Kanal 264, unabhängig von der axialen Stellung und Drehlage des beweglichen Ventilschiebers 260. Ein kombiniertes Ritzel- und Stösselteil 286 ist durch eine (nicht dargestellte) Leerlaufkupplung mit dem oberen Ende des Ventilschiebers 260 verbunden, über das Ritzel des kombinierten Teils 268 kann der Ventilschieber 260 gedreht werden, während er durch das Stösselteil axial in der Bohrung 258 verschoben werden kann. Das Stösselteil wird durch eine auf das untere Ende des Ventilschiebers 260 einwirkende Feder 262 in Eingriff mit einem Nocken 290 gebracht. Der Nocken 290 entspricht den Nocken 44 bzw. 44* der Fig. 1 und 3.
Der Antriebsteil 254 enthält in einem Gehäuse 294 eine Ringspule 292. Das Gehäuse 294 weist an einem Ende eine öffnung 296 auf und enthält einen Kolben 298,an dem eine sich durch die öffnung 296 erstreckende Stange 300 befestigt ist, sowie eine Schraubenfeder 302, die den Kolben 298 an den inneren Rand der öffnung 296 andrückt. Der Rand der Bohrung 296 stellt somit einen die sich bei entregter Spule 292 nach rechts (in der Zeichnung) ergebende Hubbewegung des Kolbens 298 samt Stange 300 begrenzenden Anschlag dar. Eine zylindrische Büchse 304
509815/0977 - 17 -
stellt einen Anschlag dar, der die Hubbewegung des Kolbens 298 samt der Stange 300 nach links bei über einen Draht 306 erregter Spule 292 begrenzt. Ein Teil der Stange 300 ist als Zahnstange 308 ausgebildet und steht mit den Zähnen des Ritzels 286 im Eingriff. Die nicht dargestellte, das Ritzel 286 mit dem beweglichen Ventilschieber 260 verbindende Freilaufkupplung ist so angeordnet, daß sie bei sich nach links bewegender Stange 300 mitnimmt, während sie bei nach rechts bewegter Stange 300 auskuppelt. Bei jeder Erregung der Spule 298 wird der bewegliche Ventilschieber 260 um 180° gedreht.
Kurz bevor die logische Schaltung der Einspritzanlage ein die Haupteinspritzung steuerndes Signal abgibt, befindet sich das Dosierventil 250 in dem folgenden ruhenden Zustand: Der Kanal 280 befindet sich in vertikaler Richtung entweder in oberer oder in unterer Stellung, der Kanal 284 befindet sich in Bezug auf eine durch die Auslaßkanäle 268 und 270 gelegte Ebene entweder versetzt oder mit ihr fluchtend, der Kanal 284 steht unter hohem Kraftstoffdruck und der Kolben 298 ist gegen den Rand der Öffnung 296 angedrückt. Der Abstand des Kanals 284 von der Ebene durch die Auslaßkanäle 268 und 270 hängt von der Drosselklappenstellung ab und wird durch den Nocken 290 gesteuert. Dieser Abstand ist maßgebend für die Größe der gegenseitigen Überlappung dieser Kanäle solange der Kanal 284 bei Drehung des beweglichen Ventilschiebers 250 entweder an dem Auslaßkanal 268 oder an dem Auslaßkanal 270 vorbeistreicht. Somit kann die Drehgeschwindigkeit des Ventilschiebers 260 für alle Motordrehzahlen und -belastungen gleich sein, während , die dosierte Kraftstoffmenge durch Ändern der Überlappung der genannten Kanäle verändert wird. Der Antriebsteil kann auch durch einen Antriebsteil mit veränderlicher Drehzahl, der entweder von dem Hauptantriebsmotor oder
509815/0977 " 18 -
von einem Elektromotor angetrieben ist, ersetzt werden.
Ein in den Fig. 6 und 7 schematisch dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoff-Dosierventils 350 ist in den Einspritzanlagen nach den Fig. 1 und 3 verwendbar. Ähnlich dem Dosierventil 350 kann das Dosierventil 350 entweder als Vor- oder Hauptdosierventil eingesetzt werden und es kann durch Kombination zweier solcher Dosierventile in einem Gehäuse ein zweistufiges Dosierventil gebildet werden. Das Dosierventil 350 besteht aus einem Gehäuse 352 mit einer mittigen Bohrung 354 und einem Einlaß- und einem Auslaßkanal 356 bzw. 358 für den Kraftstoff, einem in der Bohrung 354 geführten beweglichen Ventilschieber '360, ,zwei ringförmige Spulen 362 und 364, zwei Büchsen 366 und 368 sowie einen Nockentrieb 370. Die Bohrung 354 ist im wesentlichen durch die inneren Oberflächen zweier ringförmiger Vorsprünge 372 und 374 und der Büchsen 366 und 368 begrenzt, die alle zueinander konzentrisch sind und deren Durchmesser so gewählt ist, daß der bewegliche Ventilschieber 360 mit seinem äußeren Umfang verschiebbar und abdichtend in ihnen geführt ist. Die innere Oberfläche des Ventilschiebers 360 umschließt einen Kanal 376, der auf seiner Einlaßseite über einen Durchlaß 356 mit einer unter Druck stehenden,Kraftstoff enthaltenden Rohrleitung 378 verbunden ist» Bei den Einspritzanlagen nach Fig. 1 oder 3 würde die Rohrleitung 378 direkt mit dem Druckspeicher 24 bzw. 24' in Verbindung stehen. Mehrere in dem Ventilschieber 360 radial angeordnete Durchlässe 379 verbinden den Kanal 376 mit einem ringförmigen Kanal 380, der durch die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Büchsen 366 und 368 begrenzt ist. Der ringförmige Kanal 380 ist über einen Auslaßkanal 358 mit einer Rohrleitung 382 verbunden. Bei der Einspritzanlage
- 19 -
509815/0977
nach Fig. 1 würde die Rohrleitung 382 direkt zu der Einspritzdüse 32 führen. Bei der Einspritzanlage nach Fig. 3 würde sie über den mechanischen Kraftstoffverteiler 26' zu den Einspritzdüsen 32' führen. Die axiale Länge oder Querschnittsfläche des ringförmigen Kanals wird durch den Nockentrieb 370 gesteuert. Dieser enthält eine elliptische scheibe 384, die mit einer elliptischen Nut 386 (vgl. auch Fig. 7) versehen ist, Stifte 388 und 390, die an den Büchsen 366 bzw. 380 befestigt sind, sowie einen Schaft 392, der an der Scheibe 386 befestigt ist. Der Schaft 392 ist in einer öffnung 394 des Gehäuses 352 drehbar gelagert. Eine Dichtung 396 verändert den Austritt von Kraftstoff zwischen der öffnung 394 und dem Schaft 392. Die Stifte 388 und 390 sind in der Nut 386 gleitend geführt und erteilen den Büchsen 366 und 368 bei Drehung des Schaftes 392 eine Hin- und Herbewegung. Bei Einbau in eine Einspritzanlage gemäß Fig. 1 würde der Schaft 392 der Achse 42 und die elliptischeScheibe 384 mit ihrer Nut 386 dem Nocken 44 entsprechen.
Der bewegliche Ventilschieber 360 des Dosierventils wird ganz durch die Spulen362 und 364 gesteuert, die von der elektronischen logischen Schaltung über Drähte 398 bzw. 400 abwechselnd die Haupteinspritzung steuernde Signale erhalten. Die logische Schaltung einer Einspritzanlage, in der Dosierventile 350 verwendet werden, müßte so abgeändert werden, daß für jedes Dosierventil je zwei Drähte 398 und 400, ein Paar für die Haupt- und eines für die Voreinspritzung, vorhanden sind.
Die in den Fig. 8 und 9 dargestellten oszilloskopischen Aufzeichnungen machen den Unterschied zwischen dem Druckverlauf in der Brennkammer eines Motors mit Vorein-
- 20 -
509815/0977
spritzung und dem eines Motors ohne Voreinspritzung, beide bei gleicher Leistungsabgabe, deutlich. In den Diagrammen der Fig. 8 und 9 ist als Abszisse der Kurbelwellendrehwinkel in Grad und als Ordinate der Druck in Pfund pro Quadratzoll aufgetragen. Die Kurven C und C stellen den Brennkammerdruck zwischen etwa 90 vor und 90° nach dem oberen Totpunkt bei dem Verdichtungstakt bzw. bei dem Verbrennungstakt dar. Die Kurven F und F1 sind in die Diagramme eingetragen, um die Vor- und Haupteinspritzpunkte in Bezug auf die Kurbelwellendrehung darzustellen. Die Erhebung P in der Kurve F von Fig. 8 stellt das öffnen und Schließen der Einspritzdüse bei der Voreinspritzung dar, die Erhöhung M das öffnen und Schließen der Einspritzdüse bei der Haupteinspritzung. Die Erhebung M1in Fig. 9 stellt das öffnen und Schließen der Einspritzdüse bei der Haupteinspritzung dar.
Die vorbeschriebenen Einspritzanlagen und Kraftstoff-Dosierventile stellen bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dar. Es ist ersichtlich, daß sie in Einzelheiten abgeändert werden können, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verändern. So kann beispielsweise die durch das Dosierventil 350 zu dosierende Kraftstoffmenge durch Verändern der Größe des auf die Spulen 362 und übetragenen elektrischen Signals gesteuert werden, wobei die Geschwindigkeit des Ventilschiebers 360 verändert wird, während die Querschnittsfläche des Kanals 380 festgehalten wird. Das Dosierventil 350 kann außerdem durch Übernahme einzelner Merkmale des Dosierventils abgeändert werden. So kann beispielsweise der ringförmige Kanal 380 in einen Kanal mit festen Abmessungen, entsprechend dem Kanal 270, abgeändert und die Durchlässe 379 in einen einzelnen, dem Durchlaß 284 entsprechenden
- 21 -
509815/0977
Durchlaß abgewandelt werden. Es kann schließlich eine Einrichtung vorgesehen werden, um den Ventilschieber in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung zu Verdrehen und damit die Größe der gegenseitigen Überlappung beim Vorbeistreichen des Durchlasses 379 an dem Kanal 380 zu verändern.
- Patentansprüche -
- 22 -
509815/0977

Claims (26)

  1. Patentansprüche
    ί.) Einsnritzanlacre für die.Direkteinspritzung von Krafttoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors, mit einem über ein Drosselgestänge die Kraftstoffzufuhr zu den Verbrennungsmotor steuernden Gaspedal, mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe und mit einer in den Rrennraum mündenden Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kraftstoffpumpe (22) und die Einspritzdüse (32) ein Kraftstoff-Dosierventil (28, 30, 31) geschaltet ist, das aus einem Gehäuse (30) mit einer inneren Bohrung (94, 116) besteht, die über einen Einlaßkanal (84, 96) mit der Kraftstoffpumpe (16) und über einen Auslaßkanal (98, 120) mit der Einspritzdüse (32). verbunden ist; daß in der Bohrung (94, 116) ein bewenlicher Ventilschieber (100, 13O) druckdicht geführt ist, der mit Verbindungskanälen (1Ο7, 146) versehen ist, durch welche der Einlaß- mit dem Auslaßkanal (84, 96 bzw. 98, 120) verbindbar ist und welche mindestens eine, im normalen Zustand durch die Wand der Bohrung (94, 116) verschlossene, die Verbinduno dabei absperrende Austrittsöffnung (107, 151) aufweisen und daß der Ventilschieber (100, 130) mit einer Hubeinrichtuna (104, 129) versehen ist, durch die er um einen solchen Wen verschiebbar ist, daß dabei die im normalen Zustand verschlossene Austrittsöffnung (107, 151) ganz über den ihr zugeordneten Einlaß- oder Auslaßkanal (84, 96 bzw. 98, 120) hinwegbewegbar ist, wodurch während eines Hubzeitintervalls eine Verbindung zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßkanal (84, 96 bzw.98, 12O) hergestellt ist, während welchen Hubzeitintervalls eine bestimmte Kraftstoffmenge in den Brennraum einspritzbar ist.
  2. 2. Einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dosierventil (3O, 31) eine Stelleinrichtung (44, 91, 122) zugeordnet ist, durch die die während eines Hubzeitintervalls eingespritzte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors veränderbar ist.
    509815/0977 -23-
  3. 3. Einspritzanlaqe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustand des Verbrennungsmotors durch die Stelluna des Drosselgestäncres (14) bestimmbar ist.
  4. 4. Einspritzanlaqe nach einem der Ansprüche 1 bis 3r dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoff-Dosierventil (31) mit einer Stelleinrichtung (44, T4O, 122) versehen ist, durch die der freie Strömungsquerschnitt der Verbindungskanäle zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßkanal (84 bzw. 120) unabhtfncTio von der Hubgeschwindigkeit des Steuerschiebers (130) steuerbar ist.
  5. 5. Einspritzanlaoe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömunrrsquerschnitt der Verbindungskanäle (144,146) durch Verändern der Querschnittsfläche im Bereich der Austrittsöffnung (151) des Verbindungskanals steuerbar ist.
  6. 6. Einspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der Verbindungskanäle (278...284) durch Verändern der Überlappung der Austrittsöffnung (284) mit dem ihm zugeordneten Austrittskanal (270)während der Hubbewegung des Steuerschiebers (260) steuerbar ist.
  7. 7. Einspritzanlaqe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch oekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung aus einer elektromagnetischen Spule (1O4; 129) besteht, der von einer elektronischen logischen Schaltuno (18) in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zeitgesteuerte, elektrische Erregersignale zuftihrbar sind.
  8. 8. Einspritzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die loaische Steuerschaltung (18) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Stellung des DrosselcTestänaes (14) steuerbar ist.
  9. 9. Einspritzenlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber ( 36Q) von einer ersten in eine zweite Stellung bewegbar ist und daß der in ihm
    509815/0977
    - 24 -
    enthaltene Strömungskanal (376) eine erste Austrittsöffnung die mit dem Einlaßkanal (356) für den Kraftstoff dauernd in Verbindung steht, sowie im Abstand von der ersten eine zweite Austrittsöffnung (379) aufweist, die in einer der Stellungen des Steuerschiebers (36O) durch die Wand der Bohrung (354) verschlossen und bei der elektromagnetisch betätigten Hubbewegung des Ventilschiebers (360) über den Auslaßkanal (380) hinwegbewegbar ist.
  10. 10. Einspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Auslaßkanals (380) veränderbar ist.
  11. 11. Einspritzanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (350) mit einer zylindrischen Büchse (366) versehen ist, die mit ihrer Innenfläche verschiebbar und druckdicht auf dem Ventilschieber (360) geführt ist und deren eine Stirnfläche den Auslaßkanal (380) begrenzt, und daß der Büchse (366) ein Nockentrieb (370) zugeordnet ist, durch den sie verschiebbar und dadurch die Querschnittsfläche des Auslaßkanals (380) veränderbar ist.
  12. 12. Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (350) mit einer den "entilschieber (130) in seine erste Stellung drückenden Feder versehen ist, und daß er durch Erregung der elektromagnetischen Spule (362) in seine zweite Stellung verschiebbar ist.
  13. 13. Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (350) mit zwei Elektromagneten (362, 364) versehen ist, durch die der Ventilschieber (360) bei Erregung durch Steuersignale der logischen Schaltung (18) wechselweise in seine beiden Endstellungen verschiebbar ist.
  14. 14. Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bohrung (354) des Dosierventils (350) zwei durch eine im wesentlichen ringförmige
    509815/0977 ~25~
    Vertiefung getrennte ringförmige Vorsprünge (372, 374) aufweist; daß der Auslaßkanal (380) durch sich gegenüberliegende Stirnflächen zweier der ringförmigen Vertiefung aufgenommener zylindrischer Büchsen (366, 368) begrenzt ist, welche mit ihrem inneren Umfang verschiebbar und abdichtend auf den Ventilschieber (360) geführt sind, und daß die Büchsen (366, 368) durch den Nockentrieb (370) in Abhängigkeit von der Bewegung des Drosselgestänges (14) aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wodurch die Ouerschnittsflache des Auslaßkanals (380) veränderbar ist.
  15. 15. Einspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetischen Spule (292) des Dosierventils (250) eine Einrichtung (286, 308) zugeordnet ist, durch die der Ventilschieber (260) während der Hinwegbewegung der der zweiten Austrittsöffnung (284) über den Auslaßkanal (270) in der Bohrung (258) verdrehbar ist, und eben das der Ventilschieber (260) durch eine Hubeinrichtung (290, 286) in Abhängigkeit von der Bewegung des Drosselgestänges (14) in der Bohrung (258) verschiebbar ist, wodurch die Überlappung der zweiten Austrittsöffnung (284) und des Auslaßkanals (270) bei der Hinwegbewegung steuerbar ist.
  16. 16. Einspritzanlage nach einem der vorsthenden Ansprüche, dadurch oekennzeichnet, daß sie mit einem aus einem Vor- und aus einem Hauptdosierventil (30 bzw. 31) bestehenden zweistufigen Dosierventil (28) versehen ist, deren jeweilige Einlaßkanäle (84, 96) mit der Kraftstoffpumpe (16) und deren jeweiligen Auslaßkanäle (98, 120) mit der Einspritzdüse (32) verbunden sind und die je mit einem Vor- bzw. einem Hauptventilschieber (100 bzw. 130) versehen sind, bei deren Verschiebung in einer Bohrung (94, 116) eines Gehäuses (8.3) zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage zeitweise eine Verbindung zwischen den Einlaß- und. den Auslaßkanälen (84, 96 bzw.98, 120) herstellbar ist, und daß dem zweistufi-
    - 26 -
    509815/0977
    gen Dosierventil (28) mit der Drehbewegung des Verbrennungsmotors synchronisierte Hubeinrichtungen (104,129) zugeordnet sind, mit denen in Abhängigkeit von dieser Drehbewegung durch Verschieben des Vorventilschiebers (100) von seiner ersten in seine zweite Endlage eine Voreinspritzmeng.e Kraftstoff und durch anschließendes Verschieben des Hauptventilschiebers (130) eine Haupteinspritzmenge Kraftstoff in den Verbrennungsraum eindosierbar ist.
  17. 17. Einspritzanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil aus einem Vordosierventil (30,250 oder 350) und aus einem Hauptdosierventil (31,25O oder 350) besteht, die durch Elektromagneten (104,129,292 oder 362,364) zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage hin- und herbewegbar sind und daß die logische Schaltung Steuerausgänge aufweist, die mit den Elektromagneten des Vor- und des Hauptdosierventils (30,31; 250 oder 350) verbunden sind, wodurch diese in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Antriebsmotors steuerbar sind.
  18. 18. Einspritzanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor- und das Hauptdosierventil (350) mit je einem ersten und je einem zweiten Elektromagneten (362 bzw. 364) versehen sind und daß die logische Schaltung Steuerausgänge aufweist, die durch je zwei Paar Drähte (398,400) mit den Elektromagneten (362,364) verbunden sind, wodurch Steuersignale in der Reihenfolge: erstes Vordosierventil, erstes Hauptdosierventil, zweites Vordosierventil und zweites Hauptdosierventil übertragbar sind.
    - 27 -
    509Ö15/0977
  19. 19. Kraftstoff-Dosierventil, insbesondere zur Verwendung in einer Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gehäuse (30) mit einer inneren Bohrung (94, 116) aufweist, das mit einem Einlaßkanal (84,96) und einem Auslasskanal (98,120) versehen ist; dass in der Bohrung (94,116) ein beweglicher Ventilschieber (100,130) druckdicht geführt ist, der mit Verbindungskanälen (107,146) versehen ist, durch welche der Einlass- mit dem Auslasskanal (84,96 bzw. 98, 120) verbindbar ist und welche mindestens eine im normalen Zustand durch die Wand der Bohrung (94,116) verschlossene, die Verbindung dabei absperrende Austrittsöffnung (107, 151) aufweisen und daß der Ventilschieber (100,130) mit einer Hubeinrichtung (104,129) versehen ist, durch die er um einen solchen Weg verschiebbar ist, daß dabei die im normalen Zustand verschlossene Austrittsöffnung (107,151) ganz über den ihr zugeordneten Einlassoder Auslasskanal (84,96 bzw. 98,120) hinwegbewegbar ist, wodurch während eines Hubzeitintervalls eine Verbindung zwischen dem Einlass- und dem Auslasskanal (84, 96 bzw. 98,120) hergestellt ist.
  20. 20. Kraftstoff-Dosierventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Stelleinrichtung (44,91, 122) versehen ist, mit welcher die während eines Hubzeitintervalls durch das Dosierventil (30,31) dosierte Kraftstoffmenge veränderbar ist.
  21. 21. Kraftstoff-Dosierventil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Stelleinrichtung (44,140, 122) versehen ist, dutch die der freie Strömungsquerschnitt der Verbindungskanäle zwischen dem Einlass- und dem Auslasskanal (84 bzw. 120) unabhängig von der Hubgeschwindigkeit des Stmerschiebers (130) veränderbar ist.
    - 28 -
    509815/0 977
  22. 22. Kraftstoff-Dosierventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Antriebsteil (254) aufweist, durch die der Ventilschieber (260 in der Bohrung (258) verdrehbar ist, wodurch die Austrittsöffnung (278 bzw. 284) über den ihr zugeordneten Einlass- bzw. Auslasskanal (264 bzw. 270) hinwegbewegbar ist.
  23. 23. Kraftstoff-Dosierventil nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (146; 282; 376) dauernd mit dem Einlasskanal (84; 264 bzw. 356) in Verbindung steht.
  24. 24. Kraftstoff-Dosierventil nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer zylindrischen Büchse (366) versehen ist, deren innere Oberfläche gleitend und abdichtend auf dem Ventilschieber
    (360) geführt ist und deren eine Stirnfläche eine dem Auslasskanal (358) zugeordnete Durchtrittsöffnung (380) begrenzt und daß der Büchse (366) ein Stelltrieb (370) zugeordnet ist, durch die die Büchse (366) verschiebbar und damit der Querschnitt der Durchtrittsöffnung (380) veränderbar ist.
  25. 25. Kraftstoff-Dosierventil nach einem der Ansprüche
    19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilschieber (100,130,260 oder 360) eine vorgespannte Feder (102, 128, 262) zugeordnet ist, durch die er in der Gehäuse-Bohrung (94,116,258 oder 354) in eine Endlage drückbar ist, während er durch die Hubeinrichtung (104, 129, 292,362 oder 364)in die zweite Endlage verbringbar ist.
  26. 26. Kraftstoff-Dosierventil nach einem der der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung eine elektromagnetische Spule (104,129,292,362 oder 364) ist.
    509815/097 7
DE19742447022 1973-10-03 1974-10-02 Einspritzanlage fuer die direkteinspritzung von kraftstoff in einen brennraum eines verbrennungsmotors und kraftstoff-dosierventil zur verwendung in einer solchen einspritzanlage Withdrawn DE2447022A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40330873A 1973-10-03 1973-10-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2447022A1 true DE2447022A1 (de) 1975-04-10

Family

ID=23595320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742447022 Withdrawn DE2447022A1 (de) 1973-10-03 1974-10-02 Einspritzanlage fuer die direkteinspritzung von kraftstoff in einen brennraum eines verbrennungsmotors und kraftstoff-dosierventil zur verwendung in einer solchen einspritzanlage

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4132201A (de)
JP (1) JPS5077934A (de)
CA (1) CA1047863A (de)
DE (1) DE2447022A1 (de)
FR (1) FR2246736A1 (de)
GB (3) GB1489765A (de)
IT (1) IT1022570B (de)
SE (1) SE399944B (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56501096A (de) * 1979-09-04 1981-08-06
US4295449A (en) * 1979-09-24 1981-10-20 Caterpillar Tractor Co. Rotary fuel injection with sequencing
JPS56501374A (de) * 1979-10-22 1981-09-24
US4273087A (en) * 1979-10-22 1981-06-16 Caterpillar Tractor Co. Dual fuel rotary controlled pilot and main injection
WO1982003888A1 (en) * 1981-05-04 1982-11-11 Alexander Goloff Adjustable pilot injection for fuel injection apparatus
WO1982003891A1 (en) * 1981-05-04 1982-11-11 Alexandre Goloff Adjustable fuel injection apparatus for dual fuel engines
WO1982003890A1 (en) * 1981-05-04 1982-11-11 Richard A Cemenska Fuel injection system with rotor-filled pumping cavity
WO1982004287A1 (en) * 1981-05-26 1982-12-09 Alexander Goloff Rotary controlled fuel injection apparatus with automatic shut-off
FR2523647A1 (fr) * 1982-03-16 1983-09-23 Renault Vehicules Ind Systeme pour la commande de l'injection sur un moteur diesel
DE3506392A1 (de) * 1985-02-23 1986-09-04 Motoren-Werke Mannheim AG vorm. Benz Abt. stationärer Motorenbau, 6800 Mannheim Einspritzsystem fuer einen dieselmotor mit einer hochdruck-einspritzpumpe fuer jeden zylinder
FR2605055B1 (fr) * 1986-10-08 1991-09-27 Daimler Benz Ag Procede d'injection directe de carburant pour un moteur diesel
DE3634962A1 (de) * 1986-10-14 1988-04-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren
WO1994027041A1 (en) * 1993-05-06 1994-11-24 Cummins Engine Company, Inc. Compact high performance fuel system with accumulator
US5353766A (en) * 1993-09-08 1994-10-11 Cummins Engine Company, Inc. Distributor for a high pressure fuel system
AU6828294A (en) * 1993-05-06 1994-12-12 Cummins Engine Company Inc. Distributor for a high pressure fuel system
US6195978B1 (en) 1999-07-27 2001-03-06 Alliedsignal Inc. Ecology system for a gas turbine engine
US6314998B1 (en) 1999-07-27 2001-11-13 Alliedsignal Inc. Fuel divider and ecology system for a gas turbine engine
DE10023621A1 (de) 2000-05-13 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2054910A1 (de) * 1970-11-07 1972-05-10 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzanlage, bei der ein Differenzdruckventil durch ein zweites Differenzdruckventil gesichert ist
DE2042541C3 (de) * 1970-08-27 1973-09-27 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspntzanlage fur Fahrzeuggasturbinen

Also Published As

Publication number Publication date
FR2246736A1 (de) 1975-05-02
CA1047863A (en) 1979-02-06
SE7412387L (de) 1975-04-04
GB1489766A (en) 1977-10-26
US4132201A (en) 1979-01-02
JPS5077934A (de) 1975-06-25
IT1022570B (it) 1978-04-20
SE399944B (sv) 1978-03-06
GB1489765A (en) 1977-10-26
GB1489764A (en) 1977-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2447022A1 (de) Einspritzanlage fuer die direkteinspritzung von kraftstoff in einen brennraum eines verbrennungsmotors und kraftstoff-dosierventil zur verwendung in einer solchen einspritzanlage
DE3112381C2 (de)
DE4227853C2 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
EP0631046A1 (de) Anlage zur Einspritzzeitpunkt- und Einspritzmengen-Steuerung
DE2430733A1 (de) Brennstoffeinspritzpumpe
WO1991008383A1 (de) Elektrohydraulische ventilsteuervorrichtung für brennkraftmaschinen
EP0114991B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
EP0462404A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
DE3001166A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage
EP0178487B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE2839014C2 (de)
DE4329142A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
EP0298254B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE19833692C2 (de) Injektoreinheit mit Zeitsteuerplungerkolben mit festem Anschlag
US5353766A (en) Distributor for a high pressure fuel system
DE102015105735B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe für einen Verbrennungsmotor, Kraftstoffpumpe und Verbrennungsmotor
EP0265460B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für brennkraftmaschinen
EP0281580B1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichttung für eine dieselbrennkraftmaschine
JPS6198959A (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
EP2414675A1 (de) Hochdruckpumpe
DE3412834C2 (de)
WO1991008392A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares kraftstoffeinspritzventil
DE3216513C2 (de)
DE19602474B4 (de) Einspritzzeitpunkt-Steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe
EP0540529B1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine fremdgezündete brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination