DE2658833A1

DE2658833A1 - Kraftstoff-einspritzsystem fuer luftverdichtende brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2658833A1
Application number: DE19762658833
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr Ing Mueller
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2658833C2; GB1547551A; SE7714698L; JPS5381816A; ATA776077A; TR20323A; AT357378B; IT1088458B; SE417351B; DD133695A1; FR2375455A1; HU176993B; FR2375455B1; CH623890A5

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, 20. Dez. 1976

Kraftstoff-Einspritzsystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff-Einspritzsystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen, welches aus wenigstens einem verstellbaren Pumpenelement mit Pumpennocken und Entlastungsventil, einer Einspritzdüse, einer Verbindungsleitung zwischen Pumpenelement und Einspritzdüse und einer Leokölleitung besteht.

Derartige Kraftstoff-Einspritzsysteme gehören seit langem zum allgemeinen Stand der Technik. Bei ihnen sind das Pumpenelement, das Entlastungsventil, die Verbindungsleitung und die Einspritzdüse in der Regel so aufeinander abgestimmt, daß sich im oberen Lastbereich der Brennkraftmaschine gute Betriebsdaten, insbesondere ein günstiger Kraftstoffverbrauch und in gutes Rauchverhalten ergeben. Im unteren Lastbereich hingegen, bei Leerlauf sowie für das Startverhalten liegen die Verhältnisse meist sehr ungünstig, wobei, in diesem Falle umgekehrt, der hohe Kraftstoffverbrauch und die schlechte Abgasqualität bezüglich unverbrannter und unvollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid hervorzuheben sind. Der Grund hierfür ist vor allem darin

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zu sehen, daß in den letztgenannten Betriebszuständen eine schlechte Gemischbildung und damit wohl auch zwangsweise eine schlechte Verbrennung stattfindet. Dies liegt zu einem nicht unwesentlichen Teil daran, daß bei den üblichen Einspritzsystemen für die kleinen Kraftstoffmengen im unteren Lastbereich die Querschnittsfläche der Einspritzbohrung oder der Einspritzbohrungen zu groß ist, so daß der gesamte oder nahezu der gesamte Kraftstoff in der öffnungs- und Schließphase bei nicht voll geöffneter Einspritzdüse und geringem Kraftstoffdruck eingebracht wird. In diesen Phasen findet eine erheblicht Drosselung im Sitz der Düsennadel statt, so daß unmittelbar an der Einspritzbohrung nur ein stark verminderter Druck für die Kraftstoffzerstäubung zur Verfügung steht. Die Folge davon ist eine schlechte Gemischbildung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoff-Einspritzsystem der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß bei Brennkraftmaschinen ohne Verschlechterung der Betriebsdaten im oberen Lastbereich auch im unteren Lastbereich und im Leerlauf ein günstiger Kraftstoffverbrauch und eine bessere Abgasqualität erreicht wird. Außerdem soll das Kaltstartverhalten günstig beeinflußt werden.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fördergeschwindigkeit des Kraftstoffes durch größere Auslegung des Pumpenelementes oder durch eine steilere Flanke des Pumpennockens derart angehoben wird, daß im unteren Lastbereich und im Leerlauf der Brennkraftmaschine die Düsennadel der Einspritzdüse schneller und vollständig öffnet und somit der Druck an der Einspritzbohrung und.damit die Einspritzgeschwindigkeit erhöht wird, und daß zum Abbau der dadurch im oberen Lastbe-

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reich auftretenden zu hohen Pördergeschwindigkeiten und Fördermengen zwischen dem Pumpenelement und der Einspritzdüse ein Überströmventil vorgesehen ist.

Durch diese Maßnahmen wird das gesteckte Ziel voll erreicht.' Die Anhebung der Fördergeschwindigkeit des Kraftstoffes bedingt im unteren Lastbereich des Motors höhere Leistungsdrucke und einen schmelleren Druckanstieg, so daß die Düsennadel schneller und vollständit öffnet und die Spritzgeschwindigkeit angehoben wird. Es erfolgt eine gleichmäßige Gemischbildung und daher auch eine gute Verbrennung, wodurch die Abgase ebenfalls verbessert werden. Um im. oberen Lastbereich keine Verschlechterung der Betriebsdaten durch zu hohe Fördergeschwindigkeiten und daraus resultierenden Nachspritzern hinnehmen zu müssen, wird zwischen dem Pumpenelement und der Einspritzdüse das Überströmventil vorgesehen, deren Ausgang zweckmäßigerweise mit der Leckölleitung der Einspritzdüse verbunden istc Der öffnungsdruck für das Überströmventil muß in jedem Falle höher liegen als der zum öffnen der Düsennadel erforderliche Druck. Eine:'genaue Abstimmung muß von Fall zu Fall vorgenommen werden. Der weitere Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß durch die Verminderung bzw. Vermeidung von Druckspitzen im Einspritzsystem eine Entlastung der Steuerteile und damit ein geringerer Verschleiß derselben auftritt.

Als Weiterbildung da?Erfindung wird vorgeschlagen, zum Anheben der Fördergesehwindigkeit des Kraftstoffes den . Kolbendurchmesser dee Pumpenelementes entsprechend zu vergrößern oder die Flanke des Pumpennockens und das Überströmventil unmittelbar im Düsenhalter anzuordnen. Durch den letztgenannten Vorsohlag wird eine wesentliche. Vereinfachung der Anordnung und ein sicheres Arbeiten erreicht, weil die Laufzelt der Druckwelle zwischen

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dem Überströmventil und dem Sitz der Düsennadel auf ein Minimum beschränkt bleibt.

Schließlich muß erwähnt werden, daß die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Anordnung bezüglich der Gemischbildung im unteren Lastbereich und beim Start noch zusätzlich verbessert werden kann, wenn sie in Verbindung mit einer Mehrlochdüse oder einer Schlitzdüse angewendet wird, weil dadurch eine bessere Kraftstoffzerstäubung erreicht wird.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles entnommen werden.

Die Figur zeigt schematisch den Aufbau eines Kraftstoff-Einspritzsystems nach der Erfindung. Mit I ist ein in seiner Größe überdimensioniert ausgelegtes Pumpenelement bezeichnet, welches duroh einen Pumpennooken 2 angetrieben wird und über ein Entlastungsventil 3 und eine Verbindungsleitung 4 mit einem Ringraum 5 einer nur angedeuteten Einspritzdüse 6 in Verbindung steht. Die Einspritzdüse 6 besteht im wesentlichen aus einem mit Einspritzbohrungen 7 versehenen Düsenkörper 8, in dem eine Düsennadel 9 axial verschiebbar gelagert ist und im Ruhezustand durch die Kraft einer Feder 10 in ihrer die Einspritzbohrungen 7 abschließenden Stellung gehalten wird. Unmittelbar über dem Ringraum 5 ist an die Verbindungsleitung 4 ein federbelastetes Überströmventil Il angeschlossen, dessen Ausgang in die Leckölleitung 12 der Einspritzdüse 6 einmündet.

Schon bei Leerlauf und im unteren Lastbereich des Motors erzeugt das Pumpenelement I durch den Nocken 2 so steile Druckanstiege in der Verbindungsleitung k, daß die Düsennadel 9 entgegen der Kraft der Feder 10 schnell in die dargestellte Offenstellung gebracht wird, wodurch ein gro-

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ßer Teil des Kraftstoffes bei voll geöffneter Düsennadel 9 eingespritzt wird. Im oberen Lastbereich des Motors ist die Fördergeschwindigkeit für den unveränderten Querschnitt der Einspritzbohrung oder der Einspritzbohrungen 7 zu groß. Die dadurch bedingten starken Druckspitzen und Nachspritzer werden durch das Überströmventil Il vermieden, welches bei überhöhtem Druck öffnet und die gewünschte Entlastung herbeiführt, indem ein Teil des Kraftstoffes durch die Leckölleitung 12 abfließen kann.

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Leerse ite

Claims

Nürnberg^ 20. Dez. 1976

Patentansprüche

Kraftstoff-Einspritzsystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen^ welches aus t<?enigstens einem verstellbaren Pumpenelement mit Pumpennocken und Entlastungsventil,, einer Einspritzdüse^, einer Verbindungsleitung zwischen Pumpenelement und Einspritzdüse und einer
Leckölleitung besteht^ dadurch gekennzeichnet, daß
die Fördergeschwindigkeit des Kraftstoffes durch größere Auslegung des Pumpenelementes (I) oder durch eine steilere Flanke des Pumpennockens (2) derart angehoben wird j, daß im unteren Lastbereich und im Leerlauf der Brennkraftmaschine die Düsennadel (9) der Einspritzdüse -(S)- schneller und vollständig öffnet und somit der Druck an der Einspritzbohrung und darait die Ein·= spritzgesehwindigkeit erhöht wird, und daß zum Abbau der dadurch im oberen Lastb@r®ieh auftretenden zu
hohen Pördergesehwindigkeiten und Fördermengen zwischen dem Pumpeneleiment (I) und der .Einspritzdüse (6) ein Überströmventil (Ii) vorgesehen ist.
2. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Überströmventils (11) mit der Leckölleitung (12) der Einspritzdüse (6) verbunden ist.

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X INSPECTED

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I und 2,
3. Kraftstoff-Einspritzsystem nach den Ansprüchen
dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil (11) im Düsenhalter angeordnet ist.
4. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anheben der Fördergeschwindigkeit des Kraftstoffes der Kolbendurchmesser des Pumpenelementes (1) vergrößert wird.
5. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (6) als Mehrlochdüse ausgebildet ist.
6. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch l„ dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (6) als Schlitzdüse ausgebildet ist.
7. Kraftstoff-Einspritzsystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungsdruck für das Überströmventil (11) höher als der zum öffnen der Düsennadel (9) erforderliche Druck ist.

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