DE2914966C2 - Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

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Description

f. 3
Einspritzvorrichtung; und Düsennadel 15 den Einspritzquerschnitt 17 schließt Der
I^ Fig. 2 eine zweite Aasführungsform der Einspritz- den Elektromagneten 7 erregende elektrische Steuerim-
vorrichtung. puls kann nach dem Schließen des Einspritzquerschnitts
,t Im folgenden wird zunächst auf F i g. 1 B szug genom- 17 enden. Der Druck im Düsendruckraum 24 kann auch
1, men. Eine kontinuierlich fördernde Kraftstoffpumpe 1 5 dadurch unter den Schließdruck gesenkt werden, daß - wird mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine λμ bzw. der Steuerquerschnitt 11 am Ende des Steuerimpulses einer dazu proportionalen Drehzahl (Proportionalitäts- aufgesteuert wird.
konstante k)angetrieben und liefert einen Förderstrom, Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die
der gleich der Summe aller je Zeiteinheit einzuspritzan- Funktion des Schiebers 23 von der Düsennadel 15 überden Kraftstoffmengen ist Dieser Förderstrom gelangt io nommen. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß über einen Sammeldruckraum 2 und eine Drossel 3 in F i g. 1 wird der vom elektromagnetisch betätigten Steueinen Düsendruckraum 4, wobei jeder der Einspritzdü- erventil 5 gelieferte Steuerdruck direkt unter die Düsensen der Brennkraftmaschine, von denen in F i g. 1 ledig- nadel 15 geleitet Diese steuert bei ihrem Anheben mit Hch eine dargestellt ist, ein eigener Düsendruckraum 4 Hilfe von zwei im Düsenhalter 13 ausgebildeten Ringzugeordnet ist An den Düsendruckraum 4 sind parallel 15 nuten 19 und einer in der Düsennadel 15 ausgebildeten zueinander ein hydraulisch betätigtes Absperrorgan 6 Ringnut 20 das öffnen und Schließen des vom Düsensowie ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 5 druckraum 4 zum Einspritzquerschnitt 17 führenden angeschlossen. Zum Steuerventil 5 gehört ein Elektro- Druckkanals. Im übrigen stimmt die Ausbildung und magnet 7, der einen Anker 8 und eine Feder 3 aufweist Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß F i g.
Bei stromlosem Elektromagneten hält die Feder 9 20 mit Ausbildung und Funktionsweise des Ausführungseinen ersten SteuerquerschnittlO des Steuerventils ge- beispiels gemäß F i g. 1 überein.
gen den Druck des Kraftstoffs geschlossen, den dieser
im Düsendruckraum 4 hat Das Steuerventil weist einen Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
zweiten Steuerquerschnitt 11 auf, der geöffnet ist, wäh-
rend der erste Steuerquerschnitt 10 geschlossen ist Die-
; ser Zustand ist in F i g. 1 dargestellt
Das Absperrorgan 6 weist einen Steuerquerschnitt 12, einen Schieber 23 sowie eine Feder 18 auf, die den Schieber 23 in solcher Stellung zu halten versucht, daß dieser den Steuerquerschnitt 12 schließt. Zur Einspritzvorrichtung gehört ferner eine Einspritzdüse mit einem Düsenhalter 13, in dem verschiebbar eine Düsennadel 15 sitzt, an der eine Düsenfeder 16 angreift die die Düsennadel 15 in Schließrichtung belastet Am unteren Ende der Düsennadel ist eine Druckkammer 24 ausgebildet, stromab derselben sich ein Einspritzquerschnitt 17 befindet, der von der Düsennadel 15 aufgrund der Schließkraft der Düsenfeder 16 zwischen den Einspritzungen geschlossen gehalten wird.
Betätigt wird das Absperrorgan 6 von der Düsennadel 15. Der bei geöffnetem Steuerventil 5 von diesem gelieferte Kraftstoff-Teilstrom wird der von der Druckkammer (24) gebildeten Kammer zugeführt so daß der Steuerdruck direkt auf die Düsennadel 15 wirkt
Während die Düsennadel 15 ihre in F i g. 1 gezeigte Schließstellung einnimmt, ist das-Absperrorgan 6 geschlossen, so daß der zur Druckkammer 24 führende Druckkanal, in dem das Absperrorgan 6 liegt, gesperrt ist. Der Kraftstoff kann somit vom Düsendruckraum 4 in diesem Zustand nicht in die Druckkammer 24 gelangen.
i. Wenn dann der Elektromagnet 7 durch einen elektri-
, sehen Steuerimpuls erregt ist, wird der Anker 8 des Elektromagneten 7 angezogen und dadurch der Steuer-
' querschnitt 10 entgegen der Kraft der Feder 9 geöffnet, während gleichzeitig der Steuerquerschnitt 11 geschlos-
; sen wird. Dadurch gelangt der Druck des Düsendruck- |i raumes 4 als Steuerdruck direkt auf die Düsennadel 15.
§■'· Sobald dieser Steuerdruck den durch die Düsenfeder 16
;■ eingestellten öffnungsdruck erreicht, wird die Düsenna-
['; del 15 angehoben, so daß sie das Absperrorgan 6 beta-
*:—* ..-.J J«l : J^ Ci I :Ai 4t iiff * ili
"B1 UIlVl XlClWl UVOSbII LJlCUCI VJUCl 31*1111111 1£ IMIUCI. ULTCl diesen Steuerquerschnitt 12 und somit durch den Druckkanal strömt dann der Kraftstoff in den Druckraum 24, aus dem der Kraftstoff durch den geöffneten Einspritzquerschnitt 17 abgespritzt wird. Die Einspritzung endet, wenn während der Einspritzung der Druck des Kraft-Stoffs im Düsendruckraum 4 auf den durch die Düsenfeder 16 bestimmten Schließdruck abgefallen ist und die

Claims (3)

1 2 Steuerimpulses, das zur erneuten Beaufschlagung des Patentansprüche: Schließkolbens und des Stellkolbens mit dem Steuer druck führt, so daß sowohl das hydraulisch betätigte
1. Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftma- Absperrorgan als auch der Einspritzquerschnitt geschinc, mit einer Einspritzdüse, die einen Düsenhai- 5 schlossen werden.
ter, eine im Düsenhalter verschiebbar geiührte Du- Diese bekannte Einspritzvorrichtung hat die günsti-
sennadel, die in ihrer Schließrichtung durch eine gen Eigenschaften, daß die Einspritzung durch den auf Schließkraft belastbar ist, und eine dem Einspritz- das elektromagnetisch betätigte Steuerventil gegebequerschnitt der Einspritzdüse vorgelagerte Druck- nen elektrischen Steuerimpuls steuerbar ist, bei dessen kammer aufweist, mit einem in die Druckkammer io Erzeugung mehrere Einflußgrößen berücksichtigt wermündenden Druckkanal, durch den der einzusprit- den können. Ferner hat sie den Vorteil, daß die einzuzende Kraftstoff der Einspritzdüse zugeführt wird, spritzende Kraftstoffmenge nicht durch das elektromawobei der Druck in der Druckkammer an der Du- gnetisch betätigte Steuerventil strömen muß, so daß diesennadel in Öffnungsrichtung wirkt, mit einem hy- ses entsprechend klein und mit geringer Masse ausgebildraulisch betätigten Absperrorgan im Druckkanal 15 det sein kann, was wiederum verhältnismäßig schwache und mit einem elektromagnetisch betätigten Sieuer- elektrische Steuerimpulse ermöglicht Die Art der ventil, mit dessen Hilfe aus dem Druckkanal strom- Steuerung der Einspritzung mittels der bekannten Einauf des Absperrorgan ein Kraftstoff-Teilstrom zur spritzvorrichtung eignet sich jedoch weniger für Brenn-Bildung eines Steuerdrucks für die Betätigung der kraftmaschinen bei hohen Drehzahlen, weil die dabei Düsennadel ableitbar ist, dadurch gekenn- 20 erforderlichen kurzen öffnungsdauem mit Hilfe elekzeichnet, daß der Kraftstoff-Teilstrom in eine tromagnetischer Steuerimpulse nicht oder nur zunezwischen dem Düsenhalter (13) und derDüsennadel mend ungenau steuerbar sind und weil auch die phasen-(15) gebildete Kammer (24) geführt ist, in der der gerechte Einspritzung mit steigender Drehzahl zuneh-Steuerdruck an der Düsennadel (15) in Öffnungs- mend schwieriger zu gewährleisten ist.
richtung angreift, daß die Düsennadel (15) bei ihrer 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gat-Öffnungs- und Schließbewegung das Absperrorgan tungsgemäße Einspritzvorrichtung derart auszubilden, (6) gleichsinnig betätigt und daß die Schließkraft daß sie auch für einen Betrieb der Brennkraftmaschine mittels einer Düsenfeder (16) auf die Düsennadel bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen geeignet ist.
(15) aufgebracht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentankennzeichnet, daß die Kammer (24) die Druckkam- spruch 1 gelöst Bei der erfindungsgemäßen Einspritzmer ist. ι vorrichtung wird mittels des elektromagnetisch betätig-
3. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ten Steuerventils der Steuerdruck direkt auf die Düsengekennzeichnet, daß das Absperrorgan (6) einen nadel aufgebracht so daß an dieser bereits eine Kraft in dessen Steuerquerschnitt auf- und zusteuernden 35 Öffnungsrichtung wirkt, bevor überhaupt das hydrau-Schieber aufweist, der durch die Düsennadel (15) lisch betätigte Absperrorgan aufgesteuert ist Die Vergebildet ist. zögerung zwischen dem Beginn der Steuerimpulse am
elektromagnetisch betätigten Steuerventil und dem Be-
ginn der Einspritzung ist auf diese Weise gering, was
40 insbesondere bei hohen Drehzahlen das phasengerechte Einspritzen erleichtert Geschlossen wird die erfin-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrich- dungsgemäße Einspritzvorrichtung, wenn der Druck in tung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe- der Druckkammer unter den durch die Düsenfeder begriff von Patentanspruch 1. stimmten Schließdruck fällt, so daß das Ende der Ein-
Eine solche Einspritzdüse ist bekannt (DE-OS 45 spritzung nicht mehr vom Ende des Steuerimpulses ab-14 457). Bei dieser bekannten Einspritzdüse wird der hängt und demzufolge auch sehr kurze öffnungsdauem vom elektromagnetisch betätigten Steuerventil gelie- realisierbar sind. Allerdings kann bei entsprechender ferte Steuerdruck einerseits auf einen Schließkolben ge- Dimensionierung des Steuerventils auch durch dessen geben, der so mit der Düsennadel verbunden ist, daß die Umsteuern die Einspritzung beendet werden,
vom Steuerdruck am Schließkolben erzeugte Kraft die 50 Besonders vorteilhaft einsetzbar ist die erfindungsge-Schließkraft für die Düsennadel ergibt. Andererseits mäße Einspritzvorrichtung bei Einspritzsystemen, bei wird der Steuerdruck auf einen Stellkolben des hydrau- denen der Kraftstoff von einer kontinuierlich arbeitenlisch betätigten Absperrorgans gegeben, das bei ange- den Kraftstoffpumpe gefördert und zugleich auch dolegtem Steuerdruck den Druckkanal geschlossen hält. siert wird, wobei der Förderstrom der Kraftstoffpumpe Diese bekannte Einspritzvorrichtung arbeitet in der 55 in ein Speichervolumen gefördert wird, welches wäh-Weise, daß zwischen zwei Einspritzungen das elektro- rend der Einspritzung teilweise entleert und in den Paumagnetisch betätigte Steuerventil offen ist und den zur sen zwischen zwei Einspritzungen wieder aufgefüllt Bildung des Steuerdrucks dienenden Kraftstoff-Teil- wird, so daß sich einerseits der Druck im Druckkanal strom ableitet, so daß sowohl die Düsennadel von der selbsttätig auf den zur Einspritzung der dosierten Men-
Rr*hlii»Rl·raft tn inrAr Qr»hliARcff»lInncr cr*»haltAn u/irH alc cn np <*rfniv4f»r1i/>lion ΛΑ/m't Ainctallt nnH QnHororceitc Aar·
auch das hydraulisch betätigte Absperrorgan den Druck im Druckkanal während der Einspritzung auf-
Druckkanal geschlossen hält. Wenn ein Steuerimpuls grund des abgespritzten Kraftstoffvolumens sinkt.
auf das elektromagnetisch betätigte Steuerventil gege- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in-
ben wird, entlastet dieses den Schließkolben und den den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Stellkolben vom Steuerdruck, so daß der Kraftstoff 65 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
durch das hydraulisch betätigte Absperrorgan zur Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden nä-
Druckkammer gelangt, die Düsennadel anhebt und ein- her erläutert. Es zeigt
gespritzt wird. Die Einspritzung endet mit dem Ende des F i g. 1 schematisch eine erste Ausführungsform der
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