DE2935913A1

DE2935913A1 - Safety valve for IC engine fuel injection system - has mechanical link to prevent excess fuel injection if injector valve jams

Info

Publication number: DE2935913A1
Application number: DE19792935913
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Langer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DK374180A; JPS5664146A

Abstract

Fuel is supplied by a high pressure pump to a pressurised reservoir. The timing of fuel injection is determined by an electrohydraulic servo-valve acting via a valve on the injector needle valve. The servo-valve is activated by an hydraulic circuit using pump and timing device which is linked to the engine. A safety valve is fitted to prevent excessive fuel being injected into the engine cylinder even if the injector valve sticks in the open position. The valve is operated by a mechanical linkage to the crankshaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrich-The invention relates to a fuel injector

tung für Brennkraftmaschinen mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.device for internal combustion engines with features corresponding to the preamble of claim 1.

Eine derartige Brennstoffeinspritzvorrichtung ist aus der DE-AS 12 81 207 bekannt. Das Schließorgan des in der Brennstoff zuleitung vom Hochdruckspeicher zum Brennstoffvorlageraum eines Einspritzventiles angeordneten Sicherheitsvorschaltventiles ist bei dieser bekannten Einrichtung als mehrteiliger Steuerkolben ausgebildet, der einenendes an einen Druckraum angeschlossen ist, der über einen hydraulischen Steuerkreis durch druckbeaufschlagbar es Hydrauliköl betätigbar ist, und andernendes mit einer Druckfeder zusammenwirkt, die ihn bei druckentlastetem hydraulischen Steuerkreis in Schließlage bringt, in der die Brennstoff zuleitung vom Hochdruckspeicher zum Brennstoffvorlageraum an der Ventilnadel des Einspritzventiles unterbrochen ist.Such a fuel injection device is from DE-AS 12 81 207 known. The closing element in the fuel supply line from the high-pressure accumulator Safety upstream valve arranged for the fuel supply chamber of an injection valve is designed as a multi-part control piston in this known device, the one end is connected to a pressure chamber, which is via a hydraulic Control circuit can be actuated by pressurized hydraulic oil, and other things interacts with a compression spring that controls it when the hydraulic control circuit is relieved of pressure brings in the closed position, in which the fuel supply line from the high pressure accumulator to Fuel supply space on the valve needle of the injector is interrupted.

Diese bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung erweist sich trotz des Vorhandenseins eines Sicherheitsvorschaltventiles insofern als nachteilig, als bei Ausfall des den Steuerkolben betätigenden hydraulischen Steuerkreises das Sicherheitsventil gesperrt bleibt, obschon weder im Einspritzsystem selbst noch im Hochdruckspeicher oder dem Leistungssystem zur Zuführung von Brennstoff an den Brennstoffvorlageraum der Düsennadel im Einspritzventil kein Defekt vorliegt.This known fuel injector turns out to be in spite of the The presence of a safety ballast valve is disadvantageous as in Failure of the hydraulic control circuit actuating the control piston, the safety valve remains blocked, although neither in the injection system itself nor in the high-pressure accumulator or the power system for supplying fuel to the fuel holding space the nozzle needle in the injection valve is not defective.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einer Brennstoffeinspritzvorrichtung der eingangs genannten Art das Sicherheitsvorschaltventil an eine Steuerung anzuschließen, die ein betriebssicheres Arbeiten des Sicherheitsvorschaltventiles sowie eine billige Ausgestaltung desselben gewährleistet.It is therefore the object of the invention in a fuel injection device to connect the safety upstream valve to a controller of the type mentioned at the beginning, the safe operation of the safety ballast valve as a cheap design of the same guaranteed.

Diese Aufgabe ist durch eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit Merkmalen entsprechend dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen derselben sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This task is accomplished by a fuel injector with features solved according to the characterizing part of claim 1. Advantageous configurations the same are characterized in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ankopplung des Schließorganes des Sicherheitsvorschaltventiles an einen mechanisch betätigbaren Bewegungsübertragungsmechanismus, der mittelbar durch ein an den Bewegungsablauf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gebundenes Triebwerksteil betätigbar ist, ist das die Brennstoffzuleitung vom Hochdruckspeicher zum Brennstoffvorlageraum im Einspritzventil normalerweise geschlossen haltende Schließorgan des Sicherheitsvorschaltventiles exakt zu ganz bestimmten Zeiten in Bezug auf den Kurbelwinkel, beispielsweise 300 vor bis 300 nach OT zur Freigabe der Brennstoffzuleitung in öffnungsstellung verschiebbar. Dieser mechanische Bewegungsübertragungsmechanismus ist sehr robust, jedoch mit einfachen Mitteln realisierbar, so daß ein Ausfall dieses Steuermechanismus für das Sicherheitsvorschaltventil nicht zu erwarten und somit die einwandfreie Funktionsweise des letzteren jederzeit gewährleistet ist.Due to the inventive coupling of the closing element of the safety ballast valve to a mechanically actuated motion transmission mechanism that indirectly by a tied to the sequence of movements of the crankshaft of the internal combustion engine The engine part can be actuated, this is the fuel supply line from the high-pressure accumulator normally closed to the fuel storage space in the injector Closing element of the safety upstream valve exactly at very specific times in Relation to the crank angle, for example 300 before to 300 after TDC for approval the fuel supply line can be moved in the open position. This mechanical motion transmission mechanism is very robust, but can be implemented with simple means, so that a failure of this Control mechanism for the safety upstream valve not to be expected and thus the proper functioning of the latter is guaranteed at all times.

Nachstehend ist die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.The invention is illustrated below with the aid of several in the drawing Embodiments described in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Brennstoffeinspritzvorrichtung mit Sicherheitsvorschaltventil, Fig. 2 ein Sicherheitsvorschaltventil mit in Schließstellung befindlichem Schließorgan und einem ersten Ausführungsbeispiel eines Bewegungsübertragungsmechanismus, Fig. 3 das in Fig. 2 gezeigte Sicherheitsvorschaltventil mit in Öffnungsstellung befindlichem Schließorgan, Fig. 4 das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Sicherheitsvorschaltventil mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Bewegungsübertragungsmechanismus, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Sicherheitsvorschaltventil und zugehörigem Bewegungsübertragungsmechanismus.1 shows a basic circuit diagram of a fuel injection device with safety valve, 2 shows a safety valve with the closing member in the closed position and a first embodiment a motion transmission mechanism, FIG. 3 the safety series valve shown in FIG. 2 with the closing member in the open position, FIG. 4 that in FIGS. 2 and 3 safety series valve shown with a second embodiment of a Motion transmission mechanism, Fig. 5 is a schematic representation of an internal combustion engine with safety ballast valve and associated motion transmission mechanism.

Eine in Fig. 1 im Prinzip und als eine Ausführungsmöglichkeit gezeigte Brennstoffeinspritzvorrichtung besitzt eine Hochdruckpumpe 1, mittels der Brennstoff aus einem Reservoir 2 in einen Hochdruckspeicher 3 förderbar ist. An den Hochdruckspeicher 3 ist über eine Brennstoffzuleitung 4 unter Zwischenschaltung eines Sicherheitsvorschaltventiles 5 ein Brennstoffvorlageraum 6 an der Ventilnadel 7 eines Einspritzventiles 8 angeschlossen. Die Ventilnadel 7 wirkt mit einem Steuerkolben 9 zusammen, der an seinem oberen Ende 10 ständig druckbeaufschlagt ist, welcher Druck durch Brennstoff übertragen wird, der über eine vom Hochdruckspeicher 3 abzweigende Zuleitung 11 an das obere Ende 10 des Steuerkolbens 9 zugeführt ist.One shown in Fig. 1 in principle and as an embodiment Fuel injection device has a high pressure pump 1, by means of which fuel can be conveyed from a reservoir 2 into a high-pressure accumulator 3. To the high pressure accumulator 3 is via a fuel supply line 4 with the interposition of a safety valve 5, a fuel storage space 6 is connected to the valve needle 7 of an injection valve 8. The valve needle 7 cooperates with a control piston 9, which at its upper The end of 10 is constantly pressurized, which pressure is transmitted by fuel is, which via a branching off from the high-pressure accumulator 3 supply line 11 to the upper End 10 of the control piston 9 is supplied.

Darüber hinaus umfaßt die Brennstoffeinspritzvorrichtung einen hydraulischen Steuerkreis, in dem durch eine Hochdruckpumpe 12 aus einem Reservoir 13 über einen Hochdruckspeicher 14 einem elektrohydraulischen Servoventil 15 Hydrauliköl konstanten Druckes zuführbar ist. Das elektrohydraulische Servoventil 15 ist über eine Druckleitung 16 mit einem Druckraum 17 am Steuerkolben 9 sowie über eine Entlastungsleitung 18 mit dem Reservoir 13 verbunden. Außerdem ist das elektrohydraulische Servoventil 15 an einen Geber 19 angeschlossen, der maschinenlaufgeschwindigkeitssynchrone Steuerimpulse liefert, durch die das Servoventil 15 betätigbar ist. Liegt ein solcher Steuerimpuls am Servoventil 15 vor, öffnet dieses, so daß hydraulischer Steuerdruck über die Druckleitung 16 an den Druckraum 17 des Steuerkolbens 9 gelangt, der sich zu dem Druck des im Brennstoffvorlageraum 6 anstehenden Brennstoffes hinzuaddiert und resultierend aus dieser gemeinsamen Kraft die Ventilnadel anhebt, worauf der anstehende Brennstoff durch Düsen des Einspritzventiles 8 in den Brennraum 21 (Fig. 5) eines Zylinders 22 der Brennkraftmaschine 23 eingespritzt wird.In addition, the fuel injector comprises a hydraulic one Control circuit in which a high pressure pump 12 from a reservoir 13 via a High pressure accumulator 14 an electrohydraulic servo valve 15 hydraulic oil constant Pressure can be supplied. The electrohydraulic servo valve 15 is via a pressure line 16 with a pressure chamber 17 on the control piston 9 and via a relief line 18 connected to the reservoir 13. Also is the electro-hydraulic servo valve 15 connected to an encoder 19, the machine running speed synchronous control pulses supplies by which the servo valve 15 can be actuated. Is there such a control impulse on the servo valve 15 before, this opens so that hydraulic control pressure over the Pressure line 16 reaches the pressure chamber 17 of the control piston 9, which is to the The pressure of the fuel in the fuel storage space 6 is added and resulting from this joint force the valve needle lifts, whereupon the pending fuel through nozzles of the injection valve 8 into the combustion chamber 21 (FIG. 5) of a cylinder 22 of the internal combustion engine 23 is injected.

Das Sicherheitsvorschaltventil 5 ist, wie in Fig. 5 ge' zeigt, mittels einer Halterung 24, die aus einer Stützrippe 25 und einer Trägerplatte 26 besteht, an der Brennkraftmaschine 23 angeordnet, oben auf der Trägerplatte 26 aufgesetzt und an dieser - wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt - mittels mehrerer Schrauben 27 befestigt.The safety upstream valve 5 is, as shown in Fig. 5 'shows, by means of a holder 24, which consists of a support rib 25 and a carrier plate 26, arranged on the internal combustion engine 23, placed on top of the carrier plate 26 and on this - as shown in FIGS. 2 to 4 - by means of several screws 27 attached.

Das Sicherheitsvorschaltventil 5 besteht - wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich - aus einem Ventilgehäuse 28 mit einer zentralen, mehrfach durchmesserseitig abgesetzten Aufnahmebohrung. Ein erster, am oberen Ende des Ventilgehäuses 28 angeordneter Teilabschnitt der Aufnahmebohrung ist als Gewindebohrung 29 ausgeführt, in der eine eingesetzte Dichtungsschraube 30 gehalten ist. An die Gewindebohrung 29 schließt sich in Richtung Trägerplatte 26 ein durchmesserschwächeres zylindrisches Teilstück 31 der Aufnahmebohrung an, in dem ein als Schließorgan des Sicherheitsvorschaltventiles 5 dienender, mehrere Teilabschnitte aufweisender Steuerkolben 32 mit einem ersten Kolbenteil 33 axial beweglich gelagert ist. An das Teilstück 31 der Aufnahmebohrung schließt sich in Richtung Trägerplatte 26 wiederum ein durchmessergrößeres Teilstück 34, an dieses ein durchmessergrößeres Teilstück 35 und an letzteres ein weiteres durchmessergrößeres Teilstück 36 der Aufnahmebohrung an, das an der Trägerplatte 26 endet. In das Teilstück 36 ist eine sich zwischen dem Boden derselben und der Trägerplatte 26 abstützende Wegbegrenzungshülse 37 eingesetzt; letztere dient zur Hubbegrenzung für den als Schließorgan dienenden Steuerkolben 32, der mit einem ein drittes Teilstück bildenden Druckteller 38 im Teilstück 35 der Aufnahmebohrung zwischen dem Boden 39 desselben und der Stirnfläche 40 der Wegbegrenzungshülse 37 hubbegrenzt axial beweglich ist.The safety upstream valve 5 consists - as shown in FIGS. 2 to 4 can be seen - from a valve housing 28 with a central, multiple diameter side offset mounting hole. A first, at the top of the Valve housing 28 arranged subsection of the receiving hole is designed as a threaded hole 29, in which an inserted sealing screw 30 is held. To the threaded hole 29 closes in the direction of the carrier plate 26 a cylindrical with a smaller diameter Section 31 of the receiving bore, in which a closing element of the safety ballast valve 5 serving, several partial sections having control piston 32 with a first Piston part 33 is mounted so as to be axially movable. To the section 31 of the mounting hole closes in the direction of the carrier plate 26 in turn a larger diameter portion 34, to this a larger diameter section 35 and to the latter another Larger diameter portion 36 of the receiving hole on the carrier plate 26 ends. In the section 36 is a between the bottom of the same and the The travel limiting sleeve 37 supporting the carrier plate 26 is inserted; the latter is used for Stroke limitation for the control piston 32 serving as a closing member, which is connected to a a third section forming pressure plate 38 in section 35 of the receiving bore between the bottom 39 of the same and the end face 40 of the path limiting sleeve 37 is axially movable with a limited stroke.

Der Druckteller 38 ist mittels eines, einen zweiten Kolbenabschnitt des Steuerkolbens 32 bildenden Schaftes 41 mit dem ersten Kolbenteil 33 verbunden. Um den Schaft 41 ist eine vorgespannte Druckfeder 42 angeordnet, die im Teilstück 34 der Aufnahmebohrung seitlich geführt ist und sich am Boden derselben sowie dem Druckteller am Steuerkolben 32 abstützt. Im Ventilgehäuse 28 sind ferner eine Zulaufbohrung 43 und eine hierzu fluchtende Ablaufbohrung 44, senkrechtstehend etwa in der Mitte des Teilstückes 31 der Aufnahmebohrung in diese einmündend eingeformt. Am äußeren, mit einem Gewinde versehenen Ende der Zulaufbohrung 43 ist das zulaufseitige, vom Hochdruckspeicher 3 abzweigende Teilstück der Brennstoff zuleitung 4 mittels eines Anschlußelementes 45, und am äußeren, mit einem Gewinde versehenen Ende der Ablaufbohrung 44 das ablaufseitige, zum Einspritzventil 8 führende Teilstück der Brennstoffzuleitung 4 mittels eines Anschlußelementes 46 angeschlossen.The pressure plate 38 is by means of one, a second piston section of the shaft 41 forming the control piston 32 is connected to the first piston part 33. A pretensioned compression spring 42 is arranged around the shaft 41, in the section 34 of the mounting hole is guided laterally and located at the bottom of the same and the Pressure plate is supported on the control piston 32. In the valve housing 28 are also an inlet bore 43 and a drain hole 44 aligned therewith, standing vertically approximately in the middle of the section 31 of the receiving bore is formed into this opening. On the outside, with a thread provided end of the inlet bore 43 is that Inflow-side, branching off from the high-pressure accumulator 3 section of the fuel supply line 4 by means of a connecting element 45, and on the outer, provided with a thread End of the drain hole 44 is the drain-side section leading to the injection valve 8 the fuel supply line 4 is connected by means of a connection element 46.

Das erste Kolbenteil 33 ist in drei Teilabschnitte unterteilt, nämlich in einen ersten zylindrischen Teilabschnitt 47, einen zweiten Teilabschnitt, der als Ringnut 48 ausgebildet ist, und einen dritten Teilabschnitt 49, der zur axialen Führung dient. Die Ringnut 48 dient zur Herstellung einer Durchlaßverbindung zwischen der Zulaufbohrung 43 und der Ablaufbohrung 44, mithin zur Freigabe des Brennstoffdurchflusses in der Brennstoffzuleitung 4 vom Hochdruckspeicher 3 zum Brennstoffvorlageraum 6 im Einspritzventil 8 - wie in Fig. 3 gezeigt -.The first piston part 33 is divided into three sections, namely in a first cylindrical section 47, a second section, the is designed as an annular groove 48, and a third section 49, the axial Leadership serves. The annular groove 48 is used to produce a passage connection between the inlet bore 43 and the outlet bore 44, therefore for releasing the fuel flow in the fuel supply line 4 from the high-pressure accumulator 3 to the fuel storage space 6 in the injection valve 8 - as shown in Fig. 3 -.

Zur Unterbrechung dieser vorbeschriebenen Durchlaßverbindung dient - wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt -der erste Teilabschnitt 47 am Kolbenteil 33 des Steuerkolbens 32.Is used to interrupt this passage connection described above - as shown in particular in FIG. 2 - the first partial section 47 on the piston part 33 of the control piston 32.

In Fig. 2 ist der als Schließorgan des Sicherheitsvorschaltventiles 5 dienende Steuerkolben 32 in seiner Ausgangslage gezeigt, in der er unter dem Druck der vorgespannten Druckfeder 42 gehalten ist und die Brennstoffzuleitung 4 abgesperrt hält. Aus dieser in Fig. 2 gezeigten Lage ist der Steuerkolben 32 infolge der Krafteinwirkung eines erfindungsgemäß an ihn angekoppelten Bewegungsübertragungsmechanismus in eine Lage entsprechend Fig. 3 überführbar, in der das Sicherheitsvorschaltventil 5 offen und die Brennstoffzuleitung 4 durchgeschaltet ist.In Fig. 2 is the closing member of the safety valve 5 serving control piston 32 is shown in its starting position, in which it is under pressure the pretensioned compression spring 42 is held and the fuel supply line 4 is shut off holds. From this position shown in Fig. 2, the control piston 32 is due to the action of force a motion transmission mechanism coupled to it according to the invention into a Position according to FIG. 3 can be transferred, in which the safety valve 5 is open and the fuel supply line 4 is switched through.

Der erfindungsgemäße Bewegungsübertragungsmechanismus besteht gemäß dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer axial beweglichen Schubstange 50, die mit ihrem oberen Ende in das Sicherheitsvorschaltventil 5 hineinragt und dort durch eine Lagerbuchse 51 geführt ist, die in einer Aussparung der Wegbegrenzungshülse 37 eingesetzt und zwischen deren Bodenfläche und der Trägerplatte 26 gehalten ist. Andernendes ist die Schubstange 50 in einer Lagerbohrung 52 eines Lagerelementes 53 gelagert, das gestellfest an der Brennkraftmaschine 23 angeordnet ist. Darüber hinaus ist an der Schubstange 50 über dem Lagerelement 53 ein Sicherungsring 54 angeordnet, durch den die Schubstange gegen Auflösung der Verbindung mit dem Sicherheitsvorschaltventil 5 gesichert ist. Der Sicherungsring 54 ist dabei derart an der Schubstange 50 angeordnet, daß diese mit ihrem oberen Ende bei Auflage des Sicherungsringes am Lagerelement 53 noch durch die ganze Länge der Lagerbuchse 51 geführt ist.The motion transmission mechanism according to the invention consists in accordance with the embodiment shown in Fig. 2 and 3 from an axially movable push rod 50, which protrudes with its upper end in the safety valve 5 and there is guided by a bearing bush 51, which is in a recess in the travel limiting sleeve 37 is inserted and held between the bottom surface and the support plate 26. Another thing is the push rod 50 in a bearing bore 52 of a bearing element 53, which is arranged fixed to the frame on the internal combustion engine 23. About that In addition, there is a locking ring 54 on the push rod 50 above the bearing element 53 arranged by which the push rod against dissolution of the connection with the safety ballast valve 5 is secured. The locking ring 54 is arranged on the push rod 50 in such a way that that this with its upper end when the retaining ring rests on the bearing element 53 is still guided through the entire length of the bearing bush 51.

Die Schubstange 50 steht außerdem mit ihrer oberen stirnseitigen Schubfläche 55 unter Zwischenschaltung eines Dämpfungsgliedes mit dem Steuerkolben 32 im Sicherheitsvorschaltventil 5 in Druckkontakt. Das Dämpfungsglied besteht dabei aus einem stirnseitig am Druckteller 38 des Steuerkolbens 32 anliegenden Druckübertragungskolben 56 und einer Dämpfungsfeder 57, die ebenso wie ein unterer Teilabschnitt des Druckübertragungskolbens 56 in einer Sacklochbohrung 58 am oberen Ende der Schubstange 50 eingesetzt ist.The push rod 50 also stands with its upper front push surface 55 with the interposition of a damping element with the control piston 32 in the safety upstream valve 5 in pressure contact. The attenuator consists of an end face on the pressure plate 38 of the control piston 32 abutting pressure transmission piston 56 and a damping spring 57, which, like a lower section of the pressure transmission piston 56 in FIG a blind hole 58 at the upper end of the push rod 50 is used.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist das Sicherheitsvorschaltventil 5 konstruktiv gleich ausgebildet wie jenes gemäß Fig. 2 und 3, diesem jedoch ein anderer Bewegungsübertragungsmechanismus zugeordnet. Letzterer besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem feststehenden, mit Hydrauliköl gefüllten Druckrohr 59 sowie einem Druckübertragungskolben 60 und einem Schubauslösekolben 61. Das Druckrohr 59 ragt dabei mit seinem oberen Ende in das Sicherheitsvorschaltventil 5 und ist dort durch die Lagerbuchse 51 seitlich geführt. Am unteren Ende der Schubstange 59 ist ein Aufnahmekörper 62 angeformt, der außen einen radial vorspringenden Stützring 63, einen sich daran nach unten anschließenden Führungsbund 64 sowie ein sich daran anschließendes Außengewinde 65 aufweist. Das Druckrohr liegt mit seinem Stützring 63 an der Oberseite eines gestellfest angeordneten Lagerelementes 66 auf, durchdringt außerdem mit seinem Führungsbund 64 eine Bohrung 67 im Lagerelement 66 und ist an diesem mittels einer auf das Außengewinde 65 aufgeschraubten Befestigungsmutter 68 gehalten. Der Schubauslösekolben 61 besitzt einen Hubbegrenzungsteller 69, an den sich in Richtung Sicherheitsvorschaltventil ein in der das Hydrauliköl aufnehmenden Druckübertragungsbohrung 70 des Druckrohres 59 geführter Kolbenteil 71 und andernseits ein Kolbenteil 72 anschließt. Letzteres ist durch eine Lagerbuchse 73 hindurch und seitlich geführt, die in einer Aussparung des Aufnahmekörpers eingesetzt und in Einbaulage durch eine auf das Außengewinde 65 aufgeschraubte, stirnseitig an ihr anliegende Konterschraube 74 gehalten ist. Außerdem ist der Schubauslösekolben 61 mit seinem Druckteller 69 in einer Aufnahmebohrung 75 im Aufnahmekörper 62 geführt und durch deren Bodenfläche sowie die Stirnfläche der Lagerbuchse 73 hubbegrenzt. Der Druckübertragungskolben 60 ist zylindrisch ausgebildet und mit einem unteren Teilstück innerhalb der Druckübertragungsbohrung 70 des Druckrohres59 geführt. Mit einem oberen Teil ragt der Druckübertragungskolben 60 aus dem Druckrohr heraus und liegt mit seiner Stirnfläche am Druckteller 38 des Steuerkolbens 32 an.In the arrangement shown in FIG. 4, the safety upstream valve is 5 is structurally the same as that according to FIGS. 2 and 3, but this one assigned to another motion transmission mechanism. The latter consists in this embodiment from a stationary, filled with hydraulic oil Pressure tube 59 and a pressure transmission piston 60 and a thrust release piston 61. The pressure pipe 59 protrudes with its upper end into the safety valve 5 and is guided laterally through the bearing bush 51 there. At the bottom of the push rod 59 a receiving body 62 is integrally formed, which has a radially projecting support ring on the outside 63, a guide collar 64 adjoining it at the bottom and a guide collar 64 thereon adjoining external thread 65. The pressure pipe lies with its support ring 63 on the upper side of a bearing element 66 fixed to the frame, penetrates also with its guide collar 64 a bore 67 in the bearing element 66 and is on this by means of a fastening nut screwed onto the external thread 65 68 held. The thrust release piston 61 has a stroke limiter plate 69 on in the direction of the safety upstream valve in which the hydraulic oil is received Pressure transmission bore 70 of the pressure tube 59 guided piston part 71 and on the other side a piston part 72 connects. The latter is through a bearing bush 73 and guided laterally, which is inserted in a recess of the receiving body and in Installation position by means of a screwed onto the external thread 65 on its face adjacent counter screw 74 is held. In addition, the thrust release piston is 61 guided with its pressure plate 69 in a receiving bore 75 in the receiving body 62 and stroke-limited by the bottom surface and the end surface of the bearing bush 73. The pressure transmission piston 60 is cylindrical and has a lower Section guided within the pressure transmission bore 70 of the pressure pipe 59. With the pressure transmission piston protrudes from an upper part 60 from the Pressure tube out and lies with its end face on the pressure plate 38 of the control piston 32 at.

Zur Aktivierung des Bewegungsübertragungsmechanismus ist eine Einrichtung vorgesehen, die eine Öffnung des normalerweise geschlossenen und damit die Brennstoffzuleitung 4 abgesperrt haltenden Sicherheitsvorschaltventiles bewirkt und für beide in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Ausführungsvarianten gleich ausgebildet, teilweise in Fig. 3 und 4, in ihrer Gesamtheit und räumlicher Zuordnung an der Brennkraftmaschine anhand von Fig. 5 gezeigt ist.A device is used to activate the motion transmission mechanism provided that an opening of the normally closed and thus the fuel supply line 4 shut-off safety ballast valve causes and for both in the FIGS. 2 to 4 are designed identically, partly in FIG. 3 and 4, in their entirety and spatial assignment on the internal combustion engine is shown with reference to FIG.

Die Einrichtung zur Aktivierung des Bewegungsübertragungsmechanismus besteht aus einem Kraftübertragungsglied 76, das an einem an den Bewegungsablauf der Kurbelwelle 77 (Fig. 5) der Brennkraftmaschine 23 gebundenen Triebwerksteil mittels einer Halterung 78 befestigt ist.The device for activating the motion transmission mechanism consists of a force transmission member 76, which is connected to the sequence of movements the crankshaft 77 (Fig. 5) of the internal combustion engine 23 bound engine part is attached by means of a bracket 78.

Wie in Fig. 5 anhand der dort schematisch dargestellten Zwei-Takt-Brennkraftmaschine gezeigt, ist das Kraftübertragungsglied 76 dort in Form eines Bolzens an einer Halterung 78 angeordnet, die als Träger für die Posaunenrohre 79 der Kolbenkühlung dient und am Kreuzkopf 80 der Zwei-Takt-Brennkraftmaschine angeordnet ist. Es ist alternativ hierzu bei einer Zwei-Takt-Brennkraftmaschine der in Fig. 5 gezeigten Art möglich, die Halterung 78 mit dem Kraftübertragungsglied 76 am unteren Teil einer Kolbenstange 81 oder am Gleitschuh 82 des Kreuzkopfes 80 anzuordnen. Bei einer Vier-Takt-Brennkraftmaschine kann das Kraftübertragungsglied 76 aus einem drehbar gelagerten Nocken bestehen, der über ein 1:2-Untersetzungsgetriebe an die Kurbelwelle getrieblich angekoppelt ist.As in FIG. 5 with the aid of the two-stroke internal combustion engine shown schematically there shown, the force transmission member 76 is there in the form of a bolt on a bracket 78 arranged, which serves as a carrier for the trombone tubes 79 of the piston cooling and is arranged on the cross head 80 of the two-stroke internal combustion engine. It's alternative this is possible with a two-stroke internal combustion engine of the type shown in FIG. 5, the holder 78 with the force transmission member 76 on the lower part of a piston rod 81 or to be arranged on the slide shoe 82 of the cross head 80. With a four-stroke internal combustion engine the force transmission member 76 can consist of a rotatably mounted cam, which is geared to the crankshaft via a 1: 2 reduction gear is.

Bei der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Anordnung greift das an einem Triebwerksteil 80, 81 oder 82 der Brennkraftmaschine 23 angeordnete Kraftübertragungsglied 76 nur während eines bestimmten Kurbelwellenwinkelbereiches, beispielsweise 150 vor bis 150 nach OT (oberer Kolbentotpunkt) an der Schubstange 50 (Fig. 2 und 3) oder dem Schubauslösekolben 61 (Fig. 4) des Bewegungsübertragungsmechanismus zu deren bzw. dessen Anhebung an, mit der Folge einer Öffnung der Brennstoffzuleitung 4 durch den Steuerkolben 32 des dann geöffneten Sicherheitsvorschaltventiles 5. In Fig. 2 ist das Sicherheitsvorschaltventil geschlossen dargestellt, wobei die Brennstoff zuleitung 4 durch den ersten Teilabschnitt 47 des ersten Kolbenteiles 33 abgesperrt ist. Der an den Steuerkolben 32 angekoppelte Bewegungsübertragungsmechanismus befindet sich in Ruhelage, wobei die Schubstange 50 mit ihrem Sicherungsring 54 auf dem Lagerelement 53 aufliegt und mit ihrem Druckübertragungskolben unter leichtem Druck der Dämpfungsfeder 57 am Druckteller 38 des Steuerkolbens 32 anliegt. In dieser gezeigten Stellung befindet sich die Kurbelwelle 77 in einer Winkellage, beispielsweise zwischen 300 nach und 300 vor OT, so daß das mittelbar an einem Triebwerksteil der Brennkraftmaschine angeordnete Kraftübertragungsglied 76 noch nicht an der Schubstange 50 angreift. Erreicht nun die Kurbelwelle eine Winkelstellung, beispielsweise 300 vor OT, mit dem der Öffnungszeitpunkt des Sicherheitsvorschaltventiles 5 markiert ist, kommt das Kraftübertragungsglied 76 an der Schubstange 50 unten zur Anlage; letztere wird dann infolge der kontinuierlichen Weiterbewegung der Kurbelwelle und des daran angeordneten Triebwerksteiles durch das daran angeordnete Kraftübertragungsglied mitgenommen und in Richtung Sicherheitsvorschaltventil 5 verschoben, wobei sie dann in oberer Totpunktlage der Kurbelwelle die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt. Die schlagartige Ankopplung des Kraftübertragungsgliedes 76 an die Schubstange 50 wird zunächst in ihrer Wirkung durch das oben angeordnete Dämpfungsglied gedämpft, wobei die Dämpfungsfeder 57 durch den Druckübertragungskolben 56 zunächst komprimiert und dann von diesem der Steuerkolben 32 nach oben in Öffnungsstellung befördert wird. In der in Fig. 3 gezeigten Stellung des Steuerkolbens 32 ist die Brennstoffzuleitung 4 durchgeschaltet, so daß Brennstoff vom Hochdruckspeicher 3 in den Brennstoffvorlageraum an der Düsennadel des Einspritzventiles 8 gefördert wird und dort unter Druck ansteht sowie bei Einspritzbeginn, beispielsweise 100 vor OT, durch Anheben der Ventilnadel zur Einspritzung freigegeben wird. Das Sicherheitsvorschaltventil 5 bleibt in dieser Offnungsstellung,bis das Kraftübertragungsglied 76 wieder außer Eingriff mit der Schubstange 50 kommt,und kehrt anschließend nach Auflösung dieser Verbindung wieder unter dem Druck der am Steuerkolben angreifenden Druckfeder 42 in seine in Fig. 2 gezeigte Schließlage zurück, in der die Brennstoff zuleitung 4 wieder angesperrt ist.In the arrangement shown in FIGS. 2 to 5, this applies to one Power transmission member arranged in the engine part 80, 81 or 82 of the internal combustion engine 23 76 only during a certain crankshaft angle range, for example 150 before to 150 after TDC (piston top dead center) on the push rod 50 (Fig. 2 and 3) or the thrust release piston 61 (Fig. 4) of the motion transmission mechanism its or its increase, with the result that the fuel supply line is opened 4 through the control piston 32 of the safety upstream valve 5, which is then opened. In Fig. 2, the safety valve is shown closed, the Fuel feed line 4 through the first section 47 of the first piston part 33 is locked. The motion transmission mechanism coupled to the control piston 32 is in the rest position, the push rod 50 with its locking ring 54 rests on the bearing element 53 and with its pressure transmission piston under slight Pressure of the damping spring 57 on the pressure plate 38 of the control piston 32 is applied. In this The position shown is the crankshaft 77 in an angular position, for example between 300 after and 300 before TDC, so that this is indirectly due to an engine part of the Internal combustion engine arranged force transmission member 76 not yet on the push rod 50 attacks. If the crankshaft now reaches an angular position, for example 300 before TDC, with which the opening time of the safety upstream valve 5 is marked is, the power transmission member 76 comes to rest on the push rod 50 below; the latter is then due to the continuous further movement of the crankshaft and of the engine part arranged thereon through the force transmission element arranged thereon taken and in Shifted towards the safety upstream valve 5, where they then in the top dead center position of the crankshaft the position shown in FIG occupies. The sudden coupling of the force transmission member 76 to the push rod 50 is initially attenuated in its effect by the attenuator located above, wherein the damping spring 57 is initially compressed by the pressure transmission piston 56 and then the control piston 32 is conveyed upward into the open position by this will. The fuel supply line is in the position of the control piston 32 shown in FIG. 3 4 switched through, so that fuel from the high-pressure accumulator 3 in the fuel storage room is conveyed to the nozzle needle of the injection valve 8 and is there under pressure and at the start of injection, for example 100 before TDC, by lifting the valve needle is released for injection. The safety upstream valve 5 remains in this Open position until the force transmission member 76 is out of engagement with the Push rod 50 comes, and then returns again after this connection is broken under the pressure of the compression spring 42 acting on the control piston into its position shown in FIG. 2 shown closed position back, in which the fuel supply line 4 is locked again is.

Durch die Anordnung des Sicherheitsvorschaltventiles 5 in der Brennstoff zuleitung 4 und den daran angekoppelten Bewegungsübertragungsmechanismus ist im Falle des Hängenbleibens der Ventilnadel 7 in öffnungsstellung gewährleistet, daß nur eine relativ geringfügig größere Brennstoffmenge in den Brennraum 21 eines Zylinders 22 als im Normalbetrieb der Brennstoffeinspritzvorrichtung gelangen kann. Diese geringfügig größere Brennstoffmenge beeinflußt jedoch lediglich das Leistungsverhalten der Brennkraftmaschine, kann jedoch nicht zur Beschädigung derselben führen.Due to the arrangement of the safety ballast valve 5 in the fuel feed line 4 and the motion transmission mechanism coupled to it is in The case of the valve needle 7 getting stuck in the open position ensures that only a relatively slightly larger amount of fuel in the combustion chamber 21 of a cylinder 22 than can arrive during normal operation of the fuel injector. These slightly larger amount of fuel however only affects the performance of the internal combustion engine, however, cannot damage it the same lead.

Claims

Fuel injection device for internal combustion engines Patent claims: Fuel injection device for internal combustion engines with a fuel a reservoir in a high-pressure accumulator conveying high-pressure pump and injection valves each with a cyclic actuatable by electrohydraulic control means Valve needle and with a fuel storage space on the latter, which has a fuel supply line with the interposition of a safety upstream valve on the high pressure accumulator connected, which safety upstream valve has a closing element for opening and control of the connected fuel supply line, characterized in that that the closing element (32) of the safety ballast valve (5) to an indirect by an on the sequence of movements of the crankshaft (77) the internal combustion engine (23) bound engine part (80, 81, 82) actuatable mechanical motion transmission mechanism (50, 54, 56, 57; 59, 60, 61) is coupled.

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that that the closing element (32) of the safety ballast valve (5) consists of one several Part sections (33, 38, 41, 47, 48, 49) having control piston (32) consists, which is guided in a multiple offset receiving bore of a valve housing (28), can be deflected between two end positions and by a compression spring (42) after deflection can be returned to the starting position.

3. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that that the control piston (32) has a first, uppermost one to shut off and open the Fuel supply line (4) serving, multi-part piston part (33) to the behind it a shaft (41) and this is followed by a pressure plate (38), which the latter in a stepped section (35) of the receiving bore between which the upper piston end position marking bottom (39) of the same and the lower piston end position marking end face (40) of a travel limiting sleeve inserted in the valve housing (28) (37) under the force of the around the shaft (41) in a further section (34) of the receiving bore arranged compression spring (42) is movable.

4. Fuel injection device according to claim 3, characterized in that that the first piston part (33) of the control piston (32) has a first one for blocking the Fuel supply line (4) serving piston section (47), to which behind it as the second subsection, one serving to release the fuel supply line (4) Annular groove (48) and on this in turn a third section serving for guidance (49) connects which piston sections in a first section (31) of the receiving bore are arranged, in the one with the inlet-side part of the fuel supply line (4) connected inlet bore (43) and one axially aligned with this and with the the outlet-side section of the fuel supply line (4) connected drainage hole (44) merge.

5. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the motion transmission mechanism consists of one end in the valve housing (28) of the safety upstream valve (5) and the other in one Axially arranged bearing element (53) fixed to the frame on the internal combustion engine (23) movably mounted push rod (50) is made with its upper end face Thrust surface rests against the lower end of the control piston (32) and by a locking ring (54) secured against loosening of the connection with the safety upstream valve (5) is.

6. Fuel injection device according to claim 5, characterized in that that the push rod (50) via a damping element (56, 57) with the control piston (32) communicates.

7. Fuel injection device according to claim 6, characterized in that that the attenuator consists of an end face on the pressure plate (38) of the control piston (32) adjacent pressure transmission piston (56) and a damping spring (57), which as well as a rear section of the pressure transmission piston in one Blind hole (58) of the push rod (50) is used.

8. Fuel injection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movement transmission mechanism consists of a fixed frame on the internal combustion engine (23) arranged and filled with hydraulic oil pressure pipe (59) and one with the control piston that partially protrudes from the top (32) communicating pressure transmission piston (60) and a partially below protruding thrust release piston (61) that can be moved between two end positions consists.

9. Fuel injection device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the push rod (50) or the push release piston (61) of the motion transmission mechanism with a power transmission member (76) cooperates, which by means of a bracket (78) on an engine part (80, 81, 82) of the internal combustion engine (23) is attached.

10. Fuel injection device according to claim 9, characterized in that that the power transmission member (76) in a two-stroke internal combustion engine (23) on the holder (78) for the trombone tubes (79) of the piston cooling is arranged.

11. Fuel injection device according to claim 9, characterized in that that the power transmission member (76) in a two-stroke internal combustion engine (23) is attached to the crosshead (80) by means of the holder (78).

12. Fuel injection device according to claim 9, characterized in that that the power transmission member (76) in a two-stroke internal combustion engine (23) is attached to the slide shoe (82) of the cross head (80) by means of the holder (78).

13. Fuel injection device according to claim 9, characterized in that that the power transmission member (76) in a two-stroke internal combustion engine (23) is attached to a piston rod (81) by means of the holder (78).

14. Fuel injection device according to one or more of the claims 1 to 8, characterized in that the push rod (50) or the push release piston (61) of the motion transmission mechanism in a four-stroke internal combustion engine cooperates with a rotatably mounted cam, which via a reduction gear is geared to the crankshaft of the four-stroke internal combustion engine.

15. Fuel injection device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the force transmission member arranged on an engine part (76) only during a certain crankshaft angle range, for example from 300 before to 300 after TDC, on the push rod (50) or the push release piston (61) of the motion transmission mechanism for their or its increase with the result that the fuel supply line (4) is opened by the control piston (32) of the safety upstream valve (5) attacks.