DE3009750A1

DE3009750A1 - FUEL INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE3009750A1
Application number: DE19803009750
Authority: DE
Inventors: Hrvoje 8900 Augsburg Jurisic; Günter Dipl.-Ing. Kattenbusch; Kurt Koschel; Hellmuth Dipl.-Ing. Krug; Werner Dipl.-Ing. Langer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-09-24
Also published as: FR2478205B1; CH652802A5; DE3009750C2; JPS56143342A; DK111981A; BR8101422A; FR2478205A1; JPH023034B2

Description

PB 3038/1450 - jf-■ PB 3038/1450 - jf- ■

Brennstoffeinspritzvorrichtung für BrennkraftmaschinenFuel injection device for internal combustion engines

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines with features according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Brennstoffeinspritzvorrichtung ist in einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin (P 29 22 332.3-13) offenbart. Die Vorteile dieser Brennstoffeinspritzvorrichtung resultieren insbesondere aus der Verwendung eines Sicherheitsvorschaltventiles, durch das die Brennstoffzuleitung von einem Hochdruckspeicher zu einem Vorlageraum an der Ventilnadel eines Einspritzventiles gesteuert durch ein Servoventil taktweise freigebbar bzw. absperrbar ist. Das Schließelement des Sicherheitsvorschaltventiles schließt in Brennstofflußrichtung und öffnet gegen die Kraft des anstehenden Brennstoffes. Diese Lösung wird somit prinzipiell allen Sicherheitserfordernissen gerecht, da auch im Falle eines Hängenbleibens der Ventilnadel in Öffnungstellung eine Entleerung des Hochdruckspeichers sowie eine unkontrollierte Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum vermieden und eine Zuführung von Brenn- . stoff auch während.dieses Funktionsstöruhgsfalles nur zu den maschinensynchron gesteuerten Einspritzzeiten möglich ist. Diese in der Praxis bereits beiSuch a fuel injector is described in an earlier patent application by the applicant (P 29 22 332.3-13). The advantages of this fuel injector result in particular from the use of a safety valve, through which the fuel supply line from a Controlled by high pressure accumulator to a pre-storage space on the valve needle of an injection valve a servo valve can be released or shut off cyclically. The closing element of the safety ballast valve closes in the direction of fuel flow and opens against the force of the fuel. This solution therefore meets all security requirements in principle, since even in the case of a If the valve needle gets stuck in the open position, the high-pressure accumulator is emptied and the high-pressure accumulator is emptied uncontrolled injection of fuel into the combustion chamber and a supply of combustion. also during this functional failure is only possible at the machine-synchronously controlled injection times. This already in practice

130039/0370130039/0370

schwerölbetriebenen Großdieselbrennkraftmaschinen angewandte und bewährte Lösung erwies sich im Bereich des Sicherheitsvorschaltventiles von der konstruktiven Ausgestaltung, der Fertigung und der Montage von dessen Einzelteilen sowie vom Umfang der fertigungstechnischen Maßnahmen im Gehäuse des Einspritzventiles insbesondere im Hinblick auf die Einführung derartiger Brennstoffeinspritzvorrichtungen in Serienproduktion als relativ aufwendig. Es stellte sich dem Erfinder ausgehend von diesem Sachverhalt daher die Aufgabe, eine Brennstoffeinspritzvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend umzukonstruieren, daß der bauteilseitige, fertlgungsseitige und montageseitige Aufwand insbesondere im Bereich des Sicherheitsvorschaltventiles sowohl von dessen Ausgestaltung per se als auch dessen Anschluß an den hydraulischen Steuerkreis her gesehen auf ein Mindestmaß reduzierbar und außerdem auch der weitere Aufbau der Einspritzvorrichtung vereinfachbar ist, derart, daß diese auch den kostenseitigen Anforderungen für eine Einführung in Serienproduktion gerecht wird.The tried and tested solution applied to heavy oil operated large diesel internal combustion engines has proven itself in the area of the safety upstream valve from the structural design, production and assembly of its individual parts and of the scope of the manufacturing measures in the housing of the injection valve particularly with regard to the introduction of such fuel injectors in series production as relatively expensive. The inventor faced it on the basis of these facts hence the task of a fuel injector redesign of the type mentioned to the effect that the component-side, production-side and assembly-side effort, especially in the area of the safety upstream valve, both from its design per se as well as its connection to the hydraulic control circuit is seen on a The minimum size can be reduced and the further structure of the injection device can also be simplified, in such a way that they also meet the cost requirements for an introduction into series production will.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Brennstoffeinspritzvorrichtung nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.According to the invention, this object is achieved by a fuel injection device solved according to the features of claim 1. Advantageous refinements of this solution are set out in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung erfüllt seitens der Absperrung und Freigabe der Brennstoff zuleitung vom Hochdruckspeicher zum Vorlageraum an der Ventilnadel des Einspritzventiles die gleiche Sicherheitsfunktion wie jene eingangs abgehandelte, . ältere Lösung, jedoch mit einem Sicherheitsvorschaltventil, das demgegenüber wesentlich einfacher aufgebaut, einfacher herstellbar und montierbar ist, sowieThe fuel injection device according to the invention fulfills the shutoff and release of the fuel supply line from the high-pressure accumulator to the pre-storage space on the valve needle of the injection valve is the same Security function like the one discussed at the beginning. older solution, but with a safety upstream valve, which, on the other hand, is of a much simpler structure, easier to manufacture and assemble, as well as

13003 9/037 0'13003 9/037 0 '

PB3O3B/U5OPB3O3B / U5O

aufgrund seiner besonderen Konstruktion auch eine Vereinfachung der übrigen Teile der Einspritzvorrichtung insbesondere im Bereich des Einspritzventiles er möglicht. Es ist somit insgesamt gesehen eine erhebliehe Kostenreduzierung bei der Herstellung desselben erzielbar, so daß die Anwendung dieser Lösung besonders für Serienproduktion geeignet ist. Die wenigen beweglichen Bauteile der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung sind außerdem robust auszubilden und insbesondere im Hinblick auf Schwerölbetrieb kon-.struiert, so daß deren Funktion auch im Einsatz bei schwerölbetriebenen.Schiffsdieselmaschinen j ederzeit gewährleistet ist.Due to its special construction, it also simplifies the remaining parts of the injection device especially in the area of the injection valve it is made possible. Overall, it is therefore a significant one Cost reduction in the production of the same achievable, so that the use of this solution is particularly is suitable for series production. The few moving components of the fuel injection device according to the invention must also be designed to be robust and designed in particular with regard to heavy oil operation, so that their function also in use with heavy oil powered marine diesel engines at any time is guaranteed.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritz• Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention Fuel injection

vorrichtung,contraption,

Fig. 2 Teilelemente eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Brennstoffeinspritzvorrichtung aufbauend auf der LösungFig. 2 partial elements of a second embodiment a fuel injector based on the solution

nach Fig. 1 undaccording to Fig. 1 and

Fig. 3 Teilelemente eines dritten Ausführungsbeispieles einer Brennstoffeinspritzvorrichtung aufbauend auf der Lösung3 partial elements of a third exemplary embodiment of a fuel injection device building on the solution

nach Fig. 2.according to Fig. 2.

In den Figuren sind gleiche Bauteile bzw. Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components or elements are provided with the same reference symbols.

13 0039/037013 0039/0370

PB 3038/1450 - 4"-PB 3038/1450 - 4 "-

In der Zeichnung ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen gezeigt, bei der Brennstoff aus einem Brennstofftank 1 mittels einer Förderpumpe 2 einem Hochdruckspeicher 3 drucküberwacht zuführbar ist, von dem aus die Brennstoffeinspritzvorrichtungen einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine mit Brennstoff konstanten Druckes versorgbar sind. Eine dieser Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die dem Aufbau nach alle gleich ausgebildet sind, ist in der Zeichnung dargestellt. Diese besitzt ein Einspritzventil 4, das aus einem Gehäuse 5, einer Ventilnadel 6 und einem auf diese einwirkenden Steuer-, kolben 7 besteht. Die Ventilnadel 6 ist innerhalb des Gehäuses 5 in einer Bohrung 8 axial beweglich gelagert und besitzt an ihrem vorderen Ende ein kegelförmig ausgebildetes Schließelement 9, das mit einem entsprechend angepaßten Ventilsitz 10 im Gehäuse 5 zur Absperrung einer Brennstoffzuführung oder Freigabe von Brennstoff zur Einspritzung durch Einspritzdüsen 11 in einen Brennraum zusammenwirkt. Der Steuerkolben 7 besteht aus einem Kolbenteil 12 und einem durchmessergrößeren Kolbenteil 13 und ist ebenso wie die Ventilnadel 6 in entsprechend angepaßten Bohrungen des Gehäuses 5 axial beweglich gelagert. Das Kolbenteil 12 begrenzt mit seiner äußeren Stirnfläche im Zusammenwirken mit den Wandteilen seiner Aufnahmebohrung 14 einen ersten Druckraum 15, während das zweite Kolbenteil 13 mit seiner der Ventilnadel 6 zugewandten Stirnfläche im Zusammenwirken mit Wandteilen seiner Aufnahmebohrung 16 einen zweiten Druckraum 17 begrenzt. Der erste Druckraum 15 ist über eine erste Druckleitung 18 an den Hochdruckspeicher 3 angeschlossen und von diesem ständig mit Brennstoff konstanten Druckes versorgt, so daß im Druckraum 15 ständig ein bestimm-5 ter in Schließrichtung des Einspritzventiles wirksamer Druck ansteht. Die in Schließrichtung wirksameIn the drawing is a fuel injector for internal combustion engines shown in the fuel from a fuel tank 1 by means of a feed pump 2 can be fed to a high-pressure accumulator 3 in a pressure-monitored manner, from which the fuel injection devices an internal combustion engine, not shown, can be supplied with fuel of constant pressure are. One of these fuel injectors, which are all identical in structure, is shown in the drawing. This has an injection valve 4, which consists of a housing 5, a Valve needle 6 and a control piston 7 acting on it. The valve needle 6 is inside of the housing 5 mounted axially movably in a bore 8 and has a conical shape at its front end formed closing element 9, which with a correspondingly adapted valve seat 10 in the housing 5 for shutting off a fuel supply or releasing fuel for injection through injection nozzles 11 cooperates in a combustion chamber. The control piston 7 consists of a piston part 12 and a piston part 13 of larger diameter and is the same as the valve needle 6 is mounted so as to be axially movable in correspondingly adapted bores in the housing 5. The piston part 12 limited with its outer end face in cooperation with the wall parts of its receiving bore 14 a first pressure chamber 15, while the second piston part 13 with its facing the valve needle 6 End face bounds a second pressure chamber 17 in cooperation with wall parts of its receiving bore 16. The first pressure chamber 15 is via a first pressure line 18 connected to the high-pressure accumulator 3 and from this constantly with fuel of constant pressure supplied, so that in the pressure chamber 15 there is a constant 5 The effective pressure is applied in the closing direction of the injection valve. The one effective in the closing direction

130039/0370130039/0370

Fläche am Kolbenteil 12 ist jedoch kleiner als die in Öffnungsrichtung des Einspritzventiles wirksame Fläche am Kolbenteil 13 des Steuerkolbens 7. Von der ersten Druckleitung 18 zweigt innerhalb des Gehäuses 5 eine Brennstoffzuleitung 19 ab, die in einen Vorlageraum an der Ventilnadel 6 einmündet. Die Brennstoffzuleitung 19 und damit die Brennstoffzuführung vom Hochdruckspeicher über die erste Druckleitung 18 zum Vorlageraum 20 an der Ventilnadel 6 ist durch ein Sicherheitsvorschaltventil 21 absperrbar bzw. freigebbar. ·. Das Sicherheitsvorschaltventil 21 ragt mit einem Schließelement 22 in die Brennstoffzuleitung 19, diese in Brennstofflußrichtung absperrend hinein. Das Schließelement 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Ventilkegel 23 gebildet, der mit einer entsprechend angepaßten, an der Brennstoffzuleitung 19 angeformten kegligen Sitzfläche 24 zusammenwirkt und am äußeren Ende einer Verbindungsstange 25 angeordnet ist, die zu einem Druckkolben 26 führt. Die Verbindungsstange 25 durchdringt dabei innerhalb des Gehäuses 5 die erste Druckleitung 18, die im Durchdringungsbereich einen erweiterten Raum 27 aufweist, von dem auch die Brennstoffzuleitung 19 mit jenem, den Ventilsitz 24 aufweisenden Teilstück 28 abzweigt.However, the area on the piston part 12 is smaller than that in FIG Opening direction of the injection valve effective area on the piston part 13 of the control piston 7. From the first Pressure line 18 branches off within the housing 5 Fuel supply line 19 from which in a storage room opens at the valve needle 6. The fuel supply line 19 and thus the fuel supply from the high-pressure accumulator Via the first pressure line 18 to the pre-storage space 20 on the valve needle 6 is through a safety valve 21 lockable or releasable. ·. The safety series valve 21 protrudes with a Closing element 22 in the fuel supply line 19, this shut off in the fuel flow direction. The closing element 22 is in the embodiment shown formed by a valve cone 23 with a correspondingly adapted to the fuel supply line 19 integrally formed conical seat surface 24 interacts and at the outer end of a connecting rod 25 is arranged, which leads to a pressure piston 26. The connecting rod 25 penetrates within the Housing 5, the first pressure line 18, which is in the penetration area has an enlarged space 27, of which the fuel supply line 19 is also connected to that the portion 28 having the valve seat 24 branches off.

Der Druckkolben 26 des Sicherheitsyorschaltventiles ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses'5 und dort in einer Aufnahmekammer 29 axial beweglich gelagert.The pressure piston 26 of the Sicherheitsyorschaltventiles is also within the housing'5 and there in a Receiving chamber 29 is mounted so as to be axially movable.

Zur Steuerung des Sicherheitsvorschaltventiles 21 und des Einspritzventiles 4 ist als weiteres Teil der Brennstoffeinspritzvorrichtung ein in der Zeichnung nur teilweise dargestellter hydraulischer Steuerkreis mit einem von einem maschinensynchron gesteuerten Geber 30 betätigbaren Servoventil 31 vorgesehen. Letzte-5 res· -ist eingangsseitig an eine Druckflüssigkeit kon-To control the safety ballast valve 21 and the injection valve 4 is a further part of the Fuel injection device is a hydraulic control circuit which is only partially shown in the drawing provided with a servo valve 31 which can be actuated by a transmitter 30 which is controlled synchronously with the machine. Last-5 res -is on the inlet side in contact with a hydraulic fluid

13ÖÖ39/037013ÖÖ39 / 0370

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

PB 3038/1450PB 3038/1450

stanten Druckes führende Speiseleitung 32 sowie an eine Rücklaufleitung 33 angeschlossen und besitzt zwei Ausgänge 34 bzw. 35, welche wechselweise an die Speiseleitung 32 oder die Rücklaufleitung 33 anschließbar sind. Der elektrische Steuerteil des Servoventiles 31 ist über einen elektrischen Steuerkanal 36 mit dem Geber 30 verbunden, bei dem es sich vorzugsweise um einen Mikroprozessor handelt, der nach einprogrammierten Kriterien in Abhängigkeit von in ihn über Kanäle 37 eingespeisten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine arbeitet sowie resultierend hieraus seine Befehle an das Servoventil abgibt.constant pressure leading feed line 32 and connected to a return line 33 and has two Outputs 34 and 35, which can be connected alternately to the feed line 32 or the return line 33 are. The electrical control part of the servo valve 31 is connected to the transmitter via an electrical control channel 36 30 connected, which is preferably a microprocessor programmed after Criteria as a function of the internal combustion engine operating parameters fed into it via channels 37 works as well as giving its commands to the servo valve as a result.

An den Ausgang 34 des Servoventiles 31 ist eine Druckleitung, nachfolgend zweite Druckleitung 38 genannt, angeschlossen, die innerhalb des Gehäuses 5 verläuft und in den zweiten, in Öffnungsrichtung der Ventilnadel 6 wirksamen Druckraum 17 einmündet. Am Ausgang des Servoventils 31 dagegen ist eine Steuerdruckleitung 39 angeschlossen, die in einen Steuerdruckraum einmündet, der hinter dem Druckkolben. 26 des Sicherheitsvorschaltventiles 21 andernends der Verbindungsstange 25 angeordnet und durch Wandteile der Aufnahmekammer 29 für den Druckkolben 26 sowie dessen Stirnseite 41 begrenzt ist. Bei Anschluß der Steuerdruckleitung 39 an die Speiseleitung 32 steht im Steuerdruckraum 40 Druck an, der den Druckkolben 26 des Sicherheitsvorschaltventiles 21 in Schließrichtung" desselben beaufschlagt. Darüber hinaus ist an der Verbindungsstange 25 eine Druckfläche 42 angeordnet, die ständig vom Druck des In der ersten Druckleitung 18 anstehenden Brennstoffes beaufschlagt ist und zur öffnung des Sicherheitsvorschaltventiles 21 dient, wobei dieser öffnungsdruck dann wirksam wird, wenn der andernends des Druckkolbens 26 angeordnete Steuer-At the output 34 of the servo valve 31 there is a pressure line, hereinafter referred to as the second pressure line 38, connected, which runs within the housing 5 and in the second, in the opening direction of the valve needle 6 effective pressure chamber 17 opens. On the other hand, there is a control pressure line at the output of the servo valve 31 39 connected, which opens into a control pressure chamber behind the pressure piston. 26 of the safety upstream valve 21 arranged at the other end of the connecting rod 25 and through wall parts of the receiving chamber 29 for the pressure piston 26 and its end face 41 is limited. When connecting the control pressure line 39 to the feed line 32 is in the control pressure chamber 40 pressure that the pressure piston 26 of the Safety upstream valve 21 in the closing direction "of the same acted upon. In addition, is on the Connecting rod 25 arranged a pressure surface 42, which is constantly affected by the pressure of the In the first pressure line 18 pending fuel is applied and serves to open the safety ballast valve 21, this opening pressure being effective when the other end of the pressure piston 26 arranged control

130039/0370130039/0370

PB 3038/1450 -/T- 0UU3/OUPB 3038/1450 - / T- 0UU3 / OU

druckraum 40 über die Steuerdruckleitung 39 nach Umschaltung des Servoventiles 31 an die Rücklaufleitung 33 angeschlossen ist. Zum Erhalt der Druckfläche 42 besteht die Verbindungsstange 25 aus zwei durchmesserverschiedenen Teilabschnitten, wobei der durchmesserkleinere Teilabschnitt 43 an seinem äußeren Ende das Schließelement 22 des Sicherheitsvorschaltventiles 21 trägt, ferner der durchmessergrößere Teilabschnitt 44 am Druckkolben 26 angrenzt unnd die Druckfläche 42 durch die ringförmige Übergangsfläche zwischen beiden Teilabschnitten gebildet ist. Außer der Verbindungsetange 2 5 ist andernends derselben am Druckkolben 26 noch ein Anschlagbolzen 45 vorgesehen, durch dessen Länge der Hubweg des Druckkolbens 26 in Öffnungsrichtung und damit das minimale Volumen des Steuerdruckraumes 40 vorgegeben ist.pressure chamber 40 via the control pressure line 39 after switching of the servo valve 31 is connected to the return line 33. To preserve the printing area 42, the connecting rod 25 consists of two different diameter sections, the smaller diameter section 43 at its outer The end of the closing element 22 of the safety ballast valve 21 carries the larger diameter Section 44 on the pressure piston 26 adjoins the pressure surface 42 through the annular transition surface is formed between the two sections. Except for the connecting rod 2 5, the same is on the other end Pressure piston 26, a stop pin 45 is also provided, through the length of which the stroke of the pressure piston 26 in The opening direction and thus the minimum volume of the control pressure chamber 40 is specified.

Nachfolgend ist die Funktion dieser Brennstoffeinspritzvorrichtung ausgehend von der in. Fig. 1' dargestellten Lage ihrer beweglichen Elemente beschrieben, wobei das Servoventil eine Schaltstellung eingenommen hat, in der der Steuerdruckraum 40 über die Steuerdruckleitung 39 an die Speiseleitung 32 angeschlossen, somit der Druckkolben 26 des Sicherheitsvorschaltventiles 21 druckbeaufschlagt und die Brennstoffzuleitung 19 durch das Schließelement 22 abgesperrt ist/ ferner der zweite Druckraum 17 am Steuerkolben 7 des Einspritzventiles über die zweite Druckleitung 38 an die Rücklaufleitung 33 angeschlossen ist und somit der im ersten Druckraum 15 am Steuerkolben 7 anstehende Druck voll wirksam und die Ventilnadel 6 in Schließlage befindlich ist.The following is the function of this fuel injector starting from the position of their movable elements shown in Fig. 1 '. wherein the servo valve has assumed a switching position in which the control pressure chamber 40 via the control pressure line 39 is connected to the feed line 32, thus the pressure piston 26 of the safety ballast valve 21 pressurized and the fuel supply line 19 is blocked by the closing element 22 / furthermore the second pressure chamber 17 on the control piston 7 of the Injection valve is connected to the return line 33 via the second pressure line 38 and thus the pending in the first pressure chamber 15 on the control piston 7 Pressure is fully effective and the valve needle 6 is in the closed position.

Wenn nun vom Geber 30 in das Servoventil 31 ein Befehl für einen Einspritzvorgang eingespeist wird, schaltet dieses intern um. Dadurch wird zunächst die Steuer-If a command for an injection process is now fed into the servo valve 31 from the transmitter 30, it switches this internally. As a result, the tax

130 039/0 3 70130 039/0 3 70

druckleitung 39 mit der Rücklaufleitung 33 verbunden, so daß der Steuerdruckraum 40 druckentlastet und der an der Druckfläche 42 anstehende Brennstoffdruck wirksam wird, mit der Folge, daß das Sicherheitsvorschaltventil 21 geöffnet, damit die Brennstoffzuleitung 19 freigegeben und über diese dem Vorlageraum 20 an der Ventilnadel 6 Brennstoff zugeführt wird. Kurzzeitig nach Anschluß der Steuerdruckleitung 39 an die Rücklaufleitung 33 wird die zweite Druckleitung 38 von der EntIastungsleitung 33 ab- und an die Speiseleitung 32 angeschlossen, wodurch der zweite Druckraum 17 mit Druck versorgt und der Steuerkolben unter Mitnahme der Ventilnadel in seine Öffnungsstellung überführt wird, in • der der im Brennstoffvorlageraum 20 anstehende Brennstoff durch die Einspritzdüsen 11 in den zugehörigen Brennraum abspritzbar ist. Nach geberseitiger Signalisierung des Einspritzendes schaltet das Servoventil 31 wieder in seine vorstehend erwähnte Ausgangsl.age zurück. Dabei wird zunächst wieder die Steuerdruckleitung 39 von der Entlastungsleitung 33 ab- und an die Speiseleitung 32 angeschlossen, so daß am Steuerdruckraum 40 wieder Druck angelegt ist und das Sicherheitsvorschaltventil 21 in Schließrichtung betätigt wird mit der Folge, daß die Brennstoffzuleitung 19 wieder abgesperrt wird. Anschließend wird die zweite Druckleitung 38 servoventilseitig von der Speiseleitung 32 ab- und an die Entlastungsleitung 33 angeschlossen, wodurch der zweite Druckraum 17 druckentlastet und die Ventilnadel 6 infolge des im ersten Druckraum 15 anstehenden Brennstoffdruckes durch den Steuerkolben 7 wieder in ihre Schließlage rückgeführt wird. Durch den geringfügigen zeitlichen Versatz zwischen dem vorlaufenden Absperren der Brennstoffzuleitung 19 durch das Sicherheitsvorschaltventil und dem Schließen der Ventilnadel 6 ist es möglich, eine Volumen- und Druckentlastung in der abgesperrten Brennstoffzuleitung 19pressure line 39 connected to the return line 33, so that the control pressure chamber 40 is relieved of pressure and the fuel pressure applied to the pressure surface 42 becomes effective is, with the result that the safety upstream valve 21 is opened so that the fuel supply line 19 is released and fuel is supplied via this to the storage space 20 on the valve needle 6. Shortly after Connection of the control pressure line 39 to the return line 33 is the second pressure line 38 from the relief line 33 off and connected to the feed line 32, whereby the second pressure chamber 17 with pressure supplied and the control piston is moved into its open position while entraining the valve needle, in • The fuel in the fuel storage room 20 can be sprayed through the injection nozzles 11 into the associated combustion chamber. According to signaling from the encoder At the end of the injection, the servo valve 31 switches back to its above-mentioned starting position. In this case, the control pressure line 39 is first again from the relief line 33 and to the Feed line 32 is connected so that pressure is again applied to the control pressure chamber 40 and the safety valve 21 is actuated in the closing direction with the result that the fuel supply line 19 is again is locked. The second pressure line 38 is then connected to the feed line 32 on the servo valve side off and connected to the relief line 33, whereby the second pressure chamber 17 is relieved of pressure and the Valve needle 6 as a result of the pending in the first pressure chamber 15 Fuel pressure is returned to its closed position by the control piston 7. By the slight time lag between the preceding shut-off of the fuel supply line 19 the safety upstream valve and the closing of the valve needle 6, it is possible to relieve volume and pressure in the shut off fuel supply line 19

130039/0370130039/0370

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

PB 3038/1450PB 3038/1450

zu erzielen.to achieve.

Es ist selbstverständlich,ohne' den Rahmen der Erfindung zu verlassen, möglich, durch Verwendung anderer Druckleitungslängen- oder -volumina oder eines Servoventiles mit anderen internen Druck- bzw. Entlastungswegsteuerelementen andere Steuercharakteristiken zu erzielen, beispielsweise dergestalt, daß für einen Einspritzvorgang zunächst die Ventilnadel 6 angehoben und dann erst das Sicherheitsvorschaltventil 21 für eine Brennstoffzuführung freigegeben wird sowie zur Beendigung des Einspritzvorganges zunächst die Ventilnadel 6 und erst dann das Sicherheitsvorschaltventil in seine Schließlage rückgeführt wird. Weiter ist es möglich, durch entsprechende Ausbildung des Servoventiles 31 den zeitlichen Ablauf so zu steuern,' daß sowohl das Sicherheitsvorschaltventil als auch die Ventilnadel gleichzeitig öffnen und auch gleichzeitig wieder schließen.It goes without saying without 'the scope of the invention to leave, possible by using other pressure line lengths or volumes or a servo valve with other internal pressure or relief path control elements other control characteristics achieve, for example, in such a way that the valve needle 6 is first raised for an injection process and only then the safety ballast valve 21 is released for a fuel supply and for End of the injection process first the valve needle 6 and only then the safety valve is returned to its closed position. It is also possible by appropriately designing the servo valve 31 to control the timing so that both the safety valve and the valve needle open and close at the same time.

In den Fällen der beiden zuletzt genannten Ausführungsmöglichkeiten erweist es sich als zweckmäßig, Vorkehrungen für eine Druckentlastung der abgesperrten Brennstoff zuleitung 19 zu treffen. Eine derartige Maßnahme ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gezeigt, in welchem Ausführungsbeispiel bei ansonstem gleichen Aufbau wie bei Fig. 1 von der Brennstoffzuleitung 19 zu deren Druckentlastung im abgesperrten Zustand eine Drosselbohrung 46 abzweigt, die in eine Rücklaufleiturig 47 zum Brennstofftank 1 einmündet. Zur Verhinderung von Kavitation und zur Erhaltung eines Restdrukkes in der abgesperrten Brennstoffzuleitung 19 kann bei dieser Lösung noch,wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gezeigt, am Übergang von der Drosselbohrung 46 in die Rücklaufleitung 47 ein Rückschlagventil 48 eingeschaltet sein. Letzteres besteht im ein-In the cases of the last two options mentioned, it proves to be expedient to take precautions to meet for a pressure relief of the shut-off fuel supply line 19. Such a measure is shown in the embodiment of FIG. 2, in which embodiment is otherwise the same Structure as in FIG. 1 of the fuel supply line 19 to relieve the pressure in the shut-off state, a throttle bore 46 branches off into a return line 47 leads to the fuel tank 1. To prevent cavitation and to maintain a residual pressure in the shut-off fuel supply line 19 in this solution, as in the exemplary embodiment 3, at the transition from the throttle bore 46 to the return line 47, a check valve is shown 48 must be switched on. The latter consists of one

130039/0370.130039/0370.

fachsten Falle aus einer Druckfeder und einer Kugel als Absperrelement, wobei die Rückstellkraft der Druckfeder auf den gewünschten Restdruck in der abgesperrten Brennstoffzuleitung 19 abgestimmt 1st. Der weitere Aufbau der in Fig. 3 gezeigten Lösung entspricht wieder jenem von Fig. 1.simplest case of a compression spring and a ball as a shut-off element, the restoring force of the The compression spring is matched to the desired residual pressure in the shut-off fuel supply line 19. The further structure of the solution shown in FIG. 3 again corresponds to that of FIG. 1.

130039/0370130039/0370

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

LeerseiteBlank page

Claims

Patent claims:

- N- N

/ Fuel injection device for internal combustion engines, at constant pressure fuel from a high pressure accumulator via a first pressure line a first pressure chamber acting in the closing direction on the valve needle of an injection valve acting control piston as well as a fuel supply line branching off from the first pressure line can be fed to a pre-storage space on the valve needle, in which a hydraulic Control circuit provided with a servo valve that can be actuated by a machine-synchronously controlled transmitter is, to the feed line leading to a hydraulic fluid of constant pressure on the inlet side, drain a return line on one side and a second one on the outlet side, to a second, in the opening direction of the injection valve effective pressure chamber connected to the control piston leading pressure line is which servo valve is also a safety valve controls that with a closing element in the fuel supply line, this in fuel The flow direction protrudes shut off and has a pressure piston which is inside a receiving chamber a control pressure chamber, which is controlled via a control pressure line to actuate the safety upstream valve just like the second pressure chamber on the control piston for opening or closing the Injection valve controlled by the servo valve can be connected to the feed line or the return line is, characterized in that the closing element (22) of the safety valve (21) is arranged at the outer end of a connecting rod (25; 43, 44) to the pressure piston (26), which penetrates the first pressure line (18) and one of the fuel contained therein constantly with it

130039/0370130039/0370

ORIGINAL INSPECTED

Has pressurized pressure surface (42) which serves to open the safety valve (21) and after connecting the other end of the pressure piston (26) arranged control pressure chamber (40) to the return line (33) is effective.

2. Fuel injection device according to claim 1, there, characterized in that the closing element (22) of the safety valve (21) by a Valve cone (23) is formed, which with a correspondingly adapted, on the fuel supply line (19) integrally formed conical seat (24) cooperates.

3. Fuel injection device according to claim 1, characterized characterized in that the connecting rod (25) consists of two sections of different diameter consists, the smaller-diameter section (43) at its outer end the closing element (22) of the safety upstream valve (21), furthermore the larger-diameter section (44) on the pressure block (26) and the pressure surface through the annular transition surface (42) between the two Part sections (43, 44) is formed.

4. Fuel injection device according to claim 1, characterized characterized in that the first pressure line (18) in the area of the connecting rod penetrating it (25) of the safety upstream valve

(21) is expanded by a space (27) which forms a pressure space and from which also the fuel supply line (19) branches off with its section (28) having the valve seat (24).

5. Fuel injection device according to one or more of the preceding claims, characterized in that

130039/0370

indicates that the pressure piston (26) of the safety valve (21) the other end of the connecting rod (25) carries a stop bolt (45), through the length of which the stroke of the pressure piston (26) in the opening direction and thus the minimum volume of the control pressure chamber (40) is specified.

6. Fuel injection device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the pressure piston (26) of the safety valve (21) together with the stop bolt (45), the connecting rod (25) and the closing element (22) is integrally formed.

7. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the lockable area the fuel supply line (19) a throttle bore (46) branches off, which serves to relieve the pressure in the shut-off fuel supply line (19) and into a Return line (47) opens.

8. Fuel injection device according to claim 7, characterized in that to prevent cavitation and to maintain a residual pressure in the shut-off fuel supply line (19) at the transition A check valve (48) is switched on from the throttle bore (46) into the return line (47) is.

130039/0370130039/0370