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Brennstoffeinspritzvorrichtung
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für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Brennstofleinspritzvorrichtung
ür Brennkraftmaschinen, mit einem ochdruckspeicher, dem Brennstoff aus einem Reservoir
mittels wenigstens einer Pumpe zuführbar ist und dem eine Druckregeleinrichtung
zur Konstanthaltung eines einstellbaren Druckniveaus zugeordnet ist, von dem ferner
Brennstoffzuleitungen abzweigen, von denen jede zum Brennstoffvorlageraum an der
Ventilnadel eines Einspritzventiles führt und durch ein, von einer maschinensynchron
gesteuerten Betätigungs.einrichtung steuerbares Vorschaltventil absperrbar bzw.
freigebbar ist, vom absperrbaren, zwischen Brennstoffvorlageraum und Vorschaltventil
gelegenen Teil jeder Brennstoffzuleitung zweigt eine Druckentlastungsleitung ab,
in die eine Drosselstelle eingeschaltet ist.
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Konstantdruckeinspritzsysteme der eingangs genannten Art ermöglichen'
unter anderem; daß immer der gewünschte Zünddruck erreicht wird und die in die einzelnen
Zylinder eingespritzten Brennstoffmengen gleich sind.
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Letzteres wird durch eine entsprechend exakte Steuerung der Einspritzventile
und durch den konstanten Brennstoffdruck erzielt, so daß der Einspritzdruck
vor
den Düsenbohrungen eines Einspritzventiles während der gesamten Einspritzphase in
erster Näherung konstant gehalten wird. Obschon durch bekannte elektronisch gesteuerte
Konstafltdruckeinspritzsysteme gegenüber konventionellen Einspritzsystemen bereits
eine Brennstoffverbrauchsreduzierung erzielbar ist, so-stellt diese Brennstoffverbrauchsreduzierung
jedoch noch kein Optimum dar. Letzteres basiert .insbesondere auf dem Effekt, daß
infolge des bei derartigen Konstantdruckeinspritzsystemen während der gesamten Einspritzphase
konstant gehaltenen Einspritzdruckes insbesondere während der Zündverzugsphase eine
zu große Kraftstoffmenge in den Zylinder eingespritzt wird. Bei gegebenem Einspritzdruck
könnte diese Menge beispielsweise über Verkleinerungen des Gesamtquerschnittes der
Düsenbohrungen eines Einspritzventiles herabgesetzt werden, was sich jedoch insofern
als nachteilig erweisen würde, daß der Brennstoffstrom über die gesamte Einspritzphase
und damit auch die freigegebene Wärmemenge während der Verbrennung pro Grad Kurbelwinkel
kleiner würde als für einen optimalen Druckverlauf im Zylinder mit gutem Kraftstoffverbrauch
erforderlich wäre.
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Es ist daher Aufgabe. der Erfindung, bekannte Konstantdruckeinspritzsysteme
derart weiterzubilden, daß eine weitere Optimierung des Brennstoffverbrauches erzielbar
ist.
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Diese Aufgabe ist bei einer Brennstoffinspritzvorrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch di.e k<'nnzejchnend'n Mt'-rktrial< des
Anspruches 1 gelös.. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Lösung sind n den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Nachstehend sind mehrere Ausführungsbe .spiele der Erfindung sowie
deren Vorteile anhand de - Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Brennstoffeinspritzvorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 in schematischer
Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
nach der Erfindung, Fig. 3 in schematischer DarsteSlung ein drittes AusführungsbeisTjiel
einer Brennstoffeinspritzvorrichtung nach der Erfindung, Fig 4 in schematischer
Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
nach der Erfindung, Fig. 5 ein Diagramm mit Details aus einem Einspritzzyklus der
Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Fig. 1.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Bauteile der
Ubersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Jede der in den Fig 1 bis 4 dargestellten Brennstoffeinspritzvorrichtungen
für Brennkraftmaschinen weist einen Hochdruckspeicher 1 auf, dem Brennstoff aus
einem Reservoir 2 mittels wenigstens einer Pumpe 3 zuführbar und dem'zur Konstanthaltung
eines einstellbaren Druck-' niveaus eine Duckregeleinrichtung 4 zugeordnet ist.
Der Druck im Hochdruckspeicher liegt in der Größenordnung mehrerer hundert bar.
Vom Hochdruckspeicher 1 zweigen Brennstoffzuleitungen 5 ab, von denen jede zu einem
Brennstoffvorlageraum 6 an der Ventilnadel 7 eines Einspritz-ventiles 8 führt, das
im Zylinderkopf eines Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Eine im Hochdruckspeicher
1 überschüssige und von der Druckregeleinrichtung 4 abgesteuerte Brennstoffmenge
ist -über eine.Rücklaufleitung 9 ins Reservoir 2 rückführbar. Die Ventilnadel 7
besitzt an ihrer Spitze als Schließelement einen Ventilkegel 10, dem ein kegeliger
Ventilsitz 11 zugeordnet ist, an den sich zum Brennraum hin ein Sackloch 12 anschließt,
von dem eine oder mehrere Düsenbohrungen abzweigen. Jeder Brennstoffzuleitung 5
ist ein Vorschaltventil 14 zugeordnet, das von einer maschinensynchron gesteuerten
Betätigungseinrichtung 15 steuerbar ist. Am Vorschaltventil 14 ist ein Schließelement
16 angeordnet, durch das die Brennstoffzuleitung 5 je nach Schåltstellung des Vorschaltventiles
14 abgesperrt bzw. freigegeben ist. Bei den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispielen besteht die Betätigungseinrichtung 15 aus einem zellen Einspritzventilen
8 der Brennkraftmaschine gemeinsamen Mikroprozessor 17 und elektrohydraulischen
Servoventilen 18, von denen jeweils eines einem Einspritzventil 8 zugeordnet ist.
Die-Servoventile 18 sind in einen nur teilweise dargestellten hydraulischen Steuerkreis
eingeschaltet, innerhalb dessen jedem Servo-
ventil 18 über eine
Steuerdruckleitung 19 Druckflüssigkeit konstanten Druckes zuführbar ist, welche
Druck flüssigkeit über eine Entlastungsleitung'20 in den Kreislauf rückführbar ist.
Jedes elektrohydraulische Servoventil 18 ist über eine elektrische.Steuerleitung
21 an den Mikroprozessor 17 angeschlossen und besitzt' zwei hydraulische Steuerausgänge,
an die jeweils eine hydraulische Steuerdruckleitung 22 bzw. 23 angeschlossen ist
und die wechselweise - durch interne Umschaltung des Servoventiles 18 - an die Steuerdruckleitung
19 oder die Entlastungsleitung 20 ansch,Ließbar sind.
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Die Steuerdruckleitung 22 führt dabei Lei allen Austührungsbeispielen
zu einem Schließdruckraum 24, der innerhalb eines Gehäuses 25 für das Vorschaltventil
14 und dort an der dem Schließelement 16 gegenüberliegenden Stirnseite des Vorschaltventiles
14 angeordnet ist.
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Die Steuerdruckleitung 23 dagegen führt bei den Ausführungsbeispielen
gemäß Fig. 1 und 2 zu einem Schlïeßdruckraum 26 eines Entlastungsventiles 27, das.ebenso
wie das Vorschaltventil 14 im Gehäuse 25 angeordnet ist. Das Entlastungsventil 27
ist im Detail weiter hinten.beschrieben, Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zweigt
von der Steuerdruckleitung 23 eine Steuerdruckleitung 28 ab, die zu einem öffnungsdrickraum
29 an der Vorderseite eines'auf die Ventilnadel 7 einwirkerldn Steuerkolbens 30
führt. An der Rückseite des Steuerkolbens ist ein Schließdruckraum 31 angeordnet,
der über eine von der Brennstoffzuleitung 5 abzweigende Zuleitung 32 ständig mit
Brennstoff konstanten Druckes beaufschlagt ist. Die Bauteile 29, 30, 31 und 32 des
Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 sind auch bei den Einspritzventilen 8 gemäß Fig.
3 und.4 vorhanden und dort mit gleichen Bezugszeichen angezogen; es sind bei den
Einspritzventilen 8 gemäß Fig. 3 und 4 jedochkeine Entlastungsventile 27 vorgesehen,
so daß die
Steuerdruckleitung 23 direkt an den Öffnungsdruckraum
29 angeschlossen ist. Das Öffnen und Schließen des Einspritzventils 8 erfolgt bei
den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1,. 3 und 4 demnach durch hydraulische
Be- und Entlastung des öffnungsdrückraumes 29. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
2 dagegen ist eine andere Gattung von Einspritzventilen verweiidet, nämlich solche
mit Ventilnadeln 7, die durch eine an ihrer Rückseite angreifende Schließdruckfeder
33 ständig in Schließrichtung beaufschlagt sind und im Bereich des Brennstoffvorlageraumes
6 eine öffnungsdruckfläche 34 aufweisen, an welcher der Druck des im Brennstoffvorlageraum
6 anstehenden Brennstoffes in Offnungsrichtung der Ventilnadel 7 wirksam wird.
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Vom absperrbaren, in der Zeichnung mit 5/1 .bezeichneten, zwischen
Brennstoffvorlageraum 6 und Vorschaltventil 14 gelegenen Teil jeder Brennstoffzuleitung
5 zweigt eine Druckentlastungsleitung 35 ab, in die eine Drosselstelle 36 eingeschaltet
ist.
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Die Druckentlastungsleitungen 35 der Ausführungsbeispiele gemäß Fig.
1 und 2 sind durch das Entlastungsventil 27,das taktweise im Wechsel mit dem Vorschaltventil
14 durch.das Servoventil 18 angesteuert ist, freigebbar bzw. absperrbar. Zu diesem
Zweck besitzt jedes Entlastungsventil 27 ein Schließelement 37.in Form eines Ventilkegels,
der mit einem entsprechend keyeliJ ausqebildeten Vcnttlsitz an der Entlastungsleitung
35 zusammenwirkt.
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ErfindungSgemäß münden die Druckentlastungsleitungen 35 aller Einspritzventile
8 in einen allen gemeinsamen Niederdruckspeicher 38, der räumlich innerhalb eines
Druckbehälters 39 ausgebildet und wesentlich kleiner
dimensioniert
als der Hochdruckspeichei 1 ist. Der Druckbehälter 39 kann beispielsweise durch
eine Rohrleitung mit entsprechendem Querschnit ge et sein Vom Niederdruckspeicher
38 zweigt eine Rücklaufleitung 40 ab, die in die zum Reservoir 2 führende Rücklaufleitung
9 einmündet - oder direkt zum Reservoir 2 geführt ist - und in die eine Entlastungsdruckregeleinrichtung
41 eingeschaltet ist. Mittels der Entlastungsdruckregeleinrichtung 41 ist im Niederdruckspeicher
38 ein in einem bestimmten Verhältnis zu jenem des Hochdruckspeichers 1 stehendes
Brennstoffdruckniveau einstellbar und haltbar. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß
Fig. 1, 2 und 3 ist das Druckniveau im Niederdruckspeicher 38 über die Entlastungsdruckregeleinrichtung
41 unabhängig vom Druckniveau des Hochdruckspeichers i und der diesem zugeordneten
Druckregeleinrichtung 4 ein-bzw. verstellbar, während beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 4 das Druckniveau im Niederdruckspeicher 38 automatisch in einem bestimmten
Verhältnis zum einstellbaren Druckniveau des Hochdruckspeichers gehalten ist. Hierzu
ist der Druckregeleinrichtung 4 ein Druckteiler 42 zugeordnet, der auch die Funktion
der Entlastungsdruckregeleinrichtung 41 übernimmt; im Druckteiler 42 sind ein erster,
an den Hochdruckspeicher 1 angeschlossener Druckraum 43, ein zweiter, an den Niederdruckspeicher
38 angeschlossener Druckraum 44,-ein zwischen beiden Druckräumen 43, 44 arbeitender
Differentialkolben 45 sowie ein Entlastungsraum 46 vorgesehen. -Letzterer ist an.die
zum Reservoir 2 führende.Rücklaufleitung 9 angeschlossen. Der Differentialkolben
45 besteht aus zwei zylindrischen Kolbenteilen mit durchmesserverschiedenen Stirnflächen
47 bzw. 48, wobei die durchmesserkleinere Stirnfläche 47 dem im Druckraum 43 herrschenden-Brennstoffdruck
und die durchmessergrößere Stirnfläche 48 dem im Druck-
raum 44
herrschenden Brennstoffdruck ausgesetzt ist.
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Der DruckPNDS im Niederdruckspeicher 38 verhält sich mithin zum Druck
PHDS im Hochdruckspeicher 1 wie die Stirnfläche 47 zur Stirnfläche 48 am Differentialkolben
45. Der durchmessergrößere Kolbenteil 49 des Differentialkolbens 45 dient außerdem
zur Freigabe bzw. Absperrung einer Abflußöffnung 50, die im Führungsrohr 51 für
das Kolbenteil 49 eingeformt ist und durch die.jene überschüssige Brennstoffmenge,.die
während einer Entlastungsphase eines Einspritzventiles 8 in den Niederdruckspeicher
38 sowie von diesem in den Druckraum 44 eingespeis.t wird, in den Entlastungsraum
46 überleitbar und von diesem über die Rücklauf leitung 9 zum Reservoir 2.rückführbar
ist.
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Desweiteren ist erfindungsgemäß dem nach dem Vorschaltventil 14 gelegenen
Brennstoffweg - 5/1, 6 - an beliebiger Stelle ein Pufferspeicherraum 52 zugeordnet.
Dieser Pufferspeicherraum 52 bildet ein Zusatzvolumen, dem eine begrenzte Elastizität
aufgeprägt ist; er nimmt während jeder Einspritzphase eine bestimmte Menge Brennstoffes
auf und gibt sie anschlleßend wieder ab. Der, Pufferspeicherraum 52 kann durch starre
Wände begrenzt sein, in welchem Falle die Elastizi.tät dieses Zusatzvolumens durch
die Elastizität des Brennstoffes gegeben ist. Der Pufferspeicherraum 52 ist'in den
Figuren nur schematisch dargestellt, es handelt sich dabei um einen Raum, in dem
eine begrenzt variable Brennstoffmenge zwischenspeicherbar ist, die bezogen äuf
den Auslegungspunkt der Brennkraftmaschine etwa 10 mal so'groß'ist als jene Brennstoffmenge,
die pro Arbeitsspiel eines Einspritaventiles während einer Einspritzphase in den
zugehörigen Zylinder eingespritzt wird.
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Der Pufferspeicherraum 52 kann aber auch.selbst nachgiebig ausgebildet
und durch einen Hohlkörper mit
elastisch verformbarer Wandung begrenzt
sein; die Elastizität des Zusatzvolumens kann somit durch Dehnung von Wandteilen,
alternativ jedoch auch durch eigens hierfür vorgesehene Volumenvergrößerungselemente,
wie eine Feder-Kolben-Anordnung -. siehe, Fig. 2 -oder.eine Membran-Anordnung -
siehe Fiq. 4 - realisiert sein. Die Wirkungsweise des Pufferspeicherraums ist weiter
hinten anhand der Funktionsbeschreibung näher erläutert. Der Pufferspeicherraum
52 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 über eine Zuleitung 53 am absperrbaren
Teil 5/1 der Brennstoffzuleitung 5 unmittelbar hinter dem Vorschaltventil 14 angeschlossen;
beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zweigt die Zuleitung 53 zum Pufferspeicherraum
52 ebenfalls vom absperrbaren Teil.5/1 der Brennstoffzuleitung 5, in Strömungsrichtung
des Brennstoffes gesehen jedOch näher.
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zum Brennstoffvorlageraum 6 hin gelegen ab. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 3 ist der i'ufferspeich-erraum 52 direkt in die DruckentlastungsLeitung
35 eingt<-schaltet; beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wiederum ist der Pufferspeicherraum
52 über die Zuleitung 53-direkt an den Brennstoffvorlageraum 6 angeschlossen.
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Obschon in den Fig. 1 bis 4 jeweils außerhalb. eines Einspritzventiles
8 dargestellt, kann .der'Pufferspeicherraum 52 jederzeit auch innerhalb des Einspritzventilgehäuses
und/oder dem damit verbundenen, das Vor--schaltventil 14 aufnehmenden.Gehäuse 25
angeordnet sein.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß im Brennstoffweg zwischen dem Hochdruckspeicher
1 und dem Pufferspeicherraum 52 eine erste Drosselstelle 54 eingeschaltet; ferner
ist erfindungsgemäß die Drosselstelle 36, nachfolgend zweite Drosselstelle bezeichnet,
im Brennstoffweg zwischen dem Pufferspeicherraum 52 und dem Niederdruck-
stXichesr
38 eingeschaltet. Die Qutr3chnitte der beiden Drosselstellen 36 und 54 sind dabei
derart bemessen, daß der Druck im Pufferspeicherraum 52 während jeder Einspritzphase
des zugehörigen Einspritzventiles 8 ausgehend vom im Niederdruckspeicher 38 herrschenden
Druckniveau PNDS annähernd auf jenes Druckniveau PHDS des Hochdruckspeichers 1 ansteigt
und während, jeder Entlastungsphase wieder vollständig auf das Ausgangs-.dr.uckniveau,
mithin jenes des Niederdruckspeichers 38 absinkt, mit der Folge eines am Anfang
jeder Einspritzphase verzögernd ansteigenden Einspritzdruckes und einer anfangs
kleinen, dann zunehmend größer werdenden, in den zugehörigen Zylinder eingespritzten
Brennstoffmenge .
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Nachstehend ist die Funktion der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung
anhand des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 und der Diagramme von Fig. 5 erläutert.
In Fig. 5 sind die Verhältnisse während eines Arbeitsspiels des Einspritzventiles
8 von Fig. 1 aufgezeigt; ein solches Arbeitsspiel ist'in Fig. 5D zwischen Pfeilen
mit 55 bezeichnet, während in der gleichen Figur die Einspritzphase eines Einspritzventiles
8 mit 56 sowie die Entlastungsphase mit 57 bezeichnet ist, welche Phasen ebenfalls
jeweils zwischen, Pfeile eingezeichnet sind. In Fig. 5A ist in oberster Positi>n
zwischen den mit O und 1 bezeichneten Hi lfslinien die Offnungs- und Schließperiode
des Vorschaltventiles 14, darunter zwischen den mit 0 und 1 bezeichneten Hilfslinien
die Offnungs- und Schließperiode der Ventilnadel 7 und darunter wiederum zwischen
einer mit 0 und 1 bezeichneten Hilfslinie die Offnungs- und Schließperiode des Entlastungsventiles
27 aufgezeigt..
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Im Diagramm gemäß Fig. 5B ist der Verlauf des im Brennstoffvorlageraum
6 während eines Arbeitsspieles herr-
schenden Brennstoffdruckes
aufgetragen, wobei die obere Hilfslinie den Druck PHDS im Hochdruck:peicher 1 und
die untere Hilfslinie den Brennstoffdrllck PNDS im Niederdrucksp-icher 38 markiert.
Das Diagramm gemäß Fig. 5C gibt den Druckverlauf des im Sackloch 12 während eines,
Arbeitsspieles herrschenden Brennstoffdrukkes wieder.
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Beschreibung eines Arbeitsspieles:, Vor dem Einspritzvorgang Die Ventilnadel
7 und das Vorschaltventil 14 befinden sich in Schließlage; das Entlastungsventil
27 ist in öffnungsposition. Diese Schaltzustände sind aus Fig. 5A ersichtlich. Im
abgesperrten Teil 5/1 leer Brennstoffzuleitung 5, in der Zuleitung 53 und dem an
dieser angeschlossenen Pufferspeicherraum 52, ferner der entlastungsventilseitig
freigegebenen Druckentlastungsleitung 35 sowie im Brennstoffvorlageraum 6 herrscht
der gleiche Druck PNDS wie im Niederdruckspeicher 38;, letzteres ist aus Fig. 5B
ersichtlich.
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Einspritzbeginn Vom Mikroprozessor 17 wird ein Steuerimpuls über die
Leitung 21 an das Servoventil 18 gegeben, wodurch dieses intern umschaltet, dadurch
die Steuerdruckleitung 23 und damit auch die Steuerdrucklei.tung 28 an die Steuerdruckleitung
19, die Steuerdruckleitung 22 dage-, gen an die Entlastungsleitung 20 angeschlossen
werden, mit der Folge, daß der Druckraum 26 druckbelastet wird, damit das Entlastungsventil
27 schließt und die Entlastungsleitung 35 absperrt, ferner gleichzeitig der Offnungsdruckraum
29 im Einspritzventil 8 druckbelastet
und dadurch die Ventilnadel
7 in Öffnungslage angehoben wird, und außerdem der Schließdruckraum 24 druckentlastet
wird, so daß das Vorschaltventil 14 öffnet; diese Schaltpositionen sind aus Fig.
5A ersichtlich.
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Einspritzvorgang, -Durch den Querschnitt der Drosselstelle 54 in der
BrennstoffzuLeitung 5 strömt Brennstoff mit einem Druckgefälle YS PHDS = PHDS PV
in den Brennstoffvorlageraum 6 ein, wobei mit PV der Druck im Brennstoffvorlageraum
6 bezeichnet ist. Vom Brennstoffvorlageraum 6 strömt durch die Düsenbohrungen 13,
deren Gesamtquerschnitt mit ADB bezeichnet ist, Brennstoff mit einem Druckgefälle
n EPDB = po - PCyL in den zugehörigen Zylindein, wobei mit PCyL der Zylinderdruck
bezeichnet ist. Am Beginn der Einspritzphase 56 wird dabei der Pufferspeicherraum
52 mit Brennstoff geladen, wobei der Druck in diesem ausgehend vom Druckniveau PNDS
des Niederdruckspeichers 38 annähernd auf jenes Druckniveau PHDS des Hochdruckspeichers
ansteigt. In Abhängigkeit von diesem Ladevorgang des Pufferspeicherraumes 52, ferner
der Elastizität des von diesem begrenzten Zusatzvolumens, außerdem in Abhängigkeit
von der Größe der Querschnitte der Drosselstelle 54 und der Düsenbohrungen 13 steigt
mit der Zeit- der, Druck PV im Brennstoffvorlageraum verursacht durch den Unterschied
zwischen der einströmenden und ausströmenden Brennstoffmenge an. Dieser Druckanstieg
im Brennstoffvorlageraum 6-ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 5B und dort durch die
Kurve 58 ersichtlich. Der Verlauf des Brennstoffdruckes im Sackloch 12 ist durch
die Kurve 59 in Fig. SC markiert. Durch den am Anfang jeder EinspritzEhase verzögernd
ansteigenden Einspritzdruck ist während dieser Phase das Einspritzen einer. anfangs
nur
kleinen, dann jedoch zunehmend größer werdenden Einspritzmenge pro Zeiteinheit oder
Grad Kurbelwinkel gewährleistet.
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Einspritzende Sobald vom Mikroprozessor 17 ein SignaL für das Einspritzende
an das Servoventil 18.gegeben wird, schaltet dieses intern wieder in seine AusgangsLage
zurück, wodurch die Steuerdruckleitung 22 wieder an die Steuer druckleitung 19 und
die Steuerdruckleitung 23 wieder an die Entlastungsleitung 20 angeschlossen werden;
dadurch wird der Schließdruckraum 24 druckbeaufschlagt und das Vorschaltventil 14
geschlossen, außerdem der Schließdruckraum 26 sowie der Offnungsdruckraum 29 druckentlastet,
damit die Ventilnadel 7 in Schließlage und das., Entlastungsventil 27 in öffnungslage
gebracht. Durch die nunmehr durch das Entlastungsventil 27 freigegebene Entlastungsleitung
35 strömt der Brennstoff in diese aus dem Brennstoffvorlageraum 6, dem abgesperrten'Teil
5/1 der Brennstoffzuleitung 5 sowie dem Pufferspeicherraum 52 durch die Drosselstelle
36 in den Niederdruckspeicher 38 ein. Dieser Vorgang geht innerhalb der Entlastungsphase
57 vorstatten; der diesbezügliche Druckverlauf im Brennstoffvorlageraum 6 ist in
Fig. SB. durch die Kurve 60 und der Druckverlauf im Sackloch 12 in Fig'. 5C durch
die Kurve 61 gekennzeichnet. Der Verlauf des Druckabfalles im Brennstoffvorlageraum
6 ist unmittelbar abhängig von der Größe des Querschnittes der Drosselstelle 36;
der Mindestquerschn-itt der Drosselstelle 36 muß so groß bemessen sein, daß der
Druckabfall auf das Druckniveau PNDS des Niederdruckspeichers 38 innerhalb der Einspritzpause
zwischen zwei Einspritzvorgängen, mithin in der Entlastungsphase 57 vollståndig
vonstatten gehen kann.
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Diese vorbeschriebenen Vorgänge wiederholen sich bei jedem Arbeitsspiel
55 des Einspritzventiles 8. Der Ablauf der Vorgänge innerhalb eines derartigen Arbeitsspieles
ist auch bei den in den Fig. 2 bis 4. dargestellten Ausführungsvarianten prinzipiell
gleich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.
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Vorteile der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung Durch
eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung ist es möglich,
in jedem Lastbereich. der Brennkraftmaschine die hierbei erforderliche optimale
Brenntoffmenge in jeder Einspritzphase gesteuert der Luft im Zylinder zuzuführen,
so daß eine gezielte Steuerung des Verbrennungsablaufes durch den Einspritzverlauf
gegeben ist. Dabei ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Brennstoffeinspritzvorrichtung
möglich, daß während der, Zündverzugsphase nur eine relativ kleine Brennstoffmenge
in den Zylinder eingespritzt wird; dabei ist infolge der gegebenen Druckverhältnisse
eine gute Zerstäubung des in den Zylinder eingespritzten Brennstoffes garantiert.
Im weiteren Verlauf der Einspritzphase ist ferner gewährleistet, daß die in den
Zylinder pro Grad Kurbelwinkel eingespritzte Brennstoffmeng,e dem jeweiligen Lastbereich
der Brennkraftmaschine (optimal angepaßt 1st und somit einem gewünschten Verbrennungsablauf
angepaßt ist. Die Eindringtiefe der Brennstoffstrahlen nimmt .während der Einspritzphase
bis zu deren Ende infolge des verzögert ansteigenden Einspritzdruckes stetig zu.
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Hierdurch ist gewährleistet, daß der Brennstoff bis in die Nähe der
Brennraumwand vordringen kann, ohne daß jedoch die Wand selbst zu stark bespritzt
wird. Der im Brennraum vorhandenen Luft wird somit Brennstoff
in
einer Weise zugeführt, durch die eine optimale Ausnutzung desselben für den Verbrennungsablauf
gegeben ist. Durch die bei der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung
gegebene Möglichkeit der Anpassung der Drücke im Hochdruckspeicher 1 und Niederdruckspei
cher 38 bleibt die relative Eindringtiefe der Brennstoffstrahlen auch in allen anderen
vom Vollastbereich abweichenden Lastbereichen annähernd gleich, so daß in allen
Lastbereichen infolge der'gezielten Brennstoff'-einspritzung eine gute Verbrennung
gewährleistet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anbindung jedes Einspritzventiles 8 sowohl
an den Hochdruckspeicher 1 als auch den Niederdruckspeicher 38 ist gewCihrlel.stut,
daß di Einspritzvorgänge bei allen Zylindern angepaßt an den jeweiligen Lastbereich
der Brennkraftmaschine gleich ablaufen.
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Es sei abschließend darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf
die in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Insbesondere
können für die Steuerung der Ventilnadel 7, des Vorschaltventiles 14 bzw. Vorschaltventiles
27 andere Steuermittel als in den Figuren dargestellt und vorstehend beschrieben,
vorgesehen sein; die Steuerung dieser Teile kann beispielsweise rein elektrisch
durchführbar sein. Die Darstellungen in den Figuren sind darüt r hinaus rein schematischer
Natur und veranschaulichen nur den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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