DE3204961A1

DE3204961A1 - Fuel injection unit, which is assigned to each cylinder of a diesel engine

Info

Publication number: DE3204961A1
Application number: DE19823204961
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. Freudenschuss; Josef 1050 Wien Morell; Leopold 3062 Kirchstetten Rollenitz; Harald 1200 Wien Schmidt
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1983-09-15

Abstract

A fuel injection unit is assigned to each cylinder of a diesel engine. These fuel injection units each comprise a piston pump with controllable feed rate and an injection nozzle with spring-loaded nozzle needle (9). In order to prevent the risk of fracture in the event of clogging of the nozzle orifice (8) and to permit higher injection pressures in the low to mid-speed range, without having to accept overloading in the maximum speed range, the delivery chamber (5, 7) between the pump piston (1) and the nozzle orifice (8) has a pressure-limiting valve (14) which closes an outlet (16). <IMAGE>

Description

Kraftstoff-Einspritzaggregat Fuel injection unit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff Binspritzaggregat, das je einem Zylinder eines Dieselmotors zugeordnet ist und aus einer Eolbenpumpe mit regelbarer Bördermenge sowie einer Einspritzdüse mit federbelasteter Düsennadel besteht. The invention relates to a fuel injection unit, each assigned to a cylinder of a diesel engine and from an Eolben pump with adjustable delivery rate and an injection nozzle with spring-loaded nozzle needle consists.

Derartige Kraftstoff-Einspritzaggregate sind längst bekannt. Der Pumpenkolben wird dabei gegen die Kraft einer Feder von einem auf einer entsprechenden Welle angeordneten Nocken bewegt. Uebersteigt der durch die Kolbenbewegung im Förderraum hervorgerufene und zunächst auf die Düsennadel wirkende Druck die Kraft der die Düsennadel belastenden Feder, so wird die Düserinadel angehoben und der Kraftstoff durch die Düsenöffnung in den Motorzylinder ausgespritzt. Im Interesse eines möglichst geringen Kraftstoffverbrauches sowie einer minimalen Schadstoffemission werden bei modernen schnellaufenden Dieselmotoren immer höhere Einspritzdrücke angestrebt, was eine Beanspruchung der Werkstoffe des Einspritzaggregates bis nahe an die Festigkeitsgrenzen mit sich bringt. Wird nun die Düsenöffnung, sei es durch Verkokung von außen oder durch ein Schmutzteilchen im Kraftstoff verstopft, so kommt es zu einer so großen Drucksteigerung im Inneren des Aggregates, daß die FestigkeitsgrenzP1überschritten werden und ein Bruch eintreten kann, zumal bei solchen Einspritzaggregaten längere Druckleitungen oder größere Druckräume fehlen, die sonst aufgrund ihrer Nachgiebigkeit den geförderten Kraftstoff aufnehmen würden. Such fuel injection units have long been known. Of the Pump piston is against the force of a spring from one to another Shaft arranged cam moves. Exceeds that caused by the piston movement in the pumping chamber evoked and initially acting on the nozzle needle pressure is the force of the The nozzle needle is loaded by the spring, so the nozzle needle is raised and the fuel sprayed through the nozzle opening into the engine cylinder. In the interest of one possible low fuel consumption and minimal pollutant emissions are achieved with modern high-speed diesel engines strive for ever higher injection pressures, which stresses the materials of the injection unit up to near the strength limits brings with it. If now the nozzle opening, be it by coking from the outside or clogged by a dirt particle in the fuel, so it comes to such a large one Pressure increase inside the unit so that the strength limit P1 is exceeded and breakage can occur, especially in the case of such injection units for a longer period of time Pressure lines or larger pressure spaces are missing, which would otherwise be due to their flexibility would absorb the pumped fuel.

In solchen Einspritzaggregaten steigt mit zunehmender Motordrehzahl und damit zunehmender Drehzahl der den Puinpenkolben bewegenden Nockenwelle der Einspritzdruck überproportional an. Um bei maximaler Drehzahl den zulässigen Einspritzdruck nicht zu überschreiten, muß daher bisher im unteren bis mittleren Drehzahlbereich mit einem relativ kleinen Einspritz druck gearbeitet werden, der zu Brennverläufen führt, die hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches und der Schadstoffemission ungünstig sind. In such injection units increases with increasing engine speed and thus increasing speed of the camshaft moving the pinch piston Injection pressure disproportionately. To get the permissible injection pressure at maximum speed not to be exceeded, must therefore hitherto in the lower to medium speed range be worked with a relatively small injection pressure, which leads to combustion processes leads that are unfavorable in terms of fuel consumption and pollutant emissions are.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Kraftstoff-Rinspritzaggregat der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das bei Verstopfung der Düsenöffnung nicht bruchgefahrdet ist und außerdem höhere Einspritzdrücke im unteren bis mittleren Drehzahlbereich ermöglicht, ohne bei Maximaldrehzahl überlastet zu werden. Accordingly, the object of the invention is to address these shortcomings eliminate and add a fuel injection unit of the type described above create that is not in danger of breaking if the nozzle opening is clogged and also enables higher injection pressures in the lower to medium engine speed range without to be overloaded at maximum speed.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Förderraum zwischen Pumpenkolben und Düsenöffnung ein einen Ablauf verschließendes Druckbegrenzungsventil aufweist. The invention solves the problem posed in that the conveying space between the pump piston and the nozzle opening is a pressure relief valve that closes a drain having.

Da also ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, kann der Druck im Förderraum bei verstopfter Düsenöffnung nicht über das durch das Ventil bestimmte Maß ansteigen, so daß die bisher bestehende Bruchgefahr beseitigt ist. Das Druckbegrenzungsventil hat aber nicht nur die Funktion eines Sicherheitsventiles, sondern dient auch seinem Namen nach dazu, den Einspritzdruck auch dann auf einem bestimmten Wert zu halten, wenn sich sonst durch Erhöhung der Motordrehzahl eine Drucksteigerung ergeben würde. Es ist daher möglich, im unteren bis mittleren Drehzahlbereich bereits mit größeren und demnach hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches und der Schadstoffemission günstigeren Einspritzdrücken zu arbeiten, ohne eine unzulässige Drucksteigerung im Bereich der höheren Drehzahlen befürchten zu müssen. Since a pressure relief valve is provided, the pressure can in the pumping chamber when the nozzle opening is blocked, not via the value determined by the valve Increase level, so that the previously existing risk of breakage is eliminated. The pressure relief valve but not only has the function of a safety valve, it also serves its purpose Name after to keep the injection pressure at a certain value even then, if otherwise there would be an increase in pressure by increasing the engine speed. It is therefore possible to use larger ones in the lower to medium speed range and therefore cheaper in terms of fuel consumption and pollutant emissions Injection pressures to work without an unacceptable increase in pressure in the area the to fear higher speeds.

Dabei werden diese Vorteile mit einem vergleichsweise geringen technischen Aufwand erreicht.Thereby these advantages with a comparatively low technical level Effort achieved.

Ein besonders einfacher Aufbau des Aggregates mit der geringstmöglichen Anzahl von Einzelteilen wird dadurch erzielt, daß die Ventilfeder des Druckbegrenzungsventils zugleich als die Düsennadel belastende Feder dient. Dies ist möglich, weil diese Feder von vornherein mit sehr engen Toleranzen hergestellt wird und damit einen genau definierten Maximaldruck bestimmt. A particularly simple structure of the unit with the least possible Number of items is achieved in that the valve spring of the pressure relief valve at the same time serves as a spring loading the nozzle needle. This is possible because of this Spring is manufactured from the outset with very tight tolerances and thus one precisely defined maximum pressure determined.

Um Eraftstoffverluste zu vermeiden und keine gesonderten lieckölleitungen zu benötigen, miindet der vom Druckbegrenzungsventil verschlossene Ablauf in die Zulaufleitung zum Pumpenzylinder. In order to avoid fuel losses and no separate oil leakage lines need, the drain closed by the pressure relief valve ends in the Feed line to the pump cylinder.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Eraftstof f -Einspritzaggregates, vergrößert im Teilschnitt. The drawing shows an embodiment of a fuel injection unit, enlarged in partial section.

Der Kolben 1 der Einspritzpumpe wird von einem nicht dargestellten Nocken über ein ebenfalls nicht dargestelltes Verbindungsglied gegen die Kraft einer Druckfeder 2 betätigt. Der Kraftstoff tritt bei 3 durch ein Filter 4 ein und gelangt über entsprechende Bohrungen in den Zylinderraum 5. Ein Plattenventil 6, das den Zylinderraum 5 abschließen kann, dient als Rückschlagventil. Vom Zylinderraum 5 fuhren bei von seinem Sitz abgehobenem Plattenventil 6 Kanäle 7 zu den Düsenöffnungen 8, die durch eine Düsennadel 9 abgeschlossen sind, auf die eine Feder 10 einwirkt. The piston 1 of the injection pump is of a not shown Cam via a link, also not shown, against the force of a Compression spring 2 actuated. The fuel enters at 3 through a filter 4 and arrives via corresponding bores in the cylinder chamber 5. A plate valve 6, the Can close cylinder chamber 5, serves as a check valve. From the cylinder chamber 5 lead with the plate valve lifted from its seat 6 channels 7 to the nozzle openings 8, which are closed by a nozzle needle 9 on which a spring 10 acts.

Im Kolben 1 ist eine Axialbohrung 11 vorgesehen, die über eine im Kolben 1 angeordnete Steuerkurve zu einer Austrittsbohrung führt. Der Kolben 1 kann mittels eines im Gehäuseteil 12 angeordneten Mechanismus verdreht werden, so daß auch die Steuerkurve gegentber- der Austrittsbohrung verdreht und damit der Zeitpunkt verändert wird, in dem die Steuerkurve die Austrittsbohrung freigibt oder noch verschließt. In the piston 1 an axial bore 11 is provided, which via an im Piston 1 arranged control cam leads to an outlet bore. The piston 1 can be rotated by means of a mechanism arranged in the housing part 12, so that the control cam opposite the outlet hole is also rotated, and with it the point in time is changed, in which the control cam releases the exit hole or still locked.

Sobald der Kolben 1 die Zutrittsöffnung 13 für den Kraftstoff in den Zylinderraum 5 beim Abwärtsgang verschließt, baut sich in dem vom Zylin4erraum 5 und den Kanälen 7 gebildeten Förderraum ein Druck auf, der auch auf die Düsennadel 9 wirkt. Wenn er eine bestimmte Rohe erreicht hat, hebt die Düsennadel 9 von ihrem Sitz ab, so daß der Kraftstoff durch die Düsenöffnung 8 ausgespritzt wird. Rat der Kolben 1 einen gewissen Weg zurückgelegt, so daß die Steuerkurve die Austrittsbohrung freigibt, kann der Kraftstoff durch die Axialbohrung 11 und die Austrittsbohrung entweichen. Der Börderraum 5, 7 wird drucklos, die Ausspritzung hört auf und die Düsennadel 9 schließt die Düsenöffnungen 8 wieder ab. As soon as the piston 1 opens the access opening 13 for the fuel in the cylinder chamber 5 closes the downward gear, builds up in that of the cylinder chamber 5 and the channels 7 formed delivery space on a pressure that also on the nozzle needle 9 works. When it has reached a certain pipe, the nozzle needle 9 lifts from hers Sit down so that the fuel is sprayed out through the nozzle opening 8. Council of Piston 1 has traveled a certain distance so that the control cam passes the outlet bore releases, the fuel can through the axial bore 11 and the outlet bore escape. The conveyor chamber 5, 7 is depressurized, the ejection stops and the The nozzle needle 9 closes the nozzle openings 8 again.

Erfindungsgemäß ist nun unterhalb des Platten-bzw. Rückschlagventils 6 ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, das von einer Kugel 14 und einem entr sprechenden Ventilsitz gebildet werden, wobei die Kugel 14 von der die Düsennadel 9 belastenden Feder 10 in Schließstellung gehalten wird. Steigt der Druck in Förderraum 5, 7, z. B. wegen Verstopfung der Düsenöffnungen 8, über das durch die Feder 10 bestimmte Maß an, so öffnet das Druckbegrenzungsventil, d. h. According to the invention is now below the plate or. Check valve 6 a pressure relief valve is provided, which is of a ball 14 and a corresponding Valve seat are formed, the ball 14 from the loading of the nozzle needle 9 Spring 10 is held in the closed position. If the pressure in delivery chamber 5, 7 increases, z. B. because of clogging of the nozzle openings 8, determined by the spring 10 via Degree, the pressure relief valve opens, d. H.

die Kugel 14 wird von ihrem Sitz abgehoben'und der Kraftstoff kann über die Bohrung 15 und eine Ablaufbohrung 16 zurück in die Zulaufleitung zum PumDenzylinder 5 austreten. Die Verbindung zwischen der Ablaufbohrung 16 und der Zulaufleitung ist nicht dargestellt.the ball 14 is lifted from its seat and the fuel can Via the bore 15 and an outlet bore 16 back into the feed line to the pump cylinder 5 exit. The connection between the drain hole 16 and the inlet line is not shown.

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Claims

Claims 1. Fuel injection unit, the one cylinder a diesel engine is assigned and a piston pump with adjustable delivery rate and an injection nozzle with a spring-loaded nozzle needle, characterized in that that the conveying space (5, 7) between the pumperiolbene (1) and nozzle opening (8) a Has outlet (16) closing pressure relief valve (14).

2. Unit according to claim 1, characterized in that the valve spring (10) of the pressure relief valve (14) at the same time as the nozzle needle (9) burdening Spring serves.

3. Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the from the pressure relief valve (14) closed drain (16) in the supply line to the Pump cylinder (1) opens.