DE3510301C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvor­ richtung für Kraftstoffe bei Dieselmotoren, bestehend aus einer vom Motor angetriebenen Einspritzpumpe und einem federbelasteten Düsenhalter der Einspritzdüse, wobei in der Kraftstoffzuführung zur Einspritzpumpe eine zusätzliche Pumpe in Form einer unabhängig antreib­ baren Pumpe eingeschaltet und der Saugraum der Ein­ spritzpumpe mit einem Vordruck beaufschlagbar ist.The invention relates to an injection pre Direction for fuels in diesel engines, existing from an injection pump driven by the engine and a spring-loaded nozzle holder of the injection nozzle, being in the fuel supply to the injection pump an additional pump in the form of an independent drive The pump is switched on and the suction chamber is switched on injection pump with a pre-pressure can be applied.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der DE-AS 10 64 290 bekannt geworden. Hierdurch wird vermieden, daß auf­ grund der Kompressibilität des Kraftstoffes ein ge­ wisser Förderhub bzw. Zeitraum benötigt wird, bis die Düsennadel bei einem für die Gemischbildung relativ niedrigen Druck öffnet.An arrangement of this type is known from DE-AS 10 64 290 known. This avoids that due to the compressibility of the fuel Known delivery stroke or period is required until the Nozzle needle at one for the mixture formation relative low pressure opens.

Es ist weiterhin bekannt, die negativen Eigenschaften dadurch auszuschalten, daß bei voller Last und Drehzahl hohe Einspritzdrücke in Kauf genommen werden, um bei kleinen Lasten und Drehzahlen ausreichende Gemisch­ bildungsverhältnisse zu erreichen. Hierdurch wird der Antrieb, der in vielen Fällen ebenfalls die Ventil­ steuerung betätigt, überlastet. Es hat sich gezeigt, daß hieraus unerwünschte Beanspruchungen resultieren, die durch nicht genügende Dimensionierung zum Ausfall des Motors bzw. der betroffenen Teile führen können. Aufgrund der Zuverlässigkeit, Einfachheit und niedrigen Gestehungskosten sind aber Einspritzsysteme dieser Art weit verbreitet.It is also known the negative properties switch off that at full load and speed high injection pressures have to be accepted  small loads and speeds sufficient mixture to achieve educational relationships. This will make the Actuator, which in many cases is also the valve control operated, overloaded. It has shown, that undesirable stresses result from this, due to insufficient dimensioning for failure of the engine or the affected parts. Because of reliability, simplicity and low Production costs are injection systems of this type widespread.

Ferner sind Einspritzsysteme bekannt, bei denen über eine besondere Hochdruckpumpe Kraftstoff in den Ein­ spritzdüsen vorgelagerte Speicher gefördert wird. Hierbei wird die Einspritzmenge, der Einspritzbeginn und die Einspritzdauer durch von außen gesteuertes Öffnen und Schließen der Düsennadel geregelt. Diese Betätigung wird sowohl in mechanischer Art und Weise, beispielsweise über Kipphebel, Stoßstangen und ent­ sprechende Steuervorrichtungen, vorgenommen, wobei der Antrieb durch Nocken auf der Nockenwelle erfolgt, als auch durch elektronische Ansteuerung von elektro-hydrau­ lischen Betätigungsmechanismen durchgeführt wird. Diese Systeme haben den Vorteil, daß der Kraftstoff bei allen in Frage kommenden Lasten und Drehzahlen des Motors mit für die Gemischbildung optimalen Verhältnissen in den Zylinder eingebracht wird.Injection systems are also known in which about a special high pressure fuel pump in the one spray nozzles upstream storage is promoted. Here, the injection quantity, the start of injection and the injection duration by externally controlled Controlled opening and closing of the nozzle needle. These Actuation is both mechanical, for example via rocker arms, bumpers and ent speaking control devices, the Drive by cams on the camshaft takes place as also by electronic control of electro-hydraulic mechanical actuation mechanisms is carried out. These Systems have the advantage of fueling all eligible loads and engine speeds for optimal mixture formation in the Cylinder is introduced.

Die Nachteile eines mechanisch gesteuerten sogenannten Speichersystems bestehen in der Kompliziertheit des mechanischen Antriebs der Düsennadelbetätigung und besonders des Regelmechanismus. Dieser Tatbestand ist der Grund, daß sich diese Systeme trotz ihrer unbe­ streitbaren verbrennungstechnischen Vorteile nur in Einzelfällen durchgesetzt haben. The disadvantages of a mechanically controlled so-called Storage system exist in the complexity of the mechanical actuation of the nozzle needle actuation and especially the control mechanism. This fact is the reason that these systems, despite their controversial combustion advantages only in Have enforced individual cases.  

Die elektronisch-hydraulische Betätigung des Einspritz­ ventils (elektronisches Einspritzsystem) ist bisher aufgrund technischer Schwierigkeiten im elektro-hy­ draulischen Teil der hohen Drücke, die von den Förder­ pumpen zu überwinden sind, und den hohen Kosten der elektronischen Steuerung in keinem Fall zur Serienreife entwickelt worden.The electronic-hydraulic actuation of the injection valve (electronic injection system) is so far due to technical difficulties in electro-hy drastic part of the high pressures generated by the conveyor pumps have to be overcome, and the high cost of electronic control never ready for series production has been developed.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Einspritzvor­ richtungen der bekannten Art zu verbessern und auf einfache Weise eine Vorrichtung für relativ hohe Einspritzdrücke zu schaffen, die eine praktikable Lösung ermöglicht und den Öffnungs- und Schließdruck des Ventils entsprechend den Verhältnissen zu verändern und den Beginn der Einspritzung zu variieren.The object of the invention is to injection before directions of the known type to improve and simple way a device for relatively high To create injection pressures that are workable Solution enables and the opening and closing pressure to change the valve according to the conditions and to vary the start of injection.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die zusätzliche Pumpe als Hochdruckpumpe ausgebildet ist und durch den erzeugten Druck parallel der Federraum des Düesenhalters der Einspritzdüse gleichzeitig beaufschlagbar ist.This object is achieved according to the invention in that the additional pump as a high pressure pump is formed and parallel by the pressure generated the spring space of the nozzle holder of the injection nozzle can be acted upon at the same time.

Hierdurch wird sowohl das Öffnen als auch das Schließen der Düsennadel bei bereits für die Verbrennung optima­ len Drücken ermöglicht. Dabei werden auch Verbesse­ rungen in der Gemischbildung erzielt und eine Optimie­ rung des Brennstoffverbrauchs herbeigeführt.This will both open and close the nozzle needle at optima already for combustion len pressing enables. This also improves achieved in the mixture formation and an optimization fuel consumption.

Zur Vervollkommnung der erfindungsgemäßen Anordnung wird vorgeschlagen, daß die zusätzliche Pumpe über einen Regler steuerbar ist, der über eine Recheneinheit mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist.To perfect the arrangement according to the invention it is suggested that the additional pump over a controller can be controlled via a computing unit can be supplied with setpoint inputs from the motor.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Zuführleitung für den Federraum des Düsenhalters der Einspritzdüse ein über einen Regler gesteuertes Druckregelventil aufweist, wobei der Regler über eine Recheneinheit mit Sollwert­ eingaben des Motors versorgbar ist.It is also provided that the feed line for the Spring space of the injector nozzle holder is over has a regulator-controlled pressure regulating valve,  the controller using a computing unit with setpoint inputs of the motor is available.

Um eine Zirkulation von vorgewärmtem Kraftstoff zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Temperaturniveaus zu gestatten, wird vorgeschlagen, daß die Kraftstoffzu­ führleitung zur Einspritzpumpe über Mehrwegventile und Zusatzleitungen als Ringleitung bei Stillstand des Motors schaltbar ist. To circulate preheated fuel to Maintaining a sufficient temperature level to allow, it is proposed that the fuel add Guide line to the injection pump via reusable valves and Additional lines as a ring line when the Motor is switchable.  

In der Zeichdnung ist ein Einspritzsystem schematisch dargestellt.An injection system is schematic in the drawing shown.

Bei der dargestellten Anordnung wird der Kraftstoff über eine Förderpumpe 1 aus einem Kraftstoffbehälter 2 über Leitung 3 einer Pumpe 4 zugeführt, die einen Vor­ druck für eine Einspritzpumpe 5 erzeugt und über eine Leitung 6 mit dem Saugraum der Einspritzpumpe 5 ver­ bunden ist. Über eine Druckleitung 7 fördert die Ein­ spritzpumpe 5 den Kraftstoff zu einer Einspritzdüse 8. Parallel zur Leitung 6 wird über eine Leitung 9 der Federraum des Düsenhalters der Einspritzdüse 8 mit dem erzeugten Vordruck der Pumpe 4 beaufschlagt.In the arrangement shown, the fuel is supplied via a feed pump 1 from a fuel tank 2 via line 3 to a pump 4 , which generates a pre-pressure for an injection pump 5 and is connected via a line 6 to the suction chamber of the injection pump 5 . Via a pressure line 7 , an injection pump 5 delivers the fuel to an injection nozzle 8 . Parallel to the line 6 , the spring space of the nozzle holder of the injection nozzle 8 is acted upon by the pre-pressure of the pump 4 generated via a line 9 .

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 4 zur Er­ zeugung des Vordrucks über einen Regler 10 gesteuert, der über eine Recheneinheit 11 mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist. Hierbei wird beispielsweise über die Recheneinheit 11 die Drehzahl des Motors nMot, Füllung F, Ladelufttemperatur tL1, Kühlwassertempe­ ratur tKw, Brennstofftemperatur tBr st berücksichtigt.In this exemplary embodiment, the pump 4 for generating the admission pressure is controlled by a controller 10 which can be supplied with setpoint inputs of the engine via a computing unit 11 . Here, for example, the speed of the engine n Mot , filling F, charge air temperature t L1 , cooling water temperature t Kw , fuel temperature t Br st is taken into account via the computing unit 11 .

In der Leitung 9 als Zuführung zum Federraum der Ein­ spritzdüse 8 ist ein Druckregelventil 18 eingeschaltet, das über einen Regler 12 steuerbar und gleichzeitig von der Recheneinheit 11 beeinflußbar ist. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Druckverhältnisse an der Einspritzdüse 8 und als Vordruck an der Ein­ spritzpumpe 5 auf hydraulischem Weg einzustellen.In the line 9 as a feed to the spring chamber of an injection nozzle 8 , a pressure control valve 18 is switched on, which can be controlled via a controller 12 and at the same time influenced by the computing unit 11 . This makes it possible to set different pressure ratios on the injection nozzle 8 and as a pre-pressure on the injection pump 5 in a hydraulic way.

Zusätzlich sind in den Leitungen 6 und 3 Mehrwegeventile 13, 14 zur Steuerung einer Zusatzleitung 15 und weiterhin in einer Rückleitung 17 vom Saugraum der Einspritzpumpe 5 mit einem Mehrwegeventil 16 versehen, um ein Ringsystem bei Schwerölmotoren zur Zirkulation des vorgewärmten Kraftstoffes bei Stillstand des Motors zu ermöglichen. In addition, in the lines 6 and 3, multi-way valves 13, 14 for controlling an additional line 15 and further in a return line 17 from the suction space of the injection pump 5 are provided with a multi-way valve 16 in order to enable a ring system in heavy oil engines to circulate the preheated fuel when the engine is not running .

Mit dieser Anordnung ist es nunmehr möglich, daß der Pumpenkolben der Einspritzpumpe 5 nach Erreichen des Druckes in der Druckleitung 7 den Kraftstoff über die Einspritzdüse 8 in den Zylinder fördert. Hierbei ist der jeweilige Druck durch das Druckregelventil 18 im Federraum der Einspritzdüse 8 höher als der Vordruck im Saugraum der Einspritzpumpe 5. Es wird damit sichergestellt, daß bei entsprechender Vorgabe des Vordruckes das Öffnen und Schließen der Düsen­ nadel der Einspritzpumpe 5 bei Druckwerten erfolgt, die bereits optimale Gemischbildungsverhältnisse garantieren.With this arrangement it is now possible for the pump piston of the injection pump 5 to deliver the fuel via the injection nozzle 8 into the cylinder after the pressure in the pressure line 7 has been reached. The respective pressure by the pressure control valve 18 in the spring chamber of the injection nozzle 8 is higher than the admission pressure in the suction chamber of the injection pump 5 . It is thus ensured that, with a corresponding specification of the admission pressure, the opening and closing of the nozzle needle of the injection pump 5 takes place at pressure values which already guarantee optimal mixture formation ratios.

Claims (4)

1. Einspritzvorrichtung für Kraftstoffe bei Diesel­ motoren, bestehend aus einer vom Motor ange­ triebenen Einspritzpumpe und einem federbelasteten Düsenhalter der Einspritzdüse, wobei in der Kraft­ stoffzuführung zur Einspritzpumpe eine zusätzliche Pumpe in Form einer unabhängig antreibbaren Pumpe eingeschaltet und der Saugraum der Einspritzpumpe mit einem Vordruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Pumpe (4) als Hochdruckpumpe ausgebildet ist und durch den erzeugten Druck parallel der Federraum des Düsen­ halters der Einspritzdüse (8) gleichzeitig beauf­ schlagbar ist. 1.Injection device for fuels in diesel engines, consisting of an injection pump driven by the engine and a spring-loaded nozzle holder of the injection nozzle, an additional pump in the form of an independently drivable pump being switched on in the fuel supply to the injection pump and the suction chamber of the injection pump being pressurized with an admission pressure is, characterized in that the additional pump ( 4 ) is designed as a high-pressure pump and the spring space of the nozzle holder of the injection nozzle ( 8 ) can be simultaneously impacted by the pressure generated. 2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Pumpe (4) über einen Regler (10) steuerbar ist, der über eine Recheneinheit (11) mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist.2. Injection device according to claim 1, characterized in that the additional pump ( 4 ) can be controlled via a controller ( 10 ) which can be supplied with setpoint inputs of the engine via a computing unit ( 11 ). 3. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführ­ leitung (9) für den Federraum des Düsenhalters der Einspritzdüse (8) ein über einen Regler (6) ge­ steuertes Druckregelventil (18) aufweist, wobei der Regler (6) über eine Recheneinheit (11) mit Soll­ werteingaben des Motors versorgbar ist.3. Injection device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the feed line ( 9 ) for the spring space of the nozzle holder of the injection nozzle ( 8 ) has a pressure regulator valve ( 18 ) controlled via a regulator ( 6 ), the regulator ( 6 ) can be supplied via a computing unit ( 11 ) with target value inputs of the motor. 4. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzu­ führleitung (3, 6) zurEinspritzpumpe (5) über Mehrwegeventile (13, 14, 16) und Zusatzleitungen (15, 17) als Ringleitung bei Stillstand des Motors schaltbar ist.4. Injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fuel supply line ( 3, 6 ) to the injection pump ( 5 ) via multi-way valves ( 13, 14, 16 ) and additional lines ( 15, 17 ) can be switched as a ring line when the engine is at a standstill is.
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