DE3633136C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetventilgesteuerte Einspritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschinen, mit einer Pumpe und Düse als Einspritzorgane, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der GB 21 31 873 A ist eine derartige magnetventilgesteuerte Einspritzvorrichtung bekannt. Die hier zu einer kompakten Baueinheit zusammengefaßte Pumpe und Düse - üblicherweise als Pumpe-Düse bezeichnet - mit dem Magnetventil ist serviceunfreundlich, da bei einem Düsen- oder Pumpenwechsel der Abbau der gesamten Baueinheit erforderlich wird. Zudem ist die Demontage noch in dem Fall erschwert, wenn der Nocken wirksam ist. Die Pumpe ist über die Düse fixiert. Es ergeben sich hohe mechanische und hydraulische Belastungen. Außerdem ist die Einspritzvorrichtung aufgrund ihrer Positionierung thermischen Beanspruchungen ausgesetzt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen an einer Pumpe und Düse bestehenden magnetventilgesteuerten Einspritzvorrichtung zu treffen, bei der durch eine besondere Anordnung von Pumpe, Düse und Magnetventil eine kompakte, einfache und servicefreundliche Bauweise erreichbar ist, die einen dauerhaften störunanfälligen Betrieb gewährleistet.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich eine leichte Zugänglichkeit des Einspritzsystems. Die bauliche Trennung von Pumpe und Düse läßt eine flache Bauweise zu und ermöglicht auf einfache rasche Weise einen alleinigen Ein- und Ausbau der die Düse und das Magnetventil oder die Pumpe und das Magnetventil umfassenden Baueinheit, ferner einen gesonderten Ein- bzw. Ausbau des Magnetventiles von der Düse oder der Pumpe. Zudem sind das Magnetventil, die Pumpe und die Düse aufgrund ihrer besonderen Lage, nämlich außerhalb bzw. weitgehend außerhalb des Motorölraumes, wesentlich geringeren thermischen Belastungen ausgesetzt. Aufwendige Abdichtungen für die elektrischen Anschlüsse am Magnetventil entfallen.

Es ist zwar eine aus Pumpe und Düse bestehende Einspritzvor­ richtung aus der DE-PS 6 94 245 bekannt, bei der die Pumpe eine getrennte Lage zur Düse einnimmt, bei der jedoch eine aufwendige mechanische Förderbeginn- und Mengenregelung vorliegt, die einen verhinderungsfreien Ausbau der Pumpe nicht zuläßt.

Vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß das Kraftstoffleitungssystem hochdruckseitig außerhalb des Zylinderkopfes liegt, kann eine Verdünnung des Motoröls infolge von übertretendem Kraftstoff nicht mehr eintreten. Der niederdruckseitige Druckraum in der Funktion als Druck­ wellendämpfer befindet sich auch nicht im Zylinderkopf, sondern im außerhalb des Zylinderkopfes liegenden Pumpen­ gehäuse, so daß sich niedrigere Kraftstofftemperaturen ergeben. Durch die Anordnung der Niederdruckkammer un­ mittelbar am Magnetventil werden beim Öffnen des Magnet­ ventiles auftretende Druckschwingungen vermieden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine aus Pumpe und Düse bestehende Einspritz­ vorrichtung teilweise im Schnitt mit einem Rollenstößel als Antriebselement für den Pumpenkolben,

Fig. 2 die Einspritzvorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 3 die Einspritzvorrichtung mit einem Rollen­ schwinghebel als Antriebselement,

Fig. 4 die Einspritzvorrichtung mit einer gegenüber Fig. 1 anderen niederdruckseitigen Leitungs­ anordnung.

Eine Einspritzvorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine mit Vorkammereinspritzung besteht im wesentlichen aus einer Pumpe 2 mit einem Pumpenkolben 3 ohne Steuer­ kantenregelung, einer von dieser seitlich getrennt liegenden Düse 4 und einem von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig arbeitenden Magnetventil 5.

Die Zuordnung der Pumpe 2 zur Düse 4 (Fig. 1) ist so ge­ troffen, daß die Pumpenachse "a" annähernd senkrecht zur Düsenachse "b" verläuft, während die Achse "c" des Magnet­ ventiles 5 etwa senkrecht zur Pumpenachse "a" verläuft (Fig. 2).

Die Pumpe 2 ist gemeinsam mit dem darüber liegenden Magnetventil 5 zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die als Steckbaueinheit ausgebildet ist. Das Magnetventil 5 kann aber auch aus bautechnischen Gründen mit der Düse 4 eine Baueinheit bilden. Als Antrieb für die Pumpe 2 dient eine im Zylinderkopf 6 der Brennkraftmaschine gelagerte und die Gaswechselventile (nicht dargestellt) steuernde Nockenwelle 7, die über einen Rollenstößel 8 entgegen einer Stößelfeder 9 den Pumpenkolben 3 unmittelbar an­ treibt.

Die Pumpe 2 ist an ihrem der Nockenwelle 7 zugewandten vorderen Gehäuseteil durch eine Steckhülse 10 gebildet, die in einer Aufnahmebohrung 11 im Zylinderkopf 6 ab­ dichtend eingepaßt ist. Die eigentliche Befestigung und Fixierung erfolgt durch Anflanschen der Baueinheit seitlich an den Zylinderkopf 6 (Befestigungsebene d). Somit liegt der rechts von der Steckhülse 10 liegende Gehäuseteil 12 gemäß Fig. 1 neben dem von dem Zylinderkopf 6 und der Zylinderkopfhaube 13 umschlossenen Raum.

Der Rollenstößel 8 ist in der Steckhülse 10 längsver­ schiebbar geführt und mit dem federseitigen Ende des in OT-Stellung befindlichen Pumpenkolbens 3 direkt verbunden. Das gegenüberliegende Ende des Pumpenkolbens begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 14, in den eine mit einem Druckraum kraftstoffzulaufseitig verbundene Steuerbohrung 16 mündet. Der Druckraum 15 dient als Druckwellendämpfer.

Von dem Pumpenarbeitsraum 14 führt eine Druckleitung 17 zu dem Magnetventil 5, das die Verbindung zu einer Nieder­ druckkammer 18 steuert, welche über einen Rücklauf 19 mit einem nicht dargestellten Kraftstofftank verbunden ist. Außerdem führt von dem Pumpenarbeitsraum 14 eine Druck­ leitung 20 zu der Düse 4. Die Druckleitung 20 ist in Leitungsabschnitte 20 a, 20 b aufgeteilt, von denen der kanalartige Leitungsabschnitt 20 a im hinteren Pumpen­ gehäuseteil 21 zentral verläuft, an den sich der im Deckel 22 untergebrachte und abgewinkelt verlaufende kanalartige Leitungsabschnitt 20 b anschließt.

An den Leitungsabschnitt 20 b schließt sich eine freiliegende Ein­ spritzleitung 23 (Fig. 2) von relativ kurzer Länge an, die die Pumpe 2 mit der Düse 4 verbindet. Die Düse 4 ist in den Zylinderkopf 6 eingeschraubt und ragt in eine mit 24 bezeichnete Vorkammer.

Der Niederdruckraum 15 ist als Ringraum ausgebildet, liegt konzentrisch zum Leitungsabschnitt 20 a und steht mit der zulaufseitigen Niederdruckversorgung 25 über einen Versorgungskanal 26 in Verbindung, von der die Steuerbohrung 16 abzweigt.

Um den Rollenstößel 8 gegen Drehen zu sichern, ist im Pumpengehäuse eine aus Stift 27 und Stößelschlitz 28 bestehende Drehsicherung angeordnet.

Gegebenenfalls können das außerhalb des Zylinderkopfes 6 freiliegende Magnetventil 5 und Teile der Düse 4 sowie Pumpe 2 durch eine leicht lösbare Abdeckhaube 32 ge­ räuschmindernd gekapselt sein (nur in Fig. 1 dargestellt).

In Fig. 3 erfolgt die Kraftstoffversorgung in umgekehrter Strömungsrichtung, wenn sich aus örtlichen Gründen eine Notwendigkeit für die Lageänderung der Förderpumpe (nicht dargestellt) ergibt. Somit wird der Rücklauf 19 gemäß Fig. 1 nunmehr zum Zulauf und die zulaufseitige Nieder­ druckversorgung 25 zum Rücklauf. Der deckelseitige Druck­ raum 15 steht lediglich mit der Niederdruckkammer 18 über eine Verbindungsleitung 29 in Verbindung. Ansonsten bleibt die Leitungsanordnung unverändert.

In Fig. 4 ist als Antriebselement kein Rollenstößel 8, sondern ein mit der Nockenwelle 7 direkt zusammenwirkender Rollenschwinghebel 30 und Stößel 31 verwendet, der in seiner Wirkrichtung mit dem Rollenschwinghebel 30 fest verbunden ist. Bei dieser Ausführung entfällt die Dreh­ sicherung 27, 28.

Die Funktionsweise der Einspritzvorrichtung ist folgende:

Kraftstoff wird ständig von einer Förderpumpe gefördert und gelangt bei offener Steuerbohrung 16 in den Pumpen­ arbeitsraum über die Druckleitung 20 und Einspritzleitung 23 zur Düse 4 sowie über die Druckleitung 17 und das ge­ öffnete Magnetventil 5 in die Niederdruckkammer 18 und schließlich in den Rücklauf 19. Sobald der Pumpenkolben 3 die Steuerbohrung 16 absteuert und nachfolgend das elektronisch angesteuerte Magnetventil 5 den Kraftstoff­ durchfluß sperrt, setzt der Förderbeginn ein. Kraftstoff wird in die Vorkammer 24 gespritzt. Das Förderende wird durch Öffnen des Magnetventiles 5 bestimmt.

Claims (7)

1. Magnetventilgesteuerte Einspritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine, mit einer Pumpe und Düse als Einspritzorgane, von denen eines der beiden Einspritzorgane mit dem Magnetventil baueinheitlich verbunden ist, mit einer Aufnahmebohrung für die Pumpe, deren im Pumpengehäuse längsverschiebbar geführter Pumpenkolben von einer zylinderkopfseitig gelagerten Nockenwelle über ein Antriebselement angetrieben wird und eine in den Pumpenarbeitsraum mündende Steuerbohrung absteuert, mit einer für die Düse im Zylinderkopf vorgesehenen Aufnahmebohrung sowie mit Druckleitungen, die ausgehend vom Pumpenarbeitsraum zu der Düse und zu dem den Förderbeginn und das Förderende in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuernden Magnetventil führen, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (5) mit ausschließlich einem der räumlich voneinander getrennten Einspritzorgane eine Baueinheit bildet, daß die die Pumpe (2) aufnehmende Aufnahmebohrung (11) im Zylinderkopf (6) vorgesehen ist und die Pumpe (2) mit der Düse (4) durch eine freiliegende Einspritzleitung (23) verbunden ist, und daß die Pumpe (2) und die Düse (4) am Zylinderkopf (6) für sich nach außen demontierbar befestigt sind und daß ein dem Antriebselement (8) abgewandtes Gehäuseteil der Pumpe (2) und das Magnetventil (5) außerhalb des von Zylinderkopf (6) und Zylinderkopfhaube (13) umschlossenen Raumes liegen.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) seitlich am Zylinderkopf (6) und innerhalb der von der Länge der Düse (4) bestimmten Höhe angeordnet ist.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das direkt von der Nockenwelle (6) angetriebene Antriebselement (8) der Pumpe (2) als längsverschiebbarer Rollenstößel ausgebildet ist.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Antriebselement (8) der Pumpe (2) aus einem Rollenschwinghebel (30) und einem auf den Pumpen­ kolben (3) wirkenden längsverschiebbaren Stößel (31) zusammensetzt.

5. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Pumpe (2) und Magnetventil (5) bestehende Baueinheit als Steckbaueinheit ausgebildet und in der Aufnahmebohrung (11) im Zylinderkopf (6) abdichtend eingepaßt ist.

6. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Düse (4) und zum Magnetventil (5) führenden Druckleitungen (17, 20) sowie die Steuerbohrung (16) Teile einer Druckleitungsanordnung sind, welche einerseits mit dem Kraftstoffzulauf und andererseits mit dem Kraft­ stoffrücklauf unter Zwischenschaltung des Druckraumes (15) in Verbindung stehen.

7. Einspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Magnetventil (5) eine Niederdruckkammer (18) vorgesehen ist.