DE3841462C2 - Brennstoffeinspritzvorrichtung - Google Patents
BrennstoffeinspritzvorrichtungInfo
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- F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für
Brennkraftmaschinen, vorzugsweise Dieselbrennkraftmaschine mit
zumindest einem Einspritzpumpenelement, in dessen Plungerbüchse
ein Pumpenplunger axial geführt ist, der einen Hochdruckraum
dichtend abschließt, sowie mit einer zwischen dem Hochdruckraum
und einem Entlastungsventil angeordneten Steuerventil, in dessen
Steuerventilbüchse ein Steuerventilkörper, dessen Bewegung
gedämpft ist, durch eine elektromagnetische Stellvorrichtung in
Verbindung mit einer Feder axial bewegbar ist, wodurch ein in dem
Steuerventil angeordneter Niederdruckringraum mit einem
Niederdruckraum in Verbindung steht und in der Plungerbüchse mit
geringem Abstand oberhalb des Hochdruckraumes eine
Stufenbohrung zur Aufnahme des Steuerventils beziehungsweise
des Steuerventilkörpers vorgesehen ist.
Eine derartige Brennstoffeinspritzvorrichtung ist aus der DE-OS 35 36 828
bekannt. Dabei neigt der in diesem Dokument
beschriebene Steuerventilkörper aufgrund seiner relativ hohen
Masse und einer konstruktionsbedingt geringen Dämpfung zum
Sitzprellen. Dadurch wird die Genauigkeit des Förderbeginns
beeinträchtigt und eine Mengenstreuung der Fördermenge zwischen
den einzelnen Pumpenelementen verursacht. Dies ist aber
insbesondere bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen für das
Laufverhalten und insbesondere hinsichtlich geringer
Abgasemissionen zur Erfüllung der gesetzlichen Vorschriften nicht
tolerierbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu
vermieden und ein funktionssicheres Steuerventil zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem
einen Ende des Steuerventilkörpers eine Ankerplatte befestigt ist,
die in einem flüssigkeitsgekühlten Dämpfungsraum angeordnet und
mit der elektromagnetischen Stellvorrichtung verbunden ist, und daß
die elektromagnetische Stellvorrichtung den Dämpfungsraum
begrenzt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung
der Ankerplatte und der elektromagnetischen Stellvorrichtung
entsteht zwischen beiden eine Verdrängerströmung, deren
Intensivität und Dämpfungskraft unter anderem mit abnehmendem
Abstand beider ansteigt. Dadurch wird eine wichtige Voraussetzung
zur Vermeidung des Sitzprellens des Steuerventilkörpers erfüllt.
In der DE-OS 33 02 294 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
beschrieben, die eine direkt in dem Plungerkörper eingearbeitete
Steuerventilbüchse aufweist. Dieser Unterschied ist im Vergleich
zum Gegenstand der vorliegenden Brennstoffeinspritzvorrichtung
nebensächlich, da auch bei dieser die Steuerventilbüchse mit den
gleichen Vorteilen einstückig in die Plungerbüchse eingearbeitet
sein kann. Die Steuerventilbüchse als separates Bauteil zu fertigen
bietet die Möglichkeit, diese mit gegebenenfalls höherer
Genauigkeit herzustellen und im Falle beispielsweise von
Verschleiß auszutauschen. Dabei ist der Herstellungsaufwand
insgesamt höher. Im grundlegenden Unterschied beinhaltet aber der
Gegenstand der DE-OS 33 02 294 zwei elektromagnetische
Stellvorrichtungen zur Betätigung des Steuerventils. Dadurch weist
diese Brennstoffeinspritzvorrichtung einen erheblich höheren
baulichen Aufwand auf, wobei eine Dämpfungsvorrichtung hier
überhaupt nicht vorgesehen ist.
In der CH 644 187 ist schließlich eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
beschrieben, bei dem ebenfalls ein quer zu dem Pumpenlunger
angeordnetes Steuerventil direkt in den Pumpenkörper eingelassen
ist, wobei hier der Hochdruckbereich der
Brennstoffeinspritzvorrichtung direkt in einer Verschraubung zum
Anschluß einer Einspritzleitung mündet. Dabei bedeutet der Entfall
eines Entlastungsventils keinen irgendwie gearteten Vor- oder
Nachteil, da der Fachmann ein Entlastungsventil aufgrund seines
allgemeinen Fachwissens nur dann vorsehen wird, wenn dies
erforderlich ist. So ist der Gegenstand der erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzvorrichtung auch ohne Entlastungsventil mit den
erfindungsgemäßen Vorteilen darstellbar. Der wesentliche
Unterschied zwischen beiden Dokumenten liegt in der Steuerung
des Steuerventils, das bei dem schweizerischen Dokument durch
eine Hydraulikflüssigkeit gesteuert wird. Eine derartige Steuerung
ist aufwendiger und kann nicht mit der schnellen Präzision wie eine
elektromagnetische Stellvorrichtung angesteuert werden. Zudem ist
auch bei diesem Dokument keinerlei Dämpfungsvorrichtung
vorgesehen.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Hochdruckbrennstoff, wenn
er vom Steuerventilkörper abgesteuert wird, durch eine Bohrung in
der Plungerbüchse zum Niederdruckraum zurückgeführt. Damit
werden aufwendige äußere Verbindungsleitungen mit ihrer
Leckagegefahr vermieden.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine zur Achse des
Steuerventilkörpers parallele Anordnung der Elemente gewählt, mit
denen das Steuerventil an der Plungerbüchse befestigt ist. Diese
Anordnung verhindert die Verspannung und damit ein Klemmen des
Steuerventilkörpers in der Steuerventilbüchse.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist in den
Pumpenplunger eine Absteuernut eingelassen, wodurch erreicht
wird, daß unabhängig von der Betriebstüchtigkeit des Steuerventils
die Förderung der Einspritzpumpe unterbrochen wird, bevor die
Förderung in den Pumpenradius des Einspritzpumpennockens
läuft.
Durch die in Weiterbildung dargestellte erfindungsgemäße
Anordnung der Ankerplatte in einem entlüfteten und mit Brennstoff
gefüllten Raum ist bei entsprechender Abstimmung des Spaltes
zwischen dem angezogenen Anker und der elektromagnetischen
Stellvorrichtung auf die verschiedenen Auslegungsparameter des
Steuerventils ein rückprallfreies Schließen und damit ein exaktes
Steuern von Förderbeginn und Fördermenge des Brennstoffes
ermöglicht.
Durch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung mit
einer Lecköllängs- und Querbohrung des Steuerventilkörpers
erübrigt sich eine gesonderte Leckölrückführleitung und den damit
verbundenen Aufwand sowie die Leckagegefahr.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der äußeren Kontur des
Einspritzpumpenelementes ist ein Austausch eines
Normalelementes gegen das Einspritzpumpenelement mit
Steuerventil ohne jede Nacharbeit möglich.
Die erfindungsgemäße Lage von Hochdruckraum und Saug- bzw.
Absteuerbohrung ermöglicht einen minimalen schädlichen Raum im
Hochdruckbereich, der mit dem schädlichen Raum eines
Normalelementes vergleichbar ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Zeichnungsbeschreibung, in der in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben
sind.
Es zeigen:
Fig. 1: einen Querschnitt durch die Brennstoffein
spritzvorrichtung und durch ein Normal
element,
Fig. 2: Detailschnitt durch die Brennstoffeinspritz
vorrichtung.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung besteht aus einem Ein
spritzpumpenelement 1 und einem Steuerventil 2, wobei das
Einspritzpumpenelement 1 zugleich Träger des Steuerventils
2 ist. Das Einspritzpumpenelement setzt sich zusammen aus
einem Pumpenplunger 4, einer Plungerbüchse 5 und einem
handelsüblichen Entlastungsventil 6, das Steuerventil 2
aus einem Steuerventilelement 3 und einer elektro
magnetischen Stellvorrichtung 7.
Der Pumpenplunger 4, der in der Plungerbüchse 5 dichtend
geführt ist, wird von einem nicht dargestellten Nocken
über einen ebenfalls nicht dargestellten Rollenstößel in
Richtung der Pumpenplungerachse bewegt. Der Pumpenplunger
4 besitzt eine Absteuernut 8, die über eine Absteuerlängs
bohrung 9 und eine Absteuerquerbohrung 10 mit einem Hoch
druckraum 11 in Verbindung steht.
Der Hochdruckraum 11 steht über eine Hochdruckbohrung 12
und das Steuerventilelement 3 mit dem Entlastungsventil 6
und weiter über eine nicht dargestellte Einspritzleitung
mit einem ebenfalls nicht dargestellten Brennstoff
einspritzventil in Verbindung.
Der Hochdruckraum 11 ist bis kurz unterhalb einer Stufen
bohrung 19, die zur Aufnahme des Steuerventils 2 dient,
hochgezogen. Dadurch wird das schädliche Volumen zwischen
Hochdruckraum 11 und Entlastungsventil 6 minimiert, was
sich bei hohen Einspritzdrücken besonders vorteilhaft
erweist. Die gegenüber einem Normalelement 1a verbleibende
Differenz des schädlichen Volumens durch die Hochdruck
bohrung 12 und die Hochdrucksteuerbohrung 28 kann durch
Anpassen der Einspritzleitungslänge ausgeglichen werden.
Der Hochdruckraum 11 besitzt keinen Abschlußdeckel, da das
Einspritzpumpenelement 1 als sogenanntes "Monoelement"
ausgebildet ist. Die Ausbildung als Monoelement steigert
in vorteilhafter Weise die Hochdruckfähigkeit der Brenn
stoffeinspritzvorrichtung durch Minimierung der Druck
raumausweitung.
In der Plungerbüchse 5 befindet sich eine Saug- bzw. Ab
steuerbohrung 14, die den Hochdruckraum 11 mit einem
Niederdruckraum 13 verbindet, der wiederum mit dem nicht
dargestellten Saugraum des Einspritzpumpengehäuses ver
bunden ist.
Die Saug- bzw. Absteuerbohrung 14 ist im Unterschied zum
Normalelement 1a vom Niederdruckraum 13 aus schräg in
Richtung Hochdruckraum 11 gebohrt, um der geänderten Lage
des Hochdruckraumes 11 Rechnung zu tragen.
Der Niederdruckraum 13 ist außerdem über eine Rücklauf
bohrung 15 mit einem Ringraum 16 einer Steuerventilbüchse
17 des Steuerventilelementes 3 verbunden. Dadurch wird
eine externe Rücklaufleitung, die Bauaufwand und Leckage
risiko bedeutet, vermieden.
Das Einspritzpumpenelement 1 besitzt einen Pumpenelement
flansch 18, über den das Einspritzpumpenelement 1 am nicht
dargestellten Pumpengehäuse befestigt ist. Die Abmessungen
des Pumpenelementenflansches 18 und die Außenkontur der
Plungerbüchse 5 im Bereich des Pumpengehäuses entsprechen
der Kontur eines Normaleinspritzpumpenelements 1a.
Der Pumpenplunger 4 ist der veränderten Lage des Hoch
druckraumes 11 durch entsprechende Änderung seiner Länge
angepaßt, so daß, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Lage
eines Druckpilzes 47 beider Einspritzpumpenelemente bei
Stellung der Pumpenplunger im unteren Totpunkt gleich ist.
Da außerdem die Baubreite beider Einspritzpumpenelemente
übereinstimmt, ist ein wechselseitiger Austausch ohne
Nacharbeit möglich. Deshalb sind beide Einspritz
pumpenelemente für Block- und Einzeleinspritzpumpen
geeignet.
Das Steuerventilelement 3 sitzt mit Spielpassung in der
Stufenbohrung 19 der Plungerbüchse 5 und ist in zwei Hoch
druckdichtelemente 20 gelagert. Es wird durch nicht dar
gestellte Schrauben, die durch Bohrungen in einem Ab
schlußdeckel 21 und der Plungerbüchse 5 hindurchgesteckt
und in die Steuerventilbüchse 17 eingeschraubt werden, zu
einem festen Verband mit der Plungerbüchse 5 verbunden,
ohne daß das Steuerventilelement verspannt würde. Durch
das Einbauspiel zwischen Steuerventilbüchse 17 und Stufen
bohrung 19 wird außerdem ein Verspannen und folglich ein
Klemmen des Steuerventilelements 3, verursacht durch das
Anziehen des Entlastungsventils 6 oder der nicht dar
gestellten Einspritzleitung, vermieden.
Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß
ein unabhängiger Austausch von Steuerventil 2 und Ein
spritzpumpenelement 1 so wie die Stellvorrichtung 7
sichergestellt ist. Durch diesen modularen Aufbau ist eine
kostengünstige Fertigung und Reparatur der Brennstoff
einspritzvorrichtung möglich.
Das Steuerventilelement 3 besitzt eine Steuerventilbüchse
17 und einen Steuerventilkörper 22, der in der Steuer
ventilbüchse 17 axial beweglich geführt ist, und zwar in
einer Hochdruckführung 23 und einer Niederdruckführung 24.
Der Steuerventilkörper 22 trennt mit einem Steuer
ventilsitz 25 einen Hochdruckringraum 26 von einem Nieder
druckringraum 27. Der Hochdruckringraum 26 ist über eine
Hochdrucksteuerbohrung 28 und die Hochdruckbohrung 12 mit
dem Hochdruckraum 11 bzw. dem Entlastungsventil 6 ver
bunden. Der Niederdruckringraum 27 ist über die Absteuer
bohrung 29, den Ringraum 16 und die Rücklaufbohrung 15 mit
dem Niederdruckraum 13 verbunden.
Der Steuerventilkörper 22 besitzt eine Lecköllängsbohrung
42 und eine Leckölquerbohrung 43, die eine Verbindung
zwischen einem Leckölraum 44 und einem Federraum 34
schaffen.
An dem Ende des Steuerventilkörpers 22, an dem sich die
Niederdruckführung 24 befindet, ist eine Ankerplatte 30
befestigt, die von der elektromagnetischen Stell
vorrichtung 7 bewegt wird. Die Befestigung der Ankerplatte
30 geschieht mittels einer in den Steuerventilkörper 22
geschraubten Senkschraube 31, die die Ankerplatte 30 und
einen Anschlagring 32 axial gegen den Steuerventilkörper
22 spannt.
Die Ankerplatte 30 befindet sich in einem kraftstoff
gefüllten Dämpfungsraum 33, der von einem Zwischenstück 41
und der elektromagnetischen Stellvorrichtung 7 begrenzt
wird. Das Volumen des Dämpfungsraumes 33 ist so
dimensioniert, daß bei der axialen Bewegung der Anker
platte 30 keine nennenswerten Strömungswiderstände
zwischen der Ankerplatte 30 und den Wänden des Zwischen
stückes 41 auftreten.
Der Dämpfungsraum 33 steht in Verbindung mit einem eben
falls brennstoffgefüllten Federraum 34. Im Federraum 34
befindet sich eine Feder 36, deren Kraft den Anschlagring
32 in Richtung Anschlag 35 beaufschlagt. Der Anschlag 35
dient als Hubbegrenzung des Steuerventilkörpers 22.
Der Dämpfungsraum 33 und der Federraum 34 stehen über eine
Drosselbohrung 37 mit der Absteuerbohrung 29 in Verbindung.
Im Bereich der in Einbaulage höchsten Stelle des
Dämpfungsraumes 33 ist eine Gewindebohrung 38 angebracht,
an die eine Entlüftungs- bzw. Brennstoffrücklaufleitung 39
angeschlossen ist, die zum nicht abgebildeten Brennstoff
tank führt.
In dieser Entlüftungs- bzw. Brennstoffrücklaufleitung 39
ist eine Druckhalteventil 40 angeordnet, dessen Absteuer
druck kleiner als der Förderdruck der nicht abgebildeten
Kraftstofförderpumpe ist.
Die elektromagnetische Stellvorrichtung 7 wird durch nicht
dargestellte, parallel zur Achse des Steuerventilkörpers
22 wirkenden Schrauben mit dem Zwischenstück 41 gegen die
Steuerventilbüchse 17 gespannt, ohne diese zu verspannen.
Der gesamte Niederdruckbereich des Steuerventils 2 wird
durch Runddichtringe 45 abgedichtet.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung funktioniert folgender
maßen:
Beim Förderhub wird der Pumpenplunger 4 aus seiner unteren Totpunktlage in Richtung Steuerventileinheit 2 bewegt. Dabei schließt er nach Durchlaufen eines Vorhubes zunächst die Saug- und Absteuerbohrung 14. Danach fördert der Plunger 4 Brennstoff in die Hochdruckbohrung 12 und in die Hochdrucksteuerbohrung 28.
Beim Förderhub wird der Pumpenplunger 4 aus seiner unteren Totpunktlage in Richtung Steuerventileinheit 2 bewegt. Dabei schließt er nach Durchlaufen eines Vorhubes zunächst die Saug- und Absteuerbohrung 14. Danach fördert der Plunger 4 Brennstoff in die Hochdruckbohrung 12 und in die Hochdrucksteuerbohrung 28.
Solange der Steuerventilkörper 22 mit dem Anschlagring 32
und der Ankerplatte 30 von der Feder 36 am Anschlag 35
gehalten wird, sind der Hochdruckringraum 26 und der
Niederdruckringraum 27 über den Steuerventilsitz 25 ver
bunden. Dadurch strömt der geförderte Kraftstoff über die
Absteuerbohrungen 29, den Ringraum 16 und die Rücklauf
bohrung 15 in den Niederdruckraum 13 zurück.
Sobald die elektromagnetische Stellvorrichtung 7 durch
einen Stromimpuls erregt wird, wird die Ankerplatte 39
angezogen. Dadurch wird der Steuerventilkörper 22 gegen
den Steuerventilsitz 25 gezogen, wodurch die Förderung des
Brennstoffs zum Entlastungsventil 6 und weiter über die
nicht dargestellte Einspritzleitung zur nicht dar
gestellten Einspritzdüse beginnt.
Mit dem Anziehen der Ankerplatte 30 wird zugleich die
Feder 36 vorgespannt. Sobald die elektromagnetische Stell
vorrichtung 7 stromlos gemacht wird, hebt die Feder 36 den
Steuerventilkörper 22 von seinem Sitz 25 ab. Dadurch
strömt der Brennstoff wieder in die Niederdruckräume und
die Brennstoffeinspritzung ist beendet.
Eine Voraussetzung für die präzise Funktion des Steuer
ventils 2 und damit für reproduzierbaren Förderbeginn und
schwankungsfreie Fördermenge ist ein rückprallfreies Auf
setzen des Steuerventilkörpers 22 auf den Steuerventilsitz
25. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine fein
abgestimmte Dämpfung der Bewegung des Steuerventilkörpers
22. Zur Dämpfung wird die Verdrängerströmung zwischen
Ankerplatte 30 und der elektromagnetischen Stell
vorrichtung 7 benutzt. Die Ankerplatte 30 ist ohne offene,
axiale Bohrungen ausgeführt, um eine möglichst wirksame
Quetschströmung am Hubende zwischen Ankerplatte 30 und
elektromagnetische Stellvorrichtung 7 zu bewirken.
Das erforderliche Maß der Dämpfung hängt unter anderem von
der bewegten Masse ab, d. h. von der Masse des Steuer
ventilkörpers 22 + Ankerplatte 30 + Senkschraube 31 +
Anschlagring 32 + Anteil der Masse der Feder 36. Ein
weiterer dämpfungsrelevanter Faktor ist die Feder
steifigkeit des Steuerventilsitzes 25.
Die Dämpfung selbst hängt unter anderem von der Brenn
stoffviskosität, der Geometrie der Ankerplatte 30 und dem
Mindestabstand 46 zwischen Ankerplatte 30 und elektro
magnetischer Stellvorrichtung 7 sowie von dem Druck im
Dämpfungsraum ab. Diese Einflußfaktoren müssen aufeinander
abgestimmt werden. Die optimale Abstimmung ist erreicht,
wenn das Aufsetzen des Steuerventilkörpers 22 auf den
Steuerventilsitz 25 gerade rückschlagfrei erfolgt und die
dämpfungsbedingte Verlangsamung der Bewegung des Steuer
ventilkörpers 22 minimiert ist.
Die Versorgung des Dämpfungsraumes 33 mit Dämpfungs
flüssigkeit, z. B. Dämpfungsöl, kann über einen ge
sonderten Dämpfungsölkreislauf erfolgen. Im vorliegenden
Fall wird erfindungsgemäß Brennstoff aus dem Niederdruck
bereich, speziell aus der Absteuerbohrung 29 des Steuer
ventils 2 entnommen und zwar über die Drosselbohrung 37.
Letztere verhindert, daß die Druckstöße in der Absteuer
bohrung 29 in den Dämpfungsraum 33 gelangen.
Für ein einwandfreies Funktionieren der Dämpfung ist es
wichtig, daß sich keine Luft im Dämpfungsraum 33 befindet,
da hierdurch die Viskosität und Kompressibilität des
Dämpfungsmediums beeinflußt werden. Außerdem ist es
wichtig, daß die Dämpfungsflüssigkeit kontinuierlich er
neuert wird, da diese sich erwärmt und altert.
Erfindungsgemäß wird die Entlüftung des Dämpfungsraumes 33
über die Gewindebohrung 38 bewerkstelligt, die so an
gebracht ist, daß sie sich in Einbaulage des Steuerventils
2 im Bereich der höchsten Stelle des Dämpfungsraumes 33
befindet.
An die Gewindebohrung 38 ist die Entlüftungs- bzw. Brenn
stoffrücklaufleitung 39 angeschlossen, durch die der
Brennstoff über das Druckhalteventil 40 zurück zum nicht
abgebildeten Brennstofftank fließt. Das Druckhalteventil
40 stellt einen bestimmten Flüssigkeitsdruck im Dämpfungs
raum 33 sicher, der niedriger als der maximale Förderdruck
der nicht dargestellten Niederdruckpumpe und niedriger als
der Druck in den Niederdruckräumen der Brennstoff
einspritzvorrichtung ist. Dadurch wird eine Durchströmung
des Dämpfungsraumes 33 und damit eine Erneuerung des
Dämpfungsmediums Brennstoff und eine Kühlung des Steuer
ventils 2 sichergestellt. Außerdem bewirkt das Druck
halteventil 40, daß beim Stillstand des Motors der
Dämpfungsraum 33 nicht leerlaufen kann, was zu un
gedämpfter Hubbewegung und damit zu Sitzprellen des
Steuerventils 3 führt. Dies hat u. a. einen falschen
Förderbeginn beim Wiederanlassen des Motors zur Folge.
Das Lecköl aus dem Leckölraum 44 wird über die Lecköl
längsbohrung 42 und die Leckölquerbohrung 43 im Steuer
ventilkörper 22 zum Federraum 34 und damit in den
Dämpfungsölkreislauf geführt. Diese erfindungsgemäße
Lösung erspart eine separate Leckölrückführleitung.
Für den Fall eines Versagens des Steuerventils 2 sorgt die
Absteuernut 8 des Pumpenplungers 4 am Ende des Förderhubes
für ein Absteuern des Brennstoffes in die Saug- bzw. Ab
steuerbohrung 14. Damit wird die Brennstoffeinspritzung in
jedem Fall beendet, bevor die Förderung in den Kuppen
bereich des Einspritzpumpennockens gelangt und diesen
überbelastet.
Der Pumpenplunger 4 des Einspritzpumpenelements 1 ist
erheblich einfacher zu fertigen, als der des Normal
elementes 1a, da die Verdreheinrichtung und die präzisen
Steuerkanten entfallen.
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung ge
stattet eine genaue Bestimmung von Förderbeginn und
Dosierung der Brennstoffeinspritzmenge durch das rück
prallfreie Aufsetzen des Steuerventilkörpers 22 auf den
Steuerventilsitz 25. Außerdem ist sie fertigungs- und
servicefreundlich, da die Hauptkomponenten Einspritz
pumpenelement 1, Steuerventil 2 und elektromagnetische
Stellvorrichtung 7 einzeln und unabhängig voneinander zu
fertigen, zu prüfen und auszutauschen sind.
Claims (11)
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen,
vorzugsweise Dieselbrennkraftmaschinen mit zumindest einem
Einspritzpumpenelement (1), in dessen Plungerbüchse (5) ein
Pumpenplunger (4) axial geführt ist, der einen Hochdruckraum
(11) dichtend abschließt, sowie mit einer zwischen dem
Hochdruckraum (11) und einem Entlastungsventil (6)
angeordneten Steuerventil (2), in dessen Steuerventilbüchse (17)
ein Steuerventilkörper (22), dessen Bewegung gedämpft ist,
durch eine elektromagnetische Stellvorrichtung (7) in Verbindung
mit einer Feder (36) axial bewegbar ist, wobei ein in dem
Steuerventil (2) angeordneter Niederdruckringraum (27) mit
einem Niederdruckraum (13) in Verbindung steht und in der
Plungerbüchse (5) mit geringem Abstand oberhalb des
Hochdruckraumes (11) eine Stufenbohrung (19) zur Aufnahme
des Steuerventils (2) mit dem Steuerventilkörper (22) vorgesehen
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende des
Steuerventilkörpers (22) eine Ankerplatte (30) befestigt ist, die in
einem flüssigkeitsgefüllten Dämpfungsraum (33) angeordnet und
mit der elektromagnetischen Stellvorrichtung (7) verbunden ist,
und daß die elektromagnetische Stellvorrichtung (7) den
Dämpfungsraum (33) begrenzt.
2. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung zwischen dem
Niederdruckringraum (27) und dem Niederdruckraum (13) eine
Rücklaufbohrung (15) in der Plungerbüchse (5) vorgesehen ist.
3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Steuerventils
(2) an der Pumpenplungerbüchse (5) Befestigungselemente mit
einer parallel zur Richtung der Achse des Steuerventilköpers (33)
wirkenden Befestigungskraft angeordnet sind.
4. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungselemente
vorzugsweise vier Schrauben angeordnet sind, die durch
Bohrungen in einem Abschlußdeckel (21) und der Plungerbüchse
(5) steckbar und in Gewindebohrungen der Steuerventilbüchse
(17) schraubbar angeordnet sind.
5. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pumpenplunger (4) eine
Absteuernut (8) angeordnet ist, durch die der Hochdruckraum (11)
am Endes des Förderhubes über eine Absteuerlängsbohrung (9)
und eine Absteuerquerbohrung (10) mit einer Saug- bzw.
Absteuerbohrung (14) in Verbindung steht.
6. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsraum (33)
brennstoffgefüllt ist, daß zwischen Dämpfungsraum (33) und
Niederdruck führenden Räumen eine Drosselbohrung (37)
angeordnet ist, und daß im Bereich der höchsten Stelle des
Dämpfungsraumes (33) eine Entlüftungs- bzw.
Brennstoffrücklaufleitung (38) angeschlossen ist.
7. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Entlüftungs- bzw.
Brennstoffrücklaufleitung (39) ein Druckhalteventil (40)
angeordnet ist, dessen Öffnungsdruck kleiner als der Druck in
den Niederdruckräumen des Einspritzpumpenelementes (1) ist.
8. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (30) massiv
ausgebildet ist und daß bei gegebener Masse der bewegten Teile
des Steuerventilelementes (3), der Kraft der Feder (27), der
Geometrie der Ankerplatte (30) und der Brennstoffviskosität im
Betriebstemperaturbereich, der Kraft der elektromagnetischen
Stellvorrichtung, der Spalt zwischen Ankerplatte (30) und der
elektromagnetischen Stellvorrichtung (7) in angezogener Stellung
so abgestimmt ist, daß das Aufsetzen des Steuerventilkörpers
(22) auf einen Steuerventilsitz (25) rückprallfrei erfolgt.
9. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerventilkörper (22) eine
Lecköllängsbohrung (42) und eine Leckölquerbohrung (43)
angeordnet sind.
10. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzpumpenelement (1) in
seiner äußeren Kontur ab einem Pumpenelementflansch (18)
genau der Kontur eines Normal-Pumpenelementes (1a) mit
vergleichbaren Daten entspricht.
11. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hochdruckraum (11) bis
oberhalb des Pumpenelementflansches (18) erstreckt und die
Saug- bzw. Absteuerbohrung (14) vom Niederdruckraum (13)
ausgehend der Lage des Hochdruckraumes (11) angepaßt ist.
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