DE4012324A1

DE4012324A1 - Gasdruckbetriebenes kraftstoff-einspritzsystem

Info

Publication number: DE4012324A1
Application number: DE19904012324
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1990-12-20

Description

Stand der Technik

Bei einem herkömmlichen Benzin oder Dieseleinspritzsystem wird der Kraftstoff mittels einer hydrostatischen Pumpe in den Ver brennungsraum eingespritzt. Eine solche Pumpe kann verschiedene Bauarten aufweisen und wird vom Verbrennungsmotor über einen Zahnriemen oder Zahnräder angetrieben. Grundsätzlich steht die abgegebene fluidische Energie, die sich als ein Produkt aus Druck und Volumenstrom des Kraftstoffes darstellt, in keinem Verhältnis zu der von der Pumpe aufgenommenen mechanischen Energie, welche durch all die Übersetzungen sehr viel höher ist. Außerdem stellt ein solches System einen hohen Aufwand an Teilen und Gewicht dar.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Einspritzsystem zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau mit sehr wenigen Komponenten aus. Der Ein spritzzeitraum und das Einspritzvolumen kann gesteuert oder geregelt werden. Außerdem entstehen sehr wenig Energieverluste. Die Energie um den Kraftstoff in den Zylinderraum einzuspritzen, wird aus dem Kompressionsdruck im Zylinderraum direkt übernommen. Dies geschieht durch den Einsatz eines Druckübersetzers.

In Figur I sehen wir den Druckübersetzer 1, welcher eine große Fläche A1 dem Gasdruck im Zylinder zuweist. Seine zweite kleinere Fläche A2, wird in einem Pumpenzylinder geführt. Bei jedem Kompressionsvorgang wird nun durch diesen Druckübersetzer in den Pumpenzylinder ein hoher Kraftstoffdruck aufgebaut. Dieser Druck wird über das elektrisch betätigte Ventil 3 in Figur I, der Ein spritzdüse 2 zugeführt, durch welche der Kraftstoff in den Zylinderraum einspritzt.

Nachdem der Druckübersetzungskolben die Einspritzmenge in den Zylinderraum gepumt hat, wird er durch eine Feder zurückgestellt und saugt dann über das Rückschlagventil 4 und eventuell über eine elektrisch verstellbare Drossel 5 Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 8 an. Die Regelung der Kraftstoffmenge erfolgt entweder nur über das elektrisch betätigte Ventil 3 im Zu sammenwirken mit dem Druckbegrenzungsventil 6 oder aber über die verstellbare Drossel 5.

Die Kraftstoffpumpe wird über eine Querleitung 11 und eine Drossel 7, in den Tank 10 entlastet. Die Drossel 7 kann auch durch ein Druckbegrenzungsventil ersetzt werden.

Die elektrisch verstellbare Drossel 5 kann auch an der Stelle 9 als reine Saugdrosselung eingesetzt werden. In diesem Fall entfällt die Querleitung 11 und die Drossel 7.

Der Kraftstoffzylinder wird durch ein Druckbegrenzungsventil 6 abgesichert damit keine zu hohen Drücke in den elektrisch betätigten Ventil 3 auftreten.

In Figur I und Figur II sind Einspritzsysteme für nur einen Zylinder dargestellt. Sollen mehrere Zylinder mit Kraftstoff versorgt werden, so müssen an den Knoten K1 und K2 weitere Druckübersetzer und Ventile parallel angeschlossen werden.

Das in Figur I gezeigte magnetisch angesteuerte elektrische Ventil, kann auch durch ein gasdruckbetätigtes Ventil 3b, in Figur II, ersetzt werden. Dieses Ventil öffnet sich nach Vorhandensein eines gewissen Gasdruckes und gibt somit den Einspritzvorgang frei. Außerdem könnte das Ventil 3 auch durch die in dem Bild 3c gezeigte Lösung eines Druckbegrenzungsventiles ersetzt werden. Dieses Druckbegrenzungsventil öffnet bei einem gewissen Kraftstoffdruck und stellt mit der Einspritzdüse eine Einheit dar.

Es ist somit eine sich bei gewissem zulässigem Einspritzdruck öffnende Einspritzdüse

Das elektrisch betätigte Ventil 3 kann auch in den Drucküber setzer integriert werden, indem z. B. der Druckübersetzer als drehendes Ventil selbst wirkt. Die Lösung in Figur II mit dem durch Gasdruck betätigtem Ventil 3, läßt sich als eine konstruktiv integrierte Lösung darstellen, wie sie in Figur III gezeichnet wurde.

Hierbei wurde die Funktion des Ventils, aus Figur II 3b, durch die Querbohrung 15 und den Raum 14 in der Figur III dar gestellt. Der Zylinderdruck der Kraftstoffpumpe wird in den Raum 11 durch die Fläche 10 des Schiebers 2 erzeugt. Rück stellung erfolgt durch die Feder 6, die Ventilschließung er folgt durch die Feder 5.

Eine solche Einheit erlaubt es ein sehr kompakt bauendes Ein spritzelement, ähnlich wie die Zündkerze, direkt in den Zylinder raum einzuschrauben.

Somit steht eine preiswerte schnell auswechselbare Einspritz einheit zur Verfügung.

Claims

1. Einspritzsystem, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritz druck durch einen Druckübersetzer oder Druckübersetzungs kolben aus dem Kompressionsdruck im Verbrennungsmotor erzeugt wird und das Einspritzvolumen durch den Druckübersetzer zur Ver brennung gepumpt wird.

2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Druckübersetzer entstandene Druck durch ein elektro magnetisches Ventil zur Einspritzung in den Zylinderraum frei gegeben wird bzw. gesperrt wird.

3. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Druckübersetzer entstandene Druck durch ein gasdruck (oder Kraftstoffdruck) -betätigtes Ventil zur Einspritzung in den Zylinderraum freigegeben wird.

4. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmenge durch eine elektrisch verstellbare Drossel in dem Pumpenkreislauf oder aber durch eine Pumpe mit verstellbarer Fördermenge geregelt wird.

5. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil konstruktiv in den Druckübersetzer integriert ist.