DE4037165A1

DE4037165A1 - Fuel injection pump with pre-injection - has shut=off device to switch-on=off pre-injection

Info

Publication number: DE4037165A1
Application number: DE19904037165
Authority: DE
Inventors: Bruno Dr Spessert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1992-05-27

Abstract

The fuel injection pump is esp. for Diesel engines. It has a plunger bush (1), for sealed turnable plunger (2). This has an upper (3), and a lower control edge (4), and a shutoff groove (5) between the two. In all angular positions of the plunger, the lower edge acts with a first bore (6), and the groove with a second bore (7) of the bush. The second bore, or its extension, is controlled by a shutoff device (8). This is actuated dependant upon operational parameters of the engine. Pref. control rod position or exhaust temp. closing takes place within a period of pref. 5-10 sec. the opening is not delayed. USE - Fuel injection pump for Diesel engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit Voreinspritzung, insbesondere nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a fuel injection pump Pre-injection, especially according to the preamble of the An saying 1.

In der DE-OS 25 01 764 ist eine gattungsgemäße Einspritz pumpe beschrieben. Hierbei wird die Einspritzung durch eine Absteuernut im Plunger, die mit einer separaten Boh rung in der Plungerbuchse zusammenarbeitet, in eine Vor- und eine Haupteinspritzumg unterteilt.DE-OS 25 01 764 is a generic injection pump described. Here, the injection is carried out a diverting groove in the plunger, which with a separate Boh tion in the plunger bushing, in a preliminary and divided a main injection.

Der Hauptvorteil der Voreinspritzung liegt in der Absen kung des Verbrennungsgeräusches, ihr Nachteil in der Erhö hung von Kraftstoffverbrauch und Partikelemission.The main advantage of pre-injection is in the outside reduction of the combustion noise, its disadvantage in the increase fuel consumption and particulate emissions.

Die Vor- und Nachteile der Voreinspritzung treten im Kenn feld des Dieselmotors unterschiedlich stark hervor. Dies gilt vor allem für aufgeladene Dieselmotoren. So macht sich der akustische Vorteil vor allem bei Teil- und Mit tellast im Stationärbetrieb sowie bei Vollast im Insta tionärbetrieb bemerkbar, während der Verbrauchs- und Ab gasnachteil vor allem bei Vollast in Erscheinung tritt.The advantages and disadvantages of pre-injection occur in the characteristic field of the diesel engine to different degrees. This applies especially to supercharged diesel engines. So do it the acoustic advantage especially with partial and with tellast in stationary operation and at full load in insta tionary operation noticeable during consumption and Ab gas disadvantage occurs especially at full load.

Bei der gattumgsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe kann durch unterschiedliche Gestaltung der Absteuernut und de ren Steuerkanten die Voreinspritzung in Abhängigkeit von der Motorlast gesteuert werden. Dabei werden aber die For derungen des instationärem Betriebs nicht berücksichtigt.With the generic fuel injection pump can through different design of the Absteuernut and de control edges the pre-injection depending on the engine load can be controlled. However, the For changes in transient operation are not taken into account.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen, deren Voreinsprit zung im wesentlichen nur dann wirksam ist, wenn deren akustische Vorteile die Verbrauchs- und Abgasnachteile übertreffen.Therefore, the invention is based on the object To create fuel injection pump, its pre-injection tion is only effective if its acoustic advantages the consumption and exhaust disadvantages surpass.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Auf diese Weise kann die Voreinspritzung in jedem Punkt des Motorkennfeldes zu- oder abgeschaltet werden. Dazu kann als Steuergröße jeder beliebige Be triebsparameter des Motors herangezogen werden. Da in er ster Linie die Motorlast maßgebendes Kriterium für das Zu- oder Abschalten der Voreinspritzung ist, bieten sich Re gelstangenstellung oder Abgastemperatur als vorteilhafte Steuergrößen an.The task is solved by the characteristic features of claim 1. In this way, the pilot injection switched on or off in every point of the engine map will. For this purpose, any Be drive parameters of the motor can be used. There in it the most important criterion for determining the or if the pilot injection is switched off, Re offer themselves gel rod position or exhaust gas temperature as advantageous Control variables.

Die erfindungsgemäße Mitteldruckgrenze für die Vorein spritzung tritt vor allem bei Auflademotoren auf, bei de nen Ladelufttemperatur und Ladeluftdruck mit der Motorlast so steigen, daß ab einer gewissen Höhe des Mitteldruckes auch ohne Voreinspritzung ein sanfter Verbrennungsdruck verlauf erzielt wird.The medium pressure limit according to the invention for the advance Spraying occurs primarily in supercharged engines, at de Charge air temperature and charge air pressure with the engine load so rise that from a certain level of medium pressure a gentle combustion pressure even without pre-injection course is achieved.

Allerdings kommt gerade bei Auflademotoren bei plötzlichem Gasgeben das bekannte Turboloch mit verzögertem Ladeluft druck- und Ladelufttemperaturaufbau zum Tragen. Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird in diesem Fall die Voreinspritzung so lange beibehalten, bis die stationären Vollastbedingungen erreicht sind.However, especially in the case of turbocharged engines, the sudden Accelerate the well-known turbo lag with delayed charge air pressure and charge air temperature build-up to bear. By a advantageous development of the invention is in this Case keep the pre-injection until the stationary full load conditions are reached.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung bietet zu sätzliche Möglichkeiten zur Optimierung der Vorein spritzung.An advantageous development of the invention offers additional options for optimizing beforehand spraying.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor, in der Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:Further features of the invention follow from the following Description and the drawing emerge in the execution examples of the invention are shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ein spritzelement mit geschlossener Absperrvorrichtung, Fig. 1 shows a section through an inventive An injection element with a closed shut-off device,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ein spritzelement mit offener Absperrvorrichtung, Fig. 2 shows a section through an inventive An injection element with an open shut-off device,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ein spritzelement mit teilweise geöffneter Absperrvor richtung. Fig. 3 shows a section through an injection element according to the invention with a partially open Absperrvor direction.

Die Kraftstoffeinspritzpumpe weist Einspritzelemente auf, die nach Fig. 1 aus einer Plungerbuchse 1 mit einem darin dichtend geführten Plunger 2 bestehen. In der Plungerbuch se 1 sind radial und gegenüberliegend angeordnet eine erste Bohrung 6 und eine zweite Bohrung 7, die beide mit dem Niederdruckraum der Kraftstoffeinspritzpumpe in Strö mungsverbindung stehen. Die erste Bohrung 6 arbeitet mit der oberen Steuerkante 3 und der unteren Steuerkante 4 des Plungers 1 zusammen. Sie dient als Saug- und Absteuerboh rung. Die zweite Bohrung 7 arbeitet mit der oberen Steuer kante 3 und der Absteuernut 5 des Plungers 1 zusammen. Sie dient als Absteuerbohrung zur Beendigung der Vorein spritzung.The fuel injection pump has injection elements which, according to FIG. 1, consist of a plunger bushing 1 with a plunger 2 sealingly guided therein. In the Plungerbuch se 1 are arranged radially and opposite a first bore 6 and a second bore 7 , both of which are in flow connection with the low-pressure chamber of the fuel injection pump. The first bore 6 cooperates with the upper control edge 3 and the lower control edge 4 of the plunger 1 . It serves as a suction and Absteuerboh tion. The second hole 7 works with the upper control edge 3 and the Absteuernut 5 of the plunger 1 together. It serves as a pilot hole to end the pre-injection.

In die zweite Bohrung 7 ist eine Absperrvorrichtung 8 ein gebaut, die in Abhängigkeit von der Regelstangenstellung steuerbar ist. Unterhalb eines mittleren Druckes von 6 bis 8 bar ist die Absperrvorrichtung 8 geöffnet. In diesem für das Verbrennungsgeräusch kritischen Mitteldruckbereich wird die Kraftstoffeinspritzung beim Überlaufen der zwei ten Bohrung 7 durch die Absteuernut 5 unterbrochen, wo durch sich eine Voreinspritzung ergibt. Oberhalb eines mittleren Druckes von 6 bis 8 bar ist die Absteuereinrich tung 8 geschlossen (s. Fig. 2). In diesem Lastbereich ist der Verbrennungsablauf aufgrund der damm herrschenden ho hen Ladeluftdrücke und -temperaturen sanft und kontinuier lich, so daß sich eine Voreinspritzung erübrigt. Gerade in den hohen Mitteldruckbereichen wirkt sich andererseits eine fehlende Voreinspritzung besonders vorteilhaft auf Kraftstoffverbrauch und Abgasqualität aus.In the second hole 7 , a shut-off device 8 is built, which is controllable depending on the control rod position. The shut-off device 8 is opened below an average pressure of 6 to 8 bar. In this medium pressure range, which is critical for the combustion noise, the fuel injection is interrupted when the two bore 7 overflows through the control groove 5 , which results in a pre-injection. Ab Abstelleinrich device 8 is closed above an average pressure of 6 to 8 bar (see. Fig. 2). In this load range, the combustion process is gentle and continuous due to the dam's high charge air pressures and temperatures, so that a pre-injection is unnecessary. On the other hand, a lack of pre-injection has a particularly advantageous effect on fuel consumption and exhaust gas quality, especially in the high medium pressure ranges.

Im Fall des plötzlichen Belastens des Motors werden die stationären Werte von Ladeluftdruck und -temperatur erst mit Verzögerung erreicht. Um diese Beschleunigungsphase ebenfalls akustisch zu beherrschen, ist ein verzögertes Schließen der Absperrvorrichtung 8 vorgesehen. Dadurch bleibt die Voreinspritzung auch unter Last für fünf bis zehn sec. wirksam, bis eben die stationären Ladedrücke und -temperaturen erreicht sind.In the event of a sudden load on the engine, the stationary values of charge air pressure and temperature are only reached after a delay. In order to also master this acceleration phase acoustically, a delayed closing of the shut-off device 8 is provided. This means that the pre-injection remains effective for five to ten seconds even under load until the steady-state charging pressures and temperatures have been reached.

Bei Lastwegnahme wird die Absperrvorrichtung 8 sofort ge öffnet, da in diesem Fall Ladeluftdruck und -temperatur ebenfalls sofort absinken und ein störendes Verbrennungs geräusch auftritt.When the load is removed, the shut-off device 8 opens immediately because, in this case, the charge air pressure and temperature also drop immediately and a disturbing combustion noise occurs.

Die Absperrvorrichtung 8 kann entsprechend Fig. 3 auch teilweise geschlossen werden, wodurch sich weitere Mög lichkeiten zur Formung des Einspritzverlaufes eröffnen.The shut-off device 8 can also be partially closed in accordance with FIG. 3, which opens up further possibilities for shaping the course of the injection.

Claims

1. Fuel injection pump with pre-injection especially for diesel engines, with at least one plunger socket ( 1 ) in which a plunger ( 2 ) is sealingly guided and rotatably arranged, the upper control edge ( 3 ), a lower control edge ( 4 ) and one between two, depending yet opposite the lower control edge (4) on Plungerum fang staggered Absteuernut (5), wherein the lower control edge (4) control groove in all angular positions of the plunger (2) having a first bore (6) and the Ab (5 ) cooperate with a second bore ( 7 ) of the plunger bushing ( 1 ) or its extension and in de bores ( 6 , 7 ) are in flow connection with a low pressure chamber of the fuel injection pump, characterized in that the second bore ( 7 ) or their Extension is controllable by a shut-off device ( 8 ).

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the shut-off device ( 8 ) depending on the operating parameters of the diesel engine before preferably the control rod position or the exhaust gas tempera ture is actuated.

3. Fuel injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the shut-off device ( 8 ) is closed above a medium pressure of the diesel engine of PME = 6 to 8 bar.

4. Fuel injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the closing of the Absperrvor direction ( 8 ) during a period of vorzugswei se 5 to 10 seconds. However, the opening follows without delay.

5. Fuel injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the shut-off device ( 8 ) is also partially openable.