DE69911323T2 - Kraftstoffversorgungseinheit für Brennkraftmaschine - Google Patents

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    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einheit zum Zuführen von Kraftstoff zu einem endothermen Motor.
  • Bekanntlich umfassen Einheiten zum Zuführen von Kraftstoff zu den Brennräumen eines endothermen Motors einen Kraftstoffverteiler, in dem der den Brennräumen zuzuführende Kraftstoff gespeichert wird, ein oder mehr Einspritzventile, die mit dem Kraftstoffverteiler verbunden sind und auf Befehl eine vorbestimmte Menge Kraftstoff jedem Brennraum zuführen können, einen Kraftstoffvorratstank und eine Hochdruckpumpe, die den Kraftstoff dem Vorratstank entnehmen kann, um ihn mit hohem Druck in den Kraftstoffverteiler einzuleiten.
  • Diese Zuführungseinheiten umfassen ferner einen Druckregler vom Proportionaltyp, der auf dem Kraftstoffverteiler angeordnet ist, um zu verhindern, daß der Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffverteiler einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, und einen Rückführungskanal, der den Druckregler mit dem Einlaß der Pumpe verbindet, um stromaufwärts von dieser Pumpe den überschüssigen Kraftstoff zu befördern, den der Druckregler aus dem Kraftstoffverteiler abzieht.
  • Die Pumpe hat im allgemeinen einen Körper, der mit mindestens einer zylindrischen Aufnahme versehen ist, in der sich ein jeweiliger Kolben zwischen einer vorderen Stellung und einer eingefahrenen Stellung axial bewegen kann, um am Ort einer Endzone dieser zylindrischen Aufnahme einen Pumpraum von veränderlichem Volumen zu bilden. Der Einlaß der volumetrischen Pumpe ist mit dem Vorratstank verbunden, um den Kraftstoff in den Pumpraum zu saugen, während der Auslaß der Pumpe mit dem Verteiler verbunden ist, um den Kraftstoff mit hohem Druck diesem Verteiler zuzuführen.
  • Der Kolben ist im allgemeinen mit einer ringförmigen abdichtenden Dichtung versehen, die am Ort eines mittleren Abschnitts dieses Kolbens angeordnet ist und sicherstellen kann, daß die Verbindung zwischen dem Kolben und der zylindrischen Aufnahme fluiddicht ist.
  • Leider kann es während des Betriebs der volumetrischen Pumpe wegen eines Spiels infolge einer schlechten Verbindung zwischen dem Kolben und der zylindrischen Aufnahme, in der er montiert ist, zum Entweichen von Kraftstoff aus dem Pumpraum in Richtung zu einer unter diesem Raum angeordneten Zone der zylindrischen Aufnahme kommen. Insbesondere trifft der entweichende Kraftstoff auf die Seitenfläche des Kolbens auf und übt, da er unter hohem Druck steht, eine Kraft auf die Dichtung aus, was langfristig zu deren Schädigung führen kann. Der entwichene Kraftstoff kann daher aus dem Körper der Pumpe herausströmen und in gefährlichen Kontakt mit dem Schmierölkreis oder sogar mit den Motorkomponenten in der Nähe der Pumpe kommen.
  • Die obigen Nachteile werden nur teilweise überwunden durch die US-A-5,567,143, die eine Pumpe zum Zuführen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff offenbart, wobei die Pumpe ein Dichtungselement zum Vermindern der Menge des entweichenden Kraftstoffs und einen Rücklaufkanal zur Rückgewinnung des aus dem Pumpraum entweichenden Kraftstoffs umfaßt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffzuführungseinheit bereitzustellen, die das oben beschriebene Problem löst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einheit zum Zuführen von Kraftstoff zu mindestens einem Brennraum eines endothermen Motors (Anspruch 1).
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine nichteinschränkende Ausführungsform derselben zeigen. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Diagramm einer Einheit zum Zuführen von Kraftstoff zu einem endothermen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Hochdruckpumpvorrichtung der Kraftstoffzuführungseinheit von 1, wobei einige Teile im Querschnitt dargestellt sind und andere der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden;
  • 3 eine Vorrichtung zum Zurückgewinnen von entwichenem Kraftstoff für die Hochdruckpumpvorrichtung von 2, wobei einige Teile im Querschnitt dargestellt sind und andere der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden;
  • 4 ein Diagramm einer Variante der Zuführungseinheit von 1;
  • 5 eine Variante der in der Zuführungseinheit von 4 verwendeten Pumpvorrichtung von 2.
  • In 1 ist eine Einheit zum Zuführen von Kraftstoff zu den Brennräumen 2 eines endothermen Motors 3 von bekanntem Typ allgemein durch das Bezugszeichen 1 dargestellt.
  • Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Zuführungseinheit 1 vom "Direkteinspritz"-Typ, d. h. sie kann auf Befehl jedem Brennraum 2 eine vorbestimmte Menge Kraftstoff zuführen, indem der Kraftstoff direkt in diesem Raum 2 zerstäubt wird.
  • Die Zuführungseinheit 1 umfaßt einen Kraftstoffverteiler 4, der den Kraftstoff aufnehmen und speichern kann, bevor er den Brennräumen 2 zugeführt wird, einen Kraftstoffvorratstank 5, in dem der für den Betrieb des Motors 3 benötigte Kraftstoff aufbewahrt wird, und eine Hochdruckpumpvorrichtung 6, deren Auslaß 6m über einen Kanal 7 mit dem Verteiler 4 verbunden ist, deren Einlaß 6a über einen Kanal 8 mit dem Tank 5 verbunden ist, und die den Kraftstoff ansaugen und mit hohem Druck dem Verteiler 4 zuführen kann.
  • Die Zuführungseinheit 1 umfaßt ferner eine Niederdruck-Absaugpumpe 10, die den Kraftstoff aus dem Tank 5 absaugen kann, um ihn mit niedrigem Druck entlang des Kanals 8 der Pumpvorrichtung 6 zuzuführen, und einen Druckregler 11 bekannten Typs, der stromabwärts von der Pumpe 10 und stromaufwärts von der Pumpvorrichtung 6 angeordnet ist, um in Bezug auf den Kanal 8 zwei Abschnitte 8a und 8b zu begrenzen, von denen der Abschnitt 8a die Pumpe 10 mit dem Regler 11 verbindet, während der Abschnitt 8b diesen Regler 11 mit der Pumpvorrichtung 6 verbindet. Der (nachfolgend beschriebene) Regler 11 kann verhindern, daß der Druck des dem Einlaß 6a zugeführten Kraftstoffs einen vorbestimmten Schwellenwert (zum Beispiel 4 bar) übersteigt, und um den Druck zu regeln, ist er mit dem Kraftstofftank 5 durch einen Auslaufkanal 12 verbunden, an dem entlang der überschüssige Kraftstoff aus der Pumpe 10 befördert wird.
  • Der Verteiler 4 ist mit mehreren Einspritzventilen 13 (von bekanntem Typ) verbunden, die unter der Steuerwirkung einer Antriebseinheit 14 eine in dem Verteiler 4 enthaltene vorbestimmte Menge Kraftstoff in die Brennräume 2 einleiten können. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Anzahl von Einspritzventilen 13 gleich der Anzahl von Brennräumen 2 in dem Motor 3, und die Antriebseinheit 14 ist in das Motorsteuergerät 15 integriert, das für die gesamte Steuerung des Motors 3 verantwortlich ist.
  • Die Pumpvorrichtung 6 wird nun anhand von 2 beschrieben; in diesem speziellen Fall kann diese Vorrichtung den in den Verteiler 4 eingeleiteten Kraftstoffstrom in Abhängigkeit von der Kraftstoffmenge, die den Brennräumen 2 zugeführt werden muß, regeln, um zu verhindern, daß eine größere Menge Kraftstoff als die, die diesen Räumen 2 zugeführt werden muß, dem Verteiler 4 zugeführt wird.
  • Die Pumpvorrichtung 6 wird von einer volumetrischen Pumpe gebildet, die einen Hauptkörper 16 umfaßt, der mit mindestens einer zylindrischen Aufnahme 17 versehen ist, an der entlang ein entsprechender Kolben 18 axial verschieblich montiert ist, um am Ort einer Endzone dieser Aufnahme 17 einen Pumpraum 19 von veränderlichem Volumen zu bilden. Die Pumpvorrichtung 6 umfaßt ferner ein Einweg-Rückschlagventil 20 (von bekanntem Typ), das am Ort des Auslasses 6m und längs eines Förderkanals 21 angeordnet ist, der in dem Körper 16 vorgesehen ist und den Pumpraum 19 mit dem Kanal 7 verbindet. Die volumetrische Pumpe ist schließlich mit einem Elektroventil 22 mit kontrolliertem Öffnen und Schließen versehen, das am Ort des Einlasses 6a angeordnet ist, von dem Hauptkörper 16 getragen wird und unter der Steuerwirkung eines (in die Einheit 15 integrierten) Steuergeräts 24 den Abschnitt 8b des Kanals 8 mit einem Ansaugkanal 23 in Verbindung bringen kann, der in diesem Körper 16 vorgesehen ist und mit dem Pumpraum 19 in Verbindung steht.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform hat das Ventil 20 eine in dem Förderkanal 21 am Ort einer Schulter 27 untergebrachte Kugel 26 und eine Feder 28, die die Kugel 26 gegen die Schulter 27 drücken kann, um den Förderkanal 21 zu verschließen. Insbesondere ist die Feder 28 so kalibriert, daß die Kugel 26 den Kanal 21 so schnell wie möglich verschließen kann, nachdem der Kolben 18 am Ende seines Pumphubs dem Verteiler 4 Kraftstoff zugeführt hat.
  • Das Elektroventil 22 kann dafür sorgen, daß Kraftstoff in den Pumpraum 19 strömt und daß ein Teil des in diesen Raum 19 eingeleiteten Kraftstoffs entlang des Kanals 8 zu dem Auslaufkanal 12 ausgeleitet wird, wenn der Kolben 18 im Betrieb das Volumen des Pumpraums 19 verringert. Das Elektroventil 22 ermöglicht daher die Regulierung des zu dem Verteiler 4 gepumpten Kraftstoffstroms durch Regulieren des Ausströmens von Kraftstoff von dem Pumpraum 19 zu dem Auslaufkanal 12. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird das Elektroventil 22 durch ein Einspritzventil von bekanntem Typ gebildet, das so angeordnet ist, daß seine Düse 22u mit dem Kanal 8 in Verbindung steht.
  • Ein Kolben 18 erstreckt sich entlang einer Längsachse 18a und hat einen zylindrischen Endabschnitt 30, dessen obere Grundfläche 30s den Boden des Raumes 19 bildet und dessen Durchmesser wegen des unvermeidlichen Spiels zwischen dem Kolben 18 und der Aufnahme 17 um ein Verbindungsspiel in der Größenordnung von 106m vom Durchmesser der Aufnahme 17 verschieden ist. Der Kolben 18 umfaßt ferner einen zylindrischen mittleren Abschnitt 31, der einen dem Durchmesser des Abschnitts 30 äquivalenten Durchmesser hat, mit dem Abschnitt 30 durch einen Abschnitt 32 mit einem kleineren Durchmesser verbunden ist und seitlich mit mindestens einer ringförmigen abdichtenden Dichtung 33 versehen ist, die zu der Achse 18a koaxial ist. Die Dichtung 33 besteht teilweise aus einem Gummimaterial, um Elastizität zu garantieren, und teilweise aus eingesetztem PTFE, um Verschleißfestigkeit zu garantieren, und kann verhindern, daß jeglicher Kraftstoff, der vielleicht aus dem Pumpraum 19 ausgeströmt ist, aus der Aufnahme 17 entweicht. Der Kolben 18 umfaßt ferner eine Stange 34, die durchgehend in einer in einem Abschlußflansch 36 des Körpers 16 vorgesehenen Öffnung 35 montiert ist, sich außerhalb dieses Körpers 16 entlang der Achse 18a erstreckt und mit einer verschieblichen Pfanne 37 von bekanntem Typ verbunden ist, die auf der Nockenwelle 38 des Motors 3 angeordnet ist. Auf diese Weise kann sich der Kolben 18 unter der Einwirkung der Nockenwelle 38 zwischen einer vorderen Stellung (bekannt als oberer Totpunkt), wo das Volumen des Pumpraums 19 minimiert ist, und einer eingefahrenen Stellung (bekannt als unterer Totpunkt), wo das Volumen dieses Raumes 19 maximiert ist, axial bewegen.
  • Eine Rückholfeder 39 ist zwischen dem Flansch 36 und der Pfanne 37 vorgesehen, wobei die Feder um die Stange 34 gewickelt ist und auf bekannte Weise den durchgehenden Kontakt zwischen der Pfanne 37 und der Nockenwelle 38 sicherstellen kann, indem sie eine axiale Rückholkraft auf die Stange 34 ausübt, die während der Bewegung des Kolbens 18 von der vorderen Stellung (oberer Totpunkt) zu der eingefahrenen Stellung (unterer Totpunkt), d. h. während der Phase des Ansaugens des Kraftstoffs in den Pumpraum 19, die Pfanne 37 mit der Nockenwelle 38 verbinden kann.
  • Gemäß 3 umfaßt der Druckregler 11 ein Gehäuse 41, das innen mit einer elastischen Membran 42 versehen ist, die dieses Gehäuse 41 in zwei Kammern 43a und 43b unterteilt, von denen die Kammer 43b eine Öffnung 44a aufweist, die mit dem Abschnitt 8a des Kanals 8 in Verbindung steht, eine Öffnung 44b, die mit dem Abschnitt 8b in Verbindung steht, und eine Öffnung 45, die mit dem Auslaufkanal 12 in Verbindung steht.
  • Die Membran 42 trägt eine Verschlußvorrichtung 46, die am Ort der Öffnung 45 angeordnet ist, damit überschüssiger Kraftstoff von der Kammer 43b zu dem Auslaufkanal 12 strömen kann, wenn der Druck im Inneren der Kammer 43b den vorbestimmten Schwellenwert (4 bar) übersteigt. Diese Verschlußvorrichtung 46 wird durch eine kalibrierte Feder 47 in der die Öffnung 45 verschließenden Stellung gehalten, um den Kanal 12 zu verschließen, wenn der Druck in der Kammer 43b niedriger ist als der Schwellenwert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Zuführungseinheit 1 (1) mit einer Kraftstoffrückgewinnungsvorrichtung 50 versehen, die Kraftstoff zurückgewinnen kann, der während des Betriebs der Pumpvorrichtung 6 wegen des obengenannten Spiels zwischen dem Kolben 18 und der zylindrischen Aufnahme 17 aus dem Pumpraum 19 (2) zu dem Abschnitt 31 dieses Kolbens 18 entweichen kann.
  • Die Vorrichtung 50 kann verhindern, daß der aus dem Pumpraum 19 entweichende und einen hohen Druck (im allgemeinen über 50 bar) aufweisende Kraftstoff größere Kräfte auf die Dichtung 33 ausübt, was zu deren rascher Schädigung führen und deren Funktionsweise beeinträchtigen kann. Ohne die Kraftstoffrückgewinnungsvorrichtung 50 wäre die Dichtung 33 zu hohen Drücken ausgesetzt, und wegen ihrer Schädigung würde sie den entwichenen Kraftstoff aus der Öffnung 38 strömen und in gefährlichen Kontakt mit dem Motorölkreis (nicht dargestellt) oder sogar mit jenen Komponenten des Motors in der Nähe der Pumpvorrichtung 6 kommen lassen.
  • Bei der anhand von 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform hat die Rückgewinnungsvorrichtung 50 mindestens einen Leckagekanal 51, der die zylindrische Aufnahme 29 mit dem Auslaufkanal 12 verbindet, und eine Ausstoßvorrichtung 52, die entlang des mit dem Leckagekanal 51 in Verbindung stehenden Kanals 12 angeordnet ist und dafür sorgen kann, daß Kraftstoff, der aus dem Pumpraum 19 entwichen ist, in diesen Kanal 51 befördert wird, so daß er dann dem Vorratstank 5 zugeführt werden kann.
  • Insbesondere hat der Leckagekanal 51 eine Endmündung 51a (3), die mit dem Kanal 12 in Verbindung steht, und eine Endmündung 51b (2), die mit der zylindrischen Aufnahme 17 unter dem Pumpraum 19 in Verbindung steht, so daß sie niemals diesem Raum 19 direkt gegenüberliegt. Die Endmündung 51b liegt daher dem Kolben 18 direkt gegenüber und ist in bezug auf die Richtung der Achse 18a unter der Grundfläche 30s des Kolbens 18 und über der Dichtung 33 positioniert, egal welche Stellung dieser Kolben 18 einnimmt. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform hat der Kanal 51 einen Anfangsabschnitt, der in einem Verbindungsabschnitt 53 des Körpers 16 vorgesehen ist, einen Endabschnitt, der in einem Verbindungsabschnitt 54 des Kanals 12 vorgesehen ist, und einen mittleren Abschnitt, der durch ein Rohr 55 gebildet wird, das den Abschnitt 54 mit dem Abschnitt 53 verbindet.
  • Die Ausstoßvorrichtung 52 (siehe 3) hat ein Venturi-Rohr 56, das entlang des Auslaufkanals 12 am Ort des Druckreglers 11 angeordnet ist, und ein weiteres Rohr 57, das im Inneren des Kanals 12 positioniert ist, wobei ein Ende 57a mit der Öffnung 45 in Verbindung steht, und hat einen konvergierenden Abschnitt 58, der in der Nähe der Drossel 59 des Venturi-Rohres 56 angeschlossen ist. Die Endmündung 51a des Leckagekanals steht mit dem Kanal 12 vor dem Abschnitt 58 unmittelbar stromaufwärts von der Drossel 59 in Verbindung. Auf diese Weise wird dann, wenn der Kraftstoff durch das Rohr 57 und das Venturi-Rohr 56 strömt, ein Unterdruck am Ort der Drossel 59 erzeugt, der den aus dem Pumpraum 19 entweichenden Kraftstoff holt, der dann entlang des Leckagekanals 51 zugeführt wird und, indem er durch die Mündung 51a strömt, entlang des Auslaufkanals 12 dem Tank 5 zugeführt wird.
  • Es wird nun die Funktionsweise der Zuführungseinheit 1 unter ausschließlicher Berücksichtigung eines Ansaug-/Pumptaktes der Pumpvorrichtung 6 beschrieben, d. h. eines Aufwärtshubs und eines Abwärtshubs von der vorderen Stellung (oberer Totpunkt) des Kolbens 18.
  • Wenn der Kolben 18 seine vordere Stellung (oberer Totpunkt) erreicht, steuert das Steuergerät 24 das Öffnen des Elektroventils 22. Während des Ansaugens, d. h. während der Verschiebung des Kolbens 18 von der vorderen Stellung (oberer Totpunkt) zu der eingefahrenen Stellung (unterer Totpunkt), wird das Elektroventil 22 offen gehalten, so daß Kraftstoff aus dem Kanal 8 zu dem Pumpraum 19 gesaugt werden kann und gleichzeitig sichergestellt ist, daß der Raum 19 korrekt gefüllt wird, ohne daß Unterdrücke erzeugt werden, die zur Bildung von Blasen von verdampftem Kraftstoff führen könnten.
  • Während der Kolben 18 beim Ansaugen seinen Hub in Richtung zu seiner relativ eingefahrenen Stellung (unterer Totpunkt) durchführt, berechnet das Motorsteuergerät 15 die Kraftstoffmenge, die den Brennräumen 2 der Einspritzventile 13 zugeführt werden muß, und ermittelt letztendlich die Kraftstoffmenge, die von dem Pumpraum 19 zu dem Verteiler 4 zugeführt werden muß.
  • Das Steuergerät 24 ermittelt dann das Zeitintervall T, in dem während der anschließenden Pumpphase das Elektroventil offen gehalten werden sollte, um sicherzustellen, daß der in dem Pumpraum 19 enthaltene überschüssige Kraftstoff in den Abschnitt 8b des Kanals 8 ausgeleitet wird.
  • Wenn der gesamte in den Raum 19 gesaugte Kraftstoff mit hohem Druck in den Verteiler 4 eingeleitet werden muß, d. h. wenn der maximale Strom erforderlich ist, steuert das Steuergerät 24 das Schließen des Elektroventils 22 in Übereinstimmung mit der Positionierung des Kolbens 18 in seine relativ eingefahrene Stellung (unterer Totpunkt). In diesem Fall bleibt das Elektroventil 22 für die gesamte Pumpphase geschlossen und der gesamte in diesem Raum 19 enthaltene Kraftstoff wird über den Förderkanal 21 in den Verteiler 4 gepumpt.
  • Wenn jedoch die dem Verteiler 4 zuzuführende Menge Kraftstoff niedriger ist als die in den Pumpraum 19 gesaugte Menge, wird das Elektroventil 22 für den obengenannten Zeitraum T während des Pumphubs des Kolbens 18 offen gehalten, und die überschüssige Menge Kraftstoff wird in den Kanal 8 eingeleitet. Dieser überschüssige Kraftstoff wird der Kammer 43b des Reglers 11 zugeführt, wo er unter Überwindung der Wirkung der Feder 47 (3) die Verschiebung der Verschlußvorrichtung 46 bewirkt und in den Auslaufkanal 12 eingeleitet wird. Nach dem Zeitintervall T steuert das Steuergerät 24 das Schließen des Elektroventils 22 in einer Weise, daß die gewünschte Menge Kraftstoff über den Förderkanal 21 in den Verteiler 4 gepumpt werden kann.
  • Wenn dem Verteiler 4 kein Kraftstoff zugeführt werden muß (zum Beispiel, wenn sich der Motor im "abgeregelten" Betriebszustand befindet), bleibt das Elektroventil 22 während des gesamten Pumphubs des Kolbens 18 offen und der gesamte Kraftstoff strömt zu dem Tank 5 zurück.
  • Auf diese Weise ist es durch Regulieren der Öffnungszeit des Elektroventils 22 während des Pumphubs des Kolbens 18 möglich, den Strom des dem Verteiler 4 zugeführten Kraftstoffs zu modulieren.
  • Es sei angemerkt, daß die Zuführungseinheit 1 mit einer mechanischen Druckdämpfungsvorrichtung 60 am Ort des Verteilers 4 (1) versehen werden könnte, um jegliche Druckspitzen in diesem Verteiler 4 zu dämpfen, bevor der Kraftstoff durch die Einspritzventile 13 in die Brennräume 2 eingespritzt wird.
  • Der Regler 11 liefert daher entlang des Auslaufkanals 12 sowohl den überschüssigen Kraftstoff, der von der Absaugpumpe 10 über die Öffnung 44a in die Kammer 43b eingeleitet wird, und den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus dem Pumpraum 19. Der Strom dieses Kraftstoffs entlang des Rohres 57 und des Venturi-Rohres 56 führt zur Bildung eines Unterdrucks am Ort der Drossel 59, womit der aus dem Pumpraum 19 entweichende Kraftstoff entlang des Leckagekanals 51 geholt wird. Auf diese Weise wird der entwichene Kraftstoff über die Endmündung 51a in den Kanal 12 eingeleitet und kann dem Vorratstank 5 zugeführt werden.
  • Ganz offensichtlich bedeutet die Rückgewinnung des entwichenen Kraftstoffs über den Leckagekanal 51, daß die Dichtung 33 des Kolbens 18 keinen Drücken ausgesetzt ist, die ihre Funktionsweise beeinträchtigen könnten. Damit kann die Dichtung 33 eine perfekte Abdichtung bereitstellen, die gewährleistet, daß die Motorkomponenten in der Nähe der Pumpvorrichtung 6 nicht mit dem entwichenen Kraftstoff in Kontakt kommen.
  • Die Vorteile der Zuführungseinheit 1 gegenüber den oben beschriebenen bekannten Vorrichtungen sind folgende.
  • Erstens wird durch das Vorhandensein des Elektroventils 22 die direkte Regulierung des mit hohem Druck in den Verteiler 4 eingeleiteten Kraftstoffstroms sichergestellt, so daß ein mit diesem Verteiler 4 verbundener Rückführungskanal überflüssig wird.
  • Außerdem wird durch die Pumpvorrichtung 6 die Energiedissipation wesentlich vermindert, da es nicht mehr notwendig ist, den Kraftstoff mit einem solchen Druck dem Verteiler 4 zuzuführen, daß der Rücklauf des überschüssigen Kraftstoffs zu dem Tank über den Rückführungskanal sichergestellt ist.
  • Gemäß 4 und 5 kann die Vorrichtung 50 zur Rückgewinnung von entwichenem Kraftstoff auch in einer Zuführungseinheit 101 verwendet werden, die mit einer Hochdruckpumpvorrichtung 106 (5) versehen ist, in der es anstelle des Elektroventils 22 ein Einweg-Rückschlagventil 122 entlang des Ansaugkanals gibt. In diesen Figuren wurden dieselben Bezugszeichen verwendet, um bereits in 1, 2 und 3 mit Bezug auf die Zuführungseinheit 1 beschriebene Komponenten anzugeben.
  • Insbesondere erlaubt die Pumpvorrichtung 106 im Gegensatz zu der oben beschriebenen Vorrichtung 6 nicht die Regulierung des dem Verteiler 4 zugeführten Kraftstoffstromes, und der gesamte in den Pumpraum 19 gesaugte Kraftstoff wird in diesen Verteiler 4 gepumpt. In der Zuführungseinheit 106 gibt es einen Druckregler 130 (von bekanntem Typ), der am Ort des Verteilers 4 angeordnet ist, und einen Rückführungskanal 131, der den Druckregler 130 mit dem Einlaß 106a der Pumpvorrichtung 106 verbindet. Der Druckregler 131 kann eine bestimmte Menge Kraftstoff aus dem Verteiler 4 abziehen, wenn der Druck in dem Verteiler einen vorbestimmten Wert übersteigt, und die Menge an überschüssigem Kraftstoff wird stromaufwärts von der Pumpvorrichtung 106 über den Rückführungskanal 131 geleitet.
  • Gemäß 5 wird das Einweg-Rückschlagventil 122 durch eine Kugel 136 gebildet, die in dem Kanal 21 für den Ansaugkanal 23 am Ort einer Schulter 137 untergebracht ist, und durch eine Feder 138, die diese Kugel 136 gegen die Schulter 137 drücken kann, um den Ansaugkanal 23 zu verschließen. Insbesondere ist die Feder 138 so kalibriert, daß sie es der Kugel 136 ermöglicht, den Kanal 23 so schnell wie möglich zu verschließen, nachdem der Kraftstoff in den Pumpraum 19 gesaugt wurde.
  • In diesem Fall wird der aus dem Pumpraum 19 entweichende Kraftstoff in den Auslaufkanal 12 geholt, wenn ein Teil des von der Pumpe 10 zu dem Regler 11 zugeführten Kraftstoffs in den Kanal 12 eingeleitet wird, so daß der obengenannte Unterdruck am Ort der Drossel 59 erzeugt wird.
  • Schließlich ist offensichtlich, daß das oben beschriebene Konzept auch auf Pumpvorrichtungen mit mehreren Kolben und zylindrischen Aufnahmen angewandt werden könnte.

Claims (12)

  1. Einheit (1) zum Zuführen von Kraftstoff zu mindestens einem Brennraum (2) eines endothermen Motors (3), wobei die Zuführungseinheit folgendes umfaßt: einen Kraftstoff-Verteiler (4); mindestens eine Einspritzdüseneinheit (13), die mit diesem Kraftstoff Verteiler (4) verbunden ist, um auf Befehl eine vorbestimmte Menge Kraftstoff dem Brennraum (2) zuzuführen; einen Kraftstoffvorratstank (5); eine Hochdruckpumpvorrichtung (6), deren Auslaß (6m) mit dem Kraftstoff-Verteiler (4) verbunden ist und deren Einlaß (6a) mit dem Tank (5) verbunden ist und die wiederum einen Körper (16) umfaßt, der mit mindestens einer Aufnahme (17) und einem jeweiligen Kolben (18) versehen ist, der axial verschieblich in der Aufnahme (17) montiert ist, um einen Pumpraum (19) von veränderlichem Volumen zu bilden; mindestens einen sich außerhalb des Körpers (16) erstreckenden Leckagekanal (51), der an seinem ersten Ende eine Öffnung (51b) aufweist, die mit der Aufnahme (17) in Verbindung steht und axial versetzt zu dem Pumpraum (19) angeordnet ist; und eine Rückholeinheit (52), die den aus dem Pumpraum (19) entweichenden Kraftstoff den Leckagekanal (51) entlang über diese Öffnung (51b) am ersten Ende zuführen kann; dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholeinrichtung (52) eine Ausstoßvorrichtung umfaßt.
  2. Zuführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Auslaufkanal (12) umfaßt, über den Kraftstoff zu dem Tank (5) befördert wird, wobei der Leckagekanal (51) an seinem zweiten Ende eine Öffnung (51a) aufweist, die mit dem Auslaufkanal (12) in Verbindung steht, wobei die Ausstoßvorrichtung (52) längs dieses Auslaufkanals (12) am Ort dieser zweiten Öffnung (51a) angeordnet ist.
  3. Zuführungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßvorrichtung (52) am Ort dieser zweiten Öffnung (51a) ein Vakuum erzeugen kann, wenn der Kraftstoff durch den Auslaufkanal (12) strömt, wobei dieses Vakuum den aus dem Pumpraum (19) in den Auslaufkanal (12) entweichenden Kraftstoff holt.
  4. Zuführungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßvorrichtung (52) ein Venturi-Rohr (56) umfaßt, das längs des Auslaufkanals (12) angeordnet ist, um ein Vakuum am Ort seiner Drossel (59) zu erzeugen, wenn diese von einem Kraftstoffstrom durchströmt wird, wobei die zweite Öffnung (51a) des Leckagekanals (51) mit dem Venturi-Rohr (56) in Verbindung steht und das Vakuum den aus dem Pumpraum (19) entweichenden Kraftstoff längs des Auslaufkanals (12) holt.
  5. Zuführungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßvorrichtung (52) ein weiteres Rohr (57) umfaßt, das in dem Auslaufkanal (12) angeordnet ist und einen konvergierenden Abschnitt (58) aufweist, der zu der Drossel (59) des Venturi-Rohrs (56) führt, wobei die zweite Öffnung (51a) des Leckagekanals (51) am vorderen Ende des konvergierenden Abschnitts (58) mit dem Auslaufkanal (12) in Verbindung steht.
  6. Zuführungseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Niederdruckpumpe (10) umfaßt, die dem Tank (5) Kraftstoff entnehmen kann, um diesen Kraftstoff dem Einlaß (6a) der Hochdruckpumpvorrichtung (6) zuzuführen, einen Druckregler (11), der zwischen der Pumpvorrichtung (6) und der Niederdruckpumpe (10) angeordnet ist, um den Druck des dem Einlaß (6a) zugeführten Kraftstoffs zu regeln, wobei der Druckregler (11) über den Auslaufkanal (12) mit dem Tank (5) verbunden ist, um den überschüssigen Kraftstoff von der Pumpe (10) über diesen Auslaufkanal (12) zuzuführen, wobei die Ausstoßvorrichtung (52) den aus dem Pumpraum (19) entweichenden Kraftstoff holen kann, wenn der Pumpraum von einem von dem Druckregler (11) kommenden Kraftstoffstrom durchströmt wird, und den entwichenen Kraftstoff dem Tank (5) zuführen kann.
  7. Zuführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) mindestens eine abdichtende Dichtung (33) umfaßt, die in einem mittleren Abschnitt (31) des Kolbens (18) angeordnet ist, um eine Abdichtung zwischen diesem Kolben (18) und der Aufnahme (17) sicherzustellen, wobei die am ersten Ende des Leckagekanals (51) vorhandene Öffnung (51b) in bezug zu einer Längsachse (18a) des Kolbens (18) in einer mittleren Position zwischen einer an den Pumpraum (19) angrenzenden Grundfläche (30s) des Kolbens (18) und der Dichtung (33) angeordnet ist.
  8. Zuführungseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpvorrichtung (6) einen Ansaugkanal (23) umfaßt, über den der Kraftstoff in den Pumpraum (19) eingeleitet wird, einen Förderkanal (21), über den der Kraftstoff dem Verteiler (4) zugeführt wird, eine erste Ventileinrichtung (20), die längs des Förderkanals (21) angeordnet ist und wahlweise den Kraftstoff durch diesen Förderkanal (21) strömen lassen kann, eine zweite Ventileinrichtung (22) mit kontrolliertem Öffnen und Schließen, die längs des Ansaugkanals (23) angeordnet ist und den Kraftstoff wahlweise zu und von dem Pumpraum (19) strömen lassen kann, und ein Steuergerät (24), welches das Öffnen der zweiten Ventileinrichtung (22) steuern kann, damit eine kontrollierte Menge Kraftstoff von dem Pumpraum (19) zu dem Druckregler (11) zurückströmt, der die Regelung der mit hohem Druck in den Verteiler (4) gepumpten Menge Kraftstoff ermöglicht, wobei der Druckregler (11) die zu dem Druckregler (11) zurückströmende Menge Kraftstoff dem Auslaufkanal (12) zuführen kann, damit die Rückholeinrichtung (52) den von dem Ansaugraum in den Auslaufkanal (12) entweichenden Kraftstoff zurückholen kann.
  9. Zuführungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung (22) ein Elektroventil (22) mit kontrolliertem Öffnen und Schließen umfaßt.
  10. Zuführungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (22) durch eine mit dem Körper (16) der Hochdruckpumpvorrichtung (6) verkeilte Einspritzdüse (22) gebildet wird.
  11. Zuführungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) eine sich außerhalb des Körpers (16) erstreckende Stange (34) aufweist, die mit der Nockenwelle (38) des Motors (3) verbunden ist, wobei diese Nockenwelle (38) den Kolben (18) dazu veranlassen kann, in der Aufnahme (17) zwischen einer vorderen Stellung, dem oberen Totpunkt, und einer eingefahrenen Stellung, dem unteren Totpunkt, zu gleiten, um das Volumen des Pumpraums (19) zu verändern, so daß Kraftstoff in diesen Pumpraum (19) gesaugt werden kann und Kraftstoff zu dem Förderkanal (21) und dem Ansaugkanal (23) gepumpt werden kann.
  12. Zuführungseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (11) einen Aufnahmeraum (43b) umfaßt, der den Kraftstoff von der Pumpe (10) aufnehmen kann und eine Öffnung (45) aufweist, die mit dem Auslaufkanal (12) in Verbindung steht, und eine Schließeinrichtung (46), die am Ort der Öffnung (45) angeordnet ist und dafür sorgen kann, daß Kraftstoff von dem Aufnahmeraum (43b) zu dem Auslaufkanal (12) geleitet wird, wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Aufnahmeraum (43b) einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.
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