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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzsysteme zur Verwendung bei
Kraftfahrzeugmotoren und dergleichen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Es
ist im Stand der Technik in Bezug auf Kraftstoffeinspritzsysteme
bekannt, geregelten Kraftstoffdruck an einer oder mehreren Kraftstoff-Verteilerleitungen
bereitzustellen, um Kraftstoff an einzelne Kraftstoffinjektoren
zu liefern, die an separaten Zylindereinlasskanälen eines Kraftfahrzeugmotors
befestigt sind. Es ist auch bekannt einen oder mehrere Kraftstoffinjektoren
vorzusehen, die an einer zentralen Stelle mit einzelnen flexiblen
Kraftstoffschläuchen verbunden
sind, um dosierten Kraftstoff an einzelne Sprühdüsen zu liefern, die separate
Motorzylindereinlasskanäle
speisen, wie in der US-A-S 447 140 gezeigt. Kraftstoff-Verteilerleitungssysteme
erfordern für
jede unterschiedliche Motoranwendung relativ spezielle Konstruktionen
und erfahren Unterschiede in den Kraftstoffströmen zu den verschiedenen Injektoren.
Zentrale Einspritzsysteme erfordern im Allgemeinen, dass die Kraftstoffrohre
von gleicher Länge sind,
um gleiche Druckabnahme- und Kraftstoffströmungsbedingungen in den Zylindern
aufrecht zu erhalten.
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Die
EP-A 0 427 977 offenbart ein Hochdruckkraftstoff-Verteilergehäuse mit
einem länglichen kompakten
inneren Hohlraum, der an einem Ende ein zentrales Kraftstoffeinlassverbindungsstück und umgebende
Kraftstoffauslassverbindungsstücke
aufweist. Die US-A-S 447 140 offenbart ein zentrales Einspritzsystem
mit mehreren Kraftstoffinjektoren, das in einem Kraftstoff dosierenden
Gehäuse
befestigt und durch flexible Kraftstoffleitungen mit druckimpulsbetätigten Förderdüsen verbunden
ist, um Kraftstoff in Motoreinlasskrümmerrohre oder Einlassöffnungen
einzuspritzen. Keine der Urkunden offenbart die Bereitstellung von
flexiblen Kraftstoffleitungen, die an Einlassöffnungen oder Krümmerrohren
befestigte Kraftstoffinjektoren mit einer kompakten Kammer eines
Kraftstoffgehäuses
verbinden, welche ein Schwingungsdämpfungsmittel zum Minimieren
von Druckschwankungen in der Kammer umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein vereinfachtes Kraftstoffeinspritzsystem
bereit, das ein Kraftstoffgehäuse
mit einer kompakten Kraftstoffkammer umfasst, die durch einzelne
flexible Kraftstoffschläuche
mit separaten an dem separaten Zylindereinlasskanal eines Motors
befestigten Kraftstoffinjektoren verbunden sind. Das System kann
einen integrierten Druckregler aufweisen, oder der Regler kann getrennt
angeordnet sein, zum Beispiel mit der Kraftstoffpumpe in dem Fahrzeug-Kraftstofftank.
Der Druckregler kann eine modulare Membran- und Ventilanordnung
umfassen, die in ein Gehäuse
mit einem Ventilsitz in dem Kraftstoffgehäuse hinein versenkt werden
kann, das von einem Deckel- und Federmittel umschlossen ist, um
ein integriertes System zu bilden. Die modulare Anordnung kann auch
bei anderen Anwendungen verwendet werden.
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Eine
Schwingungsdämpfung
kann, falls erforderlich, durch eine biegsame Wand der Kraftstoffkammer
bereitgestellt werden. Die biegsame Wand oder eine andere für diesen
Zweck konstruierte Wand kann die Druckreglermembran sein. Auslassverbindungsstücke können optional
in gleichmäßigen Abständen um
eine symmetrische Wand der Kraftstoffkammer herum angeordnet sein,
um, falls erforderlich, gleichmäßige Strömungsbedingungen
aufrecht zu erhalten.
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Das
System der Erfindung beseitigt die gemeinsame Druckleitung und reduziert
im Vergleich mit einem herkömmlichen
Kraftstoff-Verteilerleitungssystem
deutlich die Anzahl der Teile und die Masse. Die Komplexität der Motorkonstruktion,
die dadurch verursacht wird, dass es einen Aufbau um eine starre Leitung
herum gibt, wird vermieden, da die Schläuche um jegliche behindernde
Bauteile herum geleitet werden können.
Da die Injektoren an den Motoreinlassöffnungen angeordnet sind, liefert
die Kraftstoffpumpe einen nahezu konstanten Druck, wobei praktisch
die Druckabnahme an den Injektoren stattfindet, und sorgt für eine gleichwertige
Kraftstoff-Förderung. Somit
sind im Vergleich mit zentralen Einspritzsystemen, die eine konstante
Druckabnahme über
die Injektoren und eine zusätzliche
Druckabnahme an den Düsenventilen
bereitstellen müssen,
um Dampfbildung in den Rohren zu vermeiden, geringere Kraftstoffpumpendrücke erforderlich.
Zentrale Einspritzsysteme benötigen
auch Kraftstoffrohre mit gleicher Länge, die bei dem vorliegenden
System nicht erforderlich sind.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung bestimmter spezieller Ausführungsformen der Erfindung
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen deutlicher verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzsystems
gemäß der Erfindung,
die ein/en integriertes/n Kraftstoffgehäuse und Druckregler aufweist;
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2 ist
eine Ansicht ähnlich 1,
die eine zweite Ausführungsform
mit einem abgewandelten Kraftstoffgehäuse darstellt;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Kraftstoffdruckreglers in den Ausführungsformen der 1 und 2,
der eine modulare Membran- und Ventilanordnung gemäß der Erfindung
umfasst;
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4 ist
eine bildliche Querschnittsansicht der modularen Membran- und Ventilanordnung
von 3;
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5 ist
eine Ansicht ähnlich
den 1 und 2, die eine dritte Ausführungsform
eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einem kompakten Kraftstoffgehäuse darstellt,
der eine Schwingungsdämpfungswand
gemäß der Erfindung
zur Verwendung mit einer Tankinnen-Kraftstoffpumpe und einem Druckregler
aufweist; und
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6 ist
eine Querschnittsansicht des Kraftstoffgehäuses der Ausführungsform
von 5.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Unter
Bezugnahme zuerst auf 1 der Detailzeichnungen, bezeichnet
die Ziffer 10 im Allgemeinen eine erste Ausführungsform
des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß der Erfindung. Das System 10 ist
für die
Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen und kann im Inneren
eines herkömmlichen Motoreinlasskrümmers oder
an dessen Außenseite eingebaut
sein.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst ein Kraftstoffgehäuse 12,
das innen eine mit einem Einlassverbindungsstück 16 verbundene kompakte Kraftstoffkammer 14 definiert.
Das Verbindungsstück 16 ist
durch eine Kraftstoffleitung 18 mit einer äußeren Druckkraftstoff-Versorgung 20,
z. B. eine in dem Kraftstofftank eines zugehörigen Fahrzeugs, nicht dargestellt,
angeordnete Kraftstoffpumpe, verbunden. Das Kraftstoffgehäuse 12 kann
mit einer zylindrischen Seitenwand 22 mit kreisförmigem Querschnitt
versehen sein, obwohl, falls gewünscht,
andere Formen symmetrischer oder nicht symmetrischer Seitenwände verwendet
werden könnten.
Das Einlassverbindungsstück 16 steht
mit der Kraftstoffkammer 14 durch die Seitenwand 22 in
Verbindung, in der mehrere Verteilungsöffnungen 24 vorgesehen
sind.
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Die Öffnungen 24 sind
durch Verbindungsstücke,
nicht dargestellt, mit flexiblen Kraftstoffschläuchen 26 verbunden,
die zwischen der Kraftstoffkammer 14 und mehreren einzelnen
Kraftstoffinjektoren 28 eine Verbindung herstellen. Bei
dem vorliegenden Beispiel umfasst das System sechs gleich beabstandete
Verteilungsöffnungen 24 (nur
zwei davon sind dargestellt), die mit sechs Kraftstoffschläuchen 26 verbunden
sind, von denen ein jeder mit einer von sechs Kraftstoffinjektoren 28 (nur
drei davon sind dargestellt) verbunden ist. Die Injektoren 28 sind vorzugsweise
vom elektrisch betätigten
oder Magnetventiltyp, der ein elektrisch betätigtes Einspritzventil umfasst,
das direkt eine (nicht dargestellte) Sprühdüse speist. Die Injektoren sind
vorzugsweise an Einlasskanälen
eines zugehörigen
Einlasskrümmers
oder Zylinderkopfes befestigt, um die Einlassöffnungen eines zugehörigen Motors
(nicht dargestellt) zu speisen.
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Der
Betrieb der Kraftstoffinjektoren erfordert, dass in den Kraftstoffschläuchen 26 ein
relativ konstanter Druck aufrecht erhalten wird, so dass eine vorbestimmte
gleiche Druckabnahme über
jeden von den Injek toren bereitgestellt wird, und die Masse von bei
jedem Zyklus eingespritzten Kraftstoff zwischen den verschiedenen
Injektoren ausgeglichen wird, wie durch die Taktung der offenen
Perioden ihrer jeweiligen elektrisch gesteuerten Einspritzventile
vorbestimmt. Um für
einen geregelten Kraftstoffdruck zu sorgen, ist in dem Kraftstoffgehäuse 12 ein
Kraftstoffdruckregler 30 integriert.
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Der
Aufbau des Kraftstoffdruckreglers 30 ist am besten in 3 dargestellt.
Es ist zu sehen, dass die Kraftstoffkammer 14 ein offenes
oberes Ende umfasst, das einen Flansch 32 mit einer ringförmigen Ausnehmung 34 zur
Aufnahme einer modularen Membran- und Ventilanordnung umfasst, im
Allgemeinen durch die Ziffer 36 angezeigt und in 4 separat
dargestellt.
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Die
Anordnung 36 umfasst eine Druckreglermembran 38 mit
einem kreisförmigen äußeren Umfang.
Ein inneres Halteelement 40 umfasst einen ersten Flansch 42,
der mit dem äußeren Umfang
der Membran an der unteren oder inneren Seite davon dichtend in
Eingriff steht. Ein offener röhrenförmiger Befestigungsabschnitt 44 erstreckt
sich von dem inneren Rand des Flansches 42 nach innen in
Eingriff mit der Seitenwand 22 der Kraftstoffkammer. Der
röhrenförmige Abschnitt 44 steht
mit einer in einer Nut der Wand 22 aufgenommenen O-Ringdichtung 46 in Eingriff,
um die Verbindung gegen Kraftstoffaustritt abzudichten. Ein abgewinkeltes
vorspringendes Mittel 48, das von dem röhrenförmigen Abschnitt 44 nach
außen
gebogen ist, steht mit Ausnehmungen oder einer ringförmigen Nut
in der Seitenwand 22 der Kraftstoffkammer in Eingriff,
um die Membran- und Ventilanordnung 36 in
ihrer eingebauten Position fest zu halten.
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Die
Anordnung 36 umfasst ferner ein äußeres Halteelement 50 mit
einem zweiten Flansch 52, der mit der oberen oder äußeren Seite
des äußeren Umfangs
der Membran 38 dichtend in Eingriff steht. Ein offener
röhrenförmiger Abschnitt 54 erstreckt
sich von einem inneren Rand des zweiten Flansches 52 nach
oben oder nach außen.
Um die Membran zwischen den Flanschen 42, 52 fest
zu halten, ist einer von diesen, in diesem Fall der Flansch 42,
um die äußeren Umfänge der
Membran 38 und des anderen Flansches 52 herum
gebogen und gegen den Flansch 52 gecrimpt, um eine integrierte
Anordnung zu bilden.
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Ein
Ventilelement 58 ist in einer Buchse eines Ventilträgers 60 drehbar
gehalten, der durch der Mitte oder den mittleren Abschnitt der Membran 38 für eine Bewegung
des Ventils zusammen mit dem mittleren Abschnitt der Membran gehalten
ist. Ein Federsitz 64, der an der Oberseite des mittleren
Abschnitts der Membran getragen ist, steht mit einer Erweiterung
des Ventilträgers 60 in
Eingriff, um beide Elemente an der Membran in Position zu halten.
Der Federsitz 64 verbindet nach außen mit einer röhrenförmigen axialen
Erweiterung 66. Die Membran- und Ventilanordnung 36 wie
beschrieben ist entworfen, um getrennt zusammengebaut und in der
Folge in Position an dem oberen Ende der Seitenwand 22 des Kraftstoffgehäuses 12 befestigt
zu werden, wie vorstehend beschrieben.
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Um
eine druckregelnde vorspannende Kraft gegen die Membran 38 der
Anordnung 36 bereitzustellen, ist eine Vorspann-Schraubenfeder 68 zwischen
dem Federsitz 64 und einem oberen Federhalter 70 zusammengedrückt. Ein
Deckel 72 umgibt die Vorspannfeder und sitzt auf dem Flansch 32 des Kraftstoffgehäuses, um
die gecrimpten Flansche der Membran- und Ventilanordnung 36 in
der Ausnehmung 34 einzufangen und die Anordnung in ihrer
zusammengebauten Position fest zu halten. Eine Halterführung 74 ist
in einem mittleren Abschnitt des Deckels 72 befestigt und
trägt eine
Stellschraube 76, die mit dem oberen Federhalter 70 in
Eingriff steht und auf die gewünschte
Federkraft eingestellt werden kann.
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Unter
neuerlicher Bezugnahme auf die beiden 1 und 3 umfasst
das Kraftstoffgehäuse 12 des
Weiteren eine mittlere Stütze 78,
die sich von einer unteren Wand des Kraftstoffgehäuses 14 nach oben
erstreckt und an ihrem oberen Ende einen Ventilsitz 80 trägt. Eine
Auslassöffnung 82 in
dem Ventilsitz verbindet mit einem Auslasskanal 84, der
sich durch die Stütze
und einen äußeren Nippel 86 erstreckt,
an dem ein Kraftstoffrücklaufrohr,
nicht dargestellt, angeschlossen werden kann, um umgehenden Kraftstoff
zu dem Fahrzeug-Kraftstofftank zurückzuleiten.
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Im
Betrieb wird Kraftstoff unter Druck von der Kraftstoffversorgung 20 zur
Kraftstoffkammer 14 geliefert, wobei der Druck durch die
Wirkung eines Kraftstoffdruckreglers 30 auf ein vorbestimmtes
konstantes Niveau geregelt wird. Das Ventilelement 58 liegt
auf dem Ventilsitz 80 auf und schließt die Auslassöffnung 82,
bis der Druck innerhalb der Kammer 14 das gewünschte Niveau
erreicht. Danach wird die Membran 38 durch den Kraftstoffdruck
gegen die Vorspannung der Feder 68 nach oben gezwungen, öffnet das
Ventil 58 und erlaubt, dass überschüssiger Kraftstoff durch die Öffnung 82 und
den Kanal 84 zu dem Kraftstofftank zurückströmen kann. Die Strömung wird
variiert wie von dem Membranventil benötigt, um einen im Wesentlichen
konstanten Druck innerhalb der Kraftstoffkammer 14 aufrecht
zu halten.
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Die
Injektoren 28 werden von der Kraftstoffkammer 14 durch
flexible Kraftstoffschläuche
oder -röhren 26 mit
konstantem Druck versorgt, wobei der Druck in den Kraftstoffschläuchen im
Wesentlichen gleich wie der Druck in der Kraftstoffkammer 14 gehalten
wird. Während
jeder Injektor betätigt
wird, um Kraftstoff in ihre jeweilige Zylindereinlassöffnung einzuspritzen,
strömt
Kraftstoff von der Kraftstoffkammer 14 in den jeweiligen
Kraftstoffschlauch 26, um den Kraftstoff-Versorgungsdruck
zu dem Injektor konstant zu halten, bis er wieder geschlossen ist
und einer der weiteren Injektoren geöffnet wird. Auf diese Weise
werden die Injektoren mit einem im Wesentlichen konstanten Einlassdruck
versorgt, was für
eine vorbestimmte Druckabnahme durch den Injektor sorgt und die
gewünschte
Gleichheit der Strömungen durch
die mehreren Injektoren ergibt. Da der Druck in den Kraftstoffleitungen
jederzeit im Wesentlichen konstant gehalten wird, können die
Leitungen jede beliebige gewünschte
Länge aufweisen,
um die Kraftstoffkammer 14 mit jedem von den verschiedenen
Injektoren zu verbinden, ohne dass ein nachteiliger Effekt auf die
von den verschiedenen Injektoren zu ihren jeweiligen Zylindern gelieferte
Kraftstoffmenge auftritt.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf 2 der Zeichnungen ist hier ein
abgewandeltes Kraftstoffeinspritzsystem, im Allgemeinen durch die
Ziffer 90 angezeigt, dargestellt. Das System 90 ist
in vielerlei Hinsicht das gleiche wie das des vorstehend beschriebenen
Systems 10, so dass gleiche Ziffern gleiche Bauteile und
Merkmale kennzeichnen. Das System 90 unterscheidet sich
dadurch, dass es ein Umgehungs-Auslassverbindungsstück 92 vorsieht,
das sich im rechten Winkel zu dem Auslasskanal 84 in der
Stütze 78 erstreckt,
von der sich das Umgehungs-Auslassverbindungsstück 92 erstreckt. Eine Befestigungsbasis 94 ist
an dem unteren Abschnitt des Kraftstoffgehäuses 96 vorgesehen,
um das Gehäuse
an einem geeigneten Abschnitt eines zugehörigen Motors (nicht dargestellt)
zu befestigen. Ansonsten ist der Aufbau des Kraftstoffsystems 90 im Wesentlichen
der gleiche wie jener des vorstehend beschriebenen Kraftstoffsystems 10.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf die 5 und 6 ist hier
eine dritte Ausführungsform
des Kraftstoffeinspritzsystems, im Allgemeinen durch die Ziffer 100 angezeigt,
dargestellt. Das System 100 weist Injektoren und Kraftstoffschläuche auf,
die identisch mit jenen des Systems 10 sind, so dass gleiche
Ziffern gleiche Teile kennzeichnen. Das System 10 unterscheidet
sich dadurch, dass es mit einer geregelten Druckkraftstoff-Versorgung 102 verbunden
ist, die z. B. eine mit einem Druckregler kombinierte Kraftstoffpumpe
sein kann, die im Inneren des Kraftstofftanks eines zugehörigen Fahrzeugs
befestigt ist. Die Kraftstoffversorgung 102 ist durch eine
Zuleitung 18 an einem Einlassrohr 16 angeschlossen,
das den Kraftstoff mit geregeltem Druck einer Kraftstoffkammer 104 eines
Kraftstoffgehäuses 106 zuführt.
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Das
Kraftstoffgehäuse
kann ein kompakter Aufbau sein, der eine zylindrische Wand 108 mit
beabstandeten Verteilungsöffnungen 24 aufweist,
die sich wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform durch die Wand 108 erstrecken.
Der Boden der Wand kann flach sein wie dargestellt, oder eine beliebige
andere geeignete Form aufweisen. Ein offenes oberes Ende der gekapselten
Kraftstoffkammer 104 ist durch einen Deckel 110 verschlossen,
der entworfen ist, sich in Ansprechen auf Schwankungen oder Schwingungen
in der Kraftstoffkammer 104 durchzubiegen. Dieses Durchbiegen
sorgt für
einen Dämpfungseffekt,
der Schwingungen dämpft,
ohne dass diese einen signifikanten Effekt auf den an die einzelnen
Injektoren gelieferten Kraftstoffdruck haben.
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Bei
den Ausführungen
der 1 und 2 wird die Schwingungsdämpfung durch
die Wirkung der Druckreglermembran 38 bereitgestellt, die
in Ansprechen auf solche Druckschwingungen das Volumen der Kraftstoffkammer 14 geringfügig variiert.
Bei der Ausführungsform
von 4, bei der der Kraftstoffdruckregler in einem
Abstand von der Kraftstoffkammer 104 befestigt ist, biegt
sich der Deckel 110 durch, um für die durch die Membran der
weiteren beschriebenen Ausführungsformen
erreichte Druckschwingungsdämpfung
zu sorgen. Diese Druckschwingungen werden in der Kraftstoffkammer hauptsächlich durch
das Schließen
der Einspritzventile von den einzelnen Injektoren bewirkt, was bewirkt,
dass zurücklaufende
Wellen durch die einzelnen Kraftstoffschläuche in die Kraftstoffkammer 104 zurück geschickt
werden. Diese Schwingungen werden zum Teil durch deren Eintreten
in die größere Kammer
gedämpft,
worin jede Druckwelle expandiert und eine wesentliche Kraftstoffmenge
bewegt, was dazu neigt, die Schwingung oder Welle zu dämpfen. Druckwellen,
die den Deckel 110 erreichen, werden jedoch durch das Durchbiegen
des Deckels weiter gedämpft,
so dass die Wellen nicht weiter bestehen und die Lieferung von Kraftstoff
an die verschiedenen Injektoren, wie sie der Reihe nach betrieben
werden, nicht beeinträchtigen.
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Verschiedene Überlegungen
für die
Gestaltung könnten
beim Entwurf eines Kraftstoffgehäuses für ein rücklaufloses
Kraftstoffsystem wie in 5 dargestellt bewertet werden.
Diese Überlegungen können Folgendes
umfassen:
- • Anforderungen
an die Größe und ihre
Beziehung zur Funktion
- • Die
erforderliche Wandstärke
- • Die
Wandspannungsgleichung und die empfohlene zulässige Spannungsbeanspruchung
- • Formempfehlungen
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Die
vorrangigen Ziele beim Entwurf einer Kraftstoffkammer für ein rücklaufloses
Kraftstoffsystem bestehen einfach gesagt darin, ausreichende Nachgiebigkeit
zu berücksichtigen
und das Material nicht zu überbeanspruchen.
Das Entfernen des Reglers beseitigt einen großen Prozentanteil der Systemnachgiebigkeit.
Um diesen Verlust an Nachgiebigkeit zu kompensieren, muss das Kraftstoffgehäuse mit
einer Geometrie entworfen sein, die für die Nachgiebigkeit sorgt
und die maximale Belastung auf ein handhabbares Niveau begrenzt.
Es sollte an dieser Stelle angemerkt wer den, dass das Kraftstoffgehäuse aus einem
elastischen Material wie z. B. Stahl oder, wenn die richtige Geometrie
verwendet wird, aus einem Verbundmaterial bestehen kann (Materialänderungen
werden zu Unterschieden in der Dimensionierung führen). Die folgende Diskussion
wird dabei helfen, das Verhältnis
zwischen Druckschwingungen und der Geometrie des Kraftstoffkörpers bei
einem rücklauflosen
Kraftstoffsystem zu verstehen.
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Aus
der folgenden Gleichung ist zu ersehen, dass die Druckschwingungen
eine Funktion der Wellengeschwindigkeit, der Fluiddichte und der
Geschwindigkeitsänderung
des Großteils
der Flüssigkeit
ist. DP= – rcDV Gleichung 1
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Wobei:
- ΔP
- = Druckänderung
(Mittelwert zu Maximum)
- ρ
- = Dichte des Kraftstoffs
- c
- = Wellengeschwindigkeit
des Kraftstoffs (auf Basis der Quadratwurzel des Kompressionsmoduls
des Kraftstoffs geteilt durch die Dichte)
- ΔV
- = Geschwindigkeitsänderung
des Großteils der
Flüssigkeit.
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Die
Fluiddichte von Benzin bleibt relativ konstant. Die Wellengeschwindigkeit
ist eine Funktion des Kompressionsmoduls der Flüssigkeit. Die Geschwindigkeitsänderung
betrifft die Änderung
der Strömungsgeschwindigkeit
auf Grund des Schließens
eines Injektors.
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In
einem starren Kanal ist die Wellengeschwindigkeit gleich der Quadratwurzel
des Kompressionsmoduls des Kraftstoffs geteilt durch seine Dichte.
Dies setzt voraus, dass die alleinige Systemvolumsänderung
von der geringfügigen
Kompression des Kraftstoffs an der Wellenfront herrührt. Wenn eine
gewisse geringfügige
Durchbiegung der Leitungswand erfolgt, ändert sich das Volumen ebenfalls
und führt
zu einer Verringerung der Wellengeschwindigkeit. Der neue Wert für die Wellengeschwindigkeit
hängt von
der Kanal- oder Leitungsgröße, sowie
Geometrie, Stärke
und Material ab. Die folgende Gleichung modelliert die modifizierte
Wellengeschwindigkeit:
Gleichung
2
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Wobei:
- Ef
- = Kompressionsmodul
der Flüssigkeit
- E
- = Elastizitätsmodul
des Kanals
- Kg
- = geometrische Konstante
des Kanals
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Die
Konstante Kg kann herkömmlicherweise für jede beliebige
von verschiedenen geometrischen Formen abgeleitet sein, die für ein Kraftstoffgehäuse ausgewählt werden
können,
das eine auf Druck ansprechende Wand umfasst.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, sollte einzusehen sein, dass zahlreiche Änderungen
innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, vorgenommen
werden können.
