EP0142631B1 - Dispositif d'injection de combustible à pré-injection et injection principale définies pour moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif d'injection de combustible à pré-injection et injection principale définies pour moteur à combustion interne Download PDF

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EP0142631B1
EP0142631B1 EP84109736A EP84109736A EP0142631B1 EP 0142631 B1 EP0142631 B1 EP 0142631B1 EP 84109736 A EP84109736 A EP 84109736A EP 84109736 A EP84109736 A EP 84109736A EP 0142631 B1 EP0142631 B1 EP 0142631B1
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preinjection
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Eberhard Hofmann
Helmut Dr. Dipl.-Phys. Pfeifle
Reinhard Dipl.-Ing. Schwartz
Helmut Dr. Dipl.-Ing. Tschöke
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load

Definitions

  • a known fuel injection device of this type (DE-A-3 002 851) comprises, however for the exclusive application, on the one hand willing ignition, promoted by a high pressure injection pump and on the other hand by one to supply separate low-pressure delivery pump-delivered ignition fuel via a hydraulic auxiliary pump to separate injection nozzles for the main fuel and the ignition fuel in a diesel engine, a piston slidably mounted in a bore of the auxiliary pump.
  • the piston is spring-biased (cf. FIG.
  • a device for pre-injection, which has a separate small piston in axially parallel displacement to a loading piston for the main injection within a fuel injection valve.
  • a separate low pressure supply is not provided in this known device; the pre-injection quantity is obtained from the fuel supply for the main injection.
  • the stand pressure in the pressure line and thus the accuracy of the quantity control is adversely affected.
  • a one-piece control slide which can be displaced against the force of a spring, is provided, which with significant intermediate relief in a memory via control edges provides the respective desired connections for and main injection.
  • the fuel for the pre-injection is branched off from the delivery quantity of the injection pump which also supplies the main injection quantity, so that the accuracy of the quantity control for the main injection quantity is also negatively influenced.
  • FIG. 1 shows a rough schematic representation of the basic embodiment of an auxiliary pump according to the invention with associated high-pressure and low-pressure feed pumps in an overall view
  • FIG. 2 shows the time course of the various strokes and injection processes as they are realized by the auxiliary pump according to the invention
  • plotted in the form 3 shows a detailed illustration of a cross section of the auxiliary pump according to the invention in box form and separately from the injection valves
  • FIG. 3a shows an enlarged partial sectional illustration of the area of the pilot injection piston control groove
  • FIG. 4 shows FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d shows a further exemplary embodiment of the invention with an auxiliary pump integrated in a double needle nozzle holder in longitudinal section and in different cross sections.
  • the accumulator piston 22a is slidably mounted and pressed into the starting position shown in the drawing by means of a preload spring 25.
  • the bias spring 25 is supported on the shoulder 26 formed by the gradation of the bore 24.
  • the diameter of the accumulator piston 22a is noticeably larger than the diameter of the pre-injection piston 23 and, in the exemplary embodiment shown, is at least twice as large, so that a desired transmission ratio with regard to the injection pressures and the fuel quantities displaced or absorbed at the same displacement units results.
  • the pressure transmission ratios and the spring preload in the area of the hydraulic auxiliary pump 14 are dimensioned such that, when the delivery pressure of the high-pressure injection pump 13 acts, the accumulator piston 22a first performs a movement directed towards the pre-injection nozzle 21 and absorbs correspondingly delivered fuel quantities without the main injection nozzle 20 being associated with it Combustion chambers or inlet channels supplies fuel under high pressure, ie opens, the following mode of operation results, which is explained on the basis of the diagram in FIG.
  • the set screw 37 is screwed into a thread of a bore 39 of the connecting piece 34 which is closed by a screwed plug 38 and feeds the fuel delivered by the high pressure injection pump to the pressure side of the working or storage piston 22a 'via a longitudinal channel 17a'; the fuel delivered reaches the pressure outlet 36 leading to the main injection nozzle via an annular groove 40 in the adjusting screw 37.
  • the differential piston 22 ' can generally be supported by means of a stepped bore in a main body 41 comprising the hydraulic auxiliary pump 14'.
  • the main body 41 connected to the extension 34 has a continuously cylindrical inner bore 42 which receives tubular inserts which serve to support and guide the differential piston 22 'and to form the inflow and outflow channels.
  • the fuel for the pre-injection passes from the low-pressure connection 64 to a first ring channel 90 in the insert 66, which of course can also be formed by the ring part 79 and from there via “outer” channels 91 in or on the insert 66 and channels 92 in or on the insert 74 in Auxiliary pump area up to a second ring channel 93, which is connected via a transverse channel 94 to a working chamber 95 located upstream of the pre-injection piston 82.

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Claims (8)

1. Dispositif d'injection de combustible pour la pré-injection et l'injection principales dans un moteur Diesel à combustion interne, avec une tuyère (20) d'injection principale alimentée avec un débit de combustible d'injection principale par une pompe (13) d'injection sous haute pression par l'intermédiaire d'une conduite (17) sous pression, avec une pompe auxiliaire hydraulique (14) raccordée d'un côté à la conduite (17) sous pression, cette pompe auxiliaire comprenant un piston (22) entraîné par la pression d'alimentation de la pompe (13) d'injection sous haute pression et ayant des bords (29c) de commande formés sur une rainure annulaire (29) pour la mesure du débit de pré-injection introduit par une tuyère (21) de pré-injection, et avec une pompe (10) d'alimentation sous basse pression, qui amène le combustible pour la pré-injection à une chambre (27) de travail disposée devant le piston (22) de la pompe auxiliaire (14), caractérisé en ce que le piston est formé en un piston différentiel (22, 22') comprenant un piston réservoir (22a, 22a', 83) et un piston (23, 23'; 82) de pré-injection entraîné au moins indirectement par le précédent et ayant par rapport au piston réservoir un diamètre plus faible, ce piston différentiel étant disposé de telle sorte qu'il se produise une course du piston réservoir (22a, 22a', 83), par lequel une quantité déterminée de réserve de combustible est reçue lors de début d'alimentation (FB2) de l'injection principale, et qu'ensuite la fin repérée d'une course d'espacement (DH), exempte d'injection, fixant une pause d'alimentation entre la fin d'alimentation (FE1) de la pré-injection (VE) et le début d'alimentation (FB2) de l'injection principale (HE), et correspondant au début de l'alimentation (FB2) de l'injection principale par une butée (27a, 56, éléments intermédiaire 80) pour le piston (23, 82) de pré-injection ou le piston réservoir (22a', 83) est déterminé, et que, de plus, la largeur de la rainure annulaire (29, 29') sur le piston (23, 23', 82) de pré-injection soit exécutée de telle sorte que, pendant la course d'espacement (DH) complet déterminée par la butée (27a, 56, élément intermédiaire 80), la chambre (27, 27'; 95) de travail disposée en avant du piston (23, 23'; 82) de pré-injection reste sans pression, et que les tuyères d'injection principale (20) et de pré-injection (21), ainsi que la pompe auxiliaire (14, 14'; 59) soient combinées au moyen d'un support commun (75) de tuyères pour les deux tuyères.
2. Dispositif d'injection de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un alésage (42) d'un corps principal (41, 73), des éléments (43, 44, 74) sont disposés avec différents alésages intérieurs pour la réception du piston différentiel (22') formé du piston (23', 82) de pré-injection et du piston réservoir (22a', 83), et en ce que sur le corps principal (41, 73) est fixé un élément (34, 61) de raccordement recevant l'embranchement (19', 72) de la conduite sous pression.
3. Dispositif d'injection de combustible selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une vis (37) de réglage est fixée sur l'élément (34) de raccordement, qui définit en tant que butée mécanique pour le piston réservoir (22a') la position de sortie du piston différentiel (22'), et en même temps, du côté de la pression du piston réservoir (22a') amène le combustible alimenté par la pompe d'injection à haute pression par l'intermédiaire d'un canal longitudinal central (17a'), et forme au moyen d'un canal annulaire (40) un embranchement (19') de conduite vers la sortie (36) conduisant à la tuyère d'injection principale.
4. Dispositif d'injection de combustible selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, du côté de l'extrémité dans le corps principal (41) de la pompe auxiliaire (14'), formant un bloc fonctionnel séparé avec l'élément (34) de raccordement recevant l'embranchement de conduite, sont vissés un bouchon (52) de raccordement avec clapet anti-retour (30') et un raccordement (53) vers l'extérieur conduisant à la tuyère (21) de pré-injection.
5. Dispositif d'injection de combustible selon la revendication 2, caractérisé en ce que, entre l'élément (61) de raccordement du côté de la pompe d'injection et le support (75) de tuyères, est disposé un élément intermédiaire (62) contenant la pompe auxiliaire (59) pour la pré-injection, les conduites et canaux sous pression nécessaires, ainsi que le corps principal (73) et les éléments (74) de la pompe auxiliaire, tout en respectant les dimensions extérieures radiales des éléments de construction voisins.
6. Dispositif d'injection de combustible selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (62) contient seulement les conduites et canaux à basse et haute pression venant de l'élément (61) de raccordement, et les chambres de pression, à l'exclusion de conduites de recyclage de l'huile de fuite, l'huile de fuite étant introduite dans les canaux (92, 92', 93) du système de conduites de pré-injection à basse pression, reliant la pompe (10) d'alimentation à basse pression avec la chambre (95) de travail du piston (82) de pré-injection.
7. Dispositif d'injection de combustible selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (62) forme dans un alésage intérieur (81a, 81b) excentrique et à gradins des guides de coulissement pour le piston réservoir (83) et le piston (82) de pré-injection, et à l'intérieur de l'élément (74) constitué de deux pièces, entoure une unique chambre (85) de ressort pour seulement un unique ressort (84) de compression servant de ressort de rappel pour le piston (82) de pré-injection et le piston réservoir (83).
8. Dispositif d'injection de combustible selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le canal ou les canaux de tuyères (92, 92', 91) pour pré-injection sont formés dans une pièce (66) de l'élément (61) de raccordement et/ou dans l'élément (74) de l'élément intermédiaire (62), sous forme de cannelures extérieures, qui raccordent chaque fois des chambres annulaires (90, 97, 93) et sont raccordées par l'intermédiaire de canaux transversaux (98a, 98b, 100) avec la chambre (85) de ressort de la pompe auxiliaire (59), et au moins indirectement avec la chambre (98) de ressort du support (75) de tuyères pour le recyclage de l'huile de fuite.
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