EP0389822A2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Vor- und Haupteinspritzmenge mit dazwischenliegender Einspritzpause für Eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Luftverdichtung und Selbstzündung - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung einer Vor- und Haupteinspritzmenge mit dazwischenliegender Einspritzpause für Eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Luftverdichtung und Selbstzündung Download PDF

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EP0389822A2
EP0389822A2 EP90104054A EP90104054A EP0389822A2 EP 0389822 A2 EP0389822 A2 EP 0389822A2 EP 90104054 A EP90104054 A EP 90104054A EP 90104054 A EP90104054 A EP 90104054A EP 0389822 A2 EP0389822 A2 EP 0389822A2
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EP
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injection
line
control
piston
spring
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EP0389822B1 (de
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Frank Dipl.-Ing. Thoma
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Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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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

  • the invention relates to a device for controlling a pre-injection and main injection quantity with an intermediate injection break for an internal combustion engine, in particular with air compression and auto-ignition, according to the features specified in the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from DE-AS 1 260 865, in which a control part arranged between a fuel injection pump and injection nozzle with a single control piston volumetrically controls the pre-injection quantity and the quantity that is discharged during the injection pause.
  • the pilot injection is generated in such a way that a central part of the closed delivery surge of the pump piston is no longer conducted to the injection nozzle, but rather for a short time a line serving as intermediate relief is discharged into a container, thereby dividing the injection into the pre-injection and the main injection with the injection pause in between.
  • the known volumetric control has the advantage of higher accuracy compared to the usual spring or pressure controls.
  • the invention is therefore based on the object to eliminate the disadvantages described and to design the device such that the pre-injection in relation to the main injection is very small in the purely volumetric control, but the injection pause between the pre-injection and the main injection is sufficiently large as required.
  • Control unit 1 provided for an air-compressing, self-igniting internal combustion engine consists of a control part 2, which is decisive for the pre-injection, and a control part 3, which determines the injection pause, and a memory, optionally as a volume accumulator 4 or spring piston accumulator 5 or from a low-pressure control chamber 6.
  • the control part 1 lies in the way of a pressure line 7 which is connected on the one hand to a fuel injection pump 8 and on the other hand to an injection nozzle 9.
  • the control part 2 is composed essentially of a cylinder 10 and therein control piston 12 guided against the force of a return spring 11, which, with its top and at the same time serving as a stop, limits an injection pump-side cylinder space 14 and on its side facing away from this space one as a travel limiter Acting and in the spring chamber 15 of the return spring 11 has stop pin 16 which seals the mouth cross section 17 of the pressure line 7 leading to the injector 9 sealingly when the control piston 12 is depressed.
  • the control piston 12 is provided with a passage 18 extending in the longitudinal direction of this piston and having a compensating throttle 19. With 20 the overhead control edge of the control piston 12 is designated, which cooperates with a control cross section 21 designed as a circumferential groove in the cylinder 10.
  • the control part 3 consists of the same elements, i.e. Cylinder 22 with control cross-section 23, also designed as a circumferential groove, break piston 24 with passage 25 and compensating throttle 26, as well as stop bolt 27, control edge 28 and return spring 29.
  • the break piston 24 is larger in diameter than the control piston 12.
  • Control part 2 and control part 3 are connected to one another by a line 30, which opens into the circumferential groove 21 of the cylinder 10 on the one hand and into the cylinder space 31 of the cylinder 22 on the other hand.
  • a main injection line 32 leads from the control part 3, specifically from the control cross section 23, to the section 7b of the pressure line 7 located downstream of the control part 2.
  • a line 34 starting from the spring chamber 33 of the cylinder 22 is connected to the volume accumulator 4 or spring piston accumulator 5 via a throttle 35 connected or connected to the control room 6.
  • a line 40 connecting the section 7a of the pressure line 7 located upstream of the control unit 1 to the line 30 can be arranged, which line contains either a check valve 41 or a throttle. You can also store 4 or 5 over a line 42 or 43 may be connected to the spring chamber of the injector 9.
  • the delivery stroke of the pump piston 8a presses the valve 44, passes through the section 7a and moves the control piston 12 away from the upper stop 45 until the control edge 20 opens the circumferential groove 21.
  • the control piston 12 stops because the further delivery volume now flows through the circulation groove 21 and line 30 into the cylinder chamber 31 of the control part 3.
  • the quantity Q VE (FIG. 2a), which is displaced from the spring chamber 15 into the section 7b toward the injection nozzle 9 until the circulation groove 21 opens, determines the pre-injection quantity.
  • the quantity Q VE results from the path "a" of the control piston 12 (FIG. 1) multiplied by its area and is therefore precisely controlled volumetrically.
  • the further delivery volume Q HE flows via the main injection line 32 and the section 7b to the injection nozzle 9 and leaves it as the main injection.
  • the throttle 35 has approximately the outflow cross-section of the injection nozzle 9 in order to avoid discontinuities in the outflow conditions when changing from pre-injection to pause and then to main injection.
  • control and pause pistons 12 and 24 return to their starting position through their return springs 11 and 29.
  • the volumes to be compensated between the respective cylinder and spring chamber flow via the compensation throttles 19, 26 in the passages 18, 25.
  • the compensating throttles and return springs are dimensioned such that on the one hand the flow through the throttles during the metering movement has an imperceptible influence on the accuracy of the metering and on the other hand the volume equalization after the injection has ended in good time before the next injection.
  • the quantity of pauses is stored in the volume accumulator 4 by compression of the fuel, in the spring piston accumulator 5 by deflecting the accumulator piston 5a against the accumulator spring 5b, which can be formed by the injector spring of the injector 9 by pressing against the accumulator piston 5a with its side facing away from the injector needle .
  • the accumulator pressure can be given to the rear of the nozzle needle and the opening and closing pressure of the injection nozzle for the main injection can thereby be increased. This improves fuel atomization and reduces the risk of spraying. It also eliminates the need for a leak fuel line.
  • the accumulators 4 and 5 After the injection process, the accumulators 4 and 5 would suddenly discharge into the control parts 2, 3 and the pressure line 7, thereby causing an undesired injection of the motor. In order to avoid this, the accumulators 4, 5 are closed by the check valves 36 and can then only discharge slowly via the very small return flow restrictors 38.
  • the chokes 38 are dimensioned such that the discharge has ended before the next injection. A hindrance to the discharge by closing the circulation groove 21 is the Check valve 41 or avoided by a throttle arranged in place of the check valve 41 (not shown).
  • the contact surfaces 46, 47 in the spring piston accumulator 5 can be designed to be sealing or a pressure-maintaining valve 39 can be used when the control chamber 6 is arranged.
  • the control unit 1 can be provided for pump-line-nozzle injection systems and for pump nozzles. In pump-line-nozzle injection systems, the control unit 1 can be arranged in the injection pump 8, in the injection nozzle 9 or between the pump and the nozzle. The elements of the control unit 1 can, however, also be removed from the control unit and be spatially distributed in other structural units.
  • FIG. 3 is largely identical to that of FIG. 1, at least as far as the arrangement and connection of the injection pump 8, control part 2 to the injection nozzle 9 is concerned. Differences are that the line 30 contains a throttle 48 just before the control part 3 and branches off from this line 30 upstream of the throttle 48, a line 49 which opens into a control cross section which is at the level of the control cross section 23 'formed as a pocket.
  • the break control is carried out as in the control part 3 of FIG. 1 by volumetric metering of the break amount or by moving the break piston 24 'away from its contact surface 51 until the opening of the control cross section 23'.
  • the throttle 48 takes over the function of the throttle 35 in Fig. 1.
  • the control cross-section 50 ' is opened simultaneously with the control cross-section 23', so that the main injection delivery volume Q HE is unthrottled via the line 49, the control cross section 50, the main injection line 32 can flow to the injection nozzle 9.
  • the contact surfaces 51, 52 of the pause piston 24 and associated counter surfaces 53, 54 in the cylinder 22 can be designed to be sealing.
  • the break piston 24 'acts via a spring plate 55 on the injector spring 56 which is not shown here injector 9 shown, this piston forming the memory itself.
  • a further embodiment is shown in which the control unit 1 corresponding to that of FIG. 1 in addition to an injection nozzle 9 'is also connected to an additional injection nozzle 57.
  • the injector 9 ' is intended for the pre-injection and the injector 57 for the main injection. Both nozzles can be arranged separately or can be designed as a double needle nozzle 58.
  • the route of the break quantity largely corresponds to the embodiment according to Fig. 1, i.e. with the difference that here the line 30 and the main injection line 32 'are connected by an intermediate line 60 containing a static pressure compensation throttle 59.
  • the function corresponds to FIG. 1, but with the difference that the main injection delivery volume is conducted via the main injection line 32 to the main injection nozzle 57 or to the main injection needle of the double needle injection nozzle 58.
  • control unit 4 is particularly suitable for use in pump-line-nozzle systems. 1 applies to the position of the control unit 1 in the injection system and its elements, wherein the control part 2 can preferably be arranged as close as possible to or even in the injection nozzle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Steuerung einer Vor- und Haupteinspritzmenge mit dazwischenliegender Einspritzpause, bei der in einer die Kraftstoffeinspritzpumpe (8) und die Einspritzdüse (9) verbindenden Druckleitung (7) ein erstes Steuerteil (2) mit einem die Voreinspritzung auslösenden Steuerkolben (12) angeordnet ist, der mit einem die Einspritzpausenmenge steuernden separat liegenden zweiten Steuerteil (3) in Wirkverbindung steht, wobei die vom Pausenkolben (24) des zweiten Steuerteils (3) bestimmte Einspritzpausenmenge gespeichert oder niederdruckseitig abgesteuert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Vor- und Haupteinspritzmenge mit dazwischenliegender Ein­spritzpause für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Luftverdichtung und Selbstzündung, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 1 260 865 bekannt, bei der ein zwischen einer Kraftstoffeinspritz­pumpe und Einspritzdüse angeordnetes Steuerteil mit einem einzigen Steuerkolben die Voreinspritzmenge und die in der Einspritzpause abgesteuerte Menge volumetrisch steuert. Die Voreinspritzung wird derart erzeugt, daß ein mittlerer Teil des geschlossenen Förderstoßes des Pumpenkolbens nicht mehr zur Einspritzdüse geleitet, sondern kurzzeitig über eine als Zwischenentlastung dienende Leitung in einen Be­hälter abgesteuert und dadurch die Einspritzung in Vor- und Haupteinspritzung mit dazwischenliegender Einspritz­pause aufgeteilt wird. Die bekannte volumetrische Steuerung hat gegenüber den üblichen Feder- bzw. Drucksteuerungen den Vorteil höherer Genauigkeit.
  • Die Steuerung von Voreinspritzung und Einspritzpause mit einem einzigen Steuerkolben erfordert zwecks genauer Ein­haltung der Voreinspritzmenge einen kleinen Kolbendurch­messer. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß diese Aus­führung wegen der erforderlichen großen Einspritzpause und der sich daraus ergebenden großen Pausenabsteuermenge zu großen und bezüglich der Steuerkolbenrückholfeder nicht mehr beherrschbaren Steuerkolbenwegen führt. Umgekehrt wird bei kleinen und hinsichtlich der Rückholfeder be­herrschbaren Wegen der Kolbendurchmesser zu groß und damit der Steuerweg für die Voreinspritzmenge zu klein bzw. be­züglich der für die Genauigkeit der Voreinspritzmenge er­forderlichen Toleranzen nicht mehr beherrschbar.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die ge­schilderten Nachteile zu beseitigen und die Vorrichtung derart auszubilden, daß bei der rein volumetrischen Steuerung die Voreinspritzung im Verhältnis zur Hauptein­spritzung sehr klein, jedoch die Einspritzpause zwischen Vor- und Haupteinspritzung dem Erfordernis genügend ent­sprechend groß ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Durch die Anordnung und Ausbildung eines zusätzlichen Steuerteiles als Pausensteuerteil sind die für die Genauig­keit der Voreinspritzmenge notwendigen Toleranzen wesent­lich besser beherrschbar und damit weiche Verbrennungsge­räusche der Brennkraftmaschine erzielbar.
  • In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbil­dungen des Erfindungsgegenstandes angegeben.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Steuereinheit mit zwei Steuerteilen und nachgeschaltetem Speicher oder Absteuerraum,
    • Fig. 2a die Volumina der Voreinspritzmenge, Pausen­menge und Haupteinspritzmenge über der Zeit aufgetragen,
    • Fig. 2b den Einspritzdüsennadelhub mit Einspritzpause,
    • Fig. 3 die Ausbildung des Pausenkolbens gleichzeitig als Federkolbenspeicher,
    • Fig. 4 die Steuereinheit mit Ansteuerung einer Vor- und Haupteinspritzdüse.
  • Für eine luftverdichtende selbstzündende Brennkraftmaschine vorgesehene Steuereinheit 1 besteht aus einem für die Vor­einspritzung maßgebenden Steuerteil 2 und einem die Ein­spritzpause bestimmenden Steuerteil 3 sowie aus einem Speicher wahlweise als Volumenspeicher 4 oder Federkolben­speicher 5 oder aus einem niederdruckseitigen Absteuerraum 6.
  • Das Steuerteil 1 liegt im Wege einer Druckleitung 7, die einerseits an einer Kraftstoffeinspritzpumpe 8 und anderer­seits an einer Einspritzdüse 9 angeschlossen ist.
  • Das Steuerteil 2 setzt sich im wesentlichen aus einem Zy­linder 10 und darin gegen die Kraft einer Rückholfeder 11 geführten Steuerkolben 12 zusammen, der mit seiner oben­liegenden und zugleich als Anschlag dienenden Stirnfläche 13 einen einspritzpumpenseitigen Zylinderraum 14 begrenzt und an seiner diesem Raum abgewandten Seite einen als Weg­begrenzer wirkenden und in den Federraum 15 der Rückhol­feder 11 hineinragenden Anschlagbolzen 16 aufweist, der bei niedergedrucktem Steuerkolben 12 den Mündungsquer­schnitt 17 der zur Einspritzdüse 9 führenden Druckleitung 7 abdichtend verschließt. Der Steuerkolben 12 ist mit einem in Längsrichtung dieses Kolbens verlaufenden Durchlaß 18 mit einer Ausgleichsdrossel 19 versehen. Mit 20 ist die obenliegende Steuerkante des Steuerkolbens 12 bezeichnet, die mit einem als Umlaufnut ausgebildeten Steuerquerschnitt 21 im Zylinder 10 zusammenwirkt.
  • Das Steuerteil 3 besteht aus gleichen Elementen, d.h. Zy­linder 22 mit ebenfalls als Umlaufnut ausgebildetem Steuerquerschnitt 23, Pausenkolben 24 mit Durchlaß 25 und Ausgleichsdrossel 26 sowie Anschlagbolzen 27, Steuerkante 28 und Rückholfeder 29. Der Pausenkolben 24 ist gegenüber dem Steuerkolben 12 im Durchmesser größer ausgebildet.
  • Steuerteil 2 und Steuerteil 3 sind durch eine Leitung 30 miteinander verbunden, die einerseits in die Umlaufnut 21 des Zylinders 10 und andererseits in den Zylinderraum 31 des Zylinders 22 einmündet. Vom Steuerteil 3, und zwar vom Steuerquerschnitt 23, führt eine Haupteinspritzleitung 32 zum stromab des Steuerteils 2 liegenden Abschnitt 7b der Druckleitung 7. Ferner ist eine von dem Federraum 33 des Zylinders 22 ausgehende Leitung 34 über eine Drossel 35 an dem Volumenspeicher 4 oder Federkolbenspeicher 5 ange­schlossen oder mit dem Absteuerraum 6 verbunden.
  • Zwischen Drossel 35 und Speicher 4 oder 5 befindet sich ein Rückschlagventil 36 mit einem dieses umgehenden Bypass 37 mit Rückstromdrossel 38, während zwischen Drossel 35 und Absteuerraum 6 ein Druckhalteventil 39 vorgesehen ist.
  • Bei Anordnung der Speicher 4 oder 5 kann eine den stromauf der Steuereinheit 1 liegenden Abschnitt 7a der Druckleitung 7 mit der Leitung 30 verbindende Leitung 40 angeordnet sein, die entweder ein Rückschlagventil 41 oder eine Drossel enthält. Außerdem können Speicher 4 oder 5 über eine Leitung 42 oder 43 mit dem Federraum der Einspritz­duse 9 verbunden sein.
    • Wirkungsweise:
  • Der Förderstoß des Pumpenkolbens 8a überdrückt das Ventil 44, durchläuft den Abschnitt 7a und bewegt den Steuerkol­ben 12 vom obenliegenden Anschlag 45 so weit weg, bis die Steuerkante 20 die Umlaufnut 21 öffnet. Der Steuerkolben 12 bleibt stehen, da das weitere Fördervolumen jetzt über die Umlaufnut 21 und Leitung 30 in den Zylinderraum 31 des Steuerteiles 3 fließt.
  • Die bis zum Öffnen der Umlaufnut 21 aus dem Federraum 15 in den Abschnitt 7b zur Einspritzdüse 9 hin verdrängte Menge QVE (Fig. 2a) bestimmt die Voreinspritzmenge. Die Menge QVE ergibt sich aus dem Weg "a" des Steuerkolbens 12 (Fig.1) multipliziert mit seiner Fläche und ist damit volumetrisch exakt gesteuert .
  • Das über die Leitung 30 zum Steuerteil 3 weiterlaufende Fördervolumen Qp (Pausenmenge) + QHE (Haupteinspritzmen­ge) löst dort den gleichen Vorgang aus wie im Steuerteil 2, d.h., es wird volumetrisch exakt gesteuert vom Pausen­kolben 24 die Pausenmenge Qp über die Leitung 34 und Drossel 35 in den Volumenspeicher 4 oder Federkolbenspei­cher 5 oder in den Absteuerraum 6 verdrängt.
  • Nach Öffnen des Steuerquerschnitts 23 durch den Pausen­kolben 24 fließt das weitere Fördervolumen QHE über die Haupteinspritzleitung 32 und den Abschnit 7b zur Einspritz­düse 9 und verläßt diese als Haupteinspritzung. Die Drossel 35 hat etwa den Ausflußquerschnitt der Einspritzdüse 9, um Unstetigkeiten in den Abflußbedingungen beim Wechsel von Voreinspritzung zu Pause und dann auf Haupteinspritzung zu vermeiden.
  • Nach beendeter Einspritzung kehren Steuer- und Pausenkolben 12 und 24 durch ihre Rückholfedern 11 und 29 wieder in die Ausgangslage zurück. Die dabei zwischen dem jeweiligen Zylinder- und Federraum auszugleichenden Volumina strömen über die Ausgleichsdrosseln 19, 26 in den Durchlässen 18, 25.
  • Die Ausgleichsdrosseln und Rückholfedern sind so dimen­sioniert, daß einerseits die bei der Zumeßbewegung auf­tretende Strömung durch die Drosseln die Genauigkeit der Zumessung unmerkbar beeinflußt und andererseits der Vo­lumenausgleich nach der Einspritzung rechtzeitig vor der nächsten Einspritzung beendet ist.
  • Eine nach der Zumessung und während der weiteren Förderung noch mögliche Strömung durch die Drosseln 19 und 26 würde die volumetrisch zugemessene Menge übersteigen und deren Genauigkeit u.U. stören. Dies kann vermieden werden, wenn die Länge der Anschlagbolzen 16, 27 so ausgelegt wird, daß sie nach Öffnen der Umlaufnut 21 und des Steuerquerschnitts 23 mit ihren Anschlagflächen 16a, 27a an die Gegenflächen des Zylinders 10, 22 dichtend angedrückt werden.
  • Die Speicherung der Pausenmenge erfolgt im Volumenspeicher 4 durch Kompression des Kraftstoffes, beim Federkolben­speicher 5 durch Ausweichen des Speicherkolbens 5a gegen die Speicherfeder 5b, die durch die Einspritzdüsenfeder der Einspritzdüse 9 gebildet werden kann, indem diese mit ihrer der Einspritzdüsenadel abgewandten Seite gegen den Speicherkolben 5a drückt.
  • Über die Leitung 42, 43 kann der Speicherdruck auf die Rückseite der Düsennadel gegeben und dadurch der Öffnungs- und Schließdruck der Einspritzdüse für die Haupteinsprit­zung erhöht werden. Dies verbessert die Kraftstoffzer­stäubung und vermindert die Gefahr von Nachspritzen. Au­ßerdem ist damit keine Leckkraftstoffleitung mehr erfor­derlich.
  • Nach dem Einspritzvorgang würden sich die Speicher 4 und 5 stoßartig in die Steuerteile 2, 3 und die Druckleitung 7 entladen und dadurch eine motorisch unerwünschte Nach­spritzung bewirken. Um dies zu vermeiden, werden die Speicher 4, 5 durch die Rückschlagventile 36 verschlossen und können sich dann über die sehr kleinen Rückströmdros­seln 38 nur noch langsam entladen. Die Drosseln 38 werden so dimensioniert, daß die Entladung vor der nächsten Ein­spritzung beendet ist. Eine Behinderung der Entladung durch das Schließen der Umlaufnut 21 wird durch das Rückschlagventil 41 oder durch eine anstelle des Rück­schlagventiles 41 angeordnete Drossel (nicht dargestellt) vermieden.
  • Um bei Anwendung des Federkolbenspeichers 5 oder nieder­druckseitigen Absteuerraumes 6 nach der Einspritzung einen Standdruck im Einspritzsystem zu halten, können die Anla­geflächen 46, 47 im Federkolbenspeicher 5 dichtend ausge­führt oder es kann bei Anordnung des Absteuerraumes 6 ein Druckhalteventil 39 eingesetzt werden.
  • Die Steuereinheit 1 kann bei Pumpe-Leitung-Düse-Ein­spritzsystemen und bei Pumpedüsen vorgesehen sein. Bei Pumpe-Leitung-Düse-Einspritzsystemen kann die Steuereinheit 1 in der Einspritzpumpe 8, in der Einspritzdüse 9 oder zwischen Pumpe und Düse angeordnet sein. Die Elemente der Steuereinheit 1 können aber auch aus der Steuereinheit herausgenommen und räumlich verteilt in anderen Bauein­heiten untergebracht sein.
  • Zur Vermeidung von Störungen durch Kompression von Kraft­stoff in Totvolumina und durch Druckwellen in längerenn Leitungen ist es zweckmäßig, die Elemente so nahe wie möglich zusammenzulegen. Bei Pumpe-Leitung-Düse-Systemen ist aus den vorgenannten Gründen eine Anordnung insbeson­dere der Steuerteile 2 und 3 so nahe wie möglich an der Einspritzdüse 9 bzw. in derselben so nahe wie möglich an den Spritzlöchern vorteilhaft.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist weitgehend bau­gleich mit demjenigen gemäß Fig. 1, zumindest was die An­ordnung und Verbindung von der Einspritzpumpe 8, Steuer­teil 2 bis zur Einspritzdüse 9 anbelangt. Unterschiede bestehen darin, daß die Leitung 30 eine Drossel 48 kurz vor dem Steuerteil 3 enthält und von dieser Leitung 30 stromauf der Drossel 48 eine Leitung 49 abzweigt, die in einen Steuerquerschnitt einmündet, der in Höhe des als Tasche ausgebildeten Steuerquerschnitts 23′liegt.
  • Die Pausensteuerung erfolgt wie beim Steuerteil 3 gemäß Fig. 1 durch volumetrische Zumessung der Pausenmenge bzw. durch Bewegen des Pausenkolbens 24′ von seiner Anlageflä­che 51 weg bis zum Öffnen des Steuerquerschnitts 23′. Die Drossel 48 übernimmt dabei die Funktion der Drossel 35 in Fig. 1. Um den während der Haupteinspritzung störenden Einfluß der Drossel 48 auszuschalten, wird gleichzeitig mit dem Steuerquerschnitt 23′ auch der Steuerquerschnitt 50 geöffnet, so daß das Haupteinspritzfördervolumen QHE ungedrosselt über die Leitung 49, den Steuerquerschnitt 50, die Haupteinspritzleitung 32 zur Einspritzdüse 9 weiterfließen kann. Zum Vermeiden von Standdruckverlusten im Einspritzsystem können die Anlageflächen 51, 52 des Pausenkolbens 24 sowie zugeordnete Gegenflächen 53, 54 im Zylinder 22 dichtend ausgeführt sein.
  • Der Pausenkolben 24′ wirkt über einen Federteller 55 auf die Einspritzdüsenfeder 56 der hier nicht näher dargestellten Einspritzdüse 9, wobei dieser Kolben den Speicher selbst bildet.
  • Die Vorteile dieser Ausführung gemäß Fig. 3 liegen im kleineren Bauvolumen sowie in der geringen Anzahl der Einzelteile.
  • In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Steuereinheit 1 entsprechend derjenigen nach Fig. 1 neben einer Einspritzdüse 9′ noch mit einer zusätz­lichen Einspritzdüse 57 verbunden ist. Die Einspritzdüse 9′ ist für die Voreinspritzung und die Einspritzdüse 57 für die Haupteinspritzung bestimmt. Beide Düsen können getrennt angeordnet oder als Doppelnadeldüse 58 ausgebildet sein.
  • Die Wegführung der Pausenmenge entspricht weitgehend der Ausführung nach Fig. 1, d.h. mit dem Unterschied, daß hier die Leitung 30 und die Haupteinspritzleitung 32′ durch eine eine Standdruckausgleichsdrossel 59 enthaltende Zwi­schenleitung 60 verbunden sind.
  • Die Funktion entspricht Fig. 1, allerdings mit dem Unter­schied, daß das Haupteinspritzfördervolumen über die Haupt­einspritzleitung 32 zur Haupteinspritzdüse 57 oder zur Haupteinspritznadel der Doppelnadeleinspritzdüse 58 ge­leitet wird.
  • Die Ausführung gemäß Fig. 4 ist besonders für den Einsatz bei Pumpe-Leitung-Düse-Systemen geeignet. Für die Lage der Steuereinheit 1 im Einspritzsystem und deren Elemente gilt das für Fig. 1 Gesagte, wobei bevorzugt das Steuerteil 2 so nahe wie möglich an der Einspritzdüse oder sogar in dieser angeordnet werden kann.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Voreinspritzmenge und Haupteinspritzmenge mit dazwischenliegender Einspritzpause für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Luftver­dichtung und Selbstzündung, bei der in einer eine Kraft­stoffeinspritzpumpe und Einspritzdüse verbindenden Druck­leitung ein die Einspritzung steuerndes Steuerteil mit einem in einem Zylinder geführten Steuerkolben mit Rückhol­feder angeordnet ist, durch den ein einspritzpumpenseitiger Zylinderraum mit einem Steuerquerschnitt im Zylinder und daran angeschlossener Leitung zur Beendigung der Vorein­spritzung verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß neben dem ersten Steuerteil (2) mit seinem nur die Voreinspritzung bewirkenden Steuerkolben (12) ein getrennt von diesem Steuerteil liegendes zweites Steuerteil (3) mit einem die Einspritzpausenmenge steuernden federbelasteten Pausenkolben (24;24′) vorgesehen ist, der im Durchmesser größer als der Steuerkolben (12) ist und der einen mit der Leitung (30) verbundenen Zylinderraum (31) begrenzt und der auf der dem Zylinderraum (31) abgewandten Seite mit einem Speicher (4; 5) oder Absteuerraum (6) in Wirkverbindung steht oder der einen Speicher selbst bildet, und daß ferner der Zylinderraum (31) des zweiten Steuerteiles (3) über einen vom Pausenkolben (24) gesteu­erten Steuerquerschnitt (23) im Zylinder (22) mit einer zur Einspritzdüse führenden Haupteinspritzleitung (32;32′) verbindbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben (12) einen in den Federraum (15) der Rückholfeder (11) hineinragenden und den Weg des Steuer­kolbens (12) begrenzenden Anschlagbolzen (16) aufweist, der beim Anschlagen auf einer Anschlagfläche des Zylinders (10) zugleich den Öffnungsquerschnitt der zur Düse füh­renden Druckleitung (7) abdichtend verschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem Steuerkolben (12) in Wirkverbindung ste­hende Pausenkolben (24) mit seiner den Zylinderraum (31) begrenzenden Stirnfläche eine den Steuerquerschnitt (23) steuernde Steuerkante (28) bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Pausenkolben (24) mit einer Anschlagfläche versehen ist, deren Gegenanschlag durch den den Federraum (33) be­grenzenden Zylinder (22) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federraum (33) über eine Leitung (34) mit zwischen­geschalteter Drossel (35) mit dem als Volumenspeicher (4) ausgebildeten Speicher verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federraum (33) über eine Leitung (34) mit zwischen­geschalteter Drossel (35) mit dem als Federkolbenspeicher (5) ausgebildeten Speicher verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (34) ein Rückschlagventil (36) sowie einen dieses umgehenden Bypass (37) mit einer Ruckstromdrossel (38) enthält.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federraum (33) über eine Leitung (34) mit zwischen­geschalteter Drossel (35) und stromab liegendem Druckhalte­ventil (39) mit dem niederdruckseitigen Absteuerraum (6) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Pausenkolben (24) einen den Zylinderraum (31) und den Federraum (33) verbindenden Durchlaß (25) mit Aus­gleichdrossel (26) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Volumenspeicher (4) oder Federkolbenspeicher (5) über eine Leitung (42 oder 43) mit dem Federraum der Ein­spritzdüse (9) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (30) eine Drossel (48) enthält und stromauf dieser Drossel eine Leitung (49) abzweigt, die in einen Steuerquerschnitt (50) des Zylinders (22) mündet, welcher in Höhe des als Tasche ausgebildeten Steuerquerschnitts (23′) liegt, und daß die gegen den Pausenkolben (24′) wirkende Feder gleichzeitig die Einspritzdüsenfeder (56) der Einspritzdüse (9) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnflächen des Pausenkolbens (24′) Anlageflächen (51;52) bilden, die mit zugeordneten Gegenflächen (53;54) im Zylinder (22) dichtend ausgeführt sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (30) und die Haupteinspritzleitung (32′) über eine eine Standdruckausgleichdrossel (59) aufweisende Zwischenleitung (60) miteinander in Verbindung stehen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem ersten Steuerteil (2) zugeordnete Einspritz­düse (9′) nur als Voreinspritzdüse ausgebildet und daß eine separate Haupteinspritzdüse (57) vorgesehen ist, an der die Haupteinspritzleitung (32′) angeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Einspritzdüse eine die Voreinspritzmenge und die Haupteinspritzmenge bewirkende Doppelnadeleinspritzdüse (58) vorgesehen ist, die einen Anschluß für die von dem ersten Steuerteil (2) ausgehende Druckleitung (7) und ei­nen weiteren Anschluß für die von dem zweiten Steuerteil (3) ausgehende Haupteinspritzleitung (32′) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindungsleitung (40) mit einem Rückschlagven­til (41) oder einer Drossel einerseits an der zwischen Einspritzpumpe (8) und erstem Steuerteil (2) verlaufenden Druckleitung (7) und andererseits an der Leitung (30) an­geschlossen ist.
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