EP0494365A1 - Injection device for compression ignition engine - Google Patents

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Publication number
EP0494365A1
EP0494365A1 EP91119914A EP91119914A EP0494365A1 EP 0494365 A1 EP0494365 A1 EP 0494365A1 EP 91119914 A EP91119914 A EP 91119914A EP 91119914 A EP91119914 A EP 91119914A EP 0494365 A1 EP0494365 A1 EP 0494365A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection
pressure
piston
pressure wave
delay element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP91119914A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Jürgen Dipl.-Ing. Zürner
Dietmar Ing. Henkel (Grad.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Nutzfahrzeuge AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Nutzfahrzeuge AG filed Critical MAN Nutzfahrzeuge AG
Publication of EP0494365A1 publication Critical patent/EP0494365A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to an injection system according to the preamble of claim 1.
  • an injection system is previously known, according to which a subdivision of the injection process into a pre-injection and a main injection is to be made possible.
  • a metering piston system is switched into the injection line, with a delay element connected in parallel.
  • a pressure wave coming from the injection pump passes through the injection line, it first hits the metering piston system and moves a metering piston against the force of a return spring, thus supplying the fuel nozzle with a quantity of fuel limited by the stroke of the metering piston, where it serves for pre-injection.
  • a check valve in the delay element is closed.
  • Part of the pressure wave was branched off in front of the metering piston unit via a bypass line acting as a delay element and arrives at the check valve with a time delay due to the path difference, and opens it against the spring force.
  • fuel from the bypass line can be injected into the combustion chamber as the main injection quantity via the injection nozzle.
  • the time interval between before and The main injection can be varied by the length difference between the injection line and the bypass line.
  • a main disadvantage of such an injection system lies in the low rate of injection rate increase at partial load and low engine speed immediately after the occurrence of the pressure wave pulse initiating the main injection.
  • the invention has for its object to noticeably increase the rate of injection rate increase in certain operating conditions of the internal combustion engine, such as part load and / or low speed.
  • the delay element branches off from a control opening in the metering piston system, which is initially blocked by the piston, the pressure wave arriving at the piston from the pressure wave generator via the injection line is reflected on the piston and thus leads to a doubling of the pressure and, as a result, to a doubling of the pressure on the piston Piston acting force.
  • the time interval between the respective insertion of pre-injection and main injection results from the sum of the two parts explained in more detail below, on the one hand from the time it takes for the piston to displace the pre-injection quantity until the control opening is released, and to others from the time required to completely release the control opening plus the running time of the pressure wave initiating the main injection in the delay element.
  • the response time of the piston until the control opening is released is always constant because of the upstream Pressure wave formers at the inlet of the metering piston system have constant pressure profiles.
  • Such a delay element has a significantly shorter length.
  • its small storage volume is particularly advantageous.
  • a high storage volume leads to large volume changes when compressed, which of course stands in the way of a shorter delay-free injection.
  • the layered structure of similar elements results in low manufacturing costs.
  • the response pressure of the volume accumulator is in any case lower than that of the pressure wave generator, so that after it has responded enough pressure and fuel volume is available within a very short time.
  • FIG. 1 A circuit diagram of an injection system is shown in FIG. 1.
  • a fuel delivered by a corresponding pump element of an injection pump 1 and made available at a pressure port 2 loads - passing a first branch point 3 - due to its compressibility, first of all the line sections located upstream of a pressure wave generator 4, which are to be regarded as the original volume, to one pressure on, which corresponds to the response pressure of a volume memory 5. If, in the further course of the delivery process, the pressure reaches the response value of an evasive piston 6, after a distance ⁇ s1 has been covered, this releases a corresponding storage volume for storing the fuel that is currently being delivered.
  • the prestressed compression spring 12 is designed to be very weak and is only used for the spring-driven return of the piston 10 to its rest position. This must be done within a period of time that is shorter than the working cycle at the upper cut-off speed of the engine.
  • the diameter and travel ⁇ s2 of the piston 10 specify the volume of the injection quantity.
  • the pre-injection quantity first passes a second check valve 12a in order to finally be fed into a nozzle holder 15 of an injection nozzle 16 via a third branch point 14, to be supplied to the atomization.
  • Both check valves 12a and 13 have a throttle bore, so as to ensure pressure relief of downstream line sections (including nozzle holder 15) within the duration of a working cycle (mode of operation like a low-set constant pressure valve).
  • the other portion of the “primary” pressure wave arriving at the second branch point 8 of the injection lines takes its way via the bypass line 17, opens the first check valve 13 located at the end thereof, is prevented from penetrating into the metering piston system 11 by means of a second check valve 12a, then penetrates into the nozzle holder 15 in order to initiate the main injection there under very high pressure (pressure doubling due to shaft superimposition).
  • Figure 3 shows the resulting time dependence of the pressure in the annular space of the atomizer nozzle, where "T” means the transit time of the pressure wave within the bypass line or the delay element.
  • T means the transit time of the pressure wave within the bypass line or the delay element.
  • a pin stop for the alternative piston 6 - as part of the volume accumulator 5 - is to be influenced in such a way that the distance ⁇ s1 traveled by the alternative piston and thus the fuel volume stored under high pressure corresponds to the injection quantity currently requested by the diesel engine.
  • the metering of the storage volume which is relevant to the engine status, is carried out by means of map control (depending on the two variables, load request and speed of the Motors) of the setpoint for ⁇ s1 of the aforementioned position control loop.
  • the delay element With regard to the implementation of the delay element, it is advisable to replace the bypass line 17 with an alternative delay device which, in addition to a considerably reduced overall length, has a lower fuel filling.
  • the latter point is also important insofar as the realization of the recently sought Shorter injection time always encounters difficulties when the fuel volume stored in the injection line system is relatively large. This fact is due to the fact that, due to the fuel compressibility, the hydraulic replacement spring of the line-bound fuel volume increases with its increasing size in terms of "softness" and thus gives rise to increased occurrence of hydraulic vibrations in the injection line in the event of shock excitation (onset of the plunger movement). This leads to the consequence of an increased effort with regard to their suppression.
  • Delay elements in the sense mentioned above consist of an alternating sequence of short line sections and miniature volumes connected in series in the direction of propagation of the pressure wave. Ultimately, it consists of a chain consisting of individual hydraulic Helmholtz resonators connected in series.
  • the volume of the "resonance container” for the dimensioning of the individual resonator are available as design parameters, with which the resonance frequency of the Helmholtz system can also be determined in a known manner. From the latter, in turn, the transmission properties of the entire “transit time chain” such as pressure front division (depending on the number of links), wave travel time and finally the volume of the fuel filling can be derived or also specified.
  • ⁇ t means the desired time interval between the pre-injection and the main injection
  • ta expresses the desired mean duration of the pressure increase of the pressure wave after passing through the runtime chain.
  • C is the speed of sound in the diesel fuel
  • A is the cross section of the resonance channel
  • V is the volume of the "resonance container”
  • S (FIG. 4) is the length of the resonance channel.
  • FIG. 4 An alternative solution for the delay element to improve the high-pressure hydraulic system properties with regard to improved atomization of the fuel can be seen from FIG. 4.
  • the bypass line 17 does not branch off from the injection line 9 in front of the metering piston system 11, but instead by means of a control opening 10a from a cylinder space 10b of the metering piston system 11.
  • the edge of the control opening 10a first released by the piston 10 during its movement out of the rest position is one way ⁇ S3 set back compared to the effective control edge of the piston 10 in its rest position.
  • the path of the piston 10 is limited as in the version of Figure 1 by a stop 10c to the distance ⁇ S2.
  • the remaining features of the injection system correspond to those in FIG. 1.
  • the particular advantage of the system shown in FIG. 4 is that the pressure wave running from the pressure wave generator 4 onto the metering piston system 11 is reflected on the piston 10, as a result of which the pressure effective there is doubled according to the superposition set. This pressure leads to an increase in the displacement speed of the piston 10, which leads to better atomization of the fuel in the pre-injection phase.
  • a further advantage - as will be described in detail elsewhere - is the now reduced running time of the pressure wave front of the main injection, with the result that the active length of the delay element 17 has to be designed to be smaller, which is used to release the main injection required control cross-section, represented by the piston travel ⁇ S2- ⁇ S3, is to be kept as small as possible with the aid of a circumferentially parallel annular groove in the cylinder part 11 (for the purpose of transferring the fuel into the radial bore 10a feeding the delay element) in order to ensure the greatest possible temporal pressure steepness of the rising edge of the main injection .
  • the chronological sequence of movements of the piston 10 is standardized by the pressure wave generator 4, since this always delivers constant pressure conditions.
  • the desired pre-injection quantity results again from the cylinder space 10b as the product of the piston area and the stroke ⁇ S2 of the piston 10.
  • control opening 10a in metering piston system 11
  • control opening 10a in turn being introduced circumferentially parallel from an upstream one on the inside wall of the cylinder , at the same time control edge function taking over distributor groove (Steueröffnugn 10a) is fed. Since the control opening 10a is connected on the outlet side to the inlet side of the bypass line 17, the fuel which initiates and maintains the main injection can therefore only pass through the delay element when the piston 10 has reached its end position determined by the stop 10c. The consequences of this are as follows.
  • the metering piston system 11 behaves in terms of shaft mechanics like a hydraulically reverberant reflection point with the generally known ability to form a pressure doubling, occurring in the area of the pressure application surface of the piston 10. Said pressure doubling - lasting until the control opening 10a is released - in a welcome manner results in an increase in the displacement speed of the piston 10, which in turn contributes to better atomization of the pre-injection quantity. If the duration of the pressure wave generated by the pressure wave generator is dimensioned equal to or greater than the displacement time Tv (FIG. 5) of the piston 10, a residual portion of potential energy of the pressure wave that originates from the pressure doubling can also be used for a temporal pressure distribution of the initial phase the main injection can be used, which in turn also leads to increased atomization quality.
  • a disadvantage of the previous solution was that the delay element had to be designed for a pressure wave transit time T (FIG. 3). This time is now shortened according to FIG. 5 by the amount Tv (piston movement duration). The time amount T 'thus results as the new pressure wave transit time. Contrary to the illustration in FIG. 3, the percentage reduction in the shaft transit time in the hydraulic delay element is considerably greater than is expressed in FIG. 5 in the ratio of T 'to T.
  • the reduction in length and filling quantity of the hydraulic delay element associated with the shorter transit time T 'obtained is highly welcome insofar as the pressure-dependent volume compliance of the line-bound fuel (high-pressure part) is reduced.
  • the required constancy (reproducibility) of the piston displacement time Tv - ultimately its independence both from the total injection quantity per work cycle and cylinder and from the engine speed - is ensured by the forced constancy of the energy content of the pressure wave generated by the pressure wave generator 4 (FIG. 1 and FIG. 4).
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the runtime chain made of Helmholtz resonators 18 described above. These Helmholtz resonators 18 are guided in a tube 19 which is closed on one side with a first connecting piece 18a. A cylindrical bore 20 is filled with first and second disks 21 and 22 according to an alternating arrangement as shown in FIG. 4. Each first disc 21 has a concentric bore 23 corresponding to the connecting piece 18a and 18b, which corresponds to the inner diameter of the connected injection lines.
  • the second disks 22 - arranged in pairs in mirror image to one another - are bevelled on one side with a frustoconical bore 23a and in this way form the resonance volume of the individual Helmholtz resonator 18 while the bore 23 of the disk 21 serves as an associated resonance tube.
  • the remaining end of the tube 19 is closed with the screwed-on connecting piece 18b, which together with an insert piece 24 serves to pretension the stack of disks in order to exclude radial capillary gaps on the contact surfaces of the disks.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a chain of Helmholtz resonators 18 as a delay element, which is characterized by a low manufacturing outlay (because of the symmetry of the system, only one half is shown).
  • An essential part here is a cylindrical body 25 which has been provided with continuous radial bores 26 at a distance S.
  • a further tube 27 is shrunk onto the cylindrical body 25, at both ends of which a reliable fuel seal is provided by means of a solder joint 28a.
  • the volume encompassed by each radial bore 26 is to be understood as the resonance volume of the respective Helmholtz resonator 18, which in turn interacts with the central bore 28 - enclosed between two adjacent radial bores 26 - as a resonance tube.
  • a suitable procedure must be used to round off sharp edges in order to exclude cavitation (zone-selective, electrochemical milling or sandblasting using a pair of windows as part of a sleeve which is axially displaceable on the outer circumference of the tube 27 in order to allow the location-selective exit of the tube force both radially emerging sandblasting).
  • FIG. 1 A structural design of a pressure wave generator 4 is shown in FIG.
  • the pressure wave generator resembles an injection valve, but differs from this functionally in that it has a much larger ratio of response pressure to closing pressure. It initially consists of the nozzle holder 15, a nozzle body 29 and a union nut 30, which connects the two parts.
  • An actuator 31 is located in the nozzle body 29 axially movable, which is divided into a valve stem 32 and a piston 33 which is connected in loose contact with the valve stem 32.
  • the valve stem 32 with diameter d1 has a frustoconical tip, which carries a flat sealing surface 34 with diameter d2. This seals a pressure chamber 35 against an outlet bore 36.
  • the pressure chamber 35 coaxially surrounds the valve stem 32, the pressure chamber 35 being connected via an inlet bore 36 to an outlet of the injection pump 1 (FIG. 1).
  • a stop is provided on a coupling plate 37, which is clamped between the nozzle holder 15 and the nozzle body 29.

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Abstract

The invention relates to an injection system for compression ignition engines. To reduce the combustion noises of diesel internal combustion engines, the injection process is increasingly being divided into a pilot injection and a main injection. In order to increase the rate of rise of the quantity injected under part load and/or at low engine speed, the invention proposes, in accordance with Figure 1, to place a pressure wave former 4 upstream of the injection pump 1 and to connect a volume accumulator 5 in parallel with the said pressure wave former. The pressure wave former 4 ensures that the path to the injection line 9 is only opened when a predetermined pressure has built up. In addition, this pressure does not collapse as rapidly after the opening of the pressure wave former 4 since fuel continues to be supplied from the volume accumulator 5 even in the case of a low speed of the plunger of the injection pump 1. A further advantage of the invention according to Figure 4 is that the bypass line 17 only branches off from the metering-piston system 11, with the result that the pressure is doubled by reflection of the pressure wave coming from the pressure wave former 4. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzsystem gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an injection system according to the preamble of claim 1.

Aus DE-OS 35 16 537 ist ein Einspritzsystem vorbekannt, nach dem eine Unterteilung des Einspritzvorganges in eine Vor- und eine Haupteinspritzung ermöglicht werden soll. Zu diesem Zweck wird in die Einspritzleitung ein Dosierkolbensystem eingeschaltet, dem ein Verzögerungsglied parallel geschaltet ist. Wenn nun eine Druckwelle von der Einspritzpumpe kommend die Einspritzleitung durchläuft trifft sie zunächst auf das Dosierkolbensystem und verschiebt gegen die Kraft einer Rückstellfeder einen Dosierkolben und führt so der Einspritzdüse eine durch den Hub des Dosierkolbens begrenzte Brennstoffmenge zu, wo sie der Voreinspritzung dient. Während der Voreinspritzung ist ein Rückschlagventil im Verzögerungsglied geschlossen. Ein Teil der Druckwelle wurde vor der Dosierkolbeneinheit über eine als Verzögerungsglied fungierende Umgehungsleitung abgezweigt und trifft wegen der Wegdifferenz mit zeitlicher Verzögerung am Rückschlagventil ein, und öffnet dieses gegen die Federkraft. Nun kann Brennstoff aus der Umgehungsleitung über die Einspritzdüse als Haupteinspritzmenge in den Brennraum eingespritzt werden. Das Zeitintervall zwischen Vor- und Haupteinspritzung kann durch die Längendifferenz von der Einspritzleitung und Umgehungsleitung variiert werden. Ein Hauptnachteil eines derartigen Einspritzsystems liegt in der geringen Spritzmengenanstiegsgeschwindigkeit bei Teillast und niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Erscheinen des die Haupteinspritzung einleitenden Druckwellenimpulses.From DE-OS 35 16 537 an injection system is previously known, according to which a subdivision of the injection process into a pre-injection and a main injection is to be made possible. For this purpose, a metering piston system is switched into the injection line, with a delay element connected in parallel. When a pressure wave coming from the injection pump passes through the injection line, it first hits the metering piston system and moves a metering piston against the force of a return spring, thus supplying the fuel nozzle with a quantity of fuel limited by the stroke of the metering piston, where it serves for pre-injection. During the pre-injection, a check valve in the delay element is closed. Part of the pressure wave was branched off in front of the metering piston unit via a bypass line acting as a delay element and arrives at the check valve with a time delay due to the path difference, and opens it against the spring force. Now fuel from the bypass line can be injected into the combustion chamber as the main injection quantity via the injection nozzle. The time interval between before and The main injection can be varied by the length difference between the injection line and the bypass line. A main disadvantage of such an injection system lies in the low rate of injection rate increase at partial load and low engine speed immediately after the occurrence of the pressure wave pulse initiating the main injection.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, wie Teillast- und/oder niedrige Drehzahl die Spritzmengenanstiegsgeschwindigkeit spürbar zu erhöhen.In contrast, the invention has for its object to noticeably increase the rate of injection rate increase in certain operating conditions of the internal combustion engine, such as part load and / or low speed.

Gelöst wird diese Aufgabe zum einen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.This object is achieved on the one hand by the characterizing features of patent claim 1.

Im Zusammenwirken des Dosierkolbensystems mit dem Volumenspeicher ergibt sich damit ein ganzes Bündel von Vorteilen. So ist z. B. eine exakte Dosierung der Voreinspritzmenge infolge der volumeneinprägend wirkenden Arbeitsweise des Dosierkolbensystems sichergestellt. Nahezu völlig entfällt der Dimensionierungsaufwand zur Modellierung der gewünschten Zeitfunktion des Druckeinbruches, wie er sich sonst zwischen erfolgter Voreinspritzung und einsetzender Haupteinspritzung einstellen soll. Von entscheidender Bedeutung ist jedoch die erlangte Verbesserung der Haupteinspritzung. Aufgrund der nunmehr größeren Volumenergiebigkeit als Folge des Volumenspeichers und des gleichzeitig hohen und länger andauernden Scheitelwertes der Druckwelle am Düsenhaltereingang der Einspritzdüse sind wesentliche Verbesserungen im Hinblick auf die Schwarzrauchemission der Brennkraftmaschine zu erwarten.The interaction of the dosing piston system with the volume accumulator results in a whole range of advantages. So z. B. an exact dosage of the pre-injection quantity due to the volume-acting operation of the metering piston system ensured. The dimensioning effort for modeling the desired time function of the pressure drop, as would otherwise occur between the pre-injection and the main injection, is almost completely eliminated. However, the improvement achieved in the main injection is of crucial importance. Due to the now greater volume yield as a result of the volume storage and the simultaneously high and longer lasting peak value of the pressure wave at the nozzle holder inlet of the injection nozzle, significant improvements with regard to the black smoke emission of the internal combustion engine can be expected.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Wahl der Nockensteilheit bei diesem System nicht mehr den bisherigen Einschränkungen unterliegt (keine definierte Zeitabhängigkeit des Druckeinbruches zwischen Vor- und Haupteinspritzung im zeitlichen Verlauf des stromab vom Druckwellenbildner sich einstellenden Druckgeschehens mehr erforderlich). Damit steht der angestrebten Verwirklichung einer nahezu beliebig schnellen Einspritzung mit Hilfe des dafür uneingeschränkt zur Verfügung stehenden Parameters "Nockensteilheit" nichts mehr im Wege. Willkommen ist ferner auch der Wegfall der Dämpferfunktion am Schaft des Druckwellenbildner-Ventils.Another advantage is that the choice of Cam steepness in this system is no longer subject to the previous restrictions (no more defined time dependency of the pressure drop between the pre-injection and the main injection in the course of the pressure occurring downstream of the pressure wave generator is required). This means that there is nothing standing in the way of achieving an almost arbitrarily fast injection with the aid of the "cam steepness" parameter, which is available without restrictions. The elimination of the damper function on the stem of the pressure wave generator valve is also welcome.

Zum anderen wird diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst.On the other hand, this object is achieved according to the characterizing features of patent claim 2.

Dadurch, daß das Verzögerungsglied von einer Steueröffnung im Dosierkolbensystem abzweigt, welche zunächst vom Kolben versperrt ist wird die vom Druckwellenbildner über die Einspritzleitung auf den Kolben zulaufende Druckwelle am Kolben reflektiert und führt somit zu einer Verdoppelung des Druckes und daraus resultierend zu einer Verdoppelung der auf den Kolben wirkenden Kraft. Der zeitliche Abstand zwischen dem jeweiligen Einsetzen von Vor- und Haupteinspritzung ergibt sich als Summe aus den beiden nachstehend näher erläuterten Anteilen und zwar zum einen aus der Zeit, die der Kolben zur Verdrängung der Voreinspritzmenge bis hin zum Beginn der Freigabe der Steueröffnung benötigt, sowie zum anderen aus der Zeit die zur völligen Freigabe der Steueröffnung erforderlich ist plus der Laufzeit der, die Haupteinspritzung einleitenden Druckwelle im Verzögerungsglied. Die Ansprechzeit des Kolbens bis zur Freigabe der Steueröffnung ist stets konstant, da durch den vorgeschalteten Druckwellenbildner am Eingang des Dosierkolbensystems konstante Druckverläufe herrschen.Characterized in that the delay element branches off from a control opening in the metering piston system, which is initially blocked by the piston, the pressure wave arriving at the piston from the pressure wave generator via the injection line is reflected on the piston and thus leads to a doubling of the pressure and, as a result, to a doubling of the pressure on the piston Piston acting force. The time interval between the respective insertion of pre-injection and main injection results from the sum of the two parts explained in more detail below, on the one hand from the time it takes for the piston to displace the pre-injection quantity until the control opening is released, and to others from the time required to completely release the control opening plus the running time of the pressure wave initiating the main injection in the delay element. The response time of the piston until the control opening is released is always constant because of the upstream Pressure wave formers at the inlet of the metering piston system have constant pressure profiles.

Variationsmöglichkeiten des Verzögerungsgliedes sind in den Ansprüchen 3 bzw. 4 enthalten.Variations of the delay element are contained in claims 3 and 4, respectively.

Eine, zu einer Umgehungsleitung alternative Ausbildung des Verzögerungsgliedes ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 5 zu entnehmen.An alternative to a bypass line design of the delay element can be found in the characterizing features of claim 5.

Ein derartiges Verzögerungsglied weist eine wesentliche geringere Länge auf. Besonders vorteilhaft ist jedoch dessen geringes Speichervolumen. Ein hohes Speichervolumen führt bei Kompression zu hohen Volumenänderungen, was natürlich einer kürzeren verzögerungsfreien Einspritzung im Wege steht. Durch den geschichteten Aufbau gleichartiger Elemente ergeben sich geringe Fertigungskosten.Such a delay element has a significantly shorter length. However, its small storage volume is particularly advantageous. A high storage volume leads to large volume changes when compressed, which of course stands in the way of a shorter delay-free injection. The layered structure of similar elements results in low manufacturing costs.

Eine weitere Alternative der Umgehungsleitung kann Anspruch 6 entnommen werden. Diese Alternative zeichnet sich durch noch geringere Fertigungskosten aus.Another alternative of the bypass line can be found in claim 6. This alternative is characterized by even lower manufacturing costs.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Volumenspeichers, des Dosierkolbensystems, sowie des Druckwellenbildners sind den Ansprüchen 7 bis 9 zu entnehmen.An advantageous embodiment of the volume accumulator, the metering piston system and the pressure wave generator can be found in claims 7 to 9.

Durch die Abstimmung der Federkraft auf die Fläche des Kolbens kann erreicht werden, daß der Ansprechdruck des Volumenspeichers in jedem Falle geringer ist, als der des Druckwellenbildners, so daß nach dem Ansprechen desselben genügend Druck und Brennstoffvolumen innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung steht.By coordinating the spring force on the surface of the piston it can be achieved that the response pressure of the volume accumulator is in any case lower than that of the pressure wave generator, so that after it has responded enough pressure and fuel volume is available within a very short time.

Ausführungsbeispiele des Einspritzsystems und Variationen eines Verzögerungsgliedes sind in Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Figur 1
ein Schaltschema eines Einspritzsystems mit Abzweigung eines Verzögerungsgliedes vor einem Dosierkolbensystem
Figur 2
eine zeitliche Ausbildung eines Druckimpulses im Leitungsabschnitt nach einem Druckwellenbildner
Figur 3
eine zeitliche Ausbildung des Druckes im Ringraum einer Einspritzdüse mit Vor- und Haupteinspritzung gemäß Schaltschema nach Figur 1
Figur 4
ein Schaltschema eines Einspritzsystems mit Abzweigung eines Verzögerungsgliedes am Dosierkolbensystem
Figur 5
eine zeitliche Ausbildung des Druckes im Ringraum einer Einspritzdüse mit Vor- und Haupteinspritzung gemäß Schaltschema nach Figur 4
Figur 6
ein Verzögerungsglied in Schichtbauweise
Figur 7
ein Verzögerungsglied mit Zentralbohrung und Radialbohrungen zur Unterteilung
Figur 8
einen Druckwellenbildner
Embodiments of the injection system and variations of a delay element are shown in the drawings. It shows:
Figure 1
a circuit diagram of an injection system with branching of a delay element in front of a metering piston system
Figure 2
a temporal formation of a pressure pulse in the line section after a pressure wave generator
Figure 3
a temporal formation of the pressure in the annular space of an injection nozzle with pre and main injection according to the circuit diagram according to FIG. 1
Figure 4
a circuit diagram of an injection system with branching of a delay element on the metering piston system
Figure 5
a temporal formation of the pressure in the annular space of an injection nozzle with pre-and main injection according to the circuit diagram of Figure 4
Figure 6
a delay element in layer construction
Figure 7
a delay element with a central bore and radial bores for subdivision
Figure 8
a pressure wave generator

Ein Schaltschema eines Einspritzsystems zeigt Figur 1. Ein von einem entsprechenden Pumpenelement einer Einspritzpumpe 1 geförderter und an einem Druckstutzen 2 bereitgestellter Brennstoff lädt - dabei einen ersten Verzweigungspunkt 3 passierend - aufgrund seiner Kompressibilität zunächst die als Vorlagevolumen aufzufassenden stromauf eines Druckwellenbildners 4 gelegenen Leitungsabschnitte auf einen Druck auf, der dem Ansprechdruck eines Volumenspeichers 5 entspricht. Erreicht im weiteren Verlauf des Fördervorganges der Druck den Ansprechwert eines Ausweichkolbens 6, gibt dieser nach Zurücklegen eines Weges Δs1 ein entsprechendes Speichervolumen zur Abspeicherung des augenblicklich geförderten Brennstoffes frei. Steigt infolge weiteren Kraftstoff-Förderns der Druck im vorgenannten Volumenspeicher 5 auf den Ansprechwert des Druckwellenbildners 4, entspannt sich unter Mitwirkung einer Vorspannfeder 7 des Ausweichkolbens 6 das zwischenzeitlich im Volumenspeicher 5 angesammelte Brennstoffvolumen (darf nicht mehr als die Leerlauffördermenge bei unterer Leerlaufdrehzahl betragen) unter Bildung einer Druckwelle in die stromab vom Druckwellenbildner 4 befindliche Leitung. Die dabei entstehende zeitliche Ausbildung des fortschreitenden Druckimpulses gibt Figur 2 wieder. Deutlich kommt dort das angestrebte Ausbleiben des bisher notwendigen Druckeinbruches zum Ausdruck.A circuit diagram of an injection system is shown in FIG. 1. A fuel delivered by a corresponding pump element of an injection pump 1 and made available at a pressure port 2 loads - passing a first branch point 3 - due to its compressibility, first of all the line sections located upstream of a pressure wave generator 4, which are to be regarded as the original volume, to one pressure on, which corresponds to the response pressure of a volume memory 5. If, in the further course of the delivery process, the pressure reaches the response value of an evasive piston 6, after a distance Δs1 has been covered, this releases a corresponding storage volume for storing the fuel that is currently being delivered. If, as a result of further fuel delivery, the pressure in the aforementioned volume accumulator 5 rises to the response value of the pressure wave generator 4, the fuel volume which has meanwhile accumulated in the volume accumulator 5 (may not amount to more than the idle delivery rate at the lower idle speed) relaxes with the help of a biasing spring 7 of the evasive piston 6 a pressure wave in the line downstream of the pressure wave generator 4. The resulting temporal formation of the advancing pressure pulse is shown in FIG. 2. The intended absence of the previously required pressure drop is clearly expressed there.

Hat die Druckwelle den zwischen dem ersten Verzweigungspunkt 3 und einem zweiten Verzweigungspunkt 8 gelegenen Leitungsabschnitt 9 durchlaufen, verzweigt sich der Energieinhalt der Welle in zwei Anteile.If the pressure wave has passed through the line section 9 located between the first branch point 3 and a second branch point 8, the energy content of the wave branches into two parts.

Der eine Anteil wirkt auf einen federvorgespannten Kolben 10 eines Dosierkolbensystems 11 und führt auf diese Weise zur Bildung der Voreinspritzmenge. Die vorgespannte Druckfeder 12 ist sehr schwach ausgelegt und dient lediglich zur federkraftgetriebenen Rückführung des Kolbens 10 in seine Ruhelage. Dies muß innerhalb einer Zeit geschehen, die kürzer ist als die Arbeitsspieldauer bei oberer Abregeldrehzahl des Motors. Durchmesser und Weg Δs2 des Kolbens 10 geben das Volumen der Einspritzmenge vor. Auf ihrem Weg passiert die Voreinspritzmenge zunächst ein zweites Rückschlagventil 12a um schließlich über einen dritten Verzweigungspunkt 14 in einen Düsenhalter 15 einer Einspritzdüse 16 geschleust, der Zerstäubung zugeführt zu werden. Das Eindringen von Anteilen der Voreinspritzmenge in eine als Verzögerungsglied ausgebildete Umgehungsleitung 17 kann wirksam mit der Sperrwirkung eines ersten Rückschlagventils 13 unterdrückt werden. Beide Rückschlagventile 12a und 13 besitzen eine Drosselbohrung, um so eine Druckentlastung stromabwärts liegender Leitungsabschnitte (einschließlich Düsenhalter 15) innerhalb der Dauer eines Arbeitsspieles zu gewährleisten (Wirkungsweise wie niedrig eingestelltes Gleichdruckventil).One portion acts on a spring-loaded piston 10 of a metering piston system 11 and in this way leads to the formation of the pre-injection quantity. The prestressed compression spring 12 is designed to be very weak and is only used for the spring-driven return of the piston 10 to its rest position. This must be done within a period of time that is shorter than the working cycle at the upper cut-off speed of the engine. The diameter and travel Δs2 of the piston 10 specify the volume of the injection quantity. On its way, the pre-injection quantity first passes a second check valve 12a in order to finally be fed into a nozzle holder 15 of an injection nozzle 16 via a third branch point 14, to be supplied to the atomization. The penetration of parts of the pilot injection quantity into a bypass line 17 designed as a delay element can be effectively suppressed with the blocking action of a first check valve 13. Both check valves 12a and 13 have a throttle bore, so as to ensure pressure relief of downstream line sections (including nozzle holder 15) within the duration of a working cycle (mode of operation like a low-set constant pressure valve).

Der andere Anteil der im zweiten Verzweigungspunkt 8 der Einspritzleitungen angelangten "Primär"-Druckwelle nimmt seinen Weg über die Umgehungsleitung 17, öffnet das an deren Ende befindliche erste Rückschlagventil 13, wird mittels eines zweiten Rückschlagventils 12a am Eindringen in das Dosierkolbensystem 11 gehindert, dringt sodann in den Düsenhalter 15 ein, um dort die Haupteinspritzung unter sehr hohem Druck (Druckverdoppelung infolge Wellenüberlagerung) zu veranlassen.The other portion of the “primary” pressure wave arriving at the second branch point 8 of the injection lines takes its way via the bypass line 17, opens the first check valve 13 located at the end thereof, is prevented from penetrating into the metering piston system 11 by means of a second check valve 12a, then penetrates into the nozzle holder 15 in order to initiate the main injection there under very high pressure (pressure doubling due to shaft superimposition).

Figur 3 gibt die sich ergebende Zeitabhängigkeit des Druckes im Ringraum der Zerstäuberdüse wieder, wobei dort "T", die Laufzeit der Druckwelle innerhalb der Umgehungsleitung bzw. des Verzögerungsgliedes bedeutet. Deutlich erkennbar ist der nur noch vom Prozess der Standdruckbildung unwesentlich beeinflußte Druckzusammenbruch im Zeitraum zwischen den beiden, wellenmechanisch erzeugten Druckspitzen. Besonders willkommen ist neben der sich ergebenden hohen Anstiegsgeschwindigkeit des Druckes während der Aufbauphase der Haupteinspritzung das sich zeitparallel ausbildende hohe Druckniveau. Letztgenannte Eigenschaften sind Voraussetzung für die Realisierung der eingangs erwähnten Absenkung des Schwarzrauches gegenüber Einspritzanlagen, die über keinen Druckwellenbildner verfügen.Figure 3 shows the resulting time dependence of the pressure in the annular space of the atomizer nozzle, where "T" means the transit time of the pressure wave within the bypass line or the delay element. The pressure collapse in the period between the two pressure peaks generated by wave mechanics, which is only insignificantly influenced by the process of the formation of the static pressure, is clearly recognizable. In addition to the resulting high rate of pressure rise during the main injection phase, the high pressure level that develops at the same time is particularly welcome. The latter properties are a prerequisite for realizing the aforementioned reduction in black smoke compared to injection systems that do not have a pressure wave generator.

Eine weitere Leistungssteigerung der vorstehend beschriebenen Einspritzanlage bis hin zu Zerstäubungsqualitäten des Kraftstoffes, über die nur druckspeichergespeiste Ausführungen mit elektronisch gesteuerten Druckfreigabeventilen verfügen, ließe sich bei erhöhtem Aufwand wie folgt verwirklichen:A further increase in performance of the above-described injection system up to atomization qualities of the fuel, which are only available in pressure-fed versions with electronically controlled pressure release valves, could be achieved as follows with increased effort:

Mittels eines Spindelantriebes oder eines einfachen Nocken-Rollenstößel-Systems (beide Versionen von einem Lageregelkreis mit elektronisch gesteuertem Getriebemotor als Stellglied bedient) ist ein Stiftanschlag für den Ausweichkolben 6 - als Bestandteil des Volumenspeichers 5 - so zu beeinflussen, daß der zurückgelegte Weg Δs1 des Ausweichkolbens und somit das unter hohem Druck gespeicherte Kraftstoffvolumen der augenblicklich vom Dieselmotor angeforderten Einspritzmenge entspricht. Die motorzustandsrelevante Dosierung des Speichervolumens erfolgt dabei mittels Kennfeldsteuerung (in Abhängigkeit der beiden Variablen, Lastanforderung und Drehzahl des Motors) der Sollwertvorgabe für Δs1 des vorgenannten Lageregelkreises.By means of a spindle drive or a simple cam roller tappet system (both versions operated by a position control loop with an electronically controlled geared motor as an actuator), a pin stop for the alternative piston 6 - as part of the volume accumulator 5 - is to be influenced in such a way that the distance Δs1 traveled by the alternative piston and thus the fuel volume stored under high pressure corresponds to the injection quantity currently requested by the diesel engine. The metering of the storage volume, which is relevant to the engine status, is carried out by means of map control (depending on the two variables, load request and speed of the Motors) of the setpoint for Δs1 of the aforementioned position control loop.

Ergänzend sei darauf verwiesen, daß das Zusammenfassen von Einzelfunktionen wie Druckwellenbildner 4 und Volumenspeicher 5 oder Dosierkolbensystem 11 und die beiden Rückschlagventile 12a und 13 (eventuell auch Düsenhalter 15) zu einer jeweils kompakten Gesamtheit zwecks Minimierung des Montageaufwandes in der Praxis sinnvoll erscheint. Vorteile bietet diese Vorgehensweise auch im Hinblick auf das Druckwellenverhalten der Anlage, das aufgrund der kleiner gewordenen "parasitären" Speichervolumina unnütz langer Leitungsverbindungen willkommene Verbesserungen hinsichtlich des instationären Übertragungsverhaltens in Aussicht stellt.In addition, it should be pointed out that combining individual functions such as pressure wave generator 4 and volume accumulator 5 or metering piston system 11 and the two check valves 12a and 13 (possibly also nozzle holder 15) to make a compact unit in each case seems practical in order to minimize the assembly effort. This procedure also offers advantages with regard to the pressure wave behavior of the system, which, due to the smaller "parasitic" storage volumes of unnecessarily long line connections, offers the prospect of welcome improvements with regard to the transient transmission behavior.

Es versteht sich von selbst, daß die infolge örtlicher Unstetigkeitsstellen des Wellenwiderstandes im Einspritzsystem entstehenden reflektierten Druckwellen, mit Hilfe des bekannten Instrumentariums von Abhilfemaßnahmen zwecks Vermeidung von sogenannten "Nachspritzern" zu unterdrücken sind. In der Regel handelt es sich dabei um Hardware-Komponenten wie Entlastungs- und Gleichdruckventil, die im Bedarfsfall mit einer Rückströmdrossel kombiniert, im Druckstutzen 2 der Einspritzpumpe 1 zu plazieren sind (Figur 1).It goes without saying that the reflected pressure waves which arise as a result of local discontinuities in the wave resistance in the injection system are to be suppressed with the aid of the known instruments of remedial measures in order to avoid so-called "post-injection". As a rule, these are hardware components such as a relief and constant pressure valve, which, if necessary, can be combined with a backflow throttle in the pressure port 2 of the injection pump 1 (FIG. 1).

Hinsichtlich der Realisierung des Verzögerungsgliedes empfiehlt es sich, die Umgehungsleitung 17 durch eine alternative Verzögerungseinrichtung zu ersetzen, welche neben einer erheblich verringerten Baulänge eine geringere Kraftstoff-Füllung aufweist. Letztgenannter Punkt ist insofern ebenfalls von Bedeutung, als die Verwirklichung der neuerdings angestrebten, kürzeren Einspritzzeit immer dann auf Schwierigkeiten stößt, wenn das im Einspritzleitungssystem gespeicherte Kraftstoffvolumen verhältnismäßig groß ist. Dieser Tatbestand ist darauf zurückzuführen, daß infolge der Kraftstoffkompressibilität die hydraulische Ersatzfeder des leitungsgebundenen Kraftstoffvolumens mit dessen wachsender Größe hinsichtlich "Weichheit" zunimmt und damit bei Stoßanregung (Einsetzen der Plungerbewegung) Anlaß zum verstärkten Auftreten von hydraulischen Schwingungen in der Einspritzleitung gibt. Dies führt zu der Konsequenz eines ebenfalls vermehrten Aufwandes im Hinblick auf deren Unterdrückung.With regard to the implementation of the delay element, it is advisable to replace the bypass line 17 with an alternative delay device which, in addition to a considerably reduced overall length, has a lower fuel filling. The latter point is also important insofar as the realization of the recently sought Shorter injection time always encounters difficulties when the fuel volume stored in the injection line system is relatively large. This fact is due to the fact that, due to the fuel compressibility, the hydraulic replacement spring of the line-bound fuel volume increases with its increasing size in terms of "softness" and thus gives rise to increased occurrence of hydraulic vibrations in the injection line in the event of shock excitation (onset of the plunger movement). This leads to the consequence of an increased effort with regard to their suppression.

Verzögerungsglieder im oben angesprochenen Sinne bestehen aus einer in Ausbreitungsrichtung der Druckwelle hintereinander geschalteten, wechselnden Abfolge von kurzen Leitungsabschnitten und Miniaturvolumina. Also letztlich aus einer Kette, bestehend aus einzelnen, hintereinander geschalteten, hydraulischen Helmholtzresonatoren.Delay elements in the sense mentioned above consist of an alternating sequence of short line sections and miniature volumes connected in series in the direction of propagation of the pressure wave. Ultimately, it consists of a chain consisting of individual hydraulic Helmholtz resonators connected in series.

Als Auslegungsparameter stehen neben Länge und Durchmesser des "Resonanzrohres" das Volumen des "Resonanzbehälters" für die Dimensionierung des einzelnen Resonators zur Verfügung, mit denen in bekannter Weise zugleich auch die Resonanzfrequenz des Helmholtzsystems festlegbar ist. Aus der letztgeannten wiederum können die Übertragungseigenschaften der gesamten "Laufzeitkette" wie Druckfrontabsteilung (in Abhängigkeit der Gliederzahl), Wellenlaufzeit und schlußendlich das Volumen der Kraftstoff-Füllung abgeleitet oder aber auch vorgegeben werden.In addition to the length and diameter of the "resonance tube", the volume of the "resonance container" for the dimensioning of the individual resonator are available as design parameters, with which the resonance frequency of the Helmholtz system can also be determined in a known manner. From the latter, in turn, the transmission properties of the entire "transit time chain" such as pressure front division (depending on the number of links), wave travel time and finally the volume of the fuel filling can be derived or also specified.

So ergibt sich die notwendige Anzahl der hintereinander geschalteten Helmholtzresonatoren gemäß nachstehender Beziehung zu

Figure imgb0001

Darin bedeutet Δt den angestrebten zeitlichen Abstand zwischen Vor- und Haupteinspritzung, während ta die erwünschte mittlere Zeitdauer des Druckanstieges der Druckwelle, nach erfolgten Passieren der Laufzeitkette, ausdrückt. Die Resonanzfrequenz des Einzeloszillators ergibt sich zu f₀ = 0,5 · ta-1,5 · Δt0,5. Die Beziehung zur näherungsweisen Bestimmung der Resonanzfrequenz aus den geometrischen Abmessungen von Resonanzkanal und Resonanzbehälter lautet hingegen
Figure imgb0002
Dabei bedeuten C die Schallgeschwindigkeit im Dieselkraftstoff, A den Querschnitt des Resonanzkanales, V das Volumen des "Resonanzbehälters" und S (Figur 4) die Resonanzkanallänge.This results in the necessary number of Helmholtz resonators connected in series according to the following relationship
Figure imgb0001
In this, Δt means the desired time interval between the pre-injection and the main injection, while ta expresses the desired mean duration of the pressure increase of the pressure wave after passing through the runtime chain. The resonance frequency of the single oscillator is f₀ = 0.5 · ta -1.5 · Δt 0.5 . The relationship to the approximate determination of the resonance frequency from the geometric dimensions of the resonance channel and resonance container, however, is
Figure imgb0002
C is the speed of sound in the diesel fuel, A is the cross section of the resonance channel, V is the volume of the "resonance container" and S (FIG. 4) is the length of the resonance channel.

Das vorstehend beschriebene Verzögerungsverhalten der Laufzeitkette gilt natürlich nur für solche Frequenz-Komponenten der Druckwelle, deren Frequenz kleiner ist als die Resonanzfrequenz des einzelnen Helmholtresonantors. Dies läßt für die Dimensionierung den bedeutsamen Zusammenhang zwischen Absteilverhalten der aus dem Verzögerungsglied austretenden Druckwelle und der gewählten Resonanzfrequenz des Helmholtzresonators erkennen. Frequenzanteile der zu verzögernden Druckwelle mit einer Frequenz gleich oder größer als der Helmholtzresonanzfrequenz, stoßen die ersten Glieder der Laufzeitkette zum Schwingen an oder werden dort unterdrückt. In der Praxis bedeutet dies keine Einschränkung in der Anwendung des Konzeptes, zumal schlimmstenfalls mit der Wahl der strömungsmechanisch bedingten Dämpfung des Einzeloszillators das Dämpfungsdekrement der angestoßenen Schwingung im Sinne kurzer Abklingzeiten beeinflußbar ist.The delay behavior of the delay chain described above naturally only applies to those frequency components of the pressure wave whose frequency is lower than the resonance frequency of the individual Helmholesonantor. For dimensioning, this reveals the significant relationship between the separation behavior of the pressure wave emerging from the delay element and the selected resonance frequency of the Helmholtz resonator. Frequency components of the pressure wave to be delayed with a frequency equal to or greater than the Helmholtz resonance frequency, trigger the first links of the delay chain to oscillate or are suppressed there. In practice, this means no restriction in the application of the concept, especially in the worst case with the choice the damping of the single oscillator caused by fluid mechanics, the damping decrement of the initiated vibration can be influenced in the sense of short decay times.

Eine alternative Lösung für das Verzögerungsglied zur Verbesserung der hochdruckhydraulischen Systemeigenschaften im Hinblick auf eine verbesserte Zerstäubung des Brennstoffes ist aus Figur 4 zu ersehen. Die Umgehungsleitung 17 zweigt nicht vor dem Dosierkolbensystem 11 von der Einspritzleitung 9 ab, sondern direkt mittels einer Steueröffnung 10a von einem Zylinderraum 10b des Dosierkolbensystems 11. Die vom Kolben 10 während seiner Bewegung aus der Ruhelage heraus zuerst freigegebenen Kante der Steueröffnung 10a ist um einen Weg ΔS₃ gegenüber der wirksamen Steuerkante des Kolbens 10 in seiner Ruhelage zurückversetzt. Der Weg des Kolbens 10 ist wie in der Version nach Figur 1 durch einen Anschlag 10c auf die Wegstrecke ΔS₂ begrenzt. Die übrigen Merkmale des Einspritzsystems entsprechen denen der Figur 1.An alternative solution for the delay element to improve the high-pressure hydraulic system properties with regard to improved atomization of the fuel can be seen from FIG. 4. The bypass line 17 does not branch off from the injection line 9 in front of the metering piston system 11, but instead by means of a control opening 10a from a cylinder space 10b of the metering piston system 11. The edge of the control opening 10a first released by the piston 10 during its movement out of the rest position is one way ΔS₃ set back compared to the effective control edge of the piston 10 in its rest position. The path of the piston 10 is limited as in the version of Figure 1 by a stop 10c to the distance ΔS₂. The remaining features of the injection system correspond to those in FIG. 1.

Der besondere Vorteil des in Figur 4 gezeigten Systems besteht darin, daß die vom Druckwellenbildner 4 auf das Dosierkolbensystems 11 zulaufende Druckwelle am Kolben 10 reflektiert wird, wodurch sich der dort wirksame Druck nach dem Superpositionssatz verdoppelt. Dieser Druck führt zu einer Erhöhung der Verdrängergeschwindigkeit des Kolbens 10 was zu einer besseren Zerstäubung des Brennstoffes in der Voreinspritzphase führt. Von weiterem Vorteil ist - wie an anderer Stelle noch ausführlich beschrieben wird - die nunmehr reduzierte Laufzeit der Druckwellenfront der Haupteinspritzung mit der Folge einer kleiner auszulegenden, aktiven Länge des Verzögerungsgliedes 17. Der zur Freigabe der Haupteinspritzung erforderliche Steuerquerschnitt, repräsentiert vom Kolbenweg ΔS₂-ΔS₃, ist unter Zuhilfenahme einer umfangsparallelen Ringnut im Zylinderteil 11 (zwecks Überführung des Brennstoffes in die, das Verzögerungsglied speisende Radialbohrung 10a) so klein wie möglich zu halten, um eine größtmögliche zeitliche Drucksteilheit der Anstiegsflanke der Haupteinspritzung sicherzustellen. Der zeitliche Bewegungsablauf des Kolbens 10 ist durch den Druckwellenbildner 4 normiert, da dieser stets konstante Druckverhältnisse liefert.The particular advantage of the system shown in FIG. 4 is that the pressure wave running from the pressure wave generator 4 onto the metering piston system 11 is reflected on the piston 10, as a result of which the pressure effective there is doubled according to the superposition set. This pressure leads to an increase in the displacement speed of the piston 10, which leads to better atomization of the fuel in the pre-injection phase. A further advantage - as will be described in detail elsewhere - is the now reduced running time of the pressure wave front of the main injection, with the result that the active length of the delay element 17 has to be designed to be smaller, which is used to release the main injection required control cross-section, represented by the piston travel ΔS₂-ΔS₃, is to be kept as small as possible with the aid of a circumferentially parallel annular groove in the cylinder part 11 (for the purpose of transferring the fuel into the radial bore 10a feeding the delay element) in order to ensure the greatest possible temporal pressure steepness of the rising edge of the main injection . The chronological sequence of movements of the piston 10 is standardized by the pressure wave generator 4, since this always delivers constant pressure conditions.

Die erwünschte Voreinspritzmenge ergibt sich wieder aus dem Zylinderraum 10b als Produkt von Kolbenfläche und Hub ΔS₂ des Kolbens 10.The desired pre-injection quantity results again from the cylinder space 10b as the product of the piston area and the stroke ΔS₂ of the piston 10.

Im weiteren soll auf die Funktionsweise eingegangen werden.The mode of operation will also be discussed below.

Nach erfolgter Zumessung des Voreinspritzvolumens mittels Kolben 10 und dessen Verdrängung in Richtung Einspritzventil 16, gibt das der Einspritzpumpe 1 zugewandte Ende des Kolbens 10 eine Steueröffnung 10a im Dosierkoibensystem 11 frei, wobei die Steueröffnung 10a ihrerseits von einer, stromaufwärts gelegenen, an der Zylinderinnenwand umfangsparallel eingebrachten, zugleich auch Steuerkanten-Funktion übernehmenden Verteilernut (Steueröffnugn 10a) gespeist wird. Da die Steueröffnung 10a austrittsseitig mit der Eintrittsseite der Umgehungsleitung 17 verbunden ist, kann der die Haupteinspritzung einleitende und aufrechterhaltende Brennstoff folglich erst dann das Verzögerungsglied passieren, wenn der Kolben 10 seine vom Anschlag 10c bestimmte Endlage erreicht hat. Die hieraus resultierenden Konsequenzen sind folgende.After the pre-injection volume has been metered by means of piston 10 and its displacement in the direction of injection valve 16, the end of piston 10 facing injection pump 1 opens a control opening 10a in metering piston system 11, control opening 10a in turn being introduced circumferentially parallel from an upstream one on the inside wall of the cylinder , at the same time control edge function taking over distributor groove (Steueröffnugn 10a) is fed. Since the control opening 10a is connected on the outlet side to the inlet side of the bypass line 17, the fuel which initiates and maintains the main injection can therefore only pass through the delay element when the piston 10 has reached its end position determined by the stop 10c. The consequences of this are as follows.

Solange die, dem Druckwellenbildner 4 entstammende Druckwelle den Kolben 10 in einen Zustand der Volumenverdrängung versetzt, verhält sich das Dosierkolbensystem 11 wellenmechanisch wie eine hydraulisch schallharte Reflektionsstelle mit dem allgemein bekannten Vermögen des Ausbildens einer Druckverdoppelung, hierbei im Bereich der Druckangriffsfläche des Kolbens 10 auftretend. Besagte Druckverdopplung - bis zur Freigabe der Steueröffnung 10a andauernd - hat in willkommener Weise eine Erhöhung der Verdrängergeschwindigkeit des Kolbens 10 zur Folge, die ihrerseits zu einer besseren Zerstäubung der Voreinspritzmenge beiträgt. Wird des weiteren durch gezielte Auslegung die zeitliche Dauer der vom Druckwellenbildner erzeugten Druckwelle gleich oder größer als die Verschiebedauer Tv (Figur 5) des Kolbens 10 dimensioniert, kann ein, der Druckverdopplung entstammender Restanteil von potentieller Energie der Druckwelle zugleich auch für eine zeitliche Druckaufsteilung der Anfangsphase der Haupteinspritzung genutzt werden, die ihrerseits ebenfalls zu erhöhter Zerstäubungsqualität führt.As long as the pressure wave originating from the pressure wave generator 4 puts the piston 10 in a state of volume displacement, the metering piston system 11 behaves in terms of shaft mechanics like a hydraulically reverberant reflection point with the generally known ability to form a pressure doubling, occurring in the area of the pressure application surface of the piston 10. Said pressure doubling - lasting until the control opening 10a is released - in a welcome manner results in an increase in the displacement speed of the piston 10, which in turn contributes to better atomization of the pre-injection quantity. If the duration of the pressure wave generated by the pressure wave generator is dimensioned equal to or greater than the displacement time Tv (FIG. 5) of the piston 10, a residual portion of potential energy of the pressure wave that originates from the pressure doubling can also be used for a temporal pressure distribution of the initial phase the main injection can be used, which in turn also leads to increased atomization quality.

Nachteilig war für die bisherige Lösung, daß das Verzögerungsglied für eine Druckwellen-Laufzeit T (Figur 3) ausgelegt werden mußte. Diese Zeit verkürzt sich nunmehr nach Figur 5 um den Betrag Tv (Kolbenbewegungs-Dauer). Als neue Druckwellenlaufzeit ergibt sich damit der zeitliche Betrag T'. Entgegen der Darstellung in Figur 3 ist die prozentuale Minderung derWellenlaufzeit im hydraulischen Verzögerungsglied erheblich größer als dies in Figur 5 im Verhältnis von T' zu T zum Ausdruck kommt.A disadvantage of the previous solution was that the delay element had to be designed for a pressure wave transit time T (FIG. 3). This time is now shortened according to FIG. 5 by the amount Tv (piston movement duration). The time amount T 'thus results as the new pressure wave transit time. Contrary to the illustration in FIG. 3, the percentage reduction in the shaft transit time in the hydraulic delay element is considerably greater than is expressed in FIG. 5 in the ratio of T 'to T.

Die mit der erhaltenen, kürzeren Laufzeit T' einhergehende Verringerung von Länge und Füllmenge des hydraulischen Verzögerungsgliedes ist insofern hochwillkommen, als damit die druckabhängige Volumennachgiebigkeit des leitungsgebundenen Brennstoffes (Hochdruckteil) eine Verminderung erfährt. Die zu fordernde Konstanz (Reproduzierbarkeit) der Kolbenveschiebezeit Tv - letztlich deren Unabhängigkeit sowohl von der Gesamteinspritzmenge pro Arbeitsspiel und Zylinder wie von der Motordrehzahl - ist sichergestellt durch die erzwungene Konstanz des Energieinhaltes der vom Druckwellenbildner 4 (Figur 1 bzw. Figur 4) erzeugten Druckwelle.The reduction in length and filling quantity of the hydraulic delay element associated with the shorter transit time T 'obtained is highly welcome insofar as the pressure-dependent volume compliance of the line-bound fuel (high-pressure part) is reduced. The required constancy (reproducibility) of the piston displacement time Tv - ultimately its independence both from the total injection quantity per work cycle and cylinder and from the engine speed - is ensured by the forced constancy of the energy content of the pressure wave generated by the pressure wave generator 4 (FIG. 1 and FIG. 4).

Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die vorstehend beschriebene Laufzeitkette aus Helmholtzresonatoren 18. Diese Helmholtzresonatoren 18 sind in einem Rohr 19 geführt, das auf der einen Seite mit einem ersten Anschlußstutzen 18a abgeschlossen ist. Eine zylindrische Bohrung 20 wird mit ersten und zweiten Scheiben 21 und 22 entsprechend einer wechselnden Anordnung gefüllt wie sie Figur 4 darstellt. Jede erste Scheibe 21 besitzt eine konzentrische Bohrung 23 entsprechend den Anschlußstutzen 18a und 18b, die dem Innendurchmesser der angeschlossenen Einspritzleitungen entspricht. Die zweiten Scheiben 22 - paarweise spiegelbildlich zueinander angeordnet - sind einseitig mit einer kegelstumpfförmigen Bohrung 23a angeschrägt und bilden auf diese Weise das Resonanzvolumen des einzelnen Helmholtzresonators 18 während die Bohrung 23 der Scheibe 21 als zugehöriges Resonanzrohr dient. Das verbleibende Ende des Rohres 19 ist mit dem angeschraubten Anschlußstutzen 18b abgeschlossen, der zusammen mit einem Einlegestück 24 dazu dient, den Scheibenstapel vorzuspannen, um radiale Kapillarspalten an den Berührungsflächen der Scheiben auszuschließen.FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the runtime chain made of Helmholtz resonators 18 described above. These Helmholtz resonators 18 are guided in a tube 19 which is closed on one side with a first connecting piece 18a. A cylindrical bore 20 is filled with first and second disks 21 and 22 according to an alternating arrangement as shown in FIG. 4. Each first disc 21 has a concentric bore 23 corresponding to the connecting piece 18a and 18b, which corresponds to the inner diameter of the connected injection lines. The second disks 22 - arranged in pairs in mirror image to one another - are bevelled on one side with a frustoconical bore 23a and in this way form the resonance volume of the individual Helmholtz resonator 18 while the bore 23 of the disk 21 serves as an associated resonance tube. The remaining end of the tube 19 is closed with the screwed-on connecting piece 18b, which together with an insert piece 24 serves to pretension the stack of disks in order to exclude radial capillary gaps on the contact surfaces of the disks.

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kette von Helmholtzresonatoren 18 als Verzögerungsglied, das sich durch geringen Fertgigungsaufwand auszeichnet (wegen der Symmetrie des Systems ist nur eine Hälfte dargestellt). Wesentlicher Teil ist hier ein zylindrischer Körper 25 der mit durchgängigen Radialbohrungen 26 im Abstand S versehen wurde. Auf dem zylindrischen Körper 25 ist ein weiteres Rohr 27 aufgeschrumpft, an dessen beiden Enden mittels Lötstelle 28a für zuverlässige Kraftstoffabdichtung gesorgt ist. Das, von jeder Radialbohrung 26 umfaßte Volumen ist als Resonanzvolumen des jeweiligen Helmholtzresonators 18 aufzufassen, das seinerseits jeweils mit der - zwischen zwei benachbarten Radialbohrungen 26 eingeschlossenen - Zentralbohrung 28 als Resonanzrohr wechselwirkt. An den Schnittpunkten der Radialbohrungen 26 mit der Zentralbohrung 28 ist mit geeigneter Vorgehensweise für die Abrundung scharfer Kanten zu sorgen um Kavitation auszuschließen (zonenselektives, elektrochemisches Fräsen oder Sandstrahlen unter Verwendung eines Fensterpaares als Bestandteil einer axial am Außenumfang des Rohres 27 verschieblichen Hülse um ortsselektiven Austritt der beiden, radial austretenden Sandstrahlen zu erzwingen).FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a chain of Helmholtz resonators 18 as a delay element, which is characterized by a low manufacturing outlay (because of the symmetry of the system, only one half is shown). An essential part here is a cylindrical body 25 which has been provided with continuous radial bores 26 at a distance S. A further tube 27 is shrunk onto the cylindrical body 25, at both ends of which a reliable fuel seal is provided by means of a solder joint 28a. The volume encompassed by each radial bore 26 is to be understood as the resonance volume of the respective Helmholtz resonator 18, which in turn interacts with the central bore 28 - enclosed between two adjacent radial bores 26 - as a resonance tube. At the intersection of the radial bores 26 with the central bore 28, a suitable procedure must be used to round off sharp edges in order to exclude cavitation (zone-selective, electrochemical milling or sandblasting using a pair of windows as part of a sleeve which is axially displaceable on the outer circumference of the tube 27 in order to allow the location-selective exit of the tube force both radially emerging sandblasting).

Eine konstruktive Ausbildung eines Druckwellenbildners 4 ist in Figur 8 dargestellt. In seinem Aufbau ähnelt der Druckwellenbildner einem Einspritzventil, unterscheidet sich jedoch von dieser funktionell durch sein, um ein vielfach größeres Verhältnis von Ansprechdruck zu Schließdruck. Er besteht zunächst aus dem Düsenhalter 15, einem Düsenkörper 29 und einer Überwurfmutter 30, welche beide Teile verbindet. Im Düsenkörper 29 ist ein Stellglied 31 axial beweglich geführt, welches sich in einen Ventilschaft 32 und einen Kolben 33 gliedert, welcher in losem Kontakt mit dem Ventilschaft 32 verbunden ist.A structural design of a pressure wave generator 4 is shown in FIG. In its structure, the pressure wave generator resembles an injection valve, but differs from this functionally in that it has a much larger ratio of response pressure to closing pressure. It initially consists of the nozzle holder 15, a nozzle body 29 and a union nut 30, which connects the two parts. An actuator 31 is located in the nozzle body 29 axially movable, which is divided into a valve stem 32 and a piston 33 which is connected in loose contact with the valve stem 32.

Der Ventilschaft 32 mit Durchmesser d1 weist eine kegelstumpfartig ausgebildete Spitze auf, welche eine planebene Dichtfläche 34 mit Durchmesser d2 trägt. Diese dichtet einen Druckraum 35 gegen eine Auslaßbohrung 36. Der Druckraum 35 umgibt den Ventilschaft 32 koaxial, wobei der Druckraum 35 über eine Zulaufbohrung 36 mit einem Ausgang der Einspritzpumpe 1 (Figur 1) verbunden ist. Zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des Stellgliedes 31 ist ein Anschlag an einer Koppelplatte 37 vorgesehen, welche zwischen dem Düsenhalter 15 und den Düsenkörper 29 eingespannt ist.The valve stem 32 with diameter d1 has a frustoconical tip, which carries a flat sealing surface 34 with diameter d2. This seals a pressure chamber 35 against an outlet bore 36. The pressure chamber 35 coaxially surrounds the valve stem 32, the pressure chamber 35 being connected via an inlet bore 36 to an outlet of the injection pump 1 (FIG. 1). To limit the axial mobility of the actuator 31, a stop is provided on a coupling plate 37, which is clamped between the nozzle holder 15 and the nozzle body 29.

Um die Steuerung des Stellgliedes 31 möglichst flexibel handhaben zu können ist es vorteilhaft, den Kolben 33 über eine Bohrung 38 mit einer kennfeldgesteuerten, hier nicht näher dargestellten Hilfsdruckquelle zu verbinden. Als einfachere, jedoch weniger anspruchsvolle Lösung der Schließkrafterzeugung am Ventilschaft ist anstelle des hilfsdruckbeaufschlagten Kolbens 33 der Einsatz einer entsprechend dimensionierten vorgespannten Druckfeder denkbar. Die Vorspannkraft der Druckfeder liegt dann im Bereich der Kraft des Kolbens 33.In order to be able to handle the control of the actuator 31 as flexibly as possible, it is advantageous to connect the piston 33 to a map-controlled auxiliary pressure source, not shown here, via a bore 38. As a simpler, but less demanding solution for generating the closing force on the valve stem, instead of the auxiliary pressure-loaded piston 33, the use of an appropriately dimensioned prestressed compression spring is conceivable. The biasing force of the compression spring is then in the range of the force of the piston 33.

Claims (9)

Einspritzsystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Einspritzpumpe, einer Einspritzleitung und einer Einspritzdüse, wobei der Einspritzdüse in deren unmittelbarer Nähe ein Dosierkolbensystem vorgeschaltet ist, welches in Reihe geschaltet in die Einspritzleitung eingebaut ist und dem Dosierkolbensystem ein Verzögerungsglied parallel geschaltet ist, wobei vor dem Einmünden des Verzögerungsgliedes in die Einspritzleitung in einem Bereich zwischen Dosierkolbensystem und Einspritzdüse ins Verzögerungsglied ein erstes Rückschlagventil eingebaut ist, welches in Richtung auf die Einspritzdüse durchlässig ist und ein Volumen eines Zylinderraumes des Dosierkolbensystems so bemessen ist, daß es einer Voreinspritzmenge entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Druckstutzen (2) der Einspritzpumpe (1) in die Einspritzleitung (9) ein Druckwellenbildner (4) eingebaut ist, daß von der Einspritzleitung (9) zwischen Druckstutzen (2) und Druckwellenbildner (4) ein Volumenspeicher (5) abzweigt, wobei der Ansprechdruck des Volumenspeichers (5) stets kleiner zu wählen ist als der Ansprechdruck des Druckwellenbildners (4), und daß das Verzögerungsglied vor Einmündung der Einspritzleitung (9) in das Dosierkolbensystem (11) abzweigt (Figur 1).Injection system for air-compressing internal combustion engines, consisting of an injection pump, an injection line and an injection nozzle, in the immediate vicinity of which the injection nozzle is preceded by a metering piston system, which is installed in series in the injection line and the metering piston system is connected in parallel with a delay element, before it opens of the delay element in the injection line in a region between the metering piston system and the injection nozzle, a first check valve is installed in the delay element, which is permeable in the direction of the injection nozzle and a volume of a cylinder space of the metering piston system is dimensioned such that it corresponds to a pre-injection quantity, characterized in that after a pressure nozzle (2) of the injection pump (1) in the injection line (9), a pressure wave generator (4) is installed, that of the injection line (9) between the pressure nozzle (2) and pressure wave generator (4) branches off a volume accumulator (5), the response pressure of the volume accumulator (5) always is to be chosen smaller than the response pressure of the pressure wave generator (4) and that the delay element branches off before the injection line (9) opens into the metering piston system (11) (FIG. 1). Einspritzsystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Einspritzpumpe, einer Einspritzleitung und einer Einspritzdüse, wobei der Einspritzdüse in deren unmittelbarer Nähe ein Dosierkolbensystem vorgeschaltet ist, welches in Reihe geschaltet in die Einspritzleitung eingebaut ist und dem Dosierkolbensystem ein Verzögerungsglied parallel geschaltet ist, wobei vor dem Einmünden des Verzögerungsgliedes in die Einspritzleitung in einem Bereich zwischen Dosierkolbensystem und Einspritzdüse ins Verzögerungsglied ein erstes Rückschlagventil eingebaut ist, welches in Richtung auf die Einspritzdüse durchlässig ist und ein Volumen eines Zylinderraumes des Dosierkolbensystems so bemessen ist, daß es einer Voreinspritzmenge entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Druckstutzen (2) der Einspritzpumpe (1) in die Einspritzleitung (9) ein Druckwellenbildner (4) eingebaut ist, daß vor der Einspritzleitung (9) zwischen Druckstutzen (2) und Druck wellenbildner (4) ein Volumenspeicher (5) abzweigt, wobei der Ansprechdruck des Volumenspeichers (5) stets kleiner zu wählen ist als der Ansprechdruck des Druckwellenbilnders (4), und daß das Verzögerungsglied mittels einer Steueröffnung (10a) von einem Zylinderraum (10b) des Dosierkolbensystem (11) abzweigt, derart, daß die Einspritzleitung (9) nach dem Verschieben eines Kolbens (10) des Dosierkolbens (11) aus seiner Ruhelage heraus um einen Weg ΔS₃ mit dem Verzögerungsglied verbindbar ist (Figur 4).Injection system for air-compressing internal combustion engines, consisting of an injection pump, an injection line and an injection nozzle, in the immediate vicinity of which the injection nozzle is preceded by a metering piston system, which is installed in series in the injection line and the metering piston system is connected in parallel with a delay element, before it opens of the delay element in the injection line in a region between the metering piston system and the injection nozzle, a first check valve is installed in the delay element, which is permeable in the direction of the injection nozzle and a volume of a cylinder space of the metering piston system is dimensioned such that it corresponds to a pre-injection quantity, characterized in that after the pressure port (2) of the injection pump (1) in the injection line (9) a pressure wave generator (4) is installed that before the injection line (9) between the pressure port (2) and pressure wave generator (4) branches off a volume accumulator (5), the response pressure of the volume accumulator (5) always having to be chosen smaller than the response pressure of the pressure wave generator (4), and that the delay element by means of a control opening (10a) from a cylinder space (10b) of the metering piston system (11) branches off in such a way that the injection line (9) can be connected to the delay element by a path ΔS₃ after moving a piston (10) of the metering piston (11) out of its rest position (FIG. 4). Einspritzsystem nach den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied als eine Umgehungsleitung (17) ausgebildet ist.Injection system according to claims 1 and 2, characterized in that the delay element is designed as a bypass line (17). Einspritzsystem nach den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied als eine in Reihe geschaltete Kette von Helmholtzresonatoren (18) ausgebildet ist.Injection system according to claims 1 and 2, characterized in that the delay element is designed as a series-connected chain of Helmholtz resonators (18). Einspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Helmholtzresonatoren (18) durch Aufeinanderschichtung von zylindrischen Scheiben (21, 22) gebildet werden, wobei eine erste Scheibe (21) eine konzentrische Bohrung (23) aufweist und eine zweite Scheibe (22) eine kegelstumpfförmige Bohrung (23a) aufweist, wobei die Schichtung dieser Scheiben (21, 22) derart erfolgt, daß einer ersten Scheibe (21) zwei zweite Scheiben (22) folgen, derart, daß die zweiten Scheiben (22) spiegelbildlich zueinander gerichtet sind, so daß deren Bohrungen (23a) das Resonanzvolumen des einzelnen Helmholtzresonators (18) bilden.Injection system according to claim 4, characterized in that the individual Helmholtz resonators (18) are formed by stacking cylindrical disks (21, 22), a first disk (21) having a concentric bore (23) and a second disk (22) one Has a frustoconical bore (23a), the layering of these disks (21, 22) takes place in such a way that a first disk (21) is followed by two second disks (22), such that the second disks (22) are directed in mirror image to one another, so that their bores (23a) form the resonance volume of the individual Helmholtz resonator (18). Einspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette der Helmholtzresonatoren (18) dadurch zustandekommt, daß ein zylindrischer Körper (25) eine Zentralbohrung (28) aufweist, und daß diese Zentralbohrung (28) in gleichen Abständen durch lotrecht dazu ausgeführte Radialbohrungen (26) unterbrochen wird, derart, daß diese Radialbohrungen (26) das Resonanzvolumen des einzelnen Helmholtzresonators (18) bilden.Injection system according to Claim 4, characterized in that the chain of Helmholtz resonators (18) is formed in that a cylindrical body (25) has a central bore (28), and in that this central bore (28) is arranged at equal intervals by radial bores (26 ) is interrupted in such a way that these radial bores (26) form the resonance volume of the individual Helmholtz resonator (18). Einspritzsystem nach den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenspeicher (5) aus einem Zylinder mit einem darin axial beweglichen Ausweichkolben (6) gebildet wird und daß der Ausweichkolben (6) mittels einer Vorspannfeder (7) belastet ist, wobei die Vorspannkraft der Feder derart gewählt ist, daß der Ansprechdruck des Ausweichkolbens (6) stets kleiner ist als der Ansprechdruck des Druckwellenbildners (4).Injection system according to claims 1 or 2, characterized in that the volume accumulator (5) is formed from a cylinder with an escape piston (6) axially movable therein and that the escape piston (6) is loaded by means of a biasing spring (7), the Biasing force of the spring is selected such that the response pressure of the evasive piston (6) is always less than the response pressure of the pressure wave generator (4). Einspritzsystem nach den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierkolbensystem (11) aus einem Gehäuse mit darin axial beweglich geführten Dosierkolben (10) gebildet wird, daß der Dosierkolben (10) mittels einer Druckfeder (12) in Ausgangsstellung gehalten wird, wobei der Weg ΔS₂ des Kolbens (10) mittels Anschlag (10c) begrenzbar ist und daß ein Zylindervolumen des Dosierkolbensystems (11) stromab durch ein zweites Rückschlagventil (12a) derartig absperrbar ist, daß ein Durchströmen nur in Richtung der Einspritzdüse (16) möglich ist.Injection system according to claims 1 or 2, characterized in that the metering piston system (11) is formed from a housing with metering pistons (10) guided axially movably therein, that the metering piston (10) is held in the starting position by means of a compression spring (12), wherein the path ΔS₂ of the piston (10) can be limited by means of a stop (10c) and that a cylinder volume of the metering piston system (11) can be shut off downstream by a second check valve (12a) in such a way that flow through is only possible in the direction of the injection nozzle (16) . Einspritzsystem nach den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckwellenbildner (4) ähnlich einem Einspritzventil im wesentlichen aus einem Düsenhalter (15), einem Düsenkörper (29) und einem Stellglied (31) gebildet wird, wobei dem Stellglied (31) von der Einspritzpumpe (1) Brennstoff über eine Zulaufbohrung (36) zugeführt wird, welche in einen Druckraum (35) mündet, daß das Stellglied (31) aus einem mit Kolben (33) belasteten Ventilschaft (32) gebildet wird und der Ventilschaft (32) eine Auslaßbohrung (36) in Richtung der Einspritzleitungen versperrt oder öffnet, und daß der Ventilschaft (32) aus einem zylindrischen Teil und einem kegelig zulaufenden Teil besteht, derart, daß die Differenz der Flächen mit dem Durchmesser d1 und dem Durchmesser d2 belastet mit dem Brennstoffdruck ausreicht, um bei einem vorbestimmten Druck pö das Stellglied (31) gegen die Kraft des Kolbens (33) zu öffnen, wobei der Kolben (33) über eine Bohrung (38) von einer Hilfsdruckquelle mit einem kennfeldgesteuerten Hydraulikdruck beaufschlagbar ist.Injection system according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure wave generator (4), like an injection valve, is essentially formed from a nozzle holder (15), a nozzle body (29) and an actuator (31), the actuator (31) fuel is supplied from the injection pump (1) via an inlet bore (36) which opens into a pressure chamber (35) such that the actuator (31) is formed from a valve stem (32) loaded with piston (33) and the valve stem (32 ) blocking or opening an outlet bore (36) in the direction of the injection lines, and that the valve stem (32) consists of a cylindrical part and a tapered part, such that the difference between the surfaces with the diameter d1 and the diameter d2 loaded with the fuel pressure is sufficient to counteract the actuator (31) at a predetermined pressure to open the force of the piston (33), the piston (33) being able to be supplied with a map-controlled hydraulic pressure via a bore (38) from an auxiliary pressure source.
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