EP0962649A1 - Fuel injection apparatus - Google Patents
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- EP0962649A1 EP0962649A1 EP98110177A EP98110177A EP0962649A1 EP 0962649 A1 EP0962649 A1 EP 0962649A1 EP 98110177 A EP98110177 A EP 98110177A EP 98110177 A EP98110177 A EP 98110177A EP 0962649 A1 EP0962649 A1 EP 0962649A1
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- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
Definitions
- the invention relates to a fuel injection device for Injecting fuel into a combustion chamber by means of a Injector.
- Such fuel injection devices can be used as a reciprocating pump be formed in a connecting line between the fuel injector and the injection pump fuel under pressure. From a predetermined Flow pressure opens the injector and sprays fuel into the combustion chamber. If the piston pump falls generated pressure below the forward pressure, so closes the injector and ends the injection process.
- the one consisting of a reciprocating piston pump and an injection nozzle System is referred to as a unit injector.
- Known injection devices e.g. DD-PS 213 472, DE 42 06 817 C2 and DE 195 15 782 A1
- DD-PS 213 472, DE 42 06 817 C2 and DE 195 15 782 A1 refer to the pressure build-up a high precision. Nevertheless, it is with such pump-nozzle systems not possible over a longer period of use, from e.g. several years, fuel in precisely metered amounts of fuel to inject. These changes in quantity are based e.g. to a passage pressure that changes with time of the injectors.
- the injectors that are directly connected to the The combustion chamber is adjacent to the pressures generated in the combustion chamber and exposed to thermal loads. As a consequence, that the injectors age, i.e. that there is one in the injector located, the passage pressure controlling spring puts.
- the stroke of an injection nozzle can become deformed of the sealing seat and / or the needle change over time.
- coking in the nozzle changes their Passage cross section.
- the injectors must be used because of the tight space Space be very compact, so that long-term stable Constructions become complex.
- the invention is therefore based on the object of a fuel injection device for creating a unit injector with a long-term stable metering of the fuel quantity is possible.
- the fuel injection device has a Pump device and a metering device.
- the pumping device is designed as a reciprocating pump, and can be in one preferred embodiment, a two-part from an actuating piston and an accumulator piston existing exhibit.
- the accumulator piston is the actuating piston in the conveying direction upstream. There is a stop provided limits the path of the accumulator piston in the conveying direction.
- the accumulator piston is between two injections of the metering device by a predetermined variable storage stroke moved against the direction of conveyance, one predetermined amount of fuel is stored. In this withdrawn Position, the accumulator piston is held until until the actuating piston moves the accumulator piston in the conveying direction presses. The accumulator piston is activated by the actuating piston pushed as far as it will go, with the accumulator piston holding the intake fuel displaced. This will make a pre exactly defined conveying stroke and exactly that in advance sucked or stored by the accumulator stroke of the accumulator piston Amount of fuel sprayed.
- the Krattscherin injection device can with their metering device the amount of fuel to be injected set exactly.
- the amount of fuel to be injected is alone due to the precisely definable stroke of the accumulator piston and not due to the passage pressure, which cannot be precisely adjusted in the long run the injector.
- Injection device is thus a long-term stable, exact Dosage of fuel quantity guaranteed.
- Fig. 1 is a pump-nozzle system with a first schematically Embodiment of a fuel injection device according to the invention 1 shown.
- the fuel injection device 1 is via a high pressure line 2 connected to an injection nozzle 3.
- the injector 3 is on a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine for injecting fuel into the combustion chamber arranged.
- the fuel injection device 1 has a pump device 5 and a metering device 6.
- the pump device 5 is an electromagnetically operated reciprocating pump with a two-part from an actuating piston 8 and a storage piston 9 existing pistons.
- the actuating piston 8 is an armature of an electromagnet 11 and is stored in a cylindrical armature space 12, which is one first tube section 13 of a housing body 14 limited becomes. On the outside sits on the first pipe section 13 tubular electromagnet 11.
- the pipe section 13 and the electromagnet 11 are of one Pump housing 15 includes that also in the direction of delivery 16th rear end of the pipe section 13 with a cover section 17 completes. Sitting on the inside of the cover section 17 one from e.g. an elastomer material, thermosetting material or brass existing tubular guide bushing 19. Die Guide bushing 19 also serves as a stop for the actuating piston 8th.
- the actuating piston 8 has a tubular, on the inner surface of the first pipe section 13 adjacent anchor body 22 and one arranged in the anchor body 22 and with it firmly connected anchor guide tube 23.
- the anchor guide tube 23 closes flush with the anchor body in the conveying direction 16 22 and is on the rear with respect to the conveying direction 16 Side of the anchor body 22 on the anchor body 22 in front. With this protruding section is the armature guide tube 23 in the guide bush 19 stored.
- the actuating piston shown in Fig. 1 is made in two parts the armature body 22 and the armature guide tube 23 are formed. It can equally well be in one piece and it is it is also possible to run one only through the pipe section 13 To provide anchors without a guide tube.
- Longitudinal grooves are made in the lateral surface of the armature body 22 and the anchor guide tube is hollow, for example, if the anchor space is flooded with fuel so that when moving of the actuating piston 8 in the conveying direction 16 or counter a fuel located in the armature space to the conveying direction 16 can flow past the actuating piston 8 and its movement does not inhibit.
- the armature space 12 is preferably opposite the fuel-carrying areas are sealed and free of fuel. In such an embodiment there are none Provide longitudinal grooves on the anchor body.
- the housing body 14 Forms at the front end of the armature space 12 in the conveying direction 16 the housing body 14 one with respect to the inner diameter of the Anchor space 12 thinner delimited by an annular web 24 Passage in which a stop bush 25 is inserted.
- the Stop bushing 25 projects from the ring web 24 into the armature space 12 before and forms with their opposite to the conveying direction 16 Front edge a stop edge 26.
- the storage piston is slidably supported in the stop bushing 25 9.
- the accumulator piston 9 points at its opposite to the conveying direction 16 end showing a stop edge 26 of the Stop disc 25 overlapping stop disc 27.
- At the The edge area of the stop disc 27 is a thin one in the armature space 12 projecting annular web 28 is formed.
- the diameter of the stop disc 27 is smaller than the inside diameter of the armature space 12.
- An armature spring 29 is between the ring web 24 of the housing body 14 and in the conveying direction 16 facing end face of the actuating piston 8 used.
- a storage piston spring 30 is between the stop disc 27 and the end face pointing in the conveying direction 16 of the actuating piston 8 used. On this face a recess 31 is made in which the Accumulator piston spring 30 sits and in which the accumulator piston spring 30 when the same is compressed.
- the Pressure chamber 32 has a connection opening 33 for connection the high pressure line 2 leading to the injection nozzle 3 as well an opening 34 leading to the metering device 6.
- a parking pressure valve 35 is used only from a certain passage pressure within the pressure chamber 32 releases the connection opening.
- an overflow valve 36 that a in Check valve opening direction to the pressure chamber 32 is.
- the pressure chamber 32 extends into the interior of FIG Stop bushing 25 so that it can the inner wall of the stop bush 25 and that in the conveying direction 16 front end face of the storage piston 9 limited is.
- the metering device 6 is on the same housing body 14 as the pump device 5 is formed and has a second one Pipe section 38 which is transverse to the conveying direction 16 of the Pump device 5, namely in the injection direction 37, extends.
- a metering piston is slidably supported in the second tube section 38 40, which consists of a tubular anchor body 41 and a guide pin protruding on its two faces 42 exists.
- the guide pin 42 is supported with its two ends each in a fixed position in the second pipe section used guide bushing 44, 45.
- an inwardly projecting ring web 47 is formed. Between the ring web 47 and the front face of the anchor body 41, a metering spring 48 is used, which the metering piston 40 towards the rear guide bush 45 presses.
- the electromagnet 49 and the second pipe sections 38 are from a metering device housing 50 includes that also the rear in the injection direction 37 End of the metering device 6 with a cover section 51 completes.
- a fuel supply line 52 In the area between the overflow valve 36 and the stroke area of the metering piston 40 opens into the second pipe section 38 a fuel supply line 52.
- a Check valve 53 At the mouth of the fuel supply line 52 to the second pipe section 38 is a Check valve 53 arranged that a backflow into the Fuel supply line 52 prevented.
- the first pipe section is 13 and the second pipe section 38 of the housing body 14 in the right Angle to each other.
- the two Pipe sections can be at any other angle to each other be arranged; e.g. it is also possible that the Pump device 5 and the metering device 6 diametrically opposite are arranged to the pressure chamber 32.
- a Dosing process carried out by the dosing piston 40 of the dosing device 6 is actuated by the electromagnet 49, so that he delivers fuel into the pressure chamber 32.
- the delivery pressure is less than the passage pressure of the parking pressure valve 35 so that the fuel is not in the injector 3 leading high pressure line 2 can drain.
- the fuel fed into the pressure chamber 32 pushes the Accumulator piston 9 by a precisely definable, variable accumulator stroke in the armature chamber 12 of the pump device 5 against the Effect of the accumulator piston spring 30.
- the overflow valve 36 prevents the fuel from flowing back into the metering device 6.
- the magnet 49 of the dosing device 6 switched off and the dosing piston 40 by the dosing spring 48 pressed into its initial state, whereby Fuel is drawn from the fuel supply line 52.
- the actuating piston 8 of the electromagnet 11 Pump device accelerated in the conveying direction 16. This works the actuating piston alone against the relatively soft trained springs 29, 30 so that it strikes until the accumulator piston 9 stores kinetic energy. The kinetic Energy is transferred to the storage piston 9 and this is pressed into the stop bush 25 by the actuating piston 8. The movement of the accumulator piston 9 is caused by the impact its stop disc 27 on the stop edge 26 of the Stop bush 25 stopped.
- the storage piston 9 displaces during its movement in the conveying direction 16 located in the stop bush 25 in the area of his Fuel stroke located fuel.
- the fuel is thus, by the parking pressure valve 35, the High pressure line 2 and the injector 3 in the combustion chamber promoted an internal combustion engine.
- the delivery stroke of the accumulator piston 9 corresponds to the accumulator stroke, which is precisely preset by means of the metering device 6 is the amount of fuel to be displaced by the delivery piston 9 or the amount of fuel injected into the combustion chamber exactly defined.
- the fuel injection device therefore not the amount of fuel to be injected by one Passage pressure of an injection nozzle, but by means of adjustable storage stroke of the metering device.
- the stroke of the accumulator piston 9 is not subject to any signs of aging, so that long-term stable metering of the injection quantity is guaranteed.
- a metering device 6 By providing a metering device 6 according to the invention and a pump device 5 is the metering of the amount of fuel decoupled from the generation of the fuel injection pressure.
- the acceleration path of the actuating piston 8 at larger amounts of fuel to be injected than at smaller amounts of fuel.
- the length of the acceleration path is less than be smaller Amounts of fuel, resulting in that stored by the actuating piston kinetic energy with larger amounts of fuel to be injected is lower than with smaller amounts of fuel.
- smaller amounts of fuel with higher Pressure can be injected as larger amounts of fuel.
- small amounts of fuel are atomized very finely and braked in the combustion chamber directly in the area behind the nozzle.
- Fig. 2 is a second embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the first embodiment, which is why the same parts have the same reference numerals and a detailed description are omitted can be.
- the second embodiment differs from the first Embodiment in that the actuating piston 8 immediately abuts the accumulator piston 9 and in the pump device 5 only a single spring 55 between the actuating piston 8 and the rear guide bushing in the conveying direction 16 19 is arranged.
- the spring 55 acts on the actuating piston 8 together with the accumulator piston 9 in the conveying direction 16, that is towards the pressure chamber 32.
- the actuating piston 8 and the accumulator piston 9 lead together both the storage stroke and the delivery stroke.
- the actuating piston 8 and Accumulator piston 9 can also be formed in one piece.
- FIG. 3 A third embodiment of the fuel injection device according to the invention is shown in Fig. 3.
- This fuel injection device In this fuel injection device are the pump device 5 and the metering device 6 arranged along a line.
- This fuel injection device has a essential tubular housing body 14, which consists of a first Pipe section 13 and a second pipe section 38, which are arranged coaxially with each other, with between the first and second pipe sections 13, 38 a cross plate 57 is formed.
- a cross plate 57 In the area of the first pipe section is the pump device 5 and in the region of the second pipe section 38 is adjacent to the cross plate 57, the metering device 6 and in the conveying direction 16 subsequently the pressure chamber 32 trained.
- the pump device 5 has a bearing in an armature chamber 12 Actuating piston 8, which consists of a tubular armature body 22 and an anchor body 22 in the longitudinal direction penetrating anchor pin 23, the on both end faces of the Anchor body 22 protrudes.
- the anchor space 12 is from first tube section 13 of the housing body 14 limited.
- On the outer surface of the first tube section 13 is an electromagnet 11.
- the pipe section 13 and the electromagnet 11 are comprised of a pump housing 15, which also in the direction of delivery 16 rear end of the pipe section 13 with a Cover section 17 completes.
- the metering device arranged on the second pipe section 38 6 has a metering piston 40 which consists of a tubular Anchor body 41 and one protruding on its two end faces Guide pin 42 is made.
- the guide pin 42 is supported with its two ends each inserted in the cross plate Guide bush 59 or in a stop bush 25.
- the stop bush 25 is used in one pass, the from an inwardly projecting on the second pipe section 38 Ring web 24 is limited.
- Pressure chamber 32 is laterally delimited by the second pipe section 38.
- This pipe section 38 delimiting the pressure chamber 32 is at the front in the conveying direction 16 with a connection opening 33 for connecting the high pressure line leading to the injector 3 2 provided.
- a fuel supply 54 into the pressure chamber 32.
- a check valve 53 is arranged which a backflow in a fuel supply line connected to the fuel supply 54 52 prevented.
- the magnet 49 of the dosing device 6 energized so that the metering piston 40th executes a storage stroke counter to the conveying direction 16 and Sucks fuel from the fuel supply line 52.
- the one in Area of the stop bush 25 fuel can be because of the standing pressure valve 35 and the check valve 52 does not escape and prevents the metering piston from moving back 40.
- the magnet 44 is de-energized switched, the metering piston 40 in the position of the Storage stroke remains because on the one hand its return movement is locked and on the other hand, the metering spring 48 the metering piston 40 acted upon in the conveying direction 16.
- the magnet 11 of the pump device 5 energized so that the actuating piston 8 in the conveying direction is moved, during an acceleration phase stores kinetic energy.
- the actuating piston 8 hits the metering piston 40 and transfers its kinetic energy to it.
- the delivery stroke thus corresponds to the storage stroke and the amount of fuel displaced by the metering piston 40 during the Dosing process sucked and stored amount of fuel.
- Fuel injector shown is a fourth embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the third embodiment, which is why the same parts with the same reference number are provided and a detailed description is omitted can be.
- the pressure chamber 32 opens out a passage 121 leading to a delay chamber 120.
- the delay chamber 120 is like a blind hole with a jacket wall 122 and a bottom wall 123 executed and points a hollow cylindrical shape.
- a recess for receiving a compression spring 126 in introduced the bottom wall 123, which is between the deceleration piston 125 and that in the bottom wall 123 inserted recess is inserted.
- the dosing process is identical to that of the third Embodiment executed.
- the actuating piston 8 is removed from the magnet 11 accelerated in the conveying direction 16, during a Acceleration phase stores kinetic energy.
- the acceleration piston hits the actuating piston 8 the metering piston 40 and transmits its kinetic energy on this, whereby fuel from the pressure chamber 32 to Injector 3 is displaced.
- the spring hardness of the compression spring 126 is selected such that the deceleration process continues at least during the opening phase of the injection valve.
- the spring hardness of the compression spring 126 and the stroke of the delay piston 125 are preferably selected so that the delay piston 125 strikes the bottom wall 123 at a final pressure of P end from 1.5P nozzle to 3P nozzle .
- This delay device delays the pressure build-up during the opening process of the injector, thereby avoided is that pressure waves at the only partially opened injector be reflected and the movement of the dosing piston slow down. This will improve energy transfer and a more uniform pressure level during the injection process achieved.
- This delay device can in all embodiments of the present application are provided, wherein it opens to the pressure chamber 32 or to the high pressure line 2 is arranged; an arrangement as close as possible to the dosing piston is preferred, however.
- the delay device can be replaced with a separate one Chamber also with e.g. between the actuating piston and the metering piston arranged spring or damping element be formed, the energy transfer from the actuating piston delayed on the dosing piston.
- FIG. 5 is a fifth embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the third embodiment, which is why the same parts have the same reference numerals and a detailed description are omitted can be.
- the fifth embodiment differs from the third Embodiment in that the actuating piston 8 immediately abuts the metering piston 40 and in the pump device 5 only a single spring 55 between the actuating piston 8 and the rear guide bush 19 in the conveying direction 16 is arranged.
- the spring 55 acts on the actuating piston 8 together with the metering piston 40 in the conveying direction 16, that is, in the direction of the pressure chamber 32.
- the actuating piston 8 and the one acting as a storage piston Dosing piston 40 together lead both the storage stroke also the delivery stroke.
- the Actuating piston 8 and the metering piston 40 are formed in one piece be.
- a pump-nozzle system with a sixth embodiment the fuel injection device according to the invention is in Fig. 6 shown.
- this fuel injection device corresponds to essentially that of the first embodiment and differs differ from this only in the design of the pumping device 5.
- the pump device 5 is operated pneumatically. She points a pump housing 60. There is a hollow cylindrical one in the pump housing 60 Actuating piston chamber 62 formed in which an actuating piston 8 is slidably disposed.
- the actuating piston 8 is a hollow cylindrical one that is open at one end Piston with a piston crown 63 and a piston wall 64.
- the piston wall 64 is form-fitting on the inner wall the actuating piston chamber 62.
- Actuating piston spring 67 used the actuating piston 8 applied with a force in the conveying direction 16.
- the storage bore 65 is in the conveying direction 16 in front of the actuating piston chamber 62 arranged and has a smaller diameter than the actuating piston chamber 62 so that at the mouth of the Storage bore 65 with respect to the actuating piston chamber 62 Ring step 66 is formed.
- the actuating piston 8 is with its piston crown 63 pointing towards the storage bore 65 arranged.
- control valve 70 is arranged at the control opening 68, via a pneumatic line with a combustion chamber connected is.
- the control valve 70 is a known one Electromagnetically operated pneumatic valve for opening and Closing a passage.
- This pneumatically operated pump device 5 is connected to the Pump housing 60 to outward opening storage bore 65 an opening of the rest of the housing body 14, the pressure chamber 32 limiting area set so that the pressure chamber 32 extends into the inner region of the storage bore 65 and them with respect to the pump device 5 from the inner wall the storage bore 65 and the front in the conveying direction 16 End face of the storage piston 9 is limited.
- the fuel injection device is located after an injection process in the state shown in Fig. 6, i.e. that the actuating piston 8 from the actuating piston spring 67 pressed against the ring step 66 and the metering piston 40 in its initial state, in which it is controlled by the dosing spring 48 from the pressure chamber 32 away from the rear guide bush 45 is pressed.
- control valve 70 briefly opens the control opening 68, which is between the ring step 66 and the piston crown 63 forms a gas pressure that the actuating piston 8 against the action of the actuating piston spring 67 of the Ring stage 66 lifts off. From this gas pressure the storage piston 9 pressed into the storage bore 65, due to the different However, cross sections on the accumulator pistons 9 force acting much less than that on the actuating piston 8 is acting force.
- the control valve 70 opens the control opening for the injection process 68, whereby that located in the actuating piston chamber 62 Gas flows out, the actuating piston 8 from the actuating piston spring 67 is accelerated in the conveying direction 16 and the accumulator piston after an acceleration phase into the Storage hole presses.
- the actuating piston hits 8 on the ring step 66 or the accumulator piston 9 on the housing body 14, the conveying process is stopped, the conveying stroke again corresponds exactly to the storage stroke. Because the storage stroke can be set exactly by the metering device 6, can be a predetermined variable amount of fuel regardless of Signs of aging can be dosed in the unit injector system.
- Fig. 7 is a pump-nozzle system with a schematic seventh embodiment of an inventive, pneumatic driven fuel injector shown.
- This injector has an essentially tubular housing body 14.
- the housing body is at the rear end in the injection direction 16 completed with an end plate 75.
- On in the injection direction 16 front end portion of the tubular housing body 14 is a connection opening 33 for connecting the to the injection nozzle 3 leading high pressure line 2 is provided.
- a stop bush 25 is adjacent to the connection opening 33 provided in an inward protruding Ring web limited passage is used.
- the dosing piston 40 in turn has a tubular anchor body 41 with a guiding pin 42 protruding from both ends thereof on. With the area pointing forward in the injection direction 16 of the guide pin 42 supports the metering piston 40 in the Stop bushing 25. Between the stop bushing 25 and the connection opening 33, a standing pressure valve 35 is arranged.
- a fuel supply 54 in the pressure chamber 32 In the area of the stop bush 25 opens between the parking pressure valve 35 and the metering piston 40 a fuel supply 54 in the pressure chamber 32. In the fuel supply 54 a check valve 53 is arranged which a backflow in a fuel supply line connected to the fuel supply 54 52 prevented.
- the actuating piston 8 has an approximately cup-shaped body with a jacket wall 76 and a bottom wall 77. With the actuating piston 8 is positively supported by its jacket wall 76 in the tubular housing 14 and is with its Bottom wall 77 arranged in the injection direction 16 to the rear. In the limited by the cup-shaped actuating piston 8 the metering piston supports a cylindrical recess 40 with its protruding rearward in the injection direction 16 Guide pin 42.
- the actuating piston 8 has at the rear jacket area a recess in which an actuating piston spring 67 sits, which is supported on the end plate 75 of the housing 14.
- a pneumatic opening 80 at the rear on the ring web 24 educated.
- a control valve 70 scheduled, which is a pneumatic connection between the pneumatic opening 80 and a pressurized gas reservoir and can shut off.
- the control valve 70 is a known one Electromagnetically operated pneumatic valve for opening and closing a passage. In the room in which the metering piston 40 and the actuating piston 8 are the Armature chamber 12 can thus be supplied with gas under pressure become.
- the metering piston 40 has in the jacket area of its armature body 41 at least one longitudinal groove 82 through which one into the anchor space entering gas in the back of the metering piston 40 Range can be forwarded.
- the metering piston 40 is removed from the magnet 11 actuated counter to the injection direction 16, so that Fuel drawn from the fuel supply and in the Pressure chamber 32 in the area between the standing pressure valve 35 and the metering piston 40 is stored. Because of the fuel of the check valve 53 does not escape from the pressure chamber 32 can, the metering piston 40 is fixed in its position.
- the actuating piston is used to actuate the metering piston 40 8 biased by a pressurized gas.
- the Gas is supplied to the armature chamber via the pneumatic opening 80 and through the longitudinal groove 82 in made in the metering piston 40 the area between the metering piston 40 and the actuating piston 8 introduced so that the actuating piston 8 due the increased gas pressure to the rear against the actuating piston spring 67 pressed and the actuating piston spring 67 biased becomes.
- the dosing piston remains in its position because he both from the metering spring 48 and the one under pressure standing gas is injected in the direction of injection 16 and its movement due to the fuel in the pressure chamber 32 is blocked in the injection direction 16.
- the actuation piston 8 can also be preloaded in time the metering piston 40 is actuated by means of the magnet 11, however, the order described above, at first the dosing process and then the pretensioning of the actuating piston is carried out, is preferred because then the Dosing piston 40 when dosing only against the actuating piston spring 67 works and not against an elevated one Gas pressure must work.
- the combustion chamber can be used as the gas pressure reservoir with that of the invention PDS system equipped internal combustion engine used become.
- 9 is the pressure curve during a Working cycle shown in a combustion chamber. In the area before top dead center the pressure rises due to the by the Piston motion gradually produced compression from atmospheric pressure to a compression pressure. After the ignition that usually shortly after reaching top dead center is triggered, the pressure suddenly rises to a multiple of the compression pressure and then falls through the Piston movement steeply, after opening the exhaust valve the pressure in the combustion chamber drops to atmospheric pressure.
- the time of The injector is unloaded by the time of Injection process set so that it is in a single-cylinder engine always coincides with the increase in pressure.
- a Multi-cylinder engine can be assigned to a specific cylinder Injector with another cylinder's gas can be controlled so that the discharge process of the injector can coincide with the phase during which there is atmospheric pressure in the combustion chamber.
- the pneumatic connection line between the combustion chamber and the injector can be provided with an additional valve with which the gas is discharged when the injector in a room with low, i.e. e.g. atmospheric Pressure that can be derived.
- crankcase can be used instead of the combustion chamber be used as a gas pressure reservoir in which the Air in it cyclically due to the piston movement is compressed.
- FIGS. 8a and 8b A preferred metering device is in FIGS. 8a and 8b shown. Same parts as for the dosing devices described above are provided with the same reference numerals.
- This metering device 6 in turn has a pipe section 38, which is surrounded by a magnet 49. Of the Pipe section 38 and magnet 49 are from a housing 50 includes.
- a metering piston 40 which consists of a Armature body 41 and a piston body 42a is formed.
- Piston body 42a is rod-shaped with a smaller diameter formed as the anchor body 41 and in the conveying direction 81 of the metering device 6 arranged coaxially in front of the armature body 41.
- the piston body 42a is in with its front end a guide bush 44 slidably mounted.
- On his the piston body 42a has a radially rearward end externally projecting ring web 83, between the ring web 83 and the guide bush 44, a metering spring 48 clamped is.
- Lekagerrohr 85 extends through an opening in the housing 50 to the outside and forms a stop with its front-facing end face 86 for the metering piston 40.
- the metering piston 40 lies in its starting position, i.e. in the due to the spring force the metering spring 48 in the rearwardly shifted position, at the stop 86.
- the guide bush 44 points at its in the conveying direction 81 a radially outwardly projecting washer 88 on.
- the washer 88 is on its back with a Sealed ring against the pipe section 38 and has on the front in the area of the through opening shallow approximately spherical recess 90.
- a valve device 91 is arranged upstream of the recess 90.
- the valve device 91 has one directly on the Washer 88 of the tubular section 38 abutting circular Metal disc 92 and a circular valve disc 93.
- the metal disc has an inlet hole 94 and an outlet hole 95 provided.
- the inlet hole 94, the outlet hole 95, the spherical recess 90 and that extending to the metering piston Passage of the guide bush 44 delimit a valve chamber 89.
- the valve disk 93 is preferably a thin metal plate made of spring steel, preferably with rubber on both sides or plastic is coated. On the valve disk 93 is each an inlet tongue 96 and an outlet tongue 97 with a cut into a narrow u-shaped cut.
- the two disks 92, 93 are held by a housing cover 98, which is detachable is attached to the housing 50 and a circular recess has, in which the two disks 92, 93 are arranged.
- a fuel supply channel 100 is formed in the housing cover 98, the one in the area of the inlet tongue 96 on the valve disk 93 ends.
- Fuel outlet passage 101 introduced with an opening 105 opens in the region of the outlet tongue 97 on the valve disk 93.
- the opening 104 of the fuel supply channel opening at the inlet tongue 96 100 is so small that it is completely different from the Inlet tongue 96 can be covered. That is, the opening 104 lies within the free cut of the inlet tongue (Fig. 8b).
- the inlet opening 94 of the metal disc 92 is so large that it completely includes the inlet tab 96. If the inlet tongue 96 located in the disc plane, it completely covers the fuel supply passage 100 so that the supply of fuel is interrupted. Since the inlet opening 94 of the metal disc 92 completely encloses the tongue 96, the inlet tongue 96, are bent into the inlet opening 94 so that they a passage between the fuel supply passage 100 and the Valve chamber 89 releases. The inlet tongue 96 thus forms the openings 94 and 104 a designed as a check valve Intake valve 110, which is a flow of fuel from the valve chamber 89 prevented in the fuel supply channel 100.
- the outlet opening 95 of the metal disk 92 is so small that they are within the free cut of the outlet tongue 97 (Fig. 8b), i.e. the outlet opening is so small that it can be completely covered by the outlet tongue 97. If the outlet tongue 97 is in the disk plane, covers they completely exhaust port 95 so that the passage from the valve chamber 89 to the outlet duct 101 is interrupted.
- the opening 105 of the outlet duct 101 is larger than that Cut the outlet tongue 97 so that the outlet tongue 97 in the opening 105 can be bent and a passage between the valve chamber 89 and the outlet channel 101 releases.
- the outlet tongue 97 thus forms with the openings 95, 105 designed as a check valve outlet valve 111, the one Fuel flow from the exhaust port 101 into the valve chamber 89 prevents.
- This special configuration of the metering device is not only advantageous for injectors, but can also used with any other reciprocating pump equipment become.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum mittels einer Einspritzdüse.The invention relates to a fuel injection device for Injecting fuel into a combustion chamber by means of a Injector.
Derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtungen können als Hubkolbenpumpe ausgebildet sein, die den in einer Verbindungsleitung zwischen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und der Einspritzpumpe befindlichen Kraftstoff unter Druck setzt. Ab einem vorbestimmten Durchlaßdruck öffnet sich die Einspritzdüse und spritzt Kraftstoff in den Brennraum ab. Fällt der von der Hubkolbenpumpe erzeugte Druck unter den Durchlaßdruck, so schließt die Einspritzdüse und beendet den Einspritzvorgang.Such fuel injection devices can be used as a reciprocating pump be formed in a connecting line between the fuel injector and the injection pump fuel under pressure. From a predetermined Flow pressure opens the injector and sprays fuel into the combustion chamber. If the piston pump falls generated pressure below the forward pressure, so closes the injector and ends the injection process.
Das aus einer Hubkolbenpumpe und einer Einspritzdüse bestehende System wird als Pumpe-Düse-System bezeichnet.The one consisting of a reciprocating piston pump and an injection nozzle System is referred to as a unit injector.
Bekannte Einspritzvorrichtungen (z.B. DD-PS 213 472, DE 42 06 817 C2 und DE 195 15 782 A1) weisen bzgl. des Druckaufbaues eine hohe Präzission auf. Dennoch ist es mit derartigen Pumpe-Düse-Systemen nicht möglich über eine längere Benutzungszeit, von z.B. einigen Jahren, Kraftstoff in exakt dosierten Kraftstoffmengen einzuspritzen. Diese Mengenveränderungen beruhen z.B. auf einen sich mit der Zeit verändernden Durchlaßdruck der Einspritzdüsen. Die Einspritzdüsen, die unmittelbar an den Brennraum angrenzen sind den im Brennraum entstehenden Drücken und thermischen Belastungen ausgesetzt. Dies hat zur Folge, daß die Einspritzdüsen altern, d.h., daß sich eine in der Einspritzdüse befindliche, den Durchlaßdruck steuernde Feder setzt. Zudem kann sich der Hub einer Einspritzdüse durch Verformungen des Dichtsitzes und/oder der Nadel mit der Zeit ändern. Zusätzlich verändern Verkokungen in der Düse deren Durchlaßquerschnitt. Die Einspritzdüsen müssen wegen des beengten Raumes sehr kompakt ausgebildet sein, so daß langzeitstabile Konstruktionen aufwendig werden.Known injection devices (e.g. DD-PS 213 472, DE 42 06 817 C2 and DE 195 15 782 A1) refer to the pressure build-up a high precision. Nevertheless, it is with such pump-nozzle systems not possible over a longer period of use, from e.g. several years, fuel in precisely metered amounts of fuel to inject. These changes in quantity are based e.g. to a passage pressure that changes with time of the injectors. The injectors that are directly connected to the The combustion chamber is adjacent to the pressures generated in the combustion chamber and exposed to thermal loads. As a consequence, that the injectors age, i.e. that there is one in the injector located, the passage pressure controlling spring puts. In addition, the stroke of an injection nozzle can become deformed of the sealing seat and / or the needle change over time. In addition, coking in the nozzle changes their Passage cross section. The injectors must be used because of the tight space Space be very compact, so that long-term stable Constructions become complex.
Bei herkömmlichen Pumpe-Düse-Systemen kann diesem Problem nur durch regelmäßigen Austausch der Einspritzdüse abgeholfen werden.With conventional unit injector systems this problem can only be solved can be remedied by regularly replacing the injection nozzle.
Die Vorteile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf Basis einer Hubkolbenpumpe für ein Pumpe-Düse-System liegen in der wesentlich kleineren Bauform, der wesentlich einfacheren Ausgestaltung und darin, daß die Einspritzenergie nur bei Bedarf im notwendigem Umfang zur Verfügung gestellt wird.The advantages of a fuel injector based a reciprocating pump for a unit injector are in the much smaller design, the much simpler design and in that the injection energy only when needed to the extent necessary.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für ein Pumpe-Düse-System zu schaffen, mit der eine langzeitstabile Dosierung der Kraftstoffmenge möglich ist.The invention is therefore based on the object of a fuel injection device for creating a unit injector with a long-term stable metering of the fuel quantity is possible.
Die Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is performed using a fuel injector
solved the features of
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist eine Pumpeinrichtung und eine Dosiereinrichtung auf. Die Pumpeinrichtung ist als Hubkolbenpumpe ausgebildet, und kann in einer bevorzugten Ausführungsform einen zweiteiligen aus einem Betätigungskolben und einem Speicherkolben bestehenden Hubkolben aufweisen. Der Speicherkolben ist in Förderrichtung dem Betätigungskolben vorgeordnet. Es ist ein Anschlag vorgesehen, der den Weg des Speicherkolbens in Förderrichtung begrenzt.The fuel injection device according to the invention has a Pump device and a metering device. The pumping device is designed as a reciprocating pump, and can be in one preferred embodiment, a two-part from an actuating piston and an accumulator piston existing exhibit. The accumulator piston is the actuating piston in the conveying direction upstream. There is a stop provided limits the path of the accumulator piston in the conveying direction.
Der Speicherkolben wird zwischen zwei Einspritzvorgängen von der Dosiereinrichtung um einen vorbestimmten variablen Speicherhub entgegen zur Förderrichtung verschoben, wobei eine vorbestimmte Kraftstoffmenge gespeichert wird. In dieser zurückgezogenen Stellung wird der Speicherkolben solange gehalten, bis der Betätigungskolben den Speicherkolben in Förderrichtung drückt. Der Speicherkolben wird vom Betätigungskolben bis zum Anschlag verschoben, wobei der Speicherkolben den vorher angesaugten Kraftstoff verdrängt. Hierdurch wird ein vorab exakt festgelegter Förderhub ausgeführt und genau die vorab durch den Speicherhub des Speicherkolbens angesaugte bzw. gespeicherte Kraftstoffmenge abgespritzt.The accumulator piston is between two injections of the metering device by a predetermined variable storage stroke moved against the direction of conveyance, one predetermined amount of fuel is stored. In this withdrawn Position, the accumulator piston is held until until the actuating piston moves the accumulator piston in the conveying direction presses. The accumulator piston is activated by the actuating piston pushed as far as it will go, with the accumulator piston holding the intake fuel displaced. This will make a pre exactly defined conveying stroke and exactly that in advance sucked or stored by the accumulator stroke of the accumulator piston Amount of fuel sprayed.
Die erfindungsgemäße Krattstoffeinspritzvorrichtung kann mit ihrer Dosiereinrichtung die einzuspritzende Kraftstoffmenge exakt einstellen. Die einzuspritzende Kraftstoffmenge ist alleine durch den genau festlegbaren Hub des Speicherkolbens und nicht durch den auf Dauer nicht genau einstellbaren Durchlaßdruck der Einspritzdüse bestimmt. Mit der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung wird somit eine langzeitstabile, exakte Dosierung der Kraftstoffmenge gewährleistet.The Krattstoffein injection device according to the invention can with their metering device the amount of fuel to be injected set exactly. The amount of fuel to be injected is alone due to the precisely definable stroke of the accumulator piston and not due to the passage pressure, which cannot be precisely adjusted in the long run the injector. With the invention Injection device is thus a long-term stable, exact Dosage of fuel quantity guaranteed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- ein Pumpe-Düse-System mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt,
- Fig. 2
- ein Pumpe-Düse-System mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt,
- Fig. 3
- ein Pumpe-Düse-System mit einem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt, bei der die Dosiereinrichtung und die Pumpeinrichtung in einer Linie angeordnet sind,
- Fig. 4
- ein Pumpe-Düse-System mit einem vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt, bei der die Dosiereinrichtung und die Pumpeinrichtung in einer Linie angeordnet sind, und eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist,
- Fig. 5
- ein Pumpe-Düse-System mit einem fünften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt, bei der die Dosiereinrichtung und die Pumpeinrichtung in einer Linie angeordnet sind,
- Fig. 6
- ein Pumpe-Düse-System mit einem sechsten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt, mit einer pneumatisch betätigten Pumpeinrichtung,
- Fig. 7
- ein Pumpe-Düse-System mit einem siebten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Querschnitt, bei der die Dosiereinrichtung und die Pumpeinrichtung in einer Linie angeordnet sind, wobei die Pumpeinrichtung pneumatisch betätigt wird,
- Fig. 8a
- eine Dosiereinrichtung mit sehr kleinem Schadraum im Querschnitt,
- Fig. 8b
- eine bei der in Fig. 7a gezeigten Dosiereinrichtung verwendete Ventilscheibe,
- Fig. 9
- ein Diagramm, das den Druckverlauf in einem Brennraum zeigt und in welchem die Bereiche gekennzeichnet sind, an welchen unter Druck stehendes Gas zur Betätigung einer erfindungsgemäßen pneumatischen Einspritzvorrichtung abgezogen werden kann.
- Fig. 1
- a pump-nozzle system with a first embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section,
- Fig. 2
- a pump-nozzle system with a second embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section,
- Fig. 3
- a pump-nozzle system with a third embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section, in which the metering device and the pump device are arranged in a line,
- Fig. 4
- a pump-nozzle system with a fourth embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section, in which the metering device and the pump device are arranged in a line, and a delay device is provided,
- Fig. 5
- a pump-nozzle system with a fifth embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section, in which the metering device and the pump device are arranged in a line,
- Fig. 6
- a pump-nozzle system with a sixth embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section, with a pneumatically operated pump device,
- Fig. 7
- a pump-nozzle system with a seventh embodiment of the fuel injection device according to the invention in cross section, in which the metering device and the pump device are arranged in a line, the pump device being actuated pneumatically,
- Fig. 8a
- a dosing device with a very small cross-sectional area,
- Fig. 8b
- a valve disk used in the metering device shown in FIG. 7a,
- Fig. 9
- a diagram showing the pressure curve in a combustion chamber and in which the areas are marked, at which pressurized gas can be withdrawn for actuating a pneumatic injection device according to the invention.
In Fig. 1 ist schematisch ein Pumpe-Düse-System mit einem ersten
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung
1 gezeigt.In Fig. 1 is a pump-nozzle system with a first schematically
Embodiment of a fuel injection device according to the
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 ist über eine Hochdruckleitung
2 mit einer Einspritzdüse 3 verbunden. Die Einspritzdüse
3 ist an einem Brennraum (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine
zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum
angeordnet.The
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 weist eine Pumpeinrichtung
5 und eine Dosiereinrichtung 6 auf. Die Pumpeinrichtung 5
ist eine elektromagnetisch betriebene Hubkolbenpumpe mit einem
zweiteiligen aus einem Betätigungskolben 8 und einem Speicherkolben
9 bestehenden Hubkolben.The
Der Betätigungskolben 8 ist ein Anker eines Elektromagneten 11
und lagert in einem zylinderförmigen Ankerraum 12, der von einem
ersten Rohrabschnitt 13 eines Gehäusekörpers 14 begrenzt
wird. Außenseitig sitzt auf dem ersten Rohrabschnitt 13 der
rohrförmige Elektromagnet 11.The
Der Rohrabschnitt 13 und der Elektromagnet 11 sind von einem
Pumpengehäuse 15 umfaßt, das auch das in Förderrichtung 16
rückwärtige Ende des Rohrabschnittes 13 mit einem Deckelabschnitt
17 abschließt. Innenseitig am Deckelabschnitt 17 sitzt
eine aus z.B. einem Elastomermaterial, duroplastischem Material
oder Messing bestehende rohrförmige Führungsbuchse 19. Die
Führungsbuchse 19 dient auch als Anschlag für den Betätigungskolben
8.The
Der Betätigungskolben 8 weist einen rohrförmigen, an der Innenfläche
des ersten Rohrabschnittes 13 anliegenden Ankerkörper
22 und ein im Ankerkörper 22 angeordnetes und mit diesem
fest verbundenes Ankerführungsrohr 23 auf. Das Ankerführungsrohr
23 schließt in Förderrichtung 16 bündig mit dem Ankerkörper
22 ab und steht an der bzgl. der Förderrichtung 16 rückwärtigen
Seite des Ankerkörpers 22 am Ankerkörper 22 vor. Mit
diesem vorstehenden Abschnitt ist das Ankerführungsrohr 23 in
der Führungsbuchse 19 gelagert.The
Der in Fig. 1 gezeigte Betätigungskolben ist zweiteilig aus
dem Ankerkörper 22 und dem Ankerführungsrohr 23 ausgebildet.
Er kann gleichermaßen einteilig ausgebildet sein und es ist
auch möglich einen lediglich durch den Rohrabschnitt 13 geführten
Anker ohne Führungsrohr vorzusehen.The actuating piston shown in Fig. 1 is made in two parts
the
In der Mantelfläche des Ankerkörpers 22 sind Längsnuten eingebracht
und das Ankerführungsrohr ist bspw. hohl, falls der Ankerraum
mit Kraftstoff geflutet ist, so daß bei einer Bewegung
des Betätigungskolbens 8 in Förderrichtung 16 oder entgegen
zur Förderrichtung 16 ein im Ankerraum befindlicher Kraftstoff
am Betätigungskolben 8 vorbeiströmen kann und dessen Bewegung
nicht hemmt. Vorzugsweise ist jedoch der Ankerraum 12 gegenüber
den Kraftstoff führenden Bereichen abgedichtet und frei
von Kraftstoff. Bei einer solchen Ausführungsform sind keine
Längsnuten am Ankerkörper vorzusehen.Longitudinal grooves are made in the lateral surface of the
Am in Förderrichtung 16 vorderen Ende des Ankerraums 12 bildet
der Gehäusekörper 14 einen gegenüber dem Innendurchmesser des
Ankerraumes 12 dünneren von einem Ringsteg 24 begrenzten
Durchgang, in dem eine Anschlagbuchse 25 eingesetzt ist. Die
Anschlagbuchse 25 steht vom Ringsteg 24 in den Ankerraum 12
vor und bildet mit ihrer entgegen zur Förderrichtung 16 weisenden
Stirnkante eine Anschlagkante 26.Forms at the front end of the
In der Anschlagbuchse 25 lagert verschieblich der Speicherkolben
9. Der Speicherkolben 9 weist an seinem entgegen zur Förderrichtung
16 zeigenden Ende eine die Anschlagkante 26 der
Anschlagbuchse 25 übergreifende Anschlagscheibe 27 auf. Am
Randbereich der Anschlagscheibe 27 ist ein dünner, in den Ankerraum
12 vorstehender Ringsteg 28 ausgebildet. The storage piston is slidably supported in the
Der Durchmesser der Anschlagscheibe 27 ist kleiner als der Innendurchmesser
des Ankerraumes 12. Eine Ankerfeder 29 ist zwischen
dem Ringsteg 24 des Gehäusekörpers 14 und der in Förderrichtung
16 weisenden Stirnfläche des Betätigungskolbens 8
eingesetzt. Eine Speicherkolbenfeder 30 ist zwischen der Anschlagscheibe
27 und der in Förderrichtung 16 weisenden Stirnfläche
des Betätigungskolbens 8 eingesetzt. An dieser Stirnfläche
ist eine Ausnehmung 31 eingebracht, in welcher die
Speicherkolbenfeder 30 sitzt und in welcher die Speicherkolbenfeder
30 beim Zusammendrücken derselben aufgenommen wird.The diameter of the
Im Gehäusekörper 14 ist eine der Pumpeinrichtung 5 in Förderrichtung
16 vorgeordnete Druckkammer 32 ausgebildet. Die
Druckkammer 32 weist eine Anschlußöffnung 33 zum Anschließen
der zur Einspritzdüse 3 führenden Hochdruckleitung 2 als auch
eine zur Dosiereinrichtung 6 führende Öffnung 34 auf. In der
Anschlußöffnung 33 ist ein Standdruckventil 35 eingesetzt, das
erst ab einem gewissen Durchlaßdruck innerhalb der Druckkammer
32 die Anschlußöffnung freigibt. In der zur Dosiereinrichtung
6 führenden Öffnung sitzt ein Überströmventil 36, das ein in
Richtung zur Druckkammer 32 öffnendes Rückschlagventil ist.
Die Druckkammer 32 erstreckt sich bis in den Innenbereich der
Anschlagbuchse 25, so daß sie bzgl. der Pumpeinrichtung 5 von
der Innenwandung der Anschlagbuchse 25 und der in Förderrichtung
16 vorderen Stirnfläche des Speicherkolbens 9 begrenzt
ist.In the
Die Dosiereinrichtung 6 ist an demselben Gehäusekörper 14 wie
die Pumpeinrichtung 5 ausgebildet und weist einen zweiten
Rohrabschnitt 38 auf, der sich quer zur Förderrichtung 16 der
Pumpeinrichtung 5, nämlich in Einspritzrichtung 37, erstreckt.
In dem zweiten Rohrabschnitt 38 lagert verschieblich ein Dosierkolben
40, der aus einem rohrförmigen Ankerkörper 41 und
einem an dessen beiden Stirnseiten vorstehenden Führungsstift
42 besteht. Der Führungsstift 42 lagert mit seinen beiden Enden
jeweils in einer ortsfest in den zweiten Rohrabschnitt
eingesetzten Führungsbuchse 44, 45. The
Am in Einspritzrichtung vorderen Bereich der Dosiereinrichtung
6 ist ein nach innen vorstehender Ringsteg 47 ausgebildet.
Zwischen dem Ringsteg 47 und der vorderen Stirnseite des Ankerkörpers
41 ist eine Dosierfeder 48 eingesetzt, die den Dosierkolben
40 in Richtung zur rückwärtigen Führungsbuchse 45
drückt.At the front of the metering device in the
Außenseitig am zweiten Rohrabschnitt 38 ist zur Betätigung des
Dosierkolbens 40 ein den zweiten Rohrabschnitt 38 umgreifender
Elektromagnet 49 angeordnet. Der Elektromagnet 49 und der
zweite Rohrabschnitt 38 sind von einem Dosiereinrichtungsgehäuse
50 umfaßt, das auch das in Einspritzrichtung 37 rückwärtige
Ende der Dosiereinrichtung 6 mit einem Deckelabschnitt 51
abschließt.On the outside of the
Im Bereich zwischen dem Überströmventil 36 und dem Hubbereich
des Dosierkolbens 40 mündet in den zweiten Rohrabschnitt 38
eine Kraftstoffzufuhrleitung 52. Am Mündungsbereich der Kraftstoffzufuhrleitung
52 zum zweiten Rohrabschnitt 38 ist ein
Rückschlagventil 53 angeordnet, das einen Rückfluß in die
Kraftstoffzufuhrleitung 52 verhindert.In the area between the
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Rohrabschnitt 13
und der zweite Rohrabschnitt 38 des Gehäusekörpers 14 im rechten
Winkel zueinander angeordnet. Diese Anordnung ist kompakt
und daher zweckmäßig, aber sie ist nicht notwendig. Die beiden
Rohrabschnitte können mit einem beliebigen anderen Winkel zueinander
angeordnet sein; z.B. ist es auch möglich, daß die
Pumpeinrichtung 5 und die Dosiereinrichtung 6 diametral gegenüberliegend
zur Druckkammer 32 angeordnet sind.In this embodiment, the first pipe section is 13
and the
Nachfolgend wird die Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung erläutert. Below is the operation of the first embodiment the fuel injection device according to the invention explained.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
befindet sich der Speicherkolben 9 durch den von
der Speicherkolbenfeder 30 ausgeübten Druck mit seiner Anschlagscheibe
27 anliegend auf der Anschlagkante 26 der Anschlagbuchse
25, d.h., der Speicherkolben 9 ist vollständig in
die Anschlagbuchse 24 eingeschoben. Gleichzeitig befindet sich
der Dosierkolben 40 in seinem Ausgangszustand, in dem er durch
die Dosierfeder 48 von der Druckkammer 32 weg gegen die rückwärtige
Führungsbuchse 45 gedrückt wird. Diesen Ausgangszustand
nimmt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem abgeschlossenen
Einspritzvorgang an.In the state of the fuel injection device shown in FIG. 1
is the
Zur Vorbereitung eines weiteren Einspritzvorganges wird ein
Dosiervorgang ausgeführt, indem der Dosierkolben 40 der Dosiereinrichtung
6 vom Elektromagneten 49 betätigt wird, so daß
er Kraftstoff in die Druckkammer 32 fördert. Der Förderdruck
ist hierbei geringer als der Durchlaßdruck des Standdruckventils
35, so daß der Kraftstoff nicht in die zum Einspritzventil
3 führende Hochdruckleitung 2 abfließen kann.To prepare another injection process, a
Dosing process carried out by the
Der in die Druckkammer 32 zugeführte Kraftstoff schiebt den
Speicherkolben 9 um einen exakt festlegbaren, variablen Speicherhub
in den Ankerraum 12 der Pumpeinrichtung 5 entgegen der
Wirkung der Speicherkolbenfeder 30. Das Überströmventil 36
verhindert ein Zurückströmen des Kraftstoffes in die Dosiereinrichtung
6. Durch den in der Druckkammer 32 befindlichen
Kraftstoff und der auf den Förderkolben 9 wirkenden Speicherkolbenfeder
30 wird nach Abschluß des Dosiervorganges der
Förderkolben 9 in seiner Stellung gehalten, so daß eine vorbestimmte
Menge an Kraftstoff in der Druckkammer 32 gespeichert
ist.The fuel fed into the
Nach dem Dosiervorgang wird der Magnet 49 der Dosiereinrichtung
6 stromlos geschaltet und der Dosierkolben 40 von der Dosierfeder
48 in seinen Ausgangszustand gedrückt, wodurch
Kraftstoff aus der Kraftstoffzufuhrleitung 52 angesaugt wird. After the dosing process, the
Zum Einspritzen des in der Druckkammer 32 gespeicherten Kraftstoffes
wird der Betätigungskolben 8 vom Elektromagnet 11 der
Pumpeinrichtung in Förderrichtung 16 beschleunigt. Hierbei arbeitet
der Betätigungskolben alleine gegen die relativ weich
ausgebildeten Federn 29, 30, so daß er bis zum Auftreffen auf
den Speicherkolben 9 kinetische Energie speichert. Die kinetische
Energie wird auf den Speicherkolben 9 übertragen und dieser
wird vom Betätigungskolben 8 in die Anschlagbuchse 25 gedrückt.
Die Bewegung des Speicherkolbens 9 wird durch das Auftreffen
seiner Anschlagscheibe 27 auf der Anschlagkante 26 der
Anschlagbuchse 25 gestoppt.For injecting the fuel stored in the
Der Speicherkolben 9 verdrängt bei seiner Bewegung in Förderrichtung
16 den sich in der Anschlagbuchse 25 im Bereich seines
Förderhubes befindlichen Kraftstoff.The
Der Kraftstoff wird somit, durch das Standdruckventil 35, die
Hochdruckleitung 2 und die Einspritzdüse 3 in den Brennraum
einer Brennkraftmaschine gefördert.The fuel is thus, by the
Da der Förderhub des Speicherkolbens 9 dem Speicherhub entspricht,
der mittels der Dosiereinrichtung 6 exakt voreingestellt
wird, ist die vom Förderkolben 9 zu verdrängende Kraftstoffmenge
bzw. die in die Brennkammer eingespritzte Kraftstoffmenge
exakt festgelegt.Since the delivery stroke of the
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird
somit die einzuspritzende Kraftstoffmenge nicht durch einen
Durchlaßdruck einer Einspritzdüse, sondern durch den mittels
der Dosiereinrichtung einstellbaren Speicherhub bestimmt. Der
Speicherhub des Speicherkolbens 9 unterliegt keinen Alterungserscheinungen,
so daß eine langzeitstabile Dosierung der Einspritzmenge
gewährleistet ist.In the fuel injection device according to the invention
therefore not the amount of fuel to be injected by one
Passage pressure of an injection nozzle, but by means of
adjustable storage stroke of the metering device. Of the
The stroke of the
Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer Dosiereinrichtung 6
und einer Pumpeinrichtung 5 wird das Dosieren der Kraftstoffmenge
von der Erzeugung des Kraftstoffeinspritzdruckes entkoppelt.By providing a
Da der Speicherkolben 9 nach dem Dosiervorgang bei einer größeren
einzuspritzenden Kraftstoffmenge weiter in den Ankerraum
12 als bei einer kleineren einzuspritzenden Kraftstoffmenge
ragt, ist der Beschleunigungsweg des Betätigungskolbens 8 bei
größeren einzuspritzenden Kraftstoffmengen geringer als bei
kleineren Kraftstoffmengen. Bei größeren Kraftstoffmengen ist
die Länge des Beschleunigungsweges geringer als be kleineren
Kraftstoffmengen, wodurch die vom Betätigungskolben gespeicherte
kinetische Energie bei größeren einzuspritzenden Kraftstoffmengen
geringer als bei kleineren Kraftstoffmengen ist.
Dies hat zur Folge, daß kleinere Kraftstoffmengen mit höherem
Druck als größere Kraftstoffmengen eingespritzt werden. Hierdurch
werden kleinere Kraftstoffmengen sehr fein zerstäubt und
im Brennraum unmittelbar im Bereich hinter der Düse abgebremst.
Größere mit geringerem Druck eingespritzte Kraftstoffmengen
bilden hingegen größere Tropfen, die weiter in den
Brennraum eindringen. Dieser Effekt ist für das Zündverhalten
der Brennkraftmaschine sehr vorteilhaft, da die kleineren
Kraftstoffmengen in der Nähe der Einspritzdüse 3 abgebremst
werden und durch eine entsprechende Anordnung der Zündkerze
exakt gezündet werden können, wohingegen größere Kraftstoffmengen
im Brennraum gleichmäßig verteilt sind und dementsprechend
gut abbrennen. Diese für den Brennvorgang ideale Verteilung
des Kraftstoffes, bei welchem kleinere Kraftstoffmengen
im Bereich der Zündkerze angereichert sind und größere Kraftstoffmengen
im Brennraum gleichmäßiger verteilt sind, wird als
Ladungsschichtung bezeichnet.Since the
In Fig. 2 ist eine zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt. Es besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine ausführliche Beschreibung weggelassen werden kann. In Fig. 2 is a second embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the first embodiment, which is why the same parts have the same reference numerals and a detailed description are omitted can be.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten
Ausführungsbeispiel darin, daß der Betätigungskolben 8 unmittelbar
am Speicherkolben 9 anliegt und in der Pumpeinrichtung
5 lediglich eine einzige Feder 55 zwischen dem Betätigungskolben
8 und der in Förderrichtung 16 rückwärtigen Führungsbuchse
19 angeordnet ist. Die Feder 55 beaufschlagt den Betätigungskolben
8 zusammen mit dem Speicherkolben 9 in Förderrichtung
16, also in Richtung zur Druckkammer 32.The second embodiment differs from the first
Embodiment in that the
Der Betätigungskolben 8 und der Speicherkolben 9 führen gemeinsam
sowohl den Speicherhub als auch den Förderhub aus. Bei
dieser Ausführungsform können der Betätigungskolben 8 und der
Speicherkolben 9 auch einteilig ausgebildet sein.The
Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt.A third embodiment of the fuel injection device according to the invention is shown in Fig. 3.
Bei dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung sind die Pumpeinrichtung
5 und die Dosiereinrichtung 6 entlang einer Linie angeordnet.
Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist einen im
wesentlichen rohrförmigen Gehäusekörper 14, der aus einem ersten
Rohrabschnitt 13 und einem zweiten Rohrabschnitt 38 besteht,
die zueinander koaxial angeordnet sind, wobei zwischen
dem ersten und dem zweiten Rohrabschnitt 13, 38 eine Querplatte
57 ausgebildet ist. Im Bereich des ersten Rohrabschnittes
ist die Pumpeinrichtung 5 und im Bereich des zweiten Rohrabschnittes
38 ist angrenzend zur Querplatte 57 die Dosiereinrichtung
6 und in Förderrichtung 16 nachfolgend die Druckkammer
32 ausgebildet.In this fuel injection device are the
Die Pumpeinrichtung 5 weist einen in einem Ankerraum 12 gelagerten
Betätigungskolben 8 auf, der aus einem rohrförmigen Ankerkörper
22 und einem den Ankerkörper 22 in Längsrichtung
durchsetzenden Ankerstift 23, der an beiden Stirnflächen des
Ankerkörpers 22 vorsteht, besteht. Der Ankerraum 12 ist vom
ersten Rohrabschnitt 13 des Gehäusekörpers 14 begrenzt. Auf
der Mantelfläche des ersten Rohrabschnittes 13 sitzt ein Elektromagnet
11. Der Rohrabschnitt 13 und der Elektromagnet 11
sind von einem Pumpengehäuse 15 umfaßt, das auch das in Förderrichtung
16 rückwärtige Ende des Rohrabschnittes 13 mit einem
Deckelabschnitt 17 abschließt.The
Am in Förderrichtung 16 vorderen Ende des Rohrabschnittes 13
ist die einteilig mit dem ersten Rohrabschnitt 13 ausgebildete
Querplatte 57 angeordnet, in deren Mitte ein Durchgang eingebracht
ist. In diesem Durchgang sitzt eine Führungsbuchse 59.
Am rückwärtigen Ende des Ankerraums 12 befindet sich eine weitere
Führungsbuchse 19. In den beiden Führungsbuchsen 19, 59
ist der Ankerstift 23 des Betätigungskolbens 8 verschieblich
gelagert. Zwischen der in Förderrichtung 16 nach vorne weisenden
Stirnfläche des Ankerkörpers 22 und der Querplatte 57 ist
eine Ankerfeder 29 eingesetzt, die den Betätigungskolben 8
entgegen zur Förderrichtung 16 mit einer Kraft beaufschlagt.At the front end of the
Die am zweiten Rohrabschnitt 38 angeordnete Dosiereinrichtung
6 weist einen Dosierkolben 40 auf, der aus einem rohrförmigen
Ankerkörper 41 und einem an dessen beiden Stirnseiten vorstehenden
Führungsstift 42 besteht. Der Führungsstift 42 lagert
mit seinen beiden Enden jeweils in der in der Querplatte eingesetzten
Führungsbuchse 59 bzw. in einer Anschlagbuchse 25.
Die Anschlagbuchse 25 ist in einem Durchgang eingesetzt, der
von einem am zweiten Rohrabschnitt 38 nach innen vorstehenden
Ringsteg 24 begrenzt wird.The metering device arranged on the
Zwischen dem Ankerkörper 41 des Dosierkolbens 40 und der in
der Querplatte 57 eingesetzten Führungsbuchse 59 ist eine Dosierfeder
48 eingesetzt, die den Dosierkolben 40 mit einer
Kraft in Förderrichtung 16 beaufschlagt und gegen die Anschlagbuchse
25 drückt.Between the
Im Bereich der Dosiereinrichtung 6 ist außenseitig am zweiten
Rohrabschnitt 38 ein weiterer Magnet 49 zum Betätigen des Dosierkolbens
40 angeordnet, der von einem zylinderförmigen Dosiereinrichtungsgehäuse
50 umschlossen ist.In the area of the
Die der Dosiereinrichtung 6 in Förderrichtung 16 vorgeordnete
Druckkammer 32 wird seitlich vom zweiten Rohrabschnitt 38 begrenzt.
Dieser die Druckkammer 32 begrenzende Rohrabschnitt 38
ist in Förderrichtung 16 vorne mit einer Anschlußöffnung 33
zum Anschließen der zur Einspritzdüse 3 führenden Hochdruckleitung
2 versehen. In der Anschlußöffnung ist ein Standdruckventil
35 eingesetzt, das erst ab einem gewissen Durchlaßdruck
innerhalb der Druckkammer 32 öffnet und die Verbindung zum
Einspritzventil 3 freigibt.The one upstream of the
Im Bereich der Anschlagbuchse 25 mündet zwischen dem Standdruckventil
35 und dem Dosierkolben 40 eine Kraftstoffzuführung
54 in die Druckkammer 32. In der Kraftstoffzuführung 54
ist ein Rückschlagventil 53 angeordnet, das einen Rückfluß in
eine an die Kraftstoffzuführung 54 angeschlossene Kraftstoffzufuhrleitung
52 verhindert.In the area of the
Die Funktionsweise dieses dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist ähnlich zu der des ersten Ausführungsbeispiels und wird nachfolgend erläutert.The operation of this third embodiment of the invention is similar to that of the first embodiment and is explained below.
Während des Dosiervorganges wird der Magnet 49 der Dosiereinrichtung
6 unter Strom gesetzt, so daß der Dosierkolben 40
entgegen zur Förderrichtung 16 einen Speicherhub ausführt und
aus der Kraftstoffzufuhrleitung 52 Kraftstoff ansaugt. Der im
Bereich der Anschlagbuchse 25 befindliche Kraftstoff kann wegen
des Standdruckventils 35 und des Rückschlagventils 52
nicht entweichen und sperrt eine Zurückbewegung des Dosierkolbens
40. Am Ende des Dosiervorganges wird der Magnet 44 stromlos
geschaltet, wobei der Dosierkolben 40 in der Stellung des
Speicherhubes verbleibt, da einerseits seine Zurückbewegung
gesperrt ist und andererseits die Dosierfeder 48 den Dosierkolben
40 in Förderrichtung 16 beaufschlagt. Hierbei fungiert
der Dosierkolben 40 als Speicherkolben, da er eine vorbestimmte
Kraftstoffmenge im Druckraum 32 speichert.During the dosing process, the
Beim Einspritzvorgang wird der Magnet 11 der Pumpeinrichtung 5
unter Strom gesetzt, so daß der Betätigungskolben 8 in Förderrichtung
bewegt wird, wobei er während einer Beschleunigungsphase
kinetische Energie speichert. Am Ende der Beschleunigungsphase
trifft der Betätigungskolben 8 auf den Dosierkolben
40 auf und überträgt seine kinetische Energie auf diesen. Der
Dosierkolben 40 wird in die Anschlagbuchse 25 gedrückt, bis er
mit der vorderen Stirnfläche des Ankerkörpers 41 auf der Anschlagkante
26 der Anschlagbuchse 25 auftrifft und gestoppt
wird. Der Förderhub entspricht somit dem Speicherhub und die
vom Dosierkolben 40 verdrängte Kraftstoffmenge der während des
Dosiervorganges angesaugten und gespeicherten Kraftstoffmenge.
Da die vom Dosierkolben verdrängte Kraftstoffmenge in die
Hochdruckleitung 2 gefördert wird und mittels der Einspritzdüse
3 in den Brennraum eingespritzt wird, ist die eingespritzte
Kraftstoffmenge exakt durch den Dosiervorgang bemessen und unabhängig
von sich mit der Zeit verändernden Parametern, wie
z.B. dem Durchlaßdruck der Einspritzdüse.During the injection process, the
In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt. Es besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das dritte Ausführungsbeispiel, weshalb gleiche Teile mit gleichem Bezugszeichen versehen sind und eine ausführliche Beschreibung weggelassen werden kann.4 is a fourth embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the third embodiment, which is why the same parts with the same reference number are provided and a detailed description is omitted can be.
Bei diesem Ausführungsbeispiel mündet an der Druckkammer 32
ein zu einer Verzögerungskammer 120 führender Durchgang 121.
Die Verzögerungskammer 120 ist sacklochartig mit einer Mantelwandung
122 und einer Bodenwandung 123 ausgeführt und weist
eine hohlzylindrische Form auf. In ihr ist ein Verzögerungskolben
125 verschieblich gelagert, der bündig mit der Mantelwandung
122 der Verzögerungskammer 120 abschließt. An der von
der Druckkammer 32 abgewandten Seite des Verzögerungskolbens
125 ist eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Druckfeder 126 in
die Bodenwandung 123 eingebracht, die mit Vorspannung zwischen
dem Verzögerungskolben 125 und der in der Bodenwandung 123
eingebrachten Ausnehmung eingesetzt ist.In this embodiment, the
Die Funktionsweise dieses vierten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend erläutert.The operation of this fourth embodiment will explained below.
Der Dosiervorgang wird in identischer Weise wie beim dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt.The dosing process is identical to that of the third Embodiment executed.
Beim Einspritzvorgang wird der Betätigungskolben 8 vom Magneten
11 in Förderrichtung 16 beschleunigt, wobei er während einer
Beschleunigungsphase kinetische Energie speichert. Am Ende
der Beschleunigungsphase trifft der Betätigungskolben 8 auf
den Dosierkolben 40 auf und überträgt seine kineteische Energie
auf diesen, wodurch Kraftstoff aus der Druckkammer 32 zur
Einspritzdüse 3 verdrängt wird.During the injection process, the
Wird ein durch die Vorspannung der Druckfeder 126 in der Verzögerungskammer
120 eingestellte Verzögerungsdruck PV in der
Druckkammer 32 erreicht, so entweicht Kraftstoff in die Verzögerungskammer
120, wobei der Verzögerungskolben 125 in die
Verzögerungskammer 120 eingeschoben wird. Hierdurch wird der
Druckaufbau in der Druckkammer 32 und folglich in der Hochdruckleitung
2 verzögert, so daß der Druck nicht schlagartig
zunimmt, sondern allmählich ansteigt. Der Verzögerungsvorgang
endet, wenn der Verzögerungskolben 125 an der Bodenwandung 123
anschlägt. Die Verzögerungsdauer wird durch die Federhärte der
Feder 126 und den Hub des Verzögerungskolbens 125 festgelegt.If a deceleration pressure P V set in the
Der Verzögerungsdruck liegt vorzugsweise im Bereich von
Der Vorgang des Druckaufbaus in dem in der Druckkammer 32 und
der Hochdruckleitung 2 befindlichen Kraftstoff kann in drei
Phasen unterteilt werden:
Diese Verzögerungseinrichtung verzögert den Druckaufbau während des Öffnungsvorganges der Einspritzdüse, wodurch vermieden wird, daß Druckwellen an der nur teilweise geöffneten Einspritzdüse reflektiert werden und die Bewegung des Dosierkolbens abbremsen. Hierdurch wird ein bessere Energieübertragung und während des Einspritzvorganges ein gleichmäßigeres Druckniveau erzielt.This delay device delays the pressure build-up during the opening process of the injector, thereby avoided is that pressure waves at the only partially opened injector be reflected and the movement of the dosing piston slow down. This will improve energy transfer and a more uniform pressure level during the injection process achieved.
Diese Verzögerungseinrichtung kann bei allen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Anmeldung vorgesehen werden, wobei
sie an die Druckkammer 32 oder an die Hochdruckleitung 2 mündend
angeordnet ist; eine Anordnung möglichst nahe am Dosierkolben
ist jedoch bevorzugt.This delay device can in all embodiments
of the present application are provided, wherein
it opens to the
Die Verzögerungseinrichtung kann anstelle mit einer separaten Kammer auch mit einem z.B. zwischen dem Betätigungskolben und dem Dosierkolben angeordneten Feder- oder Dämpfungselement ausgebildet sein, das die Energieübertragung vom Betätigungskolben auf den Dosierkolben verzögert.The delay device can be replaced with a separate one Chamber also with e.g. between the actuating piston and the metering piston arranged spring or damping element be formed, the energy transfer from the actuating piston delayed on the dosing piston.
In Fig. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt. Es besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das dritte Ausführungsbeispiel, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine ausführliche Beschreibung weggelassen werden kann.5 is a fifth embodiment of the invention Fuel injector shown. It owns in essentially the same structure as the third embodiment, which is why the same parts have the same reference numerals and a detailed description are omitted can be.
Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dritten
Ausführungsbeispiel darin, daß der Betätigungskolben 8 unmittelbar
am Dosierkolben 40 anliegt und in der Pumpeinrichtung 5
lediglich eine einzige Feder 55 zwischen dem Betätigungskolben
8 und der in Förderrichtung 16 rückwärtigen Führungsbuchse 19
angeordnet ist. Die Feder 55 beaufschlagt den Betätigungskolben
8 zusammen mit dem Dosierkolben 40 in Förderrichtung 16,
also in Richtung zur Druckkammer 32.The fifth embodiment differs from the third
Embodiment in that the
Der Betätigungskolben 8 und der als Speicherkolben fungierende
Dosierkolben 40 führen gemeinsam sowohl den Speicherhub als
auch den Förderhub aus. Bei dieser Ausführungsform können der
Betätigungskolben 8 und der Dosierkolben 40 einteilig ausgebildet
sein.The
Ein Pumpe-Düse-System mit einem sechsten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in Fig. 6 gezeigt.A pump-nozzle system with a sixth embodiment the fuel injection device according to the invention is in Fig. 6 shown.
Der Aufbau dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung entspricht im
wesentlichen dem des ersten Ausführungsbeispieles und unterscheidet
sich von diesem lediglich in der Ausführung der Pumpeinrichtung
5.The structure of this fuel injection device corresponds to
essentially that of the first embodiment and differs
differ from this only in the design of the
Die Pumpeinrichtung 5 wird pneumatisch betrieben. Sie weist
ein Pumpengehäuse 60 auf. Im Pumpengehäuse 60 ist eine hohlzylindrische
Betätigungskolbenkammer 62 ausgebildet, in welcher
ein Betätigungskolben 8 verschiebbar angeordnet ist. Der Betätigungskolben
8 ist ein an einer Stirnseite offener hohlzylindrischer
Kolben mit einem Kolbenboden 63 und einer Kolbenwandung
64. Die Kolbenwandung 64 liegt formschlüssig an der Innenwandung
der Betätigungskolbenkammer 62 an.The
Zwischen dem Kolbenboden 63 und der in Förderrichtung 16 rückwärtigen
Stirnseite der Betätigungskolbenkammer 62 ist eine
Betätigungskolbenfeder 67 eingesetzt, die den Betätigungskolben
8 mit einer Kraft in Förderrichtung 16 beaufschlagt.Between the
Koaxial zur Betätigungskolbenkammer 62 ist eine in diese mündende
Speicherbohrung 65 eingebracht. Die Speicherbohrung 65
ist in Förderrichtung 16 vor der Betätigungskolbenkammer 62
angeordnet und weist einen kleineren Durchmesser als die Betätigungskolbenkammer
62 auf, so daß am Mündungsbereich der
Speicherbohrung 65 bzgl. der Betätigungskolbenkammer 62 eine
Ringstufe 66 ausgebildet ist. Der Betätigungskolben 8 ist mit
seinem Kolbenboden 63 in Richtung zur Speicherbohrung 65 weisend
angeordnet. In der Speicherbohrung 65 lagert ein massiver,
bolzenförmiger Speicherkolben 9. Coaxial with the
Unmittelbar angrenzend an die Ringstufe 66 ist eine seitliche
in die Betätigungskolbenkammer 62 mündende Steueröffnung 68
angesetzt. An der Steueröffnung 68 ist ein Steuerventil 70 angeordnet,
das über eine Pneumatikleitung mit einem Brennraum
verbunden ist. Das Steuerventil 70 ist ein an sich bekanntes
elektromagnetisch betriebenes Pneumatikventil zum Öffnen und
Schließen eines Durchganges.Immediately adjacent to the
Diese pneumatisch betriebene Pumpeinrichtung 5 ist mit der am
Pumpengehäuse 60 nach außen mündenden Speicherbohrung 65 an
einer Öffnung des im übrigen Gehäusekörpers 14 die Druckkammer
32 begrenzenden Bereichs angesetzt, so daß sich die Druckkammer
32 bis in den Innenbereich der Speicherbohrung 65 erstreckt
und sie bzgl. der Pumpeinrichtung 5 von der Innenwandung
der Speicherbohrung 65 und der in Förderrichtung 16 vorderen
Stirnfläche des Speicherkolbens 9 begrenzt ist.This pneumatically operated
Nachfolgend wird die Funktionsweise des sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung erläutert.The following is the operation of the sixth embodiment the fuel injection device according to the invention explained.
Nach einem Einspritzvorgang befindet sich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung
in dem in Fig. 6 gezeigten Zustand, d.h.,
daß der Betätigungskolben 8 von der Betätigungskolbenfeder 67
gegen die Ringstufe 66 gedrückt und der Dosierkolben 40 in
seinem Ausgangszustand, in dem er durch die Dosierfeder 48 von
der Druckkammer 32 weg gegen die rückwärtige Führungsbuchse 45
gedrückt wird.The fuel injection device is located after an injection process
in the state shown in Fig. 6, i.e.
that the
Am Ende eines Verbrennungsvorganges im Brennraum der Brennkraftmaschine
öffnet das Steuerventil 70 kurz die Steueröffnung
68, wodurch sich zwischen der Ringstufe 66 und dem Kolbenboden
63 ein Gasdruck ausbildet, der den Betätigungskolben
8 gegen die Wirkung der Betätigungskolbenfeder 67 von der
Ringstufe 66 abhebt. Von diesem Gasdruck wird der Speicherkolben
9 in die Speicherbohrung 65 gedrückt, wobei wegen der unterschiedlichen
Querschnitte jedoch die auf den Speicherkolben
9 wirkende Kraft wesentlich geringer als die auf den Betätigungskolben
8 wirkende Kraft ist.At the end of a combustion process in the combustion chamber of the internal combustion engine
the
Erst nach dem Vorspannen der Pumpeinrichtung 5 mittels des
Gasdruckes wird der Dosiervorgang gestartet. Hierbei fördert
die Dosiereinrichtung 6 in identischer Weise wie beim ersten
Ausführungsbeispiel Kraftstoff in die Druckkammer 32, wodurch
der Speicherkolben 9 in der Speicherbohrung 65 entgegen zur
Förderrichtung 16 und somit entgegen der Wirkung des Gasdruckes
verschoben wird (= Speicherhub). Der in Druckkammer 32 gespeicherte
Kraftstoff kann wegen des Überströmventils 36 nicht
abströmen, weshalb der Speicherkolben 9 in der Stellung des
Speicherhubes gehalten wird und eine exakt definierte Kraftstoffmenge
gespeichert ist.Only after the
Zum Einspritzvorgang öffnet das Steuerventil 70 die Steueröffnung
68, wodurch das in der Betätigungskolbenkammer 62 befindliche
Gas ausströmt, der Betätigungskolben 8 von der Betätigungskolbenfeder
67 in Förderrichtung 16 beschleunigt wird und
den Speicherkolben nach einer Beschleunigungsphase in die
Speicherbohrung drückt. Beim Auftreffen des Betätigungskolbens
8 auf die Ringstufe 66 bzw. des Speicherkolbens 9 auf den Gehäusekörper
14 wird der Fördervorgang gestoppt, wobei der Förderhub
wiederum exakt dem Speicherhub entspricht. Da der Speicherhub
von der Dosiereinrichtung 6 exakt einstellbar ist,
kann eine vorbestimmte variable Kraftstoffmenge unabhängig von
Alterungserscheinungen im Pumpe-Düse-System dosiert werden.The
In Fig. 7 ist schematisch ein Pumpe-Düse-System mit einem siebten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, pneumatisch angetriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt.In Fig. 7 is a pump-nozzle system with a schematic seventh embodiment of an inventive, pneumatic driven fuel injector shown.
Bei dieser Einspritzvorrichtung sind der Dosierkolben 40 und
der Betätigungskolben 8 ähnlich wie beim dritten Ausführungsbeispiel
in einer Linie angeordnet. Diese Einspritzvorrichtung
weist einen im wesentlichen rohrförmigen Gehäusekörper 14 auf.
Am in Einspritzrichtung 16 rückwärtigem Ende ist der Gehäusekörper
mit einer Abschlußplatte 75 abgeschlossen. Am in Einspritzrichtung
16 vorderen Endbereich des rohrförmigen Gehäusekörpers
14 ist eine Anschlußöffnung 33 zum Anschließen der
zur Einspritzdüse 3 führenden Hochdruckleitung 2 vorgesehen.In this injector, the
Benachbart zur Anschlußöffnung 33 ist eine Anschlagbuchse 25
vorgesehen, die in einem von einem nach innen vorstehenden
Ringsteg begrenzten Durchgang eingesetzt ist. Der Dosierkolben
40 weist wiederum einen rohrförmigen Ankerkörper 41 mit einem
an seinen beiden Stirnseiten vorstehenden Führungsstift 42
auf. Mit dem in Einspritzrichtung 16 nach vorne zeigenden Bereich
des Führungsstiftes 42 lagert der Dosierkolben 40 in der
Anschlagbuchse 25. Zwischen der Anschlagbuchse 25 und der Anschlußöffnung
33 ist ein Standdruckventil 35 angeordnet.A
Im Bereich der Anschlagbuchse 25 mündet zwischen dem Standdruckventil
35 und dem Dosierkolben 40 eine Kraftstoffzuführung
54 in der Druckkammer 32. In der Kraftstoffzuführung 54
ist ein Rückschlagventil 53 angeordnet, das einen Rückfluß in
eine an die Kraftstoffzuführung 54 angeschlossene Kraftstoffzufuhrleitung
52 verhindert.In the area of the
Zwischen dem Dosierkolben 40 und der Abschlußplatte 75 befindet
sich der Betätigungskolben 8 im rohrförmigen Gehäuse 14.
Der Betätigungskolben 8 weist einen etwa becherförmigen Körper
mit einer Mantelwandung 76 und einer Bodenwandung 77 auf. Mit
seiner Mantelwandung 76 lagert der Betätigungskolben 8 formschlüssig
in dem rohrförmigen Gehäuse 14 und ist mit seiner
Bodenwandung 77 in Einspritzrichtung 16 nach hinten angeordnet.
In der von dem becherförmigen Betätigungskolben 8 begrenzten
zylinderförmigen Ausnehmung lagert der Dosierkolben
40 mit seinem in Einspritzrichtung 16 nach hinten vorstehenden
Führungsstift 42.Is located between the
Zwischen der Bodenwandung 77 und dem Dosierkolben 40 ist eine
Dosierfeder 48 eingesetzt. There is a between the
Am rückwärtigen Mantelbereich weist der Betätigungskolben 8
eine Aussparung auf, in der eine Betätigungskolbenfeder 67
sitzt, die sich an der Abschlußplatte 75 des Gehäuses 14 abstützt.The
Zur Betätigung des Dosierkolbens 40 ist am rückwärtigen Bereich
ein das Gehäuse 14 umschließender Elektromagnet 11 angeordnet.To actuate the
Am rohrförmigen Gehäuse 14 ist angrenzend und in Einspritzrichtung
16 rückseitig am Ringsteg 24 eine Pneumatiköffnung 80
ausgebildet. Außenseitig ist an das Gehäuse 14 ein Steuerventil
70 angesetzt, das eine pneumatische Verbindung zwischen
der Pneumatiköffnung 80 und einem Druckgasreservoir freigeben
und absperren kann. Das Steuerventil 70 ist ein an sich bekanntes
elektromagnetisch betriebenes Pneumatikventil zum Öffnen
und Schließen eines Durchganges. In den Raum, in dem sich
der Dosierkolben 40 und der Betätigungskolben 8 befinden, der
Ankerraum 12, kann somit unter Druck stehendes Gas zugeführt
werden.Is adjacent to the
Der Dosierkolben 40 weist im Mantelbereich seines Ankerkörpers
41 zumindest eine Längsnut 82 auf, durch welche ein in den Ankerraum
eintretendes Gas in den vom Dosierkolben 40 rückwärtigen
Bereich weitergeleitet werden kann.The
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieses siebten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The following is the operation of this seventh embodiment explained in more detail.
Während eines Dosiervorganges wird der Dosierkolben 40 vom Magneten
11 entgegen zur Einspritzrichtung 16 betätigt, so daß
Kraftstoff aus der Kraftstoffzuführung angesaugt und in der
Druckkammer 32 im Bereich zwischen dem Standdruckventil 35 und
dem Dosierkolben 40 gespeichert wird. Da der Kraftstoff wegen
des Rückschlagventils 53 nicht aus dem Druckraum 32 entweichen
kann, ist der Dosierkolben 40 in seiner Lage fixiert. During a metering process, the
Zum Betätigen des Dosierkolbens 40 wird der Betätigungskolben
8 mittels eines unter Druck stehenden Gases vorgespannt. Das
Gas wird über die Pneumatiköffnung 80 dem Ankerraum zugeführt
und durch die im Dosierkolben 40 eingebrachte Längsnut 82 in
den Bereich zwischen dem Dosierkolben 40 und dem Betätigungskolben
8 eingeführt, so daß der Betätigungskolben 8 aufgrund
des erhöhten Gasdruckes nach hinten gegen die Betätigungskolbenfeder
67 gedrückt und die Betätigungskolbenfeder 67 vorgespannt
wird. Der Dosierkolben verbleibt in seiner Stellung, da
er sowohl von der Dosierfeder 48 als auch von dem unter Druck
stehenden Gas in Einspritzrichtung 16 beaufschlagt wird und
durch den im Druckraum 32 befindlichen Kraftstoff seine Bewegung
in Einspritzrichtung 16 gesperrt ist.The actuating piston is used to actuate the
Beim Öffnen des Steuerventils 70 kann das Gas aus dem Ankerraum
entweichen, wodurch der Betätigungskolben 8 aufgrund der
Federspannung der Betätigungskolbenfeder 67 in Einspritzrichtung
beschleunigt wird, bis er auf den Dosierkolben 40 auftrifft
und auf diesen seine Energie überträgt, um den im
Druckraum 32 befindlichen Kraftstoff abzuspritzen.When the
Das Vorspannen des Betätigungskolbens 8 kann auch zeitlich vor
dem Betätigen des Dosierkolbens 40 mittels des Magneten 11 erfolgen,
wobei jedoch die oben beschriebene Reihenfolge, bei
der zuerst der Dosiervorgang und dann das Vorspannen des Betätigungskolbens
ausgeführt wird, bevorzugt wird, da dann der
Dosierkolben 40 beim Dosieren lediglich gegen die Betätigungskolbenfeder
67 arbeitet und nicht auch gegen einen erhöhten
Gasdruck arbeiten muß.The
Als Gasdruckreservoir kann der Brennraum der mit dem erfindungsgemäßen PDS-System ausgestatteten Brennkraftmaschine verwendet werden. In Fig. 9 ist der Druckverlauf während eines Arbeitstaktes in einem Brennraum gezeigt. Im Bereich vor dem oberen Totpunkt OT steigt der Druck aufgrund der durch die Kolbenbewegung erzeugten Kompression vom Atmosphärendruck allmählich auf einen Kompressionsdruck an. Nach der Zündung, die in der Regel kurz nach dem Erreichen des oberen Totpunktes ausgelöst wird, steigt der Druck schlagartig auf ein Vielfaches des Kompressionsdruckes an und fällt danach durch die Kolbenbewegung steil ab, wobei nach dem Öffnen des Auslaßventils der Druck im Brennraum bis auf den Atmosphärendruck zurückgeht.The combustion chamber can be used as the gas pressure reservoir with that of the invention PDS system equipped internal combustion engine used become. 9 is the pressure curve during a Working cycle shown in a combustion chamber. In the area before top dead center the pressure rises due to the by the Piston motion gradually produced compression from atmospheric pressure to a compression pressure. After the ignition that usually shortly after reaching top dead center is triggered, the pressure suddenly rises to a multiple of the compression pressure and then falls through the Piston movement steeply, after opening the exhaust valve the pressure in the combustion chamber drops to atmospheric pressure.
Zur Betätigung der erfindungsgemäßen pneumatischen Einspritzvorrichtung kann während des Druckabfalles (I in Fig. 9) etwa auf Höhe des Kompressionsdruckes Gas abgezogen und der Einspritzvorrichtung zum Vorspannen des Betätigungskolbens zugeführt werden.To actuate the pneumatic injection device according to the invention can about during the pressure drop (I in Fig. 9) withdrawn gas at the level of the compression pressure and the injector supplied for biasing the actuating piston become.
Das beim Entladen der Einspritzvorrichtung ausströmende Gas wird z.B. dem Brennraum wieder zugeführt (II in Fig. 9), wobei der Brennraumdruck zu diesem Zeitpunkt kleiner als der Speicherdruck in der Einspritzvorrichtung ist. Der Zeitpunkt des Entladens der Einspritzvorrichtung ist durch den Zeitpunkt des Einspritzvorganges festgelegt, so daß er bei einem Einzylindermotor immer mit dem Druckanstieg zusammenfällt. Bei einem Mehrzylindermotor kann die einem bestimmten Zylinder zugeordnete Einspritzvorrichtung mit dem Gas eines anderen Zylinders angesteuert werden, so daß der Entladevorgang der Einspritzvorrichtung mit der Phase zusammenfallen kann, während der etwa atmosphärischer Druck im Brennraum herrscht.The gas flowing out when the injector is discharged e.g. fed back to the combustion chamber (II in Fig. 9), wherein the combustion chamber pressure at this time is less than the storage pressure is in the injector. The time of The injector is unloaded by the time of Injection process set so that it is in a single-cylinder engine always coincides with the increase in pressure. At a Multi-cylinder engine can be assigned to a specific cylinder Injector with another cylinder's gas can be controlled so that the discharge process of the injector can coincide with the phase during which there is atmospheric pressure in the combustion chamber.
In der pneumatischen Verbindungsleitung zwischen dem Brennraum und der Einspritzvorrichtung kann ein zusätzliches Ventil vorgesehen sein, mit welchem das Gas beim Entladen der Einspritzvorrichtung in einen Raum mit geringem, d.h. z.B. atmosphärischen Druck, abgeleitet werden kann.In the pneumatic connection line between the combustion chamber and the injector can be provided with an additional valve with which the gas is discharged when the injector in a room with low, i.e. e.g. atmospheric Pressure that can be derived.
Anstelle des Brennraumes kann bei 2-Taktmotoren das Kurbelgehäuse als Gasdruckreservoir verwendet werden, in welchem die darin befindliche Luft aufgrund der Kolbenbewegung zyklisch komprimiert wird. In the case of 2-stroke engines, the crankcase can be used instead of the combustion chamber be used as a gas pressure reservoir in which the Air in it cyclically due to the piston movement is compressed.
Diese pneumatisch betriebenen Einspritzvorrichtungen sind vor allem für Brennkraftmaschinen vorgesehen, die über kein eigenes elektrisches Bordnetz verfügen, mit welchem elektrische Energie in ausreichender Leistung zur Verfügung gestellt wird. Bei diesen Vorrichtungen wird der Hauptenergiebeitrag, nämlich die Bewegung des Betätigungskolbens mittels pneumatisch übertragener Energie ausgeführt, wohingegen die Steuerfunktionen, die nur einen geringen Energieverbrauch aufweisen, jedoch sehr exakt ausgeführt werden müssen, elektrisch angesteuert werden.These pneumatically operated injectors are in front all intended for internal combustion engines that do not have their own electrical electrical system with which electrical Sufficient energy is made available. In these devices, the main energy contribution, namely the movement of the actuating piston by means of pneumatically transmitted Energy executed whereas the control functions, which have low energy consumption, but very much must be carried out exactly, be controlled electrically.
Eine bevorzugte Dosiereinrichtung ist in den Fig. 8a und 8b
gezeigt. Gleiche Teile wie bei den oben beschriebenen Dosiereinrichtungen
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
So weist diese Dosiereinrichtung 6 wiederum einen Rohrabschnitt
38 auf, der von einem Magneten 49 umschlossen ist. Der
Rohrabschnitt 38 und der Magnet 49 sind von einem Gehäuse 50
umfaßt.A preferred metering device is in FIGS. 8a and 8b
shown. Same parts as for the dosing devices described above
are provided with the same reference numerals.
This
Im Rohrabschnitt 38 lagert ein Dosierkolben 40, der aus einem
Ankerkörper 41 und einem Kolbenkörper 42a ausgebildet ist. Der
Kolbenkörper 42a ist stabförmig mit einem geringeren Durchmesser
als der Ankerkörper 41 ausgebildet und in Förderrichtung
81 der Dosiereinrichtung 6 koaxial vor dem Ankerkörper 41 angeordnet.
Der Kolbenkörper 42a ist mit seinem vorderen Ende in
einer Führungsbuchse 44 verschieblich gelagert. An seinem
rückwärtigen Ende weist der Kolbenkörper 42a einen radial nach
außen vorstehenden Ringsteg 83 auf, wobei zwischen dem Ringsteg
83 und der Führungsbuchse 44 eine Dosierfeder 48 eingespannt
ist.A
Am in Förderrichtung 81 rückseitigen Bereich des Rohrabschnittes
38 ist ein Lekagerohr 85 eingesetzt. Das Lekagerohr 85 erstreckt
sich durch eine Öffnung im Gehäuse 50 nach außen und
bildet mit seiner nach vorne zeigenden Stirnfläche einen Anschlag
86 für den Dosierkolben 40. Der Dosierkolben 40 liegt
in seiner Ausgangsstellung, d.h. in der aufgrund der Federkraft
der Dosierfeder 48 nach rückwärts verschobenen Stellung,
an dem Anschlag 86 an.At the rear of the pipe section in the conveying
Die Führungsbuchse 44 weist an seinem in Förderrichtung 81
vorderen Ende eine radial nach außen vorstehende Ringscheibe
88 auf. Die Ringscheibe 88 ist an ihrer Rückseite mit einem
Dichtring gegen den Rohrabschnitt 38 abgedichtet und besitzt
an ihrer Vorderseite im Bereich der Durchgangsöffnung eine
flache etwa sphärische Ausnehmung 90. In Förderrichtung 81 ist
der Ausnehmung 90 eine Ventileinrichtung 91 vorgeordnet.The
Die Ventileinrichtung 91 weist eine unmittelbar an der
Ringscheibe 88 des Rohrabschnittes 38 anliegende kreisförmige
Metallscheibe 92 und eine kreisförmige Ventilscheibe 93 auf.
Die Metallscheibe ist mit einem Einlaßloch 94 und einem Auslaßloch
95 versehen. Das Einlaßloch 94, das Auslaßloch 95, die
sphärische Ausnehmung 90 und der sich bis zum Dosierkolben erstreckende
Durchgang der Führungsbuchse 44 begrenzen eine Ventilkammer
89.The
Die Ventilscheibe 93 ist vorzugsweise ein dünnes Metallplättchen
aus Federstahl, das vorzugsweise beidseitig mit Gummi
oder Kunststoff beschichtet ist. An der Ventilscheibe 93 ist
jeweils eine Einlaßzunge 96 und eine Auslaßzunge 97 mit einem
schmalen u-förmigen Schnitt freigeschnitten. Die zwei Scheiben
92, 93 werden von einem Gehäusedeckel 98 gehalten, der lösbar
am Gehäuse 50 befestigt ist und eine kreisförmige Ausnehmung
aufweist, in der die beiden Scheiben 92, 93 angeordnet sind.
In dem Gehäusedeckel 98 ist ein Kraftstoffzufuhrkanal 100 ausgebildet,
der im Bereich der Einlaßzunge 96 an der Ventilscheibe
93 mündet. Am Kraftstoffzufuhrkanal 100 ist ein am Gehäusedeckel
98 radial nach außen vorstehender Kraftstoffzufuhrstutzen
102 angesetzt, an dem eine Kraftstoffzufuhrleitung
angeschlossen werden kann. Im Gehäusedeckel 98 ist zudem ein
Kraftstoffauslaßkanal 101 eingebracht, der mit einer Öffnung
105 im Bereich der Auslaßzunge 97 an der Ventilscheibe 93 mündet. The
Die an der Einlaßzunge 96 mündende Öffnung 104 des Kraftstoffzufuhrkanals
100 ist so klein, daß sie vollständig von der
Einlaßzunge 96 abgedeckt werden kann. D.h., die Öffnung 104
liegt innerhalb des Freischnittes der Einlaßzunge (Fig. 8b).
Die Einlaßöffnung 94 der Metallscheibe 92 ist so groß, daß sie
vollständig die Einlaßzunge 96 umfaßt. Wenn sich die Einlaßzunge
96 in der Scheibenebene befindet, deckt sie vollständig
den Kraftstoffzufuhrkanal 100 zu, so daß die Zufuhr von Kraftstoff
unterbrochen ist. Da die Einlaßöffnung 94 der Metallscheibe
92 die Zunge 96 vollständig umfaßt, kann die Einlaßzunge
96, in die Einlaßöffnung 94 abgebogen werden, so daß sie
einen Durchgang zwischen dem Kraftstoffzufuhrkanal 100 und der
Ventilkammer 89 freigibt. Die Einlaßzunge 96 bildet somit mit
den Öffnungen 94 und 104 ein als Rückschlagventil ausgebildetes
Einlaßventil 110, das ein Kraftstoffluß aus der Ventilkammer
89 in den Kraftstoffzufuhrkanal 100 unterbindet.The
Die Auslaßöffnung 95 der Metallscheibe 92 ist hingegen so
klein, daß sie innerhalb des Freischnittes der Auslaßzunge 97
liegt (Fig. 8b), d.h., die Auslaßöffnung ist so klein, daß sie
vollständig von der Auslaßzunge 97 abgedeckt werden kann. Wenn
sich die Auslaßzunge 97 in der Scheibenebene befindet, deckt
sie vollständig die Auslaßöffnung 95 ab, so daß der Durchgang
von der Ventilkammer 89 zum Auslaßkanal 101 unterbrochen ist.The
Die Öffnung 105 des Auslaßkanals 101 ist größer als der
Freischnitt der Auslaßzunge 97, so daß die Auslaßzunge 97 in
die Öffnung 105 abgebogen werden kann und einen Durchgang zwischen
der Ventilkammer 89 und dem Auslaßkanal 101 freigibt.
Die Auslaßzunge 97 bildet somit mit den Öffnungen 95, 105 ein
als Rückschlagventil ausgebildetes Auslaßventil 111, das einen
Kraftstofffluß aus dem Auslaßkanal 101 in die Ventilkammer 89
unterbindet.The
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Dosiereinrichtung 6
erläutert. The mode of operation of this
Wenn der Dosierkolben 40 aus seiner Ausgangsstellung vom Magneten
49 betätigt wird, d.h., der Dosierkolben wird in Förderrichtung
81 bewegt, verdrängt er Kraftstoff aus der Ventilkammer
89 durch das Auslaßventil 111 in den Auslaßkanal 101.
Während der Kraftstoffverdrängung sperrt das Einlaßventil 110.
Bei der Rückbewegung des Dosierkolbens in seine Ausgangsstellung
wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffzufuhrkanal 100 durch
das Einlaßventil 110 angesaugt. Hierbei sperrt das Auslaßventil
111.When the
Durch die Ausbildung der beiden Ventilzungen 96, 97 auf einer
einzigen Scheibe 93 wird eine sehr kleine Ventilkammer 89 erhalten.
Dies bedeutet, daß mit dieser Dosiereinrichtung 6 eine
Pumpeinrichtung mit äußerst kleinem Schadraum geschaffen wurde.
Große Schadräume sind bei Pumpeinrichtungen zum Fördern
von Flüssigkeiten nachteilig, denn wenn sie nicht vollständig
mit Flüssigkeit gefüllt sind, kann es sein, daß der Pumphub
lediglich eine Luftsäule komprimiert und entspannt, ohne daß
Flüssigkeit gepumpt wird.By forming the two
Diese spezielle Ausgestaltung der Dosiereinrichtung ist nicht
nur bei Einspritzvorrichtungen vorteilhaft, sondern kann auch
bei beliebigen anderen Hubkolbenpumpeinrichtungen verwendet
werden. Als Dosiereinrichtung für Einspritzvorrichtungen ist
diese Pumpanordnung jedoch besonders vorteilhaft, da mit einem
extrem kleinen Schadraum die Pumpeinrichtung 5 geflutet werden
kann, wobei beim Fluten die Pumpeinrichtung 5 nicht betätigt
werden muß, so daß deren Schadraum (=Druckkammer 32) in beliebiger
Größe gestaltet werden kann.This special configuration of the metering device is not
only advantageous for injectors, but can also
used with any other reciprocating pump equipment
become. As a metering device for injectors
this pump arrangement, however, is particularly advantageous because with one
extremely small dead space, the
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98110177A EP0962649A1 (en) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Fuel injection apparatus |
AU45067/99A AU4506799A (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Pumping device |
EP99927875A EP1084343A1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Pumping device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP98110177A EP0962649A1 (en) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Fuel injection apparatus |
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Family Applications (1)
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EP98110177A Withdrawn EP0962649A1 (en) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Fuel injection apparatus |
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