NL1014518C2 - Inrichting, brandstofinspuitsysteem en werkwijze voor het doseren van brandstof. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inrichting, brandstofinspuitsysteem en werkwijze voor het doseren van brandstof

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het doseren van de opbrengst van een brandstofinspuitsysteem volgens het inleidende gedeelte van conclusie 1, op een brandstofinspuitsysteem volgens het inleidende gedeelte van 5 conclusie 7 en op een werkwijze voor het gedoseerd afgeven van brandstof aan een verbrandingsmotor volgens het inleidende gedeelte van conclusie 13.

Een dergelijke inrichting, een dergelijk brandstofinspuitsysteem en een dergelijke werkwijze zijn bekend uit de 10 Europese octrooiaanvrage 0 024 803.

Ook uit de Europese octrooiaanvragen 0 026 583 en 0 027 682, de internationale octrooiaanvrage WO 82/03890 en de Britse octrooiaanvrage 2 147 954 zijn dergelijke inrichtingen, brandstofinspuitsystemen en werkwijzen bekend.

15 Bij deze bekende inrichtingen, brandstofinspuitsyste men en werkwijzen levert de brandstofpomp steeds zijn maximale opbrengst en wordt het doseren van brandstof althans ten behoeve van de hoofdinspuiting - die variabel is om het af te geven vermogen van de motor te kunnen regelen - uitge-20 voerd door het aflaten (spilling) van bij de gewenste dosering overtollige brandstof die weer naar de tank teruggevoerd wordt. Door dit aflaten kunnen de duur en het tijdstip van begin en einde van de inspuiting nauwkeurig beheerst worden.

25 Dit beheerst aflaten van brandstof voor het doseren van de brandstofafgifte via een injector wordt daarbij gerealiseerd door twee in parallelle kanalen opgenomen roteerbare kleplichamen. De inspuitduur wordt geregeld door de onderlinge hoekverdraaiing van de roteerbare kleplichamen te 30 verstellen. Het ene kleplichaam sluit daarbij als laatste een van de parallelle kanalen af en bepaalt aldus het begin van de inspuiting van brandstof doordat het aflaten van brandstof wordt beëindigd. Het andere van de kleplichamen geeft vervolgens als eerste een van de parallelle kanalen rt0l4Sl§i -2- vrij en bepaalt aldus het einde van de inspuiting van brandstof doordat het aflaten van brandstof weer hervat wordt.

Een bezwaar van deze wijze van doseren is, dat de constructie die daarvoor vereist is vrij gecompliceerd en kost-5 baar is.

Het is een doel van de uitvinding een oplossing te verschaffen die het mogelijk maakt het doseren van brandstof door het aflaten van brandstof terwijl de pomp brandstof afgeeft met een eenvoudigere en minder kostbare constructie te 10 realiseren.

Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door het verschaffen van een inrichting volgens conclusie 1 waarmee een bestaand brandstofinspuitsysteem omgebouwd 'kan worden. Dit doel wordt volgens de onderhavige uit-15 vinding tevens bereikt door het verschaffen van een brandstof inspuitsysteem volgens conclusie 7 of een werkwijze volgens conclusie 13.

Voor toepassing van de voorgestelde inrichting, het voorgestelde brandstofinspuitsysteem of de voorgestelde 20 werkwijze zijn, door het telkens gedurende elke werkingscy-clus van de motor variëren van de relatieve hoeksnelheid van het kleplichaam ten opzichte van de hoeksnelheid van de krukas, voor het doseren van de hoofdinspuiting via een bepaalde injector geen twee roteerbare kleplichamen in paral-25 lelie kanalen met voorzieningen voor het beheersen van de onderlinge hoekverdraaiing nodig.

Bijzonder voordelige uitvoeringen van de uitvinding zijn neergelegd in de afhankelijke conclusies.

Verdere doelen, uitvoeringsaspecten, effecten en de-30 tails van de uitvinding blijken uit de navolgende beschrijving van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoor-beeld. Daarbij is: fig. 1 een schematische weergave van een voorbeeld van een brandstofinspuitsysteem volgens de uitvinding en daarmee 35 samenwerkende delen van een verbrandingsmotor; * ,' /1 ij' ; j - , -3- fig. 2 een perspectivische weergave van een roteerbaar kleplichaam voor bijvoorbeeld een brandstofinspuitsysteem zoals in fig. 1 weergegeven; fig. 3 een zijaanzicht in doorsnede volgens de lijn 5 III-III in fig. 4 van een aflaatklepstructuur met een roteerbaar kleplichaam als weergegeven in fig. 2; fig. 4 een zijaanzicht in doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 3; fig. 5 een diagram waarin de werking van verschillende 10 functies van de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven in relatie tot de verdraaiing van de krukas van de motor bij een eerste gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam; 'fig. 6 een diagram als in fig. 5, maar bij een tweede 15 gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam; en fig. 7 een diagram als in fign. 5 en 6, maar bij een derde gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam.

De inrichting, het brandstofinspuitsysteem en de werkwijze voor het doseren van brandstof als hierna beschreven 20 representeren de op dit moment de meeste voorkeur genietende belichamingen van de uitvinding.

Fig. 1 toont een cilinder 1 van een verbrandingsmotor met daarin een zuiger 2 die via een drijfstang 3 is gekoppeld aan een krukas 4. Boven de zuiger 2 is een verbran-25 dingsruimte gelegen waarin een injector 5 voor het injecteren van brandstof en poorten voor het inlaten en uitlaten van gassen uitmonden. Van deze poorten is in de tekening de inlaatpoort 6 weergegeven die afsluitbaar is door een klep 7 bediend door een nokkenas 8. De in de tekening voorgestelde 30 motor is een zuigermotor werkend volgens het dieselprincipe. Het is echter ook mogelijk de voorgestelde wijze van brand-stofdosering met voordeel toe te passen op een ander type verbrandingsmotor met intermitterende brandstofafgifte, zoals een benzinemotor met ontsteking, in combinatie met di-35 recte brandstofinspuiting in de verbrandingsruimte of in combinatie met brandstofinspuiting in een inlaatkanaal. De voorgestelde wijze van brandstofdosering is ook met voordeel O, -4- te combineren met een motor met een andere geometrie, zoals een wankelmotor.

Fig. 1 toont voorts een brandstoftank 9 en een brandstof inspuitsysteem met een brandstoftoevoerkanaal 10 waarin 5 een lagedruk brandstofpomp 11 voor het aanvoeren van brandstof uit de tank 9 is opgenomen.

Stroomafwaarts van de brandstofpomp 11 is een terugslagklep 13 in het brandstoftoevoerkanaal 10 opgenomen. Op een stroomafwaarts uiteinde van het brandstoftoevoe.rkanaal 10 10 sluit de injector 5.van het brandstofinspuitsysteem aan.

Een hogedruk pomp 14 heeft een zuiger 15 die in een cilinder 16 van die pomp 14 heen en weer beweegbaar is. Voor het aandrijven van de bewegingen van de zuiger 15 is voorzien in een nokkenas 17 die is gekoppeld met de krukas 4 zoals is 15 weergegeven door een streeppunt lijn 18. De overbrenging tussen de nokkenas 17 van de pomp 14 en de krukas 4 vormt een 1:2 vertraging, zodat de nokkenas 17 roteert met een toerental dat de helft bedraagt van het toerental van de krukas 4. De zuiger 15 van de pomp 14 maakt aldus telkens 20 een slag als de zuiger 2 van de motor twee slagen maakt. Deze relatie tussen de bewegingen van de zuigers 2, 15 kan uiteraard ook op vele andere wijzen bewerkstelligd worden.

De cilinder 16 van de hogedruk pomp 14 communiceert met het brandstoftoevoerkanaal 10 voor het periodiek opnemen 25 van door de lagedruk pomp 11 toegevoerde brandstof en het periodiek afgeven van brandstof onder hoge druk. De injector 5 is op zich bekende wijze voorzien van een klep die brandstof pas doorlaat als deze onder een bepaalde minimale druk is gebracht. Het is overigens ook mogelijk voor het aanvoe-30 ren van brandstof naar de hogedruk pomp 14 andere voorzieningen dan een lagedruk pomp 11 toe te passen, zoals het onder een overdruk brengen van de tank 9.

Tussen de hogedruk brandstofpomp 14 en de injector 5 sluit op het brandstoftoevoerkanaal 10 een aflaatkanaal 19 35 aan voor het van de injector 5 af afvoeren van brandstof.

Het aflaatkanaal 19 strekt zich uit door een aflaat-klepstructuur 20 (zie ook figuren 2-4) met een roteerbaar 1014518¾ -5- kleplichaam 21 in het aflaatkanaal 19. Het kleplichaam 21 bevindt zich in een kamer 22 met een inlaatpoort 23 en een uitlaatpoort 24.

Het kleplichaam 21 geeft tijdens rotatie door een eer-5 ste hoekbereik het aflaatkanaal 19 vrij. Hiertoe is volgens het getoonde voorbeeld het kleplichaam voorzien van een groef 25 die zich in omtrekszin over een gedeelte van de omtrek in een manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 uitstrekt. Volgens dit voorbeeld is het eerste hoekbereik het 10 hoekbereik waarin de g^oef 25 in het manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 zich voor de inlaatpoort 23 bevindt. Momentopnames van deze situatie zijn weergegeven in de figuren 3 en 4 .

"Tijdens rotatie door een tweede hoekbereik sluit het 15 kleplichaam 21 het aflaatkanaal 19 af. Volgens dit voorbeeld is het tweede hoekbereik het hoekbereik waarin een onderbreking 27 van de groef 25 in het manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 zich voor de inlaatpoort 23 bevindt. Een momentopname van deze situatie is weergegeven in fig. 1. Opge-20 merkt wordt, dat het kleplichaam 21 het aflaatkanaal 19 ook afsluit als de onderbreking van de groef zich voor de uitlaatpoort 24 bevindt. Dit leidt echter niet tot afgifte van brandstof via de injector, omdat dit niet samenvalt met toevoer van brandstof onder hoge druk door de hogedruk brand-25 stofpomp 14. Indien het afsluiten van het aflaatkanaal ter plaatse van de uitlaatpoort 24 toch tot ongewenste afgifte van brandstof zou leiden, dan kan de uitlaatpoort 24 voorzien worden van een sleuf in omtrekszin die langer is dan de lengte van de onderbreking in omtrekszin, zodat de onderbre-30 king de uitlaatpoort 24 niet kan afsluiten.

Zoals is weergegeven in fig. 4 is het kleplichaam roteerbaar gelagerd in lagers 28, 29 die in sluitstukken 30, 31 ten opzichte van een behuizing 32 van de klepstructuur 20 zijn gepositioneerd. De behuizing 32 is voorzien van borin-35 gen 33, 34 met binnenschroefdraad voor het aansluiten van stroomopwaartse en stroomafwaartse leidingen waardoor het brandstoftoevoerkanaal zich uitstrekt. Verder is de behui- J 'w' o -6- zing 32 voorzien van een boring 35 met binnenschroefdraad voor het aansluiten van een stroomafwaartse leiding waardoor het aflaatkanaal 19 zich uitstrekt.

Voor het doen roteren van het roterende kleplichaam 21 5 is het brandstofinspuitsysteem uitgerust met een aandrijving 36, in dit voorbeeld in de vorm van een servomotor 36 die in fig. 1 schematisch is weergegeven. Voor het besturen van de servomotor 36 is voorzien in een besturingsstructuur met sensoren 37, 38 die standen van de krukas 4 en de nokkenas 8 10 signaleren. De sensoren zijn via lijnen 39, 40 verbonden met een verwerkingsstructuur, in dit voorbeeld in de vorm van een microcontroller 41, en geven telkens een signaal af wanneer de krukas 4 respectievelijk de nokkenas 8 een bepaalde stand hebben bereikt. Aldus wordt de hoekverdraaiing van de 15 lopende verbrandingsmotor aan de verwerkingsstructuur 41 gesignaleerd. De microcontroller 41 is via een lijn 42 verbonden met de servomotor 36 voor het aansturen van de servomotor 36. De microcontroller 41 kan aldus de servomotor 36 besturen in overeenstemming met de signalering die van de sen-20 soren 37, 38 wordt ontvangen.

De microcontroller 41 is verder via een lijn 43 verbonden met een bedieningsinterface 44 voor het bedienen van de motor. De interface is volgens dit voorbeeld uitgevoerd als een bedieningshendel 44 van een type dat bijvoorbeeld op 25 de brug van een schip wordt toegepast.

De microcontroller 41 is ingericht voor het aansturen van de servomotor 36 voor het gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoeksnelheid van het kleplichaam 21, zodat de tijdstippen 30 van begin en einde van het doorlopen van het tweede hoekbe-reik - waarin het aflaten van brandstof is geblokkeerd en brandstof via de injector wordt ingespoten - worden bepaald in overeenstemming met de signalen ontvangen van de sensoren 37, 38 en de instelling van de bedieningshendel 44.

35 Verder is de microcontroller 41 ingericht voor het ge durende het doorlopen van het eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoeksnelheid van het; kleplichaam 21 voor -7- het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het klepli-chaam 21 die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.

5 Fig. 5 toont een voorbeeld van de werking van het voor gestelde systeem tijdens een bedrijfstoestand, waarbij de brandstoftoevoer in geringe mate beperkt is ten opzichte van de maximale brandstoftoevoer.

De bovenste twee regelen van het in fig. 5 weergegeven 10 diagram (S KRUKAS en S NOKKENAS) geven, in relatie tot de stand van de krukas 4, pulssignalen weer die de sensoren 37, 38 afgeven terwijl de verbrandingsmotor draait. De pulsen afkomstig van de krukas-sensor 37 geven telkens aan dat de krukas 4 een stand 902 voor de stand behorend bij het door de 15 zuiger 2 bereiken van het bovenste dode punt passeert. Teneinde de aanzuigslag te kunnen onderscheiden van de arbeids-slag wordt ook door de nokkenas-sensor 38 telkens een puls gegenereerd wanneer de nokkenas 8 (die roteert met een toerental gelijk aan de helft van het toerental van de krukas) 20 een volledige omwenteling heeft gemaakt. Deze pulsen worden telkens afgegeven wanneer de nokkenas 8 een stand bereikt die 452 verdraaiing van de nokkenas voorafgaat aan de stand van de nokkenas op het moment dat de zuiger 2 het bovenste dode punt na de compressieslag bereikt.

25 De zuiger 15 van de hogedruk brandstofpomp 14 wordt aangedreven door de as 17 die eveneens roteert met een toerental dat de helft bedraagt van het toerental van de krukas 4. De zuiger 15 van de hogedruk brandstofpomp 14 maakt telkens een arbeidsslag wanneer de zuiger 2 van de motor de com-30 pressieslag voltooit en het bovenste dode punt passeert. Er is bovendien alleen sprake van een mogelijke brandstofop-brengst wanneer de pompdruk ten minste boven een bepaalde minimumwaarde ligt. Een en ander leidt tot potentieel effectieve pompopbrengst gedurende de gearceerde fasen in de derde 35 regel van boven (POMP ACTIEF).

De momentane hoeksnelheid CD van het kleplichaam is (niet op schaal) weergegeven in de onderste regel van het 10 1 4 5 18 * -8- diagram (ω KLEP). In de bij wijze van voorbeeld getoonde bedrijfstoestand wordt de hoeksnelheid van het roterende kleplichaam 21, telkens wanneer deze het tweede hoekbereik - waarin het aflaatkanaal 19 wordt afgesloten - nadert, iets 5 verhoogd en weer verlaagd nadat het midden van dat hoekbereik is gepasseerd. Aldus verkeert het kleplichaam 21 telkens gedurende een kortere tijd in het tweede hoekbereik waarin dit het aflaatkanaal 19 afsluit dan het geval zou zijn wanneer het kleplichaam 21 zou roteren met een hoeksnelheid 10 die in een continu constante verhouding staat tot de hoeksnelheid van de krukas. De periodes waarin de klep 20 bij de bij wijze van voorbeeld weergegeven bedrijfstoestand gesloten is, zijn in het diagram weergegeven in de regel KLEP DICHT. Na het verhogen van de hoeksnelheid van het klep-15 lichaam 21 wordt de hoeksnelheid van het kleplichaam 21 telkens verlaagd tot iets onder de beoogde gemiddelde snelheid over een werkingscyclus van de verbrandingsmotor (bij de voorgestelde 4-takt verbrandingsmotor 7202 rotatie van de krukas), om de tijdelijk verhoogde snelheid ten 20 behoeve van het verkorten van de sluittijd te compenseren.

De periodes gedurende welke de aflaatklep 20 gesloten is komen in essentie overeen met de periodes gedurende welke afgifte van brandstof via de injector 5 daadwerkelijk plaats heeft, zoals blijkt uit de regel BRANDSTOFINJECTIE in fig. 5. 25 Zoals de regel OVERLOOP in fig. 5 aangeeft, wordt gedu rende de periodes dat de hogedruk pomp 14 wel actief is voor het toevoeren van potentieel in te spuiten brandstof, maar de aflaatklep 20 niet gesloten is, brandstof via het aflaatkanaal 19 afgevoerd en teruggeleid naar de tank 9.

30 Doordat gedurende elke werkingscyclus van de verbran dingsmotor de momentane hoeksnelheid van het kleplichaam 21 opnieuw heen en weer wordt gevarieerd voor het bepalen van tijdstippen van begin en einde van het afsluiten van het aflaatkanaal 19 en daarbij een gemiddelde hoeksnelheid van het 35 kleplichaam 21 per werkingscyclus van de motor wordt gehand- 10145 18 -9- haafd die correspondeert met het actuele toerental van de verbrandingsmotor, kan de hoofdinspuiting van brandstof - die sterk varieert in afhankelijkheid van het gewenste motorvermogen als aangegeven door de bedieningshendel 44 -5 worden gedoseerd met een rotatie-aflaatklep 20 met een enkel roterend kleplichaam 21 en kan worden volstaan met een enkele aandrijving 36 voor het beheersen van de rotatie van dat kleplichaam 21.

Indien een voorinspuiting wordt uitgevoerd kan deze 10 met een aparte klep wofden bestuurd, maar deze kan ook met hetzelfde kleplichaam 21 worden bestuurd als de hoofdinspuiting. In het laatste geval wordt het voordeel bereikt dat per injector slechts een roteerbare klep noodzakelijk is en dat de duur van de voorinspuiting met de duur van de hoofd-15 inspuiting mee varieert.

De uitvinding kan met bijzonder voordeel worden toegepast voor het verbeteren van de dosering en de nauwkeurigheid van het tijdstip van inspuiten van brandstof door een bestaand brandstofinspuitsysteem. Bij oudere brandstofin-20 spuitsystemen is het gebruikelijk dat de opbrengst wordt gevarieerd door de slag van de hogedruk pomp te variëren. Hiermee is echter de beheersing van het verloop van de brandstofinspuiting en het moment van inspuiten tamelijk ruw, waardoor het brandstofverbruik en de emissies van scha-25 delijke stoffen vrij hoog zijn. Dergelijke bestaande brandstof inspuitsystemen kunnen bijvoorbeeld aanzienlijk verbeterd worden door montage van een inrichting omvattende de volgende delen van het brandstofinspuitsysteem volgens het voorgestelde voorbeeld: de aflaatklep 20, de aandrijving 36 30 voor het doen roteren van het roteerbare kleplichaam 21, en de beschreven besturingsstructuur met de sensoren 37, 38 voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met de verwerkingsstructuur 41 werkzaam gekoppeld met de sensoren 37, 38.

35 De regeling van de opbrengst van de hogedruk pomp van de bestaande verbrandingsmotor moet dan op maximaal vastge- -10- zet worden en overtollige brandstof wordt via het aflaatka-naal naar de tank teruggevoerd.

Indien het voorgestelde brandstofinspuitsysteem wordt toegepast op een verbrandingsmotor met meerder injectoren 5 zijn de aantallen van de roteerbare kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 bij voorkeur elk gelijk aan het aantal injectoren. Dan is enerzijds het aantal roteerbare kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 beperkt tot één per injector, zodat een beperkt aantal kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 nodig 10 is. Anderzijds hoeft dan elk kleplichaam 21 slechts het afsluiten en vrijgeven van een injector te besturen, zodat tussen de periodes waarin het kleplichaam 21 het aflaatka-naal 19 afsluit en brandstof wordt ingespoten relatief veel tijd beschikbaar is voor het compenseren van versnellingen 15 of vertragingen ten behoeve van het regelen van de inspuit-duur.

Bij verbrandingsmotoren die in bedrijf draaien met belastingen tussen vrijwel onbelast en vollast, varieert de benodigde hoeveelheid brandstof per inspuiting zeer sterk.

20 Dit brengt met zich mee, dat de hoeksnelheid van het kleplichaam in de uiterste bedrijfscondities telkens zeer sterk moet worden gevarieerd om de benodigde aanpassing van de sluitduur van de klep 20 aan de benodigde brandstofdosering te kunnen bereiken.

25 Teneinde de benodigde versnellingen en vertragingen per werkingscyclus van de verbrandingsmotor te kunnen beperken, zijn de besturingsstructuur 37-41 en de aandrijving 36 volgens dit voorbeeld ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten minste een werkingscyclus van de motor ge-30 middelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 naar een tweede, over ten minste een werkingscyclus van de motor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21. De gemiddelde hoeksnelheden van het kleplichaam 21 bedragen daarbij elk een enkelvoud of een heeltallig veelvoud van de halve hoek-35 snelheid van de krukas 4.

Bij de bedrijfstoestand als weergeven in fig. 6 is het van de verbrandingsmotor gevraagde vermogen lager dan in t, -11- fig. 5 (aannemende dat het toerental ongeveer gelijk is). De in de regel BRANDSTOFINJECTIE aangeven inspuitduur is dienovereenkomstig korter dan de inspuitduur volgens fig. 5. Om dit te bereiken is de gemiddelde hoeksnelheid van het klep-5 lichaam 21 verhoogd van de helft van de hoeksnelheid van de krukas 4 tot gelijk aan de hoeksnelheid van de krukas 4. Hierdoor sluit de klep 20 telkens als de krukas 4 de stand bovenste dode punt bereikt, dat wil zeggen ook als geen inspuiting van brandstof gewenst is. Omdat de hogedruk pomp 14 10 dan echter geen brandstof onder druk naar de injector 5 stuwt leidt dit niet tot het inspuiten van brandstof.

In de in fig. 6 bij wijze van voorbeeld weergegeven bedrijfstoestand is de benodigde brandstofafgifte groter dan die welke zou worden verkregen bij rotatie van het klepli-15 chaam 21 met een hoeksnelheid die in een vaste verhouding staat tot de hoeksnelheid van de krukas. Om de benodigde brandstofafgifte te realiseren is de snelheid van het roteerbare kleplichaam 21 telkens gedurende het doorlopen van het tweede hoekbereik waarin het kleplichaam 21 het aflaat-20 kanaal 19 afsluit verlaagd en is de hoeksnelheid gedurende het doorlopen van het eerste hoekbereik verhoogd om de toegepaste vertraging te compenseren. De gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 is in de in fig. 6 weergegeven bedrijfstoestand aldus twee keer zo hoog als in de in fig. 5 25 weergegeven bedrijfstoestand, maar de brandstofdosering volgens fig. 6 bedraagt meer dan de helft van die volgens fig. 5.

Teneinde het regelbereik van de brandstofdosering verder te vergroten kan bij het brandstofsysteem volgens dit 30 voorbeeld de over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 verder verhoogd worden tot twee keer het toerental van de krukas 4. In die bedrijfstoestand, waarvan in fig. 7 een voorbeeld is weergegeven, sluit het kleplichaam het aflaat-35 kanaal 19 vier keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor af. In deze bedrijfstoestand zijn drie van de afsluitingen zonder effect, omdat deze niet, samenvallen met het J . J ^ -12- door de hogedruk pomp 14 afgeven van brandstof onder hoge druk. De in fig. 7 weergegeven bedrijfstoestand is die waarbij de brandstofopbrengst minimaal is, doordat de hoeksnel-heid van het kleplichaam 21 tijdens het doorlopen van het 5 tweede hoekbereik gedurende hetwelk dit het aflaatkanaal afsluit 19 maximaal wordt versneld indien dit samenvalt met het door de hogedruk pomp 14 toevoeren van brandstof onder hoge druk (regel POMP ACTIEF).

Het is ook mogelijk te voorzien in een tussengelegen 10 bedrijfstoestand waarin het kleplichaam 21 roteert met een gemiddelde snelheid die anderhalf keer de snelheid van de krukas 4 (dat wil zeggen drie keer de laagste gemiddelde snelheid van het kleplichaam 21) bedraagt.

Bij de voorgestelde overgang tussen verschillende ge-15 middelde hoeksnelheden van het kleplichaam 21 neemt de brandstofafgife tendentieel af met het toenemen van de gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21. Extreme snelheden en versnellingen van het kleplichaam 21 komen daardoor niet vaak voor. Een grote vraag om vermogen (en dus een ten 20 opzichte van de hoeksnelheid van de krukas lage gemiddelde snelheid van het kleplichaam 21 gaat namelijk meestal samen met hogere toerentallen van de krukas en omgekeerd. Slijtage van de klep 20 en de aandrijving 36 wordt aldus tegengegaan.

Slijtage van de klep 20 en de aandrijving 36 wordt 25 verder tegengegaan, doordat de hoeksnelheid van het kleplichaam 21, bij een gemiddelde hoeksnelheid waarbij dit het aflaatkanaal 19 periodiek ook sluit zonder dat dit samenvalt met afgifte van brandstof door de hogedruk pomp 14, slechts een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor gevari-30 eerd wordt, d.w.z. alleen in relatie met gelijktijdige afgifte van brandstof door de hogedruk pomp 14.

Bij voorkeur is. de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 gelijk aan de gelijktijdig optredende 35 hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor. Bij deze gemiddelde snelheid sluit het kleplichaam 21 de inlaat-poort twee keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor 1014518 · -13- af. Deze hoeksnelheid is zodanig hoog, dat het gedeelte van het roteerbare kleplichaam 21 dat de inlaatpoort 23 afsluit in omtreksrichting een relatief grote hoek kan beslaan. Hierdoor kan dit bij een gegeven diameter van het klepli-5 chaam robuust worden uitgevoerd. Ook kan de klep bij gegeven robuustheid van het de inlaatpoort 23 afsluitende gedeelte een relatief kleine diameter hebben. Een verder voordeel van een minimum gemiddelde snelheid van het roterende klep hoger dan de laagst mogelijke snelheid is, dat het sluiten en 10 vrijgeven van de inlaatpoort 23 van de klep 20 sneller wordt uitgevoerd. De brandstofinspuitfase vertoont daardoor relatief steile flanken, hetgeen voordelig is voor het effectief verstuiven van de ingespoten brandstof aan het begin en het eind van de inspuitfase en voor het nauwkeurig beheersen van 15 de hoeveelheid ingespoten brandstof.

Het zal de deskundige duidelijk zijn, dat binnen het kader van de onderhavige uitvinding nog vele andere uitvoeringen en uitvoeringswijzen mogelijk zijn. Zo kan het kleplichaam bijvoorbeeld zo zijn uitgevoerd dat dit het aflaat-20 kanaal meerdere keren per omwenteling afsluit. De rotatie van het kleplichaam ten opzichte van de krukas kan bijvoorbeeld ook beïnvloed worden door het indrukken en vrijgeven van verschillende secties van een omlopende snaar of ketting .

.1 v : . ·*

Claims (17)

1. Inrichting voor het doseren van de opbrengst van een brandstofinspuitsysteem, met een aflaatklepstructuur (20) omvattende: een inlaat (23), 5 een uitlaat (24), een aflaatkanaal (19) van de inlaat (23) naar de uitlaat (24) , een roteerbaar kleplichaam (21) in genoemd aflaatkanaal (19), welk kleplichaam (21) is ingericht voor het tij-10 dens rotatie door een eerste hoekbereik vrijgeven van genoemd aflaatkanaal (19) en voor het tijdens rotatie door een tweede hoekbereik afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), een aandrijving (36) voor het doen roteren van genoemd kleplichaam (21), en 15 een besturingsstructuur met ten minste een sensor (37, 38. voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met een verwerkingsstructuur (41) werkzaam gekoppeld met genoemde sensor (37, 38), voor het besturen van genoemde aandrijving (36) in overeenstemming met ge-20 noemde signalering, zodanig dat genoemd kleplichaam (21) continu roteert, met het kenmerk, dat de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het, althans in ten minste een bedrijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de 25 verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoek-snelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het bepalen van tijdstippen van begin en einde van het doorlopen van genoemd tweede hoekbereik en voor het gedurende het doorlopen van genoemd eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoek-30 snelheid van het kleplichaam (21) voor het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor. V. · -15-

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij genoemde aflaatklepstructuur (20) is voorzien van één enkel roteerbaar kleplichaam (21).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij ge- 5 noemde aflaatklepstructuur (20) is voorzien van één enkele aandrijving (36) .

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten minste 10 een werkingscyclus van.de verbrandingsmotor gemiddelde hoek-snelheid van het kleplichaam (21) naar een tweede, over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21). _5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 15 waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 20 waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het aandrijven van het kleplichaam (21) met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid, waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscy-25 clus afsluit en waarbij de hoeksnelheid van het kleplichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd.

7. Brandstofinspuitsysteem omvattende: een brandstofpomp, 30 een injector, een brandstoftoevoerkanaal voor het toevoeren van brandstof van de pomp naar de injector, een aflaatkanaal (19) dat tussen de brandstofpomp en de injector op het brandstoftoevoerkanaal aansluit voor het 35 van de injector af afvoeren van brandstof, een aflaatklepstructuur (20) met een roteerbaar kleplichaam (21) in genoemd aflaatkanaal (19), welk kleplichaam 10145 1 8 aii -16- (21) is ingericht voor het tijdens rotatie door een eerste hoekbereik vrijgeven van genoemd aflaatkanaal (19) en voor het tijdens rotatie door een tweede hoekbereik afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), 5 een aandrijving (36) voor het doen roteren van genoemd roteerbare kleplichaam (21), en een besturingsstructuur met ten minste een sensor (37, 38) voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met een verwerkingsstructuur (41) werk-10 zaam gekoppeld met genoemde sensor (37, 38), voor het besturen van genoemde aandrijving (36) in overeenstemming met genoemde signalering, zodanig dat genoemd kleplichaam (21) continu roteert, met het kenmerk, dat de besturingsstructuur en de aan-15 drijving (36) zijn ingericht voor het, althans in ten minste een bedrijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoek-snelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het bepalen van tij stippen van begin en einde van het doorlopen van genoemd 20 tweede hoekbereik en voor het gedurende het doorlopen van genoemd eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoek-snelheid van het kleplichaam (21) voor het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die corres-25 pondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.

8. Brandstofinspuitsysteem volgens conclusie 7, waarbij het aantal van genoemde roteerbare kleplichamen gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.

9. Brandstofinspuitsysteem volgens conclusie 7 of 8, 30 waarbij het aantal van genoemde aandrijvingen (36) gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.

10. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-9, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten 35 minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) naar een tweede, 1 — i . / . -17- over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21).

11. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-10, waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus 5 van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.

12. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-11, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) 10 zijn ingericht voor het aandrijven van het kleplichaam (21) met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid, waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscyclus afsluit en waarbij de hoeksnelheid van het klep-15 lichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd.

13. Werkwijze voor het gedoseerd afgeven van brandstof aan een verbrandingmotor, omvattende: het per werkingscyclus gedurende een brandstoftoevoer-20 fase toevoeren van brandstof aan een naar een injector voerend brandstoftoevoerkanaal, het continu roteren van een kleplichaam (21) in een aflaatkanaal (19) communicerend met genoemd brandstoftoevoerkanaal door een eerste hoekbereik gedurende 25 hetwelk toegevoerde brandstof langs het kleplichaam (21) af wordt gelaten en door een tweede hoekbereik gedurende hetwelk het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) afsluit en de toegevoerde brandstof via de injector wordt afgegeven, waarbij hoekverdraaiing van een lopende verbrandings-30 motor wordt gedetecteerd en het roteren van genoemd kleplichaam (21) plaats heeft met een hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor, gekenmerkt door het, althans in een ten minste een be-35 drijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van een momentane hoeksnelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het be- -18- palen van tij stippen van begin en einde van het afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), en het daarbij handhaven van een gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbran-5 dingsmotor die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het aantal van genoemde kleplichamen dat wordt geroteerd gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.

15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij het aantal van genoemde aandrijving (36)en dat wordt bestuurd gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.

16. Werkwijze volgens een der conclusies 13-15, waarbij wordt overgegaan tussen een eerste gemiddelde hoeksnel-15 heid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbrandingsmotor die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor en een tweede gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbrandingsmotor .

17. Werkwijze volgens conclusie een der conclusies 13- 16, waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.

18. Werkwijze volgens een der conclusies 13-17, waar bij het kleplichaam (21) roteert met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscyclus afsluit en waarbij de 30 hoeksnelheid van het kleplichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd. 101451 S- *