SK90398A3 - Fuel injection system - Google Patents

Description

Vynález sa týka vstrekovacieho systému paliva .

Doterajší stav techniky

U takéhoto vstrekovacieho systému paliva, ktorý je známy z DE-A-36 44 257, je ako vstrekovacie čerpadlo paliva upravené rozdeľovacie vstrekovacie čerpadlo, ktoré je vybavené vratne poháňaným a súčasne rotujúcim čerpadlovým piestom, ktorý pri svojom otočnom pohybe a pri svojom čerpadlovom zdvihu zásobuje na vstrekovací tlak privedeným palivom vždy jedno z viacerých vstrékovacích potrubí, ktoré vedú vždy k jednému vstrekovaciemu ventilu paliva. Pre rozdelenie vstreku na predbežné vstrekovanie a na hlavné vstrekovanie je elektricky ovládaný ventil, vytvorený ako magnetický ventil, krátkodobé otvorený, aby sa čerpadlový pracovný priestor odľahčil a aby sa dosiahnutý tlak paliva krátkodobé znížil. To značí, že je potrebný veľmi rýchlo spínajúci magnetický ventil, ktorý vyžaduje veľké náklady z hľadiska elektrického ovládania a konštrukcie ventilu. Najmä je tiež upravený špeciálny výtlačný ventil v spojení medzi čerpadlovým pracovným priestorom a medzi vstrekovacím ventilom, ktorý pri doprave paliva s vysokým tlakom k vstrekovacej palivovej tryske v smere dopravy otvára a pri ukončení vstreku uzavrie a ktorý je vhodný k tomu, aby znižoval tlakové vlny medzi výtlačným ventilom a medzi vstrekovacím ventilom paliva a aby v tejto oblasti udržiaval žiadaný konštantný tlak v priebehu vstrékovacích prestávok. Výhodné je u rozdeleného vstrekovania paliva s predbežným vstrekovaním a hlavným vstrekovaním v priebehu jedného pracovného taktu príslušného napájaného valca spaľovacieho motora zabezpečiť konštantný stacionárny tlak vo vstrekovacích prestávkach.

Podstata vynálezu

Riešením podľa vynálezu je ovládanie predbežného vstrekovania a hlavného vstrekovania, do ktorého je vstrekovanie rozdelené, podstatne jednoduchšie. Prostredníctvom konštrukčnej úpravy s vačkovým tvarom pre stanovené prerušenie odpadá elektrické ovládanie s medzidobým otváraním a uzatváraním vstrekovania elektricky ovládaného ventilu pre prerušenie medzi predbežným vstrekovaním a medzi hlavným vstrekovaním a s tým spojené náklady.

Elektricky ovládaný ventil tiež ďalej nemusí mať veľkú rýchlosť zapínania, ktoré je potrebné pre presné ovládanie vstrekovacej prestávky medzi predbežným vstrekovaním a medzi hlavným vstrekovaním a môže byť podstatne jednoduchšie a menšie ako špeciálny, rýchlo zapínajúci ventil.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príklad prevedenia vynálezu je znázornený na výkresoch a je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise.

Na obr. 1 je znázornené principiálne vyobrazenie vstrekovacieho čerpadla paliva, ktoré je ovládané magnetickým ventilom.

Na obr. 2 je znázornený priebeh vačkovej dráhy v tvare vačkovej umocnenej krivky v priebehu uhlu otáčania.

Príklady prevedenia vynálezu

Riešenie podľa vynálezu je v nasledovnom popísanom príklade prevedenia realizované na podklade rozdeľovacieho vstrekovacieho čerpadla, schématicky znázorneného na obr. 1. Jedná sa tu o rozdeľovacie vstrekovacie čerpadlo s konštrukciou axiálneho piestu, aj keď je predmet vynálezu využiteľný tiež u druhých vstrekovacích čerpadiel, ako napríklad u rozdeľovacích vstrekovacích čerpadiel s konštrukciou radiálneho čerpadlového piestu alebo jednotlivých čerpadiel len s jedným čerpadlovým piestom pre zásobovanie jedného jediného valca spaľovacieho motoru alebo radových čerpadiel. Najmä výhodne však sa dá vynález uskutočniť u rozdeľovacieho vstrekovacieho čerpadla, pretože tu je potrebné pre napájanie vstrekovacích ventilov iba jeden jediný elektricky ovládaný ventil a rozdelenie na jednotlivé vstrekovacie ventily sa uskutoční za pomoci rozdeľovača. U rozdeľovacieho vstrekovacieho čerpadla na obr. 1 znázorneného druhu je upravený čerpadlový piest 1, ktorý je usporiadaný posuvne a otočné vo valcovom otvore 2 a tam čelne uzatvára čerpadlový pracovný priestor 10. Čerpadlový piest 1 je pritom spojený s vačkovým kotúčom 6, ktorý má smerom dole smerujúce vačky 5, usporiadané podľa vynálezu, a to napríklad prostredníctvom ďalej neznázornených pružín. Vačkový kotúč 6 je poháňaný do rotačného pohybu, najmä synchrónne s počtom otáčok vstrekovacím' čerpadlom napájaného spaľovacieho motora ďalej neznázorneným poháňacím hriadeľom, pričom vačkový kotúč 6 sa pohybuje pôsobením pružín na známom, axiálne pevnom valčekovom krúžku a v dôsledku toho uvádza rotujúci čerpadlový piest 1 do vratného dopravného a nasávacieho pohybu. Pri svojom otočnom pohybe v priradení k čerpadlovému dopravnému zdvihu, pri ktorom je z čerpadlového pracovného priestoru 10 vytlačované palivo s vysokým tlakom, sa dostane čerpadlový piest 1 do spojenia s jedným z mnohých vstrekovacích potrubí 7 prostredníctvom rozdeľovacej drážky 8 v plášťovej ploche rozdeľovacieho a čerpadlového piestu 1. Rozdeľovacia drážka 8 je pritom prostredníctvom pozdĺžneho kanála 9 neustále čerpadlovým pracovným priestorom 10. Vstrekovacie vedie cez výtlačný ventil 12 k vstrekova čiernu spojená s potrubie 7 ventilu 13 paliva, ktorý je priradený k príslušnému valcu spaľovacieho motoru.

Zásobovanie čerpadlového pracovného priestoru 10 palivom sa uskutočňuje prostredníctvom sacieho potrubia 15, ktoré je zásobované zo sacieho priestoru 17., ktorý je v podstate znázornený iba čiarkované a ktorý je uzavretý vovnútri skrine vstrekovacieho čerpadla. Sací priestor 17 dostáva palivo z dopravného čerpadla 18 paliva, ktoré je poháňané synchrónne k vstrekovaciemu čerpadlu paliva napríklad poháňacím hriadeľom a tak dopravuje palivo do sacieho priestoru 17 v množstve závislom na počte otáčok. Prostredníctvom prídavného tlakového ovládacieho ventila 19 je tlak v sacom priestore 17 zvyčajne ovládaný v závislosti prostredníctvom tohto vstrekovacieho čerpadla na počte otáčok, ak majú byť tlaku ovládané prídavné funkcie paliva. Prostredníctvom prepadového škrtenia 22 preteká palivo naspäť k zásobnej nádrži 23., čím je zabezpečené chladenie vstrekovacieho čerpadla, prípadne odplynovanie sacieho priestoru 17. Sacie potrubie 15 vedie cez spätný ventil 16 do čerpadlového pracovného priestoru 10, pričom spätný ventil 16 otvára v smere k čerpadlovému pracovnému priestoru 10. Paralelne k tomuto spätnému ventilu 16 je upravený elektricky ovládaný ventil 24, ktorý ovláda obtokové potrubie 21 k tlakovému spätnému ventilu 16 a jeho pomocou sa pri otvorení ventilu vytvorí spojenie medzi čerpadlovým pracovným priestorom 10 a medzi sacím priestorom 17 a pri jeho uzavretí je čerpadlový pracovný priestor 10 uzavretý. Ako magnetický ventil symbolizovaný elektricky ovládaný ventil 24 je známym spôsobom ovládaný ovládacím mechanizmom 25 v súlade s prevádzkovými parametrami. Pri dostatočne veľkom prietokovom priereze elektricky ovládaného ventilu 24 môže tiež spätný ventil 16 odpadnúť. V takomto <1 prípade je čerpadlový pracovný priestor 10 pri sacom zdvihu naplnený výlučne cez elektricky ovládaný ventil 24.

Prostredníctvom tohto elektricky ovládaného ventilu 24 je ovládaný začiatok vysokotlakej dodávky čerpadlového piestu 1 tak, že prostredníctvom tohto elektricky ovládaného ventilu 24. je nakoniec ovládaný tiež začiatok vstreku. Pri uzavrení sa vytvorí v čerpadlovom pracovnom priestore 10 vstrekovací tlak, ktorý _?je prostredníctvom pozdĺžneho kanála 9 a rozdeľovacej drážky 8. privádzaný k jednému zo vstrekovacích potrubí 7. Opätovným otvorením elektricky ovládaného ventilu 24 sa preruší vysokotlaké dodávanie, takže čas uzavrenia elektricky ovládaného ventilu 24 určuje okamih vstreku a vstrekované množstvo. Prostredníctvom tohto elektricky ovládaného ventilu 24 sa dá tiež bez zvláštneho usporiadania realizovat predbežné vstrekovanie.

Podľa vynálezu sú dopravné strany bokov vačiek 5 vytvorené tak, že po určitý čas, ako je to znázornené na obr. 2, vytvárajú priebeh zdvihu čerpadlového piestu 1, ktorý je rozdelený do prvej oblasti V, ktorá začína dopravným zdvihom piestu a je ukončená po malom dopravnom zdvihu, do druhej dielčej oblasti P, v ktorej je čerpadlový piest 1 prevedený do spätného pohybu, takže vysokotlaké dodávanie je tak účinne ukončené a je vytvorená vstrekovacie prestávka, a konečne do tretej oblasti H, v ktorej bok vačky 5 opäť stúpa a pre ďalšiu dopravu hlavného vstrekovaného množstva posúva čerpadlový piest

1.

Z diagramu na obr. 2 je tiež badať, že elektricky ovládaný ventil 24, napríklad magnetický ventil alebo piezoventil je pre ovládanie začiatku dopravy predbežného vstrekovaného množstva a tým súčasne začiatku vstrekovania v okamihu FB uzavretý a iba až pri ukončení hlavného vstrekovania je opäť v okamihu FE otvorený. Prerušenie vstrekovania sa uskutoční samo o sebe tým,

že prostredníctvom dielčiej oblasti P vačky 5 nie je možná žiadna funkčná doprava vysokého tlaku. Touto konštrukčno vopred určenou medzerou vo vstrekovaní sa dá uskutočniť doba prerušenia vysokotlakého vstrekovania v zásade s konštantno upravenými uhlami vačiek 5, najmä nezávisle na rýchlosti spínania elektricky ovládaného ventilu 24 a počtu otáčok. V jednotlivých prípadoch je tiež možné tvar vačiek 5 modifikovať v zmysle žiadaného rozdeleného vstrekovania. Namiesto vratného zdvihoyého pohybu čerpadlového piestu 1 sa dá tento tiež iba v jeho polohe zastaviť alebo iba len tak nebadateľné ďalej pohybovať, že jeho pohyb nie je dostatočný k tomu, aby sa umožnilo žiadané vstrekovanie, takže vznikne účinná vstrekovacia medzera, ktorá redukuje prívod paliva do spaľovacieho priestoru spaľovacieho motoru celkom do tej miery, že nárast tlaku v spaľovacom priestore je menší a tak sa dosiahne spaľovania s malým hlukom.

S výhodou zásobuje vstrekovacie čerpadlo paliva vytvorené podľa vynálezu vstrekovacie ventily, ktoré sú vhodné k tomu, aby vstrekovali s rozdelenými vstrekovacími dávkami a pritom pripravili pre predbežné vstrekovanie menší vstrekovací prierez ako pre hlavné vstrekovanie. Takéto ventily pre vstrekovanie sú už známe, a preto tu nie je potrebné ich bližšie popisovať. Z tohto dôvodu sa poukazuje napríklad na DE-C2-36 06 246. Prostredníctvom takto vytvorených vstrekovacích ventilov sa dá ešte podstatne presnejšie dodržiavať žiadaná vstrekovacia medzera medzi predbežným vstrekovaním a medzi hlavným vstrekovaním.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ N Á 'R Ο K Y

   1. Vstrekovací systém paliva, ktorý má vstrekovacie čerpadlo paliva s čerpadlovým pracovným priestorom (10) s najmenej jednou vačkou (5) vybaveným vačkovým pohonom pre pohon čerpadlového piestu (1) obmedzujúceho čerpadlový pracovný priestor (10) upravený pre napájanie najmenej jedného vstrekovacieho ventilu (13) paliva s množstvom vstrekovaného paliva uvedeného na vstrekovací tlak, ako aj elektricky ovládaný ventil (24), prostredníctvom ktorého je čerpadlový pracovný priestor (10) vstrekovacieho čerpadla paliva pre ovládanie vstrekovaného množstva a okamihu vstreku spojiteľný alebo uzatvárateľný s odľahčovacím sacím priestorom (17) a je uskutočniteľné prerušenie vstrekovanie medzi predbežným vstrekovaním a hlavným vstrekovaním vo vstrekovacom procese, vyznačujúci sa tým, že najmenej jedna vačka (5) je vytvorená tak, že na svojom čerpadlový piest (1) k dopravnému zdvihu pohybujúcom boku vačky (5) má dielčiu oblasť (P), v ktorej piest (1) po prvom dopravnom zdvihu pre predbežné vstrekovanie pre prerušenie jeho vysokotlakového dopravného zdvihu najmenej vo svojej tam dosiahnutej polohe zotrvá alebo zdvih zruší a nasledovne pre prevedenie dopravného zdvihu pre hlavné vstrekovanie je ďalej premiestnený, pričom elektricky ovládaný ventil (24) je riadený tak, že na začiatku dopravného zdvihu pre predbežné vstrekovanie je uzatvorený a je opäť otvorený iba až po ukončení hlavného vstrekovania.
2. 2. Vstrekovací systém paliva podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vstrekovací ventil (13) paliva je vytvorený ako vstrekovací ventil pre rozdelenie vstrekovania do rôznych dávok vstrekovania s prierezom otvoru prestavateľným do dvoch stupňov vstrekovacím ventilovým členom.
3. 3. Vstrekovací systém paliva podľa nároku 2, vyzna- čujúci sa tým, že vstrekovací ventil (13) paliva má nejmenej dve uzavieracie pružiny a že ventilový člen prevádza prostredníctvom privádzaného vysokého tlaku paliva oproti uzavieracej sile prvej pružiny prvý otvárací zdvih pre predbežné vstrekovanie a potom oproti sile prvej alebo druhej pružiny ďalší otvárací zdvih pre vykonanie hlavného vstrekovania.

   /
4. 4. Vstrekovací systém paliva podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že ako vstrekovacie čerpadlo paliva je upravené rozdeľovacie vstrekovacie čerpadlo.