WO2008037594A1 - Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs - Google Patents
Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs Download PDFInfo
- Publication number
- WO2008037594A1 WO2008037594A1 PCT/EP2007/059620 EP2007059620W WO2008037594A1 WO 2008037594 A1 WO2008037594 A1 WO 2008037594A1 EP 2007059620 W EP2007059620 W EP 2007059620W WO 2008037594 A1 WO2008037594 A1 WO 2008037594A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- volume flow
- diaphragm elements
- flow
- pressure
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
- F02M69/54—Arrangement of fuel pressure regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
Definitions
- Device for regulating, a pressure profile determined by the volume flow, within a predetermined limit range.
- the invention relates to a device for regulating, a pressure flow determined by the flow according to the features of the preamble of the main claim. 1
- the the present invention object underlying be ⁇ is now to provide a device with Using a variably adjustable flow cross-section allows a constant and uniform pressure drop over the entire cross-section.
- the advantages achieved by the invention are in particular that by maintaining a defined pressure window by a suitable choice of geometry, the materi ⁇ than and the component thickness, depending on the volume flow, always a constant pressure drop across the device is obtained. Also, this pressure drop and / or pressure profile over the entire flow cross-sectional area of the device is equal ⁇ moderate.
- the device is also cheaper and allows, compared to electrically controlled pressure regulators a less complicated structure.
- FIG. 1 at least two diaphragm elements of the device in a line
- FIG. 2 an embodiment of the device with six diaphragm elements
- Figure 3 an embodiment of the device with two aperture elements.
- Figure 1 shows a pressure line 1 with two leaf-shaped diaphragm elements 2 which are arranged diametrically opposite, are connected at one end to the inner wall of the pressure line 1 and move toward each other in the direction of their free ends steadily.
- the diaphragm elements 2 are preferably made of plastic and are resiliently biased.
- a variably adjustable flow cross-section is defined at their free ends.
- the two diaphragm elements 2 are biased such that If there is no volume flow V, a minimum flow cross-section results. Due to the geometry of the diaphragm elements 2 results in the flow direction a ste ⁇ term reduction of the flow cross-section.
- the two diaphragm elements 2 By acting on the diaphragm elements 2 with a volume flow V, the two diaphragm elements 2 are deflected by this in the direction of the arrows F to the inner wall of the conduit 1 and thus increase the flow cross-section. With a lower loading of the diaphragm elements 2 by the volume flow V, the diaphragm elements 2 move back in the direction of the arrows G up to a maximum of the starting position of the flow cross-section due to the bias. Due to the prestressed and movable diaphragm elements, it is possible to achieve approximately a constant pressure drop with changing volumetric flow V.
- Ai the flow cross-sectional area at the orifice inlet
- a 2 the flow cross-sectional area at the orifice outlet, whose value is determined by the prestressed orifice elements
- Pi the static pressure before the diaphragm
- p 2 the static pressure after the diaphragm
- p / 2 * ui 2 the kinetic pressure before the diaphragm
- p / 2 * u 2 2 the kinetic pressure after the diaphragm.
- FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a device with six diaphragm elements 3.
- the individual diaphragm elements 3 are fastened respectively to the inner wall of the pressure line 1.
- the diaphragm elements 3 are shaped and after
- Type of funnel arranged that overlap each adjacent aperture elements. This ensures that no gap between the diaphragm elements 3 is formed. As a result, a non-uniform over the flow cross-sectional area pressure drop is prevented. In this case, a circular flow cross-section 4 de ⁇ fined by the aperture elements 3, which is larger or smaller depending on the flow rate.
- two aperture elements 5 are formed such that at the free ends of an ellipse-like gap 6 results whose Flow cross section is larger or smaller depending on the volume flow.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung, eines vom Volumenstrom bestimmten Druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen Grenzbereichs. Die Vorrichtung besteht aus mindestens zwei Blendenelementen und ist innerhalb einer Druckleitung befestigt. Ausgehend von einer Ausgangsposition vergrößert sich der Durchflussquerschnitt bei steigenden Volumenstromwerten und verringert sich dementsprechend bei fallenden Volumenstromwerten und ermöglicht somit einen annähernd gleichen Druckabfall über den gesamten Querschnitt.
Description
Beschreibung
Vorrichtung zur Regelung, eines vom Volumenstrom bestimmten Druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen Grenzbereichs.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung, eines vom Volumenstrom bestimmten Druckverlaufs gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs 1.
Bei Brennkraftmaschinen haben sich Direkteinspritzsysteme in den letzten Jahren durchgesetzt. Ein solches Konzept ist bei Dieselmotoren das Common Rail Einspritzsystem. Dieses besteht im wesentlichen aus einer Vorförderpumpe, einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckspeicher, Einspritzventilen mit Leckage- leitungen zum Kraftstofftank und Regeleinrichtungen. Durch eine Druckerniedrigung, beispielsweise durch eine Blende, in einer Niederdruck-Kraftstoffleitung, z.B. der Leckageleitung von Injektoren wird die hydraulische Stabilität der Einsprit¬ zungen erhöht, d.h. die Streuung von kleinen Einspritzmengen erniedrigt. Dies wirkt sich positiv auf Laufruhe und Abgas¬ verhalten einer Brennkraftmaschine aus. Idealerweise bewegt sich der Druck innerhalb der Kraftstoffleitung in einem bestimmten Bereich, der durch eine definierte Obergrenze und Untergrenze definiert ist.
Aus der Druckschrift DE 43 25 789 Al ist eine Vorrichtung be¬ kannt, bei der die Vorrichtung mit einer Vielzahl von Schlitzen in jeweils gleich breite aber unterschiedlich lange Lamellen unterteilt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Lamel- lenlänge haben diese eine unterschiedliche Federungseigen¬ schaft, demzufolge bei geringeren Durchsatzströmen zunächst in erster Linie die längeren Lamellen, die weniger biegesteif sind, ausgelenkt werden. Aufgrund der Schlitze zwischen den Lamellen ist aber ein gleichmäßiger Druckabfall über den ge- samten Querschnitt nicht möglich.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe be¬ steht nun darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die mit
Hilfe eines variabel einstellbaren Durchfluss-querschnitts einen konstanten und gleichmäßigen Druckabfall über den gesamten Querschnitt ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa¬ tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er¬ findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde- re darin, dass durch die Einhaltung eines definierten Druckfensters durch eine geeignete Wahl der Geometrie, des Materi¬ als und der Bauteildicke, je nach Volumenstrom, immer ein konstanter Druckabfall über die Vorrichtung erhalten wird. Auch ist dieser Druckabfall und/oder Druckverlauf über die gesamte Durchfluss-querschnittsflache der Vorrichtung gleich¬ mäßig. Die Vorrichtung ist auch kostengünstiger und ermöglicht, im Vergleich zu elektrisch angesteuerten Druckreglern einen weniger komplizierten Aufbau.
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 : mindestens zwei Blendenelemente der Vorrichtung in einer Leitung, Figur 2: eine Ausführungsform der Vorrichtung mit sechs Blen- denelementen,
Figur 3: eine Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei Blendenelementen .
Figur 1 zeigt eine Druckleitung 1 mit zwei blattförmigen Blendenelementen 2 die diametral gegenüberliegend angeordnet, an einem Ende mit der Innenwand der Druckleitung 1 verbunden sind und sich in Richtung ihrer freier Enden stetig aufeinander zubewegen. Die Blendenelemente 2 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und sind federnd vorgespannt.
Durch die beiden Blendenelemente 2 wird an ihren freien Enden ein variabel einstellbarer Durchflussquerschnitt festgelegt. Die beiden Blendenelemente 2 sind derart vorgespannt, dass
sich bei nicht vorhandenem Volumenstrom V ein minimaler Durchflussquerschnitt ergibt. Aufgrund der Geometrie der Blendenelemente 2 ergibt sich in Strömungsrichtung eine ste¬ tige Verringerung des Durchflussquerschnitts.
Durch die Beaufschlagung der Blendenelemente 2 mit einem Volumenstrom V werden die beiden Blendenelemente 2 durch diesen in Richtung der Pfeile F zur Innenwand der Leitung 1 ausgelenkt und vergrößern damit den Durchflussquerschnitt. Bei ei- ner geringeren Beaufschlagung der Blendenelemente 2 durch den Volumenstrom V bewegen sich die Blendenelemente 2 aufgrund der Vorspannung in Richtung der Pfeile G wieder bis maximal zu der Ausgangsposition des Durchflussquerschnittes zurück. Durch die vorgespannten und beweglichen Blendenelemente wird es ermöglicht, bei wechselndem Volumenstrom V annähernd einen konstanten Druckabfall zu erzielen.
Der annähernd konstante Druckabfall basiert dabei auf folgen¬ den Gleichungen: (1) Ui * Ai * p = U2 * A2 * p
(2) pi - p2 = p/2*u2 2 - p/2*ui2
Dabei entspricht:
Ui: der Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Mediums vor
Eintritt in die Blende, U2: der Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Mediums nach
Austritt aus der Blende, p: der Dichte des flüssigen Mediums, deren Wert sich über die
Blende nicht verändert
Ai: der Durchflussquerschnittsflache am Blendeneintritt, A2: der Durchflussquerschnittsflache am Blendenaustritt, de¬ ren Wert durch die vorgespannten Blendenelemente festgelegt wird,
Pi: dem statischen Druck vor der Blende, p2 : dem statischen Druck nach der Blende, p/2*ui2: dem kinetischen Druck vor der Blende, p/2*u2 2: dem kinetischen Druck nach der Blende.
Bei einer Änderung des Volumenstroms V und einer damit ver¬ bundenen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit ui erhöht sich bei einem konstanten Wert für die Durchflussquerschnittsfla¬ che A2 die Strömungsgeschwindigkeit U2. Damit verbunden ist laut Gleichung (2) eine Erhöhung des Differenzbetrages des kinetischen Druckes (p/2*u2 2 - p/2*ui2) . Damit Gleichung (2) erfüllt bleibt, muss somit der Druckabfall (pi~p2) steigen . Für den Fall, dass die Durchflussquerschnittsflache A2 varia¬ bel ist, vergrößert sich diese bei einem steigenden Volumen- ström V. Der Wert der Strömungsgeschwindigkeit U2 steigt auf¬ grund eines erhöhten Wertes der Durchflussquerschnittsflache A2, nicht so stark an wie im Falle einer konstanten Durch- flussquerschnittsflache A2. Aufgrund der niedrigeren Strö¬ mungsgeschwindigkeit U2 ist der Differenzbetrag des kineti- sehen Drucks daher kleiner als der Differenzbetrag bei kon¬ stanter Durchflussquerschnittsflache A2. Somit ist in diesem Falle auch der Druckabfall über die Blende geringer. Durch eine Variation der Durchflussquerschnittsflache A2 lässt sich somit, abhängig vom Volumenstrom V, ein über die Blende annä- hernd konstanter Druckabfall einstellen.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit sechs Blendenelementen 3. Auch hier sind die einzelnen Blendenelemente 3 jeweils an der Innenwand der Druckleitung 1 be- festigt. Die Blendenelemente 3 sind derart geformt und nach
Art eines Trichters angeordnet, dass sich jeweils benachbarte Blendenelemente überlappen. Somit ist gewährleistet, dass kein Spalt zwischen den Blendenelementen 3 entsteht. Dadurch wird ein über die Durchflussquerschnittsflache ungleichmäßig verlaufender Druckabfall verhindert. Durch die Blendenelemente 3 wird dabei ein kreisförmiger Durchflussquerschnitt 4 de¬ finiert, der abhängig vom Volumenstrom größer oder kleiner wird.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Blendenelemente 5 derart ausgebildet, dass sich an den freien Enden ein elipsenähnlicher Spalt 6 ergibt, dessen
Durchflussquerschnitt abhängig vom Volumenstrom größer oder kleiner wird.
Claims
1. Vorrichtung zur Regelung eines, vom Volumenstrom eines flüssigen Mediums abhängigen, Druckabfalls innerhalb vorgege- bener oberer und unterer Grenzwerte, bestehend aus wenigstens zwei an der Innenwand einer Druckleitung, insbesondere einer Niederdruck-Kraftstoffleitung eines Common-Rail Einspritzsys¬ tems einseitig befestigten, und bezüglich eines jeweiligen Durchflussquerschnitts variabel einstellbaren Blendenelemen- ten, dadurch gekennzeichnet, dass, die Blendenelemente jeweils derart ausgebildet und einander zugewandt sind, dass sie sich ausgehend von einem kleinsten Durchflussquerschnitt bei nicht vorhandenem Volumenstrom, mit ihren freien Enden bei ansteigendem Volumenstrom jeweils in Richtung Innenwand voneinander weg bewegen und sich bei abfallendem Volumenstrom aufgrund ihrer Vorspannung wieder aufeinander zubewegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente aus Kunststoff besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Blendenelemente derart geformt und nach Art eines Trichters angeordnet sind, wobei sich jeweils benachbarte Blendenelemente überlappen.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente derart geformt sind, dass die aufeinander zulaufenden Enden einen ellipsenähnli- eher Spalt bilden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006046025 | 2006-09-28 | ||
DE102006046025.1 | 2006-09-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2008037594A1 true WO2008037594A1 (de) | 2008-04-03 |
Family
ID=38739935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2007/059620 WO2008037594A1 (de) | 2006-09-28 | 2007-09-13 | Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2008037594A1 (de) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2989866A (en) * | 1956-01-03 | 1961-06-27 | Bendix Corp | Cantilever beam flowmeter |
US4006634A (en) * | 1975-09-17 | 1977-02-08 | National Semiconductor Corporation | Flow meter |
GB1555016A (en) * | 1975-12-22 | 1979-11-07 | Siemens Ag | Flowmeter |
GB2185112A (en) * | 1985-11-18 | 1987-07-08 | Morgan Ltd P K | Respiratory flow rate measurement |
US4790194A (en) * | 1987-05-01 | 1988-12-13 | Westinghouse Electric Corp. | Flow measurement device |
US4989456A (en) * | 1989-11-06 | 1991-02-05 | Bicore Monitoring Systems | Variable area obstruction gas flow meter |
DE4325789A1 (de) | 1993-07-31 | 1995-02-02 | Zan Mesgeraete Gmbh I G | Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden |
-
2007
- 2007-09-13 WO PCT/EP2007/059620 patent/WO2008037594A1/de active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2989866A (en) * | 1956-01-03 | 1961-06-27 | Bendix Corp | Cantilever beam flowmeter |
US4006634A (en) * | 1975-09-17 | 1977-02-08 | National Semiconductor Corporation | Flow meter |
GB1555016A (en) * | 1975-12-22 | 1979-11-07 | Siemens Ag | Flowmeter |
GB2185112A (en) * | 1985-11-18 | 1987-07-08 | Morgan Ltd P K | Respiratory flow rate measurement |
US4790194A (en) * | 1987-05-01 | 1988-12-13 | Westinghouse Electric Corp. | Flow measurement device |
US4989456A (en) * | 1989-11-06 | 1991-02-05 | Bicore Monitoring Systems | Variable area obstruction gas flow meter |
DE4325789A1 (de) | 1993-07-31 | 1995-02-02 | Zan Mesgeraete Gmbh I G | Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10300313B4 (de) | Einspritzdüsenbaugruppe | |
DE102007010880B4 (de) | Druckregelventil | |
DE60300769T2 (de) | Kraftstoffdosiervorrichtung mit kompensiertem Steuerungsventil in einer Turbomachine | |
DE4039520A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil fuer dieselmotoren | |
DE2461697A1 (de) | Einstellbare drosselvorrichtung mit veraenderlicher widerstands-charakteristik fuer fluessigkeiten und gase | |
DE202009007558U1 (de) | Elektrisch angesteuerter Vergaser | |
DE102004012281A1 (de) | Einfacher Aufbau eines Kraftstoffdruckreglers, der zum Minimieren eines Druckverlustes ausgelegt ist | |
DE102004062213A1 (de) | Abgasdrucksteigernde Vorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE102004039338B4 (de) | Kraftstoffsystem mit Druck-Pulsations-Dämpfungshintergrund | |
DE102011004186A1 (de) | Kraftstoffeinspritzkomponente | |
DE102010001541A1 (de) | Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn | |
DE2520389A1 (de) | Drosselorgan | |
DE2935850A1 (de) | Treibstoff-einspritzventil | |
EP2875231B1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem | |
WO2008037594A1 (de) | Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs | |
DE102008061473A1 (de) | Drossel für ein Einspritzsystem sowie Kraftstoffpumpe und Einspritzsystem | |
DE102012105971A1 (de) | Rückschlagventilvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE4441506A1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe | |
DE2810177A1 (de) | Kraftstoff-zumess-ventil einer kraftstoff-einspritzanlage | |
DE102018208352A1 (de) | Hydraulische Spülventilanordnung | |
WO2008122521A1 (de) | Ventil und einspritzanlage für eine brennkraftmaschine mit ventil | |
EP2966293A1 (de) | Schaltventil, insbesondere zur zumessung eines fluids für eine stromabwärts angeordnete förderpumpe | |
EP1646789B1 (de) | Pumpe mit mindestens einer pumpkammer und elektroden zum erzeugen eines elektrischen wechselfeldes | |
EP0762256A1 (de) | Stromregelventil | |
WO2004053325A1 (de) | Vorrichtung zur aufrechterhaltung eines solldruckes im kraftstoff-hochdruckspeicher eines speichereinspritzsystems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07820174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07820174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |