Einspritzvorrichtung für Kraftstoffe bei Dieselmotoren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für Kraftstoffe bei Dieselmotoren, bestehend aus einer vom Motor angetriebenen Einspritzpumpe, wobei in der Kraftstoffzuführung zur Einspritzpumpe eine zusätzliche Pumpe eingeschaltet und der Saugraum der Einspritzpumpe mit einem Vordruck beaufschlagbar ist.

[0002] Eine derartige Ausbildung ist nach der JP-A-58-180759 bekannt. Hierdurch soll das Problem gelöst werden, daß durch den Antrieb des Einspritznockens direkt vom Motor der erreichbare Einspritzdruck nicht von der Drehzahl des Motors abhängig ist und somit besonders bei niedrigen Drehzahlen niedrige Einspritzdrucke sowie damit zusammenhängende Gemischbildungsverhältnisse nicht auftreten.

[0003] Aus der FR-A-1 543 434 ist ferner bekannt, als Zuführpumpen einer Einspritzpumpe eine Hochdruck- und eine Niederdruckpumpe einzusetzen.

[0004] Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß diese Maßnahmen nicht ausreichen, bei allen Betriebszuständen optimierte Gemischbildungsverhältnisse und daraus resultierende verbrennungstechnische Vorteile zu erzielen.

[0005] Nach der US-A-3- 976 249 ist zwar eine Anordnung mit einer federbelasteten Düsennadel bekannt geworden. Diese isolierte Maßnahme reicht aber nicht aus, da aufgrund der Kompressibilität des Kraftstoffes ein gewisser Förderhub bzw. Zeitraum benötigt wird, bis die Düsennadel bei einem für die Gemischbildung relativ niedrigen Druck öffnet. Dieser Druck ist durch die konstruktiven Gegebenheiten sowie die erreichbaren Vorspannungen der Düsenhalterfedern begrenzt. Aus den gleichen Gründen mit den ebenfalls auftretenden Nachteilen erfolgt das Schließen der Düsennadeln schleichend unter für die Gemischbildung ungünstigen Verhältnissen.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es, Einspritzvorrichtungen der bekannten Art unter Anhebung des gesamten Druckniveaus zu verbessern und auf einfache Weise betriebssicher eine Vorrichtung für relativ hohe Einspritzdrücke zu schaffen, die eine praktikable Lösung ermöglicht und eine dem vorliegenden Betriebsverhältnissen anpaßbare Gemischbildung im optimierten Verhältnis gewährleistet.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Einspritzdüse eine federbelastete Düsennadel aufweist und daß die zusätzliche Pumpe über einen Regler steuerbar ist, der über eine Recheneinheit mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist.

[0008] Weiterhin ist zur Verbesserung vorgesehen, daß der Federraum der Einspritzdüse durch den Druck der zusätzlichen Pumpe gleichzeitig beaufschlagbar ist. Hierdurch wird nicht nur der Öffnungs- und Schließdruck des Ventils der Einspritzdüse durch entsprechende Unterstützung der Feder verändert, sondern es ergibt sich auch die Möglichkeit, durch Beeinflussung des Öffnungszeitpunktes über die Wahl des Vordruckes den Beginn der Einspritzung zu variieren. Dieser Gesichtspunkt ist besonders für die Optimierung des Brennstoffverbrauchs bei Dieselmotoren wichtig.

[0009] Hierdurch wird ein konventionelles intermittierendes Einspritzsystem derart vervollkommnet, daß sowohl das Öffnen als auch das Schließen der Düsennadel bei bereits für die Verbrennung optimalen Drücken erfolgt und eine Verbesserung der Gemischbildung erzielt wird.

[0010] Weiterhin ist vorgesehen, daß die Zuführleitung für den Federraum der Einspritzdüse ein über einen Regler gesteuertes Druckregelventil aufweist, wobei der Regler über eine Recheneinheit mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist.

[0011] Um eine Zirkulation von vorgewärmten Kraftstoff zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Temperaturniveaus zu gestatten, wird vorgeschlagen, daß die Kraftstoffzuführleitung zur Einspritzpumpe über Mehrwegeventile und Zusatzleitungen als Ringleitung bei Stillstand des Motors schaltbar ist.

[0012] In der Zeichnung ist ein Einspritzsystem schematisch dargestellt.

[0013] Bei der dargestellten Anordnung wird der Kraftstoff über eine Förderpumpe 1 aus einem Kraftstoffbehälter 2 über Leitung 3 einer Pumpe 4 zugeführt, die einen Vordruck für eine Einspritzpumpe 5 erzeugt und über eine Leitung 6 mit dem Saugraum der Einspritzpumpe 5 verbunden ist. Über eine Druckleitung 7 fördert die Einspritzpumpe 5 den Kraftstoff zu einer Einspritzdüse 8. Parallel zur Leitung 6 wird über eine Leitung 9 der Federraum der Einspritzdüse 8 mit dem erzeugten Vordruck der Pumpe 4 beaufschlagt.

[0014] In diesem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 4 zur Erzeugung des Vordrucks über einen Regler 10 gesteuert, der über eine Recheneinheit 11 mit Sollwerteingaben des Motors versorgbar ist. Hierbei wird beispielsweise über die Recheneinheit 11 die Drehzahl des Motors n_Mot, Füllung F, Ladelufttemperatur t_Lt, Kühlwassertemperatur t_Kw, Brennstofftemperatur t_{Br st} berücksichtigt.

[0015] In der Leitung 9 als Zuführraum zum Federraum der Einspritzdüse 8 ist ein Druckregelventil 18 eingeschaltet, das über einen Regler 12 steuerbar und gleichzeitig von der Recheneinheit 11 beeinflußbar ist. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Druckverhältnisse an der Einspritzdüse 8 und als Vordruck an der Einspritzpumpe 5 auf hydraulischem Weg einzustellen.

[0016] Zusätzlich sind in den Leitungen 6 und 3 Mehrwegeventile 13, 14 zur Steuerung einer Zusatzleitung 15 und weiterhin in einer Rückleitung 17 vom Saugraum der Einspritzpumpe 5 mit einem Mehrwegeventil 16 versehen, um ein Ringsystem bei Schwerölmotoren zur Zirkulation des vorgewärmten Kraftstoffes bei Stillstand des Motors zu ermöglichen.

[0017] Mit dieser Anordnung ist es nunmehr möglich, daß der Pumpenkolben der Einspritzpumpe 5 nach Erreichen des Druckes in der Druckleitung 7 den Kraftstoff über die Einspritzdüse 8 in den Zylinder fördert. Hierbei ist der jeweilige Druck durch das Druckregelventil 18 im Federraum der Einspritzdüse 8 höher als der Vordruck im Saugraum der Einspritzpumpe 5 Es wird damit sichergestellt, daß bei entsprechender Vorgabe des Vordruckes das Öffnen und Schließen der Düsennadel der Einspritzpumpe 5 bei Druckwerten erfolgt, die bereits optimale Gemischbildungsverhältnisse garantieren.

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Dieselmotors, bestehend aus einer vom Motor angetriebenen Einspritzpumpe (5) und aus einer oder mehreren von der Einspritzpumpe (5) gespeisten Einspritzdüse(n) (8), wobei in der Kraftstoffzuführung (3,6) zur Einspritzpumpe (5) eine zusätzliche steuerbare Pumpe (4) eingeschaltet ist, die den Saugraum der Einspritzpumpe (5) mit einem steuerbaren Vordruck beaufschlagt, und wobei die zusätzliche Pumpe (4) über einen Regler (10) gesteuert wird, der über eine Recheneinheit (11) mit Sollwerteingaben des Motors versorgt wird, und wobei die Einspritzdüse (8) eine federbelastete Düsennadel aufweist, deren Feder in einem Federraum in der Einspritzdüse (8) untergebracht ist, daurch gekennzeichnet, daß der Federraum, und damit die Düsennadel, durch den steuerbaren Vordruck der zusätzlichen Pumpe (4) beaufschlagt wird.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (9) für den Federraum der Einspritzdüse (8) ein über einen Regler (6) gesteuertes Druckregelventil (18) aufweist, wobei der Regler (6) über eine Recheneinheit (11) mit Sollwerteingaben des Motors versorgt wird.

3. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführleitung (3,6) zur Einspritzpumpe (5) über Mehrwegeventile (13, 14, 16) und Zusatzleitungen (15, 17) als Ringleitung bei Stillstand des Motors geschaltet ist.

Claims

1. Fuel injection device of a diesel motor, consisting of an injection pump (5) driven by a motor and of one or more injection nozzle(s) (8) fed by the injection pump (5), wherein an additional, controllable pump (4), which actuates the induction chamber of the injection pump (5) with a controllable admission pressure, is connected in the fuel supply (3, 6) and wherein the additional pump (4) is controlled via a regulator (10), which is supplied with reference value inputs of the motor via a computing unit (11), and wherein the injection nozzle (8) has a spring-loaded nozzle pin, whose spring is housed in a spring chamber in the injection nozzle (8), characterised in that the spring chamber, and hence the nozzle pin, is actuated by the controllable admission pressure of the additional pump (4).

2. Injection device according to claim 1, characterised in that the supply line (9) for the spring chamber of the injection nozzle (8) has a pressure control valve (18) controlled via a regulator (6), and the regulator (6) is supplied with reference value inputs of the motor via a computing unit (11).

3. Injection device according to one of claims 1 and 2, characterised in that the fuel supply line (3, 6) to the injection pump (5) is operated via multipath valves (13, 14, 16) and additional lines (15, 17) as a ring circuit when the motor is stationary.

Revendications

1. Dispositif d'injection de combustible pour un moteur Diesel, dispositif qui se compose d'une pompe d'injection (5) commandée par le moteur et d'un ou plusieurs injecteurs (8) alimentés par la pompe d'injection (5), une pompe complémentaire (4) pouvant être réglée étant montée dans l'arrivée de combustible (3, 6) allant à la pompe d'injection (5), pompe complémentaire (4) qui charge la chambre d'aspiration de la pompe d'injection (5) d'une pression préalable pouvant être réglée, et la pompe complémentaire (4) étant réglée par un régulateur (10) qui est alimenté par l'intermédiaire d'une unité de calcul (11) en données de valeurs théoriques du moteur, l'injecteur (8) comportant de plus une aiguille d'injection chargée par ressort dont le ressort est prévu dans une chambre de ressort de l'injecteur (8), le dispositif d'injection étant caractérisé en ce que la chambre de ressort et, en même temps, l'aiguille d'injection sont chargées par la pression préalable pouvant être réglée de la pompe complémentaire (4).

2. Dispositif d'injection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée (3) pour la chambre de ressort de l'injecteur (8) comporte une valve de régulation de pression (18) réglée par un régulateur (12), le régulateur (12) étant alimenté par l'intermédiaire d'une unité de calcul (11) en données de valeurs théoriques du moteur.

3. Dispositif d'injection suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée de combustible (3, 6) allant à la pompe d'injection (5) est mis en circuit par l'intermédiaire de valves à plusieurs voies (13, 14, 16) et de conduits complémentaires (15, 17) formant un conduit annulaire lors de l'arrêt du moteur.

Zeichnung