KRAFTSTOFFEINSPRITZANLAGE FÜR EINE BRENNKRAFTMASCHINE

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

[0002] Derartige Kraftstoffeinspritzanlagen sind beispielsweise aus der DE 43 37 048 C2 bekannt. Dabei ist einerseits eine Zweistoffdüse vorgesehen, die der geschichteten Einspritzung von Kraftstoff und einer Zusatzflüssigkeit, beispielsweise Dieselkraftstoff und Wasser dient, um den Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine zu vermindern und gegebenenfalls den Wirkungsgrad zu erhöhen. Andererseits ist bei der bekannten Einspritzanlage auch die sogenannte Common-Rail-Technik verwirklicht, bei der sämtliche die Brennkraftmaschine bedienenden Einspritzdüsen mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus einem Common-Rail-Druckspeicher beschickt werden.

[0003] Nachteilig bei der bekannten Kraftstoffeinspritzanlage ist, daß für jeden einzelnen Injektor zur Mengendosierung der Zusatzflüssigkeit ein aufwendiges und relativ teures 3/2-Wegeventil sowie für die Steuerung der Dieseleinspritzmenge ein weiteres 3/2-Wegeventil benötigt wird. Zum Vorlagern der Zusatzflüssigkeit wird dabei mit dem ersten 3/2-Wegeventil die Kraftstoffzufuhr vom Common-Rail-Druckspeicher zur Einspritzdüse unterbrochen und gleichzeitig ein die Einspritzdüse umgebender Druckraum, in dem unter Hochdruck stehender Kraftstoff gelagert ist, durch eine entsprechende Stellung des ersten 3/2-Wegeventils zur Kraftstoff-Niederdruckseite hin abgelassen. Durch den entstehenden Druckabfall im Druckraum wird über eine entsprechende Leitung Zusatzflüssigkeit in den Druckraum gefördert, die das entsprechende Kraftstoffvolumen verdrängt. Anschließend wird das erste 3/2-Wegeventil wieder in eine Stellung gebracht, die eine Verbindung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher und dem Druckraum im Einspritzventil herstellt. Zur mengengenauen Dosierung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die der vorgelagerten Zusatzflüssigkeit bei dem durch die nächste Ventilöffnung hervorgerufenen Einspritzstoß folgen soll, ist das weitere 3/2-Wege-Magnetventil vorgesehen, welches die Rückseite der Düsennadel, die von einer Feder in Schließstellung gehalten wird, wahlweise entweder mit dem Common-Rail-Druckspeicher oder mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbindet und dadurch zeitlich den Hub der Ventilnadel, das Öffnen und Schließen des Ventils und damit die gewünschte Einspritzmenge steuert.

[0004] Prinzipiell benötigt die bekannte Kraftstoffeinspritzanlage für jeden einzelnen Injektor die beiden genau arbeitenden und damit aufwendigen 3/2-Steuermagnetventile um sowohl die gewünschte Kraftstoffmenge als auch die erforderliche Menge an Zusatzflüssigkeit exakt dosieren zu können.

Vorteile der Erfindung

[0005] Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage weist zur baulichen Vereinfachung und damit zur preisgünstigeren Herstellbarkeit die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Dadurch können die beiden aufwendigen und teuren 3/2-Magnetsteuerventile durch einfachere und preiswertere 2/2-Wegeventile ersetzt werden, wobei gleichzeitig die Möglichkeit eröffnet wird, die Mengendosierung für die Zusatzflüssigkeit auf ein einziges, genau arbeitendes Dosierventil zu verlagern, das eine ganze Gruppe von Injektoren bedienen kann. Während das zweite 2/2-Wegeventil lediglich die Öffnungs- und Schließzeit für die Zusatzflüssigkeitsvorlagerung bestimmt, wird die Mengendosierung für die einzuspritzende Kraftstoffmenge durch eine entsprechende Zeitsteuerung des ersten 2/2-Wegeventils in der Einspritzleitung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher und dem Druckraum bewirkt.

[0006] Um gleichbleibende Druckverhältnisse im Leitungssystem zu gewährleisten und insbesondere auch bei hohen Temperaturen ein Ausgasen der Zusatzflüssigkeit, in der Regel Wasser, bei Überschreiten des Siedepunktes zu verhindern, empfiehlt sich der Einsatz eines Rückschlagventils zwischen dem zweiten 2/2-Wegeventil und der Kraftstoff-Niederdruckseite.

[0007] Vorteilhaft ist es auch, wenn die Düsennadel am stumpfen Ende ihres Injektorstößels in radialer Verlängerung einen kleinen Kolben trägt, der in einen mit Hochdruck vom Common-Rail-Druckspeicher beaufschlagten Raum ragt, welcher seinerseits druckdicht gegen den die Düsennadel umgebenden Raum abgedichtet ist. Durch die Beaufschlagung der gleichbleibenden Kolbenfläche mit dem Common-Rail-Druck werden die Steuerbewegungen der Düsennadel beim Einspritzvorgang unabhängig von den Absolutdruckverhältnissen im Common-Rail-Druckspeicher, weil zur Bewegung des Injektorstößels stets der gleiche Widerstand, nämlich die Federkraft der Ventilfeder überwunden werden muß, so daß die Bewegungskräfte konstant bleiben. Dadurch ergeben sich regeltechnisch günstige konstante Schaltzeiten, die durch die jeweilige Bewegungszeit des Injektorstößels bestimmt werden.

[0008] Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage, bei der die Hochdruckpumpe zur Förderung des Kraftstoffs Teil einer Hochdruck-Pumpeneinheit ist, die sowohl die Mengenzumessung für die Kraftstoffeinspritzung als auch für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit bewirken kann. Auf diese Weise kann einerseits die üblicherweise eingesetzte M-Pumpe für die Zumessung der Zusatzflüssigkeit eingespart und andererseits die Gesamtanlage kompakter gestaltet werden. Die Hochdruck-Pumpeneinheit, die wie bisher den Common-Rail-Druckspeicher versorgt, betreibt nun über eine weitere hydraulische Leitung auch eine Trennkolben-Einheit, mit der die von der Hochdruck-Pumpeneinheit vorgegebene Volumenmenge an Zusatzflüssigkeit in die Zweistoffdüse abgegeben wird.

[0009] Dazu weist bei einer besonderen Ausgestaltung die erfindungsgemäße Hochdruck-Pumpeneinheit einen oder mehrere Hochdruckkolben auf, die gegen den Druck von Druckfedern Kraftstoff in einem Verdichtungsraum auf ein Druckniveau von über 1000 bar, in der Regel sogar bei nahezu 2000 bar verdichten. Die Hochdruckkolben sind vorzugsweise in Reihe angeordnet und von einer Nockenwelle angetrieben. An einem Ende des Verdichtungsraums außerhalb des Hubweges der Hochdruckkolben ist ein längsbeweglicher, spaltabgedichteter erster Kolben angeordnet, der mittels einer Druckfeder gegen einen ebenfalls längsbeweglich spaltabgedichteten zweiten Kolben verspannt ist. Die Rückseitenfläche des zweiten Kolbens ist abgerundet oder abgeschrägt, so daß ein längsverschiebbarer Bemessungskeil kraftschlüssig daran anliegen und den zweiten Kolben in einer variierbaren relativen Axiallage zum ersten Kolben längsarretieren kann. Vorzugsweise ist zur Verstellung der relativen Lage der beiden Kolben ein ansteuerbarer Elektromotor vorgesehen, der eine Spindel antreibt, welche in ein Gewinde des Bewegungskeils eingreift.

[0010] Auch die Trennkolbeneinheit kann erfindungsgemäß eine besondere Ausgestaltung aufweisen, nämlich anstelle eines herkömmlichen Trennkolbens eine Membran, die fest in der Trennkolbeneinheit eingespannt ist und den einen Innenraum mit Kraftstoff vom anderen Innenraum mit Zusatzflüssigkeit dichtend abtrennt. Dadurch wird die bei Verwendung von herkömmlichen Trennkolben nie vollständig vermeidbare, wenn auch geringe Vermischung der Betriebsflüssigkeit des Trennkolbens mit der zu fördernden Flüssigkeit (hier: Zusatzflüssigkeit) sicher vermieden. Um bei sehr heftigen Druckausschlägen ein Zerreißen der Membran zu verhindern, ist vorzugsweise in dem mit Zusatzflüssigkeit beschickten Innenraum der Trennkolbeneinheit ein mechanischer Anschlag vorgesehen, gegen den die Membran anlaufen kann und der ihre maximale Ausdehnung definiert.

[0011] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Zeichnung

[0012] Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Beschaltung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage mit zwei 2/2-Wegeventilen zur Mengensteuerung der Förderung bzw. Einspritzung von Kraftstoff und Zusatzflüssigkeit durch eine schematisch im Längsschnitt dargestellte Zweistoffdüse, wobei die Zusatzflüssigkeitsleitung zur Zweistoffdüse von einem Trennkolbensystem mit Gleichdruckventilanordnung beschickt wird; und

Fig. 2

ein zweites Ausführungsbeispiel mit Hochdruck-Pumpeneinheit zur Beschickung des Common-Rail-Druckspeichers und gleichzeitigen Volumenzumessung von Zusatzflüssigkeit in einer Trennkolbeneinheit, die mit einer Membran ausgestaltet ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0014] Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine zur bifluiden Einspritzung von Kraftstoff (in der Regel Dieselkraftstoff) und einer Zusatzflüssigkeit (in der Regel Wasser) versorgt eine Hochdruckpumpe 1 einen Common-Rail-Druckspeicher 2 mit Kraftstoff auf einem Druckniveau von etwa 1800 bar. Zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher 2 und einem von diesem über eine Einspritzleitung 6 mit Kraftstoff zu versorgenden Druckraum 3.5, der die Düsennadel 3.1 einer Zweistoffdüse 3 umgibt, muß nun ein mengendosierendes Bauelement angeordnet werden, da ja die früher übliche klassische Einspritzpumpe durch die Kombination aus Common-Rail-Druckspeicher 2 und der einfacheren Hochdruckpumpe 1 ersetzt wurde und der Raildruck auf einem gewissen Niveau ständig vorhanden ist. Diese Aufgabe übernimmt bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein erstes 2/2-Wegeventil MV1. Dieses sollte als schnelles Magnetventil mit guter Reproduzierbarkeit und mehr oder weniger fließendem Übergang zwischen den beiden Extremstellungen ausgelegt sein, da eventuell ein zeitlich gestaltbarer Einspritzmengenverlauf benötigt wird. Die genaue Mengendosierung wird über den bekannten (gemessenen oder gesteuerten) Druckabfall zwischen dem Commom-Rail-Druckspeicher 2 und dem von der Zweistoffdüse 3 zu versorgenden Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine durch ein genaues Zeitfenster, dessen Größe von anderen Einflußfaktoren abhängt, über eine elektrische Ansteuerung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ermöglicht.

[0015] Der Aufbau und die Wirkungsweise der verwendeten Zweistoffdüse 3 ist abgesehen von kleineren Details aus dem Stand der Technik bekannt. Beim erfindungsgemäßen System ist jedoch zusätzlich an dem der Düsennadelspitze abgewandten stumpfen axialen Ende der Düsennadel (Injektorstößel) 3.1 ein kleiner Kolben 3.3 vorgesehen, der mit seinem der Düsennadel 3.1 abgewandten Ende in einen Raum 3.6 ragt, welcher über eine Leitung 4 direkt mit dem Common-Rail-Druckspeicher 2 verbunden ist und mit dem dort herrschenden Hochdruck beaufschlagt wird. Dies hat zur Folge, daß zur Bewegung des Injektorstößels 3.1 stets die im wesentlichen gleiche Widerstandskraft überwunden werden muß, da nun bedingt durch die konstanten Kolbenflächenverhältnisse und das Ausschalten der Einflüsse des Absolutdrucks im Common-Rail-Druckspeicher 2 nur ein konstanter Federdruck von einem Druckimpuls aus dem (veränderlichen) Raildruck überwunden werden muß. Damit stellen sich regeltechnisch willkommenere, annähernd konstante Schaltzeiten (Bewegungszeit des Injektorstößels) ein. Zur Belüftung des Raumes 3.2, der das stumpfe axiale Ende der Düsennadel 3.1 aufnimmt, und der gegen den Raum 3.6 hochdruckmäßig abgedichtet ist, ist eine zur Kraftstoff-Niederdruckseite hin führende Belüftungsleitung 5 vorgesehen.

[0016] Für die Einbringung von Zusatzflüssigkeit muß nun, wie im Prinzip aus dem Stand der Technik an sich bekannt, ein Weg für den durch die Zusatzflüssigkeit zu verdrängenden Kraftstoff aus der Zweistoffdüse 3 freigegeben werden. Dies geschieht durch geeignetes Beschalten eines zweiten 2/2-Wegeventils MV2, dessen Eingang über eine Zufuhrleitung 7 mit der Einspritzleitung 6 und dessen Ausgang über eine Abfuhrleitung 8 mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist. Wenn Zusatzflüssigkeit zudosiert werden soll, ist das erste 2/2-Wegeventil MV1 geschossen und das zweite 2/2-Wegeventil wird auf Durchgang geschaltet. Dadurch entweicht unter Hochdruck stehender Kraftstoff aus dem Druckraum 3.5 über die Einspritzleitung 6, die Zufuhrleitung 7, die Abfuhrleitung 8 und ein Rückschlagventil 9 zur Kraftstoff-Niederdruckseite, in der Regel den Kraftstofftank. Dadurch kann Zusatzflüssigkeit von einer zur Zweistoffdüse 3 führenden Zusatzflüssigkeitsleitung 15 über ein Rückschlagventil 3.4 (mit p₀ = 15 bar) in den Druckraum 3.5 nachströmen. Die fluidführenden Bohrungen der Zweistoffdüse 3 und die Leitungslängen müssen allerdings so dimensioniert werden und die Leitungen so angebracht sein, daß keine Zusatzflüssigkeit in den Kraftstofftank gelangen kann.

[0017] Vor dem eigentlichen Einspritzvorgang der Zusatzflüssigkeit muß die richtige Menge derselben zugemessen und bei noch niedrigem Systemdruck in die Zweistoffdüse 3 gefördert werden. Dies wird mittels einer sogenannten M-Pumpe 13 bewirkt, die eine Betriebsflüssigkeit auf einem Vordruckniveau von ungefähr 2,5 bar in einen Trennkolben-Adapter 10 mit einem Trennkolben 11 und einem Gleichdruckventil 12 fördert. Der Trennkolben-Adapter 10 separiert die Betriebsflüssigkeit (in der Regel Dieselkraftstoff) der M-Pumpe 13 von der einzubringenden Zusatzflüssigkeit (in der Regel Wasser). Dabei wird die Wasserseite eines Laufzylinders im Trennkolben 11 von einer Füllpumpe 14 über ein Rückschlagventil 16 mit Zusatzflüssigkeit auf niedrigem Druck (p < 2 bar) beschickt. Zum richtigen Zeitpunkt vor der eigentlichen Einspritzung, also zwischen den Einspritztakten, wird von der M-Pumpe 13 eine gewünschte Menge an Betriebsflüssigkeit mit einem höheren Druck als demjenigen, mit dem das Rückschlagventil 3.4 der Zweistoffdüse 3 eingestellt ist, an den Trennkolben 11 abgegeben. Dadurch wird die Menge an Zusatzflüssigkeit, die auf der anderen Seite des Trennkolbens 11 der Menge an Betriebsflüssigkeit der M-Pumpe 13 entspricht, über das Gleichdruckventil 12 an die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 weitergegeben. Das Gleichdruckventil 12 dient zur Druckentspannung bzw. zur richtigen Vordruckversorgung der Zusatzflüssigkeitsleitung 15 zwischen dem Trennkolben-Adapter 11 und der Zweistoffdüse 3.

[0018] Das zweite 2/2-Wegeventil MV2 kann übrigens ein relativ einfaches und kostengünstigeres Ventil als das erste 2/2-Wegeventil MV1 sein, da die Exaktheit des letzteren für die Funktion der Kraftstoffverdrängung aus dem Druckraum 3.5 zum Zwecke der Vorlagerung von Zusatzflüssigkeit nicht unbedingt benötigt wird und im übrigen nur ein eindeutiges ja/nein-Verhalten des Ventils MV2 erforderlich ist.

[0019] Das in Fig. 2 dargestellt weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform einerseits durch eine Hochdruck-Pumpeneinheit 20, die außer der Beschickung des Common-Rail-Druckspeichers 2 auch noch die Volumenzumessung für Zusatzflüssigkeit übernimmt, andererseits durch eine Modifikation der Trennkolbeneinheit 40, die nunmehr anstelle eines herkömmlichen Trennkolbens eine Membran 43 aufweist.

[0020] Die Hochdruck-Pumpeneinheit 20 wird von einer Füllpumpe 19 beschickt, die aus einem Kraftstofftank 34 Kraftstoff entnimmt und auf einem Druckniveau von ungefähr 6 bar über ein Rückschlagventil 29.1 in einen Verdichtungsraum 24 der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 fördert. Mehrere von einer Nockenwelle 21 angetriebene, vorzugsweise in Reihe angeordnete Hochdruckkolben 22, die jeweils durch Druckfedern 23 gegen die Nocken der Nockenwelle 21 zurückgepreßt werden, bewirken während ihres Hubes jeweils eine Verdichtung des Kraftstoffs im Druckraum 24. Dadurch wird bei Überschreiten eines bestimmten Schwellendrucks ein in der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 integriertes Auslaßventil 29.2 geöffnet und Kraftstoff auf einem Drucknieau von ungefähr 1800 bar in den Common-Rail-Druckspeicher 2 gefördert, dessen Binnendruck über ein Druckregelventil 32 konstant gehalten bzw. auf das gewünschte Niveau geregelt wird.

[0021] Um nun über eine hydraulische Leitung 31 die Trennkolbeneinheit 40 mit einem jeweils für eine bestimmte Zweistoffdüse 3 gewünschten Volumen beschicken zu können, das als Zusatzflüssigkeitsvolumen über die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 abgegeben wird, ist in der Hockdruck-Pumpeneinheit 20 folgende Anordnung vorgesehen: Seitlich am Verdichtungsraum 24 außerhalb des Hubbereichs der Hochdruckkolben 22 ist ein längsbeweglicher spaltabgedichteter erster Kolben 25 angeordnet, der mittels einer Druckfeder 26 von einem zweiten Kolben 27 auseinandergespannt ist. Der zweite Kolben 27 weist an seiner dem ersten Kolben 25 abgewandten Rückseitenfläche eine abgerundete oder angeschrägte Kuppe auf, an der ein längsverschiebbarer Bemessungskeil 28 kraftschlüssig anliegt. Durch entsprechende Verschiebung des Bemessungskeils 28 kann daher die relative axiale Lage des zweiten Kolbens 27 gegenüber dem ersten Kolben 25 variiert werden. Der Antrieb des Bemessungskeiles 28 erfolgt über eine von einem Elektromotor 30 angetriebene Spindel, die in ein geeignetes Gewinde im Bemessungskeil 28 eingreift und diesen bei Rotation des Elektromotors 30 in seiner Längsrichtung verschiebt.

[0022] Wenn einer der Hochdruckkolben 22 nun einen Verdichtungshub durchführt und den Kraftstoff im Verdichtungsraum 24 mit Druck beaufschlagt, wird der erste Kolben 25 gegen die Kraft der Druckfeder 26 in Richtung auf den rückseitig durch den Bemessungskeil 28 längsarretierten zweiten Kolben 27 verschoben. Bei entsprechender Bemessung der Federkenngrößen der Druckfeder 26 kann der erste Kolben 25 während des Hochdruckverdichtungsvorgangs durch den entsprechenden Hochdruckkolben 22 seinerseits so lange Ausschiebearbeit verrichten, bis er an den zweiten Kolben 27 anschlägt. Damit wird ein genau definiertes Kraftstoffvolumen aus dem die Druckfeder 26 enthaltenden Raum zwischen den beiden Kolben 25 und 27 über die hydraulische Leitung 31 an die Trennkolbeneinheit 40 weitergegeben. Während eines Ansaugtaktes, wenn der Verdichtungsraum 24 in seinem Volumen vergrößert wird, entfernt sich der erste Kolben 25 aufgrund der Federkraft der Druckfeder 26 wieder axial vom zweiten Kolben 27 und es kann über ein Einlaß-Rückschlagventil 29.3 Kraftstoff von der Füllpumpe 19 in den Raum zwischen den beiden Kolben 25 und 27 eingefüllt werden.

[0023] Das von der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 über die hydraulische Leitung 31 an die Trennkolbeneinheit 40 weitergegebene Volumen an Kraftstoff gelangt in einen ersten Innenraum 41 der Trennkolbeneinheit 40, welcher mittels der druckfest eingespannten Membran 43 von einem weiteren Innenraum 42, der Zusatzflüssigkeit enthält, dichtend abgetrennt ist. Entsprechend dem jeweiligen Volumenstoß an gefördertem Kraftstoff dehnt sich die Membran 43 mit exakt gleicher Volumenverdrängung in den Innenraum 42 aus, wodurch die entsprechende Menge an Zusatzflüssigkeit über die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 an einen oder mehrere Zweistoffdüsen 3, die in Fig. 2 durch parallele Pfeile angedeutet sind, weitertransportiert wird.

[0024] Falls das geodätische Gefälle zur Förderung der Zusatzflüssigkeit nicht ausreicht, wird die letztere mittels einer Füllpumpe 46 aus einem Zusatzflüssigkeitsbehälter 45 über ein Rückschlagventil 47 in den Innenraum 42 der Trennkolbeneinheit 40 gefördert.

[0025] Da der Druck für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit wesentlich niedriger (ca. 20...30 bar) als der niedrigste Druck im Common-Rail-Druckspeicher 2 (ca. 500 bar) ist, wird eine Bewegbarkeit des ersten Kolbens 25 für die indirekte Zumessung von Zusatzflüssigkeit während der Verdichtungsphase der Hochdruckkolben 22 gut möglich sein. Die für die Mengenzumessung an Zusatzflüssigkeit bestimmte Menge an Kraftstoff wird, wie schon oben beschrieben, ziemlich genau durch die Stellung und den dadurch gebotenen Anschlag der Kolben 25 und 27, des Bemessungskeils 28, der wiederum von der Gewindespindel des Elektromotors 30 verstellt werden kann, vorgegeben. Der Elektromotor 30 erhält seinen Stell-Befehl von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motormanagement.

[0026] Da der Dieselmengenausschub für die Wassermengenzumessung während der Hochverdichtungsphase der Hochdruckkolben 22 vor sich geht und nicht zum richtigen Wassereinspritz-Zeitpunkt, muß zum richtigen Zeitpunkt das zweite 2/2-Wegeventil MV2 des richtigen Injektors 3 zur Wasservoreinlagerung beschaltet werden, um die von der Wassermenge zu verdrängende Dieselmenge im Injektor 3 freizugeben.

[0027] Wenn man eine bestimmte, vorläufig unveränderte Stellposition des Bemessungskeils 28 voraussetzt und den ersten Kolben 25 seine Ausstoßarbeit und seine Ansaugvorgänge verrichten läßt, so ist im Zusammenwirken mit der zurückfedernden Membrane 43 der Trennkolbeneinheit 40 in den Räumen "Membran-Dieselseite", "Leitung 31" und im "Verdichtungsraum der Kolben 25 und 27" so etwas wie ein abgeschlossenes hydraulisches System vorhanden, d.h. es wird immer nur Dieselkraftstoff hin- und hergeschoben. Zuschub von der Diesel-Füllpumpe 19 erhält das System nur, wenn z.B. durch Kolbenleckage der Kolben 25 und 27 Ansaugdefekte entstehen würden. Wenn nun der Bemessungskeil 28 nach unten gezogen wird, also in Richtung größerer Volumenstöße, so ist ebenfalls ein Ansaugdefekt vorhanden. Der erste Kolben 25 erhält von der Diesel-Füllpumpe 19 die fehlende Menge. Die gewollte Folge ist, daß natürlich die Membran 43 pro Hub weiter ausgelenkt wird als vorher.

[0028] Im "abgeschlossenen hydraulischen System" ist nun aber mehr Volumen vorhanden als in der vorhergehenden Stellung des Bemessungskeils 28. Wenn nun weiterhin der Bemessungskeil 28 im Rahmen der übergeordneten Leistungsanpassung wieder erheblich zurückgestellt wird, so ist jetzt evtl. soviel Volumen im System vorhanden, daß die Membran 43 in ihre "Nullstellung" nicht mehr zurückkehrt, wohl aber ihre Sollhübe, die nun kleiner sind, noch absolviert. Es ist also eine Membrandrift vorhanden. Diese kann, wenn lebhaft verstellt wird, was oftmals der Fall sein wird, soweit gehen, daß eine Überlastung der Membran 43 droht. Um dies zu vermeiden, soll in derartigen Fällen die Membran 43 an einen Anschlag 44 im Innenraum 42 anstoßen.

[0029] Es wird sich kurz ein Überdruck im System aufbauen, dessen verursachendes Volumen über ein Überdruck-Rückschlagventil 29.4, das vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 integriert ist, sowie über eine Entlastungsleitung 33 an den Kraftstofftank 34 abgesteuert wird. Es kommt nur einmal kurz zu einer Wassermengen-Fehlsteuerung (evtl. nur etwas zu wenig eingespritzt, - kein Totalausfall!), was kaum eine dramatische Folge für die Vermeidung von Stickoxid während der vielen anderen wohlgeregelten Verbrennungsvorgänge haben wird.

[0030] Falls eine Wassereinspritzung nicht benötigt wird, kann im übrigen mittels Elektromotor 30, bzw. damit bewegtem Bemessungskeil 28, die Wassermenge auf Null herabgefahren werden. Die Kolben 25 und 27 werden dabei einfach mehr oder weniger zusammengepreßt, so daß der erste Kolben 25 keinen Arbeitshub mehr vollbringen kann.

[0031] Um eine einwandfreie ungestörte Bedienung der Injektoren 3 mit der entsprechenden Wassermenge zu gewährleisten, wäre es auf den ersten Blick nötig, für jeden Injektor 3 einen Hochdruckkolben 23 mit daranhängenden Kolben 25 und 27, sowie je eine Trennkolbeneinheit 40 zu installieren.

[0032] Dies ist jedoch für übliche Nutzfahrzeug-Dieselmotoren mit vielen Arbeitszylindern sehr kostenaufwendig und erfordert überdies erhebliches Bauvolumen. Man kann derartige Kosten und Bauvolumina reduzieren, indem man durch einige wenige Wassermengenversorgungstrakte ganze Gruppen von Injektoren oder alle Injektoren versorgen läßt.

[0033] Wenn man eine derartige Aufteilung vornimmt, muß man darauf achten, daß kein Umpumpen der Kolben 25 stattfindet. D.h. es darf nicht sein, daß ein Kolben 25 gerade ansaugt, während ein anderer Kolben 25 Diesel-Menge an die Trennkolbeneinheit 40 sendet. Diese Voraussetzung ist bezüglich dem zeitlichen Ablauf der Arbeitstakte zu organisieren. Aus diesen Überlegungen wird sich in der Planung die mögliche Reduzierung, bzw. unbedingt nötige Anzahl der Hochdruckkolben 22 und deren konstruktiver Anhang für die Wassermengenversorgung ergeben, falls wegen Druck-Pulsation im Common-Rail-Druckspeicher etc. nicht sonstige Argumente im Wege stehen.

[0034] In ähnlicher Weise kann man Kosten reduzieren, wenn man eine Bemessungskeil-Elektromotor-Anordnung wiederum Gruppen von Kolben 25 und 27 bedienen läßt.

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe (1) zur Förderung des Kraftstoffes, vorzugsweise Dieselkraftstoff, in eine Zweistoffdüse (3) sowie mit einer Fördereinrichtung zur Förderung einer über ein Rückschlagventil (3.4) geführten Zusatzflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in eine zu der Zweistoffdüse (3) führende Zusatzflüssigkeitsleitung (15), welche mit einem eine Düsennadel (3.1) der Zweistoffdüse (3) umgebenden Druckraum (3.5) verbunden ist, ferner mit einer Ventilanordnung zum Vorlagern der Zusatzflüsigkeitsmenge in der Zweistoffdüse (3), wobei das Öffnen und Schließen der Düsennadel (3.1) durch den Druck eines mit Kraftstoff unter Hochdruck gefüllten Common-Rail-Druckspeichers (2) erfolgt, die Ventilanordnung zumindest teilweise in der Einspritzleitung (6) angeordnet ist und beim Vorlagern der Zusatzflüssigkeit die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzdüse (3) unterbricht und den Druckraum (3.5) mit einer Kraftstoff-Niederdruckseite verbindet, und ansonsten die Verbindung zur Kraftstoff-Niederdruckseite unterbricht und den Druckraum (3.5) mit Hochdruckkraftstoff beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erstes 2/2-Wegeventil (MV1) in der Einspritzleitung (6) zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher (2) und dem Druckraum (3.5) sowie ein zweites 2/2-Wegeventil (MV2), dessen Eingang über eine Zufuhrleitung (7) mit der Einspritzleitung (6) an einer Stelle zwischen dem ersten 2/2-Wegeventil (MV1) und dem Druckraum (3.5), und dessen Ausgang über eine Abfuhrleitung (8) mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist, vorgesehen sind.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abfuhrleitung (8) zwischen dem zweiten 2/2-Wegeventil (MV2) und der Kraftstoff-Niederdruckseite ein Rückschlagventil (9) vorgesehen ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Düsennadelspitze abgewandten stumpfen axialen Ende der Düsennadel (3.1) in deren axialer Verlängerung ein Kolben (3.3) fest, vorzugsweise einstückig mit der Düsennadel (3.1) verbunden ist, welcher mit seinem der Düsennadel (3.1) abgewandten axialen Ende in einen Raum (3.6) ragt, der gegen den das stumpfe axiale Ende der Düsennadel (3.1) aufnehmenden Raum (3.2) der Zweistoffdüse (3) druckfest abgedichtet und mit dem im Common-Rail-Druckspeicher (2) herrschenden Hochdruck beaufschlagt ist.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das stumpfe axiale Ende der Düsennadel (3.1) aufnehmende Raum (3.2) über eine Belüftungsleitung (5) mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist.

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (1) zur Förderung des Kraftstoffes Teil einer Hochdruck-Pumpeneinheit (20) ist, die sowohl die Mengenzumessung für die Kraftstoffeinspritzung als auch für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit bewirken kann.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllpumpe (19) vorgesehen ist, die die Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über ein Rückschlagventil (29.1), das vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) integriert ist, mit Kraftstoff vorzugsweise auf einem Druckniveau < 10 bar versorgt.

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Common-Rail-Druckspeicher (2) von der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über ein vorzugsweise in der Hochdurck-Pumpeneinheit (20) integriertes Auslaß-Rückschlagventil (29.2) mit Kraftstoff vorzugsweise auf einem Druckniveau > 1000 bar versorgt wird.

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregelventil (32) in einer Leitung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher (2) und der Kraftstoff-Niederdruckseite vorgesehen ist.

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Pumpeneinheit (20) einen oder mehrere Hochdruckkolben (22) umfaßt, die gegen den Druck von Druckfedern (23) Kraftstoff in einem Verdichtungsraum (24) in der Hochdruck-Pumpeneinheit (29) auf ein Druckniveau > 1000 bar verdichten können.

10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckkolben (22) in Reihe angeordnet sind und von einer Nockenwelle (21) angetrieben werden.

11. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Verdichtungsraums (24), vorzugsweise seitlich außerhalb des Hubweges der Hochdruckkolben (22) ein längsbeweglicher, spaltabgedichteter erster Kolben (25) angeordnet und mittels einer Druckfeder (26) gegen einen ebenfalls längsbeweglich spaltabgedichteten zweiten Kolben (27) auseinandergespannt ist.

12. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ersten Kolben (25) abgewandte Rückseitenfläche des zweiten Kolbens (27) abgerundet oder angeschrägt ist, und daß ein längsverschiebbarer Bemessungskeil (28) kraftschlüssig an der Rückenfläche des zweiten Kolbens (27) anliegt und diesen in einer variierbaren relativen axialen Lage zum ersten Kolben (25) längsarretiert.

13. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise elektronisch ansteuerbarer Elektromotor (30) vorgesehen ist, der eine Spindel antreiben kann, welche in ein Gewinde des Bemessungskeiles (28) eingreift und diesen bei Rotation in seiner Längsrichtung verschieben kann.

14. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüch 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennkolbeneinheit (40) vorgesehen ist, die zwei voneinander dichtend getrennte Innenräume (41, 42) aufweist, von denen einer (41) von der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über eine hydraulische Leitung (31) mit Kraftstoff, der andere (42) mit Zusatzflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter (45) beschickt werden kann, wobei durch die Beschickung des einen Innenraums (41) mit Kraftstoff das Volumen des anderen Innenraumes (42) verkleinert und dadurch eine definierte Menge an Zusatzflüssigkeit an die zur Zweistoffdüse (3) führende Zusatzflüssigkeitsleitung (15) abgegeben werden kann.

15. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkolbeneinheit (40) anstelle eines Trennkolbens eine Membran (43) aufweist, die fest in der Trennkolbeneinheit (40) eingespannt ist und den einen Innenraum (41) mit Kraftstoff vom anderen Innenraum (42) mit Zusatzflüssigkeit dichtend abtrennt.

16. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Membran (43) gegenüberliegenden Seite des mit Zusatzflüssigkeit beschickten anderen Innenraumes (42) ein der Membran (43) entgegenragender mechanischer Anschlag (44) vorgesehen ist.

17. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß von der hydraulischen Leitung (31) eine zu einem Kraftstofftank (34) führende Entlastungsleitung (33) abzweigt, die ein Überdruck-Rückschlagventil (29.4) enthält, welches vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) integriert ist.

18. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Innenraum (42) der Trennkolbeneinheit (40) von einer Füllpumpe (46) über ein Rückschlagventil (47) mit Zusatzflüssigkeit beschickt wird.

19. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach den Ansprüchen 11 und 14 sowie ggf. einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Hochdruckkolben (22) und dem daran angeschlossenen ersten Kolben (25) und zweiten Kolben (27) sowie der Trennkolbeneinheit (40) jeweils eine ganze Gruppe von Zweistoffdüsen (3) mit Kraftstoff und Zusatzflüssigkeit beschickt wird.

20. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Elektromotor (30), einer Spindel und einem Bemessungskeil (28) eine ganze Gruppe von ersten Kolben (25) und zugehörigen zweiten Kolben (27) bedient wird.

Claims

1. Fuel injection system for an internal combustion engine, with a high-pressure pump (1) for feeding the fuel, preferably diesel fuel, into a dual-fuel nozzle (3), and with a feed device for feeding an additional liquid, preferably water, led via a non-return valve (3.4), into an additional-liquid line (15) which leads to the dual-fuel nozzle (3) and which is connected to a pressure space (3.5) surrounding a nozzle needle (3.1) of the dual-fuel nozzle (3), furthermore with a valve arrangement for pre-storing the additional-liquid quantity in the dual-fuel nozzle (3), the opening and closing of the nozzle needle (3.1) taking place by means of the pressure of a common-rail pressure accumulator (2) filled with fuel under high pressure, the valve arrangement being arranged at least partially in the injection line (6) and, during the pre-storage of the additional liquid, interrupting the fuel supply to the injection nozzle (3) and connecting the pressure space (3.5) to a fuel low-pressure side and, otherwise, interrupting the connection to the fuel low-pressure side and acting upon the pressure space (3.5) with high-pressure fuel, characterized in that a first 2/2-way valve (MV1) is provided in the injection line (6) between the common-rail pressure accumulator (2) and the pressure space (3.5) and a second 2/2-way valve (MV2) is provided, the inlet of which is connected via a supply line (7) to the injection line (6) at a point between the first 2/2-way valve (MV1) and the pressure space (3.5) and the outlet of which is connected via a discharge line (8) to the fuel low-pressure side.

2. Fuel injection system according to Claim 1, characterized in that a non-return valve (9) is provided in the discharge line (8) between the second 2/2-way valve (MV2) and the fuel low-pressure side.

3. Fuel injection system according to Claim 1 or 2, characterized in that, at the obtuse axial end, facing away from the nozzle-needle tip, of the nozzle needle (3.1), in the axial extension of the latter, a piston (3.3) is connected fixedly, preferably in one piece, to the nozzle needle (3.1) and projects, with its axial end facing away from the nozzle needle (3.1), into a space (3.6) which is sealed off, pressure-tight, relative to the space (3.2), receiving the obtuse axial end of the nozzle needle (3.1), of the dual-fuel nozzle (3) and which is acted upon by the high pressure prevailing in the common-rail pressure accumulator (2).

4. Fuel injection system according to Claim 3, characterized in that the space (3.2) receiving the obtuse axial end of the nozzle needle (3.1) is connected via a ventilating line (5) to the fuel low-pressure side.

5. Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure pump (1) for feeding the fuel is part of a high-pressure pump unit (20) which can effect quantity metering both for the fuel injection and for the injection of additional liquid.

6. Fuel injection system according to Claim 5, characterized in that a filling pump (19) is provided, which supplies the high-pressure pump unit (20) with fuel, preferably at a pressure level < 10 bar, via a non-return valve (29.1) which is preferably integrated in the high-pressure pump unit (20).

7. Fuel injection system according to Claim 5 or 6, characterized in that the common-rail pressure accumulator (2) is supplied with fuel, preferably at a pressure level > 1000 bar, by the high-pressure pump unit (20) via an outlet non-return valve (29.2) preferably integrated in the high-pressure pump unit (20).

8. Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure-regulating valve (32) is provided in a line between the common-rail pressure accumulator (2) and the fuel low-pressure side.

9. Fuel injection system according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the high-pressure pump unit (20) comprises one or more high-pressure pistons (22) which can compress fuel in a compression space (24) in the high-pressure pump unit (20) to a pressure level > 1000 bar counter to the pressure of compression springs (23).

10. Fuel injection system according to Claim 9, characterized in that the high-pressure pistons (22) are arranged in series and are driven by a camshaft (21).

11. Fuel injection system according to Claim 9 or 10, characterized in that a longitudinally moveable first piston (25) sealed off with respect to gaps is arranged at one end of the compression space (24), preferably laterally outside the stroke travel of the high-pressure pistons (22), and by means of a compression spring (26) is tensioned apart from a likewise longitudinally moveable second piston (27) sealed off with respect to gaps.

12. Fuel injection system according to Claim 11, characterized in that the rear-side surface, facing away from the first piston (25), of the second piston (27) is rounded or bevelled, and in that a longitudinally displaceable dimensioning wedge (28) bears non-positively against the rear surface of the second piston (27) and detains the latter longitudinally in a variable relative axial position in relation to the first piston (25).

13. Fuel injection system according to Claim 12, characterized in that a preferably electronically activatable electric motor (30) is provided, which can drive a spindle which engages into a thread of the dimensioning wedge (28) and during rotation can displace the latter in its longitudinal direction.

14. Fuel injection system according to one of Claims 5 to 13, characterized in that a separating-piston unit (40) is provided, which has two inner spaces (41, 42) which are separated sealingly from one another and of which one (41) can be charged with fuel from the high-pressure pump unit (20) via a hydraulic line (31) and the other (42) can be charged with additional liquid from a reservoir (45), and by the one inner space (41) being charged with fuel the volume of the other inner space (42) can be reduced, and a defined quantity of additional liquid can thereby be discharged to the additional-liquid line (15) leading to the dual-fuel nozzle (3).

15. Fuel injection system according to Claim 14, characterized in that the separating-piston unit (40) has, instead of a separating piston, a diaphragm (43) which is clamped firmly in the separating-piston unit (40) and which sealingly separates the one inner space (41) having fuel from the other inner space (42) having additional liquid.

16. Fuel injection system according to Claim 15, characterized in that a mechanical stop (44) projecting towards the diaphragm (43) is provided on that side of the other inner space (42) charged with additional liquid which is located opposite the diaphragm (43).

17. Fuel injection system according to one of Claims 14 to 16, characterized in that a relief line (33) leading to a fuel tank (34) branches off from the hydraulic line (31) and contains an excess-pressure non-return valve (29.4) which is preferably integrated in the high-pressure pump unit (20).

18. Fuel injection system according to one of Claims 14 to 17, characterized in that the other inner space (42) of the separating-piston unit (40) is charged with additional liquid by a filling pump (46) via a non-return valve (47).

19. Method for operating a fuel injection system according to Claims 11 and 14, and, if appropriate, one or more of Claims 12 to 18, characterized in that in each case an entire group of dual-fuel nozzles (3) is charged with fuel and additional liquid by means of a high-pressure piston (22) and the first piston (25) and second piston (27) which are connected to it, and also by means of the separating-piston unit (40).

20. Method for operating a fuel injection system according to Claim 13, characterized in that an entire group of first pistons (25) and associated second pistons (27) is served by means of one electric motor (30), one spindle and one dimensioning wedge (28).

Revendications

1. Installation d'injection de carburant destine a un moteur a combustion interne comprenant une pompe haute pression (1) pour refouler le carburant, de préférence du carburant diesel, dans une buse a deux matières (3) ainsi qu'un dispositif de refoulement servant à refouler un fluide additionnel, de préférence de l'eau, devant passer dans un clapet anti-retour (3.4) puis dans une conduite de fluide additionnel (15) menant à la buse a deux matières (3), conduite qui est reliée a une chambre de pression (3.5) entourant une aiguille d'injection (3.1) de la buse a deux matières (3), ainsi qu'un dispositif de soupape servant à emmagasiner la quantité de fluide supplémentaire à injecter dans la buse à deux matières (3), l'ouverture et la fermeture de l'aiguille d'injection (3.1) se faisant par le biais de la pression existant dans un accumulateur de pression Common Rail (2) rempli de carburant sous haute pression, le dispositif de soupape étant au moms partiellement disposé dans la conduite d'injection (6), interrompant l'amenée de carburant dans la buse a deux matières (3) lors de l'emmagasinage de fluide additionnel et reliant la chambre de pression (3.5) a un côté basse pression du carburant, ou bien interrompant la liaison avec le côté basse pression du carburant et alimentant la chambre de pression (3.5) en carburant sous haute pression,
caractérisée en ce qu'
une première vanne a 2/2 voies (MV1) ainsi qu'une deuxieme vanne a 2/2 voies (MV2) sont prévues, la première vanne a 2/2 voies (MV1) étant disposée dans la conduite d'injection (6) située entre l'accumulateur de pression Common Rail (2) et la chambre de pression (3.5) et la deuxième vanne à 2/2 voies (MV2) étant reliée à l'entrée (7) par une conduite d'injection (6) se trouvant entre la première vanne à 2/2 voies (MV1) et la chambre de pression (3.5) et reliée à la sortie au coté basse pression du carburant par une conduite d'évacuation (8).

2. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu'
un clapet anti-retour (9) est prévu dans la conduite d'évacuation (8), entre la deuxième vanne à 2/2 voies (MV2) et le côté basse pression de carburant.

3. Installation d'injection de carburant selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce qu'
un piston (3.3) est relié fixement, dans son prolongement axial, à l'extrémité axiale non pointue se trouvant à l'opposée de la pointe de l'aiguille d'injection (3.1), piston de préférence relié en un bloc à l'aiguille d'injection (3.1) qui, avec son extrémité axiale se trouvant à l'opposée de l'aiguille d'injection (3.1), est en saillie dans un espace (3.6) imperméable à la pression s'exerçant contre l'espace (3.2) de la buse à deux matières (3) appuyant sur l'extrémité axiale non pointue de l'aiguille d'injection (3.1) et étant chargé par la pression élevée régnant dans l'accumulateur de pression Common Rail (2).

4. Installation d'injection de carburant selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
l'espace (3.2) appuyant sur l'extrémité axiale non pointue de l'aiguille d'injection (3.1) est relié au côté basse pression de carburant par une conduite d'aération (5).

5. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la pompe haute pression (1) servant au refoulement du carburant fait partie d'un bloc de pompes haute pression (20) effectuant aussi bien une mesure quantitative de l'injection de carburant que de l'injection de fluide additionnel.

6. Installation d'injection de carburant selon la revendication 5,
caractérisée en ce qu'
une pompe de remplissage (19) est prévue, laquelle alimente en carburant le bloc de pompe haute pression (20), de préférence à un niveau de pression < 10 bars, en passant par un clapet anti-retour (29.1) de préférence intégré dans le bloc de pompe haute pression (20).

7. Installation d'injection de carburant selon l'une des revendications 5 ou 6,
caractérisée en ce que
l'accumulateur de pression Common Rail (2) est alimenté en carburant de préférence à un niveau de pression > 1000 bars par le bloc de pompe haute pression (20) en passant par un clapet anti-retour de sortie (29.2) intégré de préférence dans le bloc de pompe haute pression (20).

8. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'
une vanne régulatrice de pression (32) est prévue dans une conduite reliant l'accumulateur de pression Common Rail (2) au côté basse pression du carburant.

9. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 8,
caractérisée en ce que
le bloc de pompe haute pression (20) comprend un ou plusieurs pistons haute pression (22) qui peuvent comprimer du carburant à un niveau de pression > 1000 bars par la compression de ressorts de compression (23) placés dans une chambre de compression (24) du bloc de pompe haute pression (20).

10. Installation d'injection de carburant selon la revendication 9,
caractérisée en ce que
les pistons haute pression (22) sont disposés en ligne et entraînés par l'arbre à cames (21).

11. Installation d'injection de carburant selon l'une des revendications 9 ou 10,
caractérisée en ce qu'
un premier piston (25), mobile dans le sens de la longueur et étanche contre les fissures, est disposé à une extrémité de la chambre de compression (24), de préférence en côté, hors de la course des pistons haute pression (22) et comprimé contre un deuxième piston (27), lui aussi mobile dans le sens de la longueur et étanche contre les fissures, au moyen d'un ressort de compression (26).

12. Installation d'injection de carburant selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
la surface arrière du deuxième piston (27), la plus éloignée du premier piston (25), est inclinée ou arrondie et que la cale de mesure (28), déplaçable dans le sens de la longueur, repose en butée contre la surface arrière du deuxième piston (27) et que celui-ci est arrêté dans le sens de la longueur dans une situation axiale relative variable par rapport au premier piston (25).

13. Installation d'injection de carburant selon la revendication 12,
caractérisée en ce qu'
il est prévu un moteur électrique (30), de préférence commandé électroniquement, pouvant commander une tige engrenant un filetage de la cale de mesure (28) et pouvant la déplacer par rotation dans le sens de la longueur.

14. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 13,
caractérisée en ce qu'
il est prévu un bloc de pistons séparateurs (40) qui présente deux espaces intérieurs (41, 42) séparés de manière étanche, dont l'un (41) peut être alimenté en carburant par un bloc de pompe haute pression (20) en passant par une conduite hydraulique (31) et l'autre (42) en fluide additionnel provenant d'un réservoir (45), le volume de l'autre espace intérieur (42) étant réduit par l'alimentation en carburant de cette chambre (41), permettant ainsi d'amener une quantité définie de fluide additionnel à la conduite de fluide additionnel (15) conduisant à la buse à deux matières (3).

15. Installation d'injection de carburant selon la revendication 14,
caractérisée en ce que
le bloc de pistons séparateurs (40) présente au lieu d'un piston séparateur, une membrane (43) solidement tendue dans le bloc de pistons séparateurs (40) et qui sépare de manière étanche un espace intérieur (41) rempli de carburant d'un autre espace intérieur (42) rempli de fluide additionnel.

16. Installation d'injection de carburant selon la revendication 15,
caractérisée en ce qu'
une butée (44) mécanique s'élevant en face de la membrane (43) est prévue du côté de l'autre espace intérieur (42) alimenté en liquide additionnel, côté qui se trouve en face de la membrane (43).

17. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 14 à 16,
caractérisée en ce qu'
une conduite de décharge (33) conduisant à un réservoir de carburant (34) est branchée sur la conduite hydraulique (31) comportant un clapet anti-retour de surpression (29.4) intégré de préférence dans le bloc de pompe haute pression (20).

18. Installation d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 14 à 17,
caractérisée en ce que
l'autre espace intérieur (42) du bloc de pistons séparateurs (40) est alimenté en fluide additionnel par une pompe de remplissage (46) en passant par un clapet anti-retour (47).

19. Procédé d'exploitation d'une installation d'injection de carburant selon l'une des revendications 11 ou 14, ainsi que, s'il y a lieu, selon l'une ou plusieurs des revendications 12 à 18,
caractérisé en ce qu'
un groupe entier de buses à deux matières (3) est à chaque fois alimenté en carburant et en fluide additionnel par un piston haute pression (22) et par le premier piston (25) et le deuxième piston (27) qui y sont reliés ainsi que par le bloc de pistons séparateurs (40).

20. Procédé d'exploitation d'une installation d'injection de carburant selon la revendication 13,
caractérisé en ce qu'
un groupe entier de premiers pistons (25) et de deuxièmes pistons (27) s'y rapportant est commandé par un moteur électrique (30), une tige et une cale de mesure (28).

Zeichnung