Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für schwerölbetriebene Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einer Hochdruckpumpe, die aus einem Saugraum Brennstoff in eine Druckspeicherleitung, an welcher Brennstoffinjektoren angeschlossen sind, fördert, wobei aus einem Brennstofftank über eine Brennstoffaufbereitungsanlage Schweröl der Hochdruckpumpe zugeführt wird. Eine solche Einspritzvorrichtung ist in der EP 666 416 A1 offenbart.
Schwerölbetriebene Brennkraftmaschinen zeichnen sich gegenüber mit dieselbetriebenen Brennkraftmaschinen durch geringere Betriebskosten aus, da Schweröl deutlich kostengünstiger als Diesel ist. So haben sich schwerölbetriebene Brennkraftmaschinen als Antriebsanlagen für Schiffe etabliert, da knapp 40% der Gesamtbetriebskosten einer Antriebsanlage auf den Kraftstoff entfallen. Auf Grund der problematischen Korrosions- und Viskositätseigenschaften von Schweröl, sind besondere Voraussetzungen seitens des Motors bzw. der Einspritzvorrichtung zu stellen. Vor allem soll ein reibungsloser Start, Stopp und Betrieb mit minderwertigen Schwerölen für den gesamten Lastbereich der Brennkraftmaschine gewährleistet sein.
Insbesondere ist die Neigung des Schweröls zur Paraffinausscheidung zu be rücksichtigen, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt werden soll und somit die Temperatur in der Einspritzvorrichtung absinkt.
Um den Motor auch nach längerer Ruhezeit, bei niedriger Temperatur wieder problemlos starten zu können, ist es bekannt, vor dem Stoppen des Motors auf Dieselbetrieb umzuschalten, sodass nach dem Stoppen der Maschine sich nur noch Diesel in den Leitungen und Komponenten der Brennstoffeinspritzvorrichtung befindet, welches unproblematischer hinsichtlich Viskosität und Paraffinausscheidung ist. Auch ist es aus der Literatur (Schiff und Hafen, Heft 3/1987, Seiten 30 bis 34) bekannt, Schweröl und Injektoren mittels einer separaten Thermalflüssigkeit aufzuheizen, um der Paraffinbildung vorzubeugen. Beide Lösungen erfordern jedoch einen zusätzlichen apparativen Aufwand.
Aus der DE-PS 949 437 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Dieselmotoren bekannt, bei der zwischen einer Förderpumpe und einer Düsenkammer ein Umschaltorgan vorgesehen ist, das entweder den Zutritt des vorgewärmten Brennstoffs zur Düsenkammer absperrt und gleichzeitig einen Rückführungsweg des Brennstoffs zum Tank freigibt oder umgekehrt. Hierdurch soll die Düsenkammer in der Vorwärmphase des Brennstoffs von Druck entlastet werden. Das Umschaltorgan wird über eine Leitung gesteuert, die mit dem Brennstoffsystem nicht in Verbindung steht. Eine druckgesteuerte, selbsttätige Schaltung des Umschaltorgans ist nicht vorgesehen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemässe Brennstoffeinspritzvorrichtung anzugeben, mit welcher bei möglichst geringem Bauaufwand ein störungsfreier Start und Betrieb einer Diesel-Brennkraftmaschine mit Schweröl möglich ist.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch Verwendung von vorgeheiztem Schweröl auf ein separates Heizmittel verzichtet werden kann, sodass Aufwendungen für separate Kreisläufe vermieden werden. Die Aufheizung des Schweröls erfolgt in einer Brennstoffaufbereitungsanlage, die beispielsweise über einen Wärmetauscher, der das Schweröl auf eine Temperatur aufheizt, bei welcher eine Paraffinausscheidung vermieden wird und eine ausreichende Viskosität des Schweröls vorliegt. Daher kann bei vergleichsweise niedrigem Druck das Schweröl mittels einer Niederdruck-Förderpumpe der einspritzseitigen Hochdruckpumpe bzw. dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Saugraum zugeführt werden. Zur Aufwärmung des Schweröls kann auf das motorseitige Kühlmittel zurückgegriffen werden, sodass keine zusätzliche Heizenergie für die Vorwärmung des Schweröls aufgebracht werden muss.
Mittels eines in der Druckspeicherleitung installierten Überströmventils kann eine Zirkulation von erwärmtem Schweröl in der Einspritzvorrichtung aufrechterhalten werden, sodass bis zum Starten der Brennkraftmaschine in den Komponenten der Einspritzvorrichtung erwärmtes und somit fliessfähiges Schweröl vorliegt. Nur durch ein fliessfähiges Schweröl kann gewährleistet werden, dass die Hochdruckpumpe und die Brennstoffinjektoren zuverlässig und im Rahmen ihrer optimalen Betriebsgrenzen arbeiten. Gleichzeitig besteht durch die Zirkulation die Möglichkeit, Hochdruckpumpe, Saugraum und Druckspeicherleitung zu entlüften und gleichzeitig zu befüllen, sollten diese Komponenten nach dem Stillstand der Maschine entleert worden sein.
Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 wird in der Regel das Überströmventil am Ende der Druckspeicherleitung angeordnet, sodass die Pumpen bzw. injektorseitigen Anschlüsse beheizt werden und nicht durch Paraffinbildung verstopft werden können.
Um im Falle eines schadhaften Injektors Funktionsstörungen auf Grund übermässigen Abflusses von Schweröl zu unterbinden, sind zwischen Druckspeicherleitung und den Injektoren Mengenbegrenzungsventile zwischengeschaltet.
In einer Weiterbildung der Einspritzvorrichtung ist das Überströmventil gemäss den Merkmalen des Anspruches 5 als Überdruckventil ausgeführt, sodass bei Überschreiten eines Betriebs druckes die Speicherleitung druckentlastet wird. Durch Kombination des Überströmventils mit der Funktion eines Überdruckventils kann weiterer Bauaufwand eingespart werden sowie durch Wegfall eines zusätzlichen Ventils die Zuverlässigkeit der Gesamtanlage erhöht werden.
Für ein Höchstmass an Wirtschaftlichkeit ist es mittlerweile obligatorisch, Brennkraftmaschinen durch Anschluss an eine zumeist elektronisch ausgeführte Maschinensteuereinheit in ihrem Betriebsverhalten zu optimieren. Durch Einbindung des Überströmventils an die Maschinensteuereinheit kann die Betätigung des Überströmventils je nach Betriebszustand wie Start, Dauerbetrieb, Maschinenstopp, Stilllegung und Entlüftung zum richtigen Zeitpunkt automatisiert erfolgen.
In weiterer Fortbildung der Brennstoffeinspritzvorrichtung erfolgt nach den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 11 die Betätigung des Überströmventils durch ein hydraulisches Steuerfluid. Neben den Vorteilen hydraulisch betätigter Ventile wie Zuverlässigkeit, hohe Stellkräfte bei kompakter Bauweise kommt dem Steuerfluiddruck eine Sicherheitsfunktion zu. Liegt nämlich der erforderliche Steuerfluiddruck nicht am Überströmventil an, so wird die Druckspeicherleitung nicht gesperrt, sodass ein Start der Brennkraftmaschine verhindert ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn bei gleichzeitiger Betätigung der Injektoren durch das Steuerfluid diese auf Grund zu geringen Steuerdruckes noch nicht funktionsfähig sind. Damit wird verhindert, dass die Injektoren mit Hochdruck beaufschlagt werden, bevor der für ihre Funktion erforderliche Steuerdruck anliegt.
Durch eine hydraulische Übersetzung, welche durch Abstimmung der vom Steuerfluid bzw. Brennstoffdruck beaufschlagten Druckflächen verwirklicht wird, kann der erforderliche Steuerfluiddruck erheblich geringer sein als der Brennstoffdruck in der Druckspeicherleitung. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung seitens der Steuerhydraulik.
Als Alternative zur hydraulischen Betätigung des Überströmventils wird die elektromagnetische Betätigung vorgeschlagen, wobei dem Überströmventil ebenfalls eine Sicherheitsfunktion zuweisbar ist, in dem bei fehlender Magnetbestromung das Überströmventil in Offenstellung fährt. Hierdurch wird vermieden, dass bei gestörter Bestromung der hier ebenfalls elektromagnetisch betätigten Injektoren ein Anfahren der Brennkraftmaschine erfolgt, in dem die Druckspeicherleitung drucklos bleibt. Sobald das Überströmventil und damit auch die Injektoren unter Spannung stehen, kann die Druckspeicherleitung zum Start der Maschine geschlossen werden.
Da bauartbedingt eine Durchströmung der Hochdruckpumpe vom Saugraum durch den Pumpenarbeitsraum bis zur Druckspeicherleitung nicht in jedem Fall möglich ist, weist die Hochdruckpumpe eine parallel geschaltete Saugraumüberströmleitung auf, welche unter Umgehung des Pumpenarbeitsraumes den Saugraum der Hochdruckpumpe mit der Druckspeicherleitung verbindet.
Neben der direkten Beaufschlagung der Druckspeicherleitung mit aufgeheiztem Schweröl wird auch der Saugraum vom zirkulierenden Schweröl versorgt, sodass eine ausreichende Beheizung der gesamten Pumpe durch den meist ringförmig in der Hochdruckpumpe verlaufenden Saugraum gewährleistet. Über ein in der Druckspeicherleitung angeordnetes Rückschlagventil wird sichergestellt, dass während des Starts und des Betriebs der Maschine der unter Hochdruck stehende Brennstoff nicht in der Saugraumüberströmleitung abfliessen kann.
Für die Dosierung der Brennstoffmenge sowohl während des Betriebes der Brennkraftmaschine als auch im Aufheizbetrieb vor dem Start ist zwischen Hochdruckpumpe und der Brennstoffaufbereitungsanlage ein Brennstoffmengenregler zwischengeschaltet. Durch die Anordnung des Brennstoffmengenreglers im Zirkulationskreislauf wird dieser vom Schweröl mit aufgeheizt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Patentansprüche 14 und 17.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schema einer Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einer Brennstoffaufbereitungsanlage und
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Überströmventils der Brennstoffeinspritzvorrichtung.
Das Schema nach Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 1 für eine nicht weiter dargestellte, nach dem Dieselprinzip arbeitende Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine ist für den Betrieb mit Schweröl ausgelegt, welches aus einem Brennstofftank 2 über eine Brennstoffaufbereitungsanlage 3 der Einspritzvorrichtung 1 zugeführt wird. Die Brennstoffaufbereitungsanlage 3 weist eine Niederdruck-Förderpumpe 4, einen Brennstofffilter 5, eine als Wärmetauscher ausgeführte Heizung 6 und ein Rückschlagventil 7a auf. Mit diesen Komponenten 4, 5, 6 und 7 führt die Aufbereitungsanlage 3 Schweröl mit einem Druck von mindestens 3 bar und mit einer Temperatur von etwa 160 DEG der Hochdruckpumpe 8 der Einspritzvorrichtung 1 zu.
Eine Dosierung des der Hochdruckpumpe 8 zugeführten Schweröls erfolgt über ein elektromagnetisch betätigtes Dosierventil 9, dessen Schliessglied 10 von einer in Schliessstellung wirkenden Feder 11 beaufschlagt wird. Die dosierte Brennstoffmenge wird sodann dem Saugraum 14 der als Kolbenpumpe ausgeführten Hochdruckpumpe 8 zugeführt. Aus dem ringförmig den Förderkolben 12 bzw. Pumpenarbeitsraum 13 umgebende Saugraum 14 fliesst Schweröl in den Pumpenarbeitsraum 13, um dann während des Betriebes der Brennkraftmaschine mit Hochdruck von bis zu 2000 bar in eine Druckspeicherleitung 15 gefördert zu werden. Um einen Druckabfall in der Druckspeicherleitung 15 während des Saughubes der Hochdruckpumpe 8 zu vermeiden, ist am Ausgang des Pumpenarbeitsraum 13 ein Rückschlagventil 7b vorgesehen.
Um eine Zirkulation des Schweröls vor dem Start der Maschine bei jeder Ruhestellung des Kolbens 12 gewährleisten zu können, ist zur Hochdruckpumpe 8 eine Saugraumüberströmleitung 16 parallel geschaltet. Diese Überströmleitung 16 verbindet den Saugraum 14 mit der Druckspeicherleitung 15 unter Umgehung des Pumpenarbeitsraumes 13. Der Überströmleitung 16 ist ein weiteres Rückschlagventil 7c zwischengeschaltet, um einen Druckverlust oder Rückfliessen aus der Druckspeicherleitung 15 zu unterbinden. Im Vergleich zum arbeitsraumseitigen Rückschlagventil 7b öffnet das Rückschlagventil 7c der Überströmleitung 16 bereits bei sehr viel geringerem Brennstoffdruck in der Überströmleitung, sodass eine Zirkulation von aufgeheiztem Schweröl ermöglicht wird.
Die stromabwärts der Hochdruckpumpe 8 angeschlossene Druckspeicherleitung 15, welche unter dem Begriff "Common Rail" bekannt ist, zeichnet sich durch einen internen Druckspeicher aus, der im Vergleich zum Volumen zu der übrigen, unter Hochdruck stehenden Leitungen ein deutlich grösseres Speichervolumen aufweist. Stromabwärts des pumpenseitigen Anschlusses 17 zweigen mit etwa gleichmässigem Abstand die Leitungen 18 zu den Injektoren 19 ab, die das Schweröl in die nicht weiter dargestellten Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen. Den Injektoren 19 ist jeweils ein Mengenbegrenzungsventil 20 vorgeschaltet, welches bei einer Leckage stromabwärts oder bei einem schadhaften Injektor 19 einen unbeabsichtigten Abfluss vom Brennstoff unterbindet, um die übrigen noch funktionsfähigen Injektoren 19 betriebsbereit zu halten.
An dem dem pumpenseitigen Anschluss 17 gegenüberliegenden Ende der Druckspeicherleitung 15 ist ein Überströmventil 21 angeordnet, welches vor dem Startvorgang zum Aufheizen der Einspritzvorrichtung 1 und zum Befüllen der Druckspeicherleitung 15 dieselbe öffnet. Austrittsseitig wird das aus der Druckspeicherleitung 15 abfliessende Schweröl dem Brennstofftank 2 zurückgeführt. Der pumpenseitige Anschluss 17 und das Überströmventil 21 schliessen die Leitungen 18 zu den Injektoren zwischen sich ein, sodass bei der Zirkulation von vorgeheiztem Schweröl die Druckspeicherleitung 15 in ihrer gesamten Länge gefüllt und aufgeheizt wird.
Das detailliert in Fig. 2 dargestellte Überströmventil 21 weist ein Ventilgehäuse 22 mit einem druckspeicherseitigen Brennstoffzufluss und einem tankseitigen Brennstoffabfluss 24 auf. Das \ffnen und Schliessen der Verbindung zwischen Brennstoffzufluss 23 und -abfluss 24 erfolgt durch ein in einer Ventilkammer 25 beweglich geführtes Schliessglied 26. Mit einer endseitig gelegenen Dichtfläche 27 verschliesst das Schliessglied 26 den Brennstoffzufluss 23, so lange die Brennkraftmaschine im Betrieb ist. Somit kann sich der volle Druck in der Druckspeicherleitung 15 aufbauen.
Das Schliessglied 26 wird über eine zweite, vom Steuerfluiddruck beaufschlagte Druckfläche 27b in Schliessstellung gehalten, wobei das Verhältnis der wirksamen Druckflächen 27a, b wesentlich grösser als 1 ist, sodass der erforderliche Steuerfluiddruck zum Schliessen des Schliessgliedes 26 deutlich geringer sein kann als der speicherseitige Druck, welcher bis zu 2000 bar beträgt. Zudem wird das Schliessglied 26 von einer Feder 11b in \ffnungsrichtung beaufschlagt, sodass bei Drucklosigkeit der Einspritzvorrichtung das Überströmventil 21 stets geöffnet bleibt.
Zur Begrenzung des Überdrucks in der Druckspeicherleitung 15 ist ein daran angeschlossenes Überdruckventil 28 vorgesehen, welches bei Überschreiten eines bestimmten Grenzdruckes eine Verbindung von der Druckspeicherleitung 15 zum Brennstofftank 2 öffnet. Bei entsprechender Abstimmung der Druckflächen 27a und 27b des Überströmventils 21 kann diese Sicherheitsfunktion in das Überströmventil 21 integriert werden, sodass auf ein separates Ventil verzichtet werden kann.
The invention relates to a fuel injection device for heavy oil-operated diesel internal combustion engines, with a high-pressure pump that delivers fuel from a suction chamber into a pressure storage line to which fuel injectors are connected, heavy oil being fed from a fuel tank to the high-pressure pump via a fuel processing system. Such an injection device is disclosed in EP 666 416 A1.
Heavy oil-operated internal combustion engines are characterized by lower operating costs compared to diesel-powered internal combustion engines, since heavy oil is significantly cheaper than diesel. Heavy oil-powered internal combustion engines have established themselves as propulsion systems for ships, since fuel accounts for almost 40% of the total operating costs of a propulsion system. Due to the problematic corrosion and viscosity properties of heavy oil, special requirements must be met on the part of the engine or the injection device. Above all, a smooth start, stop and operation with low-quality heavy oils should be guaranteed for the entire load range of the internal combustion engine.
In particular, the tendency of the heavy oil to remove paraffin has to be taken into account when the internal combustion engine is to be stopped and the temperature in the injector thus drops.
In order to be able to start the engine again after a long period of rest and at a low temperature without any problems, it is known to switch to diesel operation before stopping the engine, so that after stopping the machine there is only diesel in the lines and components of the fuel injector, which one is less problematic with regard to viscosity and paraffin excretion. It is also known from the literature (Schiff und Hafen, issue 3/1987, pages 30 to 34) to heat up heavy oil and injectors by means of a separate thermal fluid in order to prevent the formation of paraffin. However, both solutions require additional equipment.
From DE-PS 949 437 a fuel injection device for diesel engines is known in which a switchover device is provided between a feed pump and a nozzle chamber, which either blocks the access of the preheated fuel to the nozzle chamber and at the same time enables a return path of the fuel to the tank or vice versa. This is intended to relieve the nozzle chamber of pressure in the preheating phase of the fuel. The switching device is controlled via a line that is not connected to the fuel system. A pressure-controlled, automatic switching of the switching element is not provided.
Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a generic fuel injection device with which a trouble-free starting and operation of a diesel internal combustion engine with heavy oil is possible with the least possible construction effort.
According to the invention the object is achieved according to the features of claim 1.
The invention has the advantage that a separate heating means can be dispensed with by using preheated heavy oil, so that expenses for separate circuits are avoided. The heavy oil is heated in a fuel processing system, for example via a heat exchanger which heats the heavy oil to a temperature at which paraffin precipitation is avoided and the heavy oil has a sufficient viscosity. Therefore, at a comparatively low pressure, the heavy oil can be supplied to the injection-side high-pressure pump or to the suction chamber connected to the pump by means of a low-pressure feed pump. The engine-side coolant can be used to warm up the heavy oil, so that no additional heating energy has to be applied to preheat the heavy oil.
A circulation of heated heavy oil in the injection device can be maintained by means of an overflow valve installed in the pressure storage line, so that heated and thus flowable heavy oil is present in the components of the injection device until the internal combustion engine is started. Only a flowable heavy oil can ensure that the high pressure pump and the fuel injectors work reliably and within their optimal operating limits. At the same time, the circulation enables the high pressure pump, suction chamber and pressure storage line to be vented and filled at the same time if these components have been drained after the machine has come to a standstill.
In accordance with the features of claims 2 and 3, the overflow valve is generally arranged at the end of the pressure storage line, so that the pumps or injector-side connections are heated and cannot be blocked by paraffin formation.
In order to prevent malfunctions due to excessive outflow of heavy oil in the event of a defective injector, quantity limiting valves are interposed between the pressure accumulator line and the injectors.
In a development of the injection device, the overflow valve is designed as a pressure relief valve, so that the pressure in the storage line is relieved when an operating pressure is exceeded. By combining the overflow valve with the function of a pressure relief valve, further construction costs can be saved and the reliability of the overall system can be increased by dispensing with an additional valve.
For maximum economy, it is now mandatory to optimize the performance of internal combustion engines by connecting them to a mostly electronically designed machine control unit. By integrating the overflow valve into the machine control unit, the overflow valve can be actuated automatically at the right time, depending on the operating state, such as start, continuous operation, machine stop, shutdown and ventilation.
In a further development of the fuel injection device, according to the features of claims 7 to 11, the overflow valve is actuated by a hydraulic control fluid. In addition to the advantages of hydraulically operated valves such as reliability, high actuating forces in a compact design, the control fluid pressure has a safety function. If the required control fluid pressure is not present at the overflow valve, the pressure storage line is not blocked, so that the internal combustion engine cannot be started. This is particularly important if, when the injectors are operated simultaneously by the control fluid, they are not yet functional due to the control pressure being too low. This prevents the injectors from being subjected to high pressure before the control pressure required for their function is present.
The required control fluid pressure can be considerably lower than the fuel pressure in the pressure accumulator line by means of a hydraulic translation, which is achieved by coordinating the pressure surfaces acted upon by the control fluid or fuel pressure. This leads to a further simplification on the part of the control hydraulics.
As an alternative to the hydraulic actuation of the overflow valve, electromagnetic actuation is proposed, with the overflow valve also being able to be assigned a safety function in which the overflow valve moves to the open position in the absence of magnetic current. This prevents the internal combustion engine from starting up in the event of a faulty energization of the injectors, which are likewise electromagnetically actuated here, in which the pressure storage line remains depressurized. As soon as the overflow valve and thus also the injectors are live, the pressure storage line can be closed at the start of the machine.
Because of the design, flow through the high-pressure pump from the suction chamber through the pump work chamber to the pressure accumulator line is not possible in every case, so the high-pressure pump has a parallel suction chamber overflow line that connects the suction chamber of the high-pressure pump with the pressure accumulator line bypassing the pump work chamber.
In addition to the direct loading of the pressure accumulator line with heated heavy oil, the suction chamber is also supplied by the circulating heavy oil, so that sufficient heating of the entire pump is ensured by the suction chamber, which is usually ring-shaped in the high pressure pump. A check valve arranged in the pressure accumulator line ensures that the fuel under high pressure cannot flow off in the suction space overflow line during start-up and operation of the machine.
A fuel quantity regulator is interposed between the high-pressure pump and the fuel processing system for metering the fuel quantity both during operation of the internal combustion engine and in the heating-up mode before starting. Due to the arrangement of the fuel quantity regulator in the circulation circuit, it is also heated by the heavy oil. Further advantageous embodiments of the invention result from the features of claims 14 and 17.
A preferred embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 is a diagram of a fuel injection device with a fuel processing system and
Fig. 2 shows a longitudinal section of an overflow valve of the fuel injection device.
The diagram according to FIG. 1 shows a fuel injection device 1 for an internal combustion engine, not shown, which works according to the diesel principle. The internal combustion engine is designed for operation with heavy oil, which is fed from a fuel tank 2 to the injection device 1 via a fuel processing system 3. The fuel processing system 3 has a low-pressure feed pump 4, a fuel filter 5, a heater 6 designed as a heat exchanger and a check valve 7a. With these components 4, 5, 6 and 7, the processing system 3 supplies heavy oil with a pressure of at least 3 bar and at a temperature of approximately 160 ° to the high-pressure pump 8 to the injection device 1.
The heavy oil supplied to the high-pressure pump 8 is metered via an electromagnetically actuated metering valve 9, the closing member 10 of which is acted upon by a spring 11 acting in the closed position. The metered amount of fuel is then fed to the suction chamber 14 of the high-pressure pump 8 designed as a piston pump. Heavy oil flows from the suction chamber 14, which surrounds the delivery piston 12 or the pump work chamber 13, into the pump work chamber 13 in order to then be pumped into a pressure storage line 15 at high pressure of up to 2000 bar during operation of the internal combustion engine. In order to avoid a pressure drop in the pressure storage line 15 during the suction stroke of the high-pressure pump 8, a check valve 7b is provided at the outlet of the pump work chamber 13.
In order to be able to ensure a circulation of the heavy oil before starting the machine with each rest position of the piston 12, a suction chamber overflow line 16 is connected in parallel to the high pressure pump 8. This overflow line 16 connects the suction space 14 to the pressure storage line 15 bypassing the pump working space 13. The overflow line 16 is connected to a further check valve 7c in order to prevent pressure loss or backflow from the pressure storage line 15. In comparison to the check valve 7b on the work space, the check valve 7c of the overflow line 16 opens at a much lower fuel pressure in the overflow line, so that a circulation of heated heavy oil is made possible.
The pressure accumulator line 15 connected downstream of the high pressure pump 8, which is known by the term "common rail", is characterized by an internal pressure accumulator which, compared to the volume to the other lines under high pressure, has a significantly larger storage volume. Downstream of the pump-side connection 17, the lines 18 branch off to the injectors 19, which inject the heavy oil into the combustion chambers of the internal combustion engine (not shown) at an approximately uniform distance. A quantity limiting valve 20 is connected upstream of the injectors 19, which prevents an unintentional outflow of fuel in the event of a leak downstream or in the case of a defective injector 19 in order to keep the remaining injectors 19 still operational.
An overflow valve 21 is arranged on the end of the pressure storage line 15 opposite the pump-side connection 17, which opens the same before the starting process for heating the injection device 1 and for filling the pressure storage line 15. On the outlet side, the heavy oil flowing out of the pressure storage line 15 is returned to the fuel tank 2. The pump-side connection 17 and the overflow valve 21 enclose the lines 18 to the injectors between them, so that the pressure accumulator line 15 is filled and heated in its entire length during the circulation of preheated heavy oil.
The overflow valve 21 shown in detail in FIG. 2 has a valve housing 22 with a fuel inflow on the pressure accumulator side and a fuel outflow 24 on the tank side. The connection between fuel inflow 23 and outflow 24 is opened and closed by a closing member 26 which is movably guided in a valve chamber 25. The closing member 26 closes the fuel inflow 23 with a sealing surface 27 at the end as long as the internal combustion engine is in operation. The full pressure can thus build up in the pressure storage line 15.
The closing member 26 is held in the closed position via a second pressure surface 27b acted upon by the control fluid pressure, the ratio of the effective pressure surfaces 27a, b being substantially greater than 1, so that the control fluid pressure required to close the closing member 26 can be significantly lower than the pressure on the accumulator side. which is up to 2000 bar. In addition, the closing member 26 is acted upon in the opening direction by a spring 11b, so that the overflow valve 21 always remains open when the injection device is depressurized.
To limit the excess pressure in the pressure accumulator line 15, an overpressure valve 28 is provided which opens a connection from the pressure accumulator line 15 to the fuel tank 2 when a certain limit pressure is exceeded. With a corresponding adjustment of the pressure surfaces 27a and 27b of the overflow valve 21, this safety function can be integrated into the overflow valve 21, so that a separate valve can be dispensed with.