DE2935851A1

DE2935851A1 - Treibstoffinjektor

Info

Publication number: DE2935851A1
Application number: DE19792935851
Authority: DE
Inventors: Lael Brent Taplin
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1979-09-05
Publication date: 1980-03-27
Also published as: CA1119067A; IT7925616A0; SE7907625L; GB2030222B; GB2030222A; AU5008779A; IT1123587B; US4250857A; FR2436262A1; JPS5540296A; FR2436262B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei Dieselmotoren erfolgt die Treibstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer in einem sehr kurzen Zeitintervall. Im allgemeinen erfolgt die Treibstoffeinspritzung als Impuls, der eine Dauer von wenigen Millisec. besitzt. Die typische Dauer liegt bei ca. 1 Millisec. für einen Vierzylinderviertaktmotor, der mit voller Drehzahl läuft. Somit ist die Dauer des Einspritzimpulses,verglichen mit der Dauer einer Kurbelwellenumdrehung, kurz. Bei bekannten Einspritzsystemen wird die Zeit des Einspritzimpulses, d.h. der Kurbelwellenwinkel, bei dem der Impuls eingeleitet wird, entsprechend den Betriebsparametern des Motors geregelt. Außerdem wird die Treibstoff menge bei jedem Einspritzimpuls entsprechend den Betriebsparametern eingestellt. Zur weiteren Verbesserung der Motorfunktion sollte jedoch der Einspritzimpuls weiter geregelt werden, nämlich bezüglich der Impulsform. Bisher wurde die Form des Treibstoffimpulses, d.h. die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes als Funktion der Zeit, in keiner kontrollierten Weise mit den Motorbetriebsbedingungen korreliert.

Beim idealisierten Dieselmotorzyklus erfolgt die Verbrennung unter konstantem Druck. D.h. es.gibt einen bei konstantem Druck stattfindenden Verbrennungsvorgang des Treibstoffes. Es ist bekannt, daß die sog. "Konstantdruckverbrennung" dadurch erreicht werden kann, daß eine Treibstoffekispritzung erfolgt, bei welcher die

080013/0701 "¹⁴ "

Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes linear mit der Zeit anwächst. Demzufolge sollten die Einspritzimpulse rampenförmig sein. Außerdem sollte die Neigung der Treibstoffimpulsrampe, d.h. der Strömungsgeschwindigkeitsrampe, mit der Motordrehzahl nach einer bestimmten Beziehung anwachsen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Treibstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, der einen Treibstoff* einspritzimpuls erzeugt, der eine bestimmte, zeitabhängige Strömungsgeschwindigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Graphik, in der die Einspritzströmungs

geschwindigkeit als Funktion der Zeit dargestellt ist;

Fig. 2 eine Graphik der Strömungsgeschwindigkeit

bei verschiedenen Motordrehzahlen;

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Injektor;

Fig. 4 ein Konstruktionsdetail;

Fig. 5 die Graphik einer Pumpencharakteristik;

Fig. 6 die Graphik der Pumpenströmungsgeschwindigkeit;

- 15 -

030013/0708

Fig. 7 einen geregelten Druck im Injektor;

Fig. 8 die Strömungsgeschwindigkeit im Einspritz

ventil;

Fig. 9 die Strömungsgeschwindigkeit in der Absorp

tionskammer;

Fig. 1o die Druckvariation in der Absorptionskammer;

Fig. 11 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des er

findungsgemäßen Injektors;

Fig. 12 einen Schnitt gemäß Linie 12-12 von Fig. 11;

Fig. 13 einen Schnitt gemäß Linie 13-13 von Fig. 11;

Fig. 14 einen Schnitt gemäß Linie 14-14 von Fig. 11;

Fig. 15 und 16 graphische Darstellungen der Injektorfunktion;

Fig. 17 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 18 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Treibstoffinjektor ist in der Zeichnung am
Beispiel eines Einspritzsystems dargestellt, welches insbesondere
für einen Dieselmotor geeignet ist. Das Treibstoffeinspritzsystem
umfaßt für jeden Zylinder des Motors eine Injektoreinheit. Der
Injektor wird direkt im Zylinderkopf des Motors montiert, wobei
sich das Einspritzventil direkt in die Verbrennungskammer des entsprechenden Zylinders öffnet.

Beim Dieselzyklus wird das Gas in der Verbrennungskammer während
des Kompressionshubes des Kolbens adiabatisch komprimiert; wenn
dann die Kompressionszündung auftritt, wird das Gas bei konstantem

030013/0708 " ¹⁶ "

Druck verbrannt, was den Krafthub des Kolbens einleitet. Nach der Verbrennung bei konstantem Druck wird das Gas während des Krafthubes adiabatisch expandiert. Danach wird es aus dem Zylinder zur Vorbereitung des nächsten Zyklus mit konstantem Volumen ausgestoßen. Die Verbrennung unter konstantem Druck wird dadurch erzielt, daß eine Treibstoffeinspritzung vorgesehen wird, bei welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes linear mit der Zeit anwächst. Die gewünschte Charakteristik der Strömungsgeschwindigkeit ist in der Graphik von Fig. 1 aufgezeichnet. Die Strömungsgeschwindigkeit, ausgedrückt in Volumeneinheiten/Zeit, ist im wesentlichen als lineare Funktion der Zeit dargestellt. Die Graphik von Fig. 1 zeigt eine Folge von Einspritzimpulsen P ..,P-,P₃. Jeder Impuls wird beim geeigneten Kurbelwellenwinkel für den zugeordneten Zylinder eingeleitet und hat typischerweise eine Dauer zwischen o,1 Millisec. bis zu 1 oder 2 Millisec. Der Einspritzimpuls für einen herausgegriffenen Motorzylinder wird bei jeweils zwei Kurbelwellenumdrehungen wiederholt.

Bei einem mit variabler Drehzahl laufenden Motor ist es notwendig, dasselbe Treibstoffvolumen bei unterschiedlichen Drehzahlen des Motors einzuspritzen, wenn dasselbe Motordrehmoment aufrecht erhalten werden soll. Das Treibstoffvolumen in einem Injektionsimpuls wird durch die Fläche unter dem rampenförmigen Impuls dargestellt. Demzufolge müssen die Steigung und die Amplitude des rampenförmigen Impulses mit der Motordrehzahl anwachsen. Diese Beziehung ist in Fig. 2 dargestellten welcher der Einspritz impuls für die volle Drehzahl die doppelte Amplitude und die Hälfte

- 17 -

030013/0708

der Zeitdauer wie der Einspritzimpuls für die halbe Drehzahl des Motors besitzt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Treibstoffinjektoreinheit ist schematisch in Fig. 3 gezeigt. Der Injektor 1o umfaßt im allgemeinen ein Einspritzventil 12, dem von einer Druckkammer 14 Treibstoff zugeführt wird. Eine Hochdruckpumpe 16 setzt den Treibstoff in der Kammer 14 unter Druck, wodurch der Treibstoff zu einem Entlastungsventil 18 und zu einer Absorptionskammer 2o fließt. Dem Injektor 1o wird der Treibstoff von einem Tank 22 durch eine Niedrigdruckversorgungspumpe 24 zugeführt. Der Auslaß der Pumpe 24 ist über eine Versorgungsleitung 25 mit einem Solenoidzeitgeber 26 für die Kammer der Hochdruckpumpe 16 verbunden. Er ist außerdem über ein Solenoidabmeßventil 28 mit der Druckkammer 24 verbunden. Das Abmeßventil 28 wird, allgemein gesprochen, vor jedem Einspritzzyklus eine bestimmte Zeitlang geöffnet, wodurch eine bestimmte Treibstoffmenge für den Einspritzvorgang zugeführt wird. Das Zeitgeberventil 26 wird für dasselbe Zeitintervall ebenfalls geöffnet. Nach Ablauf des bestimmten Zeitintervalls wird das Abmeßventil geschlossen. Das Zeitgeberventil bleibt offen, bis ein bestimmter Kurbelwellenwinkel erreicht ist. Dann wird es geschlossen und leitet den Einspritzvorgang ein. Der Einspritzvorgang wird durch den Betrieb des Injektors beendet, wie hiernach beschrieben wird.

Der Injektor 1o besitzt einen Injektorkörper 3o, der mit einer Düse 32 versehen ist. Diese kann in den Zylinderkopf des Motors in

- 18 -

030013/0701

2935S51

herkömmlicher Weise eingeschraubt werden. Die Pumpe 16 wird von der Motornockenwelle angetrieben und enthält einen Pumpennocken 34, der synchron zur Motorkurbelwelle angetrieben wird. Eine weitere externe Verbindung mit dem Injektor 1o besteht in einer Treibstoff rückführleitung 36, die mit dem Tank 22 verbunden ist. Die Treibstoffrückführleiting ist ebenfalls mit dem Injektorkörper verbunden. Ein gemeinsamer Anschluß der Treibstoffrückführleitung 36 mit verschiedenen Kanälen im Injektorkörper 3o ist durch das Symbol 38 dargestellt.

Das Einspritzventil 12 ist ein Tellerventil, welches in der Düse 32 angeordnet ist. Das Tellerventil, welches in Fig. 4 vergrößert dargestellt ist, umfaßt einen Ventilsitz 4o, der an der Düse 32 ausgebildet ist, sowie ein Ventilschließelement 42, welches am unteren Ende eines Ventilbetätigungsschaftes 44 ausgebildet ist. Der Ventilsitz 4o und das Schließelement 42 wirken so zusammen, daß eine Ventilöffnung zur Abmessung des Treibstoffflusses aus der Druckkammer 14 in die Verbrennungskammer gebildet wird. Die Ventilöffnung wird geschlossen, wenn sich der Ventilschaft 44 am obersten Ende des Bewegungsweges befindet. Dann sitzt das Schließelemente 42 auf dem Sitz 4o auf. Die Ventilöffnung wird durch nach unten gerichtete Bewegung des Schaftes 44 geöffnet; der Querschnitt der Öffnung wächst als lineare Funktion der Verschiebung des Ventilschaftes 44. Der Ventilschaft 44 ver]äift durch einen Strömungskanal 46 in die Druckkammer 14. Die Betätigung

ventils 12

des Teller-/ auf die Schließstellung zu geschieht über eine Vorspannfeder 48, die gegen eine vergrößerte Schulter am Schaft 44 wirkt.

- 19 -

030013/070S tf^ciNAL 'nspected

2335851

In die Offenstellung wird das Tellerventil durch einen Hydraulikkolben 5o gebracht, der sich vom Schaft 44 nach oben in eine Betätigungskammer 52 erstreckt. Die Betätigungskammer 42 wird mit unter geregeltem Druck stehendem Treibstoff gespeist, wie dies nun beschrieben wird.

Die Pumpe 16 umfaßt einen Pumpenkolben 54, der sich in einer Pumpenkammer 56 befindet. Der Pumpenkolben ist mit einer Rückholfeder 58 versehen und wird beim Kompressionshub vom Nocken 34 betätigt. Der Nocken 34 ist ein Nocken mit konstanter Anhebung, der eine Kolbenverschiebung hervorruft, die eine lineare Funktion der Nockenwellendrehung ist.

Ein Abmeßkolben 6o befindet sich in Strömungsmittelverbindung mit der Pumpenkammer 56. Er wird vom Treibstoffdruck in der Pumpenkammer nach unten gedrückt. Am unteren Ende befindet sich der Abmeßkolben 6o bewegbar in einer Abmeßkammer 62, die über einen Kanal 64 mit der Druckkammer 14 verbunden ist. Nach oben wird der Abmeßkolben von einer Rückholfeder 66 gedrückt. Der Abmeßkolben 6o ist mit einem Axialkanal 68 versehen, der sich vom unteren Ende des Kolbens zu einem Querkanal 7o erstreckt. (Der Kanal 68 kann sich axial durch den Kolben erstrecken und mit einer Dämpfungsöffnung mit oder ohne Rückschlagventil versehen sein.) Ein unterer Auslaßkanal 72, der ringförmig ist, ist in der Kammer 62 vorgesehen und mit der Treibstoffrückführleitung 38 verbunden. Ein oberer Auslaßkanal 74 ist ebenfalls mit der Treibstoffrückführleitung 38 verbunden. Der Kanal 7o im Abmeßkolben wirkt mit dem Auslaßkanal 72 am unteren

- 2o -

030013/0708

- 20 - 2335:^51

Ende des Hubes so zusammen, daß der Druck in der Abmeßkammer entlastet wird. Am oberen Ende des Hubes wirkt er so mit dem Auslaßt kanal 74 zusammen, daß der Druck in der Abmeßkammer entlastet wird.

Das Entlastungsventil 18 dient einer Doppelfunktion: Erstens läßt es Druck aus der Druckkammer 14 in die Absorptionskammer 2o bei einem bestimmten Druckwert ab. Zweitens reguliert es den Treibstoffdruck in der Betätigungskammer 52. Das Entlastungsventil 18 besitzt eine Einlaßkammer 76, welche über einen Kanal 78 mit der Druckkammer 14 verbunden ist. Ein ringförmiger Auslaßkanal 79 ist mit der Absorptionskammer 2o verbunden; ein ringförmiger Auslaßkanal 8o ist mit der Betätigungskammer 52 verbunden. Der Auslaßkanal 8o ist außerdem über ein Rückschlagventil 83 mit der Pumpenkammer 56 verbunden. Das Entlastungsventil umfaßt einen Ventilschieber 83, dessen unteres Ende mit der Einlaßkammer 76 kommuniziert. Der Schieber ist nach oben gegen eine Vorspanneinrichtung bewegbar, wenn ein bestimmter Druckwert in der Kammer 76 vorliegt. Der Ventilschieber 82 wirkt am unteren Ende mit einem Ventilsitz 86 so zusammen, daß sich eine öffnung ergibt, welche die Einlaßkammer 76 mit der Auslaßkammer 79 verbindet. Der Ventilschieber 82 ist mit einem Kanal 88 versehen, welcher sich von der Einlaßkammer 76 zu einer seitlichen Öffnung am Schieber 82 erstreckt. Diese bildet zusammen mit dem Auslaßkanal 8o eine Regiöffnung 89, welche die Einlaßkammer 76 mit der Auslaßkammer 8o verbindet. Der Schieber 82 wird auf die Schließstellung zu von einer Vorspannfeder 9o gedrückt. Wenn sich der Ventilschieber in seiner unteren Position befindet, sind die öffnungen 85,89 beide

- 21 -

030013/0706

geschlossen.

Damit das Druckentlastungsventil 18 ein rasches Ansprechverhalten und hohe Verstärkung erhält, handelt es sich vorzugsweise um ein Ventil vom Differenzflächentyp. Hierzu enthält die Vorspanneinrichtung für den Schieber 82 einen Kolben 92, der in einem Zylinder 94 gegen das obere Ende des Schiebers 82 bewegbar ist. Der Zylinder 94 ist über einen lrKanal 96, der eine Strömungsdrossel 98 enthält, mit der Einlaßkammer 76 verbunden.Eine Feder 1oo drückt den Kolben 92 gegen den Ventilschieber 82. Wenn der Treibstoffdruck in der Einlaßkammer 76 des Druckentlastungswertes einen bestimmten Wert erreicht, wird der Schieber 82 rasch gegen den Widerstand der Vorspannfeder 9o und der Vorspannfeder 1oo beschleunigt. Dies ist Folge des Treibstoffdruckes, der auf die verhältnismäßig große Fläche am unteren Ende des Schiebers 82 wirkt. Anfänglich ist der auf den Kolben 92 wirkende Treibstoffdruck klein, da der Zylinder 94 durch die Drossel 98 hindurch nicht sofort unter Druck gesetzt werden kann. Demzufolge tritt über dem Schieber 82 eine vorübergehende bzw. schrittartige Druckveränderung auf und das Entlastungsventil wird rasch geöffnet. Der im Zylinder 94 enthaltene Treibstoff wirkt als Strömungsmittelfeder parallel zur mechanischen Feder 1oo. Die Kombination der beiden Federn erhöht die Eigenfrequenz des Entlastungsventils auf einen Wert, der viel höher uls derjenige ist, der sich mit einer mechanischen Feder allein erzielen läßt. Somit wird das Entlastungsventil praktisch augenblicklich geöffnet; wie unten beschrieben wird, befindet es sich sofort im Regelbetrieb, wobei der Druck in der Druckkammer 14 auf

- 22 -

030013/0708

-22- 2335ϊ:51

konstantem Wert gehalten wird.

Die Absorptionskaitimer 2o ist mit dem Entlastungsventil 18 am Auslaßkanal 79 über einen Kanal 1o2 verbunden. Die Absorptionskammer ist über eine Strömungsdrossel 1o4, vorzugsweise in Form von mehreren, in Reihe liegenden öffnungen, und über ein Rückschlagventil 1o6 mit der Rückführleitung 38 verbunden. (Die Strömungsdrossel kann, falls gewünscht, eine Vortexdiode sein.) Das Rückschlagventil 1o6 wird von einer Feder 1o7 und dem Strömungsmitteldruck in der Druckkammer 114 über einen Kanal 1o9 in die Schließstellung gedrückt.

Die Funktion des Injektors von Fig. 3 wird nunmehr anhand der Fig. 5-1o beschrieben. Der Pumpenkolben 54 wird als lineare Funktion des Kurbelwellenwinkels (CSA) durch Drehung des Nockens 34 verschoben. Die Verschiebung des Pumpenkolbens als Funktion des Kurbelwellenwinkels ist in Fig. 5 dargestellt. Der Abwärtshub des Pumpenkolbens 54 beginnt bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel und dauert über denjenigen Teil der Kurbelwellenbewegung an, in dem ein Einspritzen des Treibstoffes nötig ist. Die Strömungsgeschwindigkeit der Pumpe ist während des gesamten Abwärtshubes des Kolbens 54 konstant, wie in Fig. 6 gezeigt.

Der Einspritzvorgang wird durch Schließen des Zeitgeberventils 26 eingeleitet.(Das Abmeßventil 28 ist bereits geschlossen, nachdem der Abmeßteil des Zyklus vor der Einspritzung beendet ist.) Das Zeitgeberventil 26 und das Abmeßventil 28 werden in bekannter

— ORIGINAL INSPECTED

03001 3/070B

2935 351

Weise durch eine elektronische Steuereinheit nach den Betriebsparametern des Motors geregelt. Wenn das Zeitgeberventil 26 geschlossen wird und die Einspritzung bei einem Kurbelwellenwinkel a₁ einleitet, erhöht sich der Druck in der Pumpenkammer 56 praktisch augenblicklich, da die Strömungsgeschwindigkeit von der Pumpe her sich zu dieser Zeit auf einem konstanten Wert befindet. Bei anhaltender Verschiebung des Pumpenkolbens wird der Treibstoff in der Kammer 56 komprimiert; der Abmeßkolben 6o begiut sich nach unten gegen die Wirkung der Rückholfeder 66 zu bewegen. Demzufolge erhöht sich der Treibstoffdruck in der Abmeßkammer 62 und der Druckkammer 14 praktisch augenblicklich, wie in Fig. 7 gezeigt. Der Druck steigt bis zu einem bestimmten Wert R, der gleich dem Druck ist, bei welchem das Entlastungsventil 18 öffnet. Aufgrund der Regelwirkung, die nunmehr erläatert wird, wird der Druck in der Kammer 14 im wesentlichen konstant auf dem Wert R während der Treibstoffeinspritzung gehalten. Der Abwärtshub des Abmeßkolbens 6o hält während der Einspritzung an. Wenn der Kanal 7o in Ausrichtung auf den Auslaßkanal 72 kommt, wird der Druck in der Pumpenkammer 56 abgelassen; die Abwärtsbewegung des Abmeßkolbens kann aufhören. Beim normalen Betrieb erreicht der Abraeßkolben die Position, in welcher der Pumpendruck abgelassen wird, bevor das Zeitgeberventil 26 und das Abmeßventil 28 von der elektronischen Steuereinheit geöffnet werden. Die Einspritzung wird somit durch hydrodynamische Wirkung bei einem Kurbelwellenwinkel a~ beendet. Die Ansprechzeit der Solenoide ist somit nicht kritisch.

Zur Erzielung der gewünschten rampenförmigen Treibstoffimpulse,

- 24 -

030013/0708

die anhand der Fig. 1 erläutert wurden, werden der Druck in der Druckkammer 14 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Tellerventils 12 geregelt. Die Regelwirkung ist derartig, daß der Druck auf konstantem Wert gehalten wird und daß das Tellerventil mit einer derartigen Gesdvindigkeit geöffnet wird, daß das Produkt aus Geschwindigkeit und Fläche der Tellerventilöffnung eine lineare Funktion der Zeit ist. Wie oben beschrieben, wächst die Fläche der Öffnung des Tellerventils linear mit der Verschiebung des Ventilschließelementes 42 und somit des Ventilschaftes 44 an. Demzufolge ist die Betätigungseinrichtung für das Tellerventil so eingerichtet, daß sie eine Öffnungsbewegung mit konstanter Geschwindigkeit erzeugt.

Die Betätigung des Tellerventils in einer Weise, mit welcher die gewünschte konstante Geschwindigkeit erzielt wird, erfolgt durch die Wirkung des Entlastungsventils 18, welches auch den Strömungskanal zur Absorptionskammer 2o öffnet. Wenn das Entlastungsventil 18 beim Druck R öffnet, wie oben beschrieben, stellt sich eine Treibstoffströmung aus der Druckkammer 14 über den Kanal 78 und die öffnung 85 zur Absorptionskammer 2o ein. Die TreibstoffStrömung in die Absorptionskammer wird weiter unten beschrieben. Zunächst wird die Regelfunktion des Entlastungsventils 18 erörtert. Wenn also das Entlastungsventil 18 öffnet, beginnt Treibstoff aus der Druckkammer 14 zum Kanal 78, zur Öffnung 89 und zur Betätigungskammer 52 zu fließen. Das Entlastungsventil dient unter dem Einfluß des Treibstoffdruckes, der auf das untere Ende des Schiebers82 wirkt, sowie der vaeinigten Kräfte der Vorspannfeder

- 25 -

830013/0708

9o und des Kolbens 92, der auf das obere Ende einwirkt, als Regelventil. Die Regelöffnung 89 wird derart eingestellt, daß der Druck in der Druckkammer 14 auf konstantem Wert bleibt. Wenn sich der Druck in der Druckkammer 14 zu ändern sucht, wird die öffnung 89 und der Druck in der Betätigungskammer 52 dementsprechend verändert. Dies verursacht eine Veränderung der Geschwindigkeit des Betätigungskolbens 5o und somit der öffnung des Tellerventils. Als Folge wird der Druck in der Kammer 14 auf konstantem Wert gehalten. Der Treibstoffdruck wird somit in der Kammer 14 auf dem Wert R während der Treibstoffeinspritzung, wie in Fig. 7 gezeigt, gehalten.

Aufgrund des konstanten Drucks in der Druckkammer 14 und der konstanten Öffnungsgeschwindigkeit des Tellerventils 12 wird, wie oben beschrieben, ein rampenförmiger Treibstoffimpuls P erzeugt. Dies ist in Fig. 8 gezeigt. Da die Treibstoffströmung aus dem Tellerventil 12 eine anwachsende lineare Funktion der Zeit während der Einspritzung ist, und da die Pumpe eine konstante Strömungsgeschwindigkeit zur Druckkammer 14 hin liefert, gibt es eine tiberschußströmung in die Druckkammer 14, die durch eine andere Einrichtung aufgenommen bzw. absorbiert werden muß, nämlich die Absorptionskammer 2o. Eine zeitabhängige Strömungsgeschwindigkeit muß aufgenommen werden, die eine inverse Funktion bzw. das Komplement des rampenförmigen Einspritzimpulses P ist. Mit anderen Worten: ein Absorptionsimpuls wird benötigt, der eine abnehmende lineare Funktion des Kurbelwellenwinkels während der Einspritzung ist. Ein derartiger Absorptionsimpuls A ist in Fig. 9 gezeigt. Dabei ist anzumerken, daß die Addition des Injektionsimpulses P

- 26 -

030013/070«

und des Absorptionsimpulses A der Strömungsgeschwindigkeit nach zu allen Zeiten der Pumpenströmungsgeschwindigkeit von Fig. 6 im wesentlichen gleich ist. Die Absorptionskammer 2o besitzt ein derartiges Volumen und einen derartigen Druck, daß sie den Absorptionsimpuls A erzeugt, welcher das Inverse des Injektionsimpulses P ist. Dies wird unten beschrieben.

Die Absorptionskammer 2o wirkt als Strömungswegelement mit Zeitkonstante und absorbiert einen Strömungsmittelimpuls durch Strömungsmittelkompression mit einer Zeitkonstanten-Charakteristik, die ähnlich derjenigen ist, die ein elektrischer Kondensator, der einen Stromimpuls aufnimmt, besitzt. Der rampenförmige Impuls ist tatsächlich exponentiell; über die interessierende Zeitperiode hinweg ist er jedoch im wesentlichen linear. Der Absorptionsimpuls A besitzt eine Dauer von ca. 1-2 Millisec., ebenso wie der Injektionsimpuls P. Am Ende des Einspritzvorganges beim Kurbelwellenwinkel a- fällt der Druck in der Druckkammer 14 auf einen niedrigen Wert ab und das Entlastungsventil 18 schließt. Während des Absorptionsimpulses A wächst der Druck in der Absorptionskammer 2o von einem anfänglichen Wert P . auf einen Endwert P^ an, wie in Fig.1ö gezeigt. Zur Rückstellung der Absorptionskammer 2o für den nächsten Einspritzzyklus muß der Druck in dor Kammer abgelassen werden. Dies geschieht durch die Strömungsdrossel 1o4, welche den Druck in der Absorptionskammer 2o als Funktion der Zeit, wie in Fig. Io gezeigt, abnehmen läßt. Die Auslaßzeitkonstante der Druckkammer 2o und der Strömungsdrossel 1o4 ist sehr viel größer als die Beschickungszeitkonstante der Absorptionskammer 2o, wie in Fig. Io gezeigt. Nachdem der Einspritzimpuls beim Kurbelwellenwinkel a₂ beendet ist,

030013/070« " ²⁷ "

-27- 2335851

verringert sich der Druck in der Absorptionskammer vom Endwert P_f während des Intervalles zwischen den Einspritzimpulsen auf den Ausgangswert P. für den nächsten Einspritzimpuls. Der Wert des Ausgangsdruckes P. hängt von dem Zeitintervall zwischen den Einspritz impulsen ab und ist somit eine Funktion der Motordrehzahl. Bei hohen Motordrehzahlen ist der Wert des Ausgangsdruckes in der Absorptionskammer verhältnismäßig hoch, bei niedrigen Motordrehzahlen verhältnismäßig niedrig. Der Ausgangsdruck P. in der Absorptionskammer bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher der Strömungsmittelfluß von der Absorptionskammer absorbiert wird. Bei hohem Ausgangsdruck wird somit die Strömungsgeschwindigkeit der Absorption rasch verringert; bei niedrigem Ausgangsdruck verkleinert sich die Strömungsgeschwindigkeit langsamer. Mit anderen Worten: Der Wert des Ausgangsdruckes P. in der Absorptionskammer bestimmt die Zeitkonstante bzw. die Steigung des rampenförmigen Absorptionsimpulses.

Beim Betrieb des Injektors in einem Motor mit variabler Drehzahl wird die Rampensteigung des Einspritzimpulses mit der Motordrehzahl eingestellt, während der Einspritzdruck konstant gehalten wird. Wenn die Motordrehzahl anwächst, wächst die Strömungsgeschwindigkeit von der Pumpe 16 an und die Dauer des Einspritzimpulses verringert sich. Das Druckentlastungsventil 18 funktioniert so, wie dies oben beschrieben ist, und regelt den Druck in der Druckkammer 14 auf eien konstanten Wert. Aufgrund der größeren Strömungsgeschwindigkeit in die Druckkammer 14 bei höheren Drehzahlen wird jedoch das Tellerventil mit größerer Geschwindigkeit geöffnet, damit der Druck in

- 28 -

030013/070*

2935·

der Druckkanutier konstant gehalten wird. Somit wird die Rampensteigung des Einspritzimpulses P mit der Drehzahl erhöht. Bei erhöhter Drehzahl gibt es ein kleineres Zeitintervall zwischen den Einspritzimpulsen. Demzufolge wird der Ausgangsdruck P. in der Absorptionskammer 2o auf einem Wert gehalten, der höher als bei niedrigeren Drehzahlen ist. Die Rampensteigung des Absorptionsimpulses A wird also vergrößert. Bei einer Veränderung zwischen der vollen Drehzahl und der halben Drehzahl gibt es z.B.eine sehr große Differenz im Wert des Enddruckes P_f. Diese große Differenz ist es, welche eine große Veränderung in der Steigung der Strömungsgeschwindigkeit erzeugt. Eine 2:1-Drehzahlveränderung erzeugt eine 4:1-Steigungsveränderung in der Strömung durch das Injektörtellerventil. Dieselbe Beziehung erhält man für die Absorptionsströmung in die Absorptionskammer. Demzufolge wird dieselbe Treibstoffmenge bei jedem Impuls durch den Injektor beim Betrieb unter verschiedenen Drehzahlen eingespritzt.

Der Injektor wird für den nächsten Einspritzimpuls in folgender Weise zurückgestellt. Der Einspritzimputewird beendet, wenn der Abmeßkolben 6o sich nach unten zu dem Punkt bewegt hat, bei dem der Kanal 7o auf den Auslaßkanal 72 ausgerichtet ist. Dies führt

zu einer sofortigen Verringerung des Druckes in der Druckkammer 14. Das Tellerventil 12 und das Entlastungsventil 18 werden sofort geschlossen. Dann werden das Zeitgeberventil 26 und das Abmeßventil 28 von der elektronischen Steuereinheit geöffnet. Der Treibstoff fließt aus der Pumpe 24 über das Abmeßventil 2 8 in die Abmeßkammer 62 für den nächsten Einspritzimpuls. Der Abmeßkolben 6o

- 29 -

030013/0708 .<*""»"* inspected

" ²⁹ " 2935351

wird von der Rückholfeder 66 nach oben bewegt. Das Abmeßventil 28 und das Zeitgeberventil 2 6 werden von der elektronischen Steuereinheit nach einer bestimmten Abmeßzeit geschlossen, welche der gewünschten Treibstoffmenge für den nächsten Impuls entspricht.· Die Strömungsgeschwindigkeit von der Pumpe 16 her wird durch die Motordrehzahl bestimmt. Der nächste Treibstoffeinspritzimpuls P besitzt eine Steigung, welche der Pumpenströmungsgeschwindigkeit und damit der Motordrehzahl entspricht. Die Absorptionskammer 2o wird auf einen Ausgangsdruck für den nächsten Absorptionsimpuls A entsprechend der Motordrehzahl, wie oben beschrieben, eingestellt.

somit

Der Absorptionsimpuls besitzt/eine Steigung, welche der Motordrehzahl entspricht, und ist das Inverse des Einspritzimpulses P. Wenn somit die gleiche Treibstoffmenge für jede aufeinanderfolgende Einspritzung(für alle Motorzylinder) in den Injektor eingemessen wird, liefert der Motor ein konstantes Drehmoment, auch wenn die Drehzahl variiert wird.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel wurde oben anhand der Fig. 3-1o beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel läßt sich vorteilhafterweise in einer baulichen Anordnung verwirklichen, wie sie in daiFig. 11-14 dargestellt ist. Diese enthält die Komponenten von Fig. 3 in baulicher Darstellung. Eine Komponente von Fig. 11, die einer Komponente von Fig. 3 entspricht, wird mit derselben Bezugszahl und einem hinzugefügten Strich gekennzeichnet.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Injektor sind Pumpenkolben 54', Druckentlastungsventil 18', Abmeßkolben 6o' und Tellerventil 12' koaxial angeordnet. Das Druckentlastungsventil 18' befindet sich dabei

030013/070«

- 3o -

2935.--51

zwischen dem Pumpenkolben 54' und dem Abmeßkolben 60'. Die Piimpenkammer 56' kommuniziert mit dem oberen Ende des Abmeßkolbens 60' auf eine unten beschriebene Weise. Die Abmeßkammer 62' kommuniziert über einen Kanal 64' mit der Druckkammer 14'. Die Absorptionskainmer 2o' befindet sich seitlich von der Pumpenkammer und steht in Strömungsmittelverbindung mit dem Entlastungsventil 18' auf eine Weise die weiter unten erläutert wird.

Wie in Fig. 11 gezeigt, umfaßt der Injektorkörper 3o* einen oberen Körperabschnitt 2oo und, von diesem herabhängend, einen unteren Körperabschnitt 2o2. Der obere Körperabschnitt 2oo besitzt zylindrischen Querschnitt. Eine Bohrung 2o4 ist im unteren Ende des Körperabschnitts 2oo vorgesehen und nimmt den unteren Körperabschnitt 2o2 auf. Das obere Ende des Körperabschnitts 2oo ist aufgeschnitten, wodurch sich ein Rücksprung 2o6 über der Bohrung 2o4 ergibt. Es enthält eine einstückige Hülse 2o8, welche den Pumpenkolben 54" aufnimmt. Der Pumpenkolben ist mit einer Rückholfeder 58' versehen, und wird von einem Anschlagteil 21o im oberen Körperabschnitt 2oo gehalten. Der untere Körperabschnitt 2o2 besitzt

und
zylindrischen Querschnitt/einen vergrößerten Kopf 212, der sich in der Bohrung 2o4 befindet. Er wird von einem Verriegelungsring 214 an seinem Ort gehalten. Der Körperabschnitt 2o2 ist mit einer Zylinderbohrung versehen, welche eine zylindrische Auskleidung 216 aufnimmt. Diese erstreckt sich im wesentlichen über den unteren Körperabschnitt 2o2. Die zylindrische Auskleidung 216 besitzt eine Zylinderbohrung, welche den Pumpenkolben 54', einen festen zylindrischen Körper 218 für das Entlastungsventil 18* und den

- 31 -

030013/0708 ORIGINAL INSPECTED

~³¹~ 2935351

Abmeßkolben 6o* aufnimmt. Die zylindrische Auskleidung 216 enthält außerdem Strömungsmittelkanäle, wie hiernach beschrieben wird. Der untere Körperabschnitt 2o2 ist mit einer Endkappe 22o versehen, welche in den Körperabschnitt 2o2 eingeschraubt ist. Die Spitze des Tellerventils 14' wird von der Endkappe 22o getragen.

Der obere Körperabschnitt 2oo ist mit einer Versorgungsleitung 25' versehen, welche an den Auslaß der Pumpe 24 (Fig. 3) angeschlossen werden kann. Eine Rückführleitung 38' läßt sich an die Rückführleitung 36 zum Treibstofftank 22 (Fig. 3) anschließen. Die Versorgungsleitung erstreckt sich in den Körperabschnitt 2oo über einen Kanal 224 und zum Einlaß des Zeitgeberventils 26'. Außerdem zu einem Kanal 226 und zum Einlaß des Abmeßventils 28'. Der Auslaß des Zeitgeberventils 26' ist über einen Kanal 228 im Körperabschnitt 2oo mit einem Kanal 2 3o im Kopf des unteren Körperabschnitts 2o2 verbunden, von dort über einen Kanal 232 im Pumpenkolben 54' mit der Pumpenkammer 56'. Die Pumpenkammer 56' ist über Axialkanäle 234,236(vgl. Fig. 12 und 13) mit dem oberen Ende des Abmeßkolbens 6o' verbunden.

Der Kolbenkörper 218, der das Entlastungsventil 18' enthält, befindet sich, wie oben erwähnt, in der Bohrung der zylindrischen Auskleidung 216 zwischen dem Pumpenkolben und dem Abmeßkolben. Der Treibstofffluß von der Pumpenkammer 56' passiert den Kolbenkörper 218 durch die Kanäle 2 34 und 2 36 und tritt in eine Kammer 2 38 zwischen dem oberen Ende des Abmeßkolbens 6o' und dem unteren Ende des Kolbenkörpers 218 ein. Der von der Pumpenkammer 56' abgegebene Strömungsmitteldruck wirkt somit auf den Abmeßkolben 6o" gegen

030013/070Ö " ³² "

2935Η51

die Kraft der Feder 66'. Die Abmeßkammer 62 ist mit der Druckkammer 14' über einen Kanal 64' verbunden, der sich durch eine Adapterplatte 24o, eine Adapterhülse 242 und die Spitze 222 erstreckt. Die Abmeßkammer 66' (und damit die Druckkammer 14') ist mit der Einlaßkammer 76' des Entlastungsventils über einen Kanal 68' im Abmeßkolben 6o' und von dort über einen Kanal 244 in der zylindrischen Auskleidung 216 sowie einen Kanal 246 im Kolbenkörper verbunden. Die Einsatzkammer 76' des Entlastungsventils (und damit die Abmeßkammer 62') ist über den Kanal 244 in der Auskleidung 216 und über einen Kanal 248 im Kopf 212 und einen Kanal 25o im oberen Körperabschnitt 2oo mit dem Auslaß des Abmeßventils verbunden.

Das Entlastungsventil 18' weist einen Schieber 82' auf, der in einer Mittelbohrung im Kolbenkörper 218 angeordnet ist. Die Einlaßkammer 76' des Entlastungsventils ist über die Öffnung 85' mit einem Kanal 89' verbunden, der durch den Kolbenkörper 218 und die zylindrische Auskleidung 216, den Kopf 212 und einen Kanal zum Einlaß der Absorptionskammer 2o' führt. Die Absorptionskammer 2o' ist durch eine seitliche Bohrung im oberen Körperabschnitt 2oo gebildet. Ein Stopfen 254 erstreckt sich in die Bohrung und ist in den Körperabschnitt 2oo eingeschraubt. Der Auslaß der Absorptionskammer 2o' verläuft durch eine Drossel, welche eine Reihe von drei Öffnungselementen 256 und ein Rückschlagventil 1o4* enthält. Der Auslaß des Rückschlagventils ist mit der Rückführleitung 38' über einen Kanal 258 im Körperabschnitt 2oo verbunden.

Die Einlaßkammer 76' des Entlastungsventils ist außerdem über

03QQ13/O70ß - ³³ "

eine öffnung 89' mit der Betätigungskammer 52" des Tellerventils 12' verbunden. Die öffnung 89' wird von einem Querkanal im Ventilschieber 82* und einem Ringkanal 8o" im Kolbenkörper 218 gebildet. Der Ringkanal 8o' ist mit der Betätigungskammer 52' über einen Kanal 26o verbunden, der durch die zylindrische Auskleidung 216, die Adapterplatte 24o, die Adapterhülse 242 und die Spitze 222 verläuft. Der Ringkanal 8o' ist außerdem über einen Kanal 2 62 im Kolbenkörper 218 mit dem Einlaß eines Rückschlagventils 83' verbunden, welches sich im unteren Ende des Kolbenkörpers befindet. Der Auslaß des Rückschlagventils kommuniziert mit der Kammer 2 38, in der sich Pumpendruck befindet. Der Schieber 82 des Entlastungsventil wird von einer Feder 9o' und dem Strömungsmittelkolben 92' im Zylinder 94' in die Schließstellung gedrückt. Auf den Kolben 92' wirken eine Vorspannfeder 1oo' und der Strömungsmitteldruck aus der Einlaßkammer 76' des Entlastungsventils. Hierzu ist der Kanal 244 in der zylindrischen Auskleidung 216 über einen seitlichen Kanal 258 und eine Strömungsdrossel 26o mit dem Zylinder 94' verbunden.

Das Tellerventil 12' besitzt ein Sitzelement 4o', welches an der Spitze 222 ausgebildet ist, sowie ein Schließelement 42' am Ventilschaft 44'. Der Ventilschaft befindet sich in einer Bohrung der Spitze und weist einen verringerten Durchmesser auf, wodurch die Betätigungskammer 52' gebildet wird. Der Ventilschaft ist mit einer Rückholfeder 48' innerhalb der Adapterhülse 242 versehen. Das Innere der Adapterhülse ist mit der Rückführleitung über einen seitlichen Kanal in der Hülse und von dort über die Zone um die

- 34 -

030013/0708

2 9 3 5 '■

Adapterplatte 24o mit einem Axialkanal 264 in der Auskleidung verbunden. Der Kanal 2 64 ist über einen seitlichen Kanal 266 im Kopf 212 mit dem Rückführkanal 2 58 im Körperabschnitt 2oo verbunden.

Der Abmeßkolben 6o' besitzt einen Querkanal 7ο¹, der über einen Axialkanal 68' mit der Abmeßkammer 66' verbunden ist. Wenn sich der Abmeßkolben in einer unteren Position befindet, ist der Querkanal 7o* auf den Ringkanal 72' ausgerichtet, der seinerseits mit dem axialen Rückführkanal 2 64 verbunden ist, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Wenn der Abmeßkolben sich in einer oberen Position befindet, ist in ähnlicher Weise der Querkanal 7o' auf einen Ringkanal 74' ausgerichtet, der seinerseits mit dem Rückführkanal verbunden ist. Der Raum, der den Kolben 92' umgibt, ist über einen Kanal 268 mit dem Rückführkanal 264 verbunden.

Die Funktion des Injektors ist graphisch in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Die Daten für diese Zeichnungen wurden durch Computersimulation, nicht durch tatsächliche Testergebnisse eines Injektors erhalten. Die Computersimulation basierte auf der Ausführungsform nach den Fig. 3-11. Die Komponenten des simulierten Injektors sind wie dargestellt, mit der Ausnahme, daß der Abmeßkolben 6o einen Kanal 68 besitzt, der axial durch den Kolben verläuft und eine Dämpfungsöffnung enthält. Eine weitere Ausnahme besteht darin, daß die Strömungsdrossel 1o4 eine Vortexdiode ist. Die Bauparameter, die für die Computersimulation verwendet wurden, sind folgende:

- 35 -

010013/070*

ORIGINAL INSPECTED

Strömungsdrossel 98,
Fläche

Pumpenkolben 54, Fläche
Abmeßkolben 6o, Fläche

Betätigungskolben 5o,
Fläche

Pumpe 16, Volumen (max.)

Volumen unter Kompression
stromauf vom Tellerventil 44

Betätigungskammer 52, Volumen
Absorptionskammer 2o, Volumen
Abmeßkolben 6o, Masse
Tellerventil 12, Masse
Abmeßventilfeder 66, Konstante
Tellerventilfeder 48, Konstante

V.

^M1 M,

S K

Tellerventilfeder 12, Durchmesser D Abmeßkolben 6o, Leitfähigkeit

der Dämpfungsöffnung G^

Abmeßkolben, viskoser Zug G

Tellerventil 12, viskoser Zug R

Kompressionsmodul des Treib- B Stoffs

Zylinder 1oo, Volumen

V_P

o,ooo37 cm	cm
o,3167	cm
o,3167	cm
o,o122	cm
3,277	cm
o,31o2	cm
4,9161	cm
3,277

= 4,4x1o~ g.sec /cm

-7

= 3ox1o g.sec /cm

= 17,857 kg/cm

= 214/1o7 kg/cm

= o,12 36 cm

= o,233 cm /g.sec.

= 3,57 g/cm

= O kg.sec/cm

= 11oo g/cm

Vorlast der Tellerventilfeder 48 F = 181 g

o,1 cm"

Kolben 92, Fläche	^A5 -	o,3167	cm
Entlastungsventilschieber 82, Fläche	v -	o,3555	cm
Feder 9o, Konstante	KP -	178,57	kg/cm

Austrittsloch der Strömungsdrossel 1o4 (Vortexdiode), Fläche A.

Austrittsloch der Strömungsdrossel
1o4 (Vortexdiode), Durchmesser D.

36,13x1o~⁵ cm²

= o,213 mm

03ÖÖ13/07Q*

- 36 - 2S35..51

Fig. 15 zeigt die simulierte Funktion des Injektors bei einer Drehzahl, welche einer Motordrehzahl von 21oo U/min, entspricht. Das Entlastungsventil ist so eingestellt, daß es bei einem Druck

2
von 57 kg/cm öffnet und hat die folgenden Parameter:

= 63,113 rad./see

ο, 7

dabei sind: u) die Eigenfrequenz bei neutraler Stabilität,

IN ο

ein dimensionsloser Parameter, der die Dämpfung des Entlastungsventil bestimmt,

die Verstärkungsgrenze.

In Fig. 15 sind verschiedene Größen als Funktion der Zeit bzw. des Kurbelwellenwinkels dargestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Am Ursprung, also zur Zeit O, wird die Einspritzung durch Schließen des Zeitgeberventils 26 begonnen. Der Beginn der Einspritzung tritt bei einem Kurbelwellenwinkel a₁ auf; das Ende der Einspritzung entspricht einem Kurbelwellenwinkel a₂. Diese Kennzeichnung wurde auch in den Fig. 5-1o verwendet. Die Kurve 28o in Fig. 15 stellt den Strömungsmitteldruck in der Pumpenkammer 56 dar. Dieser steigt abrupt auf eine Spitze an, und fällt auf einen ziemlich konstanten Wert ab. Die Kurve 282 zeigt den Strömungsmitteldruck in der Druckkammer 14, der ebenfalls abrupt ansteigt und nach einer kurzen Übergangsperiode im wesent-

Ö3Ö013/07Ö«

ORIGINAL INSPECTED

2935351

lichen konstant wird. Die Kurve 284 zeigt die Öffnungsfläche des Tellerventils als Funktion der Zeit, die im wesentlichen linear ist. I)Jc Kurve 286 stellt die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes durch das Tellerventil dar; sie ist eine rampenförmige Funktion der Zeit, wie gewünscht. Die Kurve 288 zeigt die üffnungsflache der Entlastungsventilöffnung 89. Die Fig. 16 illustriert die injektorfunktion bei einer Drehzahl, die der Hälfte von derjenigen nach Fig. 15 entspricht. In dieser Figur zeigt Kurve 29o den Pumpendruck; die Kurve 292 stellt den Druck in der Kammer 14 am Tellerventil dar. Die Kurve 294 repräsentiert die Öffnungsfläche des Tellerventils und die Kurve 296 zeigt die Strömungsgeschwindigkeit durch das Tellerventil. Die Kurve 298 schließlich illustriert die Fläche der öffnung 89 des Entlastungsventils. Kurve 296 stellt also den Treibstoffeinspritzimpuls dar; sie ist rampenförmig und besitzt eine Dauer, die ungefähr doppelt so groß ist wie die entsprechende Kurve 286 in Fig. 15, und eine Amplitude, die ungefähr halb so groß ist.

Eine Abwandlung der Erfindung wird nun anhand der Fig. 17 beschrieben. Diese Modifikation erzeugt die gewünschten rampenfirmigen Treibstoffimpulse, wie anhand der Fig. 1 erläutert wurde. Der Druck am Einspritzventil und die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils werden in einer Weise gesteuert, die ähnlich derjenigen ist, die anhand der Fig. 3 beschrieben wurde. Wie bei dem Injektor von Fig. 3 wird der Druck am Einspritzventil konstant gehalten und das Ventil wird mit einer derartigen Geschwindigkeit geöffnet, daß das Produkt aus Geschwindigkeit und Öffnungsfläche des Ventils

- 38 -

ÖS0Ö13/070S

2935S51

eine lineare Funktion der Zeit ist. Die Fläche der Ventilöffnung wächst linear mit der Verschiebung; die Betätigungseinrichtung für das Ventil erzeugt eine üffnungsbewegung am Ventil mit konstanter Geschwindigkeit. Wie beim Injektor von Fig. 3 wird eine Absorptionskammer dazu verwendet, einen Absorptionsimpuls aufzunehmen, der das Inverse bzw. das Komplement des Einspritzimpulses ist, d.h. diese Absorptionskammer nimmt die überschußströmung von der Pumpe auf. Zum Betrieb bei variabler Drehzahl werden die Rampenneigung und die Amplitude des Absorptionsimpulses mit der Drehzahl verändert, so daß die inverse Relation zum Einspritzimpuls erhalten bleibt. Bei dieser Modifikation geschieht die Einstellung auf die Drehzahl durch Einstellung einer Strömungsdrossel, z.B. einer variablen öffnung, die mit der Absorptionskammer verbunden ist.

Der in Fig. 17 gezeigte abgewandelte Injektor 4o2 besitzt einen Injektorkörper 33o, der mit einer Düse 322 versehen ist. Allgemein gesprochen umfaßt der Injektor 31o ein Tellerventil 312, dem von einer Druckkammer 314 Treibstoff zugeführt wird. Eine Hochdruckpumpe 316 setzt den Treibstoff in der Kammer 314 unter Druck, wodurch Treibstoff zu einem Entlastungsventil 318 und von dort zu einer Absorptionskammer 32o fließt. Dem Injektor 4o2 wird aus einem Tank 32 3 von einer Übertragungspumpe 324 Treibstoff zugeführt. Der Auslaß der Ubertragungspumpe 324 ist über eine Versorgungsleitung 325 und ein erstes Solenoidzeitgeberventil 326 mit der Kammer 356 der Hochdruckpumpe 316 verbunden. Der Auslaß der Ubertragungspumpe 324 ist außerdem über ein zweites Solenoidzeitgeberventil 327 mit einer Abmeßkammer

- 39 -

030015/070«

2935351

362 verbunden. Der Auslaß der Pumpe 324 ist auch über ein drittes Zeitgeberventil 329 mit der Absorptionskammer 32o verbunden. Das Ventil 329 wird in geeigneter Weise durch dasselbe Solenoid wie das Ventil 32 7 gesteuert, so daß die Ventile gemeinsam öffnen und schließen. Zusätzlich umfaßt der Injektor eine Speicher- bzw. Botätigunyskamnior 352 zur Druckbetätigung des Tellerventils 312. Er umfaßt außerdem eine Ventileinrichtung 4oo, welche den Strömungsmittelfluß von der Druckkammer 314 zur Absorptionskammer 32ο steuert. Die Ventileinrichtung 4oo und die Betätigungskammer 352 lassen sich durch eine drehzahlabhängige Einrichtung 4o2 einstellen.

Die Hochdruckpumpe 316 umfaßt einen Kolben 354, der in der Pumpenkammer 356 angeordnet und mit einer Rückholfeder 358 versehen ist. Die Pumpe wird durch einen Nocken 334 mit konstanter Anhebung betätigt, der synchron zur Motorkurbelwelle angetrieben wird. Die Pumpenkammer 356 ist über einen Kanal 4o4 mit einer Einlaßkammer 4o6 der Ventileinrichtung 4oo verbunden. Außerdem ist die Pumpenkammer 356 über einen Kanal 4o6 und eine Strömungsdrossel 4o8 mit der Betätigungskammer 352 verbunden, was nachfolgend ausführlicher beschrieben ist.

Die Ventileinrichtung 4oo umfaßt einen Ventilschieber 41o. Dieser besitzt einen ersten Ventilsteg bzw. ein Schließelement 412, welches mit einem ersten Ventilsitz 414 zusammen eine variable Öffnung 416 bildet. Die Öffnung 416 kommuniziert mit einer Ventilkammer 418, die über einen Kanal 42o mit der Druckkammer 314 verbunden ist. Der Ventilschieber 41o enthält außerdem ein Ventilschließelement 422, das zusammen mit einem Ventilsitz 424 eine Strömungsdrossel

03ÖÖ1S/0 70Ä " ^4o "

~^4o~ 2935-51

bzw. eine variable öffnung 426 bildet. Die Ventilkammer 418 steht in Stromungsmittelkonununikation über die Öffnung 42 6 und einen Kanal 428 mit dem Einlaß des Entlastungsventils 318. Das Entlastungsventil 318 ist mit einer Vorspannfeder 4 3o versehen und so gebaut, daß es bei einem bestimmten Druckwert, welcher dem gewünschten Druckwert in der Kammer 314 entspricht, öffnet. Der Auslaß des Entlastungsventils 318 ist über einen Kanal 432 mit dem Einlaß der Absorptionskammer 32o verbunden. Der Auslaß der Absorptionskammer ist über das Zeitgeberventil 329 mit dem Auslaß der Übertragungspumpe 32 5 verbunden.

Die Speicher- bzw. Betätigungskammer 352 ist über eine Strömungsdrossel 4o8 mit der Pumpenkammer verbunden. Ein Kolben 4 34 in der Kammer 352 läßt sich durch die drehzahlabhängige Einrichtung 4o2 so bewegen, daß das Volumen der Kammer eingestellt wird. Ein Abla3 45o über dem Kolben 4 34 und ein Ablaß 451 am Entlastungsventil 318 sind mit einer gemeinsamen Ablaßleitung 452 verbunden, die ihrerseits mit dem Auslaß der Übertragungspumpe 324 verbunden ist. _

Die drehzahlabhängige Einrichtung 4o2 umfaßt ein Eingangs-Verbindungsglied 4 36, welches das Ausgangselement eines auf die Motordrehzahl ansprechenden Gerätes, z.B. eines Fliehgewichtreglers, bildet. Ein Steuerhebel 4 38 ist durch einen Schwenkzapfen 44o am einen Ende mit dem Verbindungsglied 4 36 verbunden. Der Hebel 4 38 ist an einem Punkt zwischen den Enden durch einen Schwenkzapfen 44 3 am Injektorkörper 33o montiert. Der Hebel 4 38 ist durch einen ersten Steuerarm 442 mit dem Kolben 443 zu dessen Positionsein-

030013/0708 " ⁴¹ ~

ORIGINAL INSPECTED

- 41 - ? 9 3 5 a 51

stellung verbunden. Das andere Ende des Steuerhebels 4 38 ist durch einen Schwenkzapfen 444 über einen zweiten Steuerarm 446 mit dem Ventilschieber 41o zu dessen Positionseinstellung verbunden. Der Schwenkzapfen 44 3 ist gegenüber den Schwenkzapfen 44o und 444 so angeordnet, daß die Verschiebung des Steuerarms 446 die Hälfte der Verschiebung des Steuerarms 442 bei einer Bewegung des Verbindungsgliedes 4 36 beträgt.

Ein Kolben 46o befindet sich zwischen der Pumpenkammer 356 und der Abmeßkammer 362. Der Kolben 46o dient dazu, die Eingangsimpedanz des Injektors so einzustellen, daß die Impedanz an der Pumpenkammer 356 nahezu konstant zu sein scheint, und der Natur nach ein Widerstand ist. Die konstante Eingangsimpedanz ermöglicht außerdem die Anbringung der Hochdruckpumpe 316, wobei die Verbindung zwischen der Kammer 356 und der Pumpe über eine lange Verbindungsleitung erfolgt bei minimaler Fehlanpassung der Impedanz und Reflexion. (Der Kolben 416 kann auch als Abmeßgerät verwendet werden, von welchem die benötigte Treibstoffmenge in die Abmeßkammer wie bei Fig. 3 eingemessen wird; oder es kann ein Kolbenanschlag vorgesehen sein, der den Kolbenweg während der Einspritzung begrenzt. Bei dem Injektor von Fig. 17 geschieht die Abmessung durch eine andere Einrichtung, wie nachfolgend beschrieben wird.)

Im Betrieb des Injektors von Fig. 17 werden die Solenoidventile 326,327,329 durch eine elektronische Steuereinheit des Treibstoffeinspritzsystems gesteuert. Vorzugsweise wird das Ventil 32 6 durch Federkraft geschlossen, was eine rasche Schließung ergibt, und

- 42 -

530013/0706

- 42 - 2335851

durch Magnetkraft geöffnet. Die Ventile 32 7,329 werden gemeinsam betätigt, und vorzugsweise durch eine gemeinsame Feder geöffnet, und durch eine gemeinsame magnetische Armatur geschlossen.

Im Betrieb wird der Einspritzvorgang durch das Schließen des Ventils 326 eingeleitet (die Ventile 327,329 wurden zuvor geschlossen) , während sich der Pumpenkolben 354 auf seinem Abwärtshub befindet. Die Strömung aus der Pumpenkammer 356 startet eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens 46o und setzt die Druckkammer 314 über den Kanal 4o4, die einstellbare Öffnung 416 und den Kanal 42o unter Druck. Wenn der Druck in der Kammer 314 einen bestimmten Wert erreicht, welcher der Einstellung des Entlastungsventils 318 entspricht, öffnet das Entlastungsventil. Die Strömung aus der Pumpenkammer 356, welche über den Kanal 4o6 und die Strömungsdrossel 4o8 wirkt, führt dazu, daß der Druck in der Betätigungskammer 352 anwächst. Der Betätigungskolben 35o beginnt, sich nach unten gegen die Rückholfeder 348 zu bewegen. Hierdurch wird das Tellerventil 312 geöffnet. Der Druck in der Druckkammer 314 wird auf konstantem Viert gehalten; das Tellerventil wird mit konstanter Geschwindigkeit geöffnet und die Öffnungsfläche des Tellerventils wächst als lineare Funktion der Zeit. Auf diese Weise wird ein rampenförmiger Eintrittsimpuls erzeugt. Gleichzeitig verläßt Treibstoff die Druckkammer 314 über die einstellbare Öffnung 426 und das Entlastungsventil 328 und tritt in die Absorptionskammer 32o ein. Die Öffnung 42 6 und die Absorptionskammer 32o besitzen eine derartige Größe, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Absorptionsimpulses das Inverse des

- 43 -

030013/0701

Einspritzimpulses ist. Der Einspritzimpuls wird durch öffnung der Ventile 327,329 beendet, was sofort den Druck von der Druckkammer 314 nimmt. Das Tellerventil wird durch die Feder 348 rasch geschlossen. Gleichzeitig wird die Absorptionskammer 32o druckfrei, und, selbstverständlich, das Entlastungsventil 318 geschlossen. Nun ist auch das Ventil 326 offen; dieses spricht jedoch langsamer an. Der Druck wird von der Pumpenkammer 356 genommen. Treibstoff fließt von der Ubertragungspumpe 324 durch das Ventil 32 7 in die Abmeßkammer 362. Der Kolben 46o wird unter dem Einlfuß der Rückholfeder 366 nach oben bewegt. Auf diese Weise wird der Injektor für den nächsten Einspritzzyklus vorbereitet.

Wenn die Motordrehzahl anwächst, erzeugt die Pumpe 316 eine höhere Flußgeschwindigkeit. Der Injektor erhöht nun die Steigung und die Amplitude des Einspritzimpulses und erzeugt einen Absorptionsimpuls mit entsprechend erhöhter Steigung und Amplitude. Dies geschieht durch Einstellung des Volumens der Betätigungskammer 352 und durch Einstellung der öffnungen 416 und 426 der Ventileinrichtung. Wenn insbesondere die Motordrehzahl anwächst, wird das Volumen der Betätigungskammer 352 verringert und die Ventilöffnungen werden vergrößert. Die Verdopplung der Motordrehzahl verursacht eine Reduktion des Volumens der Betätigungskammer 352 um den Faktor 4. Hierdurch wird die Geschwindigkeit des Tellerventils um einen Faktor 2 erhöht. Die Verdopplung der Motordrehzahl ruft außerdem eine Vergrößerung der öffnung 416 und der öffnung 426 um den Faktor 2 hervor. Dies dient dazu, den Strömungswiderstand zur öffnung 426 in die Absorptionskammer

- 44 -

0SÖQ13/O7O«

.44- 2935.51

32o zu verändern, wodurch deren Zeitkonstante so verändert wird, daß die Dauer des Absorptionsimpulses um einen Faktor 2 verringert und die Amplitude um einen Faktor 2 erhöht wird. Die soeben beschriebene Wirkungsweise dient dazu, einen konstanten Druckwert in der Druckkammer 314 wieder herzustellen; ein Einspritzimpuls mit der doppelten Amplitude und der halben Dauer wird erzeugt.

Eine weitere Abwandlung des Injektors ist in Fig. 18 gezeigt. Diese Abwandlung ähnelt derjenigen von Fig. 17 mit der Ausnahme, daß die Ventileinrichtung weggelassen ist und der Absorptionskairaner 52o ein einstellbares Volumen gegeben ist. (Der Kolben 46o der Fig. 17 ist weggelassen, was bei dieser Ausführungsform eine mögliche Gestaltungsart ist. ) Da die Abwandlung nach der Fig. 18 ähnlich derjenigen von Fig. 17 ist, sind entsprechende Komponenten mit -lenselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie aus Fig. 18 ersichtlich, enthält diese Abwandlung eine Absorptionskammer 52o, die einen beweglichen Kolben 522 besitzt. Der Kolben 522 wird je nach den Veränderungen in der Motordrehzahl einstellbar in der Kammer 52o positioniert. Die auf Drehzahl ansprechende Einrichtung 5o2 enthält ein Verbindungsglied 436, welches das Ausgangsteil eines drehzahlabhängigen Gerätes, z.B. eines Fliehgewichtreglers, ist, das vom Motor angetrieben wird. Ein Steuerhebel 538 ist an einem Ende durch einen Schwenkzapfen 54o am Injektorkörper 33o gelenkig montiert. Am anderen Ende ist der Steuerhebel 538 durch einen Schwenkzapfen 542 mit dem Verbindungsglied 436 verbunden. Ein erster Steuerarm 544 ist am oberen Ende mit dem Schwenkzapfen 542 und am unteren Ende mit dem einstellbaren Kolben H34 in der

- 45 -

630013/0706

ORIGINAL INSPECTED

Betätigungskammer 352 verbunden. Ein zweiter Steuerarm 546 ist am oberen Ende mit dem Steuerhebel 538 durch einen Schwenkzapfen 548 verbunden. Der Steuerarm 546 ist am unteren Ende mit dem einstellbaren Kolben 522 in der Absorptionskammer 52o verbunden. Die Schwenkzapfen 548 und 542 besitzen von dem Schwenkzapfen 54o einen derartigen Abstand,daß eine Drehzahlerhöhung eine Größenverringerung sowohl der Absorptionskammer als auch der Betätigungskammer bewirkt. Wenn insbesondere die Drehzahl verdoppelt wird, wird das Volumen der Betätigungskammer 352 um einen Faktor 4 und das Volumen der Absorptionskammer um einen Faktor 2 verringert. Eine Strömungsdrossel 56o ist in den Kanal 562 zwischen der Druckkammer 314 und dem Entlastungsventil 318 gelegt.

Die Funktionsweise der Abwandlung nach der Fig. 18 ähnelt im Prinzip derjenigen des Injektors von Fig. 17 mit der Ausnahme der Einstellung auf die variable Drehzahl. In Fig. 18 wirkt die feste Strömungsdrossel 562 mit dem variablen Volumen der Absorptionskammer 52o derart zusammen, daß deren Zeitkonstante so bestimmt wird, daß der Absorptionsimpuls das Inverse des Einspritzimpulses über den Drehzahlbetriebsbereich hinweg bleibt.

030013/0761

Claims

Treibstoffinjektor Patentansprüche

1 / Treibstoffinjektor für Brennkraftmaschinen zur Erzeugung von Treibstoffeinspritzimpulsen, die eine bestimmte, zeitabhängige Strömungsgeschwindigkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: eine Druckkammer (14), welche die Strömungsgeschwindigkeit aufnimmt; ein Einspritzventil (12), welches mit der Druckkammer (14) kommuniziert und bei einem bestimmten Druck in dieser öffnet und einen Einspritzimpuls an eine Verbrennungskammer des Motors abgibt; eine Einrichtung (2o), welche einen Strömungsmittelimpuls absorbiert und in Strömungsmittelkommunikation mit der Druckkammer (14) steht und eine zeitabhängige Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes aus der Druckkammer (14) absorbieren kann, wodurch die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit durch das Einspritzventil (12) hindurch modifiziert wird.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionseinridvhng eine Absorptionskammer (2o) enthält.

030G13/Ö70Ö

- 2 ORiCiNAL INSPECTED
3. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionseinrichtung eine Strömungsmitteldrossel (1o4) enthält, die zwischen Druckkammer (14) und Absorptionskammer (2o) liegt.
4. Injektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung enthält, die mit der Absorptionskammer (2o) verbunden ist und deren Zeitkonstante als Funktion der Betriebsgeschwindigkeit des Injektors verändert.
5. Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Entlastungsventil (18) enthält, welches zwischen der Druckkammer (14) und der Absorptionskammer (2o) liegt.
6. Injektor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Absorptionskammer (2o) verbundene Einrichtung eine eine bestimmte Zeitkonstante ergebende Auslaßeinrichtung ist.
7. Injektor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Absorptionskammer (2o) verbundene Einrichtung das Volumen der Absorptionskammer (2o) verändert.
8. Injektor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Absorptionskammer (2o) verbundene Einrichtung die Leitfähigkeit der Strömungsdrossel (1o4) verändert.
9. Injektor nach Anspruch 5, in Kombination mit den Ansprüchen 6,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß er eine öffnungseinrichtung enthält, welche das Einspritzventil (12) derart öffnet, daß die Fläche seiner Abmeßöffnung als lineare Funktion der Zeit anwächst, sowie eine das Entlastungsventil (18) enthaltende Einrichtung, welche einen im wesentlichen konstanten Druck in der Druckkammer (2o) aufrecht erhält, wodurch das Einspritzventil (12) einen rampenförmigen Treibstoffeinspritzimpuls erzeugt.
10. Injektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Strömungsgeschwindigkeit in die Druckkammer (14) bei einer bestimmten Betriebsdrehzahl konstant ist und mit der Motordrehzahl anwächst, wodurch der Treibstoffeinspritzimpuls eine Neigung und eine Amplitude besitzt, die mit der Betriebsdrehzahl anwachsen.
11. Injektor nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungseinrichtung für das Einspritzventil (12) dieses mit konstanter Geschwindigkeit öffnet, und daß die Fläche der Abmeßöffnung des Ventils (12) linear mit der Verschiebung anwächst.
12. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (12) einen Ventilsitz (4o) und ein Schließelement (42) enthält, die eine Abmeßöffnung abgeben, deren Fläche als bestimmte Funktion der Verschiebung des Schließelementes (42) gegenüber dem Sitz (4o) anwächst, wobei eine

030013/070«

Einrichtung vorgesehen ist, welche einen im wesentlichen konstanten Druck in der Druckkammer (14) aufrecht erhält, und ferner eine Einrichtung, welche das Ventilschließelement (42) mit gesteuerter Geschwindigkeit betätigt, so daß das Produkt aus der Fläche und der Geschwindigkeit eine im wesentlichen lineare Funktion der Zeit ist und die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes durch das Einspritzventil (12) im wesentlichen linear mit der Zeit anwächst.
13. Injektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung das Ventilschließelement (42) mit konstanter Geschwindigkeit öffnet.
14. Injektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Vorspannfeder (48) umfaßt, welche das Schließelement (42) in die Schließstellung drückt, sowie einen Kolben (5o), der auf das Schließelement (42) wirkt und dieses in die Offenstellung drückt, wobei auf den Kolben (5o) ein geregelter Druck ausgeübt wird.
15. Injektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche einen geregelten Druck an den Kolben (5o) legt, ein Druckregelventil (18) umfaßt, welches zwischen der Druckkammer (14) und dem Kolben (5o) liegt.
16. Injektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Hochdruckpumpe (16) umfaßt, die eine Pumpenkammer (56)

6)0013/0701

enthält, welche Treibstoff unter verhältnismäßig niedrigem Druck aufnimmt, und in Verbindung mit der Druckkammer (14) steht,daß die Hochdruckpumpe (16) eine im wesentlichen konstante Strömungsgeschwindigkeit in die Druckkammer (14) während des gesamten Pumpenzyklus erzeugt, daß ein Entlastungsventil (18) mit der Druckkammer (12) verbunden ist, welches bei einem bestimmten Wert des Treibstoffdruckes, der an der öffnung zur Treibstoffeinspritzung gewünscht wird, öffnet, und daß eine Strömungssteuereinrichtung mit dem Entlastungsventil (18) verbunden ist, welche Treibstoff aus der Druckkammer (14) mit einer Strömungsgeschwindigkeit abläßt, welche linear mit der Zeit als inverse Funktion der Strömungsgeschwindigkeit durch das Einspritzventil (12) abnimmt.
17. Injektor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungssteuereinrichtung eine Absorptionskammer (2o) umfaßt.
18. Injektor nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (16) einen Pumpenkolben (54), eine Abmeßkammer (62) und einen Abmeßkolben (6o), der zwischen Pumpenkammer (56) und Abmeßkammer (52) liegt, umfaßt.
19. Injektor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abmeßkolben (6o) einen Drosselkanal (68) enthält, der zwischen der Pumpenkammer (56) und der Abmeßkammer (52) verläuft und daß eine Vorspannfeder (66) den Abmeßkolben (6o) auf die Pumpenkammer (56) zu drückt.

aiöO13/O7öl " ⁶ '
20. Injektor nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Niedrigdruckpumpe (24) umfaßt, die mit einer Treibstoffquelle (22) verbindbar ist, daß eine erste Leitung (25) den Auslaß der Niedrigdruckpumpe (24) mit der Druckkammer (14) verbindet, daß ein Abmeßventil (28) in der ersten Leitung (25) die Menge des Treibstoffes, der bei jedem Einspritzzyklus in die Druckkammer (14 ) zugelassen wird, regelt, daß eine zweite Leitung zwischen dem Auslaß der Niedrigdruckpumpe (24) und der Pumpenkammer (14) verläift und in dieser zweiten Leitung ein Zeitgeberventil (26) liegt, welches die Pumpen während des Einspritzvorganges isoliert.
21. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (12) einen Ventilsitz (4o) und ein Ventilschließelement (42) enthält, welche eine Abmeßöffnung bilden, deren Fläche als bestimmte Funktion der Verschiebung des Schließelementes (42) gegenüber dem Sitzelement (4o) anwächst, daß eine Einrichtung (5o) vorgesehen ist, welche das Ventilschließelement (42) mit gesteuerter Geschwindigkeit derart öffnet, daß das Produkt der Fläche und der Geschwindigkeit eine im wesentlichen lineare Funktion der Zeit ist, daß eine Einrichtung (18) vorgesehen ist, welche den Druck in der Druckkammer (15) im wesentlichen auf konstantem Wert hält, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffs durch das Einspritzventil (12) eine lineare Funktion der Zeit ist, die eine Neigung besitzt, die mit der Motordrehzahl anwächst, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Strömungs-

636013/0701

geschwindigkeit in die Absorptionseinrichtung (2o) bei jedem Ehspritzzyklus einstellt, so daß diese im wesentlichen eine inverse Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffs durch das Einspritzventil (12) ist.
22. Injektor nach Anspruch 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionseinrichtung eine Absorptionskammer (2o) enthält.
23. Injektor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionseinrichtung eine Strömungsmitteldrossel enthält, welche zwischen der Druckkammer (14) und der Absorptionskammer (2o) liegt.
24. Injektor nach Anspruch 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Zeitkonstante der Absorptionseinrichtung (2o) verändert.
25. Injektor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Absorptionskammer (2o) ein Auslaßkanal verbunden ist, daß eine Strömungsdrossel (1o4) in dem Auslaßkanal angeordnet ist, wodurch der Wert des Druckes in der Absorptionskammer (2o) zu Beginn von jedem Einspritzzyklus von dem Zeitintervall zwischen den Zyklen abhängt und somit mit der Motordrehzahl variiert.
26. Injektor nach Anspruch 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsventil (18) mit der Druckkammer (14) verbunden

030013/0700

ist, daß eine Vorspannfeder (9o) das Entlastungsventil (18) in die Schließstellung drückt und ein Vorspannkolben (92) das Entlastungsventil in die Schließstellung drückt, daß eine Strömungsmitteldrossel (98) die Druckkammer (14) mit dem Vorspannkolben (92) verbindet, wobei die effektive Fläche des Entlastungsventils (18) größer als die effektive Fläche des Vorspannkolbens (92) ist, wodurch das Entlastungsventil (18) ein rasches Ansprechverhalten und einen hohen Verstärkungswert aufweist.
27. Injektor nach Anspruch 1 und 21, dadurch g&ennzeichnet, daß die öffnungseinrichtung für das Einspritzventil (12) das Ventilschließelement (42) mit konstanter Geschwindigkeit betätigt.
28. Injektor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Vorspannfeder (48) umfaßt, welche das Schließelement (42) in die Schließstellung drückt, sowie einen Betätigungskolben (5o), der auf das Schließelement (42) wirkt und dieses in die Offenstellung drückt, und daß eine Einrichtung (18) den an den Betätigungskolben (5o) gelegten Druck regelt.
29. Injektor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (18) einen Ventilschieber (82) umfaßt, der beweglich in einem Ventilkörper angeordnet ist, daß der Ventilkörper eine Entlastungsöffnung besitzt, welche mit der Absorptionskammer (2o) verbunden ist, und daß die Steuer-

6SO013/O7Q6

einrichtung diesen Ventilschieber (82) sowie den Ventilkörper umfaßt, wobei die Auslaßöffnung mit dem Betätigungskolben (52) verbunden ist.
30. Injektor nach Anspruch 28, dadurch gäennzeichnet, daß er eine Hochdruckpumpe (16) umfaßt, welche eine Pumpenkammer (56) enthält, die Treibstoff unter verhältnismäßig niedrigem Druck aufnimmt, und in Verbindung mit der Druckkammer (14) steht, daß die Hochdruckpumpe (16) eine im wesentlichen konstante Strömungsgeschwindigkeit in die Druckkammer (14) während des gesamten Pumpenzyklus erzeugt.
31. Injektor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (16) eine Abmeßkammer (62) umfaßt, welche mit der Druckkammer (14) verbunden ist, und daß ein Kolben (6o) zwischen der Pumpenkammer (56) und der Abmeßkammer (62) angeordnet ist.
32. Injektor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Abmeßkolben (6o) einen Drosselkanal (68) enthält, der zwischen der Pumpenkammer (56) und der Abmeßkammer (62) verläuft, und daß eine Vorspannfeder (66) den Abmeßkolben (6o) auf die Pumpenkammer (56) zudrückt.
33. Injektor nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Niedrigdruckpumpe (24) umfaßt, die mit einer Treibstoffquelle (22) verbindbar ist, daß eine erste Leitung den Auslaß

-1ο-

030013/0708

der Niedrigdruckpumpe (2 4) mit der Abmeßkammer (62) verbindet, daß ein Abmeßventil (28) in der ersten Leitung die Menge des Treibstoffes regelt, die bei einem Einspritzzyklus der Abmeßkammer (62) zugeführt wird, daß eine zweite Leitung zwischen dem Auslaß der Niedrigdruckpumpe (24) und der Pumpenkammer (56) liegt, in welcher sich ein Zeitgeberventil (2 6) befindet, welches die Pumpen während des Einspritzvorgangs isoliert.
34. Injektor nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit der Druckkammer (314) verbundene Pumpe (316) umfaßt, die eine Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes erzeugt, die mit der Motordrehzahl variiert, wobei die Absorptions kammer (32o) konstantes Volumen aufweist, daß die Einrichtung, welche die Strömungsgeschwindigkeit in die Absorptionskammer (32o) einstellt, eine einstellbare Drossel (4oo) umfaßt, welche zwischen der Druckkammer (31~4) und der Absorptionskammer (32o) liegt, daß eine auf die Motordrehzahl ansprechende Einrichtung (4o2) mit der Strömungsdrossel (4oo) verbunden ist und deren Leitfähigkeit steuert, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungseinrichtung einen Betätigungskolben (434), eine in Strömungsmittelverbindung mit dem Betätigungskolben (434) stehende Betätigungskammer (352), einen Kanal, der zwischen der Pumpe (316) und der Betätigungskammer (352) liegt, und eine Einrichtung umfaßt, welche das Volumen der Betätigungskammer (32o) verändert, wobei die auf die Motordrehzahl ansprechende Einrichtung mit der Veränderungseinrichtung so verbunden ist, daß das

2335851

Volumen der Betätigungskammer (32o) als Funktion der Motordrehzahl variiert wird, wobei das Ventilschließelement mit unterschiedlichen Werten konstanter Geschwindigkeit bei unterschiedlichen Motordrehzahlen geöffnet wird.
35. Injektor nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungsdrossel in dem Kanal zwischen der Pumpe (316) und der Betätigungskammer (352) angeordnet ist.
36. Injektor nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungssteuerventil (4oo) zwischen der Pumpe (316) und der Druckkammer liegt, und daß die auf Drehzahl ansprechende Einrichtung (4o2) mit dem Strömungssteuerventil (4oo) verbunden ist und dessen öffnung einstellt.
37. Injektor nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsventil (318) mit der Druckkammer (314) über die Strömungsdrossel verbunden ist und sich bei einem bestimmten Wert des Treibstoffdruckes öffnet.
38. Injektor nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (316) eine Kolbenpumpe ist, die eine Abmeßkammer, die mit der Druckkammer (314) verbunden ist, sowie einen Kolben (354) umfaßt, der zwischen der Pumpenkammer (356) und der Abmeßkammer liegt und das Volumen der Strömung in die Druckkammer (314) bei jedem Hub der Kolbenpumpe (316) bestimmt.

- 12 -

030013/070·

" ¹² " 293585)
39. Injektor nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (522) enthält, welche das Volumen der Absorptionskammer (32o) entsprechend den Veränderungen der Motordrehzahl variiert, wobei die öffnungseinrichtung einen Betätigungskolben (434), eine Speicherkammer (352) in Strömungsmittelkommunikation mit dem Betätigungskolben (434) und eine Einrichtung enthält, welche das Volumen der Speicherkammer (352) entsprechend der Motordrehzahl variiert.
40. Injektor nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit der Druckkammer ( 356) verbundene Pumpe enthält, die eine Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes erzeugt, die mit der Motordrehzahl variiert, und mit der Speicherkammer (352) über eine zweite Strömungsdrossel (4o8) verbunden ist.
41. Injektor nach Anspruch 4o, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsventil (318) zwischen die Druckkammer (314) und die Absorptionskammer (32o) gelegt ist.

Beschreibung - 13 -

030013/0701