DE3502749C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzeinrichtung
für eine Diesel-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Brennstofeinspritzeinrichtung der vorstehenden
Art (DE-OS 31 05 671) ist der an seinem hinteren
Ende mit Brennstoffeinspritzdruck beaufschlagte Kolben
zunächst in einem solchen Abstand von dem Ende der Ventil
nadel angeordnet, daß diese bis zum Anschlag an dem Kolben
nur einen gewünschten konstanten Vorhub ausführen kann.
Längs dieses Vorhubes bewegt sich der Drosselzapfen der
Ventilnadel im Drosselbereich, so daß der Brennstoff fein
zerstäubt wird und die je Kurbelwinkel-Einheit eingespritzte
Brennstoffmenge gesteuert
werden kann, indem der Zeitraum ausgedehnt wird, während
dessen sich die Ventilnadel in dem genannten Drosselbereich
befindet. Nach dem erfolgten Anschlag kann die Ventilnadel
durch den an ihrem spritzseitigen Ende anliegenden Brennstoffdruck
erst dann weiter angehoben werden, wenn dieser
Druck so weit gesteuert wird, daß die daraus resultierende
Öffnungskraft die an dem Kolben wirkende Kraft des Brennstoffdruckes
und die Kraft der Schließfeder überwindet.
In dieser Stellung der Ventilnadel findet dabei eine Selbstregelung
des Ventilnadelhubes statt, durch die Schwankungen
bezüglich des effektiven Brennstoffdurchtritts-Querschnitts im Bereich des
Spritzloches
von Zylinder zu Zylinder, beispielsweise aufgrund von Rußablagerungen
oder bearbeitungsbedingten Abmessungsschwankungen des
Spritzlochdurchmessers, ausgeglichen werden können.
Durch diese Selbstregelung ist es weiterhin möglich,
beispielsweise in einem Zylinder mit einem Spritzloch,
das enger als das Spritzloch der übrigen Zylinder ist,
trotzdem eine Verringerung der Einspritzmenge und/oder
eine Ausdehnung der Einspritzdauer zu verhindern, da bei
Vorliegen eines kleineren Durchtrittsquerschnitts entsprechend der
Brennstoffdruck höher wird, so daß dadurch die Hubhöhe
der Ventilnadel steigt.
Nachteilig an dieser bekannten Brennstoffeinspritzein
richtung ist jedoch, daß die Höhe des Vorhubes ausschließlich
vom Brennstoffdruck abhängt und der Vorhub deshalb
nur auf einen besonderen Betriebszustand der Brennkraftmaschine
genau eingestellt ist. Verschiedene, die Brennstoffzerstäubung
und/oder die Änderung der Brennstoffeinspritzmenge
beeinflussende Betriebszustände der Brennkraftmaschine
können somit nicht in geeigneter Weise
ausgenützt werden. So ist es bei der bekannten Brenn
stoffeinspritzeinrichtung z. B. schwierig, den Ventilnadelhub
so zu steuern, daß über einen breiten Bereich der
Betriebszustände hinweg eine bessere Verbrennung erreicht
wird und dadurch eine optimale Leistung erzielt wird.
Das entsprechende gilt für eine andere bekannte Brennstoff
einspritzeinrichtung (DE-OS 25 51 330), bei der zum Zweck
einer lastabhängigen Steuerung des Ventilnadelhubes
hinter der Ventilnadel ein axial verstellbarer Anschlagstift
angeordnet ist. Dieser Anschlagstift ist Teil eines
Kolbens, der in einem von Leckbrennstoff beaufschlagten
Zylinder im Düsenkörper geführt ist. Der Zylinder weist
eine Ableitbohrung auf, die bei niedriger Last verschlossen
ist, so daß der Leckbrennstoff den Kolben und damit den
Anschlagstift bis zu einer ersten Endstellung in den Düsenkörper
hineinschiebt. Hierdurch wird der Ventilnadelhub
auf einen bestimmten Vorhub begrenzt. Übersteigt die Last
der Brennkraftmaschine einen bestimmten Wert, so wird die
Ableitbohrung durch ein Schaltventil aufgesteuert, so daß
der Leckbrennstoff aus dem Zylinder entweichen kann und
der Kolben unter Federbelastung in eine zweite Endstellung
zurückweicht. Damit ist für die Ventilnadel der bestimmungsgemäße
Maximalhub freigegeben. Auch diese bekannte Ein
spritzeinrichtung ermöglicht somit keine Anpassung des
Vorhubes an unterschiedliche Betriebszustände der Brenn
kraftmaschine.
Schließlich ist
bei einer anderen bekannten Einspritzeinrichtung (GB-PS
13 99 757) ist dem rückwärtigen Ende der Ventilnadel ein
in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine
axial verstellbarer Anschlagstift zugeordnet, an dem die
Ventilnadel anschlägt und der je nach seiner Einstellung
die Hubhöhe der Ventilnadel bestimmt. Die axiale Verstellung
des Anschlagstiftes erfolgt entweder mechanisch über
ein Gewinde durch Verdrehen des Stiftes oder mit Hilfe einer
Magnetspule, zu der der Anschlagstift den Anker bildet und
die über eine Steuereinrichtung drehzahl- und lastabhängig
beaufschlagt wird. Hierdurch kann zwar die Ventilnadel
über ihre ganze Hubhöhe drehzahl- und lastabhängig einge
stellt werden, jedoch ist diese Lösung, insbesondere was den
baulichen Umfang der Einspritzeinrichtung betrifft, ziemlich
aufwendig.
Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffeinspritzein
richtung der eingangs geschilderten Art
so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau
und ohne komplizierte Regel- und Steuervorgänge eine genauere
Anpassung der Einspritzbedingungen an verschiedene innere und
äußere Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Durch die Einschaltung eines Leckbrennstoffvolumens in einem Steuerraum zwischen
dem Kolben und der Ventilnadel, das als Mittel zur Kraft
übertragung dient, und durch die Anordnung einer Mehrzahl
von Leckbrennstoff-Ableitbohrungen im Bereich dieses Steuerraumes
ist es auf konstruktiv sehr einfache Weise möglich,
mittels eines vom Brennstoffdruck beaufschlagten Kolbens
den jeweils gewünschten Hub der Ventilnadel
in Abhängigkeit vom Betriebszustand einzustellen.
Selbst wenn zum Steuern
der genannten Ableitbohrungen Schaltventile herangezogen
werden, brauchen diese lediglich in die Offen- oder Schließstellung
verstellt zu werden, um den gewünschten Steuerungseffekt
zu erzielen.
Durch die Lage der Ableitbohrungen kann die jeweils gewünschte
Hubhöhe der Ventilnadel und damit der Brennstoffdurchtritts-
Querschnitt im Drosselbereich festgelegt werden. Letztere kann
zusätzlich nach einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß
Anspruch 2 verändert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung lassen
sich den übrigen Unteransprüchen entnehmen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beiliegenden Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt durch den Brennraumbereich
eines Dieselmotors mit direkter Einspritzung
unter Anwendung einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritz
einrichtung;
Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt einer Zapfen-
Einspritzdüse, die bei der Einspritzeinrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform Anwendung
findet;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Betriebsweise des Steuerschaltkreises in der
Einspritzeinrichtung der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 ein Schaubild, aus dem die Beziehung zwischen
dem Ventilnadelhub und dem Ventilöffnungsdruck
sowie zwischen dem Ventilnadelhub und
der Sprühfläche bei der Einspritzeinrichtung nach
der ersten Ausführungsform hervorgeht;
Fig. 5 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Betriebsbereiche,
auf deren Grundlage die Einspritzeinrichtung
nach der ersten Ausführungsform gesteuert
wird;
Fig. 6 einen vergrößerten Längsschnitt einer Zapfen-
Einspritzdüse, die in einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzeinrichtung
Anwendung findet;
Fig. 7 ein Schaubild, aus dem die Beziehung zwischen
dem Ventilnadelhub und dem Ventilöffnungsdruck
sowie zwischen dem Ventilnadelhub und der
Sprühfläche bei der zweiten Ausführungsform
hervorgeht;
Fig. 8 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Betriebsbereiche
der Brennkraftmaschine, in denen die zweite
Ausführungsform
gesteuert wird;
Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt einer Zapfen-
Einspritzdüse, die bei einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzeinrichtung
Anwendung findet;
Fig. 10 ein Schaubild, aus dem die Beziehung zwischen dem
Ventilnadelhub und dem Ventilöffnungsdruck sowie
zwischen dem Ventilnadelhub und der Sprühfläche
bei der dritten Ausführungsform hervorgeht;
Fig. 11 einen vergrößerten Längsschnitt einer Zapfen-
Einspritzdüse, die in einer vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzeinrichtung
Anwendung findet;
Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Betriebs
weise der Steuereinrichtung für die vierte Aus
führungsform;
Fig. 13 ein Schaubild, aus dem die Beziehung zwischen dem
Ventilnadelhub und dem Ventilöffnungsdruck sowie
zwischen dem Ventilnadelhub und der Sprühfläche
bei der vierten Ausführungsform hervorgeht;
Fig. 14 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Betriebs
bereiche der Brennkraftmaschine, innerhalb denen die Einspritzeinrichtung
gemäß der vierten Ausführungsform
gesteuert wird;
Fig. 15 einen Teil-Längsschnitt einer Zapfen-Einspritzdüse,
die in einer fünften Ausführungsform
Anwendung findet;
Fig. 16 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung
für die Brennstoffeinspritzeinrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform;
Fig. 17 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Betriebsweise der Steuereinrichtung gemäß der
fünften Ausführungsform;
Fig. 18 ein Schaubild, aus dem die Beziehung zwischen dem
Ventilnadelhub und dem Ventilöffnungsdruck sowie
zwischen dem Ventilnadelhub und der Sprühfläche
bei der fünften Ausführungsform hervorgeht, und
Fig. 19 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Betriebsbereiche,
aufgrund deren die erfindungsgemäße
Brennstoffeinspritzeinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform
gesteuert wird.
In Fig. 1, die den Brennraumbereich eines Dieselmotors mit
direkter Brennstoffeinspritzung und unter Anwendung einer
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzeinrichtung nach einer
ersten Ausführungsform zeigt, ist mit Bezugszeichen 2 ein
Zylinder bezeichnet, der in einem Zylinderblock 1 angeordnet ist.
Ein Zylinderkopf 3 sitzt auf der Oberseite des Zylinderblockes
1, und ein Kolben 4 ist hin- und hergehend in dem Zylinder 2
eingepaßt. Der Kolben 4 ist an seiner Oberseite mit einer
Aushöhlung 4a versehen, die einen Brennraum 5 bildet. Mit
dem Brennraum 5 stehen eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung
(beide nicht dargestellt) in dem Zylinderkopf 3
in Verbindung. Die Einlaßöffnung ist so geformt und angeordnet,
daß während des Ansaughubes in dem Brennraum 5
ein Luftwirbel erzeugt wird.
Eine Glühkerze 6 zur Erleichterung des Kaltstartes und eine
Zapfen-Einspritzdüse 7 sind in dem Zylinderkopf 3 montiert.
Die Einspritzdüse 7 ist so ausgerichtet, daß sie Brennstoff
in Richtung des im Brennraum 5 erzeugten Luftwirbels ein
spritzt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt die Zapfen-Einspritzdüse
7 einen Düsenkörper 10, in welchem ein Brennstoffeinlaß 9,
eine Bohrung 11, ein Federraum 12, eine Ventilnadel 16 in einer
Führungsbohrung 13, eine Brennstoff-Druckkammer 14 und eine Spritz- oder
Sprühbohrung 8 koaxial und in dieser Reihenfolge ausgehend
vom oberen Ende in Fig. 2 zum unteren Ende
hin ausgebildet sind und miteinander in Verbindung stehen.
Die Sprühbohrung 8 mündet in den Brennraum 5, während
der Brennstoffeinlaß 9 an eine nicht gezeigte Einspritzpumpe
angeschlossen ist. Der Düsenkörper 10 weist weiterhin
einen Brennstoffzuführkanal 15 auf, durch den der Brennstoffeinlaß
9 und die Brennstoff-Druckkammer 14 (und damit die
Sprühbohrung 8) direkt miteinander in Verbindung stehen.
In dem hohlen Abschnitt zwischen der Bohrung 11 und der
Sprühbohrung 8 ist gleitend verschiebbar die Ventilnadel
16 durch die Führungsbohrung 13 flüssigkeitsdicht geführt und
gehalten. Die Ventilnadel 16 weist einen Kolbenabschnitt
16a auf, der in dem einspritzseitigen Endteil der Bohrung 11 geführt ist,
einen Federteller 16b innerhalb des Federraums 12, einen
Druckteil 16c, der durch den Brennstoffdruck in der Druckkammer
14 beaufschlagt ist, einen Ventilsitz 16d zum
Öffnen und Schließen der Sprühbohrung 8 und einen Drossel
zapfen 16e, der in die Sprühbohrung 8 mit einem vorbestimmten
Abstand von deren Wandfläche ragt, auf. In dem
Federraum 12 ist eine Schließfeder 17 angeordnet, die
die Ventilnadel 16 in Richtung auf den Schließzustand der
Ventilnadel beaufschlagt. Wenn unter Druck stehender Brennstoff
von der Einspritzpumpe in die Druckkammer 14 über den Brenn
stoffeinlaß 9 und den Brennstoffzuführkanal 15 zugeführt wird,
wird die Ventilnadel 16 angehoben und überwindet dabei die
Kraft der Schließfeder 17 aufgrund des Druckes, der am Druckteil
16c der Ventilnadel anliegt, so daß unter Druck stehender
Brennstoff in den Brennraum 5 durch die Sprühbohrung 8
eingesprüht wird. Bei zunehmendem Hub der Ventilnadel 16
verändert sich der Durchtrittsquerschnitt der Sprühbohrung 8
- oder die effektive Sprühfläche -, wie das aus dem unteren
Teil der Fig. 4 hervorgeht. Demzufolge bleibt bei geringeren
Hüben der Ventilnadel 16 und vor dem Austreten des Drossel
zapfens 16e aus der Sprühbohrung 8 die effektive Sprühfläche
weitgehend konstant (nachfolgend als "Drosselbereich"
bezeichnet), während nach dem Austreten des Drosselzapfens
16e aus der Sprühbohrung 8 die effektive Sprühfläche
proportional zum Hub der Ventilnadel 16 zunimmt (nachfolgend
als "Proportionalbereich" bezeichnet). Dieser erstreckt sich
soweit, bis der Hub der Ventilnadel 16 ein Maximum erreicht.
In dem hinteren, der Einspritzseite abgewandten Teil der Bohrung 11 ist ein Kolben 18
aufgenommen, der eine begrenzte Verschiebebewegung ausführen
kann und mit einer Nut 18a in seiner Umfangsfläche
einen Vorsprung 11a an der Wandfläche der Bohrung 11 übergreift.
Der Kolben 18 ist somit verschiebbar hinter der
Ventilnadel 16 und koaxial zu dieser angeordnet, wobei das
vordere, einspritzseitige Ende des Kolbens 18 dem Kolbenabschnitt 16a, d. h.
dem hinteren Ende der Ventilnadel 16, gegenüberliegt.
Die hintere, der Einspritzseite abgewandte Stirnfläche des Kolbens 18 steht unter dem
Brennstoffdruck, der am Brennstoffeinlaß 9 anliegt.
In der Bohrung 11 münden Ableitbohrungen 19 und 20 in
einem Bereich eines zwischen dem hinteren Ende der Ventilnadel
16 und dem Kolben 18 ausgebildeten Steuerraums 11′ an Stellen, die in axialer Richtung
der Bohrung 11 einen vorbestimmten Abstand voneinander
aufweisen. Durch die Ableitbohrungen 19 und 20 sowie die
daran angeschlossenen Leitungen kann Leck-Brennstoff,
der aus der Druckkammer 14 durch den feinen Ringspalt
zwischen der Ventilnadel 16 und der die Führungsbohrung 13
bildenden Wandung in den Federraum 12 und die Bohrung
11 eintritt, abgeleitet und zu dem nicht gezeigten Brenn
stoffreservoir zurückgeführt werden. Die erste Ableitbohrung
19 ist so angeordnet, daß sie durch den Kolben
abschnitt 16a der Ventilnadel 16 verschlossen wird,
solange der Hub der Ventilnadel 16 sich im Drosselbereich
befindet, d. h. solange die Sprühfläche durch den Drossel
zapfen 16c klein gehalten ist. Die zweite Ableitbohrung
20 ist dagegen so gelegt, daß sie selbst dann durch den
Kolbenabschnitt 16a nicht verschlossen wird, wenn der
Hub der Ventilnadel 16 sein Maximum erreicht. Sie steht
mit dem Brennstoffreservoir über ein normalerweise geschlossenes,
als Magnetventil ausgebildetes Schaltventil 21 in Verbindung, während die
erste Ableitbohrung 19 damit direkt verbunden ist, Der
Zweck des Magnetventils 21 wird nachfolgend noch näher
erläutert. Es wird
gesteuert durch eine Steuereinrichtung 26 geöffnet.
Die Steuereinrichtung 26 beinhaltet einen Betätigungs
schaltkreis 25 zur Betätigung des Magnetventils 21 sowie
einen Steuerkreis 24, an dem die Ausgangssignale eines
Drehzahlfühlers 22 sowie eines Lastfühlers 23 anliegen und
der den Betätigungsschaltkreis 25 in Abhängigkeit vom
Betriebszustand des Motors steuert. Das erfolgt in der
Weise, daß bei niederer bis mittlerer Drehzahl und bei
leichter bis mittlerer Last das Magnetventil 21 geschlossen
gehalten wird, so daß der Leck-Brennstoff
lediglich durch die erste Ableitbohrung 19 austreten
kann. Bei höherer Drehzahl und hoher Last wird jedoch
das Magnetventil 21 geöffnet, so daß Leck-Brennstoff durch
beide Ableitbohrungen 19 und 20 freigegeben wird.
Wenn unter Druck stehender Brennstoff der Einspritzdüse
7 zugeführt wird, tritt dieser durch den Brennstoffeinlaß
9 und über den Brennstoffkanal 15 in die Druckkammer
14 ein und beaufschlagt den Druckteil 16c der Ventilnadel
16. Dadurch wird die Ventilnadel 16 gegen die Kraft der
Schließfeder 17 angehoben, so daß der Brennstoff durch die
Sprühbohrung 8 in den Brennraum 5 eingespritzt wird. Der
Brennstoffdruck im Brennstoffeinlaß 9 beaufschlagt die
hintere Stirnfläche des Kolbens 18 und verschiebt diesen in der
Bohrung 11 in Richtung auf die Ventilnadel 16. Dieser
auf den Kolben 18 wirkende Brennstoffdruck steuert den
Hub der Ventilnadel 16. Zu diesem Zweck erhält der Steuerkreis
24, wie aus Fig. 3 hervorgeht, ein die Motordrehzahl
repräsentierendes Drehzahlsignal von dem Drehzahlfühler
22 (Schritt S1) sowie ein die Motorlast repräsentierendes
Lastsignal von dem Lastfühler 23 (Schritt S2) und bestimmt
daraufhin, ob oder ob nicht der Betriebszustand des Motors
sich in dem Bereich "hohe Drehzahl - hohe Last" (entsprechend
der Zone B in Fig. 5) befindet (Schritt S3). Wird festgestellt,
daß der Betriebszustand des Motors sich nicht in
dem Bereich "hohe Drehzahl - hohe Last" befindet oder - mit
anderen Worten - ergibt sich, daß der Betriebszustand des
Motors im Bereich unterer bis mittlerer Drehzahl und leichter
bis mittlerer Last liegt (entsprechend der Zone A in Fig. 5)
so wird das Magnetventil 21 geschlossen gehalten und dementsprechend
die Ventilnadel 16 durch den Brennstoffdruck,
der auf den Druckteil 16c wirkt und nur zur Überwindung
der Federkraft der Schließfeder 17 in der Lage ist, angehoben.
Dabei wird Leck-Brennstoff in dem Steuerraum 11′ durch die erste
Ableitbohrung 19 abgeleitet, bis die Ventilnadel 16 soweit
angehoben ist, daß ihr Kolbenabschnitt 16a diese erste
Ableitbohrung 19 verschließt. Ist diese verschlossen, so
ist der Leckbrennstoff in dem Steuerraum 11′ zwischen dem Kolben
abschnitt 16a und dem Kolben 18 eingeschlossen, so daß
der auf die hintere Stirnfläche des Kolbens 18 wirkende
Brennstoffdruck auf die Ventilnadel 16 übertragen wird
und einem weiteren Hub der Ventilnadel 16 Widerstand leistet,
d. h. der Öffnungsdruck der Ventilnadel 16 wird erhöht.
Dieser Effekt wird erreicht, während sich noch der Hub
der Ventilnadel 16 im Drosselbereich bewegt, wie das ausgezogen
in dem oberen Abschnitt der Fig. 4 dargestellt
ist, da voraussetzungsgemäß die erste Ableitbohrung 19
so angeordnet ist, daß sie durch den Kolbenabschnitt 16a
verschlossen wird, solange der Hub der Ventilnadel 16 den
Drosselbereich noch nicht verlassen hat. Dadurch, daß der
Hub der Ventilnadel 16 auf diese Weise auf den Drosselbereich
begrenzt wird, wird der Zustand, bei dem Brennstoff
aus der Sprühbohrung 8 mit hoher Geschwindigkeit ausgespritzt
wird, über eine lange Zeit hinweg aufrecht erhalten,
wodurch wiederum die Brennstoffzerstäubung begünstigt und
die Verbrennung und die Schadstoffemission verbessert werden.
Wenn in dem Schritt S3 festgestellt wird, daß der Betriebszustand
des Motors in dem Bereich "hohe Drehzahl - hohe Last"
entsprechend der Zone B in Fig. 5 liegt, dann liefert der
Steuerkreis 24 ein Betätigungssignal für das Magnetventil
21 (Schritt S4), durch welches dieses Magnetventil geöffnet
wird. Steht das Magnetventil 21 offen, so wird die
Ventilnadel 16 angehoben und schiebt dabei den Leckbrennstoff
im Steuerraum 11′ der Bohrung 11 durch beide Ableitbohrungen
19 und 20 aus, bis der Kolbenabschnitt 16a die erste
Ableitbohrung 19 verschließt. Anschließend wird beim
weiteren Anheben der Ventilnadel 16 der Leckbrennstoff
nur noch durch die zweite Ableitbohrung 20 ausgeschoben.
Da die zweite Ableitbohrung 20 so liegt,
daß sie selbst dann nicht verschlossen wird, wenn die
Ventilnadel 16 ihren Maximalhub erreicht, kann die
Ventilnadel 16 bis zu diesem Maximalhub ohne Widerstand
durch den Kolben 18 angehoben werden (vgl. die gestrichelte
Linie im oberen Teil der Fig. 4) wie in herkömmlichen
Zapfen-Einspritzdüsen, wodurch eine hinreichende
Brennstoffmenge in den Brennraum eingespritzt
und die Motorleistung erhöht werden kann.
Fig. 6 zeigt einen Teil einer Brennstoffeinspritzeinrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese
Ausführungsform gleicht prinzipiell der vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die
Steuerung des Magnetventils 21 dazu unterschiedlich ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Magnetventil
21 zur wahlweisen Öffnung und Schließung der
zweiten Ableitbohrung 20 ausschließlich in Abhängigkeit
von der Motorlast gesteuert. Dementsprechend ist das
Magnetventil 21 mit einer Energiequelle 30 über eine als
Lastschalter 31 ausgebildete Steuereinrichtung verbunden, die dann offensteht, wenn der
Betriebszustand des Motors einem Bereich niederer Last
entsprechend der Zone A in Fig. 8 entspricht, und der
geschlossen ist, um hierdurch die zweite Ableitbohrung
20 zu öffnen, wenn der Betriebszustand des
Motors dem Bereich "hohe Last" entsprechend der Zone B
in Fig. 8 entspricht, z. B. wenn die Last 75% der Maximallast
übersteigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verändert sich bei zunehmendem Hub der Ventilnadel 16
auch der Durchtrittsquerschnitt der Sprühbohrung 8 bzw. die
effektive Sprühfläche, wie sich das aus dem unteren Teil
der Fig. 7 ergibt. Das Verhalten des Magnetventils 21
in Bezug auf das Öffnen und Schließen der zweiten Ableitbohrung
21 ist identisch zu dem der ersten Ausführungsform.
Während jedoch bei der ersten Ausführungsform die zweite
Ableitbohrung 20 so angeordnet ist, daß sie selbst dann
nicht verschlossen wird, wenn die Ventilnadel 16 um ihren
Maximalhub angehoben wird, liegt sie bei der zweiten Ausführungsform
so, daß sie durch den Kolbenabschnitt 16a
der Ventilnadel 16 versperrt wird, wenn sich der Hub der
Ventilnadel 16 in dem Proportionalbereich bewegt, innerhalb
dessen die effektive Sprühfläche proportional zur
Hubhöhe vergrößert wird (siehe Fig. 7).
Wenn festgestellt wird, daß der Betriebszustand des Motors
dem Bereich "niedere Last" entsprechend der Zone A in Fig. 8
entspricht, wird das Magnetventil 21 geschlossen gehalten,
so daß dementsprechend die Ventilnadel 16 durch den Brennstoffdruck,
der auf den Druckteil 16c wirkt und nur die
Federkraft der Schließfeder 17 überwindet, angehoben wird.
Dabei wird Leckbrennstoff im Steuerraum 11 durch die erste
Ableitbohrung 19 ausgeschoben, bis die Ventilnadel 16 so weit
angehoben ist, daß der Kolbenabschnitt 16a diese erste
Ableitbohrung 19 versperrt. Nach dem Versperren der Ableit
bohrung 19 ist der Leckbrennstoff in der Bohrung 11
zwischen dem Zylinderabschnitt 16a und dem Kolben 18 im Steuerraum 11′
eingeschlossen, so daß der auf die Rückseite des Kolbens
18 wirkende Brennstoffdruck auf die Ventilnadel 16 übertragen
wird und dem weiteren Anheben der Ventilnadel 16
Widerstand leistet, wodurch der Öffnungsdruck
der Ventilnadel erhöht wird. Dieser Effekt wird erzielt,
während der Hub der Ventilnadel 16 sich im
Drosselbereich befindet, wie das durch die ausgezogene
Linie in dem oberen Teil der Fig. 7 gezeigt ist, weil
die erste Ableitbohrung 19 voraussetzungsgemäß so gelegt
ist, daß sie durch den Kolbenabschnitt 16a versperrt
wird, sobald der Hub der Ventilnadel 16 im Drosselbereich
liegt. Dadurch, daß auf diese Weise der Hub der Ventilnadel
16 auf den Drosselbereich begrenzt ist, wird der
Zustand, bei dem der Brennstoff aus der Sprühbohrung 8
mit hoher Geschwindigkeit ausgespritzt wird, über eine
längere Zeit hinweg aufrecht erhalten, wodurch die
Brennstoffzerstäubung begünstigt und die Verbrennung
sowie die Schadstoffemission verbessert werden.
Wird ein Betriebszustand ermittelt, der dem Bereich
"hohe Last" entsprechend der Zone B in Fig. 8 entspricht,
dann schließt der Lastschalter 31, so daß dadurch das
Magnetventil 21 geöffnet wird. Im offenen Zustand des
Magnetventils 21 wird die Ventilnadel 16 angehoben und
schiebt den Leckbrennstoff im Steuerraum 11′ durch beide
Ableitbohrungen 19 und 20 aus, bis der Kolbenabschnitt
16a die erste Ableitbohrung 19 versperrt. Anschließend
wird beim weiteren Anheben der Ventilnadel 16 der Leckbrennstoff
lediglich durch die zweite Ableitbohrung 20
ausgeschoben. Da diese so liegt, daß sie versperrt wird,
wenn die Ventilnadel 16 bis zum Proportionalbereich
zwischen dem Drosselbereich und dem Maximalhub angehoben
wird, steigt im Proportionalbereich der Ventilöffnungsdruck,
wie das durch die gestrichelte Linie im oberen
Teil der Fig. 7 angegeben ist. Dadurch kann eine aus
reichende Brennstoffmenge in den Brennraum eingespritzt
und die Motorleistung bei hoher Last gesteigert werden.
Die Fig. 9 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
Diese Ausführungsform gleicht wieder grundsätzlich
der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme der
Steuereinrichtung 25 für die Steuerung des Magnetventils 21.
Hier wird das Magnetventil 21 zum wahlweisen Öffnen und
Schließen der zweiten Ableitbohrung 20 in Abhängigkeit
von der Motor-Kühltemperatur, der Außentemperatur und
dem Außenluftdruck gesteuert. Dementsprechend steht das
Magnetventil 21 normalerweise offen und ist mit einer Energiequelle
32 über einen Kühlwasser-Temperaturschalter 33, einen
Außentemperaturschalter 34 und einen Atmosphären-
Druckschalter 35 in Verbindung, die zwischen der Energiequelle
32 und dem Magnetventil 21 in Parallelschaltung
liegen. Der Kühlwasser-Temperaturschalter 33 ist geschlossen,
wenn die Kühlwassertemperatur des Motors nicht über beispielsweise
60°C liegt; der Außentemperaturschalter
34 ist geschlossen, wenn die Außentemperatur beispielsweise
nicht mehr als 15°C beträgt, und der Atmosphären-
oder Außenluftdruckschalter 35 ist geschlossen, wenn ein Außenluftdruck
von beispielsweise nicht mehr als 0,88 bar herrscht.
Sofern also diese angegebenen Temperatur- bzw. Druckbe
dingungen herrschen, oder - mit anderen Worten - Druck und
Temperatur der Ansaugluft niedrig sind, dann wird das
Magnetventil 21 so angesteuert, daß es die zweite Ableitbohrung
20 verschließt.
Bei dieser dritten Ausführungsform weist der Dosselzapfen
16e der Ventilnadel 16 auch einen Zapfenabschnitt
16f mit einem größeren Durchmesser und einen Zapfenabschnitt
16g mit einem kleineren Durchmesser auf, wobei
letzterer näher an der Nadelspitze liegt (vgl. Fig. 9).
Wird daher der Hub der Ventilnadel 16 erhöht, dann ver
ändert sich dadurch der Öffnungsquerschnitt der Sprüh
bohrung 8 bzw. die effektive Sprühfläche, wie das
im unteren Teil der Fig. 10 gezeigt ist. Das bedeutet,
daß vor dem Austreten des Zapfenabschnittes 16f mit
dem größeren Durchmesser aus der Sprühbohrung 8 der
effektive Durchtrittsquerschnitt bzw. die Sprühfläche durch diesen größeren Zapfen
abschnitt 16f definiert und folglich extrem klein ist.
Die effektive Sprühfläche wird auf diesem extrem kleinen
Wert (nachfolgend als "Drosselbereich erste Stufe" bezeichnet)
gehalten, bis der Zapfenabschnitt 16f mit dem
größeren Durchmesser aus der Sprühbohrung 8 zurückgezogen
ist. Danach ist die effektive Sprühfläche durch
den Zapfenabschnitt 16g mit dem kleineren Durchmesser
definiert und dementsprechend etwas vergrößert (nach
folgend als "Drosselbereich zweite Stufe" bezeichnet).
Nach dem Austreten des Zapfenabschnittes 16f mit dem
größeren Durchmesser aus der Sprühbohrung 8 und vor dem
Austreten des Zapfenabschnittes g mit dem kleineren Durch
messer daraus bleibt die effektive Sprühfläche auf dem
etwas vergrößerten Wert konstant. Nach dem Austreten
auch des Zapfenabschnittes 16g mit dem kleineren Durchmesser
aus der Sprühbohrung 8 wird hingegen die effektive
Sprühfläche proportional zum Hub der Ventilnadel 16 (nachfolgend
als "Proportionalbereich" bezeichnet) vergrößert,
bis anschließend der Hub der Ventilnadel 16 sein Maximum
erreicht. Bei dieser dritten Ausführungsform ist die
erste Ableitbohrung 19 so gelegt, daß sie durch den Kolbenabschnitt
16a versperrt wird, wenn der Hub der Ventilnadel
16 sich in dem Drosselbereich erste Stufe bewegt.
Die zweite Ableitbohrung 20 liegt so, daß sie durch den
Kolbenabschnitt 16a dann versperrt wird, wenn der Hub
der Ventilnadel 16 im Drosselbereich zweite Stufe liegt.
Liegt die Kühlwasser-Temperatur nicht über 60°C, die Außen
temperatur nicht höher als 15°C oder der Außendruck nicht
über 0,88 bar, d. h., herrscht ein Zustand, bei dem der
Motor weißen Rauch abgeben kann, dann wird einer der
drei Schalter 33, 34 oder 35 geschlossen, so daß
dadurch das Magnetventil 21 erregt und als Folge davon
die zweite Ableitbohrung 20 versperrt wird. Ist die
zweite Ableitbohrung versperrt, dann wird die Ventilnadel
16 durch den Brennstoffdruck, der auf den Druckteil
16c wirkt und lediglich die Federkraft der Schließfeder
17 überwindet, angehoben. Dabei wird Leckbrennstoff im
Steuerraum 11′ durch die erste Ableitbohrung 20
ausgeschoben, bis die Ventilnadel 16 soweit angehoben
ist, daß der Kolbenabschnitt 16a die erste Ableitbohrung
19 verschließt. Daraufhin ist der Leckbrennstoff im Steuerraum 11′
zwischen dem Kolbenabschnitt 16a und dem
Kolben 18 eingeschlossen, so daß der auf die der Einspritzseite abgewandte Seite
des Kolbens 18 wirkende Brennstoffdruck auf die Ventilnadel
16 übertragen wird und deren weiterem Anheben
Widerstand leistet. Dadurch wird der Öffnungsdruck
der Ventilnadel 16 erhöht. Dieser Effekt tritt ein,
während der Hub der Ventilnadel 16 im Drosselbereich
erste Stufe liegt, wie das durch die ausgezogene Linie
im oberen Teil der Fig. 10 angedeutet ist, weil eben
die erste Ableitbohrung 19 so gelegt ist, daß sie
durch den Kolbenabschnitt 16a versperrt wird, wenn sich
der Hub der Ventilnadel 16 in dem genannten Bereich
befindet. Indem auf diese Weise der Hub der Ventilnadel
16 auf den Drosselbereich erste Stufe beschränkt ist,
wird der Zustand, bei dem Brennstoff aus der Sprühbohrung
8 mit hoher Geschwindigkeit eingespritzt wird, für längere
Zeit beibehalten, wodurch die Brennstoffzerstäubung
begünstigt und dadurch die Verbrennung und die Schad
stoffemission verbessert werden. Auf diese Weise kann
der Ausstoß von unverbranntem Brennstoff oder weißem
Rauch aufgrund des Auftretens von Kohlenwasserstoffen
reduziert werden.
Liegt die Kühlwasser-Temperatur über 60°C, die Außentemperatur
über 15°C und der Außenluftdruck über 0,88 bar,
dann wird das Magnetventil 21 offengehalten. Dementsprechend
wird die Ventilnadel 16 durch den Brennstoffdruck, der
auf den Druckteil 16c wirkt und nur die Federkraft der
Schließfeder 17 überwindet, angehoben und schiebt den
Leckbrennstoff im Steuerraum 11 durch beide Ableitbohrungen
19 und 20 aus. Dies erfolgt solange, bis die Ventilnadel
16 soweit angehoben ist, daß der Kolbenabschnitt 16a
die zweite Ableitbohrung 20 versperrt. Danach ist der
Leckbrennstoff in dem Steuerraum 11 zwischen dem Kolbenabschnitt
16a und dem Kolben 18 eingeschlossen, wodurch
der auf die Rückseite des Kolbens 18 wirkende Brennstoffdruck
auf die Ventilnadel 16 übertragen wird und deren
weiterem Anheben einen Widerstand entgegensetzt. Hierdurch
wird der Öffnungsdruck der Ventilnadel erhöht. Dieser
Effekt stellt sich ein, während der Hub der Ventilnadel
16 im Drosselbereich zweite Stufe liegt, wie das durch
die gestrichelte Linie im oberen Teil der Fig. 10 angedeutet
ist, da die zweite Ableitbohrung 20 gerade so
gelegt ist, daß sie durch den Kolbenabschnitt 16a versperrt
wird, sobald der Hub diesen Bereich erreicht.
Indem auf diese Weise der Hub der Ventilnadel 16 auf den
Drosselbereich zweite Stufe beschränkt ist, wird die
Abgabe von weißem Rauch in üblicher Weise zugelassen.
Die Fig. 11 zeigt eine Zapfen-Einspritzdüse, die in einer
vierten Ausführungsform der Erfindung Anwendung findet.
Wie dargestellt, umfaßt diese Zapfen-Einspritzdüse 107
einen Düsenkörper 110, in welchem ein Brennstoffeinlaß
109, ein Druckkanal 127, eine Bohrung 111, ein Federraum
112, eine Ventilnadel-Führungsbohrung 113, eine Brennstoff-
Druckkammer 114 und eine Spritz- oder Sprühbohrung 108 in dieser
Reihenfolge, ausgehend vom, in Fig. 11 oberen,
Ende koaxial ausgebildet bzw. angeordnet sind und miteinander
in Verbindung stehen. Die Sprühbohrung 108
mündet in den Brennraum, während der Brennstoffeinlaß
109 mit einer nicht gezeigten Einspritzpumpe verbunden
ist. Der Düsenkörper 110 weist weiterhin einen Brennstoffzuführkanal
115 auf, über den der Brennstoffeinlaß 109
und die Druckkammer 114 (und damit die Sprühbohrung 108)
direkt miteinander verbunden sind. In dem hohlen Abschnitt
zwischen der Bohrung 111 und der Sprühbohrung 108
ist eine Ventilnadel 116 gleitend verschiebbar angeordnet
und durch die Führungsbohrung 113 flüssigkeitsdicht
gehalten und geführt. Die Ventilnadel 116 weist einen
Kolbenabschnitt 116a auf, der in das vordere Ende der
Bohrung 111 hineinragt. Weiterhin besitzt sie einen
Federteller 116b, der in dem Federraum 112 angeordnet
ist, einen Druckteil 116c, der durch den Brennstoffdruck
in der Druckkammer 114 beaufschlagt ist, eine Ventilfläche
116d, durch die das Öffnen und Schließen der
Sprühbohrung 108 steuerbar ist, und einen Drosselzapfen
116e, der in die Sprühbohrung 108 einragt und von deren
Wandfläche einen bestimmten Abstand aufweist. In dem
Federraum 112 ist eine Schließfeder 117 angeordnet, durch
die die Ventilnadel 116 in deren Schließrichtung beaufschlagt
ist. Wenn Brennstoff unter Druck durch die Ein
spritzpumpe in die Druckkammer 114 über den Einlaß 109
und den Brennstoffkanal 115 eingefördert wird, dann wird
die Ventilnadel 116 geöffnet bzw. angehoben, wobei sie
die Federkraft der Feder 117 aufgrund des an dem
Druckteil 116c anliegenden Druckes überwindet. Hierdurch
wird der unter Druck stehende Brennstoff durch die Sprüchbohrung
108 in den Brennraum eingespritzt. Mit zunehmendem
Hub der Ventilnadel 116 verändert sich der Durchtrittsquer
schnitt der Sprühbohrung 108 bzw. die effektive Sprühfläche,
wie das im unteren Teil der Fig. 13 veranschaulicht
ist. Demzufolge bleibt die effektive Sprühfläche
(im Drosselbereich) bei geringen Hubhöhen der
Ventilnadel 116, d. h. bevor der Drosselzapfen 116e
aus der Sprühbohrung 108 austritt, weitgehend konstant.
Sobald der Drosselzapfen 116e aus der Sprühbohrung 108
ausgetreten ist, vergrößert sich die effektive Sprühfläche
proportional zum Hub der Ventilnadel 116 (im
Proportionalbereich), bis der Hub der Ventilnadel 116
sein Maximum erreicht.
Im hinteren Abschnitt der Bohrung 111 ist ein Kolben
118 aufgenommen, der eine begrenzte Verschiebebewegung
ausführen kann und mit einer Nut 118a in seiner Umfangsfläche
einen Vorsprung 111a an der die Bohrung 111 definierenden
Wandfläche übergreift. Demzufolge ist der
Kolben 118 gleitend verschiebbar hinter der Ventilnadel
116 und koaxial mit dieser angeordnet wobei die vordere
Stirnseite des Kolbens 118 unter Bildung eines Steuerraums 111′ dem Kolbenabschnitt 116a
bzw. dem hinteren Ende der Ventilnadel 116 gegenüberliegt.
Die hintere Stirnfläche des Kolbens 118 kann durch den
Brennstoffdruck beaufschlagt werden, der im Brennstoffeinlaß
109 und in dem Druckkanal 127 herrscht.
In die Bohrung 111 münden im Bereich des Steuerraums 111′ zwischen dem hinteren Ende
der Ventilnadel 116 und dem Kolben 118 an Stellen, die
in axialer Richtung die Bohrung 111 einen bestimmten
Abstand voneinander aufweisen, eine erste und eine zweite
Ableitbohrung 119 bzw. 120. Durch diese Ableitbohrungen
119, 120 wird Leckbrennstoff, der aus der Druckkammer 114
durch den sehr feinen Ringspalt zwischen der Ventilnadel
116 und der die Führungsbohrung 113 definierenden Wandfläche
in den Federraum 112 und den Steuerraum 111′ eindringt,
zu dem nicht gezeigten Brennstoffreservoir abgeführt.
Die erste Ableitbohrung 119 ist so angeordnet, daß sie
durch den Kolbenabschnitt 116a versperrt wird, solange
der Hub der Ventilnadel 116 im Drosselbereich liegt,
in welchem die Sprühfläche durch den Drosselzapfen
116c beschränkt ist. Dagegen ist die zweite Ableitbohrung
120 so gelegt, daß sie durch den Kolbenabschnitt
116a erst dann versperrt wird, wenn der Hub
der Ventilnadel 116 im Proportionalbereich liegt,
in welchem sich die effektive Sprühfläche proportional
zur Hubhöhe verändert.
In der mit der zweiten Ableitbohrung 120 verbundenen
Leitung liegt ein als Magnetventil ausgebildetes Schaltventil 121, durch das die Ableitbohrung
120 wahlweise geöffnet und geschlossen werden
kann. Eine Verbindungs-Entlastungsleitung 128 verbindet den mittleren
Abschnitt des Druckkanals 127 hinter dem Kolben 118
mit der zweiten Ableitbohrung 120 stromab von dem Magnetventil
121. An der Verbindungsstelle zwischen dem Druckkanal
127 und der Verbindungsleitung 128 ist ein als Magnet-
Drehventil ausgebildetes Mehrweg-Schaltventil 129 angeordnet, durch das wahlweise der
Druckkanal 127 geöffnet und geschlossen werden kann.
Bei geschlossenem Drehventil 129 ist der Druckkanal
127 abgesperrt und zugleich steht der zwischen
Drehventil 129 und Kolben 118 liegende
Teil der Bohrung 111
mit der Verbindungsleitung 128
in Verbindung. Dieser Teil der Bohrung 111
wird nachfolgend als
Steuerraum 111′ bezeichnet.
Steht das Drehventil 129 offen, so ist der
Druckkanal 127 unversperrt, während die Verbindung
zwischen dem Steuerraum 111′′
und der Verbindungsleitung 128 unterbrochen ist.
Eine Steuereinrichtung 126 zur Steuerung der Ventile
121 und 129 umfaßt einen Betätigungsschaltkreis 125
zur Betätigung der Ventile 121 und 129 sowie einen
Steuerkreis 124, an welchem die Ausgangssignale eines
Drehzahlfühlers 122 und eines Lastfühlers 123 des
Motors anliegen und der den Betätigungsschaltkreis
125 in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors
steuert. So ist bei niedriger Drehzahl und geringer
Last das Magnetventil 121 geschlossen, während das
Drehventil 129 offensteht, so daß Leckbrennstoff nur
durch die erste Ableitbohrung 119 ausgeschoben wird.
Dabei liegt an der hineren Stirnfläche des Kolbens
118 Brennstoffdruck an. Bei mittlerer Drehzahl und
mittlerer Last stehen beide Ventile 121 und 129 offen,
so daß Leckbrennstoff durch beide Ableitbohrungen 119
und 120 ausgeschoben wird. Auch hier liegt Brennstoffdruck
an der hinteren Stirnfläche des Kolbens 118 an.
Bei hoher Drehzahl und hoher Last steht das Magnetventil
121 offen, während das Drehventil 129 verschlossen
ist, so daß Leckbrennstoff durch beide Ableitbohrungen
119 und 120 ausgeschoben wird, und dadurch jedoch der Kolben
118 nicht durch Brennstoffdruck beaufschlagt ist.
Wird der Einspritzdüse 107 Brennstoff unter Druck zugeführt,
so tritt der Brennstoff über den Brennstoffeinlaß
109 und den Brennstoffzuführkanal 115 in die Druckkammer
114 ein, beaufschlagt den Druckteil 116c der Ventilnadel
116 und hebt diese gegen die Federkraft der Schließfeder
117 an, so daß der Brennstoff durch die Sprühbohrung 108
in den Brennraum eingespritzt wird.
Der Brennstoffdruck im Brennstoffeinlaß 109 wirkt auch
auf die rückwärtige Stirnfläche des Kolbens 118 und
verschiebt diesen in die Bohrung 111 in Richtung auf
die Ventilnadel 116. Damit steuert der an dem Kolben
118 anliegende Brennstoffdruck den Hub der Ventilnadel
116 in folgender Weise: Wie sich aus Fig. 12 ergibt,
liegen an dem Steuerkreis 124 ein Drehzahlsignal des
Drehzahlfühlers 122 (Schritt S1) sowie ein Lastsignal
des Lastfühlers 123 an (Schritt S2) und der Steuerkreis
124 stellt fest, ob oder ob nicht der Betriebszustand
des Motors dem Bereich "niedere Drehzahl - niedere Last"
entsprechend der Zone A in Fig. 14 entspricht (Schritt
S3). Wird festgestellt, daß der Betriebszustand des
Motors dem Bereich entsprechend der Zone A in Fig. 14
entspricht, dann wird das Magnetventil 121 geschlossen
und das Drehventil 129 geöffnet (Schritt S4). Demzufolge
wird die Ventilnadel 116 aufgrund des an dem
Druckteil 116c anliegenden Brennstoffdruckes, durch
den lediglich die Federkraft der Schließfeder 117 überwunden
wird, angehoben, wodurch Leckbrennstoff in dem
Zylinder 111 durch die erste Ableitbohrung 119 ausgeschoben
wird. Dies erfolgt solange, bis der Hub der
Ventilnadel 116 ein Ausmaß erreicht, durch das der Kolben
abschnitt 116a die erste Ableitbohrung 119 versperrt.
Danach ist der Leckbrennstoff in dem Steuerraum 111′ zwischen
dem Kolbenabschnitt 116a und dem Kolben 118 eingeschlossen,
so daß dadurch der im Steuerraum 111′′ an der Rückseite des Kolbens 118 anliegende
Brennstoffdruck auf die Ventilnadel 116 übertragen
wird und deren weiterem Anheben einen Widerstand entgegen
setzt, d. h. der Öffnungsdruck der Ventilnadel 116 ist
erhöht. Dieser Effekt stellt sich ein, solange sich der
Hub der Ventilnadel 116 im Drosselbereich bewegt, wie
das durch die ausgezogene Linie im oberen Teil der Fig. 13
angegeben ist, da voraussetzungsgemäß die erste Ableitbohrung
119 so liegt, daß sie durch den Kolbenabschnitt 116a
verschlossen wird, wenn sich der Hub der Ventilnadel
116 in dem genannten Bereich befindet. Dadurch, daß
auf diese Weise der Hub der Ventilnadel 116 auf den
Drosselbereich beschränkt ist, wird der Zustand, bei
dem der Brennstoff aus der Sprühbohrung 108 mit hoher
Geschwindigkeit ausgespritzt wird, für eine lange Zeit
aufrecht erhalten. Hierdurch wird die Zerstäubung des
Brennstoffes begünstigt und damit die Verbrennung und
die Schadstoffemission verbessert.
Wird durch den Steuerkreis 124 in dem Schritt 3 festgestellt,
daß der Betriebszustand nicht dem Bereich
"niedere Drehzahl - niedere Last" entsprechend der Zone
A in Fig. 14 entspricht, dann wird ermittelt, ob oder
ob nicht der Betriebszustand des Motors dem Bereich
"mittlere Drehzahl - mittlere Last" entsprechend der
Zone B in Fig. 14 entspricht (Schritt S5). Ist das der
Fall, dann werden beide Ventile 121 und 129 geöffnet
(Schritt S6). In diesem Fall wird beim Anheben der
Ventilnadel 116 der Leckbrennstoff im Steuerraum 111′
durch beide Ableitbohrungen 119, 120 ausgeschoben, bis
der Kolbenabschnitt 116a die erste Ableitbohrung 119
versperrt, so daß anschließend beim weiteren Anheben
der Ventilnadel 116 der Leckbrennstoff nur noch durch
die zweite Ableitbohrung 120 austritt. Da die zweite
Ableitbohrung 120 so liegt, daß sie verschlossen wird,
wenn die Ventilnadel 116 bei ihrem Hub im Proportionalbereich
zwischen dem Drosselbereich und dem Maximalhub
liegt, wird deren Öffnungsdruck durch den am
Kolben 118 anliegenden Brennstoffdruck im Proportionalbereich
erhöht, wie das durch die gestrichelte Linie
im oberen Teil der Fig. 13 veranschaulicht ist. Hierdurch
kann eine ausreichende Menge an Brennstoff in
den Brennraum eingespritzt werden, so daß die Motor
leistung und das Motordrehmoment erhöht werden.
Stellt der Steuerkreis 124 im Schritt S5 fest, daß der
Betriebszustand des Motors nicht dem Bereich "mittlere
Drehzahl - mittlere Last" entspricht, was bedeutet, daß
im Bereich "hohe Drehzahl - hohe Last" entsprechend der
Zone C in Fig. 14 gefahren wird, dann wird das Magnetventil
121 geöffnet und das Drehventil 129 geschlossen (Schritt S7).
Da in diesem Fall kein Brennstoffdruck an dem Kolben
118 anliegt, wird die Ventilnadel 116 ohne Widerstand
durch den Kolben 118 bis zum Maximalhub
verschoben, wie das durch die strichpunktierte Linie
im oberen Teil der Fig. 13 veranschaulicht ist und her
kömmlichen Zapfen-Einspritzdüsen entspricht. Hierdurch
wird eine hinreichende Brennstoffmenge in den Brennraum
eingespritzt und dadurch die Motorleistung erhöht.
Die Fig. 15 und 16 zeigen einen Teil der Einspritzdüse
und die Steuereinrichtung, die bei einer fünften Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Einspritzeinrichtung
Anwendung finden. Diese gleicht grundsätzlich
der vierten Ausführungsform mit der Ausnahme,
daß sich die Steuerung der Ventile 121 und 129 von
derjenigen der vierten Ausführungsform unterscheidet.
Hierbei werden nämlich das Magnetventil 121 und das
Drehventil 129 in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur
T, der Außentemperatur t und dem Außenluftdruck
P zusätzlich zur Abhängigkeit von der Motordrehzahl
und der Motorlast gesteuert. Dementsprechend liegen
an dem Steuerkreis 124 der Steuereinrichtung 126 bei
der hier beschriebenen Ausführungsform Ausgangssignale
eines Kühlwasser-Temperaturfühlers 130, eines Außen
temperaturfühlers 131 und eines Außenluftdruckfühlers 132
zusätzlich zu den Ausgangssignalen des Drehzahlfühlers
122 und des Lastfühlers 123 an, wie sich das aus Fig. 16
ergibt.
Weiterhin weist bei dieser Ausführungsform der Drosselzapfen
116e der Ventilnadel 116 einen Zapfenabschnitt
116f mit größerem Durchmesser und einen Zapfenabschnitt
116g mit kleinerem Durchmesser auf, der näher an der
Nadelspitze als der Zapfenabschnitt mit größerem Durchmesser
liegt. Aus diesem Grund verhält sich die Durchtrittsquerschnittsfläche
der Sprühbohrung 108 bzw. die effektive Sprühfläche
bei zunehmendem Hub der Ventilnadel 116 so, wie
sich das aus dem unteren Teil der Fig. 18 ergibt. D. h.,
solange der Zapfenabschnitt 116f nicht aus der Sprühfläche
durch diesen Zapfenabschnitt bestimmt und ist
somit extrem klein. Dabei wird die effektive Sprühfläche
auf diesem extrem kleinen Wert (der nachfolgend als
"Drosselabschnitt erste Stufe" bezeichnet wird) solange
gehalten, bis der Zapfenabschnitt 116f mit dem größeren
Durchmesser ganz aus der Sprühbohrung 108 ausgetreten ist.
Daraufhin ist die effektive Sprühfläche durch den Zapfenabschnitt
116g mit dem kleineren Durchmesser definiert,
d. h., sie wird etwas erweitert (nachfolgend als "Drosselbereich
zweite Stufe" bezeichnet). In der Zeit, in der
der Zapfenabschnitt 116f mit dem größeren Durchmesser
aus der Sprühbohrung 108 zurückgezogen ist, bevor jedoch
noch der Zapfenabschnitt 116g mit dem kleineren Durchmesser
daraus ausgetreten ist, wird die effektive Sprühfläche
auf dem etwas erweiterten Wert konstant gehalten.
Hat schließlich auch der Zapfenabschnitt 116g mit dem
kleineren Durchmesser die Sprühbohrung 108 verlassen,
so vergrößert sich die effektive Sprühfläche proportional
zum Hub der Ventilnadel 116 (nachfolgend als "Proportionalbereich"
bezeichnet) solange, bis der Nadelhub sein Maximum
erreicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Ableitbohrung
119 so angeordnet, daß sie durch den Kolbenabschnitt
116a versperrt wird, wenn der Hub der Ventilnadel 116 im
Drosselbereich erste Stufe liegt. Die zweite Ableitbohrung
120 liegt so, daß sie durch den Kolbenabschnitt
116a dann versperrt wird, wenn der Hub der Ventilnadel
116 dem Drosselbereich zweite Stufe entspricht.
Nachfolgend wird die Betriebsweise des Steuerkreises 124
gemäß der fünften Ausführungsform in Verbindung mit Fig. 17
erläutert:
An dem Steuerkreis 124 liegen ein Drehzahlsignal von dem
Drehzahlfühler 122 (Schritt S1) sowie ein Lastsignal des
Lastfühlers 123 (Schritt S2) an, so daß jener in der Lage
ist zu bestimmen, ob oder ob nicht der Betriebszustand
des Motors dem Bereich "hohe Drehzahl - hohe Last" entsprechend
der Zone C′ in Fig. 19 entspricht (Schritt S3). Wird fest
gestellt, daß der Betriebszustand des Motors diesem Bereich
(Zone C′ in Fig. 19) entspricht, dann wird das Magnetventil
121 geöffnet und das Drehventil 129 geschlossen (Schritt S4).
In diesem Fall wird die Ventilnadel 116 ohne jegliche Be
einflussung durch den Kolben 118 angehoben, wie das durch
die strichpunktierte Linie im oberen Teil der Fig. 18
veranschaulicht ist und wie sich auch aus der vorstehenden
Beschreibung in Zusammenhang mit der vierten Ausführungsform
ergibt.
Wird festgestellt, daß der Betriebszustand nicht dem Bereich
"hohe Drehzahl - hohe Last" entspricht, sondern in dem Bereich
"niedere bis mittlere Drehzahl - niedere bis mittlere Last"
entsprechend der Zone D in Fig. 19 liegt, dann liegt ein
Kühlwasser-Temperatursignal des Kühlwasser-Temperaturfühlers
130 an dem Steuerkreis 124 an (Schritt S5) und es wird nun
mehr überprüft, ob oder ob nicht die Kühlwassertemperatur
T unter 60°C liegt (Schritt S6). Wird eine Kühlwassertemperatur
T von nicht unter 60°C gemessen, dann wird wiederum ein
Außentemperatur-Signal aus dem Außentemperatur
fühler 131 abgefragt (Schritt S8) und wiederum ermittelt,
ob oder ob nicht die Außentemperatur t unter
15°C liegt (Schritt S9). Wird eine Außentemperatur t
von nicht unter 15°C gemessen, dann wird weiterhin ein Außenluft
druck-Signal von dem Außenluftdruckfühler 132 abgefragt (Schritt
S10). Daran schließt sich die Überprüfung an, ob oder ob
nicht der Außenluftdruck T unter 0,88 bar liegt (Schritt S11).
Wird ein Außenluftdruck T von über 0,88 bar in Schritt S11
gemessen, d. h. beträgt die Kühlwassertemperatur T mehr
als 60°C, die Außentemperatur t mehr als 15°C und der
Atmosphärendruck mehr als 0,88 bar, dann werden das
Magnetventil 121 und das Drehventil 129 geöffnet. Dementsprechend
wird die Ventilnadel 116 durch den Brenn
stoffdruck, der am Druckteil 116c anliegt und nur die
Federkraft der Schließfeder 117 überwindet, angehoben und
der Leckbrennstoff in dem Steuerraum 111′ durch beide Ableit
bohrungen 119 und 120 ausgeschoben. Dies erfolgt solange,
bis die Ventilnadel 116 soweit angehoben ist, daß der
Kolbenabschnitt 116a die zweite Ableitbohrung 120 versperrt.
Daraufhin ist der Leckbrennstoff in dem Steuerraum
111′ zwischen dem Kolbenabschnitt 116a und dem Kolben 118
eingeschlossen, so daß nunmehr der auf die hintere Stirnfläche
des Kolbens 118 im Steuerraum 111′′ wirkende Brennstoffdruck auf die
Ventilnadel 116 übertragen wird und deren weiterem Anheben
Widerstand leistet, mit anderen Worten, der Öffnungsdruck
der Ventilnadel 116 wird erhöht. Dieser Effekt stellt sich ein,
solange die Ventilnadel 116 im Drosselbereich zweite Stufe
angehoben ist, wie das durch die gestrichelte Linie im
oberen Teil der Fig. 18 veranschaulicht ist, nachdem voraus
setzungsgemäß die zweite Ableitbohrung 120 so liegt, daß
sie erst bei Erreichen dieses Bereiches durch den Kolben
abschnitt 116a versperrt wird. Indem auf diese Weise der
Hub der Ventilnadel 116 im Drosselbereich zweite Stufe
begrenzt ist, erfolgt die Aufgabe von weißem Rauch in
der üblichen Weise.
Wird festgestellt, daß die Kühlwassertemperatur T nicht
über 60°C liegt (Schritt S6) oder die Außentemperatur t
unter 15°C beträgt oder ein Außenluftdruck P von unter 0,88 bar
herrscht, d. h. ein Zustand vorliegt, in welchem der Motor
weißen Rauch auspufft, dann wird im Schritt S7 das Magnetventil 121
geschlossen und das Drehventil 129 geöffnet. In diesem
Fall wird die Ventilnadel 116 durch den an dem Druckteil
116c anliegenden Brennstoffdruck, der wiederum nur
die Federkraft der Schließfeder 117 überwinden kann, ange
hoben und Leckbrennstoff im Steuerraum 111′ durch die
erste Ableitbohrung 119 solange ausgeschoben, bis durch
das Anheben der Ventilnadel 116 der Kolbenabschnitt 116a
die erste Ableitbohrung 119 versperrt. Danach ist der
Leckbrennstoff in dem Steuerraum 111′ zwischen dem Kolbenabschnitt
116a und dem Kolben 118 eingeschlossen, so
daß der auf die Rückseite des Kolbens 118 wirkende
Brennstoffdruck auf die Ventilnadel 116 übertragen wird
und deren Anheben einen Widerstand entgegensetzt. D. h.,
der Öffnungsdruck der Ventilnadel 116 ist erhöht. Dieser
Effekt tritt ein, während die Ventilnadel 116 im Drosselbereich
erste Stufe angehoben ist, wie das durch die
durchgezogene Linie im oberen Teil der Fig. 18 veran
schaulicht ist, da voraussetzungsgemäß die erste Ableit
bohrung 119 so liegt, daß sie durch den Kolbenabschnitt
116a bei einer Bewegung der Ventilnadel 116 in dem genannten
Bereich verschlossen wird. Indem der Hub der Ventilnadel
116 auf diese Weise auf den Drosselbereich erste Stufe
begrenzt ist, wird der Zustand, bei dem Brennstoff aus
der Sprühbohrung 108 mit hoher Geschwindigkeit ausgespritzt
wird, für lange Zeit beibehalten. Dadurch wird
die Brennstoffzerstäubung begünstigt und als Folge
davon die Verbrennung und die Schadstoffemission verbessert.
Zusätzlich wird auch die Emission von unverbranntem
Brennstoff oder weißem Rauch aufgrund des
Auftretens von unverbrannten Kohlenwasserstoffen
reduziert.
Claims (6)
1. Brennstoffeinspritzeinrichtung für eine Diesel-Brennkraft
maschine, mit einer Drosselzapfen-Einspritzdüse und einer
Vorrichtung zur Zuführung von Brennstoff unter Einspritzdruck
zu dieser Einspritzdüse, die mit einer in ihrem
Düsenkörper ausgebildeten Bohrung geführten, durch den
Brennstoffeinspritzdruck gegen Federkraft von ihrem Sitz
abhebbaren und axial gleitend zwischen einer Schließ- und
einer Maximalhubstellung verschiebbaren und hierbei eine
Spritzlochverbindung zum Brennraum der Brennkraftmaschine
steuernden Ventilnadel versehen ist, wobei eine Steuerung
des Brennstoffdurchtritts-Querschnitts im Spritzlochbereich
durch den mit diesem zusammenwirkenden, am einspritzseitigen
Ende der Ventilnadel angeordneten Drosselzapfen erfolgt,
und mit einem Kolben, der koaxial zur Ventilnadel verschiebbar
in einer Bohrung angeordnet ist, welche von einem die
Schließfeder für die Ventilnadel aufnehmenden Federraum abgeht
und an einen zur Ventilnadel führenden Brennstoffzuführkanal
im Düsenhalter angeschlossen ist, und der weiterhin, an seinem
der Ventilnadel abgewandten Ende vom jeweiligen Brennstoff
einspritzdruck beaufschlagt, mit seinem der Ventilnadel zuge
wandten Ende derart auf diese einwirkt, daß sich
je nach Höhe des Einspritzdruckes ein unterschiedlicher Hub
für die Ventilnadel und damit ein unterschiedlicher Brenn
stoffdurchstritts-Querschnitt im Spritzlochbereich einstellt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein der Ventilnadel (16, 116) zuzurechnender Kolben
abschnitt (16a 116a) in das federraumseitige Ende der
Bohrung (11, 111) für den axial begrenzt beweglichen Kolben
(18, 118) eintaucht, wobei durch die einander gegenüberliegenden
Endflächen des Kolbenabschnitts (16a, 116a) und
des Kolbens (18, 118) innerhalb der Bohrung (11, 111) ein
vom Federraum (12, 112) aus mit Leckbrennstoff versorgter Steuerraum
(11′, 111′) begrenzt ist, von dem axial versetzt mehrere
Ableitbohrungen (19, 20; 119, 120) für den Leckbrennstoff
abgehen, die durch den Kolbenabschnitt (16a, 116a) und/oder
ein in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brenn
kraftmaschine und ggf. zusätzlichen Meßdaten, wie beispielsweise
Außenluftdruck und Außentemperatur, mit Hilfe einer Steuereinrichtung
(25, 31, 26, 126) betätigbares Schaltventil
(21, 121) derart steuerbar sind, daß sich je nach Abfluß
möglichkeit für den Leckbrennstoff über die Ableitbohrungen
(19, 20; 119, 120) ein variables, den jeweils gewünschten
Hub der Ventilnadel (16, 116) bestimmendes Leckbrennstoff
volumen zwischen dem Kolben (18, 118) und dem Kolbenab
schnitt (16a, 116a) einstellt.
2. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselzapfen (116e) der
Ventilnadel (116) in seinem einspritzseitigen Endabschnitt
(116g) auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt ist und im
Verlauf des Ventilnadel-Öffnungshubes mit dem Spritzloch (108)
zunächst einen kleineren Brennstoffdurchtritts-Querschnitt
in einem Drosselbereich erste Stufe sowie anschließend im
Bereich des im Durchmesser abgesetzten Endabschnitts (116g)
einen größeren Brennstoffdurchtritts-Querschnitt in einem
Drosselbereich zweite Stufe bildet und daß eine erste und
zweite Ableitbohrung (119, 120) so angeordnet sind, daß sie
durch den Kolbenabschnitt (116a) der Ventilnadel (116) jeweils
sperrbar sind, wenn der Hub der Ventilnadel (116) im Drossel
bereich erste Stufe bzw. im Drosselbereich zweite Stufe liegt,
wobei die Abflußmöglichkeit für den Leckbrennstoff über die
zweite Ableitbohrung (120) zusätzlich durch Sperrung bzw.
Öffnung desselben mit Hilfe des Schaltventils (21, 121) in
Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine
einstellbar ist.
3. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Hubhöhe der Ventilnadel
(116) auf den Drosselbereich erste Stufe einstellbar ist,
wenn die Kühlwassertemperatur (T) der Brennkraftmaschine oder
die Außentemperatur (t) unter einem vorbestimmten Wert liegt.
4. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Hubhöhe der Ventilnadel
(116) auf den Drosselbereich erste Stufe einstellbar
ist, wenn der Außenluftdruck (P) unter einem vorbestimmten
Wert liegt.
5. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der den Kolben (118) auf
nehmenden Bohrung (111) an den Brennstoffzuführkanal (115)
über ein zusätzlich von der Steuereinrichtung (126) steuerbares
Mehrwege-Schaltventil (129) erfolgt, durch das ein zwischen
dem Mehrwege-Schaltventil (129) und dem Kolben (118) gebildeter
Steuerraum (111′′) wahlweise an den Brennstoffzuführkanal (115)
oder an eine Entlastungsleitung (128) anschließbar ist.
6. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Betrieb der Brennkraf
maschine mit hoher Drehzahl und hoher Last durch das zusätzliche
Schaltventil (129) die Verbindung des Steuerraumes (111′′)
mit dem Brennstoffzuführkanal (115) unterbrochen und zu der
Entlastungsleitung (128) hin geöffnet ist.
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Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3441140A1 (de) * | 1984-11-10 | 1986-05-15 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zum einspritzen von kraftstoff in brennraeume von brennkraftmaschinen |
US5201295A (en) * | 1986-07-30 | 1993-04-13 | Ail Corporation | High pressure fuel injection system |
US5156132A (en) * | 1989-04-17 | 1992-10-20 | Nippondenso Co., Ltd. | Fuel injection device for diesel engines |
DE3924127A1 (de) * | 1989-07-20 | 1991-01-31 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen |
DE4311627B4 (de) * | 1993-04-08 | 2005-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
US5333786A (en) * | 1993-06-03 | 1994-08-02 | Cummins Engine Company, Inc. | Fuel injection device for an internal combustion engine |
JPH08158981A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-06-18 | Nippondenso Co Ltd | 燃料噴射装置 |
JP3369015B2 (ja) * | 1994-12-15 | 2003-01-20 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置 |
DE4445980C2 (de) * | 1994-12-22 | 1999-12-30 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Einspritzsystem |
US5605134A (en) * | 1995-04-13 | 1997-02-25 | Martin; Tiby M. | High pressure electronic common rail fuel injector and method of controlling a fuel injection event |
US5651345A (en) * | 1995-06-02 | 1997-07-29 | Caterpillar Inc. | Direct operated check HEUI injector |
DE69626097T2 (de) | 1995-08-29 | 2003-10-30 | Isuzu Motors Ltd | Kraftstoffeinspritzvorrichtung der speichergattung |
GB9525369D0 (en) * | 1995-12-12 | 1996-02-14 | Lucas Ind Plc | Injector |
GB9614822D0 (en) * | 1996-07-13 | 1996-09-04 | Lucas Ind Plc | Injector |
DE19642653C5 (de) * | 1996-10-16 | 2008-02-21 | Daimler Ag | Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisches |
DE19755062A1 (de) * | 1997-12-11 | 1999-06-17 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
US6053421A (en) * | 1998-05-19 | 2000-04-25 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with rate shaping spool control valve |
DE19826791A1 (de) * | 1998-06-16 | 1999-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Ventilsteuereinheit für ein Kraftstoffeinspritzventil |
US6059203A (en) * | 1998-09-03 | 2000-05-09 | Caterpillar Inc. | Valve assembly with concentrically linked components and fuel injector using same |
DE19939419A1 (de) * | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
DE60014813T2 (de) * | 1999-08-31 | 2006-03-09 | Denso Corp., Kariya | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
DE50107401D1 (de) * | 2000-02-07 | 2005-10-20 | Bosch Gmbh Robert | Einspritzdüse |
DE10128416A1 (de) * | 2000-06-29 | 2002-02-07 | Caterpillar Inc | Einstellbarer Rückschlagventilanschlag für variablen Rückschlaghub in einer Brennstoffeinspritzvorrichtung |
DE10055267B4 (de) * | 2000-11-08 | 2004-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Druckgesteuerter Injektor für Hocheinspritzung mit Schieberdrosseln |
US6408821B1 (en) | 2000-12-19 | 2002-06-25 | Caterpillar Inc. | Fuel injection system with common actuation device and engine using same |
US6647964B1 (en) * | 2002-06-14 | 2003-11-18 | Caterpillar Inc | End of injection pressure reduction |
DE102004042189B4 (de) * | 2004-08-31 | 2007-04-12 | Siemens Ag | Ventil |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5320606B2 (de) * | 1971-11-17 | 1978-06-28 | ||
DE2419159C2 (de) * | 1974-04-20 | 1986-06-05 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Einspritzvorrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine |
DE2551330A1 (de) * | 1975-11-15 | 1977-05-26 | Daimler Benz Ag | Kraftstoffeinspritzventil |
DE2709917A1 (de) * | 1977-03-08 | 1978-09-14 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzduese |
DE2806788A1 (de) * | 1978-02-17 | 1979-08-23 | Bosch Gmbh Robert | Pumpe-duese fuer brennkraftmaschinen |
DE2812519C2 (de) * | 1978-03-22 | 1984-05-30 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelhubsteuerung für direkt einspritzende Brennkraftmaschinen |
DE3001166A1 (de) * | 1980-01-15 | 1981-07-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzanlage |
DE3048347A1 (de) * | 1980-12-20 | 1982-07-22 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
DE3105671A1 (de) * | 1981-02-17 | 1982-09-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | "kraftstoffeinspritzduese" |
JPS57167256U (de) * | 1981-04-16 | 1982-10-21 | ||
FR2514827A1 (fr) * | 1981-10-15 | 1983-04-22 | Renault | Dispositif d'injection pression-temps a predosage |
JPS59186480U (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-11 | 株式会社ボッシュオートモーティブ システム | 燃料噴射ノズル装置 |
-
1985
- 1985-01-25 US US06/694,960 patent/US4640252A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE3502749A1 (de) | 1985-08-08 |
US4640252A (en) | 1987-02-03 |
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