EP0752059B1 - Fuel-injection system - Google Patents
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- EP0752059B1 EP0752059B1 EP95913047A EP95913047A EP0752059B1 EP 0752059 B1 EP0752059 B1 EP 0752059B1 EP 95913047 A EP95913047 A EP 95913047A EP 95913047 A EP95913047 A EP 95913047A EP 0752059 B1 EP0752059 B1 EP 0752059B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
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- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/06—Pumps peculiar thereto
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- F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
- F02M59/366—Valves being actuated electrically
Definitions
- the invention relates to a fuel injection system for Vorund Main fuel injection through injectors the combustion chambers of an internal combustion engine after Preamble of claim 1.
- Such an injection system is described in DE-OS 37 31 240 known.
- a main injection piston provided that is slidable in an associated cylinder is stored.
- a return spring is between the bottom of the Cylinder and a shoulder on the top of the main injection piston stored and tends to the main injection piston to keep in its rest position in which one of the Piston pressure chamber has its maximum volume.
- An inlet channel for the fuel opens into the cylinder, an injection channel arranged at approximately the same height as well at the lower end of the cylinder a return line for the Fuel that can be closed by a solenoid valve.
- This cylinder also has a pre-injection chamber a pre-injection piston movable therein, which a certain one when the main injection piston moves Amount of fuel through a channel that communicates with the injection channel communicates, releases for pre-injection.
- the pre-injection chamber is still above a throttle bore with another piston connected by a another spring in the pre-injection in its upper position is held.
- a further lowering the main injection piston Piston Piston lowered so that a certain volume the space of Piston between the throttle bore and the cylinder of the Fills the piston with fuel and when one is exceeded the main injection by the further spring predetermined pressure starts.
- the figure shows a section of a pump-injector system with a pilot injection piston.
- a housing 1 In a housing 1 is in in the position shown provided in the vertical direction extending pump chamber 2, in which a fuel inlet bore 3 and one the same height arranged filling hole 4 opens. Below of these two holes 3,4 opens another hole 5 in the pump chamber 2. This bore 5 or line is one Guided solenoid valve, not shown.
- the hole 5 is with an inlet bore 6 in connection, which in a distribution chamber 7 flows into the drawing on the right.
- the filling hole 4 opens into the distribution chamber 7 on the left.
- the distribution chamber 7 is left by a screw 8 and closed a sealing ring 9.
- a pilot injection piston 10 In the distribution chamber 7 rests on the right a pilot injection piston 10, which is in the by a Distribution chamber 10 arranged compression spring 11 in the shown Position is pressed.
- the pre-injection piston 10 has one center hole open on one side in the direction of the compression spring 11 12 with which a radially extending injection bore 13 and a bore 14 is connected.
- the Injection bore 13 is arranged in housing 1 Inlet 15 of an injection nozzle (not shown) and the bore 14 an inlet 16 to a nozzle spring prestressing piston 23 facing.
- the nozzle spring biasing piston 23 is one Nozzle spring 18 pressed against the drawn upper stop.
- a delivery piston 17 is provided by a Cam, not shown, is axially displaceable and by a spring, not shown, is biased upwards.
- the injection system works as follows: In the shown Position, the normal fuel pressure is above the fuel inlet hole 3, the pump chamber 2 and the filling hole 4 in the distribution chamber 7 and via the central bore 12 the injection bore 13 and the bore 14.
- the injector is closed in this state.
- the pre-injection piston 10 is due to the compression spring 11 in his right position, at the hole 5 and the inlet hole 6 the pressure of the fuel is also present.
- the Solenoid valve is open at this time, so the fuel flows through this solenoid valve.
- the control piston 17 by a cam down driven the fuel supply would be interrupted, however, the pilot injection piston 10 would not be driven will.
- the injection process is now done by closing the solenoid valve initiated. It is assumed that the delivery piston 17th is moving down at this time. The Filling hole 4 and the fuel inlet hole 3 through the Delivery piston 17 closed, the pressure in the distribution chamber 7 initially remains constant. Another movement of the Delivery piston 17, however, has an increased pressure in the further bore 5 and the inlet bore 6 result, so that the pre-injection piston 10 against the force of the compression spring 11 is moved to the left. This increases the pressure in the distribution chamber 7, so that from a certain pressure, the is specific to an injection valve, a pre-injection via the injection bore 13 and the inlet 15 on the nozzle he follows. The inlet 16 is also open, but has initially due to the bias of the nozzle spring mentioned above 18 no additional preload on the nozzle spring 18.
- the distributor piston 10 moves further to the left.
- the Pre-injection is now interrupted because the edge 25 den Inlet 15 to the nozzle interrupts.
- the nozzle closes briefly.
- the pressure in the bore 6 and in the distribution chamber 7 meanwhile continues to rise.
- the pilot injection piston 10 is moved further to the left and once the pressure in the Distributor chamber 7 is sufficient, the nozzle spring biasing piston 23 to move downwards, this dodges and tensions the Nozzle spring 18 in addition, what for the main injection a desired increased opening pressure of the not shown Nozzle.
- the main injection can begin as soon as the edge 26 of the pre-injection piston 10 closes the inlet 15 releases.
- the pre-injection bore 13 and the bore 14 in the injection piston 10 can be manufactured exactly, which is reproducible Ratios in the pre and main injection results. Furthermore, the bore 14 can be made as a throttle bore are moved to the nozzle spring biasing piston 23 defined to be able to. The size of the pre-injection quantity and the distance of pre and main injection are exactly due to the location of the Edges 25 and 26 for the nozzle inlet bore 15 can be determined.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Vorund Haupteinspritzung von Kraftstoff über Einspritzdüsen in die Verbrennungsräume einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel injection system for Vorund Main fuel injection through injectors the combustion chambers of an internal combustion engine after Preamble of claim 1.
Ein derartiges Einspritzsystem ist durch die DE-OS 37 31 240 bekannt. Bei diesem System ist ein Haupteinspritzkolben vorgesehen, der in einem zugehörigen Zylinder verschiebbar gelagert ist. Eine Rückstellfeder ist zwischen dem Boden des Zylinders und einem Ansatz an der Oberseite des Haupteinspritzkolbens gelagert und tendiert dazu, den Haupteinspritzkolben in seiner Ruhestellung zu halten, in der eine vom Kolben beaufschlagte Druckkammer ihr maximales Volumen hat. In den Zylinder münden ein Zulaufkanal für den Kraftstoff, ein etwa auf gleicher Höhe angeordneter Einspritzkanal sowie am unteren Ende des Zylinders eine Rücklaufleitung für den Kraftstoff, die über ein Magnetventil verschließbar ist.Such an injection system is described in DE-OS 37 31 240 known. In this system there is a main injection piston provided that is slidable in an associated cylinder is stored. A return spring is between the bottom of the Cylinder and a shoulder on the top of the main injection piston stored and tends to the main injection piston to keep in its rest position in which one of the Piston pressure chamber has its maximum volume. An inlet channel for the fuel opens into the cylinder, an injection channel arranged at approximately the same height as well at the lower end of the cylinder a return line for the Fuel that can be closed by a solenoid valve.
Mit diesem Zylinder steht weiter eine Voreinspritzkammer mit einem darin beweglichen Voreinspritzkolben in Verbindung, der bei einer Bewegung des Haupteinspritzkolbens eine bestimmte Menge von Kraftstoff über einen Kanal, der mit dem Einspritzkanal in Verbindung steht, zur Voreinspritzung freigibt.This cylinder also has a pre-injection chamber a pre-injection piston movable therein, which a certain one when the main injection piston moves Amount of fuel through a channel that communicates with the injection channel communicates, releases for pre-injection.
Die Voreinspritzkammer steht weiter über eine Drosselbohrung mit einem weiteren Kolben in Verbindung, der durch eine weitere Feder bei der Voreinspritzung in seiner oberen Stellung gehalten wird. Bei der Voreinspritzung aufgrund eines weiteren Absenkens des Haupteinspritzkolbens wird dieser Kolben abgesenkt, so daß ein bestimmtes Volumen den Raum des Kolbens zwischen der Drosselbohrung und dem Zylinder des Kolbens mit Kraftstoff füllt und bei Überschreiten eines durch die weitere Feder vorgegebenen Drucks die Haupteinspritzung einsetzt.The pre-injection chamber is still above a throttle bore with another piston connected by a another spring in the pre-injection in its upper position is held. In the pre-injection due to a further lowering the main injection piston Piston lowered so that a certain volume the space of Piston between the throttle bore and the cylinder of the Fills the piston with fuel and when one is exceeded the main injection by the further spring predetermined pressure starts.
Wird nun nach Beendigung der Einspritzvorgänge das Magnetventil geöffnet, so kehren alle Elemente des Einspritzsystems in ihre Ruhelage zurück. Dabei strömt auch im Raum zwischen der Drosselbohrung und dem Zylinder des Kolbens befindlicher Kraftstoff zurück, so daß der Rückstellvorgang des Systems aufgrund der Drosselbohrung etwas verzögert wird. Dies ist bei schnellschaltenden Einspritzventilen unerwünscht.Now the solenoid valve becomes after the injection processes open, all elements of the injection system return their rest position back. It also flows in the space between the Throttle bore and the cylinder of the piston Fuel back so that the system reset is delayed somewhat due to the throttle bore. This is undesirable with fast-switching injectors.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzsystem bereitzustellen, wobei die Einspritzmenge genau festgelegt werden kann und reproduzierbar ist.It is an object of the invention to provide an injection system provide where the injection quantity can be precisely determined and reproducible is.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by claim 1 solved. Advantageous further developments are in the subclaims featured.
Die Erfindung wird nun anhand einer Abbildung näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to an illustration.
Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt eines Pumpe-Düse-Einspritzsystems mit einem Voreinspritzkolben.The figure shows a section of a pump-injector system with a pilot injection piston.
In einem Gehäuse 1 ist in der gezeichneten Stellung ein in
vertikaler Richtung sich erstreckender Pumpenraum 2 vorgesehen,
in den eine Kraftstoffzulaufbohrung 3 sowie eine auf
gleicher Höhe angeordnete Füllbohrung 4 mündet. Unterhalb
dieser beiden Bohrungen 3,4 mündet eine weitere Bohrung 5 in
den Pumpenraum 2. Diese Bohrung 5 bzw. Leitung ist zu einem
nicht dargestellten Magnetventil geführt. Die Bohrung 5 steht
mit einer Zulaufbohrung 6 in Verbindung, die in eine Verteilerkammer
7 rechts in der Zeichnung einmündet. Die Füllbohrung
4 mündet links in die Verteilerkammer 7 ein. Die Verteilerkammer
7 ist links durch eine Verschlußschraube 8 und
einen Dichtring 9 verschlossen. In der Verteilerkammer 7 ruht
rechts ein Voreinspritzkolben 10, der durch eine in der
Verteilerkammer 10 angeordnete Druckfeder 11 in die gezeigte
Stellung gedrückt wird. Der Voreinspritzkolben 10 weist eine
einseitig in Richtung auf die Druckfeder 11 offene Mittelbohrung
12 auf, mit der eine radial sich erstreckende Einspritzbohrung
13 und eine Bohrung 14 in Verbindung steht. Die
Einspritzbohrung 13 ist einem im Gehäuse 1 angeordneten
Zulauf 15 einer Einspritzdüse (nicht gezeigt) und die Bohrung
14 einem Zulauf 16 zu einem Düsenfedervorspannkolben 23
zugewandt. Der Düsenfedervorspannkolben 23 wird von einer
Düsenfeder 18 an den gezeichneten oberen Anschlag gedrückt.In a housing 1 is in in the position shown
provided in the vertical direction extending
Wie oben beschrieben, ist im Gehäuse 1 ein Pumpenraum 2
vorgesehen. Wie aus der Abbildung erkennbar ist, ist im
Pumpenraum 2 ein Förderkolben 17 vorgesehen, der durch einen
nicht dargestellten Nocken axial verschiebbar ist und durch
eine nicht gezeigte Feder nach oben vorgespannt ist.As described above, there is a
Das Einspritzsystem arbeitet wie folgt: In der gezeigten
Stellung liegt der normale Kraftstoffdruck über die Kraftstoffzulaufbohrung
3, den Pumpenraum 2 und die Füllbohrung 4
in der Verteilerkammer 7 sowie über die Mittelbohrung 12 an
der Einspritzbohrung 13 und der Bohrung 14 an. Die Einspritzdüse
ist in diesem Zustand geschlossen. Der Voreinspritzkolben
10 befindet sich aufgrund der Druckfeder 11 in seiner
rechten Stellung, an dem über die Bohrung 5 und die Zulaufbohrung
6 ebenfalls der Druck des Kraftstoffs anliegt. Das
Magnetventil ist in diesem Zeitpunkt offen, so daß der Kraftstoff
über dieses Magnetventil strömt. Würde in diesem Zustand
der Steuerkolben 17 durch einen Nocken nach unten
getrieben, so würde zwar die Kraftstoffzufuhr unterbrochen,
der Voreinspritzkolben 10 würde jedoch nicht angetrieben
werden.The injection system works as follows: In the shown
Position, the normal fuel pressure is above the fuel inlet hole
3, the
Der Einspritzvorgang wird nun durch Schließen des Magnetventils
eingeleitet. Es sei angenommen, daß der Förderkolben 17
zu diesem Zeitpunkt nach unten bewegt wird. Dabei wird die
Füllbohrung 4 und die Kraftstoffzulaufbohrung 3 durch den
Förderkolben 17 verschlossen, der Druck in der Verteilerkammer
7 bleibt zunächst konstant. Eine weitere Bewegung des
Förderkolbens 17 hat jedoch einen erhöhten Druck in der
weiteren Bohrung 5 und der Zulaufbohrung 6 zur Folge, so daß
der Voreinspritzkolben 10 entgegen der Kraft der Druckfeder
11 nach links verschoben wird. Damit erhöht sich der Druck in
der Verteilerkammer 7, so daß ab einem gewissen Druck, der
für ein Einspritzventil spezifisch ist, eine Voreinspritzung
über die Einspritzbohrung 13 und den Zulauf 15 an der Düse
erfolgt. Der Zulauf 16 ist zwar ebenfalls offen, hat aber
zunächst aufgrund der oben erwähnten Vorspannung der Düsenfeder
18 keine zusätzliche Vorspannwirkung auf die Düsenfeder
18. Bei weiterer Bewegung des Förderkolbens 17 nach unten
verschiebt sich der Verteilerkolben 10 weiter nach links. Die
Voreinspritzung wird nun unterbrochen, weil die Kante 25 den
Zulauf 15 zur Düse unterbricht. Die Düse schließt kurzzeitig.
Der Druck in der Bohrung 6 und in der Verteilerkammer 7
steigt inzwischen weiter an. Der Voreinspritzkolben 10 wird
weiter nach links verschoben und sobald der Druck in der
Verteilerkammer 7 ausreicht, den Düsenfedervorspannkolben 23
nach unten zu verschieben, weicht dieser aus und spannt die
Düsenfeder 18 zusätzlich vor, was für die Haupteinspritzung
einen erwünschten erhöhten Öffnungsdruck der nicht dargestellten
Düse bewirkt. Die Haupteinspritzung kann beginnen,
sobald die Kante 26 des Voreinspritzkolbens 10 den Zulauf 15
freigibt.The injection process is now done by closing the solenoid valve
initiated. It is assumed that the delivery piston 17th
is moving down at this time. The
Filling hole 4 and the fuel inlet hole 3 through the
Das Einspritzen wird beendet, wenn das Magnetventil wieder geöffnet wird, so daß alle beweglichen Teile wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren.Injection stops when the solenoid valve comes back on is opened so that all moving parts back in their Return to the starting position.
Der Vorteil eines derartigen Systems liegt einmal in einer exakten Führung des Verteilerkolbens, so daß eine völlige Reproduzierbarkeit der Einspritzvorgänge erzielt werden kann. The advantage of such a system lies in one exact guidance of the distributor piston, so that a complete Reproducibility of the injection processes can be achieved.
Die Voreinspritzbohrung 13 und die Bohrung 14 im Einspritzkolben
10 sind exakt fertigbar, was gut reproduzierbare
Verhältnisse bei der Vor- und Haupteinspritzung ergibt.
Ferner kann die Bohrung 14 als Drosselbohrung gefertigt
werden, um den Düsenfedervorspannkolben 23 definiert bewegen
zu können. Die Größe der Voreinspritzmenge und der Abstand
von Vor- und Haupteinspritzung sind exakt durch die Lage der
Kanten 25 und 26 zur Düsenzulaufbohrung 15 bestimmbar.The pre-injection bore 13 and the
Auf der Peripherie des Voreinspritzkolbens 10 sind im Bereich
der Bohrungen 13, 14, die Drosseln darstellen können, Ringnuten
19, 20 im Bereich der Bohrungen 13,14 mittig vorgesehen.On the periphery of the
Claims (4)
- Fuel-injection system for pre-injection and main injection of fuel through injection nozzles into combustion chambers of an internal-combustion engine, havinga main plunger (17) which is arranged in a pump casing (1) and can be controlled by a cam device,a fuel inflow hole (3) which opens into a piston space (2) of the main plunger (17),a filling hole (4) which opens into the piston space (2) approximately at the same height and opens into a distributor chamber (7),an inflow hole (5, 6) which is arranged between the piston space (2) and the distributor chamber (7) and is connected to a solenoid valve,having an elongated pre-injection piston (10) which can be displaced in the longitudinal direction and is arranged in the distributor chamber (7),having a compression spring (11), which is arranged in the part of the distributor chamber (7) which is connected to the filling hole (4), acts on one side of the pre-injection piston (10) and presses it into a starting position on the other side,having a supply hole (12) which is made in the pre-injection piston (10) and is open towards the compression spring (11) on one side,
- Injection system according to Claim 1, characterized in that the supply hole (12) of the pre-injection piston (10) is formed by a centre hole (12).
- Injection system according to Claim 1, characterized in that the holes (13, 14) open into the annular grooves (19, 20) approximately centrally.
- Injection system according to Claim 1, characterized in that the pre-injection piston (10) is supported in a sliding fashion at least at its front and rear ends in the distributor chamber (7).
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