DE2742466A1 - Pumpe-duese fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents

Pumpe-duese fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen

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Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 1' j'i/k Stuttgart-Untertürkheim 19. September 1977
"Pumpe-Düse für luftverdichtende
Ein epr i tzbrennkraf ttna schinen"
Die Erfindung bezieht eich auf eine Pumpe-Düse für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem einen Pumponarbeitsraum begrenzenden, mechanisch betätigten Pumpenkolben und mit einer mit dem Purapenarbeitsraum verbundenen Zulaufbohrung, durch die einer im Düsenkörper angeordneten Düsennadel Kraftstoff zugeführt wird, sowie mit einer für Lecköl vorgesehenen Rücklaufbohrung und einer die Kraftstoffabgabe beeinflussenden Steuerungseinrichtung.
Dei einer bekannten Pumpe-Düse dieser Art (DT-OS 19 07 316) steuert eine von einem Getriebe einer Maschine angetriebene Regeleinheit die Einspritz-Zeiteinstellung und die Dauer
der eingespritzten Kraftstoffmenge durch an die Pumpe-Düse
übertragene Drucksignale. Bei dieser Ausführung muß zur exakten Einspritz-Zeiteinetellung die durch die laugen Versorgungsbzw. Steuerleitungen zwischen der Regeleinheit und den einzelnen Einspritzvorrichtungen entstehende Totzeit durch erhöhten technischen Aufwand kompensiert werden.
Ferner ist eine Pumpe-Düse (DT-OS 2 012 202) bekannt, bei
der ein ansteuerbares Magnetventil den Kraftstofffluß zum
Pumpenkolben steuert. Nachteilig hierbei ist, daß das Versorgungssystem unter Hochdruck steht, nämlich die Versorgungsleitungen und die Zulaufbohrungen der Pumpe-Düse. Durch den hohen Vordruck sind besondere Abdichtungen sowie Puffer zur Glättung der Druckschwankungen erforderlich.
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- 'i - Daiu 11 634/4
27A2A66
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber diesen bekannten Pumpe-Düse-Anordnungen eine mechanisch betätigte Pumpe-Düse mit elektromagnetisch gesteuertem Förderbeginn und Pörderende zu schaffen, die bei Schnellaufenden Diselraaschinen einen geräuschmindernden Förderbeginn sowie ein die Rußbildung herabsetzendes Förderende ermöglicht.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Strömungsweg der Vorlaufbohrung vor dem Pumpenarbeitsraum ein im Takt der Maschine betätigtes, mit zunehmendem Kraftstoffdruck die Vorlaufbohrung von dem Pumpenarbeiteraum abtrennendes Ventil angeordnet ist, dessen Schließstellung durch Offnen einer in die Rücklaufbohrung führenden Ablaßbohrung aufgehoben wird.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei geöffneter Ventilstellung der der Schließrichtung zugewandte vordere Teil des Ventiles querschnittverengend in die Vorlaufbohrung hineinragt.
Als weiteres Merkmal der Erfindung ist das Ventil in einer Kammer längaverschiebbar geführt und mit einer durchgehenden Drosselbohrung versehen, die bei geöffneter Ablaßbohrung die Vorlaufbohrung mit der Hücklaufbohrung über die Ablaßbohrung verbindet.
In bevorzugter Aueführungsform der Erfindung kann zum Verschließen der Ablaßbohrung ein mit einem Elektromagneten zusammenwirkendes, das Ventil steuerndes Vorsteuerventil angeordnet sein.
Um eine definierte Lage des Ventiles zu erhalten, ist eine das Ventil in Ausgangsstellung haltende Schraubenfeder angeordnet .
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- 5 - Üaim 11
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Lrfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Eine für die Direkteinspritzung vorgesehene Pumpe-Düse 1 besteht im wesentlichen aus einem im Pumpenkörper 2 untergebrachten« den Hochdruck im Pumpenarbeitsraum 3 erzeugenden Pumpenkolben k und einer im Düsenkörper 5 geführten Düsennadel 6 .
Von dem Pumpenkörper 2 regt eine Steuerungseinrichtung 7 ab, die sowohl einen Elektromagneten 8 mit Vorsteuerventil 9 als auch ein von der Stellung des Vorsteuerventils 9 beeinflußbares, zylindrisch geformtes Ventil 10 aufnimmt, wobei die konisch ausgebildete Vorderseite 10a des Ventils 10 in eine über den Pumpenarbeitsraura 3 zum Düsenraum 11 führende Vorlaufbohrung 12, und zwar in einen vor dem l'umpenarbeitsraum liegenden Abschnitt 19 der Vorlaufbohrung 12, querschnittverengend hineinragt, während das Vorsteuerventil 9 bei erregung des Elektromagneten 8 eine in eine Rücklauf bohrung \k einmündende Ablaßbohrung 17« die vom Federraum 13 abzweigt, an einer Stelle 15 verschlieft. In einer Kammer l6 ist das Ventil 10 längsverschiebbar geführt, das eine durchgehende Drosselbohrung l8 aufweist, welche in nicht geschlossener Position des Ventils 10 die Vorlaufbohrung 12 mit der Rücklaufbohrung \k über die Ablaßbohrung 17 verbindet.
Ablaßbohrung 17« Drosselbohrung l8 und der vor dem Ventil 10 XUB Pumpenarbeitsraum 3 liegende Abschnitt 19 der Vorlaufbohrung 12 liegen gleichachsig zueinander.
Bei nicht gesperrter Ablaßbohrung 17 liegt das Ventil 10 unterstützt durch die Kraft einer Schraubenfeder 20 - an einen ringförmigen Anschlag 21 in dem hinteren Kammerteil 22
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- 5 - Daim 11
der Kammer l6 an. Dei dieser Stellung, die die Ruhe- bzw. Ausgangsstellung des Ventils 10 zeigt, befindet sich ein Teil der konisch ausgebildeten Vorderseite 10a im Strömungsweg der Vorlaufbohrung 12. Die Vorderseite 1Oe ist in ihrer Größe so ausgelegt, daß sie bei Schließstellung des Ventils teilweise in den Abschnitt 19 der Vorlaufbohrung 12 hineinragt .
Die Punktionsweise dieser Pumpe-Düse-Anordnung ist folgende;
Die Düsennadel 6 liegt durch die Kraft einer im Federraum angeordneten Schraubenfeder 23 auf ihrem Ventilsitz 24 auf. In der zum Düsenraum 11 führenden Vorlaufbohrung 12 herrscht ein Vordruck von ca. 2 bar, der das Ventil in der Kammer 16 in geöffneter Position hält. Zur definierten Lage dieses Ventils ist die schwache Schraubenfeder 20 vorgesehen, die ebenso wie der Vordruck das Ventil 10 an den ringförmigen Anschlag 21 drückt. In dieser Stellung des Ventils 10 fließt aus der Vorlaufbohrung 12 ein geringer Teilstrom in die Drosselbohrung 18 des Ventils 10, in den Kammerteil 22 und schließlich über die Ablaßbohrung 17 in die Rücklaufbohrung 14, da eine Rückholfeder 25 das Vorsteuerventil 9 in nicht erregtem Zustand dec Elektromagneten 8 offenha'lt, welcher von einem im Takt der Maschine betätigten elektronischen Regelgerät ansteuerbar ist (nicht näher dargestallt). Uer hinter dem Ventil 10 liegende Kammerteil 22 ist somit druckentlastet.
Der über eine Nockenwelle 26 und Rollenstößel 27 angetriebene Pumpenkolben k, der weder mit Steuerkanten noch mit Steuerlöchern versahen ist und bei dem auch eine leichte Drehbarkeit im Zylinder 28 nicht erforderlich ist, befindet aich - wie dargestellt - in oberster Stellung.
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- 7 · Daim 11 63V'»
ν. ifd nun der Elektromagnet 8 während des Pumpenhubes des Pumpenkolben β k erregt und das Vorsteuerventil 9 geschlossen - der Rücklauf in der Ablaßbohrung 17 ist unterbrochen -, kann die in den Kammerteil 22 gelangende Kraftstoffmenge nicht mehr abfließen und es baut sich hier ein Druck von der Höhe des Staudruckes im Abschnitt 19 der Vorlaufbohrung 12 auf.
Durch die Differenz der liirkflachen am Ventil 10 bewegt sich dieses in Schließrichtung, wobei die vom Pumpenkolben 4 verdrängte Fördermenge an einer Stelle 29 immer mehr gedrosselt wird.
Die einsetzende Druckerhöhung im Pumpenarbeitsraum 3 bewirkt über die Drosselbohrung lO im Ventil 10 eine Verstärkung der Schließbewegung bis zum vollständigen Verschluß. Die Anpressung des Ventils 10 ist um so stärker, je höher der Pumpendruck ist. Der geförderte Kraftstoff wird nunmehr unter hohem Druck (3OO-8OO bar) über die vom Ventilsitz 2k entgegen der Kraft der Feder 23 sich abhebende Düsennadel 6 eingespritzt.
Das Förderende wird durch Offnen des Vorsteuerventils 9 nach Absetzen der Erregung des Elektromagneten 8 eingeleitet. Durch Entlastung des Kammerteils 22 wird ein sofortiges Offnen des Ventile und somit eine Entlastung des Pumpenarbeitsraumes erreicht. Die Düsennadel schließt und beendet die Einspritzung.
Die Zeitpunkte Förderbeginn und Förderende werden von dem den Elektromagneten anstcuerbarcn elektronischen Kegelgcrät bestimmt.
Durch Wahl der Drosselbohrung l8 im Ventil 10 ist ein verzögerter Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum sowie ein sehr schneller Druckabfall erzielt worden, womit das Einspritzgesetz im Hinblick auf sanften Druckanstieg bei der Verbrennung sowie auf verminderte Rußbildung günstig beeinflußbar ist.
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-β-
Leerseite

Claims (3)

  1. Daimler-Benz Aktier.ge bell scnaft Daim 11 63Ί/Ί
    Stuttgart-Untertiirkheim 19. September 1977
    Patentansprüche
    mpe-Dilee für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden, mechanisch betätigten Pumpenkolben und mit einer mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Zulaufbohrung, durch die einer im Düaenkörper angeordneten Düsennadel Kraftstoff zugeführt wird, sowie mit einer für Lecköl vorgesehenen Rücklaufbohrung und einer die Kraftstoffabgabe beeinflussenden Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dan im Strömungsweg der Vorlaufbohrung (12) vor dem Pumpenarbeitsraum (3) ein im Takt der Maschine betätigtes, mit zunehmendem Kraftstoffdruck die Vorlaufbohrung (12) von dem Pumpenarbeitsraum (3) abtrennendes Ventil (10) angeordnet ist, dessen Schließstellung durch Öffnen einer in die Rücklaufbohrung (ik) führenden Ablaßbohrung (17) aufgehoben wird.
  2. 2. Pumpe-Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffneter Ventileteilung der der Schließrichtung zugewandte vordere Teil des Ventiles (10) querschnittverengend in die Vorloufbohrung (12) hineinragt.
  3. 3. Pumpe-Düse nach den Ansprüchen 1 und 2, da<f|/rcH gekennzeichnet, daß das Ventil (10) in einer K.;..un«:r ( \C ) lärifpverschiebbar geführt und m'i einer durchgehenden IJrosaelbohrung ( l8) versehen ibt, die bei geöffneter Ablaßbolirung (17) die Vorlaufbohrung (12) mit der Rücklaufbohrung (Ik) über die AblaHbohrung (17) verbindet.
    909813/0391
    ORIGINAL INSPECTED
    - 2 - Üaim 11 63'1/ίι
    2 7 A 2 Λ 6 6
    k. Pumpe-Dueβ nach den Ansprüchen 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschließen der Ablaßbohrung (17) ein ■it einem Elektromagneten (8) zusammenwirkendes, das Ventil (10) steuerndes Vorsteuerventil (9) angeordnet ist
    5· Pumpe-Düse nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß ein· das Ventil (10) in Ausgangsstellung haltende Schraubenfeder (20) angeordnet ist.
    - 3 90981 3/0391
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