DE10101107A1

DE10101107A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Info

Publication number: DE10101107A1
Application number: DE2001101107
Authority: DE
Inventors: Bernd Mahr; Martin Kropp; Hans-Christoph Magel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-25
Also published as: WO2002055872A1

Abstract

Eine druckgesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung (1) umfaßt jeweils eine Einspritzdüse (4) pro Zylinder, eine Kraftstoffpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff zur Einspritzdüse (4) und jeweils ein Zumeßventil (3) zur Ansteuerung einer Einspritzdüse (4). Eine gemeinsame Kraftstoffpumpe (2) ist über ein Zumeßventil (3) direkt mit der Einspritzdüse (4) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum besseren Verständnis der Beschreibung und der Patentansprüche werden nachfolgend einige Begriffe erläutert: Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß der Erfindung ist druckgesteuert ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung wird unter einer druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung verstanden, dass durch den im Düsenraum eines Injektors herrschenden Kraftstoffdruck ein Ventilglied gegen die Wirkung einer Schließkraft (Feder) bewegt wird, so dass die Einspritzöffnung für eine Einspritzung des Kraftstoffs aus dem Düsenraum in den Zylinder freigegeben wird. Der Druck, mit dem Kraftstoff aus dem Düsenraum in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine austritt, wird als Einspritzdruck bezeichnet, während unter einem Systemdruck der Druck verstanden wird, unter dem Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Verfügung steht bzw. bevorratet ist. Kraftstoffzumessung bedeutet, eine definierte Kraftstoffmenge zur Einspritzung bereitzustellen. Unter Leckage ist eine Menge an Kraftstoff zu verstehen, die beim Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung entsteht (z. B. eine Führungsleckage), nicht zur Einspritzung verwendet und zum Kraftstofftank zurückgefördert wird. Das Druckniveau dieser Leckage kann einen Standdruck aufweisen, wobei der Kraftstoff anschließend auf das Druckniveau des Kraftstofftanks entspannt wird.

Bei Common Rail Systemen kann der Einspritzdruck an Last und Drehzahl angepaßt werden. Zur Geräuschminderung wird hier oft eine Voreinspritzung durchgeführt. Zur Reduzierung von Emissionen ist eine druckgesteuerte Einspritzung bekanntermaßen günstig.

Vorteile der Erfindung

Zur Kostenersparnis bei der Fertigung einer druckgesteuerten Kraftstoffeinrichtung insbesondere für kleine Motoren wird eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung benötigt keinen gemeinsamen Druckspeicherraum und auch keine Druckregelung. Kraftstoffpumpe, vorzugsweise eine Nockenpumpe, und Steuerventile können zu einer vormontierten und geprüften Einheit zusammengefasst werden. Hierdurch lassen sich die Kosten der Kraftstoffeinspritzeinrichtung weiter reduzieren. Zumeßventile können mit Magnetaktoren oder Piezostellern angesteuert werden. Vorzugsweise werden druckausgeglichene Ventile mit Piezoaktoren eingesetzt. Eine optionale Servoansteuerung der Ventile ist von Vorteil. Als Düse kann eine einfache Düse, ein Zwei-Feder-Düsenhalter oder eine Rate-shaping-Nozzle verwendet werden. Ebenso kann auch eine Vario- bzw. eine Vario-Register-Düse verwendet werden. Dies führt zu einer verbesserten Anpassung des Einspritzverlaufs an die Erfordernisse des Motors.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine druckgesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung;

Fig. 2 eine zweite druckgesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 erfolgt die Hochdruckerzeugung über eine Nockenpumpe 2, deren Förderhub mit dem Einspritzfenster des Motors synchronisiert ist. Der verdichtete Kraftstoff wird dann durch Ventile 3 den Einspritzdüsen 4 zugemessen. In der Fig. 1 ist lediglich eine Einspritzdüse 4 und ein Ventil 3 gezeigt. Jeder Einspritzdüse 4 pro Zylinder ist ein Zumeßventil zugeordnet. Eine Hochdruckleitung 5 verbindet das 3/2-Wege-Ventil 3 und die Einspritzdüse 4. Die Einspritzung erfolgt druckgesteuert ähnlich wie bei Verteilereinspritzsystemen. Dabei öffnet eine Düsennadel 6 bei einem bestimmten im Düsenraum 7 herrschenden Druck gegen die Federkraft einer Feder 8. Der Federraum 9 der Einspritzdüse 4 ist mit der Leckageleitung 10 verbunden. Die Zumessung wird mit Hilfe des 3/2-Wege-Ventils 3 durchgeführt. Bei unbestromtem Ventil 3 ist der Düsenraum 7 der Einspritzdüse 4 mit einer Leckageleitung 11 und bei bestromtem Ventil 3 mit der Nockenpumpe 2 verbunden. Die Ventile 3 können in die Nockenpumpe 2 integriert sein. Mit Beginn des Nockenhubs fördert die Nockenpumpe 2 Kraftstoff und baut Druck auf. Der Kraftstoff wird jedoch erst durch das Öffnen des Ventils 3 an die Einspritzdüse 4 weitergeleitet und eingespritzt. Die Einspritzung wird elektronisch über die Ventile 3 gesteuert. Eine Entlastung der Druckleitung 5 kann über die Leckageleitung 11 erfolgen. Um eine Beschädigung bei geschlossenem Ventil 3 zu vermeiden, ist ein Überduckventil 12 vorgesehen. Ein Spritzversteller, wie er in Verteilereinspritzsystemen eingesetzt wird, ist vorteilhaft, um die Synchronisation von Nockenhub und Einspritzdauer zu erleichtern. Durch einen zeitlichen Versatz von Förderbeginn des Pumpenhubs und Einspritzbeginn kann der Druck zu Beginn der Einspritzung beeinflußt werden. Evtl. ist dazu ein kleinerer Ausgleichsraum zwischen Pumpe und Ventilen vorzusehen. Damit kann ein variabler Einspritzdruck im Kennfeld erreicht werden. Nockenpumpe 2, Überdruckventil 12 und Zumeßventil 3 sind als vormontierte Einheit 13 zu verstehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 besteht aus den Einheiten 13 und 4. Die Aufteilung in Module kann bei anderen Ausführungsformen anders realisiert sein.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14, bei der die Zumessung mit einem 2/2-Ventil 15 gesteuert wird. Die notwendige Entlastung der Hochdruckleitung 5 und der Einspritzdüse 4 nach der Einspritzung erfolgt über Absteuerdrosseln 16. Diese können abweichend von der Fig. 2 unterschiedlich an der Einspritzdüse oder am Zumeßventil 15 angebracht werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Kraftstoffeinspritzeinrichtung

2

Nockenpumpe

3

3/2-Wege-Ventil

4

Einspritzdüse

5

Hochdruckleitung

6

Düsennadel

7

Düsenraum

8

Feder

9

Federraum

10

Leckageleitung

11

Leckageleitung

12

Überdruckventil

13

Einheit

14

Kraftstoffeinspritzeinrichtung

15

2/2-Wege-Ventil

16

Drossel

Claims

1. Druckgesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit jeweils einer Einspritzdüse (4) pro Zylinder, mit einer Kraftstoffpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff zur Einspritzdüse (4) und mit jeweils einem Zumeßventil (3) zur Ansteuerung einer Einspritzdüse (4), gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Kraftstoffpumpe (2) über ein Zumeßventil (3) direkt mit der Einspritzdüse (4) verbunden ist.

2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumeßventil (3) ein 2/2-Wege-Ventil ist.

3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumeßventil (3) mit der Kraftstoffpumpe (2) zu einer vormontierten Einheit (13) zusammengefasst ist.

4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (2) durch eine Nockenpumpe ausgebildet ist.