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DE10224694A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine

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Publication number
DE10224694A1
DE10224694A1 DE2002124694 DE10224694A DE10224694A1 DE 10224694 A1 DE10224694 A1 DE 10224694A1 DE 2002124694 DE2002124694 DE 2002124694 DE 10224694 A DE10224694 A DE 10224694A DE 10224694 A1 DE10224694 A1 DE 10224694A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel injection
injection
pressure
pump
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002124694
Other languages
English (en)
Inventor
Kilian Bucher
Dietmar Greulich
Matthias Schnell
Elmar Zipperer
Oezguer Tuerker
Reiner Koch
Namik Karaosmanoglu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE2002124694 priority Critical patent/DE10224694A1/de
Publication of DE10224694A1 publication Critical patent/DE10224694A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/06Other fuel injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
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Abstract

Die Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung auf, die eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil (12) für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine aufweist, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) einen zumindest mittelbar durch einen Nocken (20) einer Nockenwelle (21) der Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, der mit einem Druckraum (40) des Kraftstoffeinspritzventils (12) verbunden ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (12) wenigstens ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das von dem im Druckraum (40) herrrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32) bewegbar ist, mit einem elektrisch betätigten Steuerventil (68), durch das zumindest mittelbar eine Verbindung (66) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsbereich (24) gesteuert wird. Der den Pumpenkolben (18) entreibende Nocken (20) ist derart geformt, daß der Pumpenkolben (18) bei dessen Förderhub zumindest im wesentlichen während der gesamten Dauer eines Kraftstoffeinspritzzyklus mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Eine solche Brennkraftmaschine ist durch die EP 0 987 431 A2 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung auf. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen zumindest mittelbar durch eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der mit einem Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist. Das Kraftstoffeinspritzventil weist wenigstens ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das durch den im Druckraum herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung bewegbar ist. Es ist ein elektrisch betätigtes Steuerventil vorgesehen, durch das zumindest mittelbar eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums mit einem Entlastungsbereich gesteuert wird. Üblicherweise wird der den Pumpenkolben antreibende Nocken der Nockenwelle derart geformt, daß die Geschwindigkeit des Pumpenkolbens bei dessen Förderhub zunächst zunimmt und dann wieder abnimmt. Ein Kraftstoffeinspritzzyklus, während dem das Steuerventil geschlossen und das Kraftstoffeinspritzventil geöffnet ist, erfolgt dabei im Bereich der höchsten Geschwindigkeit des Pumpenkolbens. Hierdurch wird zu Beginn einer Haupteinspritzung des Krafftstoffeinspritzzyklus ein steiler Druckanstieg im Pumpenarbeitsraum erreicht. Toleranzbedingte Verschiebungen der Drehlage des Nockens der Nockenwelle führen dabei jedoch zu Abweichungen des Drucks während des Kraftstoffeinspritzzyklus und der während diesem eingespritzten Kraftstoffmenge.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß toleranzbedingte Verschiebungen der Drehlage des Nockens der Nockenwelle keinen Einfluß auf den Druck während des Kraftstoffeinspritzzyklus und die während diesem eingespritzte Kraftstoffmenge haben. Der Nocken ist dabei derart geformt, daß während des Zeitraums zwischen dem frühest möglichen Beginn bis zum spätest möglichen Ende eines Kraftstoffeinspritzzyklus der Pumpenkolben mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Der Beginn und das Ende des Kraftstoffeinspritzzyklus können beliebig festgelegt werden, wobei jeweils während des Kraftstoffeinspritzzyklus der Druckverlauf im Pumpenarbeitsraum zumindest annähernd gleich ist.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine voneinander unabhängige Steuerung des Druckaufbaus im Pumpenarbeitsraum und der Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils und damit der Kraftstoffeinspritzung. Dadurch, daß der Pumpenkolben während des gesamten Kraftstoffeinspritzzyklus mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, kann der Beginn des Kraftstoffeinspritzzyklus, der durch das weitere Steuerventil bestimmt wird, zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, ohne daß sich hierdurch eine Änderung des Druckverlaufs während des Kraftstoffeinspritzzyklus ergibt. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung der Kraftstoffeinspritzung.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ausschnittsweise eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung in schematischer Darstellung und Fig. 2 einen Verlauf der Geschwindigkeit eines Pumpenkolbens der Kraftstoffeinspritzeinrichtung.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Fig. 1 ausschnittsweise eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt, wobei lediglich ein Teil eines Zylinders der Brennkraftmaschine dargestellt ist. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine und weist einen oder mehrere Zylinder auf. Für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise als sogenannte Pumpe-Düse-Einheit ausgebildet ist und die für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 aufweist, die eine gemeinsame Baueinheit bilden. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung auch als sogenanntes Pumpe- Leitung-Düse-System ausgebildet sein, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpe und das Kraftstoffeinspritzventil jedes Zylinders getrennt voneinander angeordnet und über eine Leitung miteinander verbunden sind. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen Pumpenkörper 14 mit einer Zylinderbohrung 16 auf, in der ein Pumpenkolben 18 dicht geführt ist. Der Pumpenkolben 18 wird zumindest mittelbar durch einen Nocken 20 einer Nockenwelle 21 der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Zwischen dem Nocken 20 und dem Pumpenkolben 18 kann beispielsweise ein Kipphebel 23 angeordnet sein, der einerseits auf dem Nocken 20 abläuft und der andererseits zumindest mittelbar am Pumpenkolben 18 angreift. Der Pumpenkolben 18 begrenzt in der Zylinderbohrung 16 einen Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird. Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs zugeführt, beispielsweise mittels einer Förderpumpe 25.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen mit dem Pumpenkörper 14 verbundenen Ventilkörper 26 auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, und in dem wenigstens ein Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 26 weist an seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 32 auf. Das Einspritzventilglied 28 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die Einspritzöffnungen 32 abführen. Im Ventilkörper 26 ist zwischen dem Einspritzventilglied 28 und der Bohrung 30 zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38 vorhanden, der in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 30 in einen das Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht. Das Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des Einspritzventilglieds 28 greift eine vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 44 ist in einem Federraum 46 des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt. Es kann vorgesehen sein, daß das erste Einspritzventilglied 28 des Kraftstoffeinspritzventils 12 hohl ausgebildet ist und in diesem ein zweites Einspritzventilglied verschiebbar geführt ist, durch das wenigstens eine zweite Einspritzöffnung gesteuert wird.
  • An den Federraum 46 schließt sich an dessen der Bohrung 30 abgewandtem Ende im Ventilkörper 26 eine weitere Bohrung 48 an, in der ein Steuerkolben 50 dicht geführt ist, der mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden ist. Die Bohrung 48 ist im Durchmesser kleiner ausgebildet als der Federraum 46. Der Steuerkolben 50 ist über eine gegenüber diesem im Durchmesser kleinere Kolbenstange 51 mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden. Der Steuerkolben 50 kann einstückig mit dem Einspritzventilglied 28 ausgebildet sein, ist jedoch aus Gründen der Montage vorzugsweise als separates Teil mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden.
  • Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt durch den Pumpenkörper 14 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 60 zum Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Vom Pumpenarbeitsraum 22 oder vom Kanal 60 führt ein Kanal 62 zum Steuerdruckraum 52. In den Steuerdruckraum 52 mündet außerdem ein Kanal 64, der eine Verbindung zu einem Entlastungsbereich bildet, als der zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Bereich dienen kann, in dem ein geringer Druck herrscht. Vom Pumpenarbeitsraum 22 oder vom Kanal 60 führt eine Verbindung 66 zu einem Entlastungsbereich 24 ab, als der zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 dienen kann, die durch ein erstes elektrisch betätigtes Steuerventil 68 gesteuert wird. Das Steuerventil 68 kann wie in Fig. 1 dargestellt als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Die Verbindung 64 des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsbereich 24 wird durch ein zweites elektrisch betätigtes Steuerventil 70 gesteuert, das als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein kann. In der Verbindung 62 des Steuerdruckraums 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 ist eine Drosselstelle 63 vorgesehen und in der Verbindung des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 ist eine Drosselstelle 65 vorgesehen. Durch geeignete Dimensionierung der Drosselstellen 63,65 kann der Zufluß von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 in den Steuerdruckraum 52 und der Abfluß von Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 52 in einem erforderlichen Umfang eingestellt werden. Ein ausreichender Zufluß von Kraftstoff in den Steuerdruckraum 52 ist für ein schnelles Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 12 erforderlich und ein ausreichender Abfluß von Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 52 ist für ein schnelles Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 12 erforderlich. Die Steuerventile 68,70 können einen elektromagnetischen Aktor oder einen Piezoaktor aufweisen und werden durch eine elektronische Steuereinrichtung 72 angesteuert.
  • Durch den im Steuerdruckraum 52 herrschenden Druck wird über die diesen begrenzende Stirnfläche des Steuerkolbens 50 eine die Schließfeder 44 unterstützende Kraft in Schließrichtung auf das Einspritzventilglied 28 erzeugt. Durch das zweite Steuerventil 70 wird der Druck im Steuerdruckraum 52 gesteuert, wobei sich bei geschlossenem Steuerventil 70 zumindest annähernd derselbe Druck im Steuerdruckraum 52 einstellt wie im Pumpenarbeitsraum 22 während sich bei geöffnetem Steuerventil 70 infolge der Verbindung mit dem Entlastungsbereich 24 ein geringerer Druck im Steuerdruckraum 52 einstellt als im Pumpenarbeitsraum 22. Die auf das Einspritzventilglied 28 in der Summe wirkende Schließkraft ist somit abhängig von der Kraft der Schließfeder 44 und von dem im Steuerdruckraum 52 herrschenden Druck, der durch das zweite Steuerventil 70 gesteuert wird.
  • Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 wird diesem bei geöffnetem erstem Steuerventil 68 Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 mittels der Förderpumpe 25 zugeführt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 beginnt die Kraftstoffeinspritzung mit einer Voreinspritzung, wobei das erste Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 72 geschlossen wird, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsbereich 24 getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 mit dem Förderhub des Pumpenkolbens 18 zunehmend Hochdruck aufbaut. Durch die Steuereinrichtung 72 wird außerdem das zweite Steuerventil 70 geschlossen, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsbereich 24 getrennt ist. In diesem Fall baut sich im Steuerdruckraum 52 Hochdruck zumindest annähernd wie im Pumpenarbeitsraum 22 auf. Ein Kraftstoffeinspritzzyklus beginnt mit einer Voreinspritzung einer geringen Kraftstoffmenge. Zu einem von der Steuereinrichtung 72 abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Drehzahl, Last, Temperatur und anderen, bestimmten Zeitpunkt und für eine bestimmte Zeitdauer wird zur Voreinspritzung das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsbereich 24 verbunden ist. Aus dem Steuerdruckraum 52 kann dann Kraftstoff über die Drosselstelle 65 zum Entlastungsbereich 24 abströmen, so daß der Druck im Steuerdruckraum 52 sinkt. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 so groß ist, daß die durch diesen über die Druckschulter 42 auf das Einspritzventilglied 28 ausgeübte Druckkraft größer ist als die Summe der Kraft der Schließfeder 44 und der auf den Steuerkolben 50 durch den im Steuerdruckraum 52 wirkenden Restdruck wirkenden Druckkraft, so bewegt sich das Einspritzventilglied 28 in Öffnungsrichtung 29 und gibt die wenigstens eine Einspritzöffnung 32 frei. Zur Beendigung der Voreinspritzung wird durch die Steuereinrichtung 72 das zweite Steuerventil 70 geschlossen, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsbereich 24 getrennt ist. Das erste Steuerventil 68 bleibt in seiner geschlossenen Stellung. Im Steuerdruckraum 52 baut sich dabei Hochdruck wie im Pumpenarbeitsraum 22 auf, so daß auf den Steuerkolben 50 eine große Druckkraft in Schließrichtung wirkt. Da nunmehr die auf das Einspritzventilglied 28 in Öffnungsrichtung 29 wirkende Kraft geringer ist als die Summe der Kraft der Schließfeder 44 und der Druckkraft auf den Steuerkolben 50 schließt das Kraftstoffeinspritzventil 12. Es können auch mehrere aufeinander folgende Voreinspritzungen von Kraftstoff vorgesehen sein. Es kann dabei eine sehr frühe Voreinspritzung erfolgen, um den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine vorzuwärmen, und anschließend eine weitere Voreinspritzung, um eine Verbrennung mit langsamem Druckanstieg im Brennraum und damit ein geringes Verbrennungsgeräusch und eine geringe Schadstoffentwicklung zu ermöglichen.
  • Für eine nachfolgende Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 wiederum zu einem von dieser bestimmten Zeitpunkt und für eine bestimmte Zeitdauer geöffnet, so daß der Druck im Steuerdruckraum 52 sinkt. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet dann infolge der reduzierten Druckkraft auf den Steuerkolben 50 und das Einspritzventilglied 28 bewegt sich in Öffnungsrichtung 29. Bei geöffnetem zweitem Steuerventil 70 fließt eine geringe Kraftstoffmenge über die Drosselstellen 63, 65 zum Entlastungsraum 24 ab, jedoch können die Drosselstellen 63, 65 mit kleinem Durchflußquerschnitt ausgebildet werden, so daß die abströmende Kraftstoffmenge und die Verringerung des Drucks im Pumpenarbeitsraum 22 gering ist.
  • Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 in seine geschlossene Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsbereich 24 getrennt ist und sich im Steuerdruckraum 52 Hochdruck aufbaut. Auf das Einspritzventilglied 28 wirkt dann bedingt durch den Hochdruck im Steuerdruckraum 52 und die Schließfeder 44 in Schließrichtung eine größere Kraft als in Öffnungsrichtung 29 und das Kraftstoffeinspritzventil 12 schließt. Das erste Steuerventil 68 kann sich zur Beendigung der Haupteinspritzung in seiner geöffneten oder geschlossenen Stellung befinden. Anschließend an die Haupteinspritzung kann noch eine Nacheinspritzung beim Kraftstoffeinspritzzyklus erfolgen. Zur Nacheinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 zu einem durch diese bestimmten Zeitpunkt nochmals geöffnet, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 infolge des sinkenden Drucks im Steuerdruckraum 52 öffnet. Zur Beendigung der Nacheinspritzung wird durch die Steuereinrichtung 72 das erste Steuerventil 68 geöffnet und/oder das zweite Steuerventil 70 geschlossen, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 schließt. Eine Nacheinspritzung von Kraftstoff kann beispielsweise erfolgen, um Schadstoffe im Abgas der Brennkraftmaschine zu verringern und/oder um eine Nachbehandlung des Abgases beispielsweise in einem Partikelfilter oder einem Russfilter zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der den Pumpenkolben 18 über den Kipphebel 23 antreibende Nocken 20 der Nockenwelle 21 der Brennkraftmaschine derart geformt ist, daß der Pumpenkolben 18 zumindest im wesentlichen während des gesamten Kraftstoffeinspritzzyklus mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegt wird. In Fig. 2 ist der Verlauf der Geschwindigkeit v des Pumpenkolbens 18 über dem Drehwinkel φ der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine dargestellt, die die Nockenwelle 21 mit halber Drehzahl antreibt. Im Bereich von 0° Kurbelwinkel befindet sich der Kolben des Zylinders der Brennkraftmaschine in seinem oberen Totpunkt. Ein Kraftstoffeinspritzzyklus erfolgt im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens um 0° Kurbelwinkel. In Fig. 2 ist erkennbar, daß der Pumpenkolben 18 zu Beginn seines Förderhubs zunächst mit zunehmender Geschwindigkeit bewegt wird, anschließend mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit und anschließend mit abnehmender Geschwindigkeit. Der Kraftstoffeinspritzzyklus erfolgt während des zeitlichen Bereichs, in dem der Pumpenkolben 18 mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.
  • Wie bereits vorstehend erläutert sind der Beginn und die Dauer eines Kraftstoffeinspritzzyklus abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine. Bei Vollast der Brennkraftmaschine ist der Beginn des Kraftstoffeinspritzzyklus am frühesten und die Dauer des Kraftstoffeinspritzzyklus am längsten, wobei der Beginn und die Dauer des Kraftstoffeinspritzzyklus außerdem noch von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig sind. In Fig. 2 ist jeweils für Vollast der Brennkraftmaschine mit I bezeichnet der Beginn und die Dauer eines Kraftstoffeinspritzzyklus bei geringer Drehzahl, mit II bezeichnet für mittlere Drehzahl und mit III bezeichnet für hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine dargestellt. Der Kraftstoffeinspritzzyklus umfasst jeweils eine Voreinspritzung A, eine Haupteinspritzung B und eine Nacheinspritzung C. Bei sich mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegendem Pumpenkolben 18 ergibt sich im Pumpenarbeitsraum 22 näherungsweise ein linearer Druckanstieg. Bei einer Änderung des Beginns des Kraftstoffeinspritzzyklus ergibt sich dabei während der Dauer der Kraftstoffeinspritzung immer zumindest näherungsweise derselbe Druckverlauf und damit dieselbe Kraftstoffeinspritzmenge. Der Beginn des Kraftstoffeinspritzzyklus kann somit weitgehend frei gewählt werden, ohne daß sich am Druckverlauf und der Kraftstoffeinspritzmenge während des Kraftstoffeinspritzzyklus Ännderungen ergeben. Auch toleranzbedingte Verschiebungen der Drehlage des Nockens 20 haben keinen Einfluß auf die Kraftstoffeinspritzung, solange diese im Bereich der konstanten Geschwindigkeit des Pumpenkolbens 18 erfolgt. Die Steuereinrichtung 72 kann somit einfach aufgebaut sein, da durch diese keine Änderung des Druckverlaufs und der Einspritzmenge während eines Kraftstoffeinspritzzyklus abhängig von dessen Beginn berücksichtigt zu werden braucht.
  • Die Höhe der konstanten Geschwindigkeit des Pumpenkolbens 18 wird im Zusammenhang mit hydraulischen Randbedingungen, wie dem Durchmesser des Pumpenkolbens 18, dem Durchfluß des Kraftstoffeinspritzventils 12, dem hydraulischen Wirkungsgrad, sowie sonstigen Anforderungen der Brennkraftmaschine, wie Druck zu Beginn der Haupteinspritzung, Spitzendruck während der Haupteinspritzung, Dauer der Haupteinspritzung, Druckverlauf während der Haupteinspritzung, bestimmt.
  • Eine sehr frühe Voreinspritzung und/oder eine sehr späte Nacheinspritzung während eines Kraftstoffeinspritzzyklus kann auch außerhalb des Bereichs erfolgen, in dem der Pumpenkolben 18 mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, da hierbei der Druckverlauf während der Einspritzung nicht von Bedeutung ist.

Claims (4)

1. Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder, mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil (12) für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine aufweist, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) einen zumindest mittelbar durch einen Nocken (20) einer Nockenwelle (21) der Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, der mit einem Druckraum (40) des Krafftstoffeinspritzventils (12) verbunden ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (12) wenigstens ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das von dem im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32) bewegbar ist, mit einem elektrisch betätigten Steuerventil (68), durch das zumindest mittelbar eine Verbindung (66) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsbereich (24) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Pumpenkolben (18) zumindest mittelbar antriebende Nocken (20) der Nockenwelle (21) derart geformt ist, daß der Pumpenkolben (18) bei dessen Förderhub zumindest im wesentlichen während der gesamten Dauer eines Kraftstoffeinspritzzyklus mit zumindest annähernd konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffeinspritzzyklus wenigstens eine Voreinspritzung, wenigstens eine dieser nachfolgende Haupteinspritzung und fakultativ wenigstens eine der Haupteinspritzung nachfolgende Nacheinspritzung umfasst.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Einspritzventilglied (28) zumindest mittelbar von dem in einem Steuerdruckraum (52) herrschenden Druck in Schließrichtung beaufschlagt ist und daß der im Steuerdruckraum (52) herrschenden Druck durch ein weiteres elektrisch betätigtes Steuerventil (70) gesteuert wird.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruckraum (52) eine Verbindung (62) zumindest mittelbar mit dem Pumpenarbeitsraum (22) und eine durch das weitere Steuerventil (70) gesteuerte Verbindung (64) mit einem Entlastungsbereich (24) aufweist.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004028195A1 (de) * 2004-06-09 2005-12-29 Volkswagen Mechatronic Gmbh & Co. Kg Einspritzventil mit Schließdruckbeaufschlagung der Ventilnadel
DE202005019004U1 (de) * 2005-12-06 2007-04-19 Melitta Haushaltsprodukte Gmbh & Co. Kg Filtermaterial und Staubsaugerbeutel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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