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Die
folgende Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere
Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff
der beiden unabhängigen
Ansprüche.
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Die
DE 195 27 402 zeigt eine
Radialkolbenpumpe, deren Förderräume über ein
Auslassventil in eine Ringleitung fördern, die einerseits mit einem Druckanschluss
verbunden ist und andererseits in einen dem jeweiligen Förderraum
zugeordneten Steuerraum mündet.
Dieser dient zur hydraulischen Ansteuerung eines Kolbens, der bei
einem ausreichend hohen Druck im Steuerraum ein Einlassventil zwangsweise
gegen den Druck im Förderraum
und gegen die Kraft einer Feder öffnet.
Durch eine unterschiedliche Auslegung der Federn der einzelnen Förderräume können unterschiedliche Öffnungsdrücke realisiert
werden, was eine nichtlineare Pumpencharakteristik gestattet. Die
DE 43 20 620 A1 zeigt
eine hydraulische Ansteuerung des Einlassventils einer Kraftstoffpumpe.
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Ferner
sind vom Markt her Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung
bekannt. Um den bei einer solchen Brennkraftmaschine erforderlichen
hohen Kraftstoffdruck erzeugen zu können, wird üblicherweise eine dreizylindrige
Radialkolbenpumpe verwendet. Deren Antriebswelle ist starr mit der
Kurbelwelle gekoppelt.
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Die
Radialkolbenpumpe fördert
in eine Kraftstoff-Sammelleitung,
in der der Kraftstoff unter sehr hohem Druck gespeichert ist. An
diese sind Injektoren angeschlossen, welche den Kraftstoff direkt
in Brennräume
der Brennkraftmaschine einspritzen. Aufgrund der starren Kopplung
der Antriebswelle der Radialkolbenpumpe mit der Kurbelwelle der
Brennkraftmaschine hängt
die Fördermenge
der Radialkolbenpumpe, ohne entsprechende Gegenmaßnahmen,
nur von der Drehzahl der Kurbelwelle ab. Tatsächlich sollte die Fördermenge
der Radialkolbenpumpe jedoch auch unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle
eingestellt werden können.
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Hierzu
ist bekannt, die Einlassventile der Radialkolbenpumpe zu beeinflussen.
So wird beispielsweise bei einer bekannten Radialkolbenpumpe das Einlassventil,
welches den Förderraum
mit einem Niederdruckanschluss verbindet, zu Beginn eines Förderhubs
zwangsweise geöffnet
gehalten. Dies geschieht durch Ansteuerung eines Elektromagneten, dessen
Anker über
einen Mechanismus eine Kraft auf das Ventilelement des Einlassventils
ausübt.
Solange das Einlassventil während
des Förderhubs
geöffnet
ist, strömt
das Fluid während
des Förderhubs aus
dem Förderraum
zurück
zum Niederdruckanschluss und nicht zur Krafstoff-Sammelleitung.
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Wird
die Kraft des Magnetankers verringert, kann das Einlassventil schließen, und
die im Förderraum
verbliebene Fluidmenge kann zur Kraftstoff-Sammelleitung gefördert werden.
Durch eine Variation der Zeitdauer, während der das Einlassventil
zwangsweise offengehalten wird, kann der von der Radialkolbenpumpe
geförderte
Volumenstrom im Bereich von 0 % – 100 % des maximalen Volumenstroms
verändert
werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, ein hydraulisches System der eingangs
genannten Art so weiterzubilden, dass es preiswert hergestellt werden
kann und im Betrieb robust ist.
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Diese
Aufgabe wird bei hydraulischen System der eingangs genannten Art
durch die Merkmale der beiden unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäßen hydraulischen
Systeme haben den Vorteil, dass die hydraulische Beeinflussung des Öffnungszustands
des Einslassventils unabhängig
vom aktuellen Fördertakt
erfolgen kann. Das Einlassventil kann erfindungsgemäß auch unmittelbar
zu Beginn eines Fördertaktes
bereits zwangsweise offengehalten werden. Aufgrund des zu diesem
Zeitpunkt im Förderraum
noch geringen Drucks ist daher auch nur ein entsprechend niedriger Druck
im Steuerraum erforderlich. Die entsprechenden Komponenten können daher
kleiner dimensioniert werden, was zu einem Kostenvorteil führt. Aufgrund
der geringeren Kräfte
bauen die erfindungsgemäßen hydraulischen
Systeme darüber
hinaus vergleichsweise robust.
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Das
Offenhalten des Einlassventils zu Beginn eines Förderhubs hat ferner den Vorteil,
dass es beim Öffnen
zu keiner oder nur zu einer geringen Druckpulsation stromaufwärts vom
Einlassventil kommt. Auch die Komponenten in diesem Bereich werden
daher geschont bzw. können
kleiner ausgelegt werden. Außerdem
ergibt sich hierdurch ein energetischer Vorteil, da das in den Bereich
stromaufwärts
vom Einlassventil ausgestoßene
Fluid nicht vorher "unnötig" komprimiert wurde.
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Ermöglicht wird
all dies durch die Bereitstellung entweder eines Druckspeichers
oder eines separaten Steuersystems, welcher bzw. welches bereits
zu Beginn eines Fördertaktes
ein für
das zwangsweise Offenhalten des Einlassventils ausreichendes Druckniveau
und Fluidvolumen bereitstellt. Durch die Verwendung eines Druckspeichers,
welcher von der Verdrängermaschine
selbst gespeist wird, wird Bauraum gespart. Die Anordnung des Druckbegrenzungsventils
zwischen einer Strömungsdrossel
und dem Steuerraum ermöglicht
die einfache Druckeinstellung im Steuerraum, ohne den Druck im Druckspeicher
maßgeblich
zu beeinflussen. Dieser steht daher auch für andere Aufgaben zur Verfügung, beispielsweise
als "Common-Rail" bei einer Brennkraftmaschine
mit Kraftstoff-Direkteinspritzung.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das erfindungsgemäße hydraulische System eine
Mehrzylinder-Kolbenpumpe umfasst, dass mindestens zwei Zylindern
der Verdrängermaschine
jeweils ein Steuerelement und ein Steuerraum zugeordnet ist, und dass
die Steuerräume
miteinander hydraulisch verbunden sind. Bei einer mehrzylindrigen
Verdrängermaschine
(bspw. Radial- oder Axialkolbenpumpe) werden die Vorteile eines
hydraulisch betätigten Steuerelements
besonders deutlich:
Eine aufwändige zeitversetzte Ansteuerung,
jeweils getrennt für
jedes Einlassventil, ist nicht erforderlich. Durch die hydraulische
Verbindung der Steuerräume wird
stattdessen automatisch für
alle angeschlossenen Einlassventile ein bestimmter Schließdruck bzw. Schließzeitpunkt
während
eines Förderhubs
definiert, wobei der Druck in den Steuerräumen während der Arbeitszyklen der
entsprechenden Zylinder konstant sein kann.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn eine Verbindungsöffnung am Steuerraum in Bewegungsrichtung
des Steuerelements gesehen seitlich so angeordnet ist, dass sie
im Verlauf der Öffnungsbewegung des
Steuerelements von diesem zunehmend verdeckt wird. Bei dieser Ausgestaltung
des hydraulischen Systems wird insbesondere ein relativ spätes Schließen des
Einlassventils während
eines Förderhubs
unterstützt.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Förderelement und dem Steuerelement
eine Federeinrichtung angeordnet ist. Auch hierdurch wird insbesondere
ein spätes
Schließen
des Einlassventils während
eines Förderhubs
unterstützt.
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Zeichnung
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Nachfolgend
werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im
Detail erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems einer direkt einspritzenden
Brennkraftmaschine mit einer Radialkolbenpumpe;
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2:
einen Schnitt durch die Radialkolbenpumpe von 1;
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3:
einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Kraftstoffsystems;
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4:
einen Schnitt längs
der Linie IV-IV von 3; und
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5:
eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Kraftstoffsystems.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 trägt ein Kraftstoffsystem
einer Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10.
Es umfasst einen Kraftstoff-Vorratsbehälter 12, aus
dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 14 den Kraftstoff
zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 fördert. Diese ist als Einzylinder-Radialkolbenpumpe ausgeführt und
wird weiter unten noch im Detail beschrieben.
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Die
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 umfasst ein Druckbegrenzungsventil 18,
welches von einem Steuer- und Regelgerät 20 angesteuert wird.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 fördert in eine Kraftstoff-Sammelleitung 22,
welche gemeinhin auch als "Rail" bezeichnet wird.
An diese sind mehrere Injektoren 24 angeschlossen, welche
den Kraftstoff direkt in nicht dargestellte Brennräume einer Brennkraftmaschine
einspritzen. Eine Steuerleitung 26 führt zu einem Steueranschluss 30 an
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16.
Eine Rückströmleitung 28 führt vom Druckbegrenzungsventil 18 zum
Kraftstoff-Vorratsbehälter 12 zurück.
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Die
Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist in 2 detailliert
als Radialkolbenpumpe 16 dargestellt. Sie umfasst ein Gehäuse 32,
in welches eine Zylinderbuchse 34 eingesetzt ist. In dieser
ist wiederum ein Förderkolben 36 gleitend
und fluiddicht geführt.
Der Förderkolben 36 wird
von einer in 2 nicht dargestellten Nockenwelle
in seiner axialen Richtung in eine Hin- und Herbewegung versetzt.
Die Nockenwelle ist wiederum starr mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt)
der Brennkraftmaschine verbunden.
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Mit
seinem in 2 oberen Ende begrenzt der Förderkolben 36 einen
Förderraum 38 und
weist einen Zapfen 40 auf, welcher ein Ende einer Druckfeder 42 radial
zentriert. Über
eine Auslassöffnung 39 ist
der Förderraum 33 mit
einem Auslassventil und weiter mit einem Hochdruckanschluss verbunden,
an den die Kraftstoff-Sammelleitung 22 angeschlossen ist.
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Mit
ihrem in 2 oberen Ende beaufschlagt die
Druckfeder 42 ein Ventilelement 44 eines Einlassventils 46.
Das Ventilelement 44 wird noch von einer weiteren Druckfeder 47 beaufschlagt,
die sich an einer stationären
Halteplatte (ohne Bezugszeichen) abstützt. Gas Ventilelement 44 ist
plattenförmig
ausgebildet und weist zum Förderkolben 36 hin
ebenfalls einen Zapfen 48 auf, durch den das in 2 obere Ende
der Druckfeder 42 radial zentriert ist.
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In
dem in 2 dargestellten geschlossenen Zustand des Einlassventils 46 liegt
das Ventilelement 44 an einem ringförmigen Ventilsitzteil 50 an.
Gegen dieses Ventilsitzteil 50 wird das Ventilelement 44 u.a. von
den Druckfedern 42 und 47 beaufschlagt. Auf seiner
vom Förderraum 38 abgewandten
Seite liegt an dem Ventilelement 44 ein Steuerkolben 52 an.
Der Steuerkolben 52 durchquert einen Einlassraum 55, der
eine Einlassöffnung 57 aufweist, über die
er mit dem Auslass der elektrischen Kraftstoffpumpe 14 verbunden
ist.
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Der
Steuerkolben 52 weist an seinem vom Ventilelement 44 abragenden
Ende einen Steuerabschnitt 54 mit vergleichsweise großem Durchmesser auf,
der in einem Führungsteil 56 des
Gehäuses 32 der
Radialkolbenpumpe 16 gleitend und fluiddicht geführt ist.
Das in 2 obere Ende des Steuerabschnitts 54 des
Steuerkolbens 52 zeigt eine Druckfläche 58, welche einen
Steuerraum 60 begrenzt.
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In
der radialen Begrenzungswand des Steuerraums 60 ist eine
Verbindungsöffnung 62 vorhanden,
die über
einen Steuerkanal 64 zu dem Steueranschluss 30 führt. Bei 66 ist
im Steuerkanal 64 eine Strömungsdrossel vorhanden. In
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Radialkolbenpumpe mehrere Zylinder und somit auch mehrere Steuerräume auf.
In diesem Fall würde
vom Steuerkanal 64 eine Stichleitung zu den entsprechenden Steuerkanälen der
anderen Steuerräume
führen.
In 2 führt
ein Stichkanal 68 zu dem bereits im Zusammenhang mit 1 eingeführten Druckbegrenzungsventil 18.
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Das
in 1 dargestellte hydraulische System und die in 2 dargestellte
Hochdruck-Kraftstoffpumpe arbeiten folgendermaßen:
Die elektrische Kraftstoffpumpe 14 stellt
den Kraftstoff über
die Einlassöffnung 57 im
Einlassraum 55 mit einem bestimmten Vordruck bereit. Bei
einer Abwärtsbewegung
des Förderkolbens 36 sinkt
der Druck im Förderraum 38 bis
unter den Druck im Einlassraum 55. Aufgrund dieser Druckdifferenz
hebt das Ventilelement 44 vom Ventilsitzteil 50 gegen
die Kraft der beiden Druckfedern 42 und 47 ab
und gibt so einen Spalt zwischen dem Ventilelement 44 und dem
Ventilsitzteil 50 frei. Durch diesen Spalt strömt Kraftstoff
aus dem Einlassraum 55 in den Förderraum 38.
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Bei
einer Aufwärtsbewegung
des Förderkolbens 36 steigt
der Druck im Förderraum 38 an.
Ohne Gegenmaßnahmen
würde nun
das Ventilelement 44 aufgrund der Kraft durch die Druckfedern 42 und 47 und
aufgrund der Strömungskräfte wieder
in Anlage an das Ventilsitzteil 50 gelangen, so dass die
Verbindung zwischen Förderraum 38 und
Einlassraum 55 unterbrochen würde. Im Verlauf der weiteren
Aufwärtsbewegung
des Förderkolbens 36 würde der Druck
im Förderraum 38 weiter
ansteigen, bis er den Öffnungsdruck
des nicht dargestellten Auslassventils erreicht, so dass fast die
ganze im Förderraum 38 vorhandene
Kraftstoffmenge unter hohem Druck über die Auslassöffnung 39 zur
Kraftstoff-Sammelleitung 22 gefördert werden würde.
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Um
die Fördermenge
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 zur Kraftstoff-Sammelleitung 22 hin unabhängig von
der Anzahl der Auf- und Abwärtsbewegungen
des Förderkolbens 36 pro
Zeiteinheit einstellen zu können,
ist der hydraulisch betätigte
Steuerkolben 52 vorgesehen. Dieser wirkt folgendermaßen:
Wenn
die maximal mögliche
Kraftstoffmenge gefördert
werden soll, muss im Steuerraum 60 ein vergleichsweise
niedriger Druck herrschen. In diesem Fall übt der Steuerkolben 52 nur
eine geringe oder überhaupt
keine Öffnungskraft
auf das Ventilelement 44 des Einlassventils 46 aus.
Das Ventilelement 44 kommt dann, bei einem Förderhub
des Förderkolbens 36,
bereits zu Beginn dieses Förderhubs
in Anlage an das Ventilsitzteil 50. Dann wird die gesamte oder
zumindest weitgehend die gesamte im Förderraum 38 eingeschlossene
Fluidmenge über
die Auslassöffnung 39 zur
Kraftstoff-Sammelleitung 22 gefördert. Dies entspricht in etwa
der Situation, die oben beschrieben worden war.
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Soll
nicht die maximal mögliche
Kraftstoffmenge von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 gefördert werden,
muss im Steuerraum 60 ein vergleichsweise hoher Fluiddruck
herrschen. Dieser wirkt über die
Druckfläche 58 des
Steuerabschnitts 54 des Steuerkolbens 52 in Öffnungsrichtung
auf das Ventilelement 44 des Einlassventils 46.
Bei einem Förderhub
des Förderkolbens 36 kommt
nun das Ventilelement 44 erst dann in Anlage an das Ventilsitzteil 50, wenn
die aufgrund des ansteigenden Drucks im Förderraum 38, aufgrund
der Strömungskräfte, und
aufgrund der Druckfedern 42 und 47 auf das Ventilelement 44 wirkende
Schließkraft
größer ist
als die vom Steuerkolben 52 auf das Ventilelement 44 in Öffnungsrichtung
wirkende Kraft.
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Da
das Ventilelement 44 zu Beginn des Förderhubs des Förderkolbens 36 zunächst nicht
in Anlage am Ventilsitzteil 50 ist, strömt ein Teil des sich im Förderraum 38 befindenden
Kraftstoffs durch den noch zwischen dem Ventilelement 44 und
dem Ventilsitzteil 50 vorhandenen Spalt über die
Einlassöffnung 57 zurück in Richtung
elektrischer Kraftstoffpumpe 14. Diese Kraftstoffmenge
gelangt somit nicht zur Kraftstoff-Sammelleitung 22. Erst
wenn das Ventilelement 44 in Anlage an das Ventilsitzteil 50 kommt,
wird die noch im Förderraum 38 verbliebene Kraftstoffmenge über die
Auslassöffnung 39 zur Kraftstoff-Sammelleitung 22 hin
gefördert.
Somit kann der Zeitpunkt des Schließens des Ventilelements 44 und
in der Folge die Fördermenge
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 durch einen entsprechenden
Druck im Steuerraum 60 eingestellt werden.
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Wenn
aufgrund der Charakteristik des Antriebs, welcher den Förderkolben 36 in
seine Hin- und Herbewegung versetzt, die Geschwindigkeit des Förderkolbens 36 während des
Förderhubs
abnimmt, noch bevor das Ventilelement 44 am Ventilsitzteil 50 in
Anlage kommt, verringern sich die in Schließrichtung des Ventilelements 44 wirkenden
Strömungskräfte wieder,
was einem gewünschten
Schließen des
Ventilelements entgegenwirkt. Diese Reduzierung der Strömungskräfte wird
durch die sich am Förderkolben 36 abstützende Druckfeder 42 kompensiert.
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Das
Schließen
des Ventilelements 44 wird außerdem dadurch unterstützt, dass
die Verbindungsöffnung 62 in
der Seitenwand des Steuerraums 60 so angeordnet ist, dass
sie mit zunehmender Aufwärtsbewegung
des Steuerabschnitts 54 des Steuerkolbens 52 zunehmend
verdeckt wird. Hierdurch sinkt der Druck im Steuerraum 60 unter
den Druck im Steuerkanal 64, und damit sinkt auch die Kraft
des Steuerkolbens 52 auf das Ventilelement 44.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
erfolgt die Versorgung des Steuerraums 60 mit unter Druck stehendem
Kraftstoff über
den Steueranschluss 30 direkt von der Kraftstoff-Sammelleitung 22.
Mit der in 2 dargestellten hydraulischen
Schaltung und Anordnung des Druckbegrenzungsventils 18 kann
so eine automatische Regelung der Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 realisiert
werden. Dies funktioniert folgendermaßen:
Steigt der Druck
in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 aufgrund der von der
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 in die Kraftstoff-Sammelleitung 22 geförderten
Kraftstoffmenge, steigt gleichzeitig über die Steuerleitung 26,
den Steueranschluss 30 und den Steuerkanal 64 auch
der Druck im Steuerraum 60. Hierdurch erhöht sich
die in Öffnungsrichtung
des Ventilelements 44 durch den Steuerkolben 52 wirkende
Kraft. Das Einlassventil 46 schließt also während eines Förderhubs des
Förderkolbens 36 vergleichsweise
spät, so
dass die von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 in
die Kraftstoff-Sammelleitung 22 geförderte Kraftstoffmenge sinkt.
Aufgrund der Abförderung
des Kraftstoffs aus der Kraftstoff-Sammelleitung 22 mittels
der Injektoren 24 führt
dies wiederum zu einer Absenkung des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoff-Sammelleitung 22.
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Wenn
der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 beispielsweise
aufgrund einer Einspritzung durch die Injektoren 24 sinkt,
sinkt auch der Druck im Steuerraum 60, und es wird wieder
mehr Kraftstoff von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 in die Kraftstoff-Sammelleitung 22 gefördert, bis
ein "Gleichgewichtsdruck" in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 wieder
erreicht ist. Die Höhe
dieses "Gleichgewichtsdrucks" in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 wird
durch eine entsprechende Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils 18 vom
Steuer- und Regelgerät 20 eingestellt.
Für den
Fall, dass zur Erzielung einer hohen Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
der Druck im Steuerraum 60 auf einen so niedrigen Wert abgesenkt
werden muss, dass dieser unterhalb des in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 minimal
zulässigen
Drucks liegt, wird ein übermäßiges Abströmen von
Kraftstoff durch die Strömungsdrossel 66 verhindert.
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In
den 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 dargestellt. Dabei tragen
in den 3 und 4 solche Elemente und Bereiche,
welche äquivalente Funktionen
zu den entsprechenden Bereichen und Elementen von 2 aufweisen,
die gleichen Bezugszeichen. Sie sind nicht nochmals im Detail beschrieben.
Dabei sei darauf hingewiesen, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit in den 3 und 4 nicht
alle Bezugszeichen eingetragen sind.
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Ein
wesentlicher Unterschied der in den 3 und 4 dargestellten
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 zu jener der 2 besteht
darin, dass in den 3 und 4 die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 insgesamt
drei in Winkelabständen
von 120° angeordnete
Zylinder hat, es sich also um eine Drei-Zylinder-Radialkolbenpumpe
handelt. Die einzelnen Zylinder sind zueinander identisch aufgebaut.
Der Einfachheit halber ist daher in den 3 und 4 nur einer
der Zylinder mit Bezugszeichen versehen.
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Die
Förderkolben 36 der
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 werden von einer Exzenterwelle 70 angetrieben,
auf der ein Hubring 72 sitzt. Die Förderkolben 36 stützen sich über Gleitschuhe 74 an
den entsprechenden Kontaktflächen 76 des
Hubrings 72 ab. Gegen die Kontaktflächen 76 werden die
Gleitschuhe 74 und mit ihnen die Förderkolben 36 durch Druckfedern 78 beaufschlagt.
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Wie
aus 4 hervorgeht, verfügt jeder Zylinder bzw. jedes
Einlassventil 46 eines Zylinders über einen eigenen Steuerkolben 52 und
einen eigenen Steuerraum 60. Alle drei Steuerräume 60 sind
jedoch über
einen Ringkanal 80 hydraulisch miteinander verbunden. Analog
hierzu sind auch die Einlassräume 55 eines
jeden Zylinders über
einen Ringkanal 82 mit einem gemeinsamen Niederdruck-Anschluss 84 verbunden,
welcher zur elektrischen Kraftstoffpumpe 14 führt. Bei
dem in 3 sichtbaren Zylinder ist auch ein Auslassventil 86 dargestellt,
welches mit der seitlich am Förderraum 38 vorhandenen
Auslassöffnung 39 kommuniziert.
Ein Hochdruckanschluss 88, der stromabwärts vom Auslassventil 86 angeordnet
ist, führt
schließlich
zur Kraftstoff-Sammelleitung 22. Über einen Stichkanal 90 ist
der Hochdruckanschluss 88 bei geöffnetem Auslassventil 86 auch
mit den Förderräumen 38 der
anderen beiden Zylinder verbunden, so dass also alle Zylinder letztlich
zu dem gemeinsamen Hochdruckanschluss 88 hin fördern.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, sind dort zwei Druckbegrenzungsventile
vorhanden, nämlich
eines mit dem Bezugszeichen 18, welches vor allem den maximalen
Druck im Steuerraum 60 begrenzt, und eines mit dem Bezugszeichen 92,
welches vor allem den maximalen Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 begrenzt.
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Der
Betrieb der in den 3 und 4 dargestellten
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 erfolgt ähnlich wie der jener Hochdruck-Kraftstoffpumpe,
welche in 2 dargestellt ist.
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Über den
Hochdruckanschluss 88 bzw. die Kraftstoff-Sammelleitung 22 liegt,
unter Zwischenschaltung der Strömungsdrossel 66,
am Steueranschluss 30 ein entsprechend hoher Druck an.
Dieser wird über
den Ringkanal 80 in sämtliche
Steuerräume 60 der
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 übertragen. Alle Steuerkolben 52 der
Zylinder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 üben somit
die gleiche Kraft auf das entsprechende Einlassventil 46 aus. Der
Druck am Steueranschluss 30 und somit in den Steuerräumen 60 wird
durch das Druckbegrenzungsventil 18 eingestellt.
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Um
zu verhindern, dass dann, wenn der Druck am Steueranschluss 30 bzw.
im Steuerraum 60 niedriger sein soll als jener am Hochdruckanschluss 88 bzw.
in der Kraftstoff-Sammelleitung 22, Kraftstoff in zu starkem
Maße von
der Kraftstoff-Sammelleitung 22 zum Steueranschluss 30 hin
nachströmt
und so die gewünschte
Druckabsenkung erschwert wird, ist die Strömungsdrossel 60 vorhanden.
Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 22 wiederum wird
durch das Druckbegrenzungsventil 92 nach oben hin begrenzt.
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Man
erkennt, dass im Wesentlichen allein mit dem Druckbegrenzungsventil 18 die
Fördermenge sämtlicher
Zylinder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 16 eingestellt werden
kann.
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Eine
nochmals alternative Ausführungsform eines
Kraftstoffsystems 10 ist in 5 dargestellt. Dabei
gilt im Hinblick auf funktionsäquivalente
Elemente und Bereiche das oben Gesagte.
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Bei
dem In 5 gezeigten Kraftstoffsystem 10 ist ein
separater Steuerkreislauf 94 vorhanden, der über den
Steueranschluss 30 mit dem Steuerraum 60 verbunden
ist und den dort erforderlichen Druck bereitstellt, mit dem das
Einlassventil 46 zwangsweise offengehalten werden kann.