Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 haben demgegenüber den
Vorteil, dass in dem Brennraum der Brennkraftmaschine ein gut aufbereitetes
Kraftstoff-Luftgemisch auf einfache Weise zur Verfügung gestellt
werden kann.The fuel supply system according to the invention
with the characterizing features of claim 1 and the method according to the invention
with the characterizing features of claim 11 in contrast have the
The advantage of having a well-prepared one in the combustion chamber of the internal combustion engine
Fuel-air mixture made available in a simple manner
can be.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die
von der Kraftstoffpumpe geförderte
Menge an Kraftstoff auf einfache Weise beeinflusst werden kann.Another advantage is that the
promoted by the fuel pump
Amount of fuel can be influenced easily.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Kraftstoffversorgungsanlage
nach dem Anspruch 1 bzw. dem Verfahren nach dem Anspruch 11 möglich.Through the measures listed in the dependent claims
are advantageous developments and improvements to the fuel supply system
possible according to claim 1 or the method according to claim 11.
Das Zusammenbringen der Luft mit
dem Kraftstoff vor dem Einbringen des Kraftstoffs in den Brennraum
ergibt den Vorteil, daß man
in dem Brennraum ein sehr gut aufbereitetes zündwilliges Kraftstoff-Luftgemisch
erhält.Bringing the air together
the fuel before the fuel is introduced into the combustion chamber
gives the advantage that one
a very well prepared ignitable fuel-air mixture in the combustion chamber
receives.
Es gibt Kraftstoffversorgungsanlagen,
bei denen eine normalerweise elektrisch angetriebene Vorförderpumpe
den Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter zur Kraftstoffpumpe fördert. Die
Kraftstoffpumpe wird bei derartigen Kraftstoffversorgungsanlagen üblicherweise
von einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine direkt mechanisch
angetrieben. Auch bei dieser Art von Kraftstoffversorgungsanlagen
erhält
man den Vorteil, daß die
von der Kraftstoffpumpe geförderte
Menge des Kraftstoffs auf einfache Weise beeinflußt werden
kann, wobei des weiteren die Dissipation vorteilhafterweise sehr
gering ist.There are fuel supply systems
where a normally electrically powered pre-feed pump
delivers the fuel from the fuel tank to the fuel pump. The
Fuel pumps are usually used in such fuel supply systems
mechanically directly from an output shaft of the internal combustion engine
driven. Even with this type of fuel supply system
receives
one has the advantage that the
promoted by the fuel pump
Amount of fuel can be influenced in a simple manner
can, furthermore the dissipation advantageously very
is low.
Durch die Druckabsenkung des Drucks
im Pumpenraum während
der Expansionsphase ergibt sich der Vorteil, daß die Luft ohne zusätzliche Luft-Pumpe
dem Kraftstoff zugemischt werden kann.By lowering the pressure
in the pump room during
The expansion phase has the advantage that the air without an additional air pump
can be mixed with the fuel.
Ein Steuerventil in der Luftleitung
zum Luftführungsanschluß bietet
vorteilhafterweise die Möglichkeit
zur Steuerung der Menge der Luftzugabe in den Pumpenraum.A control valve in the air line
offers for air duct connection
advantageously the possibility
to control the amount of air added to the pump room.
Wenn während der Kompressionsphase zeitweise,
insbesondere gegen Ende der Kompressionsphase hin, der Luftzuführungsanschluß geschlossen
ist, dann verringert dies auf vorteilhafte Weise das Totvolumen
in der Kraftstoffpumpe und verbessert dadurch vorteilhafterweise
deren Wirkungsgrad.If at times during the compression phase,
especially towards the end of the compression phase, the air supply connection is closed
then this advantageously reduces the dead volume
in the fuel pump and thereby advantageously improves
their efficiency.
Ist während der Expansionsphase der
Luftzuführungsanschluß geöffnet, bevor
der Kraftstoffverbindungsanschluß geöffnet wird, so bietet dies den
Vorteil, daß auf
einfache Weise in kurzer Zeit besonders viel Luft in den Pumpenraum
angesaugt wird.Is the during the expansion phase
Air supply port opened before
the fuel connection port is opened, this offers the
Advantage that on
a lot of air into the pump room in a short time
is sucked in.
Ist der Pumpenkörper gleichzeitig zum Öffnen bzw.
Schließen
des Kraftstoffverbindungsanschlusses vorgesehen, so vereinfacht
dies den Bauaufwand für
die Kraftstoffversorgungsanlage wesentlich.Is the pump body open or
Conclude
provided the fuel connection, so simplified
this is the construction effort for
the fuel supply system essential.
Entsprechendes gilt auch, wenn der
Pumpenkörper
zum Öffnen
bzw. Schließen
des Luftzuführungsanschlusses
vorgesehen ist.The same applies if the
pump body
to open
or close
of the air supply connection
is provided.
Die Vermischungseinrichtung bietet
den Vorteil einer besonders innigen Vermischung zwischen der Luft
und dem Kraftstoff.The mixing device offers
the advantage of a particularly intimate mixture between the air
and the fuel.
Die Steuerung der Zugabe der Luft
in den Pumpenraum kann vorteilhafterweise dazu benutzt werden, einen
von der Kraftstoffpumpe stromabwärts (in
Strömungsrichtung
hinter der Kraftstoffpumpe) herrschenden Druck auf einfache Weise
zu beeinflussen.Controlling the addition of air
in the pump room can be used advantageously to a
from the fuel pump downstream (in
flow direction
pressure behind the fuel pump) in a simple manner
to influence.
Die Steuerung der Zugabe der Luft
in den Pumpenraum in Abhängigkeit
einer Aufbereitung des in dem Brennraum der Brennkraftmaschine eingegebenen
Kraftstoffs bietet den Vorteil, auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine im Brennraum gut aufbereiteten Kraftstoff
zur Verfügung
stellen zu können.
Dies kann die Zündfähigkeit des
Kraftstoffs günstig
beeinflussen.Controlling the addition of air
depending on the pump room
a processing of the entered in the combustion chamber of the internal combustion engine
Fuel offers the advantage, even under unfavorable operating conditions
the internal combustion engine in the combustion chamber well prepared fuel
to disposal
to be able to ask.
This can affect the ignitability of the
Fuel cheap
influence.
Zeichnungdrawing
Ausgewählte, besonders vorteilhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die 1 ein ausgewähltes, besonders
vorteilhaft ausgebildetes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffversorgungsanlage in Übersicht und die 2 bis 4 beispielhaft verschiedene und unterschiedlich ausgebildete
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage.Selected, particularly advantageous exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. They show 1 a selected, particularly advantageous embodiment of the fuel supply system in an overview and 2 to 4 examples of different and differently designed details of the fuel supply system according to the invention.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
of the embodiments
Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage
zum Versorgen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff kann bei verschiedenen
Arten von Brennkraftmaschinen verwendet werden. Die Brennkraftmaschine
ist beispielsweise ein Ottomotor mit äußerer oder innerer Gemischbildung
und Fremdzündung,
wobei der Motor mit einem hin- und hergehenden Kolben (Hubkolbenmotor)
oder mit einem drehbar gelagerten Kolben (Wankel-Kolbenmotor) versehen
sein kann. Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise auch ein Hybridmotor
sein. Bei diesem Motor mit Ladungsschichtung wird das Kraftstoff-Luftgemisch
im Bereich der Zündkerze
so weit angereichert, daß eine
sichere Entflammung garantiert ist, die Verbrennung im Mittel aber
bei stark abgemagertem Gemisch stattfindet.The fuel supply system according to the invention
can be used to supply an internal combustion engine with fuel at various
Types of internal combustion engines are used. The internal combustion engine
is, for example, a gasoline engine with external or internal mixture formation
and spark ignition,
the engine with a reciprocating piston (reciprocating piston engine)
or provided with a rotatably mounted piston (Wankel piston engine)
can be. The internal combustion engine can also be a hybrid engine, for example
his. In this engine with charge stratification, the fuel-air mixture
in the area of the spark plug
so enriched that a
safe ignition is guaranteed, but combustion on average
when the mixture is very emaciated.
Der Gaswechsel im Brennraum der Brennkraftmaschine
kann beispielsweise nach dem Viertaktverfahren oder nach dem Zweitaktverfahren
erfolgen. Zur Steuerung des Gaswechsels im Brennraum der Brennkraftmaschine
können
in bekannter Weise Gaswechselventile (Einlaßventile und Auslaßventile) vorgesehen
sein. Die Brennkraftmaschine kann so ausgebildet sein, daß mindestens
eine Kraftstoffdüse den
Kraftstoff direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine spritzt.
Die Steuerung der Leistung der Brennkraftmaschine erfolgt beispielsweise
durch Steuerung der dem Brennraum zugeführten Menge an Kraftstoff.
Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Kraftstoffdüse den Kraftstoff
am Einlaßventil zum
Brennraum vorlagert. Bei dieser Ausführung wird die für die Verbrennung
des Kraftstoffs dem Brennraum zugeführte Luft üblicherweise mit einer Drosselklappe
gesteuert. Über
die Stellung der Drosselklappe kann die von der Brennkraftmaschine
abzugebende Leistung gesteuert werden.The gas change in the combustion chamber of the internal combustion engine
can for example use the four-stroke method or the two-stroke method
respectively. To control the gas exchange in the combustion chamber of the internal combustion engine
can
In a known manner, gas exchange valves (intake valves and exhaust valves) are provided
his. The internal combustion engine can be designed so that at least
a fuel nozzle
Fuel is injected directly into the combustion chamber of the internal combustion engine.
The performance of the internal combustion engine is controlled, for example
by controlling the amount of fuel supplied to the combustion chamber.
But it can also be provided that the fuel nozzle the fuel
at the inlet valve to
Combustion chamber upstream. This version is used for combustion
of the fuel to the combustion chamber is usually supplied with a throttle valve
controlled. about
The position of the throttle valve can be that of the internal combustion engine
output to be controlled.
Die Brennkraftmaschine besitzt beispielsweise
einen Zylinder mit einem Kolben, oder sie kann mit mehreren Zylindern
und mit einer dementsprechenden Anzahl Kolben versehen sein. Vorzugsweise
ist je Zylinder eine Kraftstoffdüse
vorgesehen.The internal combustion engine has, for example
a cylinder with a piston, or it can have multiple cylinders
and be provided with a corresponding number of pistons. Preferably
is one fuel nozzle per cylinder
intended.
Um den Umfang der Beschreibung nicht
unnötig
umfangreich ausfallen zu lassen, beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
auf einen Hubkolbenmotor mit vier Zylindern als Brennkraftmaschine,
wobei die vier Kraftstoffdüsen
den Kraftstoff (Benzin) unter relativ hohem Druck direkt in den
Brennraum der Brennkraftmaschine hineinspritzen. Die Leistung der Brennkraftmaschine
wird über
eine Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge gesteuert. Im
Leerlauf und bei unterer Teillast erfolgt eine Ladungsschichtung
im Brennraum mit einer Kraftstoffanreicherung im Bereich der Zündkerze.
Bei Vollast bzw. oberer Teillast wird im Brennraum eine homogene Verteilung
zwischen dem Kraftstoff und der Luft angestrebt.Not to the extent of the description
unnecessary
The following description is limited to be extensive
of the embodiments
on a reciprocating piston engine with four cylinders as an internal combustion engine,
taking the four fuel nozzles
the fuel (petrol) under relatively high pressure directly into the
Inject the combustion chamber of the internal combustion engine. The performance of the internal combustion engine
is about
controlled the amount of fuel injected. in the
Loads are stratified at idle and at low partial loads
in the combustion chamber with fuel enrichment in the area of the spark plug.
At full load or upper part load, a homogeneous distribution in the combustion chamber
between fuel and air.
Die 1 stellt
ein ausgewähltes,
besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffversorgungsanlage dar.The 1 represents a selected, particularly advantageous embodiment of the fuel supply system.
Die 1 zeigt
einen Kraftstoffvorratsbehälter 2,
eine Saugleitung 4, eine Vorförderpumpe 6, eine
Drucksteuereinrichtung 8, eine Kraftstoffverbindung 10,
eine Kraftstoffpumpe 12, eine Fluidleitung 14,
eine Luftleitung 16, ein Saugrohr 18, ein Steuerventil 20,
eine Brennkraftmaschine 22, mechanische Übertragungsmittel 24,
eine Steuerungseinrichtung 26 und eine Eingabeeinrichtung 28.The 1 shows a fuel tank 2 , a suction line 4 , a pre-feed pump 6 , a pressure control device 8th , a fuel connection 10 , a fuel pump 12 , a fluid line 14 , an air duct 16 , an intake manifold 18 , a control valve 20 , an internal combustion engine 22 , mechanical transmission means 24 , a control device 26 and an input device 28 ,
Die Vorförderpumpe 6 umfaßt beispielsweise einen
Elektromotor 6a und eine Flüssigkeitspumpe 6b.
Der Elektromotor 6a treibt die Flüssigkeitspumpe 6b.
Die Flüssigkeitspumpe 6b der
Vorförderpumpe 6 saugt
den Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 2 durch die Saugleitung 4 und
fördert
den Kraftstoff in die Kraftstoffverbindung 10. Eine nicht
benötigte überschüssige Menge
des Kraftstoffs wird durch die Drucksteuereinrichtung 8 aus
der Kraftstoffverbindung 10 in den Kraftstoffvorratsbehälter 2 abgeführt.The pre-feed pump 6 includes, for example, an electric motor 6a and a liquid pump 6b , The electric motor 6a drives the liquid pump 6b , The liquid pump 6b the pre-feed pump 6 sucks the fuel out of the fuel tank 2 through the suction line 4 and delivers the fuel into the fuel connection 10 , An unnecessary excess amount of fuel is supplied by the pressure control device 8th from the fuel connection 10 into the fuel tank 2 dissipated.
Die Kraftstoffpumpe 12 umfaßt ein Kraftstoffpumpenelement 30,
ein Kraftstoffpumpenelement 30' und ein Kraftstoffpumpenelement 30''. Die Kraftstoffverbindung 10 mündet an
einem Kraftstoffverbindungsanschluß 32 in das Kraftstoffpumpenelement 30.
Die Kraftstoffverbindung 10 mündet des weiteren über einen
Kraftstoffverbindungsanschluß 32' in das Kraftstoffpumpenelement 30' und über einen
Kraftstoffverbindungsanschluß 32'' in das Kraftstoffpumpenelement 30''. Die Fluidleitung 14 ist über einen Fluidleitungsanschluß 34 an
dem Kraftstoffpumpenelement 30 angeschlossen. Des weiteren
ist die Fluidleitung 14 über einen Fluidleitungsanschluß 34' bzw. 34'' an dem Kraftstoffpumpenelement 30' bzw. 30'' angeschlossen. Die Luftleitung 16 mündet an
einem Luftzuführungsanschluß 36 in
das Kraftstoffpumpenelement 30. Des weiteren mündet die
Luftleitung 16 über
einen Luftzuführungsanschluß 36' in das Kraftstoffpumpenelement 30' und über einen
Luftzuführungsanschluß 36" in das Kraftstoffpumpenelement 30'' . Unmittelbar im Bereich des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 gibt
es in der Kraftstoffverbindung 10 ein Rückschlagventil 42.
Entsprechend gibt es in der Kraftstoffverbindung 10 (in
Strömungsrichtung
betrachtet) unmittelbar vor den Kraftstoffverbindungsanschlüssen 32' und 32'' je ein Rückschlagventil 42' und 42''. Stromabwärts (d. h. in Strömungsrichtung
betrachtet) unmittelbar hinter dem Fluidleitungsanschluß 34 ist
in der Fluidleitung 14 ein Rückschlagventil 44 vorgesehen.
Entsprechend gibt es hinter den Fluidleitungsanschlüssen 34' und 34" je ein Rückschlagventil 44' und 44''. Stromaufwärts (d. h. in Strömungsrichtung
betrachtet) im Verlauf der Luftleitung 16. ist dem Luftzuführungsanschluß 36 ein
Rückschlagventil 46 vorgelagert.
Ebenso sind den Luftzuführungsanschlüssen 36' und 36" je ein Rückschlagventil 46', 46" vorgelagert.The fuel pump 12 includes a fuel pump element 30 , a fuel pump element 30 ' and a fuel pump element 30 '' , The fuel connection 10 opens at a fuel connection 32 into the fuel pump element 30 , The fuel connection 10 opens further via a fuel connection 32 ' into the fuel pump element 30 ' and via a fuel connection port 32 '' into the fuel pump element 30 '' , The fluid line 14 is via a fluid line connection 34 on the fuel pump element 30 connected. Furthermore is the fluid line 14 via a fluid line connection 34 ' respectively. 34 '' on the fuel pump element 30 ' respectively. 30 '' connected. The air duct 16 opens at an air supply connection 36 into the fuel pump element 30 , Furthermore, the air line opens 16 via an air supply connection 36 ' into the fuel pump element 30 ' and via an air supply connection 36 " into the fuel pump element 30 '' , Immediately in the area of the fuel connection connection 32 there is in the fuel connection 10 a check valve 42 , Accordingly, there is in the fuel connection 10 (viewed in the flow direction) immediately before the fuel connection connections 32 ' and 32 '' one check valve each 42 ' and 42 '' , Downstream (ie viewed in the direction of flow) immediately behind the fluid line connection 34 is in the fluid line 14 a check valve 44 intended. Accordingly, there are behind the fluid line connections 34 ' and 34 " one check valve each 44 ' and 44 '' , Upstream (ie viewed in the direction of flow) in the course of the air line 16 , is the air supply connection 36 a check valve 46 upstream. The same applies to the air supply connections 36 ' and 36 " one check valve each 46 ' . 46 " upstream.
Die Fluidleitung 14 umfaßt ein Leitungsstück 14a und
ein Verteilstück 14b.
Vom Verteilstück 14b verzweigt
sich die Fluidleitung 14 in vier Düsenanschlußleitungen 14c, 14c', 14c'', 14c'''. Im Inneren der
Brennkraftmaschine 22 gibt es einen Brennraum 22a,
sowie drei weitere Brennräume 22a', 22a'' und 22a'''. Aus der Düsenanschlußleitung 14c gelangt der
Kraftstoff durch eine elektrisch ansteuerbare Kraftstoffdüse 50 in
den Brennraum 22a. Parallel dazu gelangt je ein Teil des
Kraftstoffs aus den Düsenanschlußleitungen 14c', 14c'', 14c''' durch je eine Kraftstoffdüse 50', 50'', 50''' in die Brennräume 22a', 22a'', 22a'''. Am Verteilstück 14b der
Fluidleitung 14 ist ein Drucksensor 54 vorgesehen.
Der Drucksensor 54 mißt
den Druck des Kraftstoffs im Verteilstück 14b. Da der Kraftstoff
aus dem Leitungsstück 14a über das
Verteilstück 14b und
die Düsenanschlußleitungen 14c, 14c', 14c'', 14c''' zu den Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' so gut wie
ungedrosselt strömen kann,
kann der Drucksensor 54 den Druck des Kraftstoffs so messen,
wie er den Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' vorgelagert
ist. Der Drucksensor 54 liefert sein Meßsignal über eine elektrische Leitung 54e zur Steuerungseinrichtung 26. Über elektrische
Leitungen 50e, 50e', 50e'', 50e''' sind die Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' an der Steuerungseinrichtung 26 angeschlossen.
Dadurch kann die Steuerungseinrichtung 26 die Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' je nach Bedarf öffnen und
schließen,
so daß die
genau gewünschte
Menge an Kraftstoff aus der Fluidleitung 14 in die Brennräume 22a, 22a', 22a'', 22a''' der Brennkraftmaschine 22 gelangen
kann.The fluid line 14 includes a line piece 14a and a distributor 14b , From the distributor 14b the fluid line branches 14 in four nozzle connection lines 14c . 14c ' . 14c '' . 14c ''' , Inside the engine 22 there is a combustion chamber 22a , as well as three further combustion chambers 22a ' . 22a '' and 22 ''' , From the nozzle connection line 14c the fuel passes through an electrically controllable fuel nozzle 50 in the combustion chamber 22a , At the same time, part of the fuel comes out of the nozzle connection lines 14c ' . 14c '' . 14c ''' through one fuel nozzle each 50 ' . 50 '' . 50 ''' into the combustion chambers 22a ' . 22a '' . 22 ''' , On the distributor 14b the fluid line 14 is a pressure sensor 54 intended. The pressure sensor 54 measures the pressure of the fuel in the distributor 14b , Because the fuel from the line piece 14a over the distributor 14b and the nozzle connection lines 14c . 14c ' . 14c '' . 14c ''' to the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' the pressure sensor can flow almost unthrottled 54 measure the pressure of the fuel as it does the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' is upstream. The pressure sensor 54 supplies its measurement signal via an electrical line 54e to the control device 26 , Via electrical lines 50e . 50e ' . 50e '' . 50e ''' are the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' on the control device 26 connected. This allows the control device 26 the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' Open and close as needed so that the exact amount of fuel you want from the fluid line 14 into the combustion chambers 22a . 22a ' . 22a '' . 22 ''' the internal combustion engine 22 can reach.
Das Steuerventil 20 ist über eine
elektrische Leitung 20e elektrisch mit der Steuerungseinrichtung 26 verbunden.
Die Eingabeeinrichtung 28 kann ihre Signale über eine
elektrische Leitung 28e an die Steuerungseinrichtung 26 liefern.
Der besseren Übersichtlichkeit
wegen sind die elektrischen Leitungen 20e, 28e, 50e, 50e', 50e'', 50e''', 54e gestrichelt dargestellt.The control valve 20 is via an electrical wire 20e electrically with the control device 26 connected. The input device 28 can send their signals through an electrical wire 28e to the control device 26 deliver. For better clarity, the electrical lines are 20e . 28e . 50e . 50e ' . 50e '' . 50e ''' . 54e shown in dashed lines.
Am Eingang zum Saugrohr 18 ist
ein Luftfilter 58 vorgesehen. Im Saugrohr 18 gibt
es eine Drosselklappe 60. Mit der Drosselklappe 60 kann
die der Brennkraftmaschine 22 zugeführte Verbrennungsluft gesteuert
werden.At the entrance to the intake manifold 18 is an air filter 58 intended. In the intake manifold 18 there is a throttle valve 60 , With the throttle valve 60 can that of the internal combustion engine 22 supplied combustion air can be controlled.
Die Brennkraftmaschine 22 hat
eine Abtriebswelle 24a, die innerhalb der Brennkraftmaschine 22 an
die Bewegung der Kolben der Brennkraftmaschine 22 gekoppelt
ist. Die Abtriebswelle 24a treibt eine Pumpenwelle 24b der
Kraftstoffpumpe 12. Die Abtriebswelle 24a und
die Pumpenwelle 24b sind Bestandteile der mechanischen Übertragungsmittel 24.
Mit der Pumpenwelle 24b sind drei Exzenterscheiben 24c, 24c', 24c" drehfest verbunden.
Die Brennkraftmaschine 22 treibt über die sich drehende Abtriebswelle 24a die
Pumpenwelle 24b. In der Zeichnung ist dies durch einen
Pfeil 24p symbolhaft angedeutet. Bei Drehung der Pumpenwelle 24b hat man
den Eindruck, als ob die Exzenterscheiben 24c, 24c', 24c'' Auf- und Abwärtsbewegungen ausführen würden.The internal combustion engine 22 has an output shaft 24a that are inside the internal combustion engine 22 the movement of the pistons of the internal combustion engine 22 is coupled. The output shaft 24a drives a pump shaft 24b the fuel pump 12 , The output shaft 24a and the pump shaft 24b are part of the mechanical transmission medium 24 , With the pump shaft 24b are three eccentric discs 24c . 24c ' . 24c " non-rotatably connected. The internal combustion engine 22 drives over the rotating output shaft 24a the pump shaft 24b , In the drawing, this is by an arrow 24p symbolically indicated. When the pump shaft rotates 24b you have the impression that the eccentric discs 24c . 24c ' . 24c '' Would make up and down movements.
Die Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30" haben je einen
Pumpenkörper 62, 62', 62''. Bei Drehung der Abtriebswelle 24a machen
die Pumpenkörper 62, 62', 62'' Bewegungen in Aufwärtsrichtung
und in Abwärtsrichtung,
was in der Zeichnung mit den Pfeilen 62p, 62p'' symbolhaft angedeutet ist. Die Brennkraftmaschine 22 treibt über die
mechanischen Übertragungsmittel 24 die
Pumpenkörper 62, 62', 62''. Dadurch ist die Kraftstoffpumpe 12 antriebsseitig
mechanisch starr an die Brennkraftmaschine 22 gekoppelt.The fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 " each have a pump body 62 . 62 ' . 62 '' , When the output shaft rotates 24a make the pump body 62 . 62 ' . 62 '' Movements in upward and downward directions, which in the drawing with the arrows 62p . 62p '' is symbolically indicated. The internal combustion engine 22 drives over the mechanical transmission means 24 the pump body 62 . 62 ' . 62 '' , This makes the fuel pump 12 mechanically rigid on the drive side to the internal combustion engine 22 coupled.
Werden die Pumpenkörper 62, 62', 62'' angetrieben, so nimmt die Kraftstoffpumpe 12 über die Kraftstoffverbindungsanschlüsse 32, 32', 32'' aus der Kraftstoffverbindung 10 Kraftstoff
auf und fördert
diesen Kraftstoff durch die Fluidleitungsanschlüsse 34, 34', 34'' über die Fluidleitung 14 und über die
Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' in die Brennräume 22a, 22a', 22a'', 22a''' der Brennkraftmaschine 22.
Die Luftleitung 16 zweigt unmittelbar hinter dem Luftfilter 58 aus
dem Saugrohr 18 ab. Durch das Luftfilter 58 kann
Luft durch die Luftleitung 16 und durch die Luftzuführungsanschlüsse 36, 36', 36'' in die Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' der Kraftstoffpumpe 12 gelangen.
Innerhalb der Kraftstoffpumpe 12 wird die durch die Luftleitung 16 zuströmende Luft
mit dem Kraftstoff vermischt.Become the pump body 62 . 62 ' . 62 '' driven, so the fuel pump 12 through the fuel connection ports 32 . 32 ' . 32 '' from the fuel connection 10 Fuel up and delivers this fuel through the fluid line connections 34 . 34 ' . 34 '' via the fluid line 14 and through the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' into the combustion chambers 22a . 22a ' . 22a '' . 22 ''' the internal combustion engine 22 , The air duct 16 branches immediately behind the air filter 58 from the intake manifold 18 from. Through the air filter 58 can get air through the air duct 16 and through the air supply connections 36 . 36 ' . 36 '' into the fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' the fuel pump 12 reach. Inside the fuel pump 12 is through the air line 16 inflowing air mixed with the fuel.
Mit Hilfe des Steuerventils 20 kann
die in die Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' strömende Menge an Luft von der
Steuerungseinrichtung 26 beeinflußt werden.With the help of the control valve 20 can in the fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' flowing amount of air from the control device 26 to be influenced.
Die Rückschlagventile 42, 42', 42'' gestatten das Einströmen des
Kraftstoffs aus Richtung der Vorförderpumpe 6 in die
Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' der
Kraftstoffpumpe 12. Die Rückschlagventile 44, 44', 44'' erlauben eine Strömung durch
die Fluidleitung 14 in Richtung der Brennräume 22a, 22a', 22a'' , 22a'''. Die Rückschlagventile 46, 46', 46" gestatten,
daß die
Luft durch die Luftleitung 16 in die Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' gelangen kann. Die Rückschlagventile 42, 42', 42" , 44, 44', 44'', 46, 46', 46'' versperren aber die jeweils entgegengesetzte
Strömungsrichtung.The check valves 42 . 42 ' . 42 '' allow the inflow of fuel from the direction of the pre-feed pump 6 into the fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' the fuel pump 12 , The check valves 44 . 44 ' . 44 '' allow flow through the fluid line 14 towards the combustion chambers 22a . 22a ' . 22a '' . 22 ''' , The check valves 46 . 46 ' . 46 " allow the air through the air duct 16 into the fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' can reach. The check valves 42 . 42 ' . 42 " . 44 . 44 ' . 44 '' . 46 . 46 ' . 46 '' but block the opposite flow direction.
Die Ausführung und das Arbeiten des
Kraftstoffpumpenelements 30 der Kraftstoffpumpe 12 ist nachfolgend
anhand der 2 bis 4 näher erläutert.The execution and operation of the fuel pump element 30 the fuel pump 12 is below based on the 2 to 4 explained in more detail.
Die 2 zeigt
in beispielhafter Form, mit geändertem
Maßstab
eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage.The 2 shows in exemplary form, with a changed scale, a detail of the fuel supply system according to the invention.
Zwecks besserer Übersichtlichkeit ist das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
gegenüber
dem in der 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel etwas
abgewandelt, und die Kraftstoffversorgungsanlage ist in der 2 nur ausschnittweise gezeigt.For better clarity, this is in the 2 illustrated embodiment compared to that in the 1 Modified embodiment shown somewhat, and the fuel supply system is in the 2 only shown in sections.
In allen Figuren sind gleiche oder
gleich wirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.In all figures the same or
Identical parts with the same reference numerals.
Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt bzw.
in der Zeichnung dargestellt ist, gilt das anhand eines der Figuren
Erwähnte
und Dargestellte auch bei den anderen Ausführungsbeispielen. Sofern sich
aus den Erläuterungen
nichts anderes ergibt, sind die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele
miteinander kombinierbar.Unless otherwise stated
shown in the drawing, this applies to one of the figures
mentioned
and shown in the other embodiments. Unless
from the explanations
the details of the various exemplary embodiments are the same
can be combined with each other.
Bei der in der 2 dargestellten Einzelheit der Kraftstoffversorgungsanlage
umfaßt
die Kraftstoffpumpe 12 das Kraftstoffpumpenelement 30,
den Pumpenkörper 62,
die Rückschlagventile 42, 44, 46, das
Steuerventil 20, ein Pumpengehäuse 65, einen Pumpenraum 66,
eine Rückstelleinrichtung 68 und eine
Vermischungseinrichtung 70. Der besseren Übersichtlichkeit
wegen sind in der 2 die
Kraftstoffpumpenelemente 30' und 30'' nicht dargestellt. Die Rückstelleinrichtung 68 wird
beispielsweise von einer Feder gebildet.At the in the 2 shown detail of the fuel supply system includes the fuel pump 12 the fuel pump element 30 , the pump body 62 who have favourited Check Valves 42 . 44 . 46 , the control valve 20 , a pump housing 65 , a pump room 66 , a reset device 68 and a blending device 70 , For better clarity are in the 2 the fuel pump elements 30 ' and 30 '' not shown. The reset device 68 is formed, for example, by a spring.
Bei dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pumpenkörper 62 in
Form eines abgestuft ausgeführten
linear antreibbaren Kolbens ausgebildet. Eine Drehbewegung der Exzenterscheibe 24c der
mechanischen Übertragungsmittel 24 (Pfeil 24p)
führt zu
einer Auf- und Abbewegung (Pfeil 62p) des Pumpenkörpers 62 im
Pumpengehäuse 65.The one in the 2 The embodiment shown is the pump body 62 in the form of a graduated linearly drivable piston. A rotary movement of the eccentric disc 24c the mechanical transmission means 24 (Arrow 24p ) leads to an up and down movement (arrow 62p ) of the pump body 62 in the pump housing 65 ,
Bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenkörpers 62 (Kompressionsphase)
verkleinert sich der Pumpenraum 66. Dabei drückt der
Pumpenkörper 62 den
in dem Pumpenraum 66 vorhandenenen Kraftstoff bzw. das
Kraftstoff-Luftgemisch durch den Fluidleitungsanschluß 34 und
durch das Rückschlagventil 44 in
die Fluidleitung 14. Die Rückschlagventile 42 und 46 verhindern
bei der Aufwärtsbewegung
des Pumpenkörpers 62 ein
Entkommen des Kraftstoff-Luftgemischs in die Kraftstoffverbindung 10 bzw.
in die Luftleitung 16.With an upward movement of the pump body 62 (Compression phase) the pump chamber becomes smaller 66 , The pump body presses 62 the one in the pump room 66 existing fuel or the fuel-air mixture through the fluid line connection 34 and through the check valve 44 into the fluid line 14 , The check valves 42 and 46 prevent the pump body from moving upwards 62 escape of the air-fuel mixture into the fuel connection 10 or in the air line 16 ,
Bevor der Pumpenkörper 62 bei seiner
Aufwärtsbewegung
seinen oberen Umkehrpunkt erreicht, verschließt der Pumpenkörper 62 den
Kraftstoffverbindungsanschluß 32.Before the pump body 62 the pump body closes when it moves upwards to its upper reversal point 62 the fuel connector 32 ,
Nach Überschreiten des Umkehrpunktes
bewegt sich der Pumpenkörper 62 nach
unten (Expansionsphase). Dabei entsteht in dem Pumpenraum 66 ein
relativ niedriger Druck. Wegen der Rückstelleinrichtung 68 kann
dieser Druck sogar deutlich niedriger sein als der Atmosphärendruck.
Bei der Abwärtsbewegung
des Pumpenkörpers 62 ist
der Weg für
die Luft aus Richtung der Luftleitung 16 durch den Luftzuführungsanschluß 36 in
den Pumpenraum 66 geöffnet.
Zunächst
bleibt bei der Abwärtsbewegung
des Pumpenkörpers 62 der
Kraftstoffverbindungsanschluß 32 geschlossen.
Deshalb kann in den Pumpenraum 66 zunächst nur Luft aus der Luftleitung 16 durch
den Luftzuführungsanschluß 36 in
den Pumpenraum 66 einströmen. Nachdem sich der Pumpenkörper 62 ein
Stück nach
unten bewegt hat, öffnet
der Pumpenkörper 62 den
Kraftstoffverbindungsanschluß 32,
so daß nun
Kraftstoff aus Richtung der Kraftstoffverbindung 10 durch
den Kraftstoffverbindungsanschluß 32 in den Pumpenraum 66 strömen kann.After the reversal point is exceeded, the pump body moves 62 down (expansion phase). This creates in the pump room 66 a relatively low pressure. Because of the reset device 68 this pressure can even be significantly lower than atmospheric pressure. During the downward movement of the pump body 62 is the way for the air from the direction of the air duct 16 through the air supply connection 36 in the pump room 66 open. First of all, the pump body stops moving 62 the fuel connector 32 closed. Therefore, can be in the pump room 66 initially only air from the air duct 16 through the air supply connection 36 in the pump room 66 flow. After the pump body 62 has moved down a little, the pump body opens 62 the fuel connector 32 , so that now fuel from the direction of the fuel connection 10 through the fuel connection port 32 in the pump room 66 can flow.
Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sorgt die Vorförderpumpe 6 dafür, daß der Kraftstoff
mit einem gewissen Überdruck
am Kraftstoffverbindungsanschluß 32 der
Kraftstoffpumpe 12 vorgelagert wird. Da während der
Expansionsphase nach Öffnen
des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 der Kraftstoff
mit einem gewissen Überdruck
in den Pumpenraum 66 strömt, wird mit dem Öffnen des
Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 die Zufuhr von Luft
durch die Luftleitung 16 beendet bzw. stark vermindert.
Bei der Abwärtsbewegung
des Pumpenkörpers 62 verhindert
das Rückschlagventil 44,
daß das
Kraftstoff-Luftgemisch
aus der Fluidleitung 14 zurück in den Pumpenraum 66 strömen kann.The one in the 1 The exemplary embodiment shown provides the prefeed pump 6 that the fuel with a certain excess pressure at the fuel connection 32 the fuel pump 12 is upstream. Because during the expansion phase after opening the fuel connection 32 the fuel with a certain overpressure in the pump room 66 flows with the opening of the fuel connection 32 the supply of air through the air duct 16 ended or greatly reduced. During the downward movement of the pump body 62 prevents the check valve 44 that the fuel-air mixture from the fluid line 14 back to the pump room 66 can flow.
Zu Beginn der Expansionsphase (d.
h. bei dem in der 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
mit Bewegung des Pumpenkörpers 62 nach
unten) strömt
zunächst
nur Luft in den Pumpenraum 66. Im weiteren Verlauf der
Expansionsphase kann dann auch Kraftstoff in den Pumpenraum 66 strömen. Dabei
vermischt sich der Kraftstoff mit der Luft im Pumpenraum 66.
Die innige Vermischung des Kraftstoffs mit der Luft wird begünstigt durch
den relativ niedrigen Druck im Pumpenraum 66 während der
Expansionsphase.At the beginning of the expansion phase (ie in the 2 shown embodiment with movement of the pump body 62 downwards) initially only air flows into the pump chamber 66 , In the further course of the expansion phase, fuel can then also enter the pump chamber 66 stream. The fuel mixes with the air in the pump room 66 , The intimate mixing of the fuel with the air is promoted by the relatively low pressure in the pump chamber 66 during the expansion phase.
Die Vermischungseinrichtung 70 ist
im Bereich des Luftzuführungsanschlusses 36 vorgesehen.
Die Vermischungseinrichtung 70 besteht im wesentlichen
aus einem Ringraum 70a und mindestens einem Zuströmkanal 70b.
Vorgeschlagen wird vorzugsweise eine Vielzahl von Zuströmkanälen 70b vorzusehen.
Der mindestens eine Zuströmakanal 70b führt aus
dem Ringraum 70a tangential in den Pumpenraum 66.
Der mindestens eine Zuströmkanal 70b hat
einen relativ kleinen Durchmesser. Dadurch und durch das tangentiale
Einströmen
in den Pumpenraum 66 bekommt die einströmende Luft einen Drall und
hat an dem Luftzuführungsanschluß 36 eine
hohe Geschwindigkeit, so daß sich
die Luft besonders gut mit dem Kraftstoff im Pumpenraum 66 vermischt.The blending device 70 is in the area of the air supply connection 36 intended. The blending device 70 consists essentially of an annulus 70a and at least an inflow channel 70b , A plurality of inflow channels are preferably proposed 70b provided. The at least one inflow channel 70b leads out of the annulus 70a tangentially into the pump room 66 , The at least one inflow channel 70b has a relatively small diameter. This and the tangential inflow into the pump chamber 66 the incoming air gets a swirl and has at the air supply connection 36 a high speed, so that the air is particularly well with the fuel in the pump room 66 mixed.
Der Luftzuführungsanschluß 36 mündet an der
dem Pumpenkörper 62 gegenüberliegenden Stirnseite
des Pumpenraumes 66 in den Pumpenraum 66, so daß beim oberen
Umkehrpunkt des Pumpenkörpers 62 ein
möglichst
kleiner Totraum übrigbleibt.
Durch entsprechende Wahl des Abstandes des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 vom
oberen Umkehrpunkt des Pumpenkörpers 62 kann
die Menge Luft, die bei vollständig
geöffnetem
Steuerventil 20 in den Pumpenraum 66 strömen soll,
beeinflußt
werden. Darüberhinaus
kann von der Steuerungseinrichtung 26 durch entsprechendes
Schließen
des Steuerventils 20 die in den Pumpenraum 66 zuströmende Luft
jederzeit den augenblicklich herrschenden Bedingungen der Brennkraftmaschine 22 angepaßt werden.The air supply connection 36 opens at the the pump body 62 opposite end of the pump room 66 in the pump room 66 , so that at the upper turning point of the pump body 62 the smallest possible dead space remains. By appropriate selection of the distance of the fuel connection connection 32 from the top reversal point of the pump body 62 can the amount of air with the control valve fully open 20 in the pump room 66 should flow, be influenced. In addition, the control device 26 by closing the control valve accordingly 20 the in the pump room 66 incoming air at any time to the prevailing conditions of the internal combustion engine 22 be adjusted.
Die Kraftstoffpumpe 12 kann
auf verschiedene Art und Weise ausgeführt sein. Der Pumpenkörper 62 kann
beispielsweise linear antreibbar sein (1, 2 und 4), oder die Kraftstoffpumpe 12 kann
so ausgeführt
sein, daß der
Pumpenkörper 62 rotatorisch
angetrieben wird und sich innerhalb des Pumpengehäuses 65 dreht
(3). Als Kraftstoffpumpe können verschiedene
Arten von Pumpenprinzipien verwendet werden, insbesondere Radialkolbenpumpen,
Axialkolbenpumpen, Flügelzellenpumpen
usw.The fuel pump 12 can be done in different ways. The pump body 62 can be driven linearly, for example ( 1 . 2 and 4 ), or the fuel pump 12 can be designed so that the pump body 62 is rotationally driven and located within the pump housing 65 turns ( 3 ). Various types of pump principles can be used as the fuel pump, in particular radial piston pumps, axial piston pumps, vane pumps, etc.
Die 3 zeigt
eine weitere beispielhaft ausgewählte
Möglichkeit
zur Ausführung
der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage.The 3 shows another exemplary selected option for executing the fuel supply system according to the invention.
Hier ist die Kraftstoffpumpe 12 beispielhaft
in Form einer Flügelzellenpumpe
ausgebildet. Bei dem in der 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
besteht der Pumpenkörper 62 im
wesentlichen aus einem Grundkörper 62a und
vier Trennflügeln 62b. Zwischen
dem Pumpengehäuse 65,
dem Grundkörper 62a und
den Trennflügeln 62b werden
vier Pumpenräume 66 gebildet,
wobei sich die Volumina der vier Pumpenräume 66 bei Drehung
des Pumpenkörpers 62 in
Richtung des Pfeils 62p laufend verändern.Here is the fuel pump 12 exemplified in the form of a vane pump. The one in the 3 illustrated embodiment, the pump body 62 essentially from a basic body 62a and four dividers 62b , Between the pump housing 65 , the basic body 62a and the divider 62b will be four pump rooms 66 formed, the volumes of the four pump rooms 66 when the pump body rotates 62 in the direction of the arrow 62p change constantly.
An der Stelle, wo der Grundkörper 62a des Pumpenkörpers 62 dem
Pumpengehäuse 65 am nächsten steht,
bzw. in Drehrichtung (Pfeil 62p) kurz hinter dieser Stelle,
mündet
der Luftzuführungsanschluß 36 in
das Innere des Pumpengehäuses 65.
In Drehrichtung hinter dem Luftzuführungsanschluß 36 mündet der
Kraftstoffverbindungsanschluß 32 in
das Innere des Pumpengehäuses 65.
Der den Ausgang bildende Fluidleitungsanschluß 34 ist an bei Flügelzellenpumpen üblicher
Stelle vorgesehen. Die Rückschlagventile
sind der besseren Übersichtlichkeit
wegen in der 3 nicht
dargestellt.At the point where the main body 62a of the pump body 62 the pump housing 65 is closest, or in the direction of rotation (arrow 62p ) shortly after this point, the air supply connection opens 36 inside the pump housing 65 , In the direction of rotation behind the air supply connection 36 opens the fuel connection 32 inside the pump housing 65 , The fluid line connector forming the outlet 34 is provided at the usual place in vane pumps. The check valves are for better clarity in the 3 not shown.
Die Brennkraftmaschine treibt über die
mechanischen Übertragungsmittel 24 den
Pumpenkörper 62 im
Uhrzeigersinn (Pfeil 62p). Wenn einer der Trennflügel 62b den
Luftzuführungsanschluß 36 überfahren
hat, dann kann zunächst
Luft in den entsprechenden Pumpenraum 66 einströmen. Danach überstreicht
der Trennflügel 62b des
Pumpenkörpers 62 den
Kraftstoffverbindungsanschluß 32,
so daß nun
der Kraftstoff in den entsprechenden Pumpenraum 66 fließen kann.
Dort vermischt sich der Kraftstoff mit der Luft. Dieses Gemisch
wird dann, nachdem der entsprechende Pumpenraum 66 bei
weiterer Drehung des Pumpenkörpers 62 den
Fluidleitungsanschluß 34 erreicht
hat, durch den Fluidleitungsanschluß 34 in die Fluidleitung
T4 gefördert.The internal combustion engine drives via the mechanical transmission means 24 the pump body 62 clockwise (arrow 62p ). If one of the dividing wings 62b the air supply connection 36 has run over, then air can first enter the corresponding pump room 66 flow. Then the divider sweeps over 62b of the pump body 62 the fuel connector 32 , so that now the fuel in the corresponding pump room 66 can flow. There the fuel mixes with the air. This mixture is then after the appropriate pump room 66 upon further rotation of the pump body 62 the fluid line connection 34 has reached through the fluid line connection 34 conveyed into the fluid line T4.
Die 4 zeigt
ausschnittsweise ein weiteres bevorzugt ausgewähltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage.The 4 shows a section of another preferred embodiment of the fuel supply system according to the invention.
Im Unterschied zur 2 führt
in der 4 der Kraftstoffverbindungsanschluß 32 der
Kraftstoffverbindung 10 am unteren Umkehrpunkt bzw. im
Bereich des unteren Umkehrpunkts des Pumpenkörpers 62 in den Pumpenraum 66.In contrast to 2 leads in the 4 the fuel connector 32 the fuel connection 10 at the lower reversal point or in the area of the lower reversal point of the pump body 62 in the pump room 66 ,
D. h., bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Kraftstoffverbindungsanschluß 32 während der
Expansionsphase (Pumpenkörper 62 nach
unten) gegen Ende der Expansionsphase bzw. erst mit Beendung der
Expansionsphase geöffnet.That is, in which in the 4 The illustrated embodiment is the fuel connection 32 during the expansion phase (pump body 62 downwards) towards the end of the expansion phase or only when the expansion phase ends.
Die Rückstelleinrichtung 68 treibt
den Pumpenkörper 62 nach
unten. Wegen der Rückstelleinrichtung 68 kann
bis zum Öffnen
des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 der Druck im Pumpenraum 66 stark
absinken, und zwar normalerweise bis auf Dampfdruckniveau.The reset device 68 drives the pump body 62 downward. Because of the reset device 68 can open the fuel connection port 32 the pressure in the pump room 66 decrease sharply, usually down to vapor pressure level.
Des weiteren wird der Kraftstoffverbindungsanschluß 32 der
Kraftstoffverbindung 10 unmittelbar mit Beginn der Kompressionsphase
(Pumpenkörper 62 nach
oben) bzw. relativ kurz nach Beginn der Kompressionsphase geschlossen.
Damit kann bei dem in der 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel auf
die in den 1 und 2 gezeigten Rückschlagventile 42, 42', 42'' verzichtet werden.Furthermore, the fuel connection port 32 the fuel connection 10 immediately at the beginning of the compression phase (pump body 62 closed) or relatively shortly after the start of the compression phase. With that in the 4 illustrated embodiment to the in the 1 and 2 check valves shown 42 . 42 ' . 42 '' to be dispensed with.
In 2 ist
der in den Pumpenraum 66 führende Luftzuführungsanschluß 36 der
Luftleitung 16 ständig
geöffnet.
Es ist aber auch möglich,
die Kraftstoffpumpe 12 so auszubilden, daß der Luftzuführungsanschluß 36 zeitweise
geschlossen ist (4). Während der
Kompressionsphase verschließt
der Pumpenkörper 62 den
Luftzuführungsanschluß 36, so
daß bei
weiterer Kompression (Aufwärtsbewegung
des Pumpenkörpers 62)
der Kraftstoff bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch nur noch über den
Fluidleitungsanschluß 34 in
die Fluidleitung 14 entweichen kann. Dies bietet den Vorteil,
daß während der
Kompressionsphase, sobald der Pumpenkörper 62 den Luftzuführungsanschluß 36 geschlossen
hat, das Volumen stromaufwärts
vom Luftzuführungsanschluß 36 (d.
h. in Strömungsrichtung
betrachtet das Volumen der Luftleitung 16 vor dem Luftzuführungsanschluß 36)
keinen, negativen Einfluß auf
den Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe 12 ausüben kann. Insbesondere
kann sich dadurch das Inhaltsvolumen der Vermischungseinrichtung 70 nicht
als schädliches
Totvolumen beim Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe 12 bemerkbar
machen.In 2 is the one in the pump room 66 leading air supply connection 36 the air duct 16 always open. But it is also possible to use the fuel pump 12 so that the air supply connection 36 is temporarily closed ( 4 ). The pump body closes during the compression phase 62 the air supply connection 36 , so that with further compression (upward movement of the pump body 62 ) the fuel or the fuel-air mixture only via the fluid line connection 34 into the fluid line 14 can escape. This has the advantage that during the compression phase, once the pump body 62 the Air supply connection 36 closed, the volume upstream of the air supply connection 36 (ie viewed in the direction of flow the volume of the air line 16 before the air supply connection 36 ) no negative influence on the efficiency of the fuel pump 12 can exercise. In particular, the volume of content of the mixing device can change 70 not as a harmful dead volume in the efficiency of the fuel pump 12 to make noticable.
Mit dem Steuerventil 20 (1) kann die Menge der Luft,
die dem Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe 12 zugemischt
werden soll, beeinflußt
werden. Wie die 1 zeigt,
ist das gemeinsame Steuerventil 20 für die Zumessung der Luft in
die drei Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' der Kraftstoffpumpe 12 zuständig. Die 2 und 4 zeigen, daß es aber auch möglich ist,
die Kraftstoffversorgungsanlage so auszubilden, daß das Steuerventil 20 nur
für das
eine Kraftstoffpumpenelement 30 zuständig ist. Es ist also auch
möglich,
für jedes
Kraftstoffpumpenelement 30, 30', 30'' (1) je ein separates Steuerventil
vorzusehen.With the control valve 20 ( 1 ) can the amount of air that the fuel in the fuel pump 12 should be admixed, influenced. As the 1 shows is the common control valve 20 for metering the air into the three fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' the fuel pump 12 responsible. The 2 and 4 show that it is also possible to design the fuel supply system so that the control valve 20 only for the one fuel pump element 30 responsible is. So it is also possible for each fuel pump element 30 . 30 ' . 30 '' ( 1 ) provide a separate control valve.
Im Prinzip genügt es, die Kraftstoffpumpe 12 mit
einem einzigen Kraftstoffpumpenelement 30 zu versehen.
Allerdings entsteht dann eine häufig
unerwünschte
Druckpulsation in der Fluidleitung 14. Deshalb wird vorgeschlagen,
mindestens zwei Kraftstoffpumpenelemente, vorzugsweise aber die
drei Kraftstoffpumpenelemente 30, 30', 30'' vorzusehen. Es können aber
auch vier oder mehr Kraftstoffpumpenelemente zu der einen Kraftstoffpumpe 12 zusammengefaßt werden.
Mit zunehmender Anzahl der Kraftstoffpumpenelemente vermindert sich
die Druckpulsation in der Fluidleitung 14.In principle, the fuel pump is sufficient 12 with a single fuel pump element 30 to provide. However, this often creates an undesirable pressure pulsation in the fluid line 14 , It is therefore proposed that at least two fuel pump elements, but preferably the three fuel pump elements 30 . 30 ' . 30 '' provided. But there can also be four or more fuel pump elements for one fuel pump 12 be summarized. As the number of fuel pump elements increases, the pressure pulsation in the fluid line decreases 14 ,
Mit dem Steuerventil 20 kann
die Menge der Luft, die dem Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe 12 zugemischt
werden soll, beeinflußt
werden. Die, Menge der Luft, die in der Kraftstoffpumpe 12 dem Kraftstoff zugemischt
wird, beeinflußt
aber auch die Menge des von der Kraftstoffpumpe 12 in die
Fluidleitung 14 gepumpten Kraftstoffs. Ist die Menge an
Kraftstoff, die die Kraftstoffpumpe 12 in die Fluidleitung 14 pumpt, größer als
die Menge an Kraftstoff, die von den Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'' , 50''' aus der Fluidleitung 14 entnommen
wird, so steigt der Druck in der Fluidleitung 14 an. Andererseits,
ist die in die Fluidleitung 14 hineingepumpte Kraftstoffmenge
kleiner als die aus der Fluidleitung 1
4 entnommene
Kraftstoffmenge, so sinkt der Druck in der Fluidleitung 14.
Der Druck in der Fluidleitung 14 kann mit Hilfe des Drucksensors 54 gemessen
werden. Der Drucksensor 54 meldet sein Signal an die Steuerungseinrichtung 26,
die entsprechend dem in der Fluidleitung 14 für den Druck gewünschten
Wert das Steuerventil 20 entsprechend einstellen kann.
Damit kann über
das Steuerventil 20 auf einfache und geschickte Weise der
vor den Kraftstoffdüsen 50, 50', 50'', 50''' in der Fluidleitung 14 anstehende
Druck beeinflußt
werden. Weil die Kraftstoffpumpe 12 direkt mechanisch an
die Drehzahl der. Abtriebswelle 24a der Brennkraftmaschine 22 gekoppelt
ist, wäre
eine Beeinflussung der Fördermenge
der Kraftstoffpumpe über
eine von der Drehzahl der Abtriebswelle 24a unabhängigen Beeinflussung
der Antriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe sehr schwierig. Die Beeinflussung
der geförderten
Kraftstoffmenge über
das Steuerventil 20 ist demgegenüber wesentlich einfacher.With the control valve 20 can be the amount of air that the fuel in the fuel pump 12 should be admixed, influenced. However, the amount of air that is mixed with the fuel in the fuel pump 12 also influences the amount of that from the fuel pump 12 into the fluid line 14 pumped fuel. Is the amount of fuel that the fuel pump 12 into the fluid line 14 pumps greater than the amount of fuel that comes from the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' from the fluid line 14 is removed, the pressure in the fluid line increases 14 on. On the other hand, that is in the fluid line 14 amount of fuel pumped in is smaller than that from the fluid line 1 4 withdrawn amount of fuel, the pressure in the fluid line drops 14 , The pressure in the fluid line 14 can with the help of the pressure sensor 54 be measured. The pressure sensor 54 reports its signal to the control device 26 that correspond to that in the fluid line 14 the control valve for the desired value for the pressure 20 can adjust accordingly. This can be done via the control valve 20 in a simple and clever way the in front of the fuel nozzles 50 . 50 ' . 50 '' . 50 ''' in the fluid line 14 current pressure can be influenced. Because the fuel pump 12 directly mechanically to the speed of the. output shaft 24a the internal combustion engine 22 coupled, would be an influence on the delivery rate of the fuel pump on the speed of the output shaft 24a independent influence on the drive speed of the fuel pump is very difficult. Influencing the amount of fuel delivered via the control valve 20 is much easier.
Die dem Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe 12 zugemischte
Luft beeinflußt
auch die Aufbereitung und dadurch die Zündfähigkeit des Kraftstoffs in
den Brennräumen 22a, 22a', 22a'' , 22a'''. Insbesondere bei
niedrigen Drehzahlen und kleiner in die Brennräume 22a, 22a', 22a'', 22a''' eingespritzter
Kraftstoffmenge, soll die Zündfähigkeit
durch die zugegebene Luft besonders verbessert werden. Bei der vorgeschlagenen
Kraftstoffversorgungsanlage ist es möglich, die Steuerungseinrichtung 26 so
zu programmieren, daß je
nach Betriebsbedingungen und je nach Aufbereitung bzw. Zündfähigkeit
des Kraftstoff-Luftgemischs, die Menge der zugegebenen Luft gesteuert
wird. Deshalb wird vorzugsweise dann, wenn die Brennkraftmaschine
kleine Kraftstoffmengen benötigt,
das Steuerventil 20 weit geöffnet, was den erwünschten
Effekt bietet, daß sich
die Zündfähigkeit
des Kraftstoffs im Brennraum verbessert und daß, weil dadurch die Kraftstoffpumpe 12 weniger Kraftstoff
fördert,
der Druck in der Fluidleitung 14 sinkt.The fuel in the fuel pump 12 admixed air also influences the preparation and thereby the ignitability of the fuel in the combustion chambers 22a . 22a ' . 22a '' . 22 ''' , Especially at low speeds and smaller in the combustion chambers 22a . 22a ' . 22a '' . 22 ''' amount of fuel injected, the ignitability should be particularly improved by the added air. In the proposed fuel supply system, it is possible to use the control device 26 To be programmed so that the amount of air added is controlled depending on the operating conditions and the preparation or ignitability of the fuel-air mixture. Therefore, the control valve is preferably when the internal combustion engine requires small amounts of fuel 20 wide open, which has the desired effect that the ignitability of the fuel in the combustion chamber improves and that because of this the fuel pump 12 less fuel delivers, the pressure in the fluid line 14 sinks.
Das Steuerventil 20 kann
beispielsweise eine verstellbare Drossel sein, die mit Hilfe eines elektrischen
Stellmagneten verstellbar ist. Es ist aber auch möglich, das
Steuerventil 20 beispielsweise in Form eines Sperrventils
auszubilden, das durch taktweise Ansteuerung kurzzeitig öffnet und
schließt
und durch Variation der Öffnungszeit
die Menge der durch das Steuerventil 20 strömenden Luft
steuert.The control valve 20 can be, for example, an adjustable throttle that can be adjusted with the aid of an electrical actuating magnet. But it is also possible to use the control valve 20 For example, in the form of a check valve that briefly opens and closes by cyclical control and by varying the opening time, the amount of by the control valve 20 flowing air controls.
Die Kraftstoffversorgungsanlage dient
zum Versorgen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff und umfaßt die Kraftstoffpumpe 12.
In der Kraftstoffpumpe 12 gibt es den mindestens einen
Pumpenraum 66, dessen Volumen mit Hilfe des mindestens einen
antreibbaren Pumpenkörpers 62 veränderbar ist. Über den
Kraftstoffverbindungsanschluß 32 kann der
Kraftstoff in den Pumpenraum 66 und über den Fluidleitungsanschluß 34 aus
dem Pumpenraum 66 gelangen. Der Luftzuführungsanschluß 36 mündet ebenfalls
in den Pumpenraum 66. Im Pumpenraum 66 kann sich
die über
den Luftzuführungsanschluß 36 einströmende Luft
mit dem über
den Kraftstoffverbindungsanschluß 32 einströmenden Kraftstoff
vermischen. Es entsteht das Kraftstoff-Luftgemisch: Bei angetriebenem
Pumpenkörper 62 vergrößert sich während einer
Expansionsphase der Pumpenraum 66 und während einer Kompressionsphase
verkleinert sich der Pumpenraum 66. Je nach Bauart der Kraftstoffpumpe 12 und
abhängig
von der Plazierung des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32,
des Fluidleitungsanschlusses 34 und des Luftzuführungsanschluß 36 strömen während der
Expansionsphase oder zumindest zeitweise während der Expansionsphase Kraftstoff
bzw. Luft in den Pumpenraum 66. Ggf. erstreckt sich das
Einströmen
geringfügig
in den Bereich der Kompressionsphase. Während der Kompressionsphase
wird der Kraftstoff bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch zum Fluidleitungsanschluß 34 gefördert. Vom
Fluidleitungsanschluß 34 gelangt
der Kraftstoff bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch schließlich in
den mindestens einen Brennraum 22a der Brennkraftmaschine 22.
Der Kraftstoff wird vorzugsweise direkt in den Brennraum 22a gesprizt.
Es gibt auch Ausführungen,
bei denen der Kraftstoff bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch in das
Saugrohr geliefert und dort einem in den Brennraum der Brennkraftmaschine
führenden
Einlaßventil
vorgelagert wird.The fuel supply system is used to supply an internal combustion engine with fuel and includes the fuel pump 12 , In the fuel pump 12 there is at least one pump room 66 whose volume with the help of the at least one drivable pump body 62 is changeable. Via the fuel connection connection 32 the fuel can enter the pump room 66 and via the fluid line connection 34 from the pump room 66 reach. The air supply connection 36 also flows into the pump room 66 , In the pump room 66 can be through the air supply connection 36 inflowing air with the through the fuel connection 32 Mix incoming fuel. The fuel-air mixture is created: With the pump body driven 62 the pump room increases during an expansion phase 66 and during a compression phase, the pump room shrinks 66 , Depending on the type of fuel pump 12 and depending on the location of the fuel connection port 32 , the fluid line connection 34 and the air supply connection 36 flow during the expansion phase or at least temporarily fuel or air into the pump chamber during the expansion phase 66 , Possibly. the inflow extends slightly into the compression phase. During the compression phase, the fuel or the fuel-air mixture becomes the fluid line connection 34 promoted. From the fluid line connection 34 the fuel or the fuel-air mixture finally reaches the at least one combustion chamber 22a the internal combustion engine 22 , The fuel is preferably fed directly into the combustion chamber 22a squirted. There are also designs in which the fuel or the fuel-air mixture is supplied to the intake manifold and is preceded there by an inlet valve leading into the combustion chamber of the internal combustion engine.
Je nach Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 22,
z. B. bei Vollast, kann die Luftzugabe in den Pumpenraum 66 z.
B. durch Schließen
des Steuerventils 20 vollständig unterbunden sein.Depending on the operating conditions of the internal combustion engine 22 , e.g. B. at full load, the air can be added to the pump room 66 z. B. by closing the control valve 20 be completely prevented.
Die Vorförderpumpe 6 erleichtert
das Arbeiten der Kraftstoffpumpe 12 wesentlich, insbesondere bei
Kraftstoffversorgungsanlagen, bei denen der Kraftstoff unter hohem
Druck in den Brennraum eingespritzt werden soll. Während der
Expansionsphase tritt in dem Pumpenraum 66 eine Druckabsenkung auf.
Durch entsprechende Wahl der Bauart der Kraftstoffpumpe, insbesondere
durch entsprechendes Plazieren des Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 und
des Luftzuführungsanschlusses 36 kann
der Druck im Pumpenraum 66 so weit abgesenkt werden, daß die Luft
ohne eine Luftförderpumpe
in den Pumpenraum 66 strömt.The pre-feed pump 6 facilitates the work of the fuel pump 12 essential, in particular in fuel supply systems in which the fuel is to be injected into the combustion chamber under high pressure. During the expansion phase occurs in the pump room 66 a drop in pressure. By appropriate choice of the type of fuel pump, in particular by appropriate placement of the fuel connection 32 and the air supply connection 36 can the pressure in the pump room 66 be lowered so far that the air without an air pump into the pump room 66 flows.
Die Steuerung der Zugabe der Luft
kann über
das stromaufwärts
von dem Luftzuführungsanschluß 36 (d.
h. in Strömungsrichtung
betrachtet vor dem Luftzuführungsanschluß 36)
vorgesehene Steuerventil 20 auf einfache Weise erfolgen.Control of the addition of air can be made via the upstream of the air supply port 36 (ie viewed in the direction of flow before the air supply connection 36 ) provided control valve 20 done easily.
Zur Verminderung des Totvolumens
der Kraftstoffpumpe 12 wird während der Kompressionsphase
der Luftzuführungsanschluß 36, 36', 36'' geschlossen. Dies kann mit Hilfe
von separaten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ventilen geschehen. Diese
Ventile können
so ausgeführt
bzw. gesteuert sein, daß der
Luftzuführungsanschluß 36, 36', 36'' nur während der Kompressionsphase
geschlossen ist bzw. gegen Ende der Kompressionsphase geschlossen
wird. Die Ventile können
so gesteuert sein, daß der
Luftzuführungsanschluß 36, 36', 36'' nur während der Kompressionsphase
geschlossen und während
der Expansionsphase geöffnet
ist. Die Ventile können
aber auch so gesteuert sein, daß beispielsweise
gegen Ende der Kompressionsphase und im entsprechenden Bereich zu
Beginn der Expansionsphase der Luftzuführungsanschluß 36, 36', 36'' geschlossen und während der übrigen Zeit
geöffnet
ist.To reduce the dead volume of the fuel pump 12 becomes the air supply connection during the compression phase 36 . 36 ' . 36 '' closed. This can be done with the help of separate valves, not shown in the drawing. These valves can be designed or controlled so that the air supply connection 36 . 36 ' . 36 '' is only closed during the compression phase or is closed towards the end of the compression phase. The valves can be controlled so that the air supply connection 36 . 36 ' . 36 '' only closed during the compression phase and open during the expansion phase. However, the valves can also be controlled such that the air supply connection, for example, towards the end of the compression phase and in the corresponding area at the beginning of the expansion phase 36 . 36 ' . 36 '' closed and open for the rest of the time.
Wie die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen,
kann auf die soeben beschriebenen Ventile verzichtet werden und
der Luftzuführungsanschluß 36, 36', 36'' kann direkt vom Pumpenkörper 62, 62', 62'' geschlossen bzw. geöffnet werden.As the illustrated exemplary embodiments show, the valves just described and the air supply connection can be dispensed with 36 . 36 ' . 36 '' can directly from the pump body 62 . 62 ' . 62 '' be closed or opened.
Wenn während der Expansionsphase zeitweise
der Luftzuführungsanschluß 36 geöffnet und gleichzeitig
der Kraftstoffverbindungsanschluß 32 geschlossen ist,
dann kann dies das Einströmen
der Luft wesentlich begünstigen.
Besonders wirksam ist diese Maßnahme
insbesondere zu Beginn der Expansionsphase.If at times during the expansion phase the air supply connection 36 opened and at the same time the fuel connection 32 is closed, this can significantly favor the inflow of air. This measure is particularly effective at the beginning of the expansion phase.
Das Öffnen und Schließen des
Kraftstoffverbindungsanschlusses 32 kann mit Hilfe spezieller, separater,
nicht dargestellter Ventile erfolgen oder, wie anhand der Ausführungsbeispiele
erläutert,
vorzugsweise direkt mit dem Pumpenkörper 62.Opening and closing the fuel connection port 32 can be done with the help of special, separate, not shown valves or, as explained using the exemplary embodiments, preferably directly with the pump body 62 ,
Die Wirksamkeit der Vermischungseinrichtung 70 ist
besonders günstig
wenn sie direkt dort, wo die Luft mit dem Kraftstoff zusammengeführt wird, angeordnet
ist.The effectiveness of the blending device 70 is particularly favorable if it is arranged directly where the air is brought together with the fuel.
Die Bauart der Kraftstoffpumpe bestimmt
die Bewegunsrichtung des Pumpenkörpers 62.
Die Bewegunsrichtung ist beispielsweise linear, rotatorisch oder
kombiniert orientiert.The design of the fuel pump determines the direction of movement of the pump body 62 , The direction of movement is, for example, linear, rotary or combined.
Die Kraftstoffversorgungsanlage gestattet ein
einfaches Verfahren zum Zumischen von Luft in den Kraftstoff.The fuel supply system allows one
simple method of adding air to the fuel.
Das Zumischen der Luft in den Pumpenraum 66 kann
von der Steuerungseinrichtung 26 beispielsweise in Abhängigkeit
des stromabwärts
von der Kraftstoffpumpe 12, d. h. in Strömungsrichtung
betrachtet hinter der Kraftstoffpumpe 12 herrschenden Drucks
oder in Abhängigkeit
der Aufbereitung des in den Brennraum 22a der Brennkraftmaschine 22 gelieferten
Kraftstoffs gesteuert werden. Die Steuerungseinrichtung 26 kann
aber auch so ausgebildet bzw. programmiert sein, daß sie bei
der Steuerung der Luftzugabe gleichzeitig sowohl den Druck als auch
die Kraftstoff-Aufbereitung berücksichtigt,
um stets optimale Betriebsbedingungen für die Brennkraftmaschine zu
erhalten.Mixing the air into the pump room 66 can from the control device 26 for example depending on the downstream of the fuel pump 12 , ie viewed behind the fuel pump in the direction of flow 12 prevailing pressure or depending on the preparation of the in the combustion chamber 22a the internal combustion engine 22 supplied fuel can be controlled. The control device 26 But can also be designed or programmed so that it takes into account both the pressure and the fuel processing at the same time when controlling the air addition in order to always obtain optimal operating conditions for the internal combustion engine.