AT414027B

AT414027B - ACCUMULATOR INJECTION DEVICE

Info

Publication number: AT414027B
Application number: AT182597A
Authority: AT
Original assignee: Orange Gmbh
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2006-08-15
Also published as: DE19645243C2; ATA182597A; GB2330871B; GB2330871A; DE19645243A1; CH692752A5; GB9722860D0

Description

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AT 414 027 BAT 414 027 B

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Schweröl betriebene Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einer Hochdruckpumpe, die aus einem Saugraum Brennstoff in eine Druckspeicherleitung, an welcher Brennstoffinjektoren angeschlossen sind, fördert, wobei aus einem Brennstofftank über eine Brennstoffaufbereitungsanlage Schweröl der Hochdruckpumpe 5 zugeführt wird. Eine solche Einspritzvorrichtung ist in der EP 666 416 A1 offenbart.The invention relates to a fuel injection device for heavy fuel diesel engines, with a high-pressure pump, which promotes fuel from a suction chamber in a pressure storage line to which fuel injectors are connected, from a fuel tank via a fuel treatment plant heavy oil the high-pressure pump 5 is supplied. Such an injection device is disclosed in EP 666 416 A1.

Die DE 37 10 807 A1 offenbart ein Einspritzsystem, bei dem zwischen einer Förderpumpe und einer Hochdruckeinspritzpumpe ein Wärmetauscher zum Erwärmen des Kraftstoffs vorgesehen ist. In der Rücklaufleitung zwischen der Hochdruckeinspritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter ist io ein Absperrventil vorgesehen, dass bei niedrigen Kraftstofftemperaturen den Rücklauf des Kraftstoffes unterbricht. Aufgrund der geschlossenen Rücklaufleitung wird im Überfluss geförderter, erwärmter Kraftstoff auf die Ansaugseite der Förderpumpe zurückgeleitet, wodurch die entsprechende Kraftstoffmenge schneller erwärmt wird. 15 Bei der Hochdruckeinspritzpumpe gemäß der DE 37 10 807 A1 wird jede zum jeweiligen Injektor führende Leitung unabhängig von den anderen mit Druck beaufschlagt. Desweiteren ist bei dem in diesem Dokument geoffenbarten Einspritzsystem keine Zirkulation von erwärmtem Schweröl durch die Hochdruckeinspritzpumpe in Richtung Kraftstoffbehälter während des Stillstands der Maschine vorgesehen. Die Rücklaufleitung zweigt direkt von der Hochdruckpumpe 20 ab, während die einzelnen Zuleitungen zu den Injektoren jenseits dieser Abzweigung liegen. Beim Start der Brennkraftmaschine bleibt der unmittelbar beim Start in die Verbrennungskammer gelangende Kraftstoff in jedem Fall kalt.DE 37 10 807 A1 discloses an injection system in which a heat exchanger for heating the fuel is provided between a feed pump and a high-pressure injection pump. In the return line between the high-pressure injection pump and the fuel tank io a shut-off valve is provided that interrupts the fuel return at low fuel temperatures. Due to the closed return line, heated fuel delivered in abundance is returned to the suction side of the feed pump, whereby the corresponding amount of fuel is heated faster. In the high-pressure injection pump according to DE 37 10 807 A1, each line leading to the respective injector is pressurized independently of the others. Furthermore, in the injection system disclosed in this document, no circulation of heated heavy oil is provided by the high pressure injection pump toward the fuel tank during standstill of the engine. The return line branches off directly from the high-pressure pump 20, while the individual supply lines to the injectors are beyond this branch. When the internal combustion engine starts, the fuel entering the combustion chamber immediately at the start remains cold in any case.

Die JP 07077118 A offenbart ein Einspritzsystem bestehend aus einer elektromotorisch ange-25 triebenen Niederdruckpumpe und einer von einer Welle der Brennkraftmaschine angetriebenen Hochdruckpumpe. Die elektrisch angetriebene Niederdruckpumpe stellt beim Start der Brennkraftmaschine sofort Kraftstoff auf einem entsprechenden Druckniveau zur Verfügung. Solange die drehzahlabhängig betriebene Hochdruckpumpe aufgrund niedriger Drehzahl beim Start nicht in der Lage ist, Druck zu erzeugen, strömt der von der Niederdruckpumpe geförderte 30 Kraftstoff über eine Bypassleitung an der Hochdruckpumpe vorbei zum Injektor und es erfolgt eine Einspritzung auf dem Druckniveau der Niederdruckpumpe. Im Überfluss von der Niederdruckpumpe geförderter Kraftstoff strömt über das Niederdruckregelventil zurück in den Tank. Erst wenn der Druck des von der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffs den Druck des von der Niederdruckpumpe geförderten Kraftstoffs übersteigt, wird das Rückschlagventil in der 35 Bypassleitung aufgrund der Druckdifferenz automatisch geschlossen und es erfolgt eine Einspritzung auf dem Druckniveau der Hochdruckpumpe. Im Überfluss von der Hochdruckpumpe geförderter Kraftstoff wird über das Hochdruckregelventil zum Tank zurückgeleitet. Eine Zirkulation von Kraftstoff während des Stillstands der Brennkraftmaschine findet nicht statt. Die Niederdruckpumpe wird erst gestartet, wenn die Brennkraftmaschine startet und sie wird gestoppt, 40 wenn die Brennkraftmaschine abgestellt wird. Dieses Einspritzsystem besitzt keine Heizung zum Erwärmen des Kraftstoffs und kein Überströmventil, das in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine während ihres Stillstandes öffnet.JP 07077118 A discloses an injection system comprising an electric motor driven low pressure pump and a high pressure pump driven by a shaft of the internal combustion engine. The electrically driven low pressure pump provides at the start of the engine immediately fuel at a corresponding pressure level available. As long as the speed-dependent operated high pressure pump is not able to generate pressure due to low speed at the pumped from the low pressure pump 30 fuel flows via a bypass line to the high pressure pump over to the injector and there is an injection at the pressure level of the low pressure pump. Fuel pumped in abundance by the low-pressure pump flows back into the tank via the low-pressure control valve. Only when the pressure of the pumped by the high pressure pump fuel exceeds the pressure of the funded by the low pressure pump fuel, the check valve in the bypass line 35 due to the pressure difference is automatically closed and there is an injection at the pressure level of the high pressure pump. Fuel pumped in excess by the high pressure pump is returned to the tank via the high pressure control valve. A circulation of fuel during the stoppage of the internal combustion engine does not take place. The low pressure pump is not started until the engine starts and is stopped when the engine is turned off. This injection system has no heater for heating the fuel and no spill valve that opens depending on the operating state of the machine during its standstill.

Die EP 0 728 940 B1 offenbart ein Einspritzsystem bestehend aus einer Niederdruck- und einer 45 Hochdruckpumpe und einer von der Hochdruckpumpe beaufschlagten Druckspeicherleitung. Bei diesem Einspritzsystem sind weder eine Heizung, noch Einrichtungen vorgesehen, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine den Rücklauf des Kraftstoffes in den Kraftstoffbehälter ermöglichen. so Schweröl betriebene Brennkraftmaschinen zeichnen sich gegenüber mit Diesel betriebenen Brennkraftmaschinen durch geringere Betriebskosten aus, da Schweröl deutlich kostengünstiger als Diesel ist. So haben sich schwerölbetriebene Brennkraftmaschinen als Antriebsanlagen für Schiffe etabliert, da knapp 40% der Gesamtbetriebskosten einer Antriebs anläge auf den Kraftstoff entfallen. Aufgrund der problematischen Korrosions- und Viskositätseigenschaften 55 von Schweröl, sind besondere Voraussetzungen seitens des Motors bzw. der Einspritzvorrich- 3EP 0 728 940 B1 discloses an injection system consisting of a low-pressure pump and a high-pressure pump and an accumulator line acted upon by the high-pressure pump. In this injection system neither a heater, nor facilities are provided which allow the return of the fuel in the fuel tank depending on the operating condition of the internal combustion engine. So heavy-fueled internal combustion engines are characterized by lower operating costs compared with diesel-powered internal combustion engines, since heavy oil is significantly cheaper than diesel. Thus, heavy oil-fired internal combustion engines have established themselves as propulsion systems for ships, since almost 40% of the total operating costs of a propulsion system accounts for the fuel. Due to the problematic corrosion and viscosity properties 55 of heavy oil, special requirements on the part of the engine or the Einspritzvorrich- 3

AT 414 027 B tung zu stellen. Vor allem soll ein reibungsloser Start, Stop und Betrieb mit minderwertigen Schwerölen für den gesamten Lastbereich der Brennkraftmaschine gewährleistet sein. Insbesondere ist die Neigung des Schweröls zur Paraphinausscheidung zu berücksichtigen, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt werden soll und somit die Temperatur in der Einspritzvorrich-5 tung absinkt.AT 414 027 B request. Above all, a smooth start, stop and operation with low-grade heavy oils for the entire load range of the engine should be guaranteed. In particular, the tendency of the heavy oil to Paraphinausscheidung is taken into account when the internal combustion engine is to be stopped and thus the temperature in the Einspritzvorrich-5 device decreases.

Um den Motor auch nach längerer Ruhezeit, bei niedriger Temperatur wieder problemlos starten zu können, ist es bekannt, vor dem Stoppen des Motors auf Dieselbetrieb umzuschalten, so dass nach dem Stoppen der Maschine sich nur noch Diesel in den Leitungen und Komponenten io der Brennstoffeinspritzvorrichtung befindet, welches unproblematischer hinsichtlich Viskosität und Paraphinausscheidung ist. Auch ist es aus der Literatur (Schiff und Hafen, Heft 3/1987, Seiten 30 bis 34) bekannt, Schweröl und Injektoren mittels einer separaten Thermalflüssigkeit aufzuheizen um der Paraphinbildung vorzubeugen. Beide Lösungen erfordern jedoch einen zusätzlichen apparativen Aufwand. 15In order to start the engine again after a long idle time at low temperature, it is known to switch to diesel operation before stopping the engine, so that after stopping the engine, only diesel is in the lines and components io the fuel injector , which is less problematic in terms of viscosity and Paraphinausscheidung. It is also known from the literature (Schiff and Hafen, Issue 3/1987, pages 30 to 34) to heat heavy oil and injectors by means of a separate thermal fluid to prevent paraphin formation. Both solutions, however, require additional equipment. 15

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung anzugeben, mit welcher bei möglichst geringem Bauaufwand ein störungsfreier Start und Betrieb einer Diesel-Brennkraftmaschine mit Schweröl möglich ist. 20 Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Brennstoffaufbereitungsanlage mit einer Heizung zur Vorwärmung des Schweröls versehen ist und die Druckspeicherleitung ein Überströmventil aufweist, welches zur Zirkulation von erwärmtem Schweröl durch Hochdruckpumpe und Druckspeicherleitung während des Stillstands der Maschine öffnet. 25 Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch Verwendung von vorgeheiztem Schweröl auf ein separates Heizmittel verzichtet werden kann, so dass Aufwendungen für separate Kreisläufe vermieden werden. Die Aufheizung des Schweröls erfolgt in einer Brennstoffaufbereitungsanlage, die beispielsweise über einen Wärmetauscher, der das Schweröl auf eine Temperatur aufheizt, bei welcher eine Paraphinausscheidung vermieden wird und eine ausreichende Viskosität 30 des Schweröls vorliegt. Daher kann bei vergleichsweise niedrigem Druck das Schweröl mittels einer Niederdruck-Förderpumpe der einspritzseitigen Hochdruckpumpe bzw. dem mit der Pumpe in Verbindung stehenden Saugraum zugeführt werden. Zur Aufwärmung des Schweröls kann auf das motorseitige Kühlmittel zurückgegriffen werden, so dass keine zusätzliche Heizenergie für die Vorwärmung des Schweröls aufgebracht werden muss. Mittels eines in der 35 Druckspeicherleitung installierten Überströmventils kann eine Zirkulation von erwärmten Schweröl in der Einspritzvorrichtung aufrechterhalten werden, so dass bis zum Starten der Brennkraftmaschine in den Komponenten der Einspritzvorrichtung erwärmtes und somit fließfähiges Schweröl vorliegt. Nur durch ein fließfähiges Schweröl kann gewährleistet werden, dass die Hochdruckpumpe und die Brennstoffinjektoren zuverlässig und im Rahmen ihrer optimalen 40 Betriebsgrenzen arbeiten. Gleichzeitig besteht durch die Zirkulation die Möglichkeit, Hochdruckpumpe, Saugraum und Druckspeicherleitung zu entlüften und gleichzeitig zu befüllen, sollten diese Komponenten nach dem Stillstand der Maschine entleert worden sein.On this basis, it is an object of the invention to provide a generic fuel injection device with which at the lowest possible construction cost trouble-free start and operation of a diesel internal combustion engine with heavy oil is possible. According to the invention the object is achieved in that the fuel processing plant is provided with a heater for preheating the heavy oil and the pressure accumulator line has a spill valve which opens to the circulation of heated heavy oil by high-pressure pump and pressure accumulator line during standstill of the machine. 25 The invention has the advantage that can be dispensed with by using preheated heavy oil on a separate heating means, so that expenses for separate circuits can be avoided. The heating of the heavy oil takes place in a fuel treatment plant, for example, via a heat exchanger which heats the heavy oil to a temperature at which a Paraphinausscheidung is avoided and a sufficient viscosity 30 of the heavy oil is present. Therefore, at a comparatively low pressure, the heavy oil can be supplied to the injection-side high-pressure pump or the suction chamber in communication with the pump by means of a low-pressure feed pump. To heat the heavy oil can be made of the engine-side coolant, so that no additional heating energy for preheating the heavy oil must be applied. By means of an overflow valve installed in the pressure accumulator line, a circulation of heated heavy oil in the injection device can be maintained, so that heated and thus flowable heavy oil is present in the components of the injection device until the internal combustion engine starts up. Only a flowable heavy oil can ensure that the high-pressure pump and the fuel injectors work reliably and within their optimal operating limits. At the same time there is the possibility through the circulation of venting high-pressure pump, suction chamber and pressure accumulator line and to fill at the same time, these components should have been emptied after the machine has come to a standstill.

Entsprechend eines weiteren Merkmals der Erfindung ist das Überströmventil einem Anschluss 45 der Druckspeicherleitung zur Hochdruckpumpe entfernt gelegen. Durch Anordnung des Überströmventils am Ende der Druckspeicherleitung können die Pumpen bzw. injektorseitigen Anschlüsse beheizt werden und nicht durch Paraphinbildung verstopft werden können. Dabei ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass zwischen einem Anschluss der Druckspeicherleitung zur Hochdruckpumpe und dem Überströmventil von der Druckspeicherleitung Leitungen zu den so Injektoren abzweigen.According to a further feature of the invention, the overflow valve is located a port 45 of the pressure accumulator line to the high-pressure pump. By arranging the overflow valve at the end of the pressure storage line, the pumps or injector-side connections can be heated and can not be clogged by paraphin formation. In this case, it is further provided according to the invention that lines branch off from the pressure storage line between a connection of the pressure accumulator line to the high-pressure pump and the overflow valve to the injectors of this type.

Um im Falle eines schadhaften Injektors Funktionsstörungen aufgrund übermäßigen Abflusses von Schweröl zu unterbinden, ist erfindungsgemäß zwischen der Druckspeicherleitung und den daran angeschlossenen Injektoren jeweils ein Mengenbegrenzungsventil zwischengeschaltet. 55 4In order to prevent malfunctions due to excessive outflow of heavy oil in the event of a defective injector, according to the invention, in each case a quantity limiting valve is interposed between the pressure accumulator line and the injectors connected thereto. 55 4

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In einer Weiterbildung der Einspritzvorrichtung ist das Überströmventil erfindungsgemäß als Überdruckventil ausgeführt, welches bei Überschreiten eines Betriebsdruckes in der Druckspeicherleitung diese öffnet und damit druckentlastet. Durch Kombination des Überströmventils mit der Funktion eines Überdruckventils kann weiterer Bauaufwand eingespart werden sowie durch 5 Wegfall eines zusätzlichen Ventils die Zuverlässigkeit der Gesamtanlage erhöht werden. Für ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit ist es mittlerweile obligatorisch, Brennkraftmaschinen durch Anschluss an eine zumeist elektronisch ausgeführte Maschinensteuereinheit in ihrem Betriebsverhalten zu optimieren. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, io dass das Überströmventil an eine Maschinensteuereinheit angeschlossen ist, welche die Betätigung des Überströmventils steuert. Durch Einbindung des Überströmventils an die Maschinensteuereinheit kann die Betätigung des Überströmventils je nach Betriebszustand wie Start, Dauerbetrieb, Maschinenstop, Stilllegung und Entlüftung zum richtigen Zeitpunkt automatisiert erfolgen. 15In a further development of the injection device, the overflow valve according to the invention is designed as a pressure relief valve, which opens when exceeding an operating pressure in the pressure accumulator line and thus pressure relieved. By combining the spill valve with the function of a pressure relief valve further construction costs can be saved and by eliminating the need for an additional valve, the reliability of the entire system can be increased. For maximum efficiency, it is now mandatory to optimize internal combustion engines by connecting to a mostly electronically engineered engine control unit in their performance. According to a further feature of the invention, it is provided that the overflow valve is connected to a machine control unit which controls the actuation of the overflow valve. By incorporating the overflow valve to the machine control unit, the operation of the overflow valve can be automated at the right time depending on the operating state such as start, continuous operation, machine stop, shutdown and venting. 15

In weiterer Fortbildung der Brennstoffeinspritzvorrichtung ist diese erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil hydraulisch betätigt wird. Neben den Vorteilen hydraulisch betätigter Ventile wie Zuverlässigkeit, hohe Stellkräfte bei kompakter Bauweise kommt dem Steuerfluiddruck eine Sicherheitsfunktion zu. Erfindungsgemäß weist das Überströmventil 20 ein hydraulisch betätigtes Schließglied auf, das bei anliegendem Steuerfluiddruck in Schließstellung beaufschlagt wird. Liegt nämlich der erforderliche Steuerfluiddruck nicht am Überströmventil an, so wird die Druckspeicherleitung nicht gesperrt, so dass ein Start der Brennkraftmaschine verhindert ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn bei gleichzeitiger Betätigung der Injektoren durch das Steuerfluid diese aufgrund zu geringen Steuerdruckes noch 25 nicht funktionsfähig sind. Damit wird verhindert, dass die Injektoren mit Hochdruck beaufschlagt werden bevor der für ihre Funktion erforderliche Steuerdruck anliegt.In a further development of the fuel injection device according to the invention, this is characterized in that the overflow valve is hydraulically actuated. In addition to the advantages of hydraulically actuated valves such as reliability, high actuating forces in a compact design, the control fluid pressure has a safety function. According to the invention, the overflow valve 20 has a hydraulically actuated closing member which is acted upon in the closing position when the control fluid pressure is applied. In fact, if the required control fluid pressure is not present at the overflow valve, then the pressure accumulator line is not blocked, so that a start of the internal combustion engine is prevented. This is particularly important if, in the case of simultaneous actuation of the injectors by the control fluid, these are still inoperative due to insufficient control pressure. This prevents the injectors from being subjected to high pressure before the control pressure required for their function is applied.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass das Überströmventil eine das Schließglied in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder aufweist, so dass bei Druckabfall im Steuerfluid das 30 Schließglied in Offenstellung fährt.According to the invention, it is further provided that the overflow valve has a valve spring which acts in the opening direction on the closing element, so that when the pressure drops in the control fluid, the closing element moves into the open position.

Nach einem weiteren Merkmal besteht die Erfindung darin, dass das Schließglied eine vom Brennstoffdruck der Druckspeicherleitung beaufschlagte Schließfläche und eine vom Steuerfluid beaufschlagte Druckfläche aufweist, wobei die Schließfläche kleiner ist als die Druckfläche, so 35 dass in Abstimmung mit der Federkonstante der Ventilfeder der für die Betätigung des Schließgliedes erforderliche Steuerfluiddruck geringer als der Brennstoffdruck ist. Durch eine hydraulische Übersetzung, welche durch Abstimmung der vom Steuerfluid bzw. Brennstoffdruck beaufschlagten Druckflächen verwirklicht wird, kann der erforderliche Steuerfluiddruck erheblich geringer sein als der Brennstoffdruck in der Druckspeicherleitung. Dies führt zu einer weiteren 40 Vereinfachung seitens der Steuerhydraulik. Erfindungsgemäß betätigt das Steuerfluid auch die Injektoren.According to a further feature, the invention consists in that the closing member has a pressurized by the fuel pressure of the pressure accumulation line closing surface and acted upon by the control fluid pressure surface, wherein the closing surface is smaller than the pressure surface, so that in coordination with the spring constant of the valve spring for the actuation the control member required control fluid pressure is less than the fuel pressure. By a hydraulic ratio, which is realized by tuning the pressure applied by the control fluid or fuel pressure surfaces, the required control fluid pressure can be considerably lower than the fuel pressure in the pressure accumulator line. This leads to another 40 simplification on the part of the control hydraulics. According to the invention, the control fluid also actuates the injectors.

Als Alternative zur hydraulischen Betätigung des Überströmventils ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Überströmventil und die Injektoren elektromagnetisch betätigt werden. Dabei 45 ist dem Überströmventil ebenfalls eine Sicherheitsfunktion zuweisbar, wobei erfindungsgemäß bei fehlender Magnetbestromung das Überströmventil in Offenstellung fährt. Hierdurch wird vermieden, dass bei gestörter Bestromung der hier ebenfalls elektromagnetisch betätigten Injektoren ein Anfahren der Brennkraftmaschine erfolgt, in dem die Druckspeicherleitung drucklos bleibt. Sobald das Überströmventil und damit auch die Injektoren unter Spannung so stehen, kann die Druckspeicherleitung zum Start der Maschine geschlossen werden. Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil abströmseitig eine Leitungsverbindung zum Brennstofftank aufweist.As an alternative to the hydraulic actuation of the overflow valve, it is provided according to the invention that the overflow valve and the injectors are actuated electromagnetically. In this case, the overflow valve is also assigned a safety function, wherein according to the invention, in the absence of magnet current, the overflow valve moves in the open position. This avoids that in disturbed energization of the here also electromagnetically actuated injectors startup of the engine takes place in which the pressure storage line is depressurized. As soon as the overflow valve and thus also the injectors are under tension, the pressure accumulator line can be closed to start the machine. Furthermore, the invention is characterized in that the overflow valve has a line connection to the fuel tank downstream.

Da bauartbedingt eine Durchströmung der Hochdruckpumpe vom Saugraum durch den Pum-55 penarbeitsraum bis zur Druckspeicherleitung nicht in jedem Fall möglich ist, ist erfindungsge- 5Since, due to the design, a flow through the high-pressure pump from the suction chamber through the pump chamber to the pressure accumulator line is not always possible, it is possible in accordance with the invention

AT 414 027 B maß vorgesehen, dass die Einspritzvorrichtung eine zur Hochdruckpumpe parallel geschaltete Saugraumüberströmleitung aufweist, die zum Befüllen der Druckspeicherleitung den Saugraum mit der Druckspeicherleitung über ein Rückschlagventil verbindet. Neben der direkten Beaufschlagung der Druckspeicherleitung mit aufgeheiztem des Pumpenarbeitsraumes den Saugraum der Hochdruckpumpe mit der Druckspeicherleitung Schweröl wird auch der Saugraum vom zirkulierenden Schweröl versorgt, so dass eine ausreichende Beheizung der gesamten Pumpe durch den meist ringförmig in der Hochdruckpumpe verlaufenden Saugraum gewährleistet. Uber ein in der Druckspeicherleitung angeordnetes Rückschlagventil wird sichergestellt, dass während des Starts und des Betriebs der Maschine der unter Hochdruck stehende Brennstoff nicht in der Saugraumüberströmleitung abfließen kann. Für die Dosierung der Brennstoffmenge sowohl während des Betriebes der Brennkraftmaschine als auch im Aufheizbetrieb vor dem Start ist zwischen Hochdruckpumpe und der Brennstoffaufbereitungsanlage ein Brennstoffmengenregler zwischengeschaltet. Durch die Anordnung des Brennstoffmengenreglers im Zirkulationskreislauf wird dieser vom Schweröl mit aufgeheizt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass dem Saugraum ein Ventil zur Dosierung der Brennstoffmenge vorgeschaltet ist, die im Überströmbetrieb die Durchflussmenge steuert. Ein Merkmal der Erfindung ist ferner, dass die Durchflussmenge im Überströmbetrieb in Abhängigkeit der Brennstoffviskosität und/oder -temperatur erfolgt. Schließlich ist nach einer weiteren Ausführungsform die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierventil an eine Maschinensteuereinheit angeschlossen ist, welche die Betätigung des Dosierventils steuert.AT 414 027 B provided measure that the injection device has a parallel to the high-pressure pump Saugraumüberströmleitung, which connects the suction chamber with the pressure accumulator line via a check valve to fill the pressure accumulator line. In addition to the direct loading of the pressure accumulator line with the heated pump working space, the suction chamber of the high-pressure pump with the accumulator heavy oil and the suction of circulating heavy oil is supplied so that ensures adequate heating of the entire pump through the usually annularly extending in the high-pressure pump suction chamber. A non-return valve arranged in the pressure accumulator line ensures that the high-pressure fuel can not flow off into the suction chamber overflow line during the start and the operation of the machine. For the metering of the amount of fuel both during operation of the internal combustion engine and in the heating operation before starting is interposed between the high-pressure pump and the fuel treatment plant, a fuel quantity regulator. Due to the arrangement of the fuel quantity regulator in the circulation circuit this is heated by the heavy oil. Another embodiment of the invention is that the suction chamber is preceded by a valve for metering the amount of fuel that controls the flow rate in the overflow operation. A feature of the invention is further that the flow rate in the overflow operation takes place as a function of the fuel viscosity and / or temperature. Finally, according to a further embodiment, the invention is characterized in that the metering valve is connected to a machine control unit which controls the actuation of the metering valve.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1 ein Schema einer Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einer Brennstoffaufbereitungsanlage undFig. 1 is a diagram of a fuel injection device with a fuel processing plant and

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Überströmventils der Brennstoffeinspritzvorrichtung.Fig. 2 is a longitudinal section of a spill valve of the fuel injection device.

Das Schema nach Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 1 für eine nicht weiter dargestellte, nach dem Dieselprinzip arbeitende Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine ist für den Betrieb mit Schweröl ausgelegt, welches aus einem Brennstofftank 2 über eine Brennstoffaufbereitungsanlage 3 der Einspritzvorrichtung 1 zugeführt wird. Die Brennstoffaufbereitungsanlage 3 weist eine Niederdruck-Förderpumpe 4, einen Brennstofffilter 5, eine als Wärmetauscher ausgeführte Heizung 6 und ein Rückschlagventil 7 auf. Mit diesen Komponenten 4, 5, 6 und 7 führt die Aufbereitungsanlage 3 Schweröl mit einem Druck von mindestens 3 bar und mit einer Temperatur von etwa 160° der Hochdruckpumpe 8 der Einspritzvorrichtung 1 zu. Eine Dosierung des der Hochdruckpumpe 8 zugeführten Schweröls erfolgt über ein elektromagnetisch betätigtes Dosierventil 9, dessen Schließglied 10 von einer in Schließstellung wirkenden Feder 11 beaufschlagt wird. Die dosierte Brennstoffmenge wird sodann dem Saugraum 12 der als Kolbenpumpe ausgeführten Hochdruckpumpe 8 zugeführt. Ans dem ringförmig den Förderkolben 12 bzw. Pumpenarbeitsraum 13 umgebende Saugraum 5 fließt Schweröl in den Pumpenarbeitsraum 13 um dann während des Betriebes der Brennkraftmaschine mit Hochdruck von bis zu 2000 bar in eine Druckspeicherleitung 15 gefördert zu werden. Um einen Druckabfall in der Druckspeicherleitung 15 während des Saughubes der Hochdruckpumpe 8 zu vermeiden, ist am Ausgang des Pumpenarbeitsraum 13 ein Rückschlagventil 7b vorgesehen. Um eine Zirkulation des Schweröls vor dem Start der Maschine bei jeder Ruhestellung des Kolbens 12 gewährleisten zu können, ist zur Hochdruckpumpe 8 eine Saugraumüberströmleitung 16 parallel geschaltet. Diese Überströmleitung 16 verbindet den Saugraum 14 mit der Druckspeicherleitung 15 unter Umgehung des Pumpenarbeitsraumes 13. Der Überströmleitung 16 ist ein weiteres Rückschlagventil 7c zwischengeschaltet, um einen Druckverlust oder Rückfließen aus der Druckspeicherleitung 15 zu unterbinden. Im Vergleich zum arbeitsraumseitigen Rückschlagventil 7b öffnet das Rückschlagventil 7c der Überströmleitung 16 bereits bei sehr viel geringerem Brennstoffdruck in der Überströmleitung, so dass eine Zirkulation von aufgeheiztem Schweröl ermög-The diagram of Fig. 1 shows a fuel injection device 1 for a non-illustrated, operating on the diesel principle internal combustion engine. The internal combustion engine is designed for operation with heavy oil, which is supplied from a fuel tank 2 via a fuel processing system 3 of the injection device 1. The fuel treatment plant 3 has a low-pressure feed pump 4, a fuel filter 5, a heater 6 designed as a heat exchanger and a check valve 7. With these components 4, 5, 6 and 7, the treatment plant 3 heavy oil at a pressure of at least 3 bar and at a temperature of about 160 ° of the high pressure pump 8 of the injection device 1 to. A metering of the high-pressure pump 8 supplied heavy oil via an electromagnetically actuated metering valve 9, the closing member 10 is acted upon by a spring 11 acting in the closed position. The metered amount of fuel is then fed to the suction chamber 12 of the high pressure pump 8 designed as a piston pump. At the ring-shaped the delivery piston 12 and pump working space 13 surrounding the suction chamber 5 heavy oil flows into the pump chamber 13 to then during operation of the engine at high pressure of up to 2000 bar to be promoted in a pressure accumulator line 15. In order to avoid a pressure drop in the pressure accumulator line 15 during the intake stroke of the high-pressure pump 8, a check valve 7b is provided at the outlet of the pump working chamber 13. In order to ensure a circulation of the heavy oil before the start of the machine at each rest position of the piston 12, a Saugraumüberströmleitung 16 is connected in parallel to the high-pressure pump 8. This overflow line 16 connects the suction chamber 14 with the pressure accumulator line 15, bypassing the pump working space 13. The overflow line 16 is interposed another check valve 7c to prevent a pressure loss or backflow from the pressure accumulator line 15. Compared to the working chamber-side check valve 7b, the check valve 7c opens the overflow line 16 even at much lower fuel pressure in the overflow line, so that a circulation of heated heavy oil allows

Claims

6 AT 414 027 B becomes light. The pressure accumulator line 15 connected downstream of the high-pressure pump 8, which is designated by the term " common rail " is known, characterized by an internal pressure accumulator 5, which has a much larger storage volume compared to the volume to the other, under high pressure lines. Downstream of the pump-side terminal 17 branch off at approximately even spacing from the lines 18 to the injectors 19, which inject the heavy oil into the combustion chambers of the internal combustion engine, not shown. The injectors 19 are each preceded by a flow control valve 20, which prevents inadvertent outflow of fuel at a leakage io downstream or at a defective injector 19 to keep the remaining functioning injectors 19 ready for operation. At the pump-side terminal 17 opposite end of Druckspeicherlei-15 device 15, a spill valve 21 is arranged, which opens the same before starting the heating of the injector 1 and for filling the pressure accumulator line 15. On the outlet side, the fuel oil flowing out of the pressure storage line 15 is returned to the fuel tank 2. The pump-side port 17 and the spill valve 21 include the lines 18 to the injectors between them, so that in the circulation of preheated 20 heavy oil, the pressure accumulator line 15 is filled and heated in its entire length. The overflow valve 21 shown in detail in FIG. 2 has a valve housing 22 with an accumulator-side fuel inlet and a tank-side fuel outlet 24. The opening and closing of the connection between fuel inlet 23 and outlet 24 is effected by a closing member 26 which is movably guided in a valve chamber 25. With a sealing surface 27 located at the end, the closing member 26 closes the fuel inlet 23 as long as the internal combustion engine is in operation. Thus, the full pressure in the accumulator line 15 can build up. The closing member 26 is 27h via a second, acted upon by the control fluid pressure pressure surface. held in the closed position, wherein the ratio of effective Druckflä-30 chen. 27a, b is substantially greater than 1, so that the required control fluid pressure for closing the closing member 26 may be significantly lower than the memory-side pressure, which is up to 2000 bar. To the closing member 26 is acted upon by a spring 11b in the opening direction, so that the pressure relief of the injector, the spill valve 21 is always open. To limit the overpressure in the pressure accumulator line 15, a pressure relief valve 28 connected thereto is provided, which opens a connection from the pressure accumulator line 15 to the fuel tank 2 when a certain limit pressure is exceeded. With appropriate coordination of the pressure surfaces 27a and 27b of the overflow valve 21, this 40 safety function can be integrated into the overflow valve 21, so that it is possible to dispense with a separate valve. Claims 1. A fuel injector for heavy fuel diesel engines, comprising: a high pressure pump (8) delivering fuel from a suction space (14) to a pressure storage line (15) to which fuel injectors (19) are connected; 2) via a fuel treatment plant (3) heavy oil, which is supplied to high-pressure pump (8), characterized in that the Brennstoffaufberei processing plant (3) with a heater (6) is provided for preheating the heavy oil and the pressure accumulator line (15) an overflow valve ( 21) which opens for the circulation of heated heavy oil through the high-pressure pump (8) and pressure accumulator line (15) during the stoppage of the machine. 55 7 AT 414 027 B

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the overflow valve (21) is located a connection (17) of the pressure accumulator line (15) to the high-pressure pump (8).

3. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that between a connection (17) of the pressure accumulator line (15) to the high-pressure pump (8) and the overflow valve (21) from the pressure accumulator line (15) lines (18) to the injectors ( 19) branch off. 4. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that between the pressure accumulator line (15) and the injectors connected thereto (19) in each case a quantity limiting valve (20) is interposed.

5. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized 15 indicates that the overflow valve (21) is designed as a pressure relief valve, which opens when an operating pressure in the pressure accumulator line (15) is exceeded.

6. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (21) is connected to an engine control unit sen 20, which controls the actuation of the overflow valve (21).

7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (21) is hydraulically actuated.

8. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (21) has a hydraulically actuated closing member (26), which is acted upon by applied control fluid pressure (Ps) in the closed position.

9. Fuel injection device according to claim 8, characterized in that the overflow valve has a closing member (26) acting in the opening direction valve spring (11 b), so that when pressure drop in the control fluid, the closing member (26) moves in the open position.

10. Fuel injection device according to claim 8 or 9, characterized in that the closing element (26) has a fuel pressure (PE) of the pressure accumulator line (15) acted upon closing surface (27a) and acted upon by the control fluid pressure surface (27b), wherein the closing surface ( 27a) is smaller than the pressure surface (27b) so that, in coordination with the spring constant of the valve spring (11b), the control fluid pressure required to actuate the closure member (26) is less than the fuel pressure. 40

11. Fuel injection device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the control fluid also actuates the injectors (19).

12. Fuel injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the overflow valve (21) and the injectors (19) are actuated electromagnetically.

13. Fuel injection device according to claim 12, characterized in that in the absence of magnet current, the overflow valve (21) moves in the open position. 14. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (21) downstream has a line connection (24) to the fuel tank.

15. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the injection device (1) has a suction chamber overflow line (16) connected in parallel to the high-pressure pump (8), which is used to fill the pressure accumulator line (15). the suction chamber (14) with the pressure accumulator line (15) via a check valve (7b) connects.

16. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the suction chamber (14) is preceded by a valve (9) for metering the amount of fuel, which controls the flow rate in the overflow operation.

17. Fuel injection device according to claim 16, characterized in that the flow rate in the overflow operation takes place as a function of the fuel viscosity and / or temperature.

18. Fuel injection device according to claim 16 or 17, characterized in that the metering valve (9) is connected to a machine control unit which controls the actuation of the metering valve (9). In addition 2 Bäatt drawings 20 25 30 35 40 45 50 55