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Brennstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Brennstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit mehreren elektromagnetisch
betätigten Brennstoffeinspritzventilen und einer Steuerschaltung zur Erzeugung elektrischer
Impulse für die Erregung bzw. Betätigung dieser Ventile, um sie für den Durchgang
von Brennstoff zu der Maschine zu öffnen, und mit einer Verteileranordnung, die
mehrere Kontaktsätze aufweist, welche nacheinander durch einen Nocken geschlossen
werden, der synchron mit der Maschine angetrieben wird.
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Gegenüber den bekannten Brennstoffeinspritzsystemen besteht die Aufgabe
der Erfindung darin, eine genaue Phaseneinstellung der Kontakte zur Erregung bzw.
zur Betätigung der Einspritzventile zu erreichen, wobei gewährleistet werden soll,
daß ein Arbeiten mit gleicher Geschwindigkeit erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei dem
eingangs erwähnten Brennstoffeinspritzsystem jeder Kontaktsatz aus einem ersten
Kontaktpaar besteht, welches zunächst durch den Nocken geschlossen wird und dazu
dient, einen Ausgangsimpuls aus der Steuerschaltung einem Einspritzventil zu dessen
Betätigung zuzuführen, und aus einem zweiten Kontaktpaar, welches nach Schließen
des ersten Kontaktpaares geschlossen wird und dazu dient, die Steuerschaltung zur
Erzeugung des Ausgangsimpulses zu triggern.
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Durch diese Lösung ist es möglich, eine genaue Phaseneinstellung der
Träger- und Betätigungs- bzw. Auslösekontakte für die Einspritzventile zu erreichen
und damit zu gewährleisten, daß der Impulsgenerator erst dann getriggert werden
kann, wenn die Betätigungskontakte für das zugehörige Brennstoffeinspritzventil
bereits geschlossen sind.
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Vorzugsweise werden die Kontakte jedes Satzes in einem Stapel angeordnet
und werden an Blattfedern befestigt, die durch Teile aus Isoliermaterial voneinander
getrennt sind.
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Nach einem den Gegenstand der Erfindung weiter ausbildenden Merkmal
liegt ein Daumen jedem Kontaktsatz gegenüber und wird durch den Nocken betätigt,
um zu verursachen, daß sich die Kontakte jedes Satzes aufeinanderfolgend schließen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nocken radial an
einer rotierenden Welle angeordnet und die Kontakte liegen in axialen Ebenen um
die Welle herum verteilt. Nach einer abgeänderten Ausführungsform ist der Nocken
auf der abschließenden Stirnfläche einer rotierenden Welle angeordnet, während die
Kontakte in radialen Ebenen liegen und jenseits des Wellenendes angeordnet sein
können.
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Um die Erfindung verständlicher zu machen, wird sie nun an Hand von
Ausführungsbeispielen der Zeichnung erläutert, und zwar zeigen F i g. 1 a und 1
b einen Achsschnitt und eine Aufsicht mit abgenommenem Deckel einer Verteilerausführung
nach der Erfindung, F i g. 2 a und 2 b den gleichen Achsschnitt und eine teilweise
geschnittene Aufsicht einer abgeänderten Ausführung des Verteilers, F i g. 3 ein
vereinfachtes Schaltschema eines Brennstoffeinspritzsystems nach der Erfindung.
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Nach der Ausführung F i g. 1 a und 1 b besteht die Verteilervorrichtung
aus einer Basis 1, auf der ein Stützglied 2 montiert ist, welches dazu dient, vier
Kontaktsätze C abzustützen. Die Kontakte jedes Satzes werden durch einen Nocken
3 auf einer in Lagern 5 montierten Welle 4 betätigt. Wenn der Verteiler zum Triggern
eines Impulsgenerators und zur Verteilung seiner Ausgangsimpulse zur Erregung elektromagnetischer
Brennstoffeinspritzventile eines Brennstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine
benutzt wird, so wird diese Welle von der Maschine so angetrieben, daß die Betätigung
der Kontakte jedes Satzes genau in Phase mit der Arbeit der Maschine erfolgt.
Radial
um die Welle herum ist eine Reihe Daumen 6 angeordnet, die in Führungen 7 des Stützgliedes
2 gleiten. Die vier Kontakte 8, 9, 10 und 11 jedes Satzes sind an Blattfedern 8
a, 9 a, 10 a und 11 a
befestigt, die zwischen Blocks. aus Isoliermaterial
12 montiert sind. Ein flexibler Teil 13 aus Isoliermaterial liegt auch zwischen
den beiden Paaren jedes Kontaktsatzes. Durch die Basis verlaufen Bohrungen 14 für
den Anschluß von Leitungen zu den von den Kontakten abgekehrten Enden der Blattfedern.
Die Gesamtanordnung ist von einer Haube 15 abgedeckt.
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Im Betrieb, wenn die Daumen 6 nacheinander durch Drehung des Nockens
3 mit der Welle 4 angehoben werden, biegt der Kopf 6a jedes Daumens die zugehörige
Blattfeder 8 a weg, womit das Kontaktpaar 8, 9 geschlossen wird. Die weitere Bewegung
des Daumens biegt diese Kontakte weg, und dadurch wird die Blattfeder 10 a mitgenommen,
die ihrerseits das Schließen des Kontaktpaares 10, 11 verursacht.
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Bei einem Brennstoffeinspritzsystem, wie es nachstehend an Hand der
F i g. 3 erläutert wird, sind die elektrischen Verbindungen zu den Kontakten so
angeordnet, daß das Schließen jedes Kontaktpaares 10, 11 den Impulsgenerator triggert,
und der resultierende Ausgangsimpuls aus dem Impulsgenerator wird über das zugehörige
Kontaktpaar 8 und 9 zugeführt, um das zugehörige elektromagnetische Brennstoffeinspritzventil
zu erregen und dieses zur Zufuhr von Brennstoff zur Maschine zu öffnen. Zu diesem
Zweck sind die Kontakte 8 und 9 in der Lage, einen hohen Strom zu führen, während
die Kontakte 10 und 11 nur in der Lage zu sein brauchen, einen niedrigen Strom zu
führen.
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Die Abmessungen der Daumen 6 und ihre Führungen 7 als auch die Abmessungen
des Nockens 3 sind so, daß, wenn sich die Kontaktsätze öffnen, der Kopf jedes Daumens
am Führungsende ruht, während das andere Daumenende mit einem geringen Abstand vom
Nocken gehalten ist. Dies ermöglicht es, daß Luft den Kontaktbereich des Daumens
kühlen kann und. damit die Abnutzung herabgesetzt wird.
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Erforderlichenfalls kann eine weitere Blattfeder unmittelbar neben
jeder Blattfeder8a vorgesehen werden, um die erforderliche Federsteifigkeit zu erreichen
und damit die Rückstellung des zugehörigen Daumens in seine Ruhelage zu unterstützen.
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Die Blattfedern 9 a und 11a sind so vorgeformt, daß sie in der Zusammensetzung
unter Belastung gegen die Vorsprünge 12a der isolierenden Teile, die zwischen ihnen
angeordnet sind, liegen. Dies gewährleistet, daß, wenn die benachbarten Blattfedern
in. Berührung kommen, die Kontaktbelastung unmittelbar aufgebaut wird an Stelle
eines graduellen Aufbaues beim Biegen der Blattfedern.
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Die F i g. 2.a und 2 b zeigen eine weitere Ausführung des Verteilers,
bei der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Bei dieser
Ausführung ist der Nocken 3 auf der Stirnfläche der rotierenden Welle 4 angeordnet.
Ein Stoßlager 5a ist zwischen dem Ende der Welle und einer Stahlplatte 2 vorgesehen,
die dazu dient, die Kontaktsätze C abzustützen und die auch mit den Führungen 7
für die Daumen 6 versehen ist. Die Kontakte 8, 9, 10 und 11 jedes Satzes, die auf
den Blattfedern 8 a, 9 a, 10 a und 11a montiert sind, werden von der Stahlplatte
abgestützt und sind durch Teile 12 aus Isoliermaterial voneinander getrennt, die
die Form von Ringen aufweisen, die gemeinsam für alle Kontaktsätze vorgesehen sind.
Ein Teil 13 aus biegsamem Isoliermaterial ist zusätzlich zwischen den beiden Kontaktpaaren
jedes Satzes vorgesehen.
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Um den Umfang der Gesamtanordnung herum ist eine Lage 16 aus biegsamem
Isoliermaterial angeordnet, die gedruckte Leiter trägt, durch die die elektrischen
Verbindungen zu den Kontaktsätzen hergestellt werden können, und Verbindungslaschen
17 zu den Leitern der gedruckten Schaltung verlaufen durch die obere Abdeckung
15a der Vorrichtung. Eine seitliche Abdeckung 15 b wird zwischen der oberen
Abdeckung und der Basis der Vorrichtung eingeklemmt.
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Wenn auch in beiden beschriebenen Ausführungen der Verteiler mit vier
Kontaktsätzen dargestellt ist, ist verständlich, daß solche Vorrichtungen mit jeder
gewünschten Anzahl von Kontaktsätzen aufgebaut werden können. Es würden somit 6
Kontaktsätze vorgesehen werden, wenn die Vorrichtung zur Verteilung von Impulsen
zu Brennstoffeinspritzventilen für eine Sechszylindermaschine benutzt werden soll.
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Die F i g. 3 zeigt ein Brennstoffeinspritzsystem für eine vierzylindrige
Brennkraftmaschine mit einem Verteileraufbau nach der Erfindung. Das Einspritzsystem
enthält vier elektromagnetisch betätigte Brennstoffeinspritzventile V mit Solenoidspulen
S, die erregt werden, um die Ventile zum Einspritzen von Brennstoff in die Maschine
E zu öffnen. Die Einspritzventile V können in der Ansaugleitung der Maschine montiert
sein. Die Solenoidspulen werden mittels eines Steuerkreises oder eines Impulsgenerators
P erregt, der getriggert wird, um die Ausgangsimpulse zu erzeugen. Der Impulsgenerator
wird mit Speisespannungen und auch mit Steuerspannungen gespeist, die die Dauer
der Ausgangsimpulse entsprechend den Arbeitsbedingungen der Maschine einstellen.
Die vier Sätze je aus den Verteilerkontakten 8, 9, 10, 11 sind, wie dargestellt,
geschaltet. Die Kontakte jedes Satzes werden nacheinander durch den Nocken 3 der
Welle 4 geschlossen, die synchron mit der Maschine angetrieben wird. Das erste Kontaktpaar
8, 9 jedes Satzes, welches zu Beginn durch den Nocken 3 geschlossen wird, dient
(wenn der Impulsgenerator B getriggert worden ist) zur Zufuhr des Ausgangsimpulses
aus dem Impulsgenerator zur Erregung der Solenoidspule S des Einspritzventils V,
welches zu diesem Kontaktsatz gehört, um das Ventil zur Zufuhr von Brennstoff zur
Maschine zu öffnen. Das zweite Kontaktpaar 10 und 11 jedes Satzes wird nur geschlossen,
nachdem das erste Kontaktpaar geschlossen worden ist, und dient dazu, den Impulsgenerator
P zu triggern, um den vorerwähnten Ausgangsimpuls zu erzeugen, der dem zugehörigen
Brennstoffeinspritzventil zugeführt wird.
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Die Vorteile der Verteilervorrichtungen nach der Erfindung sind folgende:
a) Die genaue Phaseneinstellung der Trigger- und Verteilerkontakte ergibt sich aus
der Ausführung, indem der Impulsgenerator nicht getriggert werden kann, bevor sich
die Verteilerkontakte geschlossen haben. Der Phasenwinkel zwischen der Herstellung
der Verteilerkontakte und dem Trigger wird auf einem kleinen Wert gehalten, so daß
damit die maximale Zeit für den Impuls verfügbar ist.
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b) Da alle Kontakte durch einen einzigen Nocken betätigt werden, wird
die Phaseneinstellung von
einem Einspritzpunkt zum nächsten durch
die Winkellage der Daumen gesteuert, die so genau gehalten werden kann, wie es erforderlich
ist.
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c) Alle elektrischen Verbindungen erfolgen über feststehende Teile
der Einheit, womit die Gefahr von Ermüdungserscheinungen in der Verbindung usw.
ausgeschaltet wird.
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d) Die sich bewegenden Teile sind klein und leicht, und die Einheit
kann ebenso leicht bei hohen Geschwindigkeiten funktionieren.
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e) Die Zahl der Teile, insbesondere die arbeitenden oder sich abnutzenden
Teile, ist klein.
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f) Die Gesamtabmessungen sind klein.
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g) Die Nockenwelle kann in jede Richtung verdreht werden.