DE1934703A1

DE1934703A1 - Kraftstoffeinspritzanlage fuer gemischverdichtende,fremdgezuendete Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1934703A1
Application number: DE19691934703
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl-Ing Dr Eckert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-07-09
Filing date: 1969-07-09
Publication date: 1971-02-18
Also published as: US3688754A; FR2054292A5; JPS4946005B1; GB1294919A; DE1934703B2

Description

R. 9509
26.6.1969 Su/Wa

Anlage zur Patent-

und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4-

Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdge-

zündete Brennkraftmaschinen

Die Erfindung "betrifft eine Kraft stoff einspritzanlage für gemischverdi ent ende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit kontinuierlicher Einspritzung in.das Saugrohr, in dem eine willkürlieh betätigbare Drosselklappe sowie ein Drosselorgan in Reihe geschaltet sind,· von denen letzteres von dem vor und hinter ihm im Saugrohr herrschenden Druck betätigt wird und ein in der Kraftstoffleitung angeordnetes mit konstantem Druckgefälle arbeitendes Zumeßventil steuert.

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Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (siehe deutsche Patentschrift 1 24J 9^7) wird durch das Drosselorgan die Drosselnadel des Zumeßventils verschoben, deren Kontur derart ausgebildet ist, daß jedem Wert der durchgesetzten Luftmenge ein bestimmter Wert der Kraftstoffmenge entspricht. Hierbei kann der Öffnungsquerschnitt des Drosselorgans proportional dem Öffnungsquerschnitt des Zumeßventils sein. Die Gestaltung der Kontur einer Drosselnadel ist jedoch verhältnismäßig aufwendig. Insbesondere sind der Einjustierung von Drosselnadel und Drosselbohrung des Zumeßventils der Drosselorganstellung sowie der Änderung des Kraftstoffluftgemisches bei Warmlauf oder Startmengenanreicherung verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage eingangs genannter Art zu entwickeln, bei der diese genannten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zumeßventil einen Steuerschieber mit schräger Steuerkante hat, der durch das Drosselorgan verdrehbar ist und dabei einen von der Drehlage abhängigen Querschnitt für die Kraftstoffzufuhr freigibt*

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerschieber zur Absperrung der Kraft stoff zufuhr elektromagnetisch axial verschiebbar.

Hierbei kann durch, axiales Verschieben des Steuerschiebers die Druckseite der Kraftstoff leitung über die Ringnut mit einer Steuerleitung verbindbar sein, die zu einem hydraulisch schließbaren Einspritzventil führt. Beim Warmlauf bzw. beim

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Starten ist der Steuerschieber zur Änderung des Kraftstoffluftgemisches durch einen verschraubbaren Anschlag aus seiner normalen Betriebslage verschiebbar wird.

Die Verdrehung des Steuerschiebers kann vorteilhaft über eine Zahnstange erfolgen, die in ein am Steuerschieber angeordnetensRitzel greift.

über das Zumeßventil kann auch die Rückströmmenge des Kraftstoffes gesteuert werden, wenn zur Einspritzung Rückströmdüsen verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Durch das Saugrohr 1 strömt Verbrennungsluft an einem Drosselorgan 2 und an einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 3 vorbei zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Drosselorgan kann wie in der Zeichnung dargestellt, ein quer zur Ströraungsrichtung verschiebbarer Kolben sein, es kann jedoch auch eine um eine Achse schwenkbare Klappe oder eine in Strömungsrichtung bewegbare Prallplatte sein. In jedem Fall bewegt, sich das Drosselorgan "2 im Saugrohr 1 nach einem bestimmten Gesetz, welches annähernd eine lineare Funktion der Luftmenge im Saugrohr 1 ist, wobei der zwischen Drosselorgan 2 und Drosselklappe 3 herrschende Druck nahezu konstant bleibt, unter der Voraussetzung eines konstanten Druckes vor dem Drosselorgan 2.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt das zylindrische Drosselorgan 2 durch eine quer zum Saugrohr 1 liegende

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Bohrung 4 in der Wandung des Saugrohres 1 in dieses hinein. Das Drosselorgan 2 ist mit einem Kolben 5 verbunden, dessen Durchmesser größer als der des Drosselorgans 2 ist und welcher in einem Zylinder 6 verschiebbar ist. Der Kolben 5 wird nach außen durch den in dem Abschnitt 1a des Saugrohrs zwischen Drosselorgan 2 und Drosselklappe 3 herrschenden Unterdruck entgegen der Rückstellkraft, beispielsweise eine Feder 9? gezogen. Der Unterdruck wird durch einen Kanal 8 übertragen. Das in dem Zylinder 6 durch das Drosselorgan 2 und die benachbarte Stirnringfläche des Kolbens 5 abgegrenzte ringförmige Volumen steht durch einen Kanal 7 entweder mit dem Außendruckraum oder wie dargestellt mit dem Lufteinlaß 1d des Saugrohres 1 in Verbindung. Als Antrieb kann statt dem Kolben 5 auch eine Membran oder ein sonstiges gleichwertiges Mittel' dienen. In wie weit die Verstellbewegung des Drosselorgans 2 eine.lineare Funktion der Luftmenge ist, hängt von der Kenngröße der Feder 9 sowie von den Reibverlusten zwischen den gleitenden !Peilen ab. Mit dem Drosselorgan 2 ist axial verschiebbar eine mit Zähnen versehene Stange 10 verbunden. Die Zähne greifen in ein Ritzel 12, das an einem verdrehbaren Steuerschieber 11 angeordnet ist, welcher das bewegliche Teil des Kraftstoffzumeßventils bildet. Jeder Axialstellung des Drosselorgans 2 entspricht also eine bestimmte Drehstellung dieses Steuerschiebers 11.

In die Mantelfläche des Steuerschiebers 11 ist eine Ringnut 14 gearbeitet, dessen eine axiale Begrenzungsfläche als schräge Steuerkante 14' ausgebildet ist, die den Zumeßquerschnitt 22 einer vorzugsweise rechteckigen Längsnut 15 steuert. Eine Kraftstoffpumpe 16, die beispielsweise durch

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einen Elektromotor angetrieben sein kann, saugt den Kraftstoff aus einem Behälter 17 an υιιά fördert ihn über eine Leitung Ί8 in die Ringnut 14. Von der Leitung 18 zweigt eine Rücklaufleitung 19 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 20 geschaltet ist.

Aus der Ringnut 14- strömt der Kraftstoff durch den Zumeßdrosselquerschnitt 22 in die Nut 15 und von dort in eine Bohrung 2J_t die zu einem Schieberventil 24 führt, über das das Druckgefälle an der Zumeßdrossel 22 konstant gehalten wird. Das Ventil besteht aus einer Ringnut 25» in die die Bohrung 23 mündet, und einem Steuerschieber 26, der durch eine Membran 27 betätigt wird, und in dessen Mantelfläche eine Ringnut 28 angeordnet ist, die mit einer zu der oder den Einspritzventilen 34 führenden Leitung 29 verbunden ist und deren eine axiale Begrenzungsfläche den zwischen ihr und der Ringnut 25 bestehenden freien Querschnitt steuert.

Die Räume beiderseits der Membran 27 sind hydraulisch durch Leitungen mit Stellen vor bzw. nach der Zumeßdrossel 22 verbunden. Der in Schließrichtung des Schieberventils 24, also in Richtung Druckerhöhung wirkende Raum 27' ist über eine Leitung 30 mit der Leitung 18 verbunden, der in Öffnungsrichtung wirkende Raum 27" ist über eine Leitung 31 mit der Leitung 23 verbinden. Wenn sich der Druck vor der Zumeßdrossel 22 oder nach der. Zumeßdrossel z.B. in der Leitung 29 ändert und damit das Druckgefälle an der Zumeßdrossel geändert wird, wird durch die^ Membran 27 der Steuerschieber 2(? entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 33 solange verschoben, bis aufgrund der Drosselwirkung des Schieberventils 24 das frühere Druckgefälle an der Zumeßdrossel 22 wieder

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hergestellt ist. Dieses Druckgefälle wird im wesentlichen durch die Steifigkeit der Membran 2? und die Kraft der Feder 33 bestimmt. Das Druckgefälle ist also unabhängig von der durch die Kraftstoffleitung 29 strömenden Menge konstant.

Der Steuerschieber 11 ist entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 35 axial verschiebbar, die ihn gegen einen im Gehäuse verstellbaren Anschlag 36 drückt. Dieser Anschlag 36 wird zur Änderung des Kraftstoffluftgemisches willkürlich oder durch entsprechende Vorrichtungen verdreht, wodurch sich das Verhältnis der Öffnungsquerschnitte von Drosselorgan 2 und Zumeßdrossel 22 ändert. Dies erfolgt bei der Voreinstellung des Öffnungsquerschnittverhältnisses jedoch auch beim Starten bzw. Warmlaufen des Motors, wenn ein fetteres Kraftstoffluftgemisch erforderlich ist.

Um das dem Anschlag 36 abgewandten Ende des Steuerschiebers 11 ist ein Elektromagnet 37 angeordnet, bei dessen Erregung der Steuerschieber axial entgegen der Kraft der Rückstellfeder 35 verschoben wird*· Hierdurch wird die Ringnut 14 von der Nut 15 getrennt, so daß der Kraftstoff strom zu den Einspritzventilen 34 unterbrochen ist. Dies ist insbesondere im Schiebebetrieb erforderlich, um zu vermeiden, daß über Giftanteile in den Abgasen über ein bestimmtes Maß zunehmen bzw. der Motor stoßartig läuft.

Jedes Einspritzventil 34'- nur eines ist dargestellt - ist mit einem Schließglied 38 ausgestattet, das während des Schiebebetriebs hydraulisch entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 39 verschoben, die Spritzöffnung 40 schließt.

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Hierdurch wird verhindert, daß während des Schiebebetriebs aus den Kraftstoff!.eitungen 29 Kraftstoff gesogen wird, was ebenfalls au den vorgenannten Nachteilen führen würde. Zur hydraulischen Steuerung des Schließgliedes 38 dient eine Leitung 41, die in eine auf der Hantelfläche des Steuerschiebers 11 angeordnete Ringnut 42 mündet. Diese Ringnut

42 ist über einen Kanal 43, in dem ein Druckhalteventil angeordnet ist, mit dem die Feder 35 aufnehmenden Raum verbunden. Das Druckhalteventil 44 hat lediglich die Aufgabe zu verhindern, daß die in den Leitungen und Kanälen 41 bis

43 befindliche Flüssigkeit ausläuft, es kann jedoch nicht * verhindern, daß das-Schließglied 38 des Einspritzventils in der gezeichneten Schaltstellung des Steuerschiebers 11 durch die Feder 39 in seine gezeichnete Ausgangslage gleiten kann.

Sobald durch den Elektromagneten 37 der Steuerschieber 11 verschoben und dadurch die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen gesperrt wird, wird die Ringnut 14 des Steuerschiebers 11 mit der Leitung 41 verbunden, wodurch der von der Pumpe 16 geförderte Kraftstoff unter dem durch das Druckbegrenzungsventil 20 bestimmten Druck auf das Schließglied 38 wirksam wird, so daß dieses entgegen der Kraft der Feder 39 zur Schließung der Spritzöffnung 40 verschoben wird. Λ Hierdurch ist erreicht, daß mit Schließen der Kraftstoffzufuhrleitung auch die Spritzöffnung 40 geschlossen wird.

In den Leitungen 29 und 41 sind Verteiler 45 und 46 angeordnet, die jeweils soviel Abzweigleitungen haben, wie Einspritzventile zu der Einspritzanlage gehören, von denen jedoch wie beschrieben nur eines dargestellt ist.

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Claims

Ansprüche

/ 1. kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem eine willkürlich 'betätigbare Drosselklappe sowie ein Drosselorgan in Reihe geschaltet sind, von denen letzteres von dem vor und hinter ihm im Saugrohr herrschenden Druck betätigt wird und ein in der Kraftstoffleitung angeordnetes mit konstantem Druckgefälle arbeitendes Zumeßventil steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil einen Steuerschieber (11) mit schräger Steuerkante hat, der durch das Drosselorgan (2) verdrehbar ist und dabei einen von der Drehlage abhängigen Querschnitt (22) für die Kraftstoffzufuhr (18,23) freigibt. -
2. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Steuerkante durch die axiale Begrenzungsfläche einer Ringnut (14) des Steuerschiebers (11) gebildet wird, in die die Druckseite der Kraftstoffleitung (18) ungedrosselt einmündet.

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3. Kraft stoff einspritzanlage nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (11) zur Absperrung der Kraftstoffzufuhr (18,23) elektromagnetisch (37) axial verschiebbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß durch axiales Verschieben des Steuer- ( Schiebers (11) die Druckseite der Kraftstoffleitung (18) über die Ringnut (14) mit einer Steuerleitung (41) verbindbar ist, die zu einem hydraulisch schließbaren Einspritzventil (34) führt.
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (11) zur Änderung des Kraftstoffluftgemisches durch einen verschraubbaren Anschlag (36) aus seiner normalen Betriebslage verschiebbar ist.
6. Kraftstoff einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Drosselorgans (2) eine Zahnstange (10) verschiebbar

• ist, welche in ein an dem Steuerschieber (11) angeordnetes ' Ritzel (12) greift.

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