DE2054910A1

DE2054910A1 - Kraftstoffeinspritzanlage, bei der ein Differenzdruckventil durch ein zweites Differenzdruckventil gesichert ist

Info

Publication number: DE2054910A1
Application number: DE19702054910
Authority: DE
Inventors: Franz 7000 Stuttgart Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-11-07
Filing date: 1970-11-07
Publication date: 1972-05-10
Also published as: ES396756A2; FR2085622A2; US3719435A; BR7107366D0; PL81716B1; IT969058B; DD97711A6; FR2085622B2; SE419883B

Description

Kh/Kb

Anlage zur Zusatz-Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBER? BOSCTI GMBH, 7 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzanlage, "bei der ein Differenzdruckventil durch ein zweites Piff erenzdrucirventil presichert igt

Die Erfindung "betrifft eine kontinuierlich arbeitende Kraftstoff einspritz anlage für Fahrzeuggasturbinen mit einer kontinuierlich arbeitenden Einspritzpumpe und Regelung der Ein sprit zinenge, mit einem M eng en st eil werk, das die Stellung eines die zu den Einspritzdüsen strömende Kraftstoffmenge zumessenden Steuerschiebers bev;irkt, wobei an einen den Steuerschieber enthaltenden Zumeßventil dadurch ein konstantes Druckgefälle herrscht, daß in den Kraftstoffstrom ein Differenzdruckventil eingeschaltet ist, und außerdem mit Mitteln zur drehzahlabhängigen Eegelung der Menge, zur Druckbegrenzung innerhalb des hydraulischen Systems und zum Schutz gegen "berdrehzahl und Übertemperatur und bei dem ferner der Durchstrcnquerschnitt des Zumeßventils durch ein mit dem Steuerschieber unmittelbar verbundenes,innerhalb des Gehäuses angeordnetes Elektromagnet system änderbar ist, nach Patentanmeldung P 20 42 541.8. -2-

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Bei dieser Kraftstoffeinspritzanlage können schnelle Laständerungen oder das Abstellen der Fahrzeuggasturbine zu bleibenden Verformungen oder sogar zur Zerstörung der Membran des Differenzdruckventils führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kraftstoffeinspritzanlage nach der Hauptpatentanmeldung so zu verbessern, daß eine Uberbeanspruchung des Differenzdruckventils verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgenäß dadurch gel-öst, daß zu einem ersten als Flachsitzventil Kit einer Membran als beweglichem Ventilglied ausgebildeten Differenzdruckventil ein zweites Differenzdruckventil parallel angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß das zweite Differenzdruckventil bei einer höheren Druckdifferenz öffnet als das erste Differenzdruckventil, wobei auf das zweite Differenzdruckventil der Kraftstoffdruck stromaufwärts des Zurießventiles in Öffnungsrichtung entgegen einer Feder und dem Kraftstoffdruck stromabwärts des Zumeßventils wirkt, und das zweite Differenzdruckventil bei Überschreitung des vorbestimmten Differenzdruckes öffnet und die Druckseite der Einspritzpumpe zun Kraftstoffbehälter hin entlastet.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, da.1 als bewegliches Ventilteil des zweiten Differenzdruckventils ein Ventilkolben mit einer Kunststoffdichtfläche (Fluorelastomer) dient.

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Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als bewegliches Ventilteil des zweiten Differenzdruckventils ein Ventilkolben dient, der auf einen kugelförmigen Dichtkörper wirkt.

Zvrei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. ' einen Schnitt durch die Kraftstoffeinspritzanlage mit dem ersten Ausführungsbeispiel des zv:eiten Differe: dru ck ν en t i 1 s,

Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel des zweiten Differenzdruckventils. '

In Fig. 1 ist mit 1 das Reglergehäuse bezeichnet, das eine von einer Antriebswelle 2 angetriebene als Einspritzpumpe dienende Zahnradpumpe 3 enthält, die Kraftstoff über die Bohrung 4 in eine Ringhut 5 einer Buchse 6 fördert, von wo aus der Kraftstoff über Bohrungen 7 in einen Ringraum 8 gelangt, der von dem Steuerschieber 11 und der Innenbohrung 14 der Buchse 6 gebildet -ward. Die beiden Steuerkanten ^Λ-2 des Steuerschiebers 11 und die entsprechenden Steuerschlitze ^5 bilden ein Zumeßventil, dessen Durchflußquerschnitt 21 durch ein direkt mit dem Steuerschieber 11 verbundenes Mengenstellwerk änderbar ist. Das Mengenstellwerk enthält einen Drehmagneten 18, der drehbar ζ v/i sehen den beiden Spulen 19 angeordnet ist, die sich auf einem Kern 20 befinden, so daß sich über den Drehmagneten 18 und den Kern 20 ein geschlossener magnetischer Kreis ausbilden kann. Der Drehmagnet 18 ist auf dem Steuerschieber 11 befestigt, dessen axiale Fixierung durch die Einstellschraube 24 gegen den Anschlag 25, der sich im Deckel 27 gegen die Feder 26 abstützt, erfolgt.

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Oberhalb des Drehmagneten 18 ist auf dem Steuerschieber 11 eine nockenscheibe J>0 angeordnet, die entsprechend der Drehung des Steuerschiebers über einen Taster 31 ein induktives Rückmeldeglied 32 betätigt.

Der in den Steuerschlitzen 15 zugemessene Kraftstoff strömt über die Ringnut 16 und den Kanal 34- in die obere Kar.r.er 35 des ersten Differenzdruckventils 36 > das als Flachsitsventil ausgebildet ist und dessen Membran 37 zwischen Reglergehäuse 1 und Ventilgehäuse 38 in einer Ebene mit dem feststehend angeordneten Ventilsitz 39 eingespannt ist. An dem Ventilgehäuse 38 stützt sich über einen Zwischenring 4-0 eine Schraubenfeder 4-1 ab, die eine möglichst flach verlaufende Charakteristik hat. Diese Schraubenfeder- 41 belastet die Membran 37 über einen Federteller 42 in öffnungsriohtung, so daß das erste Differenzdruckventil 3d außer Betrieb geöffnet ist. Aus der Ringnut 5 strömt Kraftstoff ungedrosselt durch die Bohrung 9 in eine Kammer 10 des ersten Differenzdruckventils 36.

Pauilel zum ersten Differenzdruckventil 36 ist ein zweites Differenzdruckventil 70 angeordnet, dessen bev.^regliches Ventilglied durch den Vcntilkolben 71 gebildet wird, der in einer Bohrung 72 entgegen einer Feder 73 verschiebbar geführt ist» Die Feder 73 stützt sich einerseits auf dem. Ventilkolbon 71 und andererseits auf dem Verschlußteil 74- ab. Über eine Bohrung 75 steht der Raum 76 des zweiten Differenzdruclrvent.ils 70 mit dem Raum 35 Qes ersten Differenzdruckventils 36 in Verbindung. Die Dichtfläche des Ventilkolbens 71 ist an einem mit diesem fest verbundenen Kunststoffkörper (Fluorelastomer) 77 angeordnet. Auf das zweite Differenzdruckventil 70 wirkt in Öffnungsrichtung über eine Bohrung 78 der Kraftstoffdruck

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im Raum 10. Befindet sich das Differenzdruckventil 70 in geöffnetem Zustand, so kann über die Bohrung 78 und die Rückflußleitung 79 Kraftstoff aus der Kammer 10 in den Kraftstoffbehälter 80 zurückfließen.

Das in Fig. 2 als Ausschnitt dargestellte Differenzdruckventil 70' unterscheidet sich von dem in Pig. 1 dargestellten Differenzdruckventil 70 lediglich dadurch, daß der Ventilkorben 7^ auf einen kugelf crmigen Dichtkörper 81 v;irkt.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist folgende:

Der Kraftstoff wird von der Zahnradpumpe 3 zu dem Zumeßventil 12,15 gefördert, an dem die Zumessung unter Aufrechterhaltung eines konstanten Druckgefälles durch das erste Differenzdruckventil 36 erfolgt. Dadurch ist der Durchflußquerschnitt 21 ein Haß für die Kraftstoffdurchflußmenge.

Die als bewegliches Ventilteil des ersten Differenzdruckventile s 36 verwendete Membran 37 wird festigkeitsmäßig sehr hoch beansprucht. Diese Beanspruchung ist besonders kritisch bei schnellen Laständerungen. So entsteht z.B. ein hoher Staudruck, wenn der Durchflußquerschnitt 21 des Zumeßventils 12,15 gegen Null geht, und beim Abstellen der Turbine. In diesem Fall wird die Membran mit dem vollen Förderdruck der Pumpe 3 beaufschlagt. Bei entsprechend hohen Drücken führt diese Beanspruchung zu bleibenden Verformungen oder sogar zur Zerstörung der Membran 37 und dauit zum Ausfall der Kraftstoffeinsprit ζ anlage.

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Um solche Überbeanspruchungen des ersten Differenzdruckventils 36 zu verhindern, ist parallel zu diesem ein zweites Differenz druckventil 70 angeordnet, das in Öffnungsrichtung über die Bohrung 78 von dem Kraftstoffdruck in der Kammer 10 entgegen einer Feder 73 und dem Kraftstoffdruck im Raum 35 beaufschlagt wird. Die Feder 73 ist entsprechend dem maximalen Differenzdruck des Kraftstoffes in den Kammern 10 und 35 und einem Sicherheitszuschlag vorgespannt. Im normalen Betrieb ist das zweite Differenzdruckventil 70 geschlossen, sobald sich aber die Druckdifferenz über den vorbestimmten zulässigen Wert erhöht, öffnet das Differenzdruckventil 70 und läßt solange Kraftstoff über die Bohrung 78 und die Leitung 79 in den Kraftstoffbehälter 80 zurückfließen, bis sich wieder die zulässige Druckdifferenz eingestellt hat.

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An ευ rü ehe

Kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für Fahrzeuggasturbinen nit einer kontinuierlich arbeitenden Einspritzpumpe und Regelung der Einspritzmenge, mit einem Henftenstellwerk, das die Stellung eines die zu den Einspritzdüsen strömende Kraftstoffmenge zumessenden Steuerschioberes "bewirkt, wobei an einem den Steuerschieber enthaltenden Zumeßventil dadurch ein konstantes Druckgefälle herrscht, daß in den Kraftstoffstrom ein Differenzdruckventil eingeschaltet ist, und außerdem mit Mitteln zur drehzahl "abhängigen Regelung der, K enge, zur Druckbegrenzung innerhalb des hydraulischen Systems und zum Schutz gegen überdrehzahl und Übertemperatur und bei dem ferner der D\;.:;-chströmquerschnitt des Zumeßventils durch ein mit dem Steuerschieber unmittelbar verbundenes, innerhalb des Gehäuses angeordnetes Elektromagnetsystem änderbar ist, nach Patentanmeldung P 20 42 541.8, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem ersten als Flachsitzventil mit einer Membran (37) als beweglichem Ventilglied ausgebildeten Differenzdruckventil (36) ein zweites Differenzdruckventil parallel angeordnet ist.

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2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Differenzdruckventil (70,7O¹) bei einer höheren Druckdifferenz öffnet als das erste Differenzdruckventil (36).

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das zweite Differenzdruckventil (70,7C¹) der Kraft st off druck ("O) stromauf wärt s des Zuineßventiles ('2, 15) in Öffnungsrichtung entgegen einer Feder (73) und cen Kraftstoffdruck (35) stromabwärts des Zumeßventiles wirkt.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Differenzdruckventil (70,7O¹) *££- Überschreitung des vorbestimmten Differenzdruckes öffnet und die Druckseite (10) der Einspritzpumpe (3) zum Kraftstoffbehälter (80) hin entlastet.

5. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Ventilteil des zweiten Differenzdruckventils (70) ein Ventilkolben (71) mit einer Kunststoffdichtfläche (77) (Fluorelastomer) dient.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Ventilteil des zweiten Differenzdruckventils (70) ein Ventilkolben (7Odient, der auf einen kugelförmigen Dichtkörper (81) wirkt..

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