DE2124553A1 - Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr - Google Patents
Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das SaugrohrInfo
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Description
R. 324-12.5.1971
Kh/Dr
Anlage zur Zusatz-Patent- und
Gebrauchsmusterhilf saniaeldung
Gebrauchsmusterhilf saniaeldung
Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezünclete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen
mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Heßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe
hintereinander angeordnet sind, und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge über ein Arbeitsglied gegen
eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei -das bewegliche
Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoff-
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menge verstellt und als Rückstellkraft Druckflüssigkeit
dient, die kontinuierlich und unter konstantem jedoch willkürlich änderbarem Druck durch eine Druckleitung gefördert
das Arbeitsglied beaufschlagt, nach Patentanmeldung P 19 60 144.6-13.
Bei der vorliegenden Kraftstoffeinspritzanlage kommt es im Schiebebetrieb, während dem sich die Drosselklappe in ihrer
Leeikufstellung befindet, jedoch die Drehzahl der Brennkraft-™
maschine größer als die Leerlaufdrehzahl ist, zu einer geringen
Auslenkung des Heßorgans im Saugrohr und damit zu einer unerwünschten, wenn auch geringen Kraftstoff zumessung
am Zumeßventil. Eine Unterbrechung der Kraftstoffzumessung
im Schiebebetrieb würde sowohl eine KraftStoffersparnis als
auch eine Reduzierung der Schadstoffemission und eine Erhöhung der Bremswirkung der Brennkraftmaschine in diesem
Betriebszustand zur Folge haben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kraftstoffeinspritzanlage
nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß eine Kraftstoff zumessung während des Schiebebetriebes
) vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Schiebebetrieb die Saugrohrabschnitte vor und nach dem Meßorgan
durch einen Bypass miteinander verbindbar sind ,und daß bei Betriebs zuständen der Brennkraftmaschine außerhalb
des Schiebebetriebes der Bypass durch ein Ventil abhängig vom in Stromrichtung unmittelbar hinter der Drosselklappe herrschenden
Saugrohrunterdruck oder abhängig von der Drossel-
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klappenstellung und der Hotordrehzahl verschließbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß bei ausgeschalteter Zündung das Ventil den
Bypass öffnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgenden näher beschrieben.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung aus
einem nicht dargestellten Luftfilter in einen Saugrohrabschnitt 1, in dem ein Meßorgan 2 in einem Konus 3 angeordnet
ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt 4- und einen Verbindungsschlauch 5 in einen Saugrohrabschnitt 6 mit einer
willkürlich betätigbaren Drosselklappe 7 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine.
Das Meßorgan 2 ist eine quer zur Ströinungsrichtung angeordnete Platte, die sich im Konus 3 des Saugrohres nach
einer annähernd linearen Funktion der duch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am
Meßorgan 2 angreifende Rückstellkraft sovri.e einen konstanten vor dem Meßorgan 2 herrschendem Luftdruck der z\tfischen dem
Meßorgan 2 und der Drosselklappe 7 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.
Das Meßorgan 2 steuert unmittelbar ein Zumeß- und Mengenteilerventil
10. Zur Übertragung der Verstellbewegung des Meßorgans 2 dient ein mit ihm verbundener Hebel 11, der um
einen Drehpunkt 12 möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 13 das als Steuerschieber
ausgebildete bewegliche Ventilteil 14 des Zumeßventils 10 betätigt. Die der Nase 13 abgewandte Stirnfläche
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15 cLes Steuerschiebers 14 wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt,
die als Rückstellkraft auf das Meßorgan 2 dient.
Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine von einem Elektromotor
18 angetriebene Kraftstoffpumpe 19» die Kraftstoff aus
einem Behälter 20 ansaugt und über eine Leitung 21 dem Zumeßventil
10 zuführt. Von der Leitung 21 zweigt eine Leitung 22 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 23 geschaltet ist.
™ Aus der Leitung 21 gelangt der Kraftstoff in einen Kanal 26
im Gehäuse des Mengenteilerventils 10. Der Kanal 26 führt zu einer Ringnut 27 des Steuerschiebers 14 und weiterhin über
verschiedene Abzweigungen zu Kammern 28, so daß die eine Seite einer Membran 29 durch diesen Kraftstoffdruck beaufschlagt
wird. Je nach Stellung des Steuerschiebers 14 überdeckt die Ringnut 27 mehr oder weniger Steuerschlitze 30,
die durch Kanäle 31 zu de einer Kammer 32 führen, die durch
die Membran von der Kammer 28 getrennt ist. Aus der Kammer 32 gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle 33 zu den
einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordnet sind. Die Mem-
|l - bran 29 dient als bewegliches Teil eines Flachsitzventiles,
das durch die Feder 34 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offengehalten wird. Die je aus einer Kammer 28
und 32 gebildeten Membrandosen bewirken, daß, unabhängig von der zwischen der Ringnut 27 und den Steuer schlitzen 30 bestehenden
überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventil
en strömenden Kraftstoffmenge, das Druckgefälle
an dem Zumeßventil 27» 30 weitgehend konstant bleibt. Damit
ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers 14 und die zugemessene Kraftstoffmenge proportional sind.
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Bei einer Schwenkbewegung des Hebels 11 wird die Platte 2 des Meßorgans 2 in den Konus 3 des Saugrohres 1 bewegt, so daß
der sich zwischen Platte und Konus ändernde Eingquerschnitt proportional zum Verstellweg des Meßorgans 2 ist, wodurch eine
lineare Abhängigkeit der Stellbewegung des Meßorgans 2 und der Verschiebebewegung des Steuerschiebers 14 und dieser
entsprechend eine proportionale Kraftstoffzumessung gewährleistet ist.
Die als konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 wirkende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff. Hierfür zweigt von
der Leitung 21 eine Leitung 37 ab, die in den Druckraum 38
mündet in den der Steuerschieber 14 mit seiner dem Schwenkhebel 11 abgewandten Stirnfläche 15 ragt. In der Leitung 37
ist eine Drossel 39 angeordnet, die den Versorgungskreislauf 21 des Zumeßventils 10 von dem Steuerdruckkreis 37j40
des Eegelorgans 41 trennt.
Hinter der Drossel 39 zweigt von der Leitung 37 eine Leitung 40 zu dem Eegelorgan 41 ab, um dann von dort über eine Eücklaufleitung
42 drucklos zum Kraftstoffbehälter zu gelangen. Das Eegelorgan 41 ist als Flachsitzventil 43 ausgebildet,
bei dem eine Membran 44 als bewegliches Ventilteil dient. Die Membran 44 ist durch eine Feder 45 belastet, deren Vorspannung
durch von Motorkenngrößen abhängige Stellgrößen änderbar ist. Hierfür dient ein Eaumnocken 46, der mit der
Drosselklappe 7 verdrehbar und in Abhängigkeit von dem stromabwärts
der Drosselklappe im Saugrohr herrschenden Unterdruck axial verschiebbar ist. Der Eaumnocken 46 ist hierfür
auf einer Welle 47 der Drosselklappe 7 axial verschiebbar
gelagert. Die Drehbewegung der Welle 47 wird durch einen
Mitnahmewinkel 48 auf den Eaumnocken 46 übertragen. Der
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Raumnocken 46 ist mit seiner einen Stirnseite an einer Membran
4-9 einer Unterdruckkammer 50 drehbar befestigt. Die
Unterdruckkammer 50 ist durch eine Leitung 51 mit einer stromabwärts
der Drosselklappe gelegenen Stelle des Saugrohrs verbunden. Bei ausreichendem Unterdruck wird der Raumnocken
4-6 durch die Membran 4-9 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder
52 axial verschoben. Der Raumnocken wird durch einen
Stift 53 abgetastet, dessen Stellbewegung über einen Federteller
54· auf die Feder 4-5 übertragen wird, deren Vorspannung
den Druck für die Rückstellkraft des Meßorgans 2 bestimmt.
Die Druckbeaufsclilagung des Druckraumes 38 erfolgt über eine
Drossel 57· Diese Drossel ist zur Begrenzung des Überschwingens des Meßorgans 2 beim Gasgeben und zur Begrenzung
der Wirkung von Saugstößen der Brennkraftmaschine als Dämpfung erforderlich, da ein Schwingen des Steuerschiebers 14-zu
einer unerwünschten ungleichen Kraftstoffzumessung und
damit zu einem ruckartigen Fahren führen würde.
Stromaufwärts des Meßorgans 2 zweigt von dem Saugrohrabschnitt 1 ein Bypass 60 ab, der stromabwärts des Meßorgans
wieder in den Sa.ugrohrabschnitt 4- mündet. In den Bypass 60 ist ein Stoppventil 61 geschaltet, das sich im Schiebebetrieb
der Brennkraftmaschine und bei ausgeschalteter Zündung in Offenstellung befindet. Das bewegliche Ventilteil 62 des
Stoppventils 61 ist entgegen einer Feder 63 von einem Elektromagneten 64- betätigbar, der an einen von einer Batterie
B gespeisten Stromkreis 65 angeschlossen ist. Der Stromkreis 65 kann durch einen Zündschalter 66 oder durch einen in Abhängigkeit
vom Saugrohrunterdruck stromabwärts der Drosselklappe 7 betätigbaren Schalter 67 unterbrochen werden. Der
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Schalter 67 wird dabei durch einen Stift 68 betätigt, der mit einer Membran 69 einer Druckmeßdose 70 fest verbunden
ist. In der Kammer 71 der Druckmeßdose 70 herrscht der gleiche
Unterdruck wie im Saugrohr unmittelbar hinter der Drosselklappe 7· Dieser Unterdruck wird der Kammer 71 über eine
Leitung 72 zugeführt.
Die Kraftstoffeinspritzanlage wirkt folgendermaßen:
Bei laufender Brennkraftmaschine wird durch die von dem Elektromotor 18 angetriebene Pumpe 19 Kraftstoff aus dem
Kraftstoffbehälter 20 angesaugt und über die Leitung 21 dem Zumeßventil 10 zugeführt. Gleichzeitig saugt die Brennkraftmaschine
über das Saugrohr 1 Luft an, durch die das Meßorgan 2 eine gewisse Auslenkung aus seiner Buhelage erfährt.
Entsprechend der Auslenkung des Heßorgans 2 wird über den Hebel 11 auch der Steuerschieber 14- verschoben, der dabei
einen größeren Querschnitt der Steuerschlitze 30 freigibt.
Die direkte Verbindung zwischen Meßorgan 2 und dem Steuerschieber 14- ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge
und zugemessener Kraftstoff menge.
Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch ^e nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches
der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, wird die an sich konstante Rückstellkraft
des Meßorgans 2 in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung und dem Saugrohrunterdruck geändert. Dies erfolgt dadurch,
daß je nach Höhe des Druckes im Saugrohr nach der Drosselklappe durch entsprechendes Verdrehen bzw. axiales
Verschieben des Raumnockens 46 die Kraft der Feder 45 des
Regelorgans 41 geändert wird.
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Der Druck des Kraftstoffes, der die Stirnfläche 15 des Steuerschiebers 14 beaufschlagt und als Rückstellkraft des
Meßorgans 2 wirkt, "wird also an sich konstant gehalten und nur in Abhängigkeit von Motorkenngrößen geändert. Dabei wird
der Steuerdruckkreis 37>40 durch die Drossel 39 von der 7er-•
sorgungskraftstoffleitung 21 getrennt.
Das Stoppventil 61 ist im Schiebebetrieb geöffnet, so daß von der Brennkraftmaschine Luft durch den Bypass 60 angesaugt
werden kann, ohne auf das Meßorgan 2 zu wirken. Dadurch wird erreicht, daß das Meßorgan 2 im Betriebszustand des Schiebebetriebes
keine Auslenkung erfährt, d.h. die Steuerschlitze 30 werden vom. Steuerschieber 14 verschlossen, es erfolgt also
keine Zumessung. Das Stoppventil 61 wird von dem Elektromagneten 64 betätigt, der an den Stromkreis 65 angeschlossen
ist. Der Stromkreis 65 kann durch einen Schalter 67 unterbrochen werden, der von der Druckmeßdose 70 betätigt wird,
die abhängig vom Saugrohrunterdruck unmittelbar hinter der Drosselklappe 7 den Schalter 67 im Schiebebetrieb öffnet.
Durch die Druckentnahme über die Leitung 72 unmittelbar
hinter der Drosselklappe 7 wirkt die Druckmeßdose 70 nur
in Leerlaufstellung der Drosselklappe.
Der Stromkreis 65 wird ebenfalls bei abgeschalteter Zündung
unterbrochen, so daß der Elektromagnet 64 stromlos wird und die -Feder 63 das bewegliche Ventilteil 62 in Öffnungsrichtung
verschiebt. Dadurch wird erreicht, daß bei Brennkraftmaschinen, die zum Nachlaufen neigen, weil sich das angesaugte
Gemisch trotz abgeschalteter Zündung an der heißen Brennraumwand entzündet, mit dem Abschalten der Zündung
auch die Kraftstoffzumessung unterbrochen vrird. Beim Ein-
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schalten der Zür.dung betätigt der Elektromagnet 64 das
Stoppventil 61 entgegen der Feder 63 in Schließrichttmg,
wodurch die zur Brennkraftmaschine strömende Luftmenge auf
das Meßorgan 2 wirken kann und eine exakte Zumessung des Kraftstoffes am Zumeßventil 10 gewährleistet ist.
Das Stoppventil 61 kann ebenfalls in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe 7 und von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
betätigt werden, so daß das Stoppventil 61 z.B. geöffnet ist, wenn die Drosselklappe 7 ihre Leerlaufstellung
einnimmt und die Brennki-aftmaschine eine bestimmte Drehzahl überschreitet.
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Claims (3)
- Kobert Bosch GmbH E. 524 Kh/DrStuttgartAnsprüche/■—^(1·)Kraftstoffeins£>ritzanlage für gemischverdichtende, fremd-gezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind, und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge über ein Arbeitsglied gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt und als Bückstellkraft Druckflüssigkeit dient, die kontinuierlich und unter konstantem jedoch willkürlich änderbarem Druck durch eine Druckleitung gefördert das Arbeitsglied beaufschlagt, nach Patent-" anmeldung P 19 60 14-4-.6-13» dadurch gekennzeichnet, daß im Schiebebetrieb die Saugrohrabschnitte (1,4-) vor und nach dem Meßorgan (2) durch einen Bypass (60) miteinander verbindbar sind.
- 2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betriebszuständen der Brennkraft-- 11 209849/0324Robert Bosch GmbH E. 324- Kh/DrStuttgartmaschine außerhalb des Schiebebetriebes der Bypass (60) durch ein Ventil (61) abhängig vom in Stromrichtung unmittelbar hinter der Drosselklappe (7) herrschenden Saugrohrunterdruck oder abhängig von der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl verschließbar ist.
- 3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgeschalteter Zündung das Ventil (61) den Bypass (60) öffnet, y«209849/0324Leerseite
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