DE2324841A1

DE2324841A1 - Flammstartanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2324841A1
Application number: DE19732324841
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl Ing Dr Eblen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-05-17
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1974-12-12

Description

Flammstartanlage für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Flammstartanlage für Brennkraftmaschinen, mit einer Kraftstofförderpumpe, die auch der sonstigen Kraftstoffversorgung insbesondere als Vorförderpumpe einer Einspritzpumpe dient, und mit einem insbesondere elektromagnetisch gesteuerten Ärentil zum Zu- oder Abschalten einer Flammstartvorrichtunz Bei einer bekannten Flammstartanlage der beschriebenen Art wird der Druck in der zur Kraftstoffeinspritzpumpe führenden Druckleitung der Förderpumpe durch ein Druckventil gesteuert, das bei ungefähr 0,2 bar öffnet. Hierdurch soll erreicht werden, daß die Leitungen der Flammstartanlage mit Kraftstoff gefüllt sind, bevor das Ventil den Weg zur Flammstartdüse freigibt. Dieser Druck reicht jedoch lediglich zum Auffüllen der Anlage aus, so daß der nachfolgende höhere --auch durch den Widerstand der Einspritzpumpe bewirkte Förderdruck der Pumpe erst ermöglicht Druckverluste und sonstige Widerstände in-der Flammstartanlage zu überwinden. Sobald jedoch in der Einspritzpumpe saugseitig durch Entnehmen größerer Kraftstoffmengen der Druck stark abfällt, sinkt auch der Druck in der Flammstartanlage auf 0,2 atü. Es handelt sich hierbei um eine Flammstartanlage, die nach dem Prinzip der Flammglühkerzen arbeitet, nämlich mit Niederdruck. Derartige Anlagen erfordern aber ein zeitraubendes Vorglühen und Nachglühen der Kerze mit dem entsprechend großen Energieaufwand.
Der E findung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Flammstartanlage zu entwickeln, die an eine vorhandene Kraftstoffversorgungsanlage anschließbar ist, die jedoch nicht die genannten Nachteile aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flammstartvorrichtung nach dem Zerstäubernrinzip mit einer Flammstartdüse und Funkenzündung arbeitet, und daß zur Erzeugung des erforderlichen Spritzdruckes in der Kraftstoffleitung zwischen Förderpumpe und Flammstartdüse ein Druckübersetzer angeordnet ist, der durch das Steuerventil zuschaltbar ist.
Wenn also eine normale Kraftstofförderpumpe 2 bar Förderdruck liefert, muß durch den Druckübersetzer ein Druck von etwa lo bar-vor der Flammstartdüse erreicht werden.
Bei diesen etwa 10 bar Kraftstoffdruck wird in der Flammstartdüse eine gute Zerstäubung erreicht, die, solange die Flammstartanlage in Betrieb ist, auch stets gleich gut bleibt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine übliche Förderpumpe verwendet werden kann, beispielsweise eine Seitenkanaipumpe oder eine an die Einspritzpumpe gekoppelte- Hubpumpe.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet der Druckübersetzer mit einem Stufenkolben und es wird der Zustrom zur größeren Kolbenfläche durch das Steuerventil gesteuert.
Hierbei wird der Stufenkolben durch eine Feder in seine Ausgangslage geschoben, in der der Kolben mit seinem-Abschnitt kleineren Durchmessers die ündung der von der Förderpumpe -unmittelbar herführenden Kraftstoffleitung freigibt und diese wiederum nach Zurücklegen eines bestimmten Arbeitshubes für die eigentliche Druckübersetzung sperrt.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung verbindet das Steuerventil intermittierend den Arbeitsraum mit der größeren Kolbenfläche des Drückübersetzers entweder mit dem weitgehendkontinwierlich zugeführten Kraftstaff oder mit einem Raum niederen Drucks, wie beispielsweise dem Kraftstoffbehälter. Das Steuerventil kann hierfür elektromagnetisch.
angetrieben sein, was dann insbesondere in Verbindung mit der erforderlichen Zündung des Flammstartkraftstoffes erfolgen kann oder die Betätigung erfolgt mechanisch durch einen Nocken, dann jedoch vorzugsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl der Einspritzpumpe oder der Brennkraftmaschine.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird im folgenden näher beshrieben. Es zeigen: Fig. 1 das Ausführungsbeispiel in der Gesamtanordnung Fig. 2 und 3 Alternativen zu Einzelheiten aus Fig. 1, nämlich statt der Einfachdüse eine RUckströmdüse und als Förderpumpe eine koppelt -wirkende Kolbenpumpe.
Eine Förderpumpe 1 saugt aus einem Kraftstoffbehälter 2 durch eine Leitung 3 Kraftstoff an und fördert diesen über eine Leitung 4, einen Filter 5 zu einer Einspritzpumpe 6. Von der Einspritzpumpe 6 führt eine Rücklaufleitung 7, in der ein Druckbegrenzungsventil 8 angeordnet ist, zurück zum Kraftstoffbehälter 2. Von der Druckleitung 4 zweigt eine Leitung 10 ab, die zu einer Flammstartdüse 11 führt.
In die Leitung 10 ist ein Druckübersetzer 12 geschaltet, der durch ein Magnetventil 13 gesteuert wird. Der Druckübersetzer arbeitet mit einem Stufenkolben 14, der mit seinen unterschiedlich großen Stirnflächen Arbeitsräume 15 und 16 begrenzt. Er-ist außerdem durch eine Feder 17 belastet, die entgegen dem Druck im Arbeitsraum 15 wirkt. In Ruhelage wird durch den Stufenkolben 14 die Mündung der Leitung 10 in den Arbeitsraum 16 aufgesteuert. Von der Leitung 10 zweigt zum Arbeitsraum 15 eine -Leitung 19 ab, die durch das Magnetventil gesteuert wird. In der in der Fig. dargestellten Lage ist diese Verbindung geöffnet und der Stufenkolben 14 befindet sich auf einem Druckhub, bei dem er aus dem Arbeitsraum 16 über ein Rückschlagventil 20 mit Entlastungswirkung durch den entsprechenden Abschnitt der Leitung 1o zur Flammstartdüse 11 fördert. Sobald dann das Magnetventil umschaltet, wird der Arbeitsraum 15 über eine Leitung 21 mit dem Kraftstoffbehälter 2 verbunden, so daß aufgrund der Feder 17 der Kolben den Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 15 zum'Kraftstoffbehälter 2 preßt und gleichzeit-ig gegen Ende des Hubes den Arbeitsraum 16 mit der Förderpumpe 1 verbindet. Sobald dann das Magnetventil 13 wieder umschaltet, beginnt der Vorgang von neuem.
Durch den Druckübersetzer wird auch bei hohen Frequenzen stets eine intermittierende Förderung zur Flammstärtdüse 11 erfolgen.
Durch einen an den entsprechenden Abschnitt der Leitung 10 angeschlossenen Speicher 22 kann eine weitgehende Integrierung der Förderung erfolgen, so daß die Einspritzung weitgehend kontinuierlich erfolgt. Dann kann jedoch aüf das Rückschlagventil verzichtet werden.
Das Magnetventil 13 kann entweder durch einen Multivibrator oder auch mechanisch gesteuert werden. Wie in der Zeichnungdargestellt, wird durch den Multivibrator 24 eine Endstufe 25 mit Verstärker gesteuert, an dessen Ausgang der Magnet 26 des Magentventils 13 angeschlossen ist. Gleichzeitig wird durch den Multivibrator 24 eine Zündspule 27 gesteuert, die bei einer nicht näher dargestellten Kerze 28 für die Zündung der Flammstartanlage sorgt. Der Multivibrator ermöglicht eine drehzahlunabhängige Einspritzfrequenz bei gleicher oder übersetzter Zündfrequenz.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Flammstartanlage dient als Flammstartdüse eine Rückströmdüse 30, die Insbesondere als ralldüse ausgebildet ist. Der Rückstrom wird durch ein im Druck änderbares Drucksteuerventil 31 gesteuert. In der Rückströmleitung 32, die zum Kraftstoffbehälter 2 führt, ist ein Filter 33 angeordnet.
Bei der zweiten in Fig. 3 dargestellten Variante dient als Förderpumpe eine doppelt wirkende Kolbenpumpe 35 mit den Pumpenarbeitsräumen 36 und 37. Der Kraftstoff wird über eine Vorkammer 38 über die Saugventile 39 in die Arbeitsräume 36 und 37 gesaugt und von dort über die Druckventile 40 in den Druckraum 41 gefördert, von dem die Druckleitung 4 zur nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe 6 führt. Von dieser Leitung 4 zweigt dann die Leitung 10 ab. Die Leitung 19 hingegen zweigt vom Arbeitsraum 37 ab'und führt einen Teil der Fördermenge zum Druckübersetzer. Hierdurch kann das Magnet ventil 13, das die intermittierende Zuführungbewirkt, eingespart werden, da diese intermittierende Bewegung durch die Druckhübe im Arbeitsraum 37 der Förderpumpe 35 erzeugt werden. Es ist jedoch ein Ventil notwendig, um die Flammstartanlage in Betrieb zu nehmen bzw. abzuschalten.
Ein derartiges Ventil, das magnetisch gesteuert sein kann, ist vorteilhafterweise in der Leitung19 angeordnet, so daß bei gesperrtem Ventil der gesamte Kraftstoff über das Druckventil 40 in den Druckraum 41 gelangt, anstatt in den Arbeitsraum 15 des Druckübersetzers.

Claims

Ansprüche

1. Flammstartanlage für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstofförderpumpe, die auch der sonstigen Kraftstoffversorgung insbesondere als Vorförderpumpe einer Einspritzpumpe dient, und mit einem insbesondere elektromagnetisch gesteuerten Ventil zum Zu- oder Abschalten einer Flammstartvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammstartvorrichtung nach dem Zerstäuberprinzip mit einer Flammstartdüse (11, 30) und Funkenzündung (28) arbeitet, und daß zur Erzeugung des erforderlichen Spritzdruckes in der Kraftstoffleitung (10) zwischen Förderpumpe (1, 35) und Flammstartdüse (11, 30) ein Druckübersetzer (12) angeordnet ist, der durch das Steuerventil (13) zuschaltbar ist.

2. Flammstartanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (12) mit einem Stufenkolben (14) arbeitet und der Zustrom zur größeren Kolbenfläche durch das Steuerventil (13) gesteuert wird.

3. Flammstartanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (14) durch eine Feder (17) in seine Ausgangslage geschoben wird, in der der Kolben mit seinem Abschnitt kleineren Durchmessers die Mündung der von der Förderpumpe (1,35) unmittelbar herführenden Kraftstoffleitung (10) freigibt und diese nach Zurficklegung eines bestimmten Arbeitshubes für die eigentliche Druckübersetzung sperrt.

4. Flammstartanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (35) als doppelt wirkende Hubpumpe ausgebildet ist und der die größere Kolbenfläche enthaltende Arbeitsraum (15) des Druckübersetzers (12) mit dem einen Arbeitsraum (37) der Pumpe (35) unmittelbar verbunden ist, aus dem bei gesperrtem Steuerventil (13) der Kraftstoff über ein Druckventil (40) zur Druckseite (41) der Förderpumpe (35) gelangt.

5. Flammstartanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (13) intermittierend den mit Arbeitsraum (15) der größeren Kolbenfläche des Druckübersetzers (12) entweder mit dem weitgehend kontinuierlichii zugeführten Kraftstoff oder mit einem Raum niederen Drucks wie beispielsweise dem Kraftstoffbehälter (2) verbindet.

6. Flammstärtanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerventil (13) ein 3/2-Wegeventil dient, das durch einen Magneten (26) betätigt wird, der mit einer von der Motordrehzahl unabhängigen Frequenz betätigt wird, die vorzugsweise einer Frequenz der Zündzeiten der Zündkerze (28) der Flammstartanlage entspricht.

7. Flammstartanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (10) zwischen Druckübersetzer (12) und Flammstartdüse (11,30) ein Rückschlagventil (20)-angeordnet ist, um ein Nachtropfen der Düse zu vermeiden.

8. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Druckübersetzers und vor der Düse an die Leitung (10) ein Speicher (22) zur Integrierung der Förderhübe angeschlossen ist.

9. Flammstartänlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammstartdüse (30) eine insbesondere als Dralldüse ausgebildete Rückströmdüse dient, deren Rückstrom durch ein nachgeschaltetes Druckregelventil (31) steuerbar ist.

L e e r s e i t e