DE2344301A1

DE2344301A1 - Kontinuierlich arbeitende kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2344301A1
Application number: DE19732344301
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Meissner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-09-03
Filing date: 1973-09-03
Publication date: 1975-03-13

Description

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13. 8. 1973 Kh/Do

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

BOBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für mehrzylindrige gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit einer Verteilereinrichtung und Zumeßventilen, die gemeinsam zum Indern ihres Durchströmquerschnitts axial verstellbar die zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge bestimmen, wobei an jedem Zumeßventil ein möglichst konstantes Druckgefälle herrscht, indem in den Kraftstoffstrom stromabwärts der Zumeßven- . tile je ein Steuerventil eingeschaltet ist, welches jeweils von einem 2 Kammern trennenden nachgiebigen Glied im Durchströmquerschnitt änderbar ist, wobei in

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der ersten Kammer der stromabwärts des Zumeßventils herrschende Druck des Kraftstoffs im Sinne eines Öffnens des Steuerventils auf das nachgiebige Glied einwirkt, während die 2. Kammer dem stromaufwärts des Zumeßventils herrschenden Druck des Kraftstoffs ausgesetzt ist und der DurehstrÖEiquerschnitt der Zumeßventile durch Verschieben eines Steuerschiebers linear änderbar ist und daß als Steuerventil ein Flachsitzventil dient.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen wird angestrebt, mit der auf das Zumeßventil wirkenden Stellgröße, die den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine entspricht, eine entsprechende Durchströmquerschnittsänderung zu erreichen und mit Hilfe eines möglichst konstanten Druckgefälles an diesem Durchströmquerschnitt auch eine entsprechend dem freien Querschnitt gleichbleibend genaue Kraftstoffzumessung zu erhalten, die unabhängig von den Drücken vor oder nach dieser Zumeßstelle ist. Um insbesondere auch die Möglichkeit eines. Eingriffs in die Regelung zu haben sollten für die DurchströmquerSchnittsänderung ausreichend große Wege zur Verfugung stehen. Im Gegensatz dazu sollte für eine schnelle Konstantdruckregelung der Kegelweg am Steuerventil möglichst klein sein.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art erfolgt die Kraftstoffzurnessung für die einzelnen Motorzylinder gemeinsam durch eine Steuerkante des Steuerschiebers an verschiedenen Steuerschlitzen. Bei geringen zugemessenen Kraftstoffmengen, z. B. während des Leerlaufes, besteht dabei die Gefahr unterschiedlicher Leerlaufeinspritzmengen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage zu entwickeln, bei der trotz gemeinsamer Kraftstoffzumessung die den einzelnen Zylindern zugemessene Leerlaufeinspritzmenge jeweils gleich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerschieber durch einen Stift gegenüber einer Laufbuchse gegen Verdrehen sicherbar ist und eine mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundene Ringnut hat, die einerseits mit einzelnen Steuersegmenten versehen ist, die in der Laufbuchse angeordnete schieberparallele, jedem Einspritzventil zugeordnete Steueröffnungen je nach axialer Lage mehr oder weniger freigeben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß als Steueröffnungen Steuerschlitze dienen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß als Steueröffnungen Steuerbohrungen dienen.

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

Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzanlage entlang der Linie I - I in Pig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Steuerschieber mit Steuersegmenten.

Bei der erfindungsgeiaäßen Verteilereinrichtung sind ein Gehäuse 1, eine Zwischenplatte 2 und ein Bodendeckel 3 durch

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Schrauben 4 axial zusammengespannt. Zwischen Gehäuse 1 und Zwischenplatte 2 ist eine Metallfolie 5 eingespannt, die im Bereich von gleichmäßig um die Gehäuseachse verteilten Axialbohrungen, diese in Kammern 7 und 8 teilend, als Membran von Membranventilen dient. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Verteilereinrichtung für einen Vierzylindermotor, also um vier Membranventile. Bei jedem dieser Ventile bildet die Membran mit einem feststehenden in einer Ebene mit der Membraneinspannung angeordneten Ventilsitz 9 ein Flachsitzventil. Der Ventilsitz 9 ist ein Präzisionsteil, das von einem Ventilsitzträger 10 aufgenommen wird, der in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist und als Anschlußteil für die Leitungen 30 dient, die zu den Einspritzventilen 31 führen, von denen jeweils nur eine bzw. eines dargestellt ist. Am Ventilsitzträger 10 stützt sich eine Schraubenfeder 11 ab, die eine möglichst flach verlaufende Charakeristik hat. Biese Schraubenfeder 11 belastet die Membrane über einen Fe derteller 12 in Öffnungsrichtung, so daß das Membranventil auß.er Betrieb geöffnet ist.

Die im Bodendeckel befindlichen Abschnitte der Kammern 8 sind durch einen nacheinander durch dUese Abschnitte verlaufenden Ringkanal 13 miteinander verbunden, derart, daß ein Flüssigkeitsstrom zwar vom ersten über den zweiten und dritten zum vierten Abschnitt gelangen kann, nicht jedoch vom ersten direkt zum vierten Abschnitt. Von einem Kraftstoffbehälter 33 führt eine Leitung 34 über eine kontinuierlich fördernde Kraftstoffpumpe und ein Anschlußteil 14 zu dem genannten ersten Abschnitt der Kammern 8. Vom letzten, also vierten Abschnitt führt über ein Anschlußteil 37 eine Leitung 38 zu einem Druckhalteventil 39 und von dem zurück zum Kraftstoffbehälter 33.

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In einer durch die gesamte Verteilereinrichtung gehenden Axialbohrung 16 ist eine Laufbuchse 17 angeordnet. Diese Laufbuchse ist durch eine elastische Dichtbuchse 18, die aus Gummi bestehen kann, gegen Verschieben und Verdrehen gesichert, wozu die Dichtbuchse durch einen Stopfen 19 gegen eine zwischen Bodendeckel 3 und Zwischenplatte 2 gelagerte Scheibe 20 axial zusammengepreßt wird. Hierdurch wird außerdem erreicht, daß kein Kraftstoff zwischen Laufbuchse einerseits und Gehäuse sowie Zwischenplatte andererseits durchlecken kann.

In der Laufbuchse 17 gleitet axial gegen die Kraft einer Feder 15 verschiebbar ein Steuerschieber 21 mit einer Ringnut 22, die einerseits mit einzelnen der Motorzylinderzahl entsprechenden Steuersegmenten 40 versehen ist. Der Steuerschieber 21 besitzt eine Längsnut 41, in die ein in der Laufbuchse 17 angeordneter Stift 42 ragt und so den Steuerschieber gegen Verdrehen sichert. In der Laufbuchse 17 befinden sich Längsnuten 23, die durch exakt gleiche achsparallele Längsschlitze 24 (Steuerschlitze) oder Steuerbohrungen mit der Innenbohrung der Laufbuchse verbunden sind. Je nach Lage des Steuerschiebers 21 steuern somit die Steuersegmente 40 einen mehr oder weniger langen Abschnitt der Steuerschlitze 24 auf. In der Laufbuchse befinden sich außerdem Radialbohrungen 25₅ die eine ständige Verbindung zwischen der Ringnut 22 und einem im Bodendeckel angeordneten durch die Zwischenplatte 2 und Dichtbuchse 18 sowie Laufbuchse 17 begrenzten Ringkanal 26 eine ständige Verbindung herstellt. Von diesem Ringkanal 26 führen im wesentlichen radial verlaufende Kanäle 27 zum Ringkanal 13, wodurch der Ringkanal 26 mit den Kammern 8 der Membransteuerventile verbunden ist. Die Längsnuten 23 der Laufbuchse 17 sind

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über Kanäle 28 mit der Kammer 7 der Membransteuerventile verbunden, wobei jedem Membransteuerventil eine Längsnut 23 mit ihren Steuerschlitzen 24 zugeordnet ist und wobei die Kammern 7 dieser Membransteuerventile voneinander getrennt sind.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Gerätes ist folgende: Der Kraftstoff gelangt aus dem Kraftstoffbehälter 33 über die Leitung 34, die kontinuierlich fördernde Pumpe 35 und das Anschlußteil 14 in eine der Kammern der MembransteTventile und strömt von dort durch den Ringkanal 13 zu den anderen Kammern 8 der weiteren Membransteuerventile, bis er dann z. T. über das Anschlußteil 37j die Leitung 38 und das Druckhalteventil 39» das den Druck im Verteilersystem bestimmt, zurück zum Kraftstoffbehälter 33 gelangt. Bei diesem Durchströmen werden mögliche sich unter der Membrane ansammelnde Luftbläschen hinweggespült. Der andere Teil des Kraftstoffs strömt über die Kanäle 27, die so lang ausgeführt sind, daß sie eine gewisse Beruhigung des Kraftstoffes bewirken, zu dem Ringkanal 26. Gewisse Druckverluste im Eingkanal 13 lassen sich bei einer solchen Durchströmung nicht vermeiden. Da es aber Voraussetzung für eine gleichmäßige Steuerung ist, daß der Druck im Eingkanal 26 ein Mittelwert zwischen dem höheren Eingangsdruck und dem niedrigeren Abströmdruck aus dem Ringkanal 13 bzw. den Kammern 8 der Membransteuerventile ist, zweigen die Kanäle 27 (Fig. 2) an radial gegenüberliegenden Stellen des Ringkanals 13 ab, wobei der Abstand der ersten Abzweigstelle von der Zuströmstelle des Kraftstoffs soweit entfernt ist wie die letzte Stelle von der Abströmstelle des Kraftstoffs.

Ein Teil des Kraftstoffs strömt von diesem Eingkanal 26 über die Radialbohruiqgn 25 in die Eingnut 22 des Steuerschiebers. Von der Ringnut 22 strömt der Kraftstoff durch die Steuerschlitze 24 zugemessen in die

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Längsnuten 23 und von dort über den Kanal 28 in die Kammern 7 der Membransteuerventile.

Membransteifigkeit und Kraft der Feder 11 sind so ausgelegt, daß bei Änderung eines vorgesehenen Druckgefälles zwischen den beiden Kammern 7 und 8 der Membransteuerventile sich der Durchströmquerschnitt zwischen Membran und Ventilsitz so lange ändert, bis dieses Druckgefälle wieder erreicht ist. Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Flachsitzventil ist dieses in außerordentlich kurzer Zeit erreicht, da schon bei geringem Hub der Membrane der Durchlaufquerschnitt stark geändert wird. Die Federkraft hingegen wird auf Grund dieses geringen Hubes nur gering geändert, so daß die Regelung sehr genau arbeiten kann, d. h. das Druckgefälle unabhängig von den durchströmenden Mengen nahezu konstant ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Steuerschiebers ist es möglich gleich große Leerlaufeinspritzmengen für die einzelnen Motorzylinder zu erreichen. Nach der Montage wird in einem Probelauf in Leerlaufstellung der Verteilereinrichtung die jedem Zylinder zugemessene Leerlaufkraft stoff menge ermittelt und die entsprechenden Abweichungen durch Materialabtragung an den einzelnen Stirnseiten der Steuersegmente, z. B. durch Läppen ausgeglichen.

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Claims

β" ί / ο ι Ansprüche

1. !Kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für iriehrzylindrige gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit einer Verteilereinrichtung und Zumeßventilen, die gemeinsam zum Ändern ihres Durchströmquerschnitts axial verstellbar die zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge bestimmen, wobei an jedem Zumeßventil ein möglichst konstantes Druckgefälle herrscht, indem in den Kraftstoffstrom stromabwärts der Zumeßventile ,je ein Steuerventil eingeschaltet ist, welches jeweils von einem ¹Z₁WCi Kammern trennenden nachgiebigen Glied im Durchströmquerschnitt änderbar ist, wobei in der ersten Kammer der stromabwärts des Zumeßventils herrschende Druck des Kraftstoffs im Sinne eines Cffnens des Steuerventils auf das nachgiebige Glied einwirkt, während die 2. Kammer dem stromaufwärts des Zumeßventils herrschenden Druck des Kraftstoffes ausgesetzt ist und der Durchströmquerschnitt der Zumeßventile durch Verschieben eines Steuerschiebers linear änderbar ist und daß als Steuerventil ein I'lachsitzventil dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (21)

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durch einen Stift (42) gegenüber einer Laufbuchse (IT) gegen Verdrehen sicherbar ist und eine mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundene Ringnut (22) hat, die einerseits mit einzelnen Steuersegmenten (40) versehen ist, die in der Laufbuchse (17) angeordnete schieberparallele, jedem Einspritzventil zugeordnete Steueröffnungen f 24) je nach axialer Lage mehr oder weniger freigeben.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steueröffnungen Steuerschlitze (24) dienen.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steueröffnungen Steuerbohrungen dienen..

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