DE2345009B2 - Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit mindestens einer in dem Motoransaugkanal angeordneten Haupteinspritzdüse zum intermittierenden Einspritzen von Brennstoff in den Einlaßkanal, mindestens einer nahe der Haupteinspritzdüse angeordneten Startbrennstoffeinspritzdüse zum Einspritzen von Brennstoff in den Ansaugkanal, einer motorbetriebenen Brennstoffeinspritzpumpe zum Fördern von Brennstoff von einer unter Druck stehenden Brennstoffquelle, einem Brennstoffverteiler zum Fördern von Brennstoff von der Brennstoffeinspritzpumpe zu der Haupteinspritzdüse und mit einem Steuerventil zur Schaffung einer Verbindung zwischen der Brennstoffquelle und der Startbrennstoffeinspritzdüse.

Bei einem solchen aus der DE-OS 21 41648 bekannten Brennstoffeinspritzsystem ist in unmittelbarer Nähe des Ansaugrohres ein temperaturabhängiger elektrischer Schalter vorgesehen, der beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur schließt. Mit dem elektrischen Schalter ist ein elektromagnetisches Ventil so verbunden, daß dieses bei geschlossenem Zündschalter und ebenfalls geschlossenem temperaturempfindlichen Schalter öffnet. Über das geöffnete Ventil wird die Ausgangsseite der Brennstoffeinspritzpumpe mit der Startbrennstoffeinspritzdüse verbunden, so daß über diese zusätzlich Brennstoff in das Ansaugrohr eingespritzt wird. Erreicht der Motor eine bestimmte Betriebstemperatur, so steigt auch die Temperatur in dem Ansaugrohr und der temperaturempfindliche Schalter wird geöffnet, so daß damit das elektromagnetische Ventil geschlossen wird und die Startbrennstoffeinspritzdüse keinen Brennstoff mehr erhält. Bei dem bekannten Brennstoffeinspritzsystem dient also die Startbrennstoffeinspritzdüse zum Warmlaufen des Motors bzw. zum Anfahren bei kaltem Motor, nicht dagegen auch zum Anfahren bei warmem Motor.

Ein übliches Brennstoffeinspritzsystem für einen Rennmotor verwendet eine Brennstoffeinspritzpumpe, die über eine mechanische Verbindung durch den Motor angetrieben ist. Ein solches System umfaßt eine elektrisch betriebene Startpumpe, die zwischen einer Brennstoffquelle und der Brennstoffeinspritzpumpe angeordnet ist, ein die Brennstoffeinspritzpumpe umgehendes zweites Rückschlagventil sowie ein die Startpumpe umgehendes erstes Rückschlagventil. Da ein Rennmotor bekannterweise während des Startens ) eine beträchtliche Brennstoffmenge benötigt, dient die Startpumpe dazu, über das zweite Rückschlagventil Brennstoff einem Brennstoffverteiler zuzuführen. Wenn dann die Motordrehzahl eine gewisse Höhe erreicht, wird die Startpumpe abgeschaltet und Brennstoff durch

κι das erste Rückschlagventil, die Brennstoffeinspritzpumpe und den Verteiler in den Motor gefördert.

Obwohl es mit diesem Brennstoffeinspritzsystem möglich ist, einem Rennmotor während der Startphase genügend Brennstoff zuzuführen, haben sich dennoch Schwierigkeiten ergeben, insofern, als die die Brennstoffeinspritzpumpe und die Startpumpe umgehenden Rückschlagventile und der Elektromotor für die Startpumpe störanfällig sir.d.
Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist ein Brennstoffeinspritzsystem entwickelt worden, bei dem die Brennstoffeinspritzpumpe von einem Elektromotor angetrieben ist. Ein solches Brennstoffeinspritzsystem eignet sich jedoch nicht für einen Rennmotor, der so kompakt und leicht wie möglich sein sollte. Der

r> Elektromotor und die Brennstoffeinspritzpumpe sind dagegen groß und schwer, um während der Startphase eine befriedigende Leistung zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brennstoffeinspritzsystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden,

ω daß diese z. B. in Verbindung mit einem Rennmotor eine ausreichende Menge Brennstoff auch beim Starten zur Verfugung stellt, ohne daß dazu eine zusätzliche und von einem Elektromotor anzutreibende Brennstoffeinspritzpumpe erforderlich ist.

Bei einem Brennstoffeinspritzsystem der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steuerventil die Verbindung schafft, wenn der Ausgangsdruck der Brennstoffeinspritzpumpe unter einem bestimmten Wert liegt.

ι» Bei dem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzsystem wird der von der Brennstoffeinspritzpumpe erzeugte Brennstoffdruck überwacht und bei Überschreiten eines bestimmten Druckwertes das Steuerventil geschlossen, so daß dann die Startbrennstoffein-

■'5 spritzdüse keinen weiteren Brennstoff mehr erhält, da die Brennstoffeinspritzpumpe Brennstoff mit ausreichendem Druck an die Haupteinspritzdüse fördert. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzsystem stellt also immer dann über die Startbrennstoffeinspritzdüse

so zusätzlichen Brennstoff zur Verfügung, wenn die Drehzahl des Motors relativ niedrig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
F i g. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines üblichen Brennstoffeinspritzsystems mit einer Startpumpe zusätzlich zu einer Hauptbrennstoffeinspritzpumpe und

F i g. 2 ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

M) In den Zeichnungen weisen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder entsprechende Teile hin. F i g. 1 zeigt ein übliches Brennstoffeinspritzsystem mit einer unter Druck stehenden Brennstoffquelle. Dieses Brennstoffeinspritzsystem umfaßt einen Brennstofftank 12, eine

<<5 Leitung 11 und eine Brennstoffzuführpumpe 10. der Brennstoff wird von der Pumpe 10 durch eine Leitung 13, einen Filter 14 und durch eine Leitung 15 zu einer elektrisch betriebenen Startpumpe 16 gepumpt. Die

Pumpe 16 ist über ein erstes Rückschlagventil 17 kurzgeschlossen, so daß Brennstoff nur in einer Richtung von der Ansaug- zur Druckseite der Pumpe 16 gelangen kann. Die Druckseite der Pumpe 16 steht über eine Leitung 18 mit der Ansaugseite einer Rrennstoffeinspritzpumpe 19 in Verbindung, die ihrerseits über ein zweites Rückschlagventil 20 kurzgeschlossen ist. Das zweite Rückschlagventil 20 läßt Brennstoff von der Ansaug- zur Druckseite der Pumpe 19 passieren. Die Druckseite der Pumpe 19 ist über eine Leitung 21 mit dem Einlaß eines Brennstoffverteilers 22 verbunden, der abgemessene Brennstoffmengen mindestens einer Einspritzdüse 23 zuführt, die im Ansaugkanal 24 eines Motors 25 angeordnet ist. Ein Druckregler 26 ist über eine Leitung 27 an die Leitung 21 und über eine Rückführleitung 28 an die Leitung 13 angeschlossen. Der Druckregler 26 hält den Brennstoffdruck in der Leitung 21 auf einer gewünschten Höhe.

Zum Inbetriebsetzen wird zunächst die Brennstoffzuführpumpe 10 gestartet, um Brennstoff von dem Tank 12 durch den Filter 14 zur Starlpumpe 16 zu leiten. Die Startpumpe 16 wird dann eingeschaltet, so daß Brennstoff von der Leitung {5 unter hohem Druck durch das zweite Rückschlagventil 20 zu dem Verteiler 22 geleitet wird, während das erste Rückschlagventil 17 einen Brennstoffrückfluß von der Druck- zur Ansaugseite der Pumpe 16 verhindert. Wenn danach ein (nicht dargestellter) Motoranlasser gestartet wird, dann werden auch die Pumpe 19 und der Verteiler 22 betrieben, um eine abgemessene Brennstoffmenge zu der Einspritzdüse 23 zu führen. Die Einspritzdüse 23 gibt intermittierend Brennstoff in den Ansaugkanal 24 ab, wodurch der Motor starten kann. Wenn sodann die Motordrehzahl hoch genug wird, daß der Brennstoffdruck in der Leitung 21 den Brennstoffdruck in der Leitung 18 übersteigt, dann schließt das zweite Rückschlagventil 20, wird die Pumpe 16 abgeschaltet und erfolgt das Pumpen des Brennstoffs nurmehr durch die Einspritzpumpe 19. Es ist nunmehr klar, daß die Startpumpe 16 dazu dient, eine relativ kleine und konstante Brennstoffmenge während des Startvorganges in den Motor zu führen, während unter normalen Bedingungen die Einspritzpumpe 19 eine genügende Brennstoffmenge unter hohem Druck entsprechend der Motordrehzahl liefert und Brennstoff durch das erste Rückschlagventil 17 unter Umgehung der Startpumpe 16 zur Pumpe 19 gelangt.

In oben beschriebenem üblichem Brennstoffeinspritzsystem tritt das Problem auf, daß das erste und zweite Rückschlagventil 17 bzw. 20 sowie die Startpumpe 16 störanfällig sind. Da die Einspritzpumpe 19 nicht genügend Brennstoff zum Starten eines hochgezüchteten Motors liefern kann, ist es unmöglich, solch einen hochgezüchteten Motor zu starten, wenn das erste oder zweite Rückschlagventil oder die Anfahrpumpe ausfallen.

Um obengenanntes Problem auszuschalten, wird erfindungsgemäß ein verbessertes Brennstoffeinspritzsystem geschaffen, das in F i g. 2 in Form eines Ausführungsbeispiels dargestellt ist und eine unter Druck stehende Brennstoffquelle (ohne Bezugszeichen) besitzt. Dieses Brennstoffeinspritzsystem umfaßt ebenfalls eine Brennstoffzuführpumpe 10, um Brennstoff aus dem Brennstofftank 12 durch die Leitung 11 zu pumpen. Die Ausgangsseite der Pumpe 10 ist über eine Leitung 13 mit dem Filter 14 verbunden, der seinerseits über die Leitung 15 an die Ansaugseite der Brennstoffeinspritzpumpe 19 angeschlossen ist. Die Ausgangsseite der Pumpe 19 ist über die Leitung 21 mit dem Brennstoffverteiler 22 verbunden, der seinerseits an zumindest eine Hauptbrennstoffeinspritzdüse 23 angeschlossen ist,

ίο die im Ansaugkanal 24 des Motors 25 angeordnet ist.

Die Leitung 21 ist über die Leitung 27 mit dem Druckregler 26 verbunden, der seinerseits über die Leiiung 28 an die Leitung 13 angeschlossen ist.

Ein Steuerventil 30 ist mit seinem Einlaß 30a über eine Leitung 31 mit der Leitung 15 verbunden. Der Auslaß 306 des Steuerventils 30 ist über eine Leitung 32 mit mindestens einer zusätzlichen Startbrennstoffeinspritzdüse 33 verbunden, die nahe der Einspritzdüse 23 angeordnet ist. Das Steuerventil 30 weist weiterhin einen Steueranschluß 30c auf, der über eine Leitung 34 an die Leitung 21 angeschlossen ist. Das Steuerventil 30 ist zwischen Einlaß 30a und Auslaß 306 offen, wenn der Brennstoffdruck an dem Steueranschluß 30c kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, während die Verbindung

2^r> zwischen Ein- und Auslaß 30a bzw. 306 unterbrochen ist, wenn der Brennstoffdruck an dem Steueranschluß 30c den vorbestimmten Wert übersteigt.

Bei Inbetriebnahme wird zunächst die Brennstoffzuführpumpe 10 eingeschaltet, so daß Brennstoff über den

so Filter 14 zur Einspritzpumpe 19 gelangt. Da der Brennstoffdruck in der Leitung 21 niedrig ist, wird Brennstoff über das Steuerventil 30 zur Starteinspritzdüse 33 geleitet. Nachdem der Motor angesprungen ist, läuft auch die Einspritzpumpe 19, um Brennstoff zu dem

)> Verteiler 22 zu führen. Der Verteiler 22 gibt dann eine abgemessene Brennstoffmenge an die Einspritzdüse 23 ab. Wenn die Motordrehzahl genügend hoch wird, übersteigt der Druck in den Leitungen 21 und 34 den vorbestimmten Wert, so daß das Steuerventil 30 den

ίο Brennstoffdurchfluß unterbindet und Brennstoff nurmehr über die Einspritzdüse 23 in den Motor gelangt.

Es ist hier anzumerken, daß trotz gleichbleibender Menge durch die Düse 33 eingespritzten Brennstoffs auch bei einer Vergrößerung der Motordrehzahl in der

4> Praxis keine Schwierigkeiten auftreten, da dieser Zustand nur während des kurzen Startvorganges besteht, wenn die Motordrehzahl weit unterhalb der fürs Fahren normalen Motordrehzahl liegt.

Es ist hier weiterhin festzuhalten, daß die durch die

V) Starteinspritzdüse 33 eingespritzte Brennstoffmenge nach Wunsch eingestellt werden kann, indem der Durchmesser der Einspritzdüse 33 in Übereinstimmung mit der Kapazität der Brennstoffzuführpumpe 10 verändert wird. Schließlich ist es möglich, durch

T> Verändern der Kraft einer Rückstellfeder den Druck einzustellen, bei welchem das Steuerventil 30 die Verbindung zwischen seinem Ein- und Auslaß sperrt. Das Steuerventil 30 könnte ein Magnetventil, genauso gut aber auch ein durch Flüssigkeitsdruck gesteuertes

μ» Ventil sein. Im ersterem Falle wäre ein Sensor zum Erregen des Magnetventils in Abhängigkeit vom Brennstoffdruck in der Leitung 21 vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bresmstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit mindestens einer in dem Motoransaugkanal angeordneten Haupteinspritzdüse zum intermittierenden Einspritzen von Brennstoff in den Einlaßkanal, mindestens einer nahe der Haupteinspritzdüse angeordneten Startbrennstoffeinspritzdüse zum Einspritzen von Brennstoff in den Ansaugkanal, einer motorbetriebenen Brennstoffeinspritzpumpe zum Fördern von Brennstoff von einer unter Druck stehenden Brennstoffquelle, einem Brennstoffverteiler zum Fördern von Brennstoff von der Brennstoffeinspritzpumpe zu der Haupteinspritzdüse und mit einem Steuerventil zur Schaffung einer Verbindung zwischen der Brennstoffquelle und der Startbrennstoffeinspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (39) die Verbindung schafft, wenn der Ausgangssdruck der Brennstoffeinspritzpumpe (19) unter einem bestimmten Wert liegt.