DE2349688A1

DE2349688A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2349688A1
Application number: DE19732349688
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Ing Dr Eckert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-03
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE2349688C3; JPS5919939U; SE7412406L; SE391377B; DE2349688B2; GB1487756A; US3967607A; FR2246739A1; JPS5061522A

Description

R. 1764 "

13. 9. 1973 Kh/Do

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Robert Bosch GmI)H, 7 Stuttgart 1 Kraftstoffeinrpritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz^janlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dein ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Heßorgan , entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine durch Druckflüssigkeit erzeugte Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraft stoff menge "verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter Druckdifferenz erfolgt.

Kraftstoffeinspitzanlagen dieser Art haben den Zweck, für alle Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine selbttätig ein günstiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zu schaffen, um eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes zu ermöglichen und dadurch bei höchst möglicher Leistung der Brennkraftmaschine bzw. kleinst möglichem Kraftstoffverbrauch die Entstehung

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von giftigen Abgasen zu vermeiden oder mindestens stark zu vermindern. Die Kraftstoffmenge muß daher den Erfordernissen jedes Betriebszustandes der Brennkraftmaschine entsprechend sehr genau zugemessen und die Proportionalität zv/isehen. Luftmenge und Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von Motorkenngrößen wie z.B. Drehzahl, Last, Temperatur und Abgaszusammensetzung geändert werden. Die immer strenger werdenden Abgasbestimiaungen machen eine sehr genaue Regelung der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage der bekannten Art zu entwickeln, die die genannten Forderungen erfüllt, jedoch mit einfacheren Mitteln als bisher bekannt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Differenzdruckregelventil über Gleichdruckventile die Druckdifferenz an jedem der Zumeßventile konstant hält, die den einzelnen Einspritzventilen zugeordnet sind.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Differenzdruckregelventil als Flachsitzventil ausgebildet ist, mit einer zwei Kammern trennenden Membran als beweglichem Ventilteil und daß die beiden Kammern durch eine Drossel verbindbar sind, die in der Membran angeordnet ist.

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß Differenzdruckregelventil und Gleichdruckventile einander parallel geschaltet sind.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß Differenzdruckregelventil und Gleichdruckventile in

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Reihe geschaltet sind und stromaufwärts der Gleichdruckventile eine Drossel angeordnet ist, an der durch das Differenzdruckrege-lventil eine konstante Druckdifferenz erzeugbar und durch die -Gleichdruckventile auf die Zumeßventile übertragbar ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß Differenzdruckregelventil , Drucksteuerventil und Systemdruckventil als Flachsitzventil mit einer gemeinsamen Membran als beweglichem Ventilteil ausgebildet sind.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß Gleichdruckventile, Differenzdruckregelventil, Drucksteuerventil und Systemdruckventil als Flachsitzventil mit Membranen als beweglichem Ventilteil ausgebildet sind und die Membranen Teile einer gemeinsamen Membran sind.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Drucksteuerventil gleichzeitig als Systemdruckventil ausgebildet.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als Druckflüssigkeit zur Erzeugung der Rückstellkraft Kraftstoff dient und der Steuerdruck der Druckflüssigkeit in Abhängigkeit von Motorkenngrößen durch ein Drucksteuerventil änderbar ist.

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

Pig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage

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strömt die Verbrennungsluft ia Pfeilrichtung in ein Saugrohr 1, das einen konischen Abschnitt 2 mit einem darin angeordneten Meßorgan 3 aufweist und weiterhin durch einen Verbindungsschlauch 4 und einen Saugrohrabschnitt 5 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 6 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Meßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Meßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Meßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Meßorgan 3 und der Drosselklappe 6 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.

Das Meßorgan 3 steuert unmittelbar ein Zumeß- und Mengenteilerventil 7-· Zur Übertragung der Verstellbewegung -des Meßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen Drehpunkt 9 schwenkbar möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung, mit einer Nase das als Steuerschieber 11 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils betätigt.

Der von einer durch einen Elektromotor 13 angetriebenen Kraftstoffpumpe 14 aus einem Kraftstoffbehälter 15 geförderte Kraftstoff gelangtüber eine Leitung 16 in eine Kammer 17 eines Differenzdruckregelventiles 18 und von dort über eine Leitung 19 und einen Kanal 20 in eine Ringnut des Steuerschiebers 11. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 öffnet die Ringnut 21 mehr oder weniger Steuerschlitze 22, die durch Kanäle 23 zu je einer Kammer 24 führen, die durch eine Membran 25 von einer Kammer 26 getrennt ist, wobei die Membran 25 als bewegliches Teil je eines als

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Gleichdruckventil 27 ausgebildeten Flachsitzventils dient. Aus den Kammern 24 gelangt der Kraftstoff über Kanäle 28 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder in Saugrohr angeordnet sind.

Die Kammer 17 des als Flachsitzventil ausgebildeten Differenzdruckregelventiles 18 ist durch eine Membran 30 von einer Kammer 31 getrennt, in der ein fester Ventilsitz 32 und eine in Öffnungsrichtung wirkende Feder 33 angeordnet ist. Die Kammern 17 und 31 des Differenzdruckregelventiles 18 sind durch eine Drossel 35 verbunden, durch die der Kraftstoffdruck des Versorgungskreislaufes 16, 19 um den gleichen Wert abgesenkt wird, wie' an den Ventilen 21, 22. Die Kammer 31 des Differenzdruckregelventiles 18 ist über eine Leitung 36 mit den Kammern 26 der Gleichdruckventile 27 verbunden. Damit herrscht in den Kammern 24 und 26 der Gleichdruckventile 27 jeweils der gleiche Kraftstoffdruck, so daß Kraftstoff über die Kanäle 28 zu den Einspritzventilen fließen kann.

Aus den Kammern 26 der Gleichdruckventile 27 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung 36, in der eine Drossel 37 angeordnet ist, zu einer Kammer 38, die durch die Membran 30 von einer Kammer 39 eines Drucksteuerventils 40 getrennt ist. Das Drucksteuerventil 40ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit einem festen Ventilsitz 41, über den im geöffneten Zustand des Drucksteuerventiles Kraftstoff drucklos über eine Eückl auf leitung 42 in den Kraftstoffbehälter 15 zurückfließen kann. Das Drucksteuerventil 40 wird in Schließrichtung durch eine Feder 43 belastet, die sich einerseits an der Membran über einen Federteller 44 und andererseits an einem Federteller 45 abstützt, wobei die

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Vorspannung der Feder 43 durch axiales Verschieben des Federtellers 45 über eine Führungsstange 4-6 mittels eines elektromagnetischen Stellmotors 47 änderbar ist. Dies erfolgt dadurch, daß die Motorkenngrößen entweder elektronisch gemessen oder nach Umwandlung in elektrische Größen durch ein elektrisches Steuergerät gewandelt v/erden und als entsprechende Stromstärken auf den elektromagnetischen Stellmotor 47 einwirken. Die über den festen Ventilsitz 32 des Differenzdruckregelventiles 18 abströmende Kraftstoffmenge gelangt über eine Leitung 48 in die Leitung 36 zum Drucksteuerventil 40.

Der Systemdruck der Kraftstoffeinspritzanlage wird durch ein Systemdruckventil 50 geregelt, das als Flachsitzventil mit der zwei Kammern 5Ί und 52 trennenden Membran 30 ausgebildet ist und durch eine Feder 53 in Schließstellung gehalten wird. Der überströmende ',Kraftstoff kann über einen festen Ventilsitz 54 in die Rücklaufleitung 42 gelangen.

Der vom Drucksteuerventil 40 gesteuerte Kraftstoffdruck in der Leitung 36 setzt sich über eine Leitung 55 iⁿ einen Raum 56 fort, in den der Steuerschieber 11 mit seiner dem Hebel 8 abgewandten Stirnfläche ragt und erzeugt somit die Rückstellkraft auf das Meßorgan 3·

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende:

Bei laufender Brennkraftmaschine wird über das Saugrohr 1, 4 und 5 Luft angesaugt, durch die das Meßorgan 3 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Meßorgans · 3 wird über den Hebel 8 auch der Steuerschieber 11 des Zumeß-und Mengenteilerventils 7 verschoben, der die zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge zumißt. Die direkte Verbindung zwischen dem

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Meßorgan 3 und dem Steuerschieber 11 ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge.

Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der Proportionalität zwischen angesaugter Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von Motorkenngrößen erforderlich. Die Änderung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann dadurch erfolgen, daß die Rückstellkraft am Meßorgan 3 verändert wird, bei gleichbleibender Druckdifferenz an den Zumeßventilen 21, 22. Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Motorzylindern ist es jedoch vorteilhaft, im Zumeß- und Mengenteilerventil 7 Gleichdruckventile vorzusehen und die Druckdifferenz an den Zumeßventilen 21, 22 durch ein Differenzdruckregelventil konstant zu halten.

Beim ersten Ausführungsbeispiel sind Differenzdruckregelventil 27 und Gleichdruckventile 18 parallel geschaltet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die gegenüber der Fig. 1 gleichbleibenden Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Dabei zweigt von dem Versorgungskreislauf 16 eine Leitung 60 ab, die über eine Drossel 61 zu den Kammern 26 der Gleichdruckventile 27 führt und von dort in die Kammer 17 des Differenzdruckregelventiles 18. Aus der Kammer 17 des Differ?ⁿzdruckregelventiles 18 gelangt der Kraftstoff über die Drossel 35 und den festen Ventilsitz 32 in eine Leitung 62 und zu der Kammer 38 des Drucksteuerventils 40. Von der Leitung 62 zweigt die Leitung 55 ab, die mit dem Raum 56 in Verbindung steht, in den der Steuerschieber 11 mit seiner dem Hebel 8 abgewandten Stirnfläche ragt.

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Gleichdruckventile 27 und Differenzdruckregelventil 18 sind hier in Reihe geschaltet. Dabei wird von dem Differenzdruckregelventil 18 ein konstanter Kraftstoffstrom durch die Drossel 61 erzeugt, wodurch an der Drossel 61 eine konstante Druckdifferenz herrscht. Diese Druckdifferenz entspricht durch die Zwischenschaltung der Gleichdruckventile 27 der Druckdifferenz an den Zumeßventilen 21, 22. Dies bietet den Vorteil, daß der Druckabfall an der Drossel 35 größer gewählt werden kann und damit das Differenzdruckregelventil 18 unempfindlicher wird. Es besteht dadurch auch die Möglichkeit für Steuerungsvorgänge an der Feder 33 des Differenzdruckregelventiles 18 einzugreifen. Ein weiterer Vorteil des zweiten Ausführungsbeispieles besteht ,darin, daß das Drucksteuerventil gleichzeitig als Systemdruckventel ausgebildet ist.

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Claims

Ansprüche

\Λ·) Kraftstoffeinspritzanlage für gemiscbferdichtende, fremdgezündete 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 gegen eine durch Druckflüssigkeit erzeugte Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter Druckdifferenz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzdruckregelventil (18) über Gleichdruckventile (27) die Druckdifferenz an Jedem der Zumeßventile (21, 22) konstant hält, die den einzelnen Einspritzventilen zugeordnet sind.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckregelventil (18) als Flachsitzventil ausgebildet ist, mit einer zwei Kammern (17, 31) trennenden Membran (30) als beweglichem Ventilteil und daß die beiden Kammern (17, 31) durch eine Drossel (35) verbindbar sind.

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3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die, beide Kammern (171 3Ό des Differenzdruckregelventiles (18) verbindende, Drossel (35) i*¹ ■ der Membran (30) angeordnet ist.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Differenzdruckregelventil (18) und Gleichdruckventile (27) einander parallel geschaltet sird
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Differenzdruckregelventil (18) und Gleichdruckventile (27) in Reihe geschaltet sind.
6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts der Gleichdruckventile (27) eine Drossel (61) angeordnet ist, an der durch das Differnzdruckregelventil (18) eine konstante Druckdifferenz erzeugbar und durch die Gleichdruckventile (27) auf die Zumeßventile (21, 22) übertragbar ist.
7. Kraftstoff einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Differenzdruckregelventil (18), Drucksteuerventil (40) und Systemdruckventil (50) als Flachsitzventil mit einer gemeinsamen Membran (-30) als beweglichem Ventilteil ausgebildet sind.

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8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß Gleichdruckventile (27), Differenzdruckregelventil (18), Drucksteuerventil (40) und Systemdruckventil (50) als Flachsitzventile mit Membranen als "beweglichem Ventilteil ausgebildet sind und die Membranen Teile einer gemeinsamen Mambran sind.
9· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (40) gleichzeitig als Systemdruckventil ausgebildet ist.
10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckflüssigkeit zur Erzeugung der Rückstellkraft Kraftstoff dient und der Steuerdruck der Druckflüssigkeit in Abhängigkeit von Motorkenngrößen durch ein Drucksteuerventil (40) änderbar ist. _r..,

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