DE2349688B2

DE2349688B2 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2349688B2
Application number: DE2349688A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Eckert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-03
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1979-11-08
Also published as: US3967607A; FR2246739A1; SE7412406L; DE2349688A1; SE391377B; JPS5061522A; DE2349688C3; JPS5919939U; GB1487756A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, 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 mindestens eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei ein Differenzdruckregelventil über Gleichdruckventile die Druckdifferenz an jedem der Zumeßventile konstant hält, die den einzelnen Einspritzventilen zugeordnet sind, das Differenzdruckregelventil eine zwei Kammern trennende Membran aufweist und die beiden Kammern durch eine Drossel verbindbar sind,

Kraftstoffeinspritzanlagen (in der Schonfrist nach § 2 Satz 2 PatG in der Fassung vom 2. Januar 1968 veröffentlichte DE-OS 22 03 018) dieser Art haben den Zweck, für alle Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine selbsttätig ein günstiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zu schaffen, um eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes zu ermöglichen und dadurch bei höchst

ίο möglicher Leistung der Brennkraftmaschine bzw. kleinstmöglichem Kraftstoffverbrauch die Entstehung von giftigen Abgasen zu vermeiden oder mindestens stark zu vermindern. Die Kraftstoffmenge muß daher den Erfordernissen jedes Betriebszustands der Brennkraftmaschine entsprechend sehr genau zugemessen und die Proportionalität zwischen Luftmenge und Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von Motorkenngrößen wie z. B. Drehzahl, Last, Temperatur und Abgaszusammensetzung geändert werden. Die immer strenger werdenden Abgasbestimmungen machen eine sehr genaue Regelung der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage der bekannten Art zu entwikkein, die die genannten Forderungen erfüllt und eine kostengünstige Ausgestaltung mit geringerem Aufwand und Platzbedarf erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drossel in der Membran angeordnet ist.

μ Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die eine Kammer des Differenzdruckregelventiles mii eier Kraftstoffleitung stromaufwärts der Zumeßventile verbunden ist und die einen festen Ventilsitz und eine Feder aufweisende andere Kammer des Differenzdruckregelventiles mit Kammern der Gleichdruckventile in Verbindung steht, wobei die Kammern der Gleichdruckventile durch eine Membran von einen Ventilsitz aufweisenden Kammern getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile angeordnet sind.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die eine Kammer des Differenzdruckregelventiles, die durch die Membran von der einen festen Ventilsitz und eine Feder aufweisenden Kammer getrennt ist, über eine Drossel an der Kraftstoffleitung liegt und zugleich mit Kammern der Gleichdruckventile in Verbindung steht, wobei die Kammern der Gleichdruckventile durch eine Membran von einen Ventilsitz aufweisenden Kammern getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile angeordnet sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage.

Bei der in F i g. I dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in 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 MeBorgan 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 reioungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 10 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 gelangt über eine Leitung 16 in eine Kammer 17 eines Differenzdruckregelvenfiles 18 und von dort über eine Leitung 19 und einen Kanal 20 in eine Ringnut 21 des Steuerschiebers 11. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 öffnet die Ringnut 21 mehr oder weniger Stpuerschlitze 22, die durch Kanäle 23 zu je einer Kammer 24 führen, die durch eine Membran 25 von einer Kammer i6 getrennt ist, wobei die Membran 25 als bewegliches Teil je eines als 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 im 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 Gleichdruckveniile 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 40 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit einem festen Ventilsitz 41, über den im geöffneten Zustand des Drucksteuerventiles Kraftstoff drucklos über eine Rücklaufieitung 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 Vorspannung der Feder 43 durch axiales Verschieben des Federtellers 45 über eine Führungsstange 46 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 werden 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 eh Systemdruckventil 50 geregelt, das als Flachsitzventil mit der zwei Kammern 51 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 Rücklaufieitung 42 gelangen.

ίο 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 '.lengenteilerventils 7 verschoben, der die zu den Finspntzventilen strömende Kraftstoffmenge zumißt. Die direkte Verbindung zwischen dem 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

κ 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 Zum^ßventilen 21, 22 durch ein Differenzdruckregelventil konstant zu halten.

3eim ersten Ausführungsbeispiel sind Differenzdruckregelventil 18 und Gleichdruckventile 27 parallel geschaltet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die gegenüber der Fig. 1 gleichbleibenden Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Dabei zweigt von dem Versorgungskreislauf 16 eine Leitung 60 ab, die

so über eine Drossel 61 zu den Kammern 26 der Gleichdruckventile 27 führt und von dort in die Kammer 17 des Differenzdruckregelventils 18. Aus der Kammer 17 des Differe-izdruckregelventils 18 gelangt der Kraftstoff über die Drnssel 35 und den festen Ventilsitz 32 ^:t eine Leitung 62 und zu der Kammer 38 des Drucksteuerventiles 40. Von der Leitung 62 zweigt die Leitung 55 ab, die nit dem Raum 56 in Verbindung steht, in den der Steuerschieber 11 mit seiner dem Hebel S abgewandten Stirnfläche ragt.

Gleichdruckventile 27 und Differenzdruckregelventsl 18 sind hier in Reihe geschaltet. Dabei wird von dem Differenzciruckregelvent.l 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 Zumeßventiien 21, 22. Dies bietet den Vorteil, daß der Druckabfall an der Drossel 35 größer gewählt

werden kann und damit das Differenzdruckregeiventil 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 Systemdruckventil ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, 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 mindestens eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventiis für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei ein Differenzdruckregelventil über Gleichdruckventile die Druckdifferenz an jedem der Zumeßventile konstant hält, die den einzelnen Einsprttzventilen zugeordnet sind, das Differenzdruckregelventil eine zwei Kammern trennende Membran aufweist und die beiden Kammern durch eine Drossel verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (35) in der Membran (30) angeordnet ist.

2. Krafisioffeinspritzaniage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (17) des Differenzdruckregelventiles (18) mit der Kraftstoffleitung (16) stromaufwärts der Zumeßventile (21, 22) verbunden ist und die einen festen Ventilsitz (32) und eine Feder (33) aufweisende andere Kammer (31) des Differenzdruckregelventiles (18) mit Kammern (26) der Gleichdruckventile (27) in Verbindung steht, wobei die Kammern (26) der Gleichdruckventile (27) durch eine Membran (25) von einen Ventilsitz (28) aufweisenden Kammern (24) getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile (21,22) angeordnet sind.

3. Kraftstoffeinspritzjnlagf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (17) des Differenzdruckregelventiles (18), die durch die Membran (30) von der einen festen Ventilsitz (32) und eine Feder (33) aufweisenden Kammer (31) getrennt ist, über eine Drossel (61) an der Kraftstoffleitung (16) liegt und zugleich mit Kammern (26) der Gleichdruckventile (27) in Verbindung steht, wobei die Kammern (26) der Gleichdruckv°ntile (27) durch eine Membran (25) von einen Ventilsitz (28) aufweisenden Kammern (24) getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile (21, 22) angeordnet sind.