DE2349688C3

DE2349688C3 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2349688C3
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: 1980-07-17
Also published as: GB1487756A; DE2349688B2; JPS5919939U; SE391377B; FR2246739A1; DE2349688A1; JPS5061522A; US3967607A; SE7412406L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlagc für gemischvcrdichtendc, 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 erzeiigie Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teii 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

ίο

aufweist und die beiden Kammern durch eine Drossel verbindbar sind.

Kraftstoffeinspritzanlagen (in der Schonfrist nach § 2 Satz 2 PatG in der Fassung vom 2. |anuar 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 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.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die eine Kammer des Differenzdruckregelventiles mit der Kraftstoffleitung stromaufwärts der Zumeßventile verbunden ist und die einen festen Ventilsitz und eine Feder aufweisende andere Kammer des Differenzdruckrcgelvcntiles mit Kammern der Gleichdruckventile in Verbindung steht, wobei die Kammern der Gleichdruckvcntilc durch eine Membran von einen Ventilsitz aufweisenden Kammern gelrennt sind, die stromabwärts der Zu.tießvc.-.i'lc angeordnet sind.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die eine Kammer des Differenzdruckregelvcntiles, 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 Ausführungsbcispicle der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 2 ein zweites Ausfiihrungsbcispicl der Kraftstoffeinspritzanlage.

Bei der in Fig. I dargestellten Kraftsloffcinsprit/.anlage 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 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 Meßurgans 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 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 Differenzdruckregelventiles 18 und von dort über eine Leitung 19 und einen Kanal 20 in eine Ringnut 21 des Steuerschiebers It. je nach Stellung des Steuerschiebers Ii 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 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 Motorzyl'h.der im Saugrohr angeordnet sind.

Die Kammer 17 des als Flachsitzvcntil ausgebildeten Differenzdruckregelventiles 18 ist durch eine Membran

30 von einer Kammer 31 gelrennt, in der ein fester Ventilsitz 32 und eine in Öffnungsrichtung wirkende Feder 33 angeordnet ist. Die Kammern 17 und 31 des Differenzdruckregelventilcs 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 Diffeienzdruckregelvcnliles 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 40 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit einem festen Ventilsitz 41, über den im geöffneten Zustand des Druckstcuerventiles Kraftstoff drucklos über eine Rücklaufleitung 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 Federtcller 45 abstützt, wobei die Vorspannung der Feder 43 durch axiales Verschieben des Fcdcrtellcrs 45 über eine Führungsslange 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 Krafistoffmenge gelangt über eine Leitung 48 in die Leitung36' zum Drucksteuerventil^.

Der Systemdruck der Kraftstoffeinspritzanlage wird durch ein 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 Rücklaufleitung 42 gelangen.

in 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.

ii 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

jo Ruhelage erfährt. Entsprechend der auslenkung des Meßorgans 3 wird über den Hebei f auch der Steuerschieber 11 des Zumeß- und Mengenteilerventils 7 verschoben, der die zu den Einspritzven'ilen strömende Kraftstoffmenge zumißt. Die direkte Vernin-

:ϊ dung zwi'ohen 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 Brennkraftmaschi-

in ne 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

π 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

4Ii vorzusehen und die Druckdifferenz an den Zumeßventilen 2'., 22 durch ein Differcnzdruckregelventil konstant zu halten.

Beim ersten Ausführungsbeispiel sind Differenzdruckregelventil 18 und Gleichdruckver.tile 27 parallel

>") geschaltet.

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

")ii über eine Drossel 61 zu den Kammern 26 der Gleichdruckventile 27 führt und von dort in die Kammer

17 des Diffcrenzdruckreg';lventils 18. Aus der Kummer 17 Jcs Diffcrcnzdruckregelventils 18 gelangt der Kraftstoff über die Drossel 35 und den festen Ventilsitz

'Λ 32 in eine Leitung 52 und zu der Kammer 38 des Drucksteuerventiles 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 Stirnflache ragt.

^w> 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.

bi 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 Erößer eewählt

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 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 Einspritzventilen 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. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (17) des Differenzdruckregelventües (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 Differcnzdrjckregelventiles (18) mit Kammern (26) der Gleichdruckventile (27) in Verbindung siiht, wobei die Kammern (26) der Gleichdruckventile (27) durch eine Membran (25) von einen Ventilsitz (2S) aufwtisenden Kammern (24) getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile (21,22) angeordnet sind.

3. Kraftstoffeinspritzanlage 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 Gleichdruckvcn■· tile (27) durch eine Membran (25) von einen Ventilsitz (28) aufweisenden Kammern (24) getrennt sind, die stromabwärts der Zumeßventile (21, 22) angeordnet sind.