DE2620885A1

DE2620885A1 - Brennstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2620885A1
Application number: DE19762620885
Authority: DE
Inventors: Harold Ernest Jackson
Original assignee: Tecalemit Ltd
Current assignee: Tecalemit Ltd
Priority date: 1975-05-15
Filing date: 1976-05-12
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS521237A; GB1546074A; US4050431A; FR2311190A1

Description

Bekannte Brennstoffeinspritzsysteme gehören im allgemeinen einer von zwei Gruppen an:

a) kontinuierlich arbeitende Einspritzsysteme bei denen der Brennstoff kontinuierlich zugemessen wird, in Abhängigkeit von einer Betriebsbedingung der Maschine entweder durch offene Einspritzdüsen oder durch Einspritzdüsen mit federbelasteten Ventilen, die einen vorgegebenen Druck in den Brennstoffzufuhrleitungen aufrechterhalten, oder

b) intermettierend arbeitende Einspritzsysteme bei denen die Brennstoffabgabe primär gesteuert wird, in Abhängigkeit von einer Betriebsbedingung der Maschine durch die Öffnungsdauer eines elektromagnetisch betätigten Ventiles, das jeder Einspritzdüse zugeordnet ist, oder in diese eingebaut ist. In einigen Fällen wird eine Sekundärsteuerung zugefügt, durch Veränderung im Druck des den Düsen zugeführten Brennstoffs.

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ORIGiNAL INSPECTED

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In beiden Fällen ergeben sich Probleme infolge des weiten Bereichs der Brennstoffdurchsätze, die in den Betrieb einer Kraftfahrzeugantriebsmaschine erforderlich sind. Der normale Drehzahlbereich einer Maschine reicht von 5oo Upm bis 6000 üpm und die Maximal- und Minimalmengen von Brennstoff, die pro-Betriebszyklus erforderlich sind, stehen im Verhältnis von etwa 3,5 : 1. Die maximalen und minimalen Brennstoffströmungsraten haben ein Verhältnis von etwa 42 : 1.

In einem kontinuierlich arbeitenden Einspritzsystem führt das Maximal- Minimalbrennstoffdurchsatzverhältnis von 42 : zu einem erforderlichen maximalen - minimalen Brennstoffdruckverhältnis an den Einspritzdüsen von etwa 176o : 1. Der maximal zur Verfügung stehende Brennstoffdruck liegt in der Größenordnung von 7 at, falls man die Verwendung von sehr teueren Hochdruckbrennstoffpumpen vermeiden will, doch bedeutet dies, daß bei Betriebsbedingungen, die den niedrigsten Brennstoffdurchsatz erfordern, der Druck an den Einspritzdüsen nur bei o,oo4 at liegt, was viel zu niedrig ist, um Verdampfung des Brennstoffs bei hohen Maschinentemperaturen zu verhindern.

Eine für dieses Problem vorgeschlagene Lösung besteht darin, jede Einspritzdüse mit ihrem eigenen Zumeßsystern zu versehen und eine Anordnung von druckgesteuerten Ventilen zu schaffen, die den Druck des Brennstoffs bis zum Einspritzpunkt auf einem Pegel halten, der hoch genug ist,um Verdampfung zu unterdrücken. Diese Lösung des Problems ist sehr teuer und bringt schwerwiegende Fertigungsprobleme mit sich, wegen der hohen Präzision, die bei der Herstellung der Bauteile erforderlich wird.

Bei einem intermettierend arbeitenden Brennstoffeinspritzsystem beträgt, wenn die Einspritzung einmal im Umlauf erfolgt, die für jeden Einspritzvorgang bei einer Maschinendrehzahl von 6000 üpm zur Verfügung stehende Zeit nur Io m/s. Aus praktischen Gründen ist die wirklich verwendbare Zeit nur 9 m/s und um Maximal- und Minimalmengen an Brennstoff

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pro Betriebszyklus im Verhältnis von 3/5 : 1 einspritzen zu können, muß das minimale Einspritzintervall bei etwa 2,6 m/s liegen. Es ist schwierig und teuer elektromagnetisch betätigte Einspritzdüsen zu fertigen, die Brennstoff mit hinreichender Genauigkeit innerhalb einer so extrem kurzen Betriebszeit zumessen können, weil ein großer Anteil der 2,6 m/s für das eigentliche öffnen und Schließen der Düse verbraucht wird und die wahre Dauer der vollständigen öffnung der Düse kürzer als eine m/s sein mag. Darüberhinaus sind komplizierte und teuere elektronische Schaltkreise für die Steuerung der Düsen erforderlich, um die Luftströmung und die Brennstoffströmung aneinander anzupassen. Diese Schaltkreise erfordern ausgeklügelte Korrektureinrichtungen, um die Einflüsse der Umgebungstemperatur und der Batteriespannungsänderungen minimal zu' halten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine ökonomische Lösung für das oben angesprochene Problem zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1; zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Danach wird eine Brennstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine geschaffen, bei der mindestens ein Einspritzventil für die Zufuhr von Brennstoff von einem Speicher an diesen angeschlossen ist und das, wenn es geöffnet ist, die Strömung von Brennstoff von dem Speicher zwecks Abgabe durch mindestens eine Einspritzdüse ermöglicht. Ein Zumeßventil dient dazu, den Brennstoff kontinuierlich dem Speicher zuzumessen,, mit einem Durchsatz der abhängt von einem Maschinenbetriebsparameter und Steuereinrichtungen sind vorgesehen, um das Einspritzventil intermittierend zu^öffnen. Beim Einsatz dieser Anlage mißt das Zumeßventil den Brennstoff, dem Brennstoffspeicher unabhängig davon zu, ob das Einspritzventil offen oder geschlossen ist. Wenn das Einspritzventil geschlossen ist, wird der zugemessene Brennstoff gespeichert: wenn das Einspritzventil öffnet, wird der gespeicherte Brennstoff durch di_e Einspritzdüse abgegeben und Brennstoff strömt

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dann zu der Düse mit einer Förderrate, die gegeben ist durch das Zumeßventil bis das Einspritzventil schließt. Die Menge des abgesetzten Brennstoffs braucht nicht materiell abhängig zu sein von der Länge der Zeit während der das Einspritzsystem geöffnet hat.

Die Steuereinrichtung kann betätigbar sein, um das Einspritzventil während konstanter Zeitperioden zu öffnen, oder um das Einspritzventil während Zeitperioden zu öffnen, die sich ändern in Abhängigkeit von mindestens einem Maschinenbetriebsparameter oder auch um das Einspritzventil intermittierend zu öffnen, nur unter bestimmten Maschinenbetriebsbedingungen während das Einspritzventil dann unter anderen Maschinenbetriebsbedingungen kontinuierlich offen bleibt. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, daß das Einspritzventil während Zeitperioden einer ersten Dauer geöffnet wird, wenn der Maschinenansaugkrümmerunterdruck unter einen vorgegebenen Wert sinkt, und während Zeitperioden einer zweiten Dauer, wenn der Ansaugkrümmerunterdruck oberhalb dieses Wertes liegt.

Das Zumeßventil kann betätigbar sein, um den Brennstoff mit einem Duurchsatz zuzumessen, der abhängt von der Luftströmung zu der Maschine. Bei Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung, die bevorzugt sind, ist das Zumeßventil so ausgebildet, daß der Brennstoff mit einer Förderrate zugemessen wird, die abhängt von der Position eines Luftventils, das in dem Maschinenlufteinlaß angeordnet ist, und beweglich ist, in Abhängigkeit von Änderungen der Luftströmung zu der Maschine. Bei diesen Ausführungsformen sind Drucksteuereinrichtungen vorgesehen, die für die Veränderung des Druckabfalls über dem Zumeßventil ausgebildet sind, in Abhängigkeit von dem Druckabfall über dem Luftventil.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt in weitgehendst schematisierter Darstellung eine Einspritzanlage gemäß der Erfindung und,

Fig. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung eine andere Ausführungsform.

Bei der Anlage nach Fig. 1 saugt eine Pumpe 1 Brennstoff aus einem Tank 2 und drückt ihn in eine Kammer 4 auf einer Seite einer Membran 5, sowie über ein Zumeßventil 9 in eine Kammer Io auf der anderen Seite der Membran. Die Kammer Io bildet einen Brennstoffspeicher, wie nachstehend noch erläutert wird, und bildet einen Teil einer Brennstoffdrucksteuereinheit, die als Ganzes mit 5o bezeichnet ist. Ein Regulator 6 hält den Brennstoffdruck in der Kammer 4 auf einem vorgegebenen Pegel und überschüssiger Brennstoff gelangt über Leitung 7 zurück zum Tank 2. Die Brennstoffströmung von der Kammer Io wird gesteuert durch ein Brennstoffdrucksteuerventil 11a mit einem ¥entilglied 11, das an der Membran 5 befestigt ist und zusammenwirkt mit einem Ventilsitz 12 über welche Ventilanordnung der Brennstoff zu den Einspritzanordnungen 14 gelangt, welche elektromagnetisch betätigte (nicht dargestellte, aber an sich bekannte) Ventile umfassen. Die Einspritzanordnungen sind so positionierte, daß sie Brennstoff in den Ansaugkrümmer der Maschine abgeben.

Der Betrieb des Zumeßventils 9 wird gesteuert in Abhängigkeit von der Luftströmung zu der Maschine, repräsentiert durch die Stellung eines Luftventils 17 im Maschinenlufteinlaß 15a, wie nachstehend noch zu erläutern. Die Bewegung der Membran 5 und damit der Betrieb des Drucksteuerventils 11 a wird gesteuert durch die Brennstoffdrücke in den Kammern 4 und Io und außerdem, wie noch zu erläutern, durch die Druckdifferenz über dem Luftventil 17.

Luft gelangt in die Einlaßleitung 15aüber ein Luftfilter und das Luftventil 17 ist zwischen dem Luftfilter und der üblichen pedalbetätigten Drosselklappe 16 angeordnet. Die Position des Luftventils 17 wird über einen Hebel 18 ge-

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steuert von einer unter Federvorspannung stehenden Membran 19, deren eine Seite dem Unterdruck zwischen dem Luftventil und der Drosselklappe 17 bzw. 16 ausgesetzt ist, und deren andere Seite dem Unterdruck zwischen dem Luftfilter 15 und dem Luftventil 17 ausgesetzt ist. Demgemäß ändert sich bei laufender Maschine die Position des Luftventils mit der Änderung der Luftströmung zur Maschine und die Druckdifferenz über dem Luftventil 17 wird durchgehend bestimmt durch die Feder 2o mit der die Membran 19 vorgespannt ist. Der tatsächliche Wert des Druckabfalls über dem Luftventil 17 ist bedeutungslos, doch sollte er um Leistungsverluste minimal zu halten verhältnismäßig klein sein, beispielsweise in der Größenordnung von 2o cm Wassersäule.

Das Luftventil 17 ist gekoppelt mit dem Brennstoffzumeßventil 9 über einen Nocken 22, der auf einer Welle 21 des Luftventils sitzt und in Eingriff steht mit einem Hebel 23der gekoppelt ist mit dem Zumeßventil, was hier durch die gestrichelte Verbindungslinie angedeutet wurde. Das Zumeßventil kann irgendeine geeignete Form haben, vorzugsweise umfaßt es eine drehbare zylindrische Muffe, mit der der Hebel 23 gekoppelt ist, wobei die Muffe eine genau ausgearbeitete Bohrung aufweist, in der sich ein axial durchbohrter fester Stift befindet. Ein dreieckiger Teil des Stiftes kommuniziert mit der Axialbohrung und wirkt zusammen mit einer rechteckigen Öffnung in der Muffe, um so eine veränderbare Zumeßdüse zu bilden.

Das Ventilglied 11 des Drucksteuerventils 11a ist gekoppelt über einen Schwinghebel 24, der an einem Punkt seiner Länge angelenkt ist, mit einer Membran 25, welche zwei Luftkammern 36, 36a voneinander trennt, und in denen zunächst einmal der gleiche Druck angenommen werden soll. Eine Membran 26 drückt auf einen Stift 27, der seinerseits auf die Membran 25 drückt. Die Membran 26 ist auf einer Seite über eine Kammer 28 und Leitung 29 dem Unterdruck zwischen dem Luftventil und der Drosselklappe 17 bzw. 16 ausgesetzt, während ihre andere Seite über eine Kammer 3o mit Leitung 31 dem Unterdruck zwischen dem Luftfilter 15 und dem Luftventil 17 ausgesetzt ist. Die Drücke in den Kammern 28 und 3o sollen zunächst einmal als

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die einzigen unterstellt werden, die auf die Membran 26 einwirken und das Ergebnis ist eine abwärtsgerichtete Kraft auf die Membran ( in der Darstellung des Diagramms) bestimmt durch die Druckdifferenz über dem Luftventil 17.

Die absatζgerichtete Kraft auf die Membran 26 wird über den Stift 27 und die Membran 25 auf das Ende des Hebels 24 übertragen und führt am anderen Ende des Hebels zu einer Aufwärtsbewegung der Membran 5 und des Ventilglieds 11. Das VeBtilglied 11 wird demgemäß von seinem Sitz 12 abgehoben bis die aufwärtsgerichtete Kraft auf die Membran 5 ausgeübt durch den Hebel 24 und der Brennstoffdruck in der Kammer Io den dauernden Brennstoffdruck in der Kammer 4 ausgleichen.

Man erkennt, daß in dieser Anordnung der Hebel 24 eine doppelte Funktion derart ausführt, daß er als Gelenk wirkt und außerdem den Brennstoff in der Kammer 4 von der Luft in der Kammer 36 absperrt.

Die elektromagnetischen Ventile der Einspritzeinrichtungen 24 werden über eine Steuereinrichtung 14a während einer vorgegebenen Zeitdauer mindestens einmal in jedem Arbeitszyklus der Maschine geöffnet. Die Art und Weise in der diese Ventile geöffnet werden, bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, doch werden sie, wie nachstehend noch zu erläutern, vorzugsweise durch ein Signal betätigt, das von der Zündanlage der Maschine abgeleitet wird.

Wenn die Einspritzventile der Maschine geschlossen werden strömt der zugemessene Brennstoff von dem Ventil 9 in die Kammer Io und wird gespeichert, wobei das Ventilglied 11 von seinem Sitz 12 abgehoben wird.

Wenn die Einspritzventile öffnen, wird der in der Kammer gespeicherte Brennstoff abgegeben, und zugemessener Brennstoff vom Ventil 9 strömt dann zu den Einspritzeinrichtungen über das Ventil 11, 12 bis die Einspritzventile schließen

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Man erkennt aus der vorstehenden Erläuterung, daß die kontinuierliche Brennstoffströmung durch das Zumeßventil 9, bestimmt durch die Stellung und dem Druckabfall über dem Ventil gegeben ist durch die Stellung des Luftventils 17 und den Druckabfall über diesem Luftventil, so daß bei der in so weit beschriebenen Anlage ein gewünschtes Verhältnis von Brennstoffströmung zu Luftströmung über den gesamten Betriebsbereich aufrecht erhalten werden kann.

Durch entsprechende Auswahl der verschiedenen Charakteristiken des Speichers ist der Druck unter dem der Brennstoff in der Kammer Io und der Speiseleitung 13 gespeichert wird,groß genug um Verdampfung zu unterdrücken. Wenn die Einspritzventile öffnen, wird der gespeicherte Brennstoff unter im wesentlichen diesem höheren Druck abgegeben und obwohl der Brennstoffdruck hinter dem Zumeßventil 9 dann abfällt bleibt er auf diesem niedrigen Wert nur so lange, bis die Einspritzventile schließen. Bei höherem Brennstoffdruck ist die Brennstoffverdampfung kein Problem mehr, da selbst der niedrigere Brennstoffdruckwert groß genug ist, um Verdampfung zu unterdrücken und darüberhinaus die Strömung des Brennstoffs selbst, die Brennstoffleitung auf relativ niedriger Temperatur halten wird. Bei niedrigen Brennstoffströmen ist die Zeitdauer, während der der Brennstoffdruck bei dem niedrigeren Wert liegt, ein relativ kleiner Anteil der Maschinenzykluszeit, selbst bei hohen Maschinentemperaturen kann daher nur sehr wenig Verdampfung eintreten. Irgendwelcher Brennstoffdampf, der sich trotzdem bildet, kann in jedem Falle wieder in flüssige Form komprimiert werden, wenn die Brennstoffventile schließen.

Darüberhinaus ist selbst trotz der Tatsache, daß die Einspritzventile intermittierend öffnen, die Zeitdauer während der sie offen bleiben kein wesentlicher Faktor in so fern, als die Brennstoffmenge, die der Maschine zugeführt wird, in Frage steht, und sie kann demgemäß hinreichend gcoß sein um einen einfachen und billigen Schalterkreis einzusetzen für die Steuerung der Ventilbetätigung.

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Wenn beispielsweise die Maschine bei 5oo Upm im Leerlauf arbeitet, und eine Brennstoffeinspritzung einmal bei jeder Umdrehung erfolgt, können die Einspritzventile für eine Zeitdauer von Io M/s öffnen. Während der ersten 2,5 m/s dieser Periode, wird der Brennstoff im wesentlichen unter dem höheren Druck abgegeben, unter dem er in der Kammer Io gespeichert wird, und der Druck fällt auf einen niedrigeren Wert nur für die verbleibenden 7,5 m/s der Einspritzperiode und kehrt dann zu dem höheren Brennstoffdruck für die Ho m/s zurück, während der die Einspritzventile geschlossen sind.

Wie oben erwähnt, öffnen die Einspritzventile mindestens einmal in jedem Maschinenbetriebszyklus und sie werden vorzugsweise betätigt durch ein Signal abgeleitet von der Zündanlage der Maschine. Beispielsweise können die Impulse von dem Unterbrecherkontakt des Zündsystems einem Frequenzteiler zugeführt werden,der die Anzahl der Impulse in jedem Maschinenbetriebszyklus durch die Anzahl der Maschinenzylinder dividiert, um in jedem Zyklus einen Einspritzbetätigungsimpuls zu erzeugen^ alternativ kann der Frequenzteiler so ausgelegt sein, daß in jedem Zyklus zwei Einspritzbetätigungsimpulse erzeugt werden. In beiden Fällen kann jeder Einspritzbetätigungsimpuls verwendet werden, um das öffnen der Einspritzventile zu triggern und einen Zeitzyklus zu starten, an dessen Ende die Einspritzventile schließen.

Die Zeitdauer während der die Einspritzventile offen sind, sollte immer mehr als lang genug sein, um die von der Maschine verlangte Brennstoffmenge zuzuführen. Doch kann sie im Rahmen dieser Bedingung konstant sein, oder variabel. Vorzugsweise sieht man eine konstante Öffnungsdauer für niedrige Belastungen und eine weitere konstante Öffnungsdauer für höhere Belastungen vor, beispielsweise eine Öffnungsdauer von 5 m/s kann immer dann verwendet werden, wenn der Ansaugunterdruck höher ist als 35,5 mm Hg_r während eine Öffnungsdauer von 15 m/s verwendet wird für niedrigere

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Ansaugunterdrücke. Anordnungen für die Erfassung des Ansaugunterdrucks und die Öffnungsdauer der Einspritzeinrichtungen je nach Bedarf, können ohne weiteres angegeben werden: Beispielsweise kann die Zeitdauer während der die Einspritzeinrichtungen offen bleiben, bestimmt werden durch den Wert des Widerstandes, in einem kapazitiven Zeitnetzwerk, wobei ein einfacher Vakuumschalter verwendet wird, um den Ansaugunterdruck zu erfassen und den Widerstandswert des zeitkonstanten Schaltkreises nach Wunsch zu verändern, je nach dem ob der Ansaugunterdruck größer oder kleiner ist, als 35,5 mm Hg. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Einspritzventile intermittierend betätigt werden, wenn die Brennstoffströmung in der Anlage unter einem bestimmten Wert ist, jedoch offen bleiben (so daß das System dann ein kontinuierlich arbeitendes System ist) , wenn die Brennstoffströmung oberhalb dieses Wertes liegt: die Strömungsrate des Brennstoffs bei der der Wechsel erfolgt, würde natürlich so gewählt werden, daß die Brennstoffverdampfung bei ihr unwahrscheinlich ist.

Eine weitere alternative Anordnung besteht darin, daß die Einspritzventile während einer bestimmten Zeitdauer öffnen, die innerhalb des gesamten Maschinenbetriebsbereiches sich ändert in Abhängigkeit von mindestens einer Maschinenbetriebsbedingung, beispielsweise dem Ansaugkrümmervakuum, dem Drehwinkel der Drosselklappe 16 und dem Drehwinkel· des Luftventils 17. Anordnungen für die Veränderung der Periode der Einspritzbetätigung sind bekannt und brauchen nicht im einzelnen erläutert zu werden. Eine Anordnung für die Veränderung der Einspritzdauer mit Änderungen der Luftventilwinkelstellung ist beispielsweise in GB-PS 1,286,851 beschrieben.

Die Einspritzeinrichtungen 14 selbst können von an sich bekannter Bauart sein, mit elektromagnetischen Ventilen, die intermittierend geöffnet werden können. Der jeweils gewählte Aufbau der Eisispritzeinrichtungen bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung und braucht nicht beschrieben

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zu werden, doch kann wiederum festgehalten werden, daß die Öffnungsdauer der Einspritzeinrichtungen kein steuernder Faktor für die Brennstoffzufuhr ist, weil die Funktbn der Einspritzeinrichtungen bloß darin besteht, den Brennstoff zu zerstäuben und der Maschine zuzuführen.

Die in der Zeichnung dargestellte, in so weit beschriebene Anlage arbeitet so, daß ein vorgegebenes Verhältnis von Brennstoffströmung und Luftströmung aufrechterhalten wird. Es ist jedoch wünschenswert, daß dieses Verhältnis so eingestellt wird, daß bei kalter Maschine und bei Vollast der Maschine ein fetteres Brennstoffgemisch zugeführt wird, und Vorkehrungen für eine solche Nachregulierung sind in der dargestellten Anlage vorhanden.

Bei kalter Maschine wird die abwärtsgerichtete Kraft auf die Membran 26 des Speichermechanismus vergrößert, um eine abwärtsgerichtete Kraft auf die Membran25, die sich ergibt, aus der öffnung eines Ventils 33 in einer Leitung, die die Kammer 36 auf einer Seite der Membran 25 mit dem Unterdruck zwischen dem Luftventil 17 und der Drosselklappe 16 verbindet. Das Ventil 33 ist auf einen Bi-metallstreifen 34 montiert, der der Kuhlwassertemperatur der Maschine ausgesetzt ist, um das Ventil zu öffnen, wenn die Maschine kalt ist. Die Kammer 36 a auf der anderen Seite der Membran 25 ist im Unterdruck zwischen dem Luftfilter 25 und dem Luftventil ausgesetzt und eine Drosselstelle 37 ermöglicht ein gewisses Lecken zwischen den Kammern 36, 36a.

Wenn das Ventil 33 offen ist, wird ein Anteil des Druckabfalls über dem Luftventil 17 (abhängig von dem Öffnungsgrad des Ventils 33 und demgemäß von der Maschinenküh!wassertemperatur ) an der Membran 25 wirksam und unterstützt die Belastung auf den Hebel 24 womit der Druckabfall über dem Zumeßventil 9 ',erhöht wird, was wiederum zu einer erhöhten Brennstoffströmung in die Kammer Io des Speichers führt. Bei ansteigender Kühlwassertemperatur schließt das Ventil 33 und der-Druckabfall über dem Membran 25 verschwindet,

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infolge der gedrosselten Verbindung 37 zwischen den Kammern 36, 36a.

Wenn die Maschine mit Vollast läuft, wird ebenfalls die abwärtsgerichtete Kraft auf die Membran 26 vergrößert, diesmal durch einen Kolben 38 der auf die.Membran einwirkt. Der Kolben 38 ist über eine Leitung 4o dem Unterdruck stromabwärts der Drosselklappe 16 (Ansaugkrümmerunterdruck ausgesetzt) und wird bei Teillast, wenn der Unterdruck hoch ist, außer Eingriff gezogen mit der Membran 26, gegen die Wirkung einer Vorspannfeder 39. Bei zunehmender Maschinenbelastung und Verringerung des Ansaugkrümmerunterdruckes bewegt sich der Kolben 38 unter der Wirkung der Feder 39 in Anlage an die Membran 26, und erhöht zunehmend die Krafteinwirkung auf den Hebel 24, was wiederum zu einer erhöhten Brennstroffströmung in die Kammer Io des Speichers führt.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Anlage gemäß der Erfindung. Die Anlage stimmt in Teilen mit der in Fig. 1 dargestellten Anlage überein und einander entsprechende Komponenten sind daher mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Die Anlage unterscheidet sich von der Nach Fig. 1 bezüglich der Position des Drucksteuerventils 11a. Genauer gesagt, ist in der Anlage nach Fig. 2 das Ventil 11a so angeschlossen, daß es Brennstoff von der stromaufwärtsgelegenen Seite des Zumeßventils 9 erhält, wobei Brennstoff, der durch das Ventil 11a strömt, zum Tank2über den Regulator 6 zurückfließt. Das Ventilglied 11 des Ventils 11a ist ein knopfartiges Element das direkt an einem Ende des Hebels 24 der Drucksteuereinheit 5o befestigt ist. Das andere Hebelende wird vorgespannt durch eine Membran 26 In Abhängigkeit von dem Druckabfall über dem Luftventil 17, genau so wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, mit der Ausnahme, daß in diesem Falle äne Zunahme der Vorspannkraft so wirkt, daß das Ventil 11a in Schließrichtung statt in Offenrichtung belastet wird. Im Ergebnis wird der Brennstoffdruck stromaufwärts des Ventisl 11a angehoben, (über den stehenden

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Druck, der durch den Regulator 6 gegeben ist), um einen Betrag proportional dem Druckabfall über dem Luftventil 17.

Das Zumeßventil 9 mißt, wie in der Anlage nach Fig. 1 Brennstoff einer BrennstoffSpeicherkammer Io zu. In diesem Falle jedoch bildet die Kammer Io einen Teil einer Verteilereinheit loo und ist durch eine Membran lol von einer Kammer Io2 getrennt, durch die Brennstoff von dem Drucksteuerventil 11a zum Regulator 6 fließt. Ein Ventilglied Io3, montiert auf der Membran lol steuert die Brennstoffströmung von der Kammer Io zu den (nicht dargestellten) elektromagnetischen betätigten Einspritzeinrichtungen über einzeln zugeordnete Brennstoffleitungen Io4.

Das Ventilglied Io3 dient dazu den Druck der Kammer Io gleich den in Kammer Io2 zu halten, (d.h. gleich dem stehenden Druck gegeben durch den Regulator 6). Der Druck stromaufwärts des Zumeßventils 9 ist andererseits höher als dieser, um einen Betrag proportional dem Druckabfall über dem Luftventil 17 : Im Ergebnis wird der Druckabfall über dem Zumeßventil 9, wie in der Anlage nach Fig. 1 bestimmt, durch den Druckabfall über dem Luftventil.

Die Stellung des Zumeßventils 9 wird ferner wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, durch das Luftventil 17 gesteuert, wozu das letztere gekoppelt ist mit dem Zumeßventil über die gleiche Nocken- und Nockenfolgeanordnung 22, 23. Man erkennt demgemäß, daß das System genauso arbeitet, wie das nach Fig. 1, um ein gewünschtes Verhältnis von Brennstoffströmung zu Luftströmung innerhalb des gesamten Maschinenbetriebsverhältnisses aufrechtzuerhalten.

Die Drucksteuereinheit 5o der Anlage nach Fig. 2 faßt auch eine Membran 25, zum Vergrößern der Vorspannkraft auf die Membran 26 bei kalter Maschine, wie oben bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. In Fig. 2 ist die Blenddrossel 37 als in der Membran 25 dargestellt, doch wirkt

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die Anordnung equivalent der nach Fig. 1.

In ähnlicher Weise umfaßt die Anlage nach Fig. 2 auch einen KoIt 38 zum Ineingriffbringen mit der Membran 26 und zum Vergrößern von deren Vorspannkraft bei unter Vollast laufender Maschine, wie bereits bei Fig. 1 beschrieben.

Man erkennt, daß die Membran 25 des Speichermechanismus und das zugeordnete Ventil 33, keine wesentlichen Merkmale der Erfindung sind, und aus der Anlage weggelassen werden könnten,die in der Zeichnung dargestellt ist, oder ersetzt werden könnten durch andere Einrichtungen für das Überfetten für das Brennstoff-Luftgemisches bei kalter Maschine. Alternativ könnten andere Anordnungen ähnlich der Kaltstartanordnung 25,33 vorgesehen werden, um den Brennstoffdruck zu modifizieren im Ansprechen auf andere Faktoren, beispielsweise die Lufttemperatur, die Öltemperatur, die Luftdichte, den Abgassauerstoffgehalt. In ähnlicher Weise ist auch der KoIb 38 kein entscheidendes Merkmal und könnte weggelassen werden oder ersetzt werden, durch andere Anordnungen zum Anreichern des Brennstoffluftgemisch.es bei Maschinenvollastbetrieb.

Es versteht sich auch, daß die Membran 26 und der Hebel dafür bestimmt sind sicherzustellen, daß die der Maschine zugeführte Brennstoffmenge hinsichtlich Änderungen im Druckabfall über dem Luftventil 17 kompensiert wird. Dies ermöglicht eine einfache Form der Steuerung für das Luftventil zu verwenden, wie in der Zeichnung dargestellt. Wenn jedoch eine kompliziertere Art der Luftventilsteuerung verwendet würde, bei der der Druckabfall über dem Luftventil auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, dann könnte die Kompensationseinrichtung mit Membran 26 und Hebel 24 weggelassen werden.

Patentansprüche: 609849/0273

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Brennstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennstoffeinspritzventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffeinspritzventil an einen Speicher angeschlossen ist, aus dem es gespeist wird, und im geöffneten Zustand Brennstoff von dem Speicher zu einer den Brennstoff abgebenden Einspritzdüse strömen läßt, daß ein Zumeßventil vorgesehen ist, für das dauernde Zumessen von Brennstoff zum Speicher mit einer Rate, die von einer Maschinenbetriebsbedingung abhängt, und daß
eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels der
das Einspritzventil intermittierend geöffnet werden kann.
2. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgegebene Brennstoffmenge im wesentlichen unabhängig von der Zeitdauer
ist, während der das Einspritzventil offen ist.
3. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für das öffnen des Einspritzventils während konstanter Zeitperioden ausgebildet ist.
4. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für das öffnen des Einspritzventils während Zeitperioden einer ersten Dauer, wenn der
Maschinenansaugkrümmerunterdruck unter einem vorgegebenen Wert liegt, und einer zweiten Zeitdauer, wenn der Maschinenansaugkrümmerunterdruck oberhalb dieses Wertes liegt, ausgebildet ist.
5. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für

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das öffnen des EinspritzventiIs während Zeitperioden ausgebildet ist, die von mindestens einem Maschinenbetriebszustand abhängen.
6. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für das intermittierende öffnen des Einspritzventils nur bei bestimmten Maschinenbetriebsbedingungen ausgebildet ist, während unter anderen Bedingungen das Ventil dauernd geöffnet bleibt.
7. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil für das Zumessen des Brennstoffs mit einer von der Luftströmung zu der Maschine abhängenden Rate ausgebildet ist.
8. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil für das Zumessen des Brennstoffs mit einer Rate ausgebildet ist, die abhängt von der Position eines in der Luftzuleitung der Maschine angeordneten Luftventils, die ihrerseits abhängig ist von Änderungen des Maschinenluftdurchsatzes.
9. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 8, durch eine Drucksteuereinrichtung zum Verändern des Druckabfalls über dem Zumeßventil in Abhängigkeit von dem Druckabfall über dem Luftventil gekennzeichnet.
10. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung für die Veränderung des Drucks im Brennstoffspeicher in Abhängigkeit von dem Druckabfall über dem Luftventil ausgebildet ist.
11. Brennstoffeinsp.rLtzan.lage «nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung ein auf Druck ansprechendes Element umfaßt, das dem Druckabfall über dem Luftventil ausgesetzt ist und mit einem Ventil

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im Brennstoffspeicherauslaß gekoppelt ist.
12. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung für die Veränderung des Druckes stromaufwärts des Zumeßventils in Abhängigkeit von dem Druckabfall über dem Luftventil ausgebildet ist.
13. Brennstoffeinspritzanlage anch Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung ein auf Druck ansprechendes Element umfaßt, das dem Druckabfall über dem Luftventil ausgesetzt ist und gekoppelt ist mit einem Ventil, das in eine dem Zumeßventil zugeordnete Bypass-Leitung geschaltet ist.
14. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 9-13, ' durch mit der Drucksteuereinrichtung in Wirkverbindung stehende Mittel zum Einstellen des Druckabfalls über dem Zumeßventil in Abhängigkeit von einer Änderung einer Maschinenbetriebsbedingung _f gekennzeichnet.

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