DE2702133A1

DE2702133A1 - Speicher

Info

Publication number: DE2702133A1
Application number: DE19772702133
Authority: DE
Inventors: Max Dipl Ing Dr Greiner; Bernhard Temmen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-20
Filing date: 1977-01-20
Publication date: 1978-07-27
Also published as: US4161964A; JPS5390517A; DE2702133C2; JPS6037312B2

Description

-JtL- π. ■

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Speicher nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist schon ein Speicher für eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der aber die Füllung des Speichers über ein Rückschlagventil und eine Drosselbohrung, insbesondere bei größeren Speichervolumen zu langsam erfolgt und damit die Verzögerung des Druckaufbaus zu lange dauert, so daß sich hierdurch Störungen im Fluidkreislauf ergeben.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Speicher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer schnellen Auffüllung eines Teiles des Speichers und damit einer nur kurzzeitigen erwünschten Verzögerung des Druckaufbaues im Fluidkreislauf mit anschließender vollständiger Auffüllung des Speichervolumens.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Speichers möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritz- anlage mit einem Speicher, Figur 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speicher.

Beschreibung der Erfindung

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftst.offeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saug-

309830/007« . ₃.

rohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt h mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem Sammelsaugrohr 6 und von dort über Saugrohrabschnitte 7 zu einem oder mehreren Zylindern 8 einer Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3> die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Punktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Luftmeßorgan 3 herrschenden Luftdruck, der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Das Luftmeßorgan 3 steuert ein Zume'ß- und Mengenteilerventil 10. Zur übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das als Steuerschieber 1*1 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen. Die dem Schwenkhebel 11 abgewandte Stirnfläche 16 des Steuerschiebers 14 wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt, deren Druck auf die Stirnfläche 16 die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 erzeugt.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine Elektrokraftstoffpumpe 19, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffspeicher 21, einen Kraftstofffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Ein Systemdruckregler 24 hält den Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage konstant.

809830/0076

- y- R. 's β ' 3'

Die Kraftstoffversorgungsleitung 23 führt über verschiedene Abzweigungen zu Kammern 26 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10, so daß die eine Seite einer Membran 27 durch den Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Die Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers I^ in Verbindung. Je nach Stellung des Steuerschiebers 14 öffnet die Ringnut mehr oder weniger Steuerschlitze 29, die zu je einer Kammer 30 führen, die durch die Membran 27 von der Kammer 26 getrennt ist. Aus den Kammern 30 gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle 33 zu den einzelnen Einspritzventilen 3^, die in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil eines Flachsitzventiles, das durch eine Feder 35 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offen gehalten wird. Die je aus einer Kammer 26 und 30 gebildeten Membrandosen bewirken, daß unabhängig von der zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 3*J strömenden Kraftstoff menge das Druckgefälle an den Zumeßventilen 28, 29 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers I¹J und die zugemessene Kraftstoff menge proportional sind.

Bei einer Schwenkbewegung des Steuerhebels 11 wird das Luftmeßorgan 3 in den konischen Abschnitt 2 bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und Konus ändernde Ringquerschnitt annähern proportional zum Verstellweg des Luftmeßorganes 3 ist.

Die die konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber I¹I erzeugende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff. Hierfür zweigt von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 eine Steuerdruckleitung 36 ab, die durch eine Abkopplungsdrossel 37 von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 getrennt ist. Mit der Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 1*1 mit seiner Stirnfläche l6 ragt.

809830/0076

- ar- R. -«, ■ η

In der Steuerdruckleitung 36 ist ein Drucksteuerventil 42 angeordnet, über das die Druckflüssigkeit durch eine Rücklaufleitung 43 drucklos zum Kraftstoffbehälter 20 gelangen kann. Durch das dargestellte Drucksteuerventil 42 ist der Druck der die Rückstellkraft erzeugenden Druckflüssigkeit während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine nach einer Temperatur- und Zeitfunktion änderbar. Das Drucksteuerventil 42 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit einem festen Steuerventilsitz 44 und einer Membran 45, die in Schließrichtung des Ventils von einer Feder 46 belastet wird. Die Feder 46 wirkt über einen Federteller 47 und einen Übertragungsstift 48 auf die Membran 45. Bei Temperaturen unterhalb.der Motorbetriebstemperatur wirkt der Federkraft 46 eine Bimetallfeder 49 entgegen, auf der ein elektrischer Heizkörper 50 angeordnet ist, dessen Aufheizung nach dem Start zu einer Verminderung der Kraft der Bimetallfeder 49 auf die Feder 46 führt, wodurch der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 36 ansteigt.

Der Kraftstoffspeicher 21 soll verhindern, daß nach dem Abstellen des heissen Motors beim neuerlichen Starten Schwierigkeiten entstehen, wenn durch nachträgliches höheres Aufheizen des Motors mangels zugeführtem Kühlmittel (Kühlluft, Kühlwasser)

1. ein Teil des in der Kraftstoffeinspritzanlage enthaltenen Kraftstoffes ausdampft und dies nach Abkühlung durch Volumenschwund zu Kraftstoffmangel beim Starten führt,

2. beim Abkühlen des Kraftstoffes durch den Volumenschwund der Druck in der geschlossenen Anlage abnimmt und in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Organe wie beispielsweise das Kraftstoffzumeßventil in eine Lage verstellt werden, in der ein zu fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zugemessen wird, so daß der Motor beim Starten "ersäuft",

8098 30/007« " ⁶ "

- ir- R. τ r·

3. eine Volumenverminderung durch stets vorhandene Leckagen verursacht worden ist.

Der in Figur 2 dargestellte Kraftstoffspeicher 21 besteht aus einem Topf 55 und einem Deckel 56, die flanschartig miteinander durch Einrollen verbunden sind und zwischen ihrem Plansch einen Zwischendeckel 57 und eine als nachgiebiges Speicherglied dienende elastische Membran 58 einspannen. Im Topf 55 ist eine Speicherfeder 59 mit flacher Kennlinie angeordnet, die über einen Teller 60 auf die Membran 58 wirkt. Der Zwischendekkel 57 hat eine der Membran abgewandte topfförmige Erhöhung 61, in der eine Durchströmöffnung 62 angeordnet ist. Die Durchströmöffnung 62 wird durch ein Ventil 63 gesteuert, das ein bewegliches Ventiiteil mit einem Ventilteller 6¹I und einem durch die Durchströmöffnung ragenden Betätigungsschaft 65 hat. Der Betätigungsschaft 65 wird an einem der Rollmembran 58 zugewandten Ende durch einen Federteller 66 geführt, an den eine in Schließrichtung des Ventils 63 wirkende Ventilfeder 67 angreift. Der Speicher 21 ist in Bezug auf die Kraftstoffeinspritzanlage so dimensioniert, daß er nach dem Einschalten der Kraftstoffpumpe 19 so lange den Kraftstoffdruck in der gesamten Kraftstoffeinspritzanlage unter dem öffnungsdruck der Kraftstoffeinspritzventile aber über den durch die Motortemperatur bestimmten möglichen Verdampfungsdruck des Kraftstoffes halten kann, bis sich die gesamte Anlage mit Kraftstoff aufgefüllt hat. Es hat sich beim Betrieb einer derartigen, mit dem bekannten Kraftstoffspeicher ausgerüsteten Kraftstoffeinspritzanlage gezeigt, daß die Füllzeit des leeren Kraftstoffspeichers mit etwa 40 cm* Gesamtspeichervolumen ca. 1,5 bis 2 Sekunden beträgt. Nach dieser Zeit ist der Kraftstoffdurck unmittelbar vor den Einspritzventilen auf den öffnungsdruck der Einspritzventile 3*1 angestiegen. Da nun unmittelbar nach dem Start temperatur- und zeitabhängig über ein Elektrostartventil 69 Kraftstoff in den Saugrohrabschnitt unmittelbar stromaufwärts des Sammelsaugrohrs 6

- 7 809830/007«

S r

eingespritzt wird, kann es bereits etwa eine Sekunde nach Betätigung des Startschalters zu einem Spontanstart des Motors kommen, wobei jedoch der Motor anschließend wieder stehenbleibt, da aus den Einspritzventilen J>k noch kein Kraftstoff abgespritzt wird bzw. der Steuerschieber 14 des Kraftstoffzumeß- und Mengenteilerventils 10 durch den sich aufbauenden Steuerdruck in dem Druckraum 39 in eine Lage verschoben wird, in der zum Verhältnis zu der angesaugten Luftmenge eine zu geringe Kraftstoffmenge zugemessen wird, so daß sich ein zu mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch ergibt.

Gemäß der Erfindung ist deshalb der Kraftstoffspeicher 21 mit dem Ventil 63 versehen, das bei leerem Kraftstoffspeicher durch die als nachgiebiges Speicherglied ausgebildete Membran 58 voll geöffnet wird, so daß beim Startvorgang der von der Kraftstoffpumpe 19 geförderte Kraftstoff durch die voll geöffnete Durchströmöffnung 62 des Zwischendeckels 57 in den Speicherraum

71 strömen kann. Der Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage steigt dabei entsprechend der durch die Speicherfeder 59 vorgegebenen Speicherkennlinie an. Membran 58 und Teller 60 bewegen sich daraufhin in Richtung einer Vergrößerung des Speichervolumens vom Zwischendeckel 57 weg bis erfindungsgemäß nach etwa der Hälfte des möglichen Gesamtspeichervolumens der Betätigungsschaft 65 außer Eingriff mit der Membran 58 gelangt und der Ventilteller 6Ί auf der als fester Ventilsitz

72 ausgebildeten Stirnfläche der topfförmig ausgebildeten Erhöhung 61 aufsitzt und die Durchströmöffnung 62 abgeschlossen wird. Die Zeit zur Füllung etwa der Hälfte des möglicheh Gesamtspeichervolumens von ca. 20 cnr beträgt ca. 0,7 Sekunden, ist also geringer als die Zeit für einen möglichen Spontanstart des Motors. Der Druck im gesamten Einspritzsystem kann nun auf den durch den Systemdruckregler 2k bestimmten Wert ansteigen, so daß beim Starten des Motors eine ausreichende Kraftstoffversorgung gewährleistet ist. Die Auffüllung des Speichers

- 8 809830/007«

bis zu möglichen Gesamtspeichervolumen erfolgt verzögert über eine Drosselöffnung, die beispielsweise als Kerbe 73 im festen Ventilsitz 72 vorgesehen sein kann, so daß trotz auf dem festen Ventilsitz 72 aufliegenden Ventilteller 6H Kraftstoff über diese Kerbe 73 in den Speicherraum Jl gedrosselt strömen kann, bis der Teller 60 an einem im Topf 55 gebildeten Absatz 7^ anliegt und das mögliche Gesamtspeichervolumen erreicht ist.

Es wird somit durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventils 63 erreicht, daß die Druckaufbauzeit im Kraftstoffeinspritzsystem auf etwa 0,7 Sekunden verringerbar ist, wodurch ein Doppelstart des Motos vermieden wird.

809830/0076

Leerse ite

Claims

2702 13 J

Ansprüche

Θ' '^; ' . . Speicher rait einem entgegen der "Kraft einer Speicherfeder nachgiebigen Speicherglied, das in seiner Ruhestellung an einem den Speicherraum unterteilenden Zwischendeckel anliegt, der eine Drosselöffnung und eine durch ein Ventil verschließbare Durchströmöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (63) ein bewegliches Ventilglied (68) mit einem Ventilteller (64) und einem durch die Durchströmöffnung (62) ragenden Betätigungsschaft (65) hat, über den der Ventilteller (64) durch das nachgiebige Speicherglied (58) bei einer das Speichervolumen verringernden Bev/egung entgegen der Kraft einer am Ventilglied (68) angreifenden Ventilfeder (67) in Öffnungsstellung des Ventils (63) bewegbar ist.

2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchströmöffnung (62) in der Stirnfläche (72) einer dem nachgiebigen Speicherglied (58) abgewandten topfförmigen Erhöhung (61) des Zwischendeckels (57) befindet und die Stirnfläche (72) als fester Ventilsitz (72) dient.

3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (73) in Schließstellung des Ventils (63) zwischen Ventilteller (64) und festem Ventilsitz (72) gebildet wird.

- 10 -

809830/0076 ORIGINAL INSPECTED

ⁱi. Speicher nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß bei einer das Speichervolurnen vergrößernden Bewegung des nachgiebigen Speichergliedes (58) dieses nach Erreichen eines vorbestimmten Teils, insbesondere bei annähernd der Hälfte des möglichen Gesamtspeichervolumens außer Eingriff mit dem Betatigungsschaft (65) des Ventiltellers (6'I) gelangt und die Durchströmöffnung (62) im Zwischendeckel (57) durch den Ventilteller (6¹O geschlossen wird.

5. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nachgiebiges Speicherglied eine elastische Membran (58) dient.

809830/0076