DE2744733A1

DE2744733A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2744733A1
Application number: DE19772744733
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Fuessner; Alfred Graessle; Heinrich Knapp; Thomas Wilfert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB1553168A; JPS5460624A; US4214565A

Description

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22.9.1977 Kh/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage Zusammenfassung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, die zur Gewährleistung eines sicheren Startens der Brennkraftmaschine auch bei tiefen Starttemperaturen gewährleistet. Die Kraftstoffeinspritzanlage umfaßt ein im Saugrohr angeordnetes Luftmeßorgan, das entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei einen als bewegliches Teil ausgebildeten Steuerschieber eines in der Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Zumeß- und Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt. Auf dem Schwenkhebel des Luftmeßorgans stützt sich eine Druckfeder ab, die andererseits an einem Korrekturhebel des Luftmeßorgans angreift, durch den der Steuerschieber

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des Zumeß- und Mengenteilerventils betätigbar ist, wobei die Rückstellkraft durch auf den Steuerschieber wirkende Druckflüssigkeit erzeugt wird, deren Druck in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbar ist. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Steuerschieber einen am Luftmeßorgan angreifenden Betätigungsschieber und einen Zumeßschieber auf, der einen Ansatz geringeren Durchmesser hat, der in eine axiale Drosselbohrung des Betätigungsschiebers greift und in der Drosselbohrung einen Dämpfungsraum begrenzt, der über einen Spalt zwischen Ansatz und Drosselbohrung mit der Kraftstoffversorgungsleitung in Verbindung steht, wobei zwischen Zumeßschieber und Betätigungsschieber eine Bimetallfeder angeordnet ist. Hierdurch wird beim Starten der Brennkraftmaschine unterhalb einer bestimmten Starttemperatur am Zumeß- und Mengenteilerventil ein von der Starttemperatur abhängiges reicheres Kraftstoff-Luft-Gemisch gesteuert, wobei die Anreicherung temperaturabhängig und zeitabhängig nach dem Start verringert wird.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoff einspritzanlage bekannt, bei der der die Ruhelage des Luftmeßorgans kennzeichnende Anschlag in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine verstellbar ausgebildet ist. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß mit steigenden Drehzahlen beim Start die Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ständig abnimmt, da das Luftmeßorgan und damit der Steuerschieber des Zumeßventils bereits durch den temperaturabhängigen Anschlag in Öffnungsstellung verschoben ist, bis das Luftmeßorgan vom Anschlag abhebt und keine Startän-

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reicherung mehr erfolgt. Demgegenüber wird jedoch zum sicheren Starten der Brennkraftmaschine eine möglichst über der Drehzahl gleichbleibende Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Startvorganges angestrebt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß in Abhängigkeit von der Starttemperatur unterhalb ca. +30⁰C eine über der Drehzahl gleichbleibende Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Startvorganges erfolgt, bei gleichzeitig temperatur- und zeitabhängig abnehmender Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches, so daß einerseits ein sicheres Anlaufen der Brennkraftmaschine gewährleistet ist, jedoch unmittelbar nach dem Start eine Verminderung der giftigen Abgasbestandteile erfolgt. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung dar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage mit Kaltstartsteuerung, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage mit Kaltstartsteuerung.

Beschreibung der Erfindung

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 1 strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saug-

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rohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt Ί 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 Zumeß- 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 I¹I 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 lh 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.

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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 Kraftstoff druck beaufschlagt wird. Die Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers 14 in Verbindung. Je nach Stellung des Steuerschiebers IH 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 Einpritzventilen 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 Ringut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 3^ strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßventilen 28, 29 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers I¹I und die zugemessene Kraftstoffmenge 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 annähernd proportional zum Verstellweg des Luftmeßorganes 3 ist.

Die die konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 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 Steuer-

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druckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit seiner Stirnfläche l6 ragt.

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 beispielsweise 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.

Um bei Starttemperaturen der Brennkraftmaschine unterhalb ca. 30 C einen sicheren Start der Brennkraftmaschine zu gewährleisten, ist mit dem Schwenkhebel 11 eine Kapsel 51 verbunden, in der sich eine Druckfeder 52 abstützt, deren anderes Ende über einen Federteller 53 an der Gemischregulierschraube 15 des Korrekturhebels 12 angreift. Die Druckfeder 52 ist so ausgelegt, daß bei Starttemperaturen oberhalb ca. 30⁰C die durch die Druckflüssigkeit erzeugte Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 ausreicht, um die Kraft der Druckfeder 52 zu überwinden und den Federteller 53

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an der Kapsel 51 zum Anliegen zu bringen, so daß die Druckfeder 52 keinen Einfluß auf die Kraftstoffzumessung mehr hat. Bei Starttemperaturen unterhalb ca. 30⁰C ist die Kraft der Druckfeder 52 größer als die Kraft der Druckflüssigkeit auf den Steuerschieber 14, da das Drucksteuerventil 42 in der Steuerdruckleitung 36 einen geringeren Steuerdruck einregelt, so daß die Druckfeder 52 den Korrekturhebel 12 und damit den Steuerschieber 14 gegenüber dem Luftmeßorgan 3 in Richtung einer Vergrößerung der zugemessenen Kraftstoffmenge verschiebt, Mit steigender Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine wird durch das Drucksteuerventil 42 ebenfalls ein ansteigender Druck in der Steuerdruckleitung 36 gesteuert, so daß infolge der steigenden Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 der Federteller 53 immer mehr in Richtung der Kapsel 51 verschoben wird, bis er an der Kapsel 51 anliegt. Die Anordnung der Druckfeder 52 zwischen dem Schwenkhebel 11 und dem Korrekturhebel 12 ermöglicht mit einfachen Mitteln eine Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei Starttemperaturen unterhalb ca. 30 ° C und gewährleistet ein sicheres Anlaufen der Brennkraftmaschine. Eine weitere temperaturabhängige Beeinflußung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Startvorganges läßt sich dadurch erreichen, daß die Druckfeder 52 als Bimetallfeder ausgebildet ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 2 weist der Steuerschieber 14 einen am Korrekturhebel 12 angreifenden Betätigungsschieber 55 und einen Zumeßschieber 56 auf. Der Zumeßschieber 56 hat einen Ansatz 57 geringeren Durchmessers, der in eine axiale Drosselbohrung 58 des Betätigungsschiebers 55 greift und in der Drosselbohrung 58 einen Dämpfungsraum 59 begrenzt. Der Dämpfungsraum 59 ist über einen Spalt 60 zwischen dem Ansatz 57 und der Drosselbohrung 58 mit der durch den Ansatz 57 gebildeten

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Ringnut 28 und damit mit der Kraftstoffversorgungsleitung 23 verbunden. Koaxial zum Ansatz 57 ist zwischen dem Zumeßschieber 56 und dem Betätigungsschieber 55 eine Bimetallfeder 6l angeordnet. Hierdurch wird ebenfalls erreicht, daß bei Starttemperaturen unterhalb ca. 30 ° C die Bimetallfeder 6l den Zumeßschieber 56 gegenüber dem Luftmeßorgan in Richtung einer größeren öffnung der Steuerschlitze 29 verschiebt, so daß sich ein reicheres Kraftstoff-Luft-Gemisch während des .StartVorganges bei tiefen Temperaturen ergibt. Erhöht sich während des Startvorganges der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 36 und damit die Rückstellkraft auf den Steuerschieber lh, so erfolgt das Zusammenschieben des Zumeßschiebers 56 und des Betätigungsschiebers 55 infolge des nur langsam über den Spalt 60 aus dem Dämpfungsraum 59 abströmenden Kraftstoffes hydraulisch gedämpft, so daß sich eine zeitliche Steuerung der Startanreicherung ergibt.

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Leerseite

Claims

R. /in a' 22.9.1977 Kh/Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Ansprüche

1.1 Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einem Saugrohr, in dem ein Luftmeßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Luftmeßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei einen als bewegliches Teil ausgebildeten Steuerschieber eines in der Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Zumeß- und Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (14) des Zumeß- und Mengenteilerventils (10) gegenüber dem Luftmeßorgan (3) temperaturabhängig verschiebbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem Schwenkhebel (11) des Luftmeßorgans (3) eine Druckfeder (52) abstützt, die andererseits an einem Korrekturhebel (12) des Luftmeßorgans (3) angreift, durch den der Steuerschieber (14) des Zumeß- und Mengenteilerventils (10) betätigbar ist und die Rückstellkraft durch

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auf den Steuerschieber (14) wirkende Druckflüssigkeit erzeugt wird, deren Druck in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (52) als Bimetallfeder ausgebildet ist.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (14) einen am Luftmeßorgan (3) angreifenden Betätigungsschieber (55) und einen Zumeßschieber (56) aufweist und der Zumeßschieber (56) einen Ansatz (57) geringeren Durchmessers hat, der in eine axiale Drosselbohrung (58) des Betätigungsschiebers (55) greift und in der Drosselbohrung (58) einen Dämpfungsraum (59) begrenzt, der über einen Spalt (60) zwischen Ansatz (57) und Drosselbohrung (58) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (23) in Verbindung steht und daß zwischen Zumeßschieber (56) und Betätigungsschieber (55) eine Bimetallfeder (61) angeordnet ist.

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