DE2841807A1

DE2841807A1 - Einrichtung zum regeln des mengenverhaeltnisses luft/kraftstoff bei brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2841807A1
Application number: DE19782841807
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Stumpp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-04-03
Also published as: GB2031997B; JPS5546094A; GB2103297A; GB2031997A; GB2103297B; US4284047A

Description

— G -

R. ⁵⁰⁰³

I.9.I978 Bö/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Einrichtung zum Regeln des Mengenverhältnisses Luft/ Kraftstoff bei Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wird durch die Membran des Differenzdruckventils eine Abströmöffnung zu einer Entlastungsleitung gesteuert, in der eine Drossel angeordnet ist, an der sich ein Steuerdruck zur Betätigung eines Stellmotors aufbaut. Durch diesen ist das Verhältnis Abgas/ Frischluft veränderbar und entsprechend dem dann veränderten Prischluftanteil ist die Stellung des Zumeßdrosüelorgans und des ZumeßquerSchnitts änderbar. Für die Kraftstoff-Förderung der Kraftstoffeinspritzpumpe ist ferner eine Vorförderpumpe vorgesehen, deren Förderdruck

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konstant gehalten wird, da dieser Druck gleichzeitig zur Erzeugung der konstanten Rückstellkraft, die auf den Luftmengenmesser wirkt, dient.

Voraussetzung für die angestrebte Arbeitsweise der bekannten Einrichtung ist, daß die gesamte, den Zumeßquerschnitt passierende Kraftstoffmenge über die Kraftversorgungsleitung zur Einspritzpumpe geführt und von dort auch in die Brennräume der Brennkraftmaschine gefördert wird, damit das geregelte Luft/Kraftstoffverhältnis eingehalten werden kann. Die Kraftstoffeinspritzpumpe kann also nicht wie üblich mit Kraftstoff, der zum Kraftstoff-Vorratsbehälter zurückströmt, gespült werden bzw. gekühlt werden. Eine Kühlung ist lediglich, wie bei der bekannten Ausgestaltung auch vorgesehen, durch einen zusätzlichen Kühler möglich, durch den Kraftstoff aus dem Raum der Einspritzpumpe, in dem der Antrieb der Pumpenkolben untergebracht ist, und der in vielen Fällen auch als Saug- und Kraftstoffvorratsraum für die Versorgung und Entlastung der Pumpenarbeitsräume dient, zur Saugseite eines in der Einspritzpumpe zusätzlich vorgesehenen Förderpumpe abgeleitet wird. Diese Förderpumpe dient in diesen Ausführungsformen von Einspritzpumpen zur Erzeugung eines sich in Abhängigkeit von der Drehzahl ändernden Vorratsdrucks in dem obengenannten Raum.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nur eine einzige Förderpumpe notwendig ist, die weiterhin einen drehzahlabhängigen Förderdruck

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zur Verstellung der Spitzbeginnverstelleinrichtung erzeugt und daß der den Antrieb der Pumpenkolben aufnehmende Raum zur Kühlung von einer Spül-Kraftstoffmenge durchflossen wird, die zum Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeführt wird. Dort erfolgt in vorteilhafter Weise die Rückkühlung des erhitzten Kraftstoffs, der nun wiederum durch die einzige Förderpumpe dem obengenannten Raum zugeführt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer gemäß Anspruch 2 erfindungsgemäß ausgestalten Einspritzpumpe.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer weiterhin erfindungsgemäßen ausgestalteten Verteilereinspritzpumpe, die nach dem Überströmprinzip arbeitet, und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Einspritzpumpe.

Beschreibung der Erfindung

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist vereinfacht eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt,, mit einem Saugrohr 2, dem ein Ansaugluftfilter 3 vor'gesehaltet ist und mit einem AbgassammeIrohr 4. Die einzelnen Brennräume der Brennkraftmaschine werden von einer Einspritzpumpe

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mit Kraftstoff versorgt. Die Kraftstoffeinspritzpumpe hat dazu Förderleitungen 8 und wird über eine Kraftstoffversorgungsleitung 9 mit Kraftstoff versorgt.

Im Anschluß an den Ansaugluftfilter 3 weist das Saugrohr einen sich in Strömungsrichtung zur Brennkraftmaschine hin erweiternde, profilierten Lufttrichter 11 auf, in dessen Bereich als Luftmeßorgan eine Stauscheibe 12 gegen einer im wesentlichen konstanten Kraft verschwenkbar ist. Die Stauscheibe 12 sitzt dabei auf einem Schwenkarm 13» der außerhalb des Saugrohres um einen festen Punkt schwenkbar ist. An dem Schwenkarm greift ein als Kraftstoffdrosselorgan ausgebildeter Kolbenschieber 15 an, der in einer einseitig geschlossenen Zylinderbohrung 16 verschiebbar ist und dessen Schwenkarm 13 abgewandte Stirnseite 18 in der Zylinderbohrung einen mit unter Druck stehenden Kraftstoff gefüllten Arbeitsraum 19 einschließt. Der Kolbenschieber 15 weist eine Ringnut 21 auf, die in der Zylinderbohrung einen geschlossenen Ringraum bildet.

Die Kraftstoffversorgung der Einspritzpumpe 7 erfolgt mittels einer Förderpumpe 23, die von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, wie das die gestrichelte Linie 24 in der Zeichnung andeutet. Die Förderpumpe saugt dabei aus einem Kraftstoff-Vorratsbehälter 25 Kraftstoff an und fördert diesen über die Kraftstoffversorgungsleitung 9 hin zu einem Differenzdruckventil 27₁

Dieses weist eine mit einer Feder 28 belastete Membran 29 auf, die einen ersten Druckraum 30 von einem zweiten Druckraum 31 des Differenzdruckventils trennt.

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Der erste Druckraum 30 steht nun mit der Kraftstoffversorgungsleitung 9 in Verbindung und liegt stromaufwärts der Einmündung der Kraftstoffversorgungsleitung 9 in die Zylinderbohrung 16 im Bereich der Ringnut 21. Der zweite Druckraum 31 steht ebenfalls mit der Kraftstoffversorgungsleitung 9 in Verbindung und zwar stromabwärts des Wiederaustritts der Kraftstoffversorgungsleitung 9 aus der Zylinderbohrung 16. über ein Rückschlagventil 33 führt danach die Kraftstoffversorgungsleitung hin zur Saugbohrung 34 der Kraftstoffeinspritzpumpe 7.

Am Eintritt der Kraftstoffversorgungsleitung 9 in die Zylinderbohrung 16 weist diese im gezeigten Beispiel einen sich axial erstreckenden schlitzförmigen Querschnitt auf, der mit der einen Begrenzungskante 35 der Ringnut den Zumeßquerschnitt 36 des Kraftstoffzumeßdrosselorgans bildet. Je nach Grad der Auslenkung der Stauscheibe 12 stellt sich dort ein sich vorzugsweise linear ändernder größerer oder kleinerer Zumeßquerschnitt ein. Während der Zumeßquerschnitt ganz verschlossen werden kann, ist der Wiederaustritt der Kraftstoffversorgungsleitung 9 aus der Ringnut 21 unabsperrbar, d.h. ständig mit der Ringnut 21 verbunden.

Der Arbeitsraum 19 ist zur Dämpfung der Kolbenschieberbewegung mit einer Drosselblende 38 ausgestattet und ist über eine Drossel 39 niit der Kraftstoff versorgungsleitung stromaufwärts des ZumeßquerSchnitts 36 verbunden. Im gezeigten Beispiel ist das der erste Druckraum 30, der hier direkt in die Kraftstoffversorgungsleitung 9 eingeschaltet ist. Statt der beschriebenen Ausgestaltung kann natürlich der Zumeßquerschnitt umgekehrt auch am

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Austritt der Kraftstoffversorgungsleitung 9 aus der Zylinderbohrung 16 vorgesehen sein. In diesem Fall muß die Zuordnung von Steuerkante und Bewegungssinn des Kolbenschiebers entsprechend geändert werden.

Der Druckraum 19 ist über ein Druckhalteventil 40 mit einer Entlastungsleitung 42 verbindbar, die zum Kraftstoff vorratsbehälter 25 zurückführt. Mit dem Druckhalteventil läßt sich im Arbeitsraum 19 ein konstanter, der Rückstellung der Stauscheibe 12 dienender Druck einstellen.

In den ersten Druckraum 30 des Differenzdruckventils ragt das Ende einer Abströmleitung 43, deren öffnung im ersten Druckraum 30 durch die Stellung der Membranen 29 gesteuert wird. Die Abströmleitung 43 führt über eine Abströmdrossel 48 zur Entlastungsleitung 42 und ist stromaufwärts der Abströmdrossel 48 mit einem Arbeitsraum 45 verbunden, der von einem Stellkolben 44 eines Stellmotors 46 in einem Zylinder eingeschlossen ist. Der Stellkolben ist entgegen einer Rückstellfeder 47 verschiebbar. Je nach Auslenkung der Membran 29 ändert seih die über die Abströmleitung 43 fließende Kraftstoffmenge, die an der Abströmdrossel 48 einen entsprechend variablen Steuerdruck aufbaut, der in dem Arbeitsraum 45 zur Wirkung kommt. Statt des Kolbenstellwerkes kann auch ein Membranstellwerk verwendet werden.

Der Stellkolben 44 ist über ein Gestänge 49 mit einer stromabwärts der Stauscheibe 12 im Saugrohr 2 angeordneten Drosselklappe 50 verbunden. Stromabwärts der Drosselklappenwelle 51 liegt die Einmündung einer vom Abgassammelrohr 4 herführenden Abgasrückführleitung 52

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und ist der stromabwärts der Drosselklappenwelle liegenden Drosselklappenhälfte so zugeordnet, daß bei völlig geöffneter Drosselklappe diese Drosselklappenhälfte die Mündung der Abgasrückfuhrleitung 52 verschließt. Statt dieser gezeigten Ausführung kann natürlich auch mit der Drosselklappe 50 ein separates Schließorgan gekoppelt sein, das die stromabwärts der Drosselklappe liegende Einmündung der Abgasrückführleitung 52 verschließt. Mit Hilfe des Stellmotors kann somit der Anteil der Frischluft bzw. der Anteil des rückgeführten Abgases am der Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisch verändert werden.

Der zuvor beschriebene Teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 arbeitet folgendermaßen:

Je nach Stellung der Drosselklappe 50 und Drehzahl der Brennkraftmaschine wird eine bestimmte Menge Frischluft der Brennkraftmaschine zugeführt. Diese Frischluft strömt über den Filter 3 in den Trichter 11 des Saugrohres 2 ein und strömt dort durch den zwischen Stauscheibe 12 und Lufttrichter 11 bestimmten Spalt. Da die Stauscheibe 12 durch eine Rückstellkraft beaufschlagt ist, tritt an der Stauscheibe 12 ein Druckabfall auf, der bestrebt ist, die Stauscheibe in Strömungsrichtung auszulenken. Bei konstant gehaltener Rückstellkraft entspricht dann die Auslenkung der Stauscheibe der angesaugten Frischluftmenge. Die konstante Rückstellkraft wird in dem Arbeitsraum 19 erzeugt, in dem abgekoppelt durch die Drossel 39 mit Hilfe des Druckhalteventils 40 ein konstanter Druck eingehalten wird, der auf den Kolbenschieber 15 wirkt und diesen auf den Schwenkarm 13 preßt. Obwohl die Förderpumpe 23, deren

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Druckseite mit einem Druckregelventil 54 verbunden ist, einen mittels diesem einstellbaren drehzahlabhängigen Förderdruck erzeugt, kann trotzdem mit Hilfe der Drossel 39 und des Druckhalteventils 40 der gewünschte konstante Druck im Arbeitsraum 19 eingehalten werden.

Vergrößert sich nun z.B. aufgrund einer■Drehzahlsteigerung die angesaugte Frischluftmenge, so wird ausgehend von einem Gleichgewichtsverhältnis die Stauscheibe 12 so weit ausgelenkt, bis aufgrund des sich dann vergrößernden Ringspalts zwischen Stauscheibe und Lufttrichter 11 wieder der gleiche Differenzdruck an der Stauscheibe eingestellt hat. Dementsprechend wird auch der Kolbenschieber 15 verschoben, wobei die Begrenzungskante 35 den schlitzförmigen Zumeßquerschnitt 36 vergrößert derart, daß jetzt bei dem vom Differenzdruckventil gegebenen Druckabfall mehr Kraftstoff über diesen Zumeßquerschnitt, die Ringnut 21, den zweiten Druckraum 31 und das Rückschlagventil 33 durch die Kraftstoffversorgungsleitung 9 zur Einspritzpumpe fließen kann. Es könnte somit entsprechend, der vergrößerten Frischluftmenge auch wiederum mehr Kraftstoff eingespritzt werden, da nun die über die Kraftstoffversorgungsleitung zur Einspritzpumpe geführte Kraftstoffmenge auch tatsächlich und vollständig zur Einspritzung gelangt. Nimmt jedoch die Einspritzpumpe nicht die gesamte zugemessene Kraftstoffmenge auf, so kommt es zu einem Druckanstieg im zweiten Druckraum 31 des Differenzdruckventils. Dann aber wird die Membran 29 in Wirkrichtung der Druckfeder 28 ausgelenkt und vermindert den Querschnitt der Abströmöffnung 4l, so daß dort weniger Kraftstoff zur Abströmdrossel 48 hin abströmen kann. Entsprechend niedriger wird der sich im Ar-

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beitsraum 45 des Stellmotors 46 einstellende Steuerdruck, so daß sich der Stellkolben 44 unter Einwirkung der Druckfeder 47 so verstellt, daß die Drosselklappe 50 wieder etwas geschlossen wird und die angesaugte Frischluftmenge verringert wird. Dementsprechend verstellt sich auch die Stauscheibe 12 des Luftmengenmessers und verringert dabei den Zumeßquerschnitt 36, so daß die dort zuströmende Menge gleich der von der Kraftstoffeinspritzpumpe aufgenommene Menge wird und die Membran 29 des Differenzdruckventils wieder die Gleichgewichtslage einnimmt.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß in jedem Betriebspunkt immer eine gewünschte Zuordnung von Luftmenge zu Kraftstoffmenge eingehalten wird, wobei rückgeführtes Abgas die Restfüllung der Brennräume der Brennkraftmaschine übernimmt. Durch die Profilierung des Lufttrichters 11 läßt sich bei linear veränderlichem Zumeßquerschnitt 36 eine gewünschte Zuordnung des Kraftstoff/Luftverhältnisses in verschiedenen Betriebsbereichen bzw. bei verschiedenen Luftdurchsatzmengen einstellen. Durch die Profilierung des Lufttrichters kann erreicht werden, daß je nach Ausgangsstellung der Stauscheibe diese eine größere oder kleinere Schwenkbewegung durchführen muß, um die gleiche Querschnittsänderung am freien Ringspalt zu erzielen. Erfindungsgemäß arbeitet die Einrichtung auch dann, wenn durch die Förderpumpe, wie bereits erwähnt, ein Druck erzeugt wird, der von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie z.B. der Drehzahl, abhängt. Nachteilig war bei den bisher bekannten Einrichtungen der beschriebenen Art, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe nur die Kraftstoffmenge erhalten soll, die auch tatsächlich über die Förderleitungen 8 der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll. Das bedeutet, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe nicht

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gespült werden kann oder daß eine Spülung mit Hilfe eines Zusatzkühlers möglich ist, von dem wieder der Kraftstoff zur Einspritzpumpe zurückgeführt wird. Diese Einspritzpumpen sind mit einer eigenen Förderpumpe versehen, die weiterhin der Erzeugung eines drehzahlabhängigen Druckes dienen, mit dem eine Spritzbeginnverstelleinrichtung der Einspritzpumpe betätigt werden kann. Auch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist nun eine Spritzbeginnverstelleinrichtung vorgesehen, von der lediglich das Stellelement 56 in der Zeichnung dargestellt ist. Es handelt sich dabei um einen sich durch den Pumpenförderdruck entgegen einer Rückstellkraft verschiebenden Kolben, mit dem z.B. der Hubbeginn eines Pumpenkolbens 58 einer Einspritzpumpe verändert werden kann. Weiterhin soll mit der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe eine Spülung mit Kraftstoff möglich sein, ohne daß sich dies auf die Genauigkeit der Kraftstoffzumessung auswirkt.

Die erfindungsgemäße Einspritzpumpe ist als Verteilereinsprit zpumpe ausgestaltet. Sie ist in der Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellt, wobei bekannte Elemente weggelassen wurden· und nur noch die erfindungsgemäße Ausgestaltung dargestellt wurde. Die Pumpe weist einen Raum 60 auf, in dem die bekannten Antriebselemente einer Verteilerpumpe wie z.B. die Nockenscheibe und die Regeleinrichtung der Pumpe untergebracht sind. Die Pumpe hat einen einzigen durch die Nockenscheibe angetriebenen hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden Pumpenkolben 58 der in einer einseitig geschlossenen Zylinderbohrung 62 dicht geführt wird und in dieser einen Pumpenarbeitsraum 63 einschließt. Auf dem in den Raum 60 ragenden antriebsseitigen Teil des Pumpenkolbens ist ein ringför-

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miger Steuerschieber 65 verschiebbar angeordnet, der eine Innenringnut 66 aufweist und der durch eine vereinfacht dargestellte Steuerhebelanordnung 67 axial auf den Pumpenkolben verschiebbar ist. Die Steuerhebelanordnung 67 ist Teil eines nicht weiter dargestellten Reglers der Kraftstoffeinspritzpumpe und dient auch der willkürlichen Verstellung der Kraftstoffeinspritzmenge. Dazu weist der Pumpenkolben einen Entlastungskanal 69 auf, der beginnend an der pumpenarbeitsraumseitigen Stirnseite 70 des Pumpenkolbens längs durch den Pumpenkolben verläuft und seitlich im Bereich des Steuerschiebers 65 aus dem Pumpenkolben austritt. Die Austrittsöffnung 71 des Entlastungskanals ist dem Steuerschieber dabei so zugeordnet, daß sie in der untersten Ausgangsstellung des Pumpenkolbens beim Beginn des Förderhubs verschlossen ist und im Laufe des Förderhubs des Pumpenkolbens, je nach Stellung des Steuerschiebers früher oder später die als Steuerkante 72 dienende Begrenzungskante der Innenringnut 66 passiert und sich in den durch die Innenringnut gebildeten Ringraum öffnet. Dieser ist andererseits ständig, also unabhängig von jeder möglichen Stellung des Steuerschiebers, mit einer im Pumpenkolben verlaufenden Verbindungsbohrung 7^ verbunden. Die Verbindungsbohrung mündet andererseits in eine Ringnut 75> die den Pumpenkolben im Gehäuse umgibt· und die über ein zweites Teilstück 76 der Verbindungsleitung mit der Saugbohrung 34 der Einspritzpumpe verbunden ist.

Über die .Saugbohrung wird die durch die Kraftstoffversogungsleitung geführte Kraftstoffmenge während des Saughubes des Pumpenkolbens in den Pumpenarbeitsraum 63 eingebracht. Dazu weist der Pumpenkolben an seinem oberen stirnseitigen Ende in der Mantelfläche gleichmäßig

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am Umfang verteilte Längsnuten auf, deren Zahl der Zahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine bzw. der Zahl der Förder- und Saughübe des Pumpenkolbens pro Umdrehung entspricht. Diese Längsnuten 78 stehen somit während des Saughubes des Pumpenkolbens mit der Saugbohrung 34 in Verbindung. Bei Beginn des Förderhubes wird die Saugbohrung durch inzwischen erfolgte Verdrehung des Pumpenkolbens geschlossen und der im Pumpenarbeitsraum befindliche Kraftstoff über die Entlastungsleitung und eine von dieser abzweigenden Radialbohrung 79 zu einer Verteilerlängsnut 80 in der Mantelfläche des Pumpenkolbens geführt. Während des Förderhubs ist die Verteilerlängsnut 80 jeweils in überdeckung mit einem der aus der Zylinderbohrung 62 abführenden Förderkanäle 8, die ebenfalls gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sind.

Zur Änderung des wirksamen Förderhubs ist, wie bereits erwähnt, der Steuerschieber 65 vorgesehen, der mit seiner Steuerkante 72 je nach Einstellung früher oder später die Austrittsöffnung 71 des Entlastungskanals wäh-. rend des Förderhubes des Pumpenkolbens freigibt. Der restliche vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoff fließt nunmehr nicht über die Förderleitungen 8, sondern über die Innenringnut 66, die Verbindungsleitung 74, die Ringnut 75 und das zweite Teilstück 76 der Verbindungsleitung zur Saugbohrung 34 zurück. Zur Speicherung des dort zurückströmenden Kraftstoffs ist dort ein Speicherraum 82 vorgesehen, der insbesondere in Hinblick auf das Rückschlagventil 33 notwendig ist. Auf diese Weise bleibt die abgesteuerte Kraftstoffmenge erhalten, so daß tatsächlich nur die Kraftstoffmenge über die Kraftstoffversorgungsleitung der Kraftstoffeinspritzpumpe 7 zugeführt wird, die dann auch über die Förderleitungen 8 in die Brennkraftmaschine gelangt.

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Der Raum 60 dagegen kann nun unbedenklich gespült werden. Dazu ist eine Spüldrossel 83 vorgesehen, die in einer von dem Raum 60 abzweigenden Spülleitung 84 sitzt und die Spülmenge bestimmt, die durch den Raum 60 zum Kraftstoff vorratsbehälter zurückfließt. Der Kraftstoffvorratsbehälter dient dabei in vorteilhafter Weise als Rückkühler. Somit kann auch die in der Pumpe insbesondere in dem den Antrieb des Pumpenkolbens aufnehmenden Raum entstehende Wärme und gegebenenfalls entstehende Gasblasen abgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine zweite Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Auch hier ist grob vereinfacht eine Brennkraftmaschine 101 dargestellt, die von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 107 über Pörderleitungen 108 mit Kraftstoff versorgt wird. Das Saugrohr 102 der Brennkraftmaschine weist eingangs ebenfalls einen Ansaugluftfilter 103 auf, stromabseits von dem sich das Saugrohr in Form eines Lufttrichters 111 erweitert. Dieser ist wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel Teil einer Luftmeßeinrichtung, die aus einer im Bereich des Lufttrichters verstellbaren Stauscheibe 112 besteht, welche über einen Schwenkarm 113, an der sie befestigt ist, mit einer konstanten Rückstellkraft beaufschlagt ist. Dazu dient wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel ein am Schwenkarm 113 angreifender Kolbenschieber 115, dessen andere Stirnseite 118 in der Zylinderbohrung 116, in der der Kolbenschieber 115 dicht verschiebbar ist, einen unter konstantem Druck stehenden Arbeitsraum einschließt.

Der Kolbenschieber weist eine Ringnut 121 auf, deren eine Begrenzungskante 135 den Zumeßquerschnitt 136 an einer schlitzförmigen Austrittsöffnung einer zur Einspritzpumpe führenden Kraftstoffversorgungsleitung 109 bestimmt.

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Zur KraftstoffVersorgung ist wie im vorstehenden Beispiel ein Kraftstoffvorratsbehälter 125 vorgesehen, aus dem eine Förderpumpe 123 Kraftstoff ansaugt. Der Förderdruck der Förderpumpe 123 wird durch ein Druckregelventil 15^ bestimmt, durch das ein drehzahlabhängiger Förderdruck erzeugt werden kann, der auch dem hier nicht weiter gezeigten, die Antriebsmittel der Kraftstoffeinspritzpumpe aufnehmenden Raum zugeführt wird. Von diesem Förderdruck wird auch ein Stellelement 156 eines Spritzbeginnverstellers beaufschlagt. Dem oben erwähnten, die Antriebsmittel der Einspritzpumpe aufnehmende Raum wird wie beim unter Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel eine definierte Kraftstoffmenge über eine Spüldrossel 183 entnommen und zum Kraftstoffvorratsbehälter 125 zurückgeführt. Die Förderpumpe 123 sowie die Einspritzpumpe werden gemeinsam von der Brennkraftmaschine angetrieben und sind in Fig. 2 nur aus Darstellungsgründen getrennt gezeichnet.

Die von der Förderpumpe 123 abführende Kraftstoffversorgungsleitung 109 tritt im gezeigten Beispiel unverschließbar in den durch die Ringnut 121 gebildeten Raum ein. Stromaufwärts des Eintritts ist sie mit einem ersten Druckraum 130 eines Differenzdruckventils 127 verbunden. Dieser Druckraum kann wie gezeigt auch in der Leitung selbst liegen. Der erste Druckraum 130 wird durch eine Membran 129 von einem zweiten Druckraum 131 getrennt, in dem eine die Membran 129 belastende Druckfeder 128 angeordnet ist. In den zweiten Druckraum 130 mündet die vom Zumeßquerschnitt I36 herführende Kraftstoff versorgungsleitung 109. Als Austritt dieser Versorgungsleitung ist ein senkrecht zur Membran 129 in den zweiten Druckraum I3I ragender Rohrstutzen I86 vorge-

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sehen, dessen öffnung 187 durch die Stellung der Membran 129 gesteuert wird. Von dem Rohrstutzen 186 führt die Kraftstoffversorgungsleitung 109 weiter zur Kraftstoffeinspritzpumpe ₃ wobei dazwischen zusätzlich auch eine Magnetventil 188 geschaltet sein kann.

Der Arbeitsraum 119 wird durch eine Zweigleitung 189 mit dem durch die Ringnut 121 gebildeten Raum und somit mit dem stromaufwärts des Zumeßquerschnitts 1J>6 herrschenden Pumpenförderdruck der Förderpumpe 123 verbunden. In der Zweigleitung 109 ist eine Drossel 139 angeordnet, die den Arbeitsraum 119 abkoppelt. Ferner ist wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Druckhalteventil 140 vorgesehen, durch das der Arbeitsraum 119 zum Vorratsbehälter 125 hin entlastbar ist, sobald der eingestellte Druckwert überschritten wird. Zur Dämpfung der Kolbenschieberbewegung ist im Arbeitsraum 119 zwischen Eintritt der Zweigleitung 189 und der Stirnseite 118 eine Drosselblende 138 angeordnet.

Zur Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Frischluftmenge ist ferner wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel eine Drosselklappe stromabwärts der Stauscheibe 112 im Saugrohr vorgesehen, die willkürlich z.B. durch ein Gaspedal 192 betätigbar ist. Stromabwärts der Drosselklappenwelle 151 mündet eine Abgasrückfuhrleitung 152 vom AbgassammeIrohr 104 herführend so ein, daß die Mündung der Abgasrückführleitung bei völlig geöffneter Drosselklappe 150 durch deren stromabwärts der Drosselklappenwelle liegenden Hälfte verschlossen wird.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen:

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Ändert sich ausgehend von einem Gleichgewichtszustand die Menge der angesaugten Frischluft, was bei konstanter Einstellung der Drosselklappe 150 z.B. durch Änderung der Drehzahl bei zunehmender oder abnehmender Last erfolgen kann, so folgt die Stauscheibe 112 dieser Änderung, indem sie entweder im positiven oder negativen Sinne ausgelenkt wird und damit den Zumeßquerschnitt 136 verändert. Diese Änderung bewirkt im zweiten Druckraum 131 zunächst eine Druckänderung, bis durch die entsprechende Auslenkung der Membran 129 der Zumeßquerschnitt an der Öffnung 187 entsprechend ebenfalls verändert wird und der Kraftstoffeinspritzpumpe 109 eine den veränderten Bedingungen angepaßte Kraftstoffmenge zuführt. Bei der Kraftstoffeinspritzpumpe handelt es sich dabei um eine Saugdrosselpumpe derart, wie es z.B. Radialpumpenkolben sind. Solchen Pumpen wird grundsätzlich nur der Kraftstoff zugeführt, der auch dann vollständig von dem Pumpenkolben in die Förderleitungen gepreßt werden. Die variable Füllmenge während des Saughubs bestimmt den Arbeitshub der Pumpenkolben.

Das beschriebene Magnetventil 188 in der Kraftstoffversorgungsleitung 109 dient zum Ansperren der Kraftstoffzufuhr bei Randbedingungen oder auch zur Stillsetzung der Brennkraftmaschine. Mit diesem Magnetventil kann z.B. eine Überdrehzahlsicherung betrieben werden.

Anstelle der in der Zweigleitung 189 vorgesehenen Drossel 139 kann dieselbe Drossel 139* auch stromaufwärts der Verbindung des ersten Druckraums 130 mit der Kraftstoffversorgungsleitung 109 angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung wird stromabwärts dieser Drossel 139' ein konstanter Druck mit Hilfe des Druckhalteventils l40 einge-

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stellt, so daß man ein von der Drehzahl unabhängiges Druckniveau des der Einspritzpumpe 107 zugeführten Kraftstoffs erhält.

Auch bei dieser Ausgestaltung läßt sich eine exakte Einstellung Kraftstoff/Luftverhältnissess auf vorgegebene Werte innerhalb des gesamten Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine einstellen, wobei doch nur eine Kraftstofförderpumpe derart, wie sie bereits in den bisher bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen vorgesehen sind, notwendig wird. Außerdem ist es möglich, zur Kühlung der Kraftstoffeinspritzpumpe eine Spülmenge durch diese hindurchzuschicken und ferner mit dem sich in Abhängigkeit von der Drehzahl ändernden Förderdruck eine Spritzbeginnverstellung durchzuführen.

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Claims

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Ansprüche

Iy Einrichtung zum Regeln des Mengenverhältnisses Luft/· Kraftstoff des in die Brennräume einer Brennkraftmaschine einzubringenden Betriebsgemisches mit einem im Ansaugluftkanal der Brennkraftmaschine angeordneten, sich unter Differenzdruck entgegen einer in einem Arbeitsraum eines Stellorgans erzeugten im wesentlichen konstanten hydraulischen Rückstellkraft bewegbaren Luftmeßorgan, durch dessen Verstellung ein Kraftstoffzumeßdrosselorgan in einer von einer Kraftstoff-Förderpumpe versorgten Kraftstoffversorgungsleitung, die zu einer mit wenigstens einem Pumpenkolben und einem Pumpenarbeitsraum versehenen Kraftstoff einspritzpumpe führt, betätigbar ist und mit einem Differenzdruckventil, dessen Druckräume mit den am Zumeßquerschnitt des Zumeßdrosselorgans anstehenden Drückehbeaufschlagt sind und durch das ein konstanter Druckabfall am Zumeßquerschnitt einhaltbar ist, wobei der Arbeitsraum stromaufwärts des Zumeßquerschnitts mit der Kraftstoff versorgungsleitung in Verbindung steht, dadurch

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gekennzeichnet, daß eine einzige der Kraftstoffeinspritzpumpe (7> 107) zugeordnete Kraftstoff-Förderpumpe (23, 123) vorgesehen ist, deren Förderseite mit einem Druckregelventil (5²J, 154) zur Einstellung eines variablen Förderdrucks und mit einem die Antriebsmittel des Pumpenkolbens aufnehmenden, kraftstoffgefüllten Raum (60), aus dem über eine Spüldrossel (83, 183) Kraftstoff druckentlastet abführbar ist, in Verbindung steht, daß ferner eine Drossel (39_a 139_S 139') vorgesehen ist, die der Ab- · koppelung von dem variablen Förderdruck der Kraftstoffförderpumpe (23, 123) dient und der wenigstens im Arbeitsraum (19, 119) zur Wirkung kommende Druck stromabwärts dieser Drossel durch ein Druckhalteventil (40, l4O) auf einem konstanten Wert einstellbar ist und daß schließlich der Pumpenarbeitsraum (63) der Einspritzpumpe (7j 107) außer über die zu den Einspritzstellen führenden Förderkanäle (8, I08) nur mit der Kraftstoffversorgungsleitung in Verbindung bringbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einer Verteilereinspritzpumpe mit einem mit konstantem Hub hin- und hergehend und gleichzeitig rotierend angetriebenen Pumpenkolben, der einen den Pumpenarbeitsraum mit einer seitlich am Pumpenkolben angeordneten Austrittsöffnung verbindenden, längs durch den Pumpenkolben verlaufenden

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Entlastungskanal aufweist und dem ferner ein zur Änderung des wirksamen Förderhubs des Pumpenkolbens längs verschiebbarer Steuerschieber zugeordnet ist, der eine zum Steuern der Austrittsöffnung dienenden Steuerkante aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum während des Saughubs des Pumpenkolbens über mindestens eine in die den Kolben aufnehmende Zylinderbohrung mündende Saugbohrung mit Kraftstoff versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (65) als Ringschieber ausgebildet ist, der einenlnnenringnut (66) aufweist, die mit dem Pumpenkolben einen Ringraum bildet, der in jeder der vorgesehenen Arbeitsstellungen des Ringschiebers mit der Austritt soff nung einer zur Saugbohrung (3*0 führenden Verbindungsbohrung (7¹J, 75j 76) verbunden ist.
3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung ein im Pumpenkolben verlaufendes Teilstück (7*0 aufweist, das in einen den Pumpenkolben im Pumpengehäuse umgebenden Ringraum (75) mündet, von wo ein zweites Teilstück (76) der Verbindungsleitung durch das Pumpengehäuse zur Saugbohrung (3¹O der Kraftstoffpumpe führt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einspritzpumpe eine Saugdrosseleinspritzpumpe

(107) dient.

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5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1
bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (27, 127) ein federbelastetes, die Druckräume (30,
31) des Differenzdruckventils trennendes Stellglied (29, 129) aufweist und eine Abströmöffnung (41, 187) aus einem der Druckräume steuert.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (4l) von der nichtfederbelasteten Seite des Stellglieds gesteuert wird und die dort stromaufwärts des Zumeßquerschnitts (36) des Zumeßdrosselorgans (15) abströmende Kraftstoffmenge an einer Drossel
(48) einen Steuerdruck bildet, durch den ein den Kraftstoff zumeßquer schnitt oder die Kraftstoffeinspritzmenge direkt oder mittelbar beeinflussender Stellmotor (46)
zur Einhaltung eines konstanten Differenzdrucks betätigbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (I87) von der federbelasteten
Seite des Stellglieds (129) gesteuert wird und Teil der stromabwärts des Kraftstoffzumeßquerschnitts (I36) liegenden KraftstoffVersorgungsleitung (109) ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

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daß als Führungsgröße für die bei der Brennkraftmaschine einzustellende Last die Stellung einer willkürlich betätigbaren im Saugrohr angeordneten Drosseleinrichtung (150) ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung aus einer stromabwärts des Luftmeßorgans im Saugrohr angeordneten Drosselklappe (150) besteht, deren stromabwärts der Drosselklappenwelle liegender Teil als Schließglied für eine ins Saugrohr mündenden Abgasrückführleitung dient, die bei geöffneter Drosselklappe verschlossen ist.

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