DE2842010A1

DE2842010A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2842010A1
Application number: DE19782842010
Authority: DE
Inventors: Willi Rosenau
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2031995A; GB2031995B; JPS5546090A

Description

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11.9.1978 Kh/Kö

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7OOO Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der die Aufbereitung des einzuspritzenden Kraftstoffes durch Aufbereitungsluft im Einspritzventil im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine unwirksam wird, da die Druckdifferenz zwischen dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts der Drosselklappe und dem Saugrohrabschnitt, in den die Einspritzung erfolgt für eine weitere Aufbereitung des Kraftstoffes nicht mehr ausreicht. Dies führt auch besonders im Beschleunigungsfall zu Störungen im Fahrverhalten der Brennkraftmaschine.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine der einzuspritzende Kraftstoff mit Luft aufbereitet wird, so daß ein homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch sichergestellt und die Leistung der Brennkraftmaschine verbessert und die Anteile giftiger Abgasbestandteile verringert werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine
Kraftstoffeinspritzanlage, Figur 2 einen Schnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung
über einen Saugrohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist
und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem Sammelsaugrohr 6 und von dort über Saugrohrabschnitte 7 zu einem oder mehreren Zylindern einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Das
Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung an-

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geordnete Platte 3, die sich im konischen Abschnitt 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 Zuraeß- 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 14 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 beispielsweise durch eine Elektrokraftstoffpumpe 19, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffspeicher 21, einen Kraftstoffilter -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 Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Die Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers Ik in Verbindung. Je nach Stellung' des Steuerschiebers Ik öffnet die Ringnut mehr oder weniger Steuerschlitze 29₉ 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 Einspritzleitungen 33 zu den einzelnen Einspritzventilen 34, die beispielsweise in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil eines Plachsitzventiles, 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 Einspritzven-' tilen 3k strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßventilen 28, 29 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers Ik 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.

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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 Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit seiner Stirnfläche 16 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 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 Ventilsitz 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 mit einer Elektrokraftstoffpumpe von möglichst geringer Leistungsaufnahme arbeiten zu können und möglichst wenig Dichtprobleme zu haben, ist man bestrebt, in der

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Kraftstoffeinspritzanlage mit einem möglichst geringen Kraftstoffdruck zu arbeiten. Daraus ergibt sich jedoch auch ein wesentlich geringerer Einspritzdruck an den Einspritzventilen J>k, was zu einer unbefriedigenden Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes führt. Eine Verbesserung der Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes kann dadurch erzielt werden, daß in das Kraftstoffeinspritzventil 3^ stromabwärts des Ventilsitzes eine Luftleitung 55 mündet, die mit dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts der Drosselklappe 5 in Verbindung' steht. Über diese Luftleitung 55 strömt aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Einsprit-zstelle und dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts der Drosselklappe 5 Luft, die zu einer besseren Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes führt. Im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine ist jedoch die Druckdifferenz zwischen der Einspritzstelle und dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts der Drosselklappe 5 so gering, daß sich keine ausreichende Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffes mehar ergibt. Das gleiche gilt im Beschleunigungsfalle. Das entsprechend der Erfindung ausgebildete und in Figur.2 dargestellte Kraft-stoffeinspritzventil 3^ verbessert die Aufbereitung des Kraftstoffes auch im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine und bei Beschleunigung. Das in Figur 2 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 3^ weist eine Ventilnadel 56 auf, die in einer Bohrung eines Ventilkörpers 58 verschiebbar gelagert ist. An dem in Strömungsrichtung angeordneten Ende der Ventilnadel ist die Ventilnadel mit einem kegelig ausgebildeten Schließkopf .59 versehen und an dem anderen Ende mit einem Kopf 60, der als Widerlager für einen Federtelr ler 61 dient. Am Federteller 61 greift eine Schließfeder 62 an, die sich andererseits am Ventilkörper 58 abstützt.

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Der über die Einspritzleitung 33 vom Kraftstoffmengenteiler- und Zumeßventil 10 dem Einspritzventil 34 zugeführte Kraftstoff gelangt in eine Druckkammer 63 des Ventilgehäuses 64, in dem die Schließfeder 62 angeordnet ist, und von dort über die Bohrung 57 zum Schließkopf 59 ₃ der mit einem Ventilsitz 65 des Ventilkörpers 58 zusammenarbeitet. Bei.ausreichendem Kraftstoffdruck hebt der Schließkopf 59 vom Ventilsitz 65 ab, so daß Kraftstoff in eine Luftkammer 66 in einem Einspritzabschnitt 67 des Kraftstoffeinspritzventils 34 und von dort über einen Einspritzkanal 68 in das Luftansaugrohr gespritzt wird. Der Einspritzabschnitt 67 ragt dabei in das Luftansaugrohr und wird von der Ansaugluft umspült. In die Luft- ■ kammer 66 mündet die Luftleitung 55 derart, daß der über den Ventilsitz 65 eintretende Kraftstoff ringförmig von Luft umgegeben durch, diese zerstäubt und zum Einspritzkanal 68 hin befördert wird. Im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine ist jedoch die Druckdifferenz zwischen der Einspritzstelle und dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts der Drosselklappe 5 so gering, daß eine Aufbereitung des Kraftstoffes durch die über die Luftleitung 55 strömende Luft nahezu ausbleibt. Um eine weitere Aufbereitung des eingespritzten Kraftstoffes, insbesondere im Teillast- und Vollastbereich der Brennkraftmaschine und bei Beschleunigung sicherzustellen, ist der Einspritzabschnitt 67 des Einspritzventiles 34 mit einer Umfangsnut 69 versehen, von dem aus Luftkanäle 70 zum Einspritzkanal 68 führen. Die Luftkanäle 70 lenken die das Saugrohr durchströmende Luft auf den einzuspritzenden Kraftstoff im Luftkanal 68, wodurch eine Zerstäubung der Kraftstofftröpfchen erfolgt. Der Ein-

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spritzkanal 68 kann zum Saugrohr hin sich konisch öffnend ausgebildet sein, und die Einspritzkanäle 70 können in Strömungsrichtung eine Neigung aufweisen. Die Luftkanäle 70 können ebenfalls tangential in den Einspritzkanal 68 münden, so daß infolge des erzeugten Dralles eine intensive Verwirbelung und Zerstäubung des Kraftstoffes in feinste Tröpfchen erfolgt.

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Claims

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Ansprüche

Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einem Luftansaugrohr und mindestens einem stromabwärts eines Drosselorgans im Luftansaugrohr angeordneten Kraftstoffeinspritzventil, das stromabwärts des durch eine Ventilnadel gesteuerten Ventilsitzes eine Luftkammer aufweist, die mit dem Saugrohrabschnitt stromaufwärts des Drosselorgans in Verbindung steht und stromabwärts der das Kraftstoff-Luft-Gemisch über mindestens einen in einem in das Saugrohrragenden Einspritzabschnitt des Kraftstoffeinspritzventiles vorgesehenen Einspritzkanal in das Saugrohr einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzabsehnitt (67) des Kraftstoffeinspritzventils (3^0 vom Umfang des Einspritzabschnittes (67) zum Einspritzkanal (68) führende Luftkanäle (70) aufweist.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (70) in Strömungsrichtung geneigt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzabschnitt (67) des Einspritzventils (34) eine Umfangsnut (69) aufweist, von der die Luftkanäle (70) ausgehen.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (70) tangential in den Einspritzkanal (68) münden.

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