DE3014740A1

DE3014740A1 - Kraftstoffeinspritzanlage fuer dieselbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3014740A1
Application number: DE19803014740
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Krämer; Georges Antony Nelh; Ernst 7000 Stuttgart Ritter; Peter Ing.(Grad.) 7250 Leonberg Schueler; Reinhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schwartz; Johann Ing.(grad.) 7141 Möglingen Wara
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1981-10-22
Also published as: GB2074658B; JPS6329105B2; GB2074658A; IT1137445B; JPS57340A; IT8121033A0

Description

a. 6249

31.3-1980 KsVWl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OQO Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzanlage für Dieselbrennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage für Dieselbrennkraftmaschinen nach dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Durch die DE-PS 9^1 236 ist bereits eine solche Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine die Förderpumpe mittels eines Umsteuerventils umsteuerbar ist und der Saugraum der Einspritzpumpe mit der Saugseite der Forderpumpe und die Druckseite der Förderpumpe mit dem Tank verbunden wird. Dadurch wird dem Saugraum der Einspritzpumpe schlagartig Kraftstoff entzogen, so daß die Einspritzpumpe keinen Kraftstoff mehr fördern kann und der zugehörige Dieselmotor stehenbleibt. Mit einer solchen Einrichtung sind wohl die heutigen Forderungen an eine schnell wirkende Si-· cherheitsabstelleinrichtung erfüllbar, jedoch treten im Normalbetrieb des Motors durch das sich mit der Kraftstofftemperatur ändernde Kraftstoffgewicht Leistungsänderungen des Motors auf, die vermieden werden müssen. Da sich durch die Absteuervorgänge in der Einspritzpumpe und die Strahlungswärme des Motors der von der Kraftstoffeinspritzpumpe den

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Einspritzdüsen zugeführte Kraftstoff gegenüber dem bei stehendem Motor und gegebenenfalls auch noch bei tiefen Temperaturen kalten Kraftstoff sehr stark erwärmt, tritt bei hohen Temperaturen eine sehr starke Leistungsminderung auf. Würde nun die Vollasteinspritzmenge der Einspritzpumpe auf den erwärmten Kraftstoff abgestimmt werden, dann würde der Motor bei kaltem Kraftstoff eine unzulässig große Leistung abgeben. Um Letzteres zu verhindern, ist es durch die DE-OS 27 15 587 bekannt, mittels eines von einem Thermoelement gesteuerten Thermostatventils den aus der Einspritzpumpe abfließenden Rückströmkraftstoff dem von der Förderpumpe geförderten Kraftstoff zuzumischen, um den Kraftstoff sehr schnell auf Betriebstemperatur zu bringen. Diese bekannte Einrichtung läßt jedoch keine Umsteuerung der Förderpumpe zum Stillsetzen des Motors zu, da die Einspritzpumpe aus dem Thermostatventil und den zugehörigen Leitungen weiterhin Kraftstoff entnehmen könnte und der Motor, wenn auch mit verringerter .Leistung, weiterlaufen würde.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ausgestaltete Kraftstoffeinspritzanlage ist zugleich eine einwandfreie Sicherheitsabstellung und eine genügend schnelle Aufheizung des der Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffes auf die Betriebstemperatur möglich. Die erfindungsgemäße Anordnung des vom Thermostatventil gesteuerten Bypasskanals ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders raumsparende Kanalführung und das in die Förderleitung eingesetzte Thermoelement erfaßt die Kraftstoff temperatur an der dafür günstigsten Stelle.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen, Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage erreichbar. So können durch die Merkmale des Anspruchs 2 die notwendigen nach außen abzudichtenden Leitungsanschlüsse verringert werden, da mindestens der Bypasskanal und der vom Ventilglied des Umsteuerventils gesteuerte und das Thermoelement umströmende Abschnitt der Förderleitung innerhalb des gemeinsamen Ventilgehäuses untergebracht werden können, so daß die möglichen Leckstellen vermindert werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird die notwendige Si-• cherheitsabstellfunktion auf einfache Wei'se erreicht und mit den Merkmalen des Anspruchs 5 ist eine exakte Aufteilung, des der Saugseite der Förderpumpe zugemischten und des zum Tank zurückfließenden Überströmkraftstoffes gewährleistet. Eine funktionssichere und eine gedrängte Bauweise gestattende Anordnung der Steuerventileinheit wird durch die Merkmale der Ansprüche 6, 7 oder 8 erreicht; und die im Kennzeichenteil des Anspruchs 9 festgelegte Anordnung des an sich bekannten Dehnstoffarbeitselements ermöglicht die Verwendung eines handelsüblichen Dehnstoffgebers.

Bei einer gemäß den Merkmalen der Ansprüche 10, 11 oder ausgebildeten Kraftstoffeinspritzanlage erfüllt das als Drehschieber ausgebildete Ventilglied eine Doppelfunktion und steuert sowohl das Stillsetzen der Brennkraftmaschine als auch die erforderliche schnelle Erwärmung des der Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffs.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 13 wird

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die Förderleistung der Förderpumpe, vor allem die zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine erforderliche Saugleistung in vorteilhafter Weise verbessert, ,und es wird verhindert, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe trotz umgekehrter Förderrichtung der Förderpumpe noch so viel Kraftstoff entgegen der Förderrichtung der Förderpumpe :ansaugt, daß die Brennkraftmaschine, wenn auch stotternd, weiterläuft.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine

mittels genormter Schaltbilder vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage; Figur 2 einen Querschnitt durch ein praktisches Ausführungsbeispiel der in Figur 1 verwendeten St'euerventileinheit mit den zusätzlich angedeuteten weiteren Bauteilen der Kraftstoffeinspritzanlage; Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des in den beiden Ausführungsbeispielen verwendeten, der Förderpumpe nachgeschalteten unterdruckdichten Rückschlagventils; Figur 4 einen Querschnitt durch die Steuerventileinheit des ansonsten vereinfacht dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels mit in der bei kaltem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung stehendem Drehschieber; Figuren 5 und 6 j_e einen Ausschnitt aus Figur 4, jedoch mit in der bei warmem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung bzw. in der Stoppstellung stehendem Drehschieber und Figur 7 einen Querschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in Figur 1 vereinfacht dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt eine in den Kraftstoffkreislauf einer Einspritzpumpe 10 eingefügte, ein Umsteuerventil 11 und ein Thermostatventil 12 enthaltende Steuerventileinheit 13» deren konstruktive Einzelheiten in Figur 2 dargestellt sind.

In Figur 1 steht ein von einem unter Betriebsstrom stehenden Elektromagneten 14 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 15 verschobenes Ventilglied 16 des Umsteuerventils 11 in seiner mit I bezeichneten Betriebsstellung. Das als 4/2-Wegeventil ausgebildete Umsteuerventil 11 verbindet dabei' zwei Abschnitte 17a und 17b einer Saugleitung 17 und damit eine mit S gekennzeichnete Saugseite einer Förderpumpe 18 mit einem Kraftstofftank 19. Zugleich verbindet das Ventilglied 16.auch zwei Abschnitte 21a und 21b einer Förderleitung 21 und damit eine mit D gekennzeichnete" Druckseite der Förderpumpe 18 mit einem gestrichelt eingezeichneten Saugraum 22 der Einspritzpumpe 10. In den ersten Leitungsabschnitt 21a ist ein Kraftstoffilter 23 und zwischen dem Filter 23 und der Förderpumpe 18 ein unterdruckdichtes. Rückschlagventil 24 eingesetzt, das bezüglich seiner Funktion und Konstruktion weiter hinten zu Figur 3 näher beschrieben ist.

Das zusammen mit dem Umsteuerventil 11 in einem strichpunktiert angedeuteten gemeinsamen Ventilgehäuse 25 untergebrachte Thermostatventil 12 weist ein von einem Thermoelement 26 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 27 verstellbares Ventilglied 28 auf. Dieses Ventilglied 28 kann vom Thermoelement 26 kontinuierlich aus der zwei Abschnitte 29a

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und 29b einer Überströmleitung 29 verbindenden, in Figur 1 eingezeichneten und mit W bezeichneten Schaltstellung in eine andere, mit K bezeichnete und dann den Leitungsabschnitt 29a mit einem Bypasskanal 31 verbindende Schaltstellung verschoben werden. Die mit K bezeichnete erste Schaltstellung nimmt das Thermostatventil 12 bei kaltem Kraftstoff und die mit W bezeichnete zweite Schaltstellung, in der die Verbindung von der Überströmleitung 29 zum Bypasskanal 31 gesperrt ist, bei warmem Kraftstoff ein.

Der innerhalb 'des Ventilgehäuses 25 angeordnete' Bypasskanal 31 mündet im Bereich der mit 17c gekennzeichneten und vom Ventilglied 16 des Umsteuerventils 11 gesteuerten Verbindungsstelle der beiden Abschnitte. 17a und 17b der Saugleitung 17. Mit 31a ist der vom Thermostatventil 12 gesteuerte veränderbare Durchströmquerschnitt des Bypasskanals 31 bezeichnet, dessen Punktion nachfolgend zu Figur.2 noch näher erläutert wird.

Die vorzugsweise mechanisch angetriebene Förderpumpe 18 ist eine an sich bekannte, mit einem Saug- -und einem Druckventil ausgestattete Kolbenförderpumpe, die, wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet, in .der Praxis in Nockenwellenhöhe an der Einspritzpumpe 10 angebaut ist. Neben dem Rückschlagventil 24 muß auch ein in die Überströmleitung 29 am Ausgang aus dem Saugraum 22 eingefügtes Überströmventil 32 wegen der weiter hinten beschriebenen Abstellfunktion der gesamten Einrichtung im geschlossenen Zustand unterdruckdicht sein.

Figur 2 zeigt eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Steuerventileinheit 13 aus Figur 1, die übrigen.Bau-

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teile der Kraftstoffeinspritzanlage sind Wie in Figur 1 stark vereinfacht dargestellt. Die beiden Ventilglieder 16 und: 28 des Umsteuerventils 11 und des Thermostatventils 12 sind als kolbenförmige, entgegen der Kraft der Rückstellfedern 15 bzw. 27 betätigbare Ventilschieber ausgebildet, die in parallel zueinander im Ventilgehäuse 25 angeordneten Ventilführungsbohrungen 33 und -34 längsver-■ schiebbar geführt sind. Senkrecht zur Längsachse der Ventilführungsbohrungen 33 und 3^ und in der Zeichnungsebene liegend sind als Verlängerung der Leitungsabschnitte 17b, 21a, 21b und 29b entsprechende, in die Ventilführungsbohrungen 33 oder 34 mündende, nicht näher bezeichnete Steuerkanäle eingearbeitet. Der ebenfalls in der Zeichnungsebene liegende Bypasskanal 31 verbindet in der dargestellten Weise die Ventilführungsbohrung 33 mit der Ventilführungöbohrurig 34, wobei seine Mündungsstelle in die Ventilführungsbohrung 34 den veränderbaren Durchströmquerschnitt 31a bildet und vom Ventilschieber 28 im Sinne eines sich bei erwärmendem Kraftstoff bis zum völligen Abschluß verringernden Querschnitts gesteuert wird. Der Ventilschieber 28 ist in der Stellung gezeichnet, die er bei kaltem Kraftstoff einnimmt und die in Figur 1 mit K bezeichnet ist. Ein Teil . des innerhalb des Ventilgehäuses 25 verlaufenden Abschnitts 21b der Förderleitung 21 ist als eine Kammer 35 ausgebildet, in die ein Temperaturfühler 26b des als Dehnstoffarbeitselement ausgebildeten Thermoelements 26 hineinragt und so von dem im Normalbetrieb dem Saugraum 22 der Einspritzpumpe 10 zugeführten Kraftstoff umströmt ist. Bei sich erwärmendem Kraftstoff verschiebt ein Druckstift 26a des Thermoelements 26 den Ventilschieber 28 aus der gezeichneten ersten, bei kaltem Kraftstoff eingenommenen Stellung (K in Figur 1), in die in Figur 1 mit W bezeichnete, den Durchströmquer-

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schnitt 31a der Bypassleitung 31 sperrende und die Verbindung des Abschnitts 29a zum Abschnitt 29b der Überströmleitung 29 öffnende zweite Stellung.

Der den Tank 19 mit dem Umsteuerventil 11 verbindende Leitungsabschnitt 17a der Saugleitung 17 mündet im Bereich der Verbindungsstelle 17c der beiden Leitungsabschnitte 17a und 17b entweder direkt in die Ventilführungsbohrung 33 oder, wie in Figur 2 strichpunktiert angedeutet, im Bereich der Verbindungsstelle zwischen Ventilführungsbohrung 33 und Bypassleitung 31. Ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene mündet der den Saugraum 22 mit der Ventilführungsbohrung 34 verbindende Abschnitt 29a der Überströmleitung 29 in die Ventilführungsbohrung 34. Der entsprechende Teil des Leitungsabschnitts 29a ist deshalb gestrichelt in Figur 2 eingezeichnet.

Der Ventilschieber 16 des Umsteuerventils 11 steht in Figur 2 in seiner in Figur 1 mit II bezeichneten Stoppstellung, die er unter der Kraft der Rückstellfeder 15 eingenommen hat, weil der Elektromagnet 14 stromlos ist. Der zügehörige Kraftstoffstrom gelangt vom Saugraum 22 durch die Kammer 35 und die Ventilführungsbohrung 33 des Umsteuerventils 11 zum Leitungsabschnitt 17b der Saugleitung 17 und steht unter dem Saugdruck der Förderpumpe 18, die den aus dem Saugraum 22 entnommenen Kraftstoff durch den Leitungsabschnitt 21a und entsprechende nicht näher bezeichnete Steuerkanäle im Umsteuerventil 11 und über den Leitungsabschnitt 17a zum Tank 19 zurückfördert. Unabhängig von der Stellung des Ventilschiebers 28 des Thermostatventils 12 verhindert das unterdruckdichte Überströmventil 32 am Ausgang des Saugraums 22 ein Wiederansaugen des zum Tank 19

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zurückgeförderten Kraftstoffs über den Überströmleitungsabschnitt 29a.

Der zuvor beschriebene Kraftstofffluß ist durch Pfeile an oder in den entsprechenden Leitungsabschnitten gekennzeichnet. In Figur 1, in der die Betriebsstellung I des Umsteuerventils 11 eingezeichnet ist, ist der Kraftstofffluß in der Betriebsstellung bei warmem Kraftstoff mit ausgezogenen Pfeilen angedeutet, und die dort gestrichelt zu den entsprechenden Leitungsabschnitten eingezeichneten Pfeile zeigen die zu Figur 2 beschriebene umgekehrte Strömungsrich tung in den Leitungsabschnitten 21b und 17a. Der vom Thermostatventil 12 gesteuerte, bei kaltem Kraftstoff dem Leitungsab-schnitt 29a, entnommene und über den Bypasskanal 31 dem Saugleitungsabschnitt 17b zugemischte Kraftstofffluß ist in Figur 1 durch einen parallel zum Bypasskanal 31 gestrichelt eingezeichneten Pfeil angedeutet.

Die Kanalführung in der Steuerventileinheit 13 ist erfin-. dungsgemäß so gewählt, daß in keiner Stellung des Thermostatventils 12 ein die Saugleistung der Förderpumpe 18 mindernder Kurzschluß in der Leitungsführung auftreten kann.

In der nach' Figur 2 zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine eingenommenen Stoppstellung des Ventilschiebers 16 tritt im Saugraum 22 zusätzlich zu der Saugwirkung der Förderpumpe 18 noch die Saugwirkung der Pumpenelemente der Einspritzpumpe 10 hinzu. Damit dieser relativ hohe unterdruck nicht Kraftstoff entgegen der Förderrichtung der Förderpumpe 18 aus der. Förderleitung 21 bzw. aus dem Filter 23 zurücksaugt, ist das zusätzliche Rückschlagventil 24 in den Leitungsabschnitt 21a zwischen Förderpumpe 18 und Filter 23

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eingefügt worden. Eine mögliche Konstruktion eines solchen, z.B. auf den Auslaßstutzen der Förderpumpe 18 aufgeschraubten Ventils 24i zeigt Figur 3.

Das in Figur 3 dargestelltes unterdruckdichte Rückschlagventil 24 enthält in einem Ventilgehäuse 36 einen kegeligen Ventilsitz 37, der von einem pilzförmigen Ventilschließglied geschlossen gehalten wird, wenn kein Kraftstofffluß in Richtung des in einer Bohrung 39 eingezeichneten Pfeiles auftritt. Das Ventilschließglied 38 besteht aus weichem, elastischem Material, vorzugsweise aus kraftstoffbeständigem Kunststoff, z.B. Fluorelastomer, und wird von einer kegeligen Schraubenfeder 40 in Schließrichtung des Ventilsitzes 37 belastet. Die Schraubenfeder 40 stützt sich an einem zugleich als Anschlagplatte für einen Dorn 41 des Ventilschließglieds 38 dienenden Widerlager 42 ab. Ein mit dem Ventilsitz 37 zusammenwirkender Schließteil 43 des Schließgliedes 38 ist halbkugelförmig ausgebildet und gewährleistet im Zusammenhang mit der gewählten Werkstoffpaarung die für den während des Abstellvorgangs auftretenden Unterdruck erforderliche Dichtheit.

Mit dem zweiten, in den Figuren 4 bis 6 und dem dritten in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gleiche Funktion wie bei dem zu den Figuren 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erzielbar. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gleiche Teile werden gleich bezeichnet, gleichwirkende, jedoch in ihrer Form abgewandelte Teile mit einem bzw. zwei Indexstrichen versehen und neue Teile neu bezeichnet.

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Beim zweiten Ausführungsbeispiel besteht der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel darin, daß durch ein einziges, als Drehschieber ausgebildetes Ventilglied 51 einer Steuerventileinheit 13' sowohl das Stillsetzen der Brennkraftmaschine als auch die kraftstofftemperaturgesteuerte Erwärmung des der Einspritzpumpe 10 zugeführten Kraftstoffs gesteuert wird.

In Figur 4 steht der Drehschieber 51 in der bei kaltem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung Ig. Der Drehschieber 51 ist in einer Ventilführungsbohrung 52 eines , an die nicht maßstäblich gezeichnete Einspritzpumpe 10 angebauten Ventilgehäuses 25' verdrehbar geführt und steuert in seinen verschiedenen Schaltstellungen dabei sechs nicht näher bezeichnete, in die Ventilführungsbohrung 52 mündende Steueröffnungen der £»eitungsabschnitte 17a, 17b, 21a, 21b, 29a und 29b mittels dreier Steuerkanäle 53, 54 und 55· Das Ventilgehäuse 25' der Steuerventileinheit 13' trägt auch das. Thermoelement 26 eines Thermostatventils 12', dessen Ventilglied hier auch von dem Drehschieber 51 gebildet ist, indem ein als Bypasskanal dienender Abschnitt 55a des dritten Steuerkanals 55 die wechselweise Verbindung des Überströmleitungsabschnitts 29a zum Saugleitungsabschnitt 17b oder zum Überströmleitungsabschnitt 29b steuert. Die jeweilige Stellung des Drehschiebers 51 ist durch· einen Hebelarm 56 · angedeutet, und der ist über eine Schlepphebelverbindung 57 mit einem in nicht näher dargestellter Weise auf dem Drehschieber 51 gelagerten Hebelarm 58 gekuppelt. Der als Teil des Thermostatventils 12' anzusehende Hebelarm 58 stützt sich an einem von der einer Rückstellfeder 27' in Anlage an dem Druckstift 26a des Thermoelements 26 gehaltenen . Kolben 59 ab und bestimmt so die in Figur 4 bei kaltem

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Kraftstoff eingenommene erste BetriebsstelüiMglj, des Drehschiebers 51. In dieser Betriebsstellung Ι_χ ist ein an der Mündungsstelle des Überströmleitungsabschnitts 29a in die Ventilführungsbohrung 52 gebildeter veränderlicher Durch-; Strömquerschnitt 55b des Bypasskanals 55a ausschließlich mit dem Saugleitungsabschnitt 17b verbunden, und der gesamte aus dem Saugraum 22 überströmende und dabei erwärmte Kraftstoff wird von der Förderpumpe 18 in den Saugraum 22 zurückgefördert.

Bei sich auf diese Weise schnell erwärmendem, durch die Förderleitung 21 gefördertem und durch die Kammer 35' des Thermostatventils 12' geleitetem Kraftstoff verschiebt der Druckstift 26a des Thermoelements 26 den Kolben 53 in die in Figur 5 eingezeichnete Lage, und die Hebelarme 58 und 56 folgen dieser Lageänderung. Bei auf eine vorbestimmte Tem«- peratur erwärmtem Kraftstoff gelangt somit der Drehschieber 51 in seine durch die entsprechende Lage des Hebelarms 56 in Figur 5 gekennzeichnete zweite BetriebsstellungtVln dieser Stellung des Drehschiebers 51 verbindet der dritte Steuerkanal 55 die Abschnitte 17a und 17b der Saugleitung 17, die beiden Abschnitte 21a und 21b der Förderleitung 21 und die beiden Abschnitte 29a und 29b der Überströmleitung 29. Der Bypasskanal 55a ist in der Betriebsstellung I., nicht mehr wirksam. Der Kraftstofffluß entspricht hier genau dem in Figur 1 dargestellten. Die Förderpumpe 18 saugt über den Saugleitungsabschnitt 17a, den Steuerkanal 55 und den Saugleitungsabschnitt 17b Kraftstoff aus dem Tank 19 an und drückt ihn über das Rückschlagventil 24 durch den Förderleitungsabschnitt 21a, den Steuerkanal 53 und den Förderleitungs· abschnitt 2"Ib in den Saugraum 22 der Einspritzpumpe 10. Aus dem Saugraum 22 strömt überschüssiger Kraftstoff über

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das Überströmventil 32, den Überströmkanalabschnitt 29a, den Steuerkanal 54 und den Überströmkanalabschnitt 29b, zum Tank 19 zurück (für in die Figuren 5 und 6 nicht eingezeichnete Teile siehe Figur 4).

Zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine wird der Drehschieber 51 in die in Figur 6 eingezeichnete Stoppstellung II verschwenkt. Aufgrund der bekannten Wirkungsweise der Schlepphebelverbindung 57 braucht der" Hebelarm 58 dabei dem Hebelarm 56 nicht vollständig zu folgen, sondern bleibt in einer Lage stehen, die etwa der in Figur 4 dargestellten Lage entspricht. In dieser "Stoppstellung des Drehschiebers 51 ist der mit der Saugseite S der Förderpumpe 18 verbundene Saugleitungsabschnitt 17b über, den Steuerkanal 55 sowohl mit dem Förderleitungsabschnitt 21b als auch mit dem Überströmleitungsabschnitt 29a und somit mit dem Saugraum 22 verbunden, und zugleich ist mittels des Steuerkanals 53 der Förderleitungsabschnitt 21a mit dem Überströmleitungsabschnitt 29b verbunden. Dabei wird von der Förderpumpe 18 dem Saugraum 22 Kraftstoff entzogen und zum Tank 19 zurückgeführt. Da in diesem Ausführungsbeispiel die beiden mit dem Saugraum 22 verbundenen Leitungsabschnitte 29a und 21b mit der Saugseite S der Förderpumpe 18 verbunden sind, ist hier die Dichtheit und Konstruktion des· Überströmventils 32 von untergeordneter Bedeutung. Da sie keinen Einfluß auf die Saugleistung der Förderpumpe 18 hat.

Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird der über den Förderleitungsabschnitt 21a der Steuerventileinheit 13' zugeführte Kraftstoff durch die Kammer 35' des Thermostatventils 12' geleitet. Die Kammer 35' kann selbstverständlich auch innerhalb des Ventilgehäuse s 25' mit der entsprechenden Mündungsstelle des

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Förderleitungsabschnitts 21a verbunden werden, wodurch zwei nach außen hin abzudichtende Leitungsanschlüsse für die Förderleitung 21a eingespart werden könnten. Damit wie im ersten Ausführungsbeispiel die Kraftstofftemperatur kurz vor dem Eintritt des Kraftstoffs in den Saugraum 22 zur Messung der Kraftstofftemperatur herangezogen werden kann, kann durch eine veränderte Leitungsführung selbstverständlich auch der Förderleitungsabschnitt 21b an die Kammer 35' des Thermostatventils 12' angeschlossen werden.

Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Drehlagenänderung des Drehschiebers 51 zwischen den Betriebsstellungen I^ und ■ I^ erfordert eine die Schlepphebelverbindung 57 zwischen den Hebelarmen 56 und 58 ergänzende Schleppfeder, die entweder die"Druckfeder eines am Hebelarm 56 angreifenden Zugmagneten oder eine zusätzliche Schleppfeder .sein kann (nicht dargestellt). Der Drehschieber 51 kann auch über einen Drehmagneten betätigt werden, die zugehörige Schleppfeder kann dann als Spiralfeder ausgebildet werden.

Das dritte, in Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise. Das Thermostatventil 12" ist koaxial innerhalb eines als hülsenförmiger Ventilschieber 61 ausgebildeten Vent.ilgliedes des Umsteuerventils 11" angeordnet. Verschlußschrauben für die Sacklochbohrungen und Gewindeanschlüsse -sind der Einfachheit halber weggelassen. Der vom Elektromagneten 14 betätigbare und gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 innerhalb der Ventilführungsbohrung 33 des Ventilgehäuses 25" längs verschiebbare Ventilschieber 6l nimmt in der koaxial zu seiner Längsachse in seinem Innern befindlichen und an beiden Enden verschlossenen Ventilführungsbohrung 34 das vom Thermoelement 26 entgegen

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der Kraft der Rückstellfeder 27 betätigbare Ventilglied 28 des Thermostatventils 12" auf. Abgesehen von seiner Lage innerhalb des Umsteuerventils 11" ist das Thermostatventil 12" genau gleich dem in Figur 2 dargestellten Ventil aufgebaut. Der Ventilschieber 61 steht in seiner bei stromlosem Elektromagneten 14 eingenommenen Stoppstellung, in der die Förderpumpe 18 über den Leitungsabschnitt 17b die Kammer 35" im Ventilschieber 61 und den Leitungsabschnitt 21b den Kraftstoff aus dem nur andeutungsweise dargestellten Saugraum 22 der Einspritzpumpe absaugt und über den mit dem zusätzlichen Rückschlagventil 24 und dem Filter 23 versehenen Leitungsabschnitt 21a durch die mit Pfeilen gekennzeichneten Kanäle im Ventilgehäuse 25" zum Überströmleitungsabschnitt 29b und somit in den Tank 19 zurückfördert. Der mit 31" gekennzeichnete Bypasskanal ist als Querbohrung durch die Wand des Ventilßchiebers 61 gebohrt und verbindet die vom Ventilschieber 61 gesteuerte Verbindungsstelle 17c der beiden Leitungsabschnitte 17a und 17b der Saugleitung ^nit der durch die Ventilführungsbohrung 34 im Ventilschieber 61 hindurchgeführten Überströmleitung 29· Der Ventilschieber 28 des Thermostatventils 12" steht in der bei kaltem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung, in der die Verbindung zwischen den beiden Leitungsabschnitten 29a und 29b der Überströmleitung 29 unterbrochen ist und der erste Leitungsabschnitt 29a über den mit 31a" gekennzeichneten veränderbaren Durchströmquerschnitt mit der Verbindungsstelle 17c der beiden Abschnitte der Saugleitung 17 in Verbindung steht. In der in Figur 7 dargestellten Stoppstellung des Ventilschiebers 6l ist diese Verbindung jedoch nicht wirksam, sondern erst in einer zweiten nicht dargestellten Betriebsstellung des Ventilschiebers 6l, in der dieser durch den Elektromagneten 14 so weit nach rechts verschoben ist, daß die beiden an die Leitungsabschnitte 17a

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und 17b angeschlossenen Ringnuten durch die Verbindungsstelle 17c miteinander verbunden sind. Die Punktion ist dann die gleiche wie die zu Figur 1 beschriebene.

Wenn,wie zu allen drei Ausführungsbeispielen beschrieben, der stromlos geschaltete Elektromagnet 14 die Bewegung des Ventilgliedes.16 bzw. 51 oder 61 in die Stoppstellung auslöst, dann kann bei Anschluß der Stromzufuhr zum Elektromagneten 14 an das sogenannte Zündschloß auch bei Dieselmotoren die von den Ottomotoren her bekannte Schlüsselabstellung erfolgen. Die gleiche Schaltung ermöglicht auch die sogenannte "Rollstartsperre¹¹, durch die bei abgezogenem Zündschlüssel ein selbsttätiges Anspringen des Dieselmotors verhindert werden soll. Durch einen zusätzlichen Schalter, der von einem Stellglied der Motorbremse betätigt werden kann, ist auch eine automatische Kraftstoffabstellung während des Motorbremsbetriebs möglich; oder die Steuerventileinheit kann nur zur Not- oder Sicherheitsabstellung eingesetzt werden, wenn eine ansonsten am Regler angreifende oder auf die Regelstange der Einspritzpumpe einwirkende Abstellvorrichtung im Störfall hängenbleibt oder nicht betätigt werden kann.

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Kraftstoffeinspritzanlage für Dieselbrennkraftmaschinen

Zusammenfassung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzanlage (Figur 2) für Diese !brennkraftmaschinen vorgeschlagen, bei der sowohl ein Stillsetzen der Brennkraftmaschine durch Leersaugen des Saugraums (22) der Einspritzpumpe (10) als auch eine in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur gesteuerte beschleunigte Aufwärmung des der Einspritzpumpe'zugeführten Kraftstoffs möglich ist. Eine Steuerventileinheit (13) umfaßt ein Umsteuerventil (11), das in der Stoppstellung den Saugraum (22) mit der Saugseite (S) der Förderpumpe (l8) und deren Druckseite (D) mit dem Tank (19) verbindet, und ein Thermostatventil (12), das einen veränderbaren Durchströmquerschnitt (31a.) eines zwischen einer Überströmleitung (29) und einer vom ümsteuerventil (11) gesteuerten -Verbindungsstelle (17c) zweier Abschnitte (17a) und (17b) der Saugleitung (17) angeordneten Bypasskanals (31) im Sinne eines sich bei erwärmendem Kraftstoff bis zum völligen Abschluß verringernden Querschnittes steuert.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

Kraftstoffeinspritzanlage für Dieselbrennkraftmaschinen, mit einer im Normalbetrieb Kraftstoff über eine Saugleitung aus einem Kraftstofftank ansaugenden und über eine mit einem Kraftstoffilter versehene Förderleitung zum Saugraum einer Einspritzpumpe fördernden Förderpumpe und mit einem in die Saug- und in die Förderleitung eingefügten, in seiner Betriebsstellung je zwei Abschnitte der Saug- und Förderleitung verbindenden Umsteuerventil,' das in eine Stoppstellung umschaltbar ist, in der zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine der Saugraum der Einspritzpumpe mit der Saugseite der Förderpumpe und die Druckseite der Förderpumpe mit dem Tank verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das'Umsteuerventil (11, 11', 11") mit einem ein Thermoelement (26) aufweisenden Thermostatventil (12, 12', 12") kombiniert ist, das einen veränderbaren Durchströmquerschnitt (31a, 55b, 31a") eines zwischen einer den überschüssigen Kraftstoff vom Saugraum (22) zum Tank (19) rückführenden Überströmleitung (29) und einer vom Ventilglied (16, 51, 61) des Umsteuerventils (11, 11, 11"') gesteuerten Verbin-

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ORIGINAL INSPECTED

dungsstelle (17c) der beiden Abschnitte (17a, 17b) der Saugleitung (17) angeordneten Bypasskanals (31, 55a, 31") im Sinne eines sich bei erwärmendem Kraftstoff bis zum völligen Abschluß verringernden Querschnitts steuert, und daß das Thermoelement (26) von dem in der Betriebsstellung des Umsteuerventils (11, 11', 11") in der Förderleitung'(21) befindlichen Kraftstoff umströmt ist.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil (11, 11', 11") und das Thermostatventil (12, 12', 12") zu einer in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (25j 25', 25") untergebrachten Steuerventileinheit (13, 13'j 13") zusammengefaßt sind.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (26b) des Thermoelements (26) in eine als Teil des zwischen Umsteuerventil (11) und Saugraum (22) angeordneten Abschnitts (21b) der Förderleitung (21) ausgebildete Kammer (35) hineinragt (Figuren 2 und 7).

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb der Einspritzpumpe (10) das Ventilglied (16, 6l) des Umsteuer-

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ventils (11, 11") von einem unter Betriebsstrom stehenden Elektromagneten (14X entgegen der Kraft der Rückstellfeder (15) in seiner Betriebsstellung (I) gehalten wird und nach willkürlich oder automatisch gesteuertem Abschalten des Betriebsstroms von der Rückstellfeder (13) in die Stoppstellung (II) bewegt wird.

5· Kraftstoffexnspritzanlagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilglied (28, 51) des Thermostatventils (12, 12', 12") vom Thermoelement (26) kontinuierlich von einer ersten, bei kaltem Kraftstoff den Bypasskanal (31, 55b,-31") offengehaltenen und die Verbindung der Überströmleitung (29) zum Tank (19) sperrenden Stellung (K, I~) in eine zweite bei auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmtem Kraftstoff den Bypasskanal (31» 55b, . ■ 31") sperrende und die Verbindung der Überströmleitung (29) zum Tank (19) offenhaltende Stellung (W, 1^) verstellbar ist

6ο Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilglieder des Umsteuerventils (11) und des Thermostatventils (12) von je einem gegen die Kraft einer Rückstellfeder (15, 27) betätigbaren, kolbenförmigen Ventilschieber (16, 28) gebildet sind, die

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- vorzugsweise parallel zueinander - in Ventilführungsbohrungen (33, 34) des Ventilgehäuses (25) längsverschiebbar geführt sind (Figuren 1 und 2).

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermostatventil (12") koaxial innerhalb des als hülsenförmiger Ventilschieber (61) ausgebildeten Ventilgliedes des Umsteuerventils (H") angeordnet ist (Figur 7)

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als ein kolbenförmiger Ventilschieber ausgebildete Ventilglied (28) des Thermostatventils (12") entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (27)· längsverschiebbar, in einer zentrischen Ventilführungsbohrung (34) innerhalb des seinerseits in einer Ventilführungsbohrung (33) des Ventilgehäuses (25") geführten Ventilschiebers (6l) des Umsteuerventils (H") geführt ist (Figur 7).

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß- als Thermoelement ein mit einem Druckstift (26a) an dem der Rückstellfeder (27) entgegengesetzten Ende des entsprechenden Ventilschiebers (28) anliegendes Dehnstoffarbeitselement (26) dient (Figuren 2 und 7).

10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet j daß das Ventilglied des Umsteuerventils

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als Drehschieber (4l) einer Steuerventileinheit (13')' ausgebildet ist, in seiner Betriebs- (Figuren 4 und 5) und Stoppstellung (Figur 6) die Verbindung der beiden Abschnitte (17a, 17b, 21a, 21b) der Saug- und Förderleitung (17j 21) steuert, zugleich das Ventilglied des Thermostatventils bildet und vom Thermoelement (26) innerhalb der bei laufender Brennkraftmaschine eingenommenen Betriebsstellung in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur kontinuierlich zwischen einer ersten (Ij, Figur 4) und einer zweiten Betriebsstellung '(L. in Figur 5) verstellbar ist.

11. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinheit (13') als 6/3-Wegeventil aufgebaut ist, dessen Ventilgehäuse (25') mit sechs in eine den Drehschieber (51) aufnehmende Ventilführungsbohrung (52) mündenden Steueröffnungen der jeweils beiden Abschnitte (17a, 17b; 21a, 21b) der Saug- und Förderleitung (17, 21) und zweier Abschnitte (29a, 29b) der Überströmleitung (29) versehen ist.

12. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (51) drei, auch den Bypasskanal (55a) enthaltende Steuerkanäle (53, 54 55) aufweist, durch die

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a) in der bei warmem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung (Iw in-Figur 5) des Drehschiebers (51) jeweils die beiden Abschnitte (21a, 21b) der Förderleitung (21), die beiden Abschnitte (17a, 17b) der Saugleitung (17) und die beiden Abschnitte (29a, 29b) der Überströmleitung (29) miteinander verbunden sind;

b) in der bei kaltem Kraftstoff eingenommenen Betriebsstellung (%in Figur 4) des Drehschiebers (51) die beiden Abschnitte (21a, 21b) der Förderleitung (21) und die beiden Abschnitte (17a, 17b) der Saugleitung (17) verbunden bleiben, die beiden Abschnitte (29a, 29b) der Überströmleitung (29) jedoch getrennt sind und der eine an den Saugraum (22) angeschlossene Abschnitt .(29a) der Überströmleitung (29) den beiden zur Förderpumpe (18) führenden Abschnitten (17a, 17b) der Saugleitung (17) zugeschaltet ist;

c) in der Stoppstellung (JI in Figur 6) d^s Drehschiebers (51) die an den Saugraum (22) angeschlossenen Abschnitte (21b, 29a) der Förder- und der Überströmleitung (21,

29) mit dem an die Saugseite (S) der Förderpumpe (18) angeschlossenen Abschnitt (17b) der Saugleitung (17) und der an die Druckseite (D) der Förderpumpe (18) angeschlossene Abschnitt ('2Ia) der Förderleitung (21) mit dem zum Tank (19) zurückführenden Abschnitt (29b) der Überströmleitung (29) verbunden ist.

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13- Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Förderpumpe (18) mit dem Umsteuerventil (11, 11', 11") verbindenden Abschnitt (21a) der Förderleitung (21), vorzugsweise zwischen der Förderpumpe (18) und dem Filter (23), ein zusätzliches, gegebenenfalls einem Druckventil der Förderpumpe (18) nachgeschaltetes, im geschlossenen Zustand unterdruckdichtes und zum Filter (23) hin öffnendes Rückschlagventil (24) eingesetzt ist. ,

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