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Kraftstoff-Zumeßventil einer Kraftstoff-Einspritzanlage
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff-Zumeßventil gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiges Zumeßventil ist beispielsweise aus der DE-OS 28 55
208 bekannt geworden. Wie in der Beschreibungsein leitung dieser Veröffentlichung
angegeben wurde, treten im Betrieb auf den Steuerkolben wirkende Seitenkräfte auf,
die eine einseitige Anlage des Steuerkolbens und dadurch eine erhöhte Reibung verursachen,
wodurch die Zumeßgenauigkeit beeinträchtigt wird. Um dies zu vermeiden, sind die
Lagerstellen des Steuerkolbens mit Umfangsrillen versehen, welche einen Druckausgleich
über den Umfang des Steuerkolbens bewirken und damit ein einseitiges Anliegen des
Steuerkolbens an der Wand des Steuerzylinders verhindern sollen.
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Bei Kraftstoff-Einspritzanlagen mit einem Kraftstoff-Zumeßventil der
angegebenen Art und mit einem Druckspeicher, der nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine
den Kraftstoffdruck im Einspritzsystem über einen Längeren Zeitraum aufrechterhalten
soll, um die Bildung von Dampfblasen zu verhindern, die ein Wiederstarten der warmen
Maschine (Heißstart) erschweren, hat sich nun gezeigt, daß die Einspritzventile
beim Abschalten der Brennkraftmaschine, vornehmlich durch Schmutzpartikel im Ventilsitzbereich,
nicht immer sofort absolut dicht schließen, sodaß noch Kraftstoff austreten kann.
Dieser Kraftstoff wird durch den aufgrund des in dem Kraftstoffspeicher enthaltenen
Druckes über den betriebsnotwendigen Spalt zwischen dem Steuerkolben und dem Steuerzylinder
nachdrückenden Kraftstoff ersetzt, sodaß der Druck in der Einspritzleitung erhalten
bleibt und normalerweise nach sehr kurzer Zeit ein dichtes Schließen der Einspritzventile
unter diesem Druck erreicht wird. Es hat sich
nun herausgestellt,
daß in manchen Fällen der Steuerkolben trotz der genannten Umfangsnuten nach dem
Abstellen der Brennkraftmaschine, also in Ruhestellung des Steuerkolbens, einseitig
an der Innenwand des Steuerzylinders anliegt und im Bereich dieser Anlagestelle
die dort befindlichen Steueröffnungen effektiv absperrt. Dies hat zur Folge, daß
die Kraftstoffleitungen, die an diese Steueröffnungen angel schlossen sind, bei
nicht absolut dicht schließen dem Einspritzventil entleert werden, da durch diese
Leitungen kein Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher nachgedrückt wird.
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Dies kann zu erheblichen Heißstartschwierigkeiten führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff-Zumeßventil
der angegebenen Art zu schaffen, mit dem die vorher erwähnten Heißstartprobleme
wirkungsvoll beseitigt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
angegebenen Merkmale gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag werden diese Umfangsnuten durch
die Längsbohrung mit Kraftstoff versorgt, der unter dem Speicherdruck steht, sodaß
mit absoluter Sicherheit gewährleistet ist, daß der Steuerkolben sich in dem Steuerzylinder
zentriert und keine Steueröffnungen abdecken kann, über die somit Kraftstoff zu
allen Einspritzdüsen nachgeschoben werden kann, die bei oder nach Abstellen der
Brennkraftmaschine nicht sofort dicht schließen. Die Umfangsnuten dürfen im Betrieb
naturgemäß nicht mit den Steueröffnungen in Verbindung kommen, sind also in einem
Bereich der Lagerstellen anzuordnen, der bei der Verschiebung des Steuerkolbens
im Betrieb außerhalb der Steueröffnungen liegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben, in der eine Kraftstoff-Einspritzanlage mit einem
erfindungsgemäßen
Kraftstoff-Zumeßventil teilweise geschnitten dargestellt
ist.
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Mit 1 ist die Luftansaugleitung einer nicht dargestellten Einspritz-Brennkraftmaschine
bezeichnet, die einen Luftmengenmesser in Form einer Stauscheibe 2 enthält. Ein
Kraftstoff-Zumeßventil 3 weist einen Steuerzylinder 4 auf, der mit einer Anzahl
von gleichmäßig über den Umfang verteilten Steueröffnungen 5 versehen ist, die jeweils
über ein Flachsitzventil 7 und eine ;raftstoffleitung 8 mit einem Einspritzventil
9 in Verbindung stehen. In dem Steuerzylinder 4 ist ein Steuerkolben 10 angeordnet,
der durch den Luftmengenmesser 2 im Steuerzylinder verschiebbar ist und zwei zylindrische
Lagerstellen 11 und 12 aufweist, mit denen er im Steuerzylinder 4 gelagert ist.
Zwischen den Lagerstellen 11 und 12 weist der Steuerkolben 10 einen Abschnitt verringerten
Durchmessers auf, sodaß zwischen diesem Abschnitt und der Wand des Steuerzylinders
ein Ringraum 15 gebildet wird, in den Kraftstoff durch einen Kanal 16 von einer
Kraftstoffpumpe 17 gefördert wird. In der Kraftstoffleitung 18 ist ein Kraftstoffspeicher
19 angeordnet.
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Die Stirnfläche 20 des Steuerkolbens 10 begrenzt im Gehäuse des Zumeßventils
4 einen Druckraum 21, der über eine Leitung 22 mit der Kraftstoffleitung 18 in Verbindung
steht.
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Der Druck in dem Druckraum 21 wirkt der auf den Steuerkolben durch
den Luftmengenmesser ausgeübten Kraft entgegen. In den Lagerflächen des Steuerkolbens
ist jeweils mindestens eine Umfangsnut 24 angeordnet, die durch eine Längsbohrung
25 im Steuerkolben mit dem Druckraum in Verbindung steht. Diese Umfangsnuten sind
derart angeordnet, daß sie im Betrieb, also bei der Verschiebung des Steuerkolbens
aus der dargestellten Ruhelager, nicht mit den Steueröffnungen 5 in Verbindung kommen
können. Die Zumessung des Kraftstoffes erfolgt durch die Steuerkante 26 am Steuerkolben,
welche die Steueröffnungen mehr oder
freigibt, je nach der Stellung
des Steuerkolbens.
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Wenn die Brennkraftmaschine abgestellt wird, nimmt der Steuerkolben
die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, bei der die Steueröffnungen durch die
Lagerstelle 11 des Steuerkolbens abgedeckt sind. Der durch den Kraftstoffspeicher
noch unter Druck stehende Kraftstoff wirkt nun über die Längsbohrung 25 und die
Umfangsnuten zwischen dem Steuerkolben und der Wand des Steuerzylinders und zentriert
den Steuerkolben. Da der Steuerkolben im Steuerzylinder nicht absolut dicht eingesetzt
ist, sondern ein gewisses Spiel hat, kann Kraftstoff durch diesen Spalt durch die
Steueröffnungen und die Einspritzleitungen zu den Einspritzdüsen gelangen und bei
undichten Einspritzventilen noch fließenden Kraftstoff ersetzen.
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Wichtig ist dabei, daß die Umfangsnuten im Steuerkolben in einem Bereich
sind, der im Betrieb, also beim Verschieben des Steuerkolbens, nicht mit den Steueröffnungen
in Verbindung kommt, da sonst die Kraftstoffzumessung durch die Steuerkante des
Steuerkolbens umgangen wird.