DE6607201U - Brennkraftmaschine, insbesondere gemischverdichtende brennkraftmaschinen mit einer einspritzeinrichtung - Google Patents

Description

K 51 532/46c Gbm R. 9219

Robert Bosch GmbH, Stuttgart 2.11.1970 Lr/Bo

, Brennkraftmaschine,insbesondere gemischverdichtende Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzeinrichtung.

Bis Erfisidusg betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine, mit einer Einspritzeinrichtung, die eine Brennstoff-Förderpumpe und eine _Λί! an diese angeschlossene Einspritzpumpe sowie mindestens eine ^ mit der Einspritzpumpe verbundene Einspritzdüse an jedem der Zylinder der Brennkraftmaschine umfaßt.

Es sind Einspritzeinrichtungen bekannt, bei welchen eine zentrale Brennstoff-Förderpumpe vorgesehen ist, durch welche die je einem der Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten und in einer Gehäuseeinheit zusammengefaßten Pumpenelemente einer Reihen~Einspritzpmpe gespeist werden. Diese erhalten ihren Antrieb von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine. Die Pumpenelemente dieser Einspritzpumpen sind durch je eine Leitung mit Einspritzventilen oder -düsen am Zylinder verbunden, die nach Förderung der gewünschten Kraftstoff menge aufgestoßen werden. Der restliche Brennstoff strömt über den Kolben in den Saugraum über.

Da die Luftfüllung der Zylinder mit steigender Drehzahl abnimmt, ist außerdem - wie bei allen Kolbenmaschinen - die Regelung der Einspritzhöchstmenge je Hub in Abhängigkeit

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: 'j von der Drehzahl sowie von dem Nookenwinkel. notwendig· ^v," Die-Bifcetellung dieser fieg«lung~ und die rAbstiminving? auf die Steuerzeiten der einzelnen Zylinder bereitet Schwierigkeiten und erfordert komplizierte Vorrichtungien.

Erfindung beeweokt eine Vereinfachung und Wartefreiheit* Biesen Zweck der Erfindung erfüllt eine Anordnung, die cekennseiohnet let rhirnh ledern 7,tr1 inrier suoeaFdnete

elektrisch angetriebenen Kolbenpumpen, deren Fördermenge durch AneohlagDteuerung regelbar ist.

Die Fördermenge hatte man bisher z.B. bei derartigen Anordnungen in Abhängigkeit vom Hegelstangenweg durch Schrägkantenregelung vorgenommen» bei welcher der !Pusipenkolben vorgesehene Querbohrungen beim förderbeginn ab·» eohXieest und die Förderung hört auf, wenn dl* Sohräg» kante die andere Querbohrung Ubersohiebt, eo dass der Druokraum mit den Saugraum in Verbindung kommt. Zur Vierrlngerung der Fördermenge muss der Kolben .verdreht werden. Notwendig ist hierbei noch ein !Druckventil, durch welches die Druckleitung nach den nunmehr einen geringeren Druck besitzenden Pumpenzylinder abschliesst, um ein rasches Schlieesen der Einspritzdüse zu erreichen.

Nachteilig bei derartigen Einspritzanordnungen ist, dass die Steuerglieder gleichzeitig diejenigen die Antriebskraft Übertragenden Glieder und daher mechanische .Ab-

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nütßung besondere; unterworfen sind. Ϊϊώ sind dither erfor&tyxioju, ' „ ^

Die erfindungsßemäaB «loktrisoh a&giötri ebenen Eiaspritskolbenpumpen mit AasohlagforderiasnssaregeluJig ^si"- @o» wßisl inbezug auf die Pörd©rs9it_t den Pörderseitrun&t und Fördermenge in einfachster ^sis* su regeln. Dor Druofereum sjrliacierbodsB wird hisrbsi durch Kua^sasteue hydraulieohen Verdräsagerkörper versahieblioh und hierdurch das Fördörende eingestellt₉ wogegen der Pörderbeginn gegebenenfalls dursh eine Steuerfeaate feat gelegt ist.

In überraschend einfacher Weise könn&a die e mass ausgebildeten Eine prl te pumpen direkt am geordnet werden» wodurch lange Druckleitung en wann nach einem weiteren G-edanken der Erfindung ätn spritzdüse an der dem verechiebbaren SyliaderfeCHlea kehrten Fumpengehäuse angeordnet und dieae mit &®m Sruckraum durch eine Bohrung im Kolben oder in $®r etange verbunden iet.

Durch die entfallenden langen Druckleitungs-Föiäertäi^gt daa Sinspritsdüscnventil kann schlagartig gesttv^vt da verzögernde Massene>clwingungen vermieden werden*

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Die ©rfinäu&gsgeeäsee Sinspritsgpusapenanordnung wird, ⁱ da elektrisch, aentral durch Impulsgeber für den Erregerstrom gesteuert· Biese Impulsgeber können in sehr einfacher Weise von der Nockenwelle des Verbrennungsmotors gesteuert sein« Nach einem anderen Gedanken der Erfindung können sie eber auch durch ein am Zündverteiler des Verbrennungsmotore angeschlossenem Induktionsgeber mit naehgesehaltetem Transistorverstärker gesteuert sein, ttöglieh ist auch eine Impuls einrichtung, die mechanisch mit dem Zündverteiler des Verbrennungsmotors verbunden ist und bei welcher durch ein umlaufendes Induktionsglied der Steuerimpuls erzeugt und verteilt wird.

überrasohend vorteilhaft kann man auch andere Regelgrößen g auf die Anschlagsteuerung der Sinspritzkolbenpumpen gismass der Erfindung einwirken lassen. So können z.B. in an sich bekannter Weise ein Drehzahlgeber, ein Luftdruok- und ein TemjEraturgeber mit entsprechenden Stellgliedern einwirken. Sehr vorteilhaft 1st eine Ausführung, dio eine zentrale hydraulische Steuereinrichtung ftlr die Anscblaßverdrängersohieber vorsieht, die aus einem ssentralen Verdrängerzylinder besteht, an dessen Druokraum die den einzelnen Hegelvorgängen zugeordneten Verdränger angeschlossen sind und der seinerseits mit Verdrängerriumen der Pumpenansehlagverdrängerechieber in Verbindung steht.

Auf diese Weise wird eine nahezu trägheitslose Einregelung ohne die bei den mechanischen Gestängeregalgliedern ge-

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gebenen Veränderungen durch Verschleiss, Schwergängigkeit unü dgl. erzielt. Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert und beschrieben.

; Fig. 1 ist das Schema einer erfindungsgeaiHssen

Einepritzanordnung mit mechanischen Regel- : gliedern} .

/' ι ■ K.g. 2 ist die gleiche Anordnung wie Pig. 1,Je-

Αϋ'Έίΐ hydraulischen Steuergliedernj

Fig. 3 ist eine erfindungsgemässe Pumpe mit mechanischer Anschlagverstellung}

Fig, 4- ist die gleiche Pumpe wie in Fig. 3» jedoch mit hydraulischer Anschlagverstellung}.

Fig. 5 ist die Anordnung einer erfindungsgemässen ^{: c} Pumpe mit Einspritzdüse am Zylinderkopf

.■·'·■■ eines Ottomotors;

V Fig« 6 ist eine hydraulische Regelanordnung} .

Fig. 7 ist der Schnitt durch die hydraulische Regelanordnung gemäss Fig. 6?

Fig. 8-11 sind Beispiele für die elektrische. ' Impulssteuerung der Pumpen. · __ . .·

Die Fig. 1 zeigt die gesamte Anordnung der Benzineinspritz:- _r einrichtung mit mechanischer Anschlagsteuerung. Am Verbrennungsmotor 1 sind die vier mit eier Einspritzdüse 2a kombinierten

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elektromagrie ti sehen Elnspritzpunren 2 angeordnet, die ihre elektrischen Erregerimpule über die vier vou der Sockenwelle angetriebenen Unterbrecher 3 erhalten. Die Regelung der Pumpen 2 erfolgt über dss Regelgestänge 4» das einerseits mit der Unterdruckdose 5 in Verbindung steht, die von der Drosselklappe 6 entsprechend dem dort ^herrschenden Unterdrück gesteuert wird und andererseits über die Exzenterverstellanordnung 7 durch Sie drei Regelgrössen, Barometerstand, Temperatur des Kühlwassers unf Temperatur der Ansaugluft beeinflusst ist, Ausserdem ist der Elektromagnet 8 dazu vorgesehen, beim Startvorgang des Verbs .snnungsmotora 1 die Einspritzpumpen 2 auf Start-Einspritζπ-ange zu verstellen.

Der Kraftstoff wird aus dem Kraftstoffbehälter 9 Über einen Filter mit Hilfe der Brennstoffpumpe 10 den Einspritzpumpen 2 über die Leitungen U zugeführt; zur Rückführung von zuviel gefördertem Brennstoff und zur Abführung von Brennstoffblasen sind die Rücklaufleitungen 11a zum Tank vorgesehen.

Zur Schmierung der Einspritzpumpen 2 führen von der ölpumpe 12 dies Motors 1 die Ölleitungen 13 zu den vier elektromagnetischen Einspritzpumpen.

Flg. 2 zeigt ebenfalls den Ge samt auf bau der

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anlage. Anstelle der mechanischen Segeliuag der elektromagnetischen Einspritzpumpen ist hier die hydraulisch® Regelanordnung 14 vorgesehen. Der sonstige Aufbau derselbe» ist in Pig. 6 und 7 beschrieben. Die sonstigen Bezugezeichea gelten bier in übertragenem Sinne,

In Fig. 3 1st die mit der Einspritzdüse 2& kombinierte elektrische Pumpe 2 dargestellt. Der Brennstoff wirä (£&rs& den hohlen. Kolben 15 der Einspritzdüse 2a zugeführt. Die -Verstellung des Hubraumes erfolgt erfindungegemäes öKreh mechanische Verstellung des Zylinäerbodene 17 ailt Hilfe des Kurvensteuerungsmittels 16« Daβ im Magnetanker 19 angeordnete Druckventil 20 kann unter Umständen entfallen» da die Funktion dieses Ventils durch das Zerstäube"Ventil 21 übernommen wird.

Fig. 4 stellt dieselbe Kombination zwischen ZerstSuberdü» se 2a und elektromagnetische Einspritzpumpe 2 dar. Bei dieser Anordnung wird jedoch die Verstellung dee Rubraumee bzw. des Zylinderbodens 17 hydraulisch bewerkstelligt mit Hilfe des Verdrängers 23» der balgförmig ausgebildet ist und dessen axiale Bewegung auf den beweglichen Zylinder» boden 17 der Kolbenpumpe 2 übertragen wird. Der sonstige Aufbau entaprioht Fig« 3»

Mg« 5 iet ein Querschnitt durch die Anordnung der 3Bin-

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spritspumpe 2 an den Ottomotor 1. Diese ist seitlich | am Zylinderkopf la so angeordnet, dass der Brennstoff- j strahl vor das Einlassventil Ib gerichtet ist.

In Fig· 6 ist dae hydraulische Steuersystem 14 - Fig. 2 für dlw hyuFäUlicöh betätigte Einspritzpumpe gemäss rig· 4
dargestellt. Die verschiedenen Einflussgrössen wiet Barometerstand» Temperatur der Umgebuhgsluft, Temperatur des ·

i Kühlwassers, Stellung der Drosselklappe, werden über die f

i Verdrängerkörper 24a bis 24d, die balgartig ausgeführt

sind, und über dae Gewinde 25 bewegt werden, auf die
hydraulische SteuerölfÜllung 26 - Pig. 7 - übertragen.
Zur Kompensation der Wärmeausdehnung dieses Steueröls ist
eine auf Temperatur ansprechende Einrichtung, die aus den
Bimetall-Tellerscheiben 24f besteht, vorgesehen. Ausserdem
ist ein Steuer-Eleektromagnet 24e vorgesehen, der beim
Start der Verbrennungsmaeehine die hydraulische Verstelleinrichtung auf gröseere Einspritzmenge verstellt.

Alle diese sechs verachi edenen Regelgrössen verdrängon | mehr oder weniger die in der Regeleinrichtung befindliche 1 SteuerölfÜllung 26, deren Druck auf die Regelkolben 23 der |

f Einspritzpumpen 2 - Pig. 4 - übertragen wird und diese in ea| sprechend-sr Weise verate7x.lt, so dass entsprechend den Lauf-I bedingungen des Verbrennungsmdfcors 1 entsprechend grosee || Brennstoff mengen zugeführt werden.

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Fig, 7 zeigt einen Längsschnitt durch die hydraulische Regeleinrichtung 14« Als Verdrängerkörper 24a bis 24£ sind Ausdehnungöbalge gewählt, die mit Hilfe der Stellzylinder 27 in ihrer Ausdehnung grosser und kleiner verstellt werden können* Die Verstellung der Zylinder 27 erfolgt über di«

wegt werden. Die Gesamtsumme der ölverdrängung addiert aich und wird auf die hydraulische Steuerkolben 23 der Einspritzpumpen 2 - Fig. 4 - Übertragen.

Pig. 8 zeigt die elektrische Steuerung der elektromagnetischen Einspritzpumpe. Di* Impulse für die Einspritzpumpe werden über einen Unterbrecher 3 gesteuert, der von der Nockenwelle Id angetrieben wird.

Pig. 9 zeigt die elektrische Steuerung der elektromagnetischem Einspritzpumpen. 2 iiait Hilfe eines Transistors T, dessen Basisstrom durch den Unterbrecher 3» der seinerseits von der Nockenwelle Id angetrieben wird, gesteuert ist. Es ist auch daran gedacht» sofevn zwei Einspritzpumpen zu gleicher Zeit einspritzen können, diesem Steuerkreis eine zweite Einspritzpumpe (aus Ersparnisgründen) parallel zu schalten.

Pig. 10 zeigt die Steuerung der elektromagnetischen Einspritz pumpe 2 mit induktiver Steueranordnung durch das Zündsystem. Der Zündstrom, der üblicherweise durch Unterbrecher, Zündspule und Verteiler zu den Zündkerzen fliesst₉ erzeugt in

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s$inem Transformator einen Induktionsstrom, der die Basis

eines Transistors T steuert. Der Transistor T gibt darm.,

entsprechend der Funkenzündung die Impulse auf die elektromagnetische Einspritzpumpe 2.

In Fig. 11 ist ebenfalls eine elektrische Steuerung der elektromagnetisohen Einspritzpumpe 2 dargestellt. Hier wird der Basisstrom eines Transistors T mit Hilfe einer Induktionseinrichtung 29» die von der Nockenwelle des Verbrennungsmotors angetrieben ist, gesteuert. Der Transistor T schaltet dann proportional der Umdrehungszahl des Motors den Strom für die Einspritzpumpe.

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Claims (9)

K 31 532/46C Gbm E. 9219 Robert Bosen GmbH, Stuttgart 2.11.1970 Lr/Bo Neue Ansprüche

1. Brennkraftmaschine, insbesondere gemischverdichtende Brennkraftmaschine, mit einer Einspritzeinrichtung, die eine Brennstoff-Förderpumpe und eine an diese angeschlossene Einspritzpumpe sowie mindestens eine mit der Einspritzpumpe verbundene Einspritzdüse an jedem der Zylinder

der Brennkraftmaschine umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils nur einem Zylinder zugeordnete. Einspritzpumpe als elektromagnetisch antreibbare Kolbenpumpe ausgebildet ist, die einen verstellbaren, die Fördermenge bestimmenden Anschlag enthält.

2« Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderboden des Druckraums über Kurvensteuermittel oder hydraulische Verdrängerkörper verschiebbar ausge- { ι bildet ist und daß gegebenenfalls der Förderbeginn durch eine Steuerkante festgelegt ist.

3· Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem verschiebbaren Zylinderboden abgekehrten Pumpengehäuseseite die Einspritzdüse angeordnet und diese mit dem Pumpendruekraum durch eine Bohrung im Kolben und in der Kolbenstange verbunden ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Erregerstroms für die elektromagnetische Einspritzpumpe ein mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine kuppelbarer Impulsgeber vorgesehen ist*

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Erregerstroms für die elektromagnet

maschine anschließbarer Induktionsgeber mit nachgesc>ialtetem Transistorverstärker vor ge sehen., ist.

6- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsgeber einrichtung mechanisch mit dem Zündverteiler der Brennkraftmaschine verbunden ist und daß zur Erzeugung und Verteilung der Steuerimpulse ein umlaufendes Induktionsglied vorgesehen ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagsteuerung der Einspritzpumpe als eine mit dem Gaspedal gekuppelte Folgesteuerung ausgebildet ist und daß auf diese ein Drehzahlgeber,, ein Lviftdruckgeber und Tem peraturgeber in an sich bekannter Weise mit Stellgliedern einwirkend zugeschaltet sind.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 mit mehreren Einspritzpumpen, gekennzeichnet durch eine zentrale hydraulische Steuereinrichtung für die einzelnen Pumpenschlagverdrängerschieber.

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9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn- 1«

I zeichnet, daß die Verdrängerschieber einen zentralen

S Verdrängerzylinder aufweisen, an dessen Druckraum die

I den einzelnen Regelvorgängen !zugeordneten Verdränger

I angeschlossen sind und der seinerseits mit den Ver-

1 drängerräumen der Pumpenschl'a:gverdrängerschieber in

j Verbindung steht.