DE759099C

DE759099C - Regelverfahren fuer elektrisch gesteuerte Einspritzvorrichtungen mit zeitkonstanten OEffnungen

Info

Publication number: DE759099C
Application number: DEN44280D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Froede
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1940-10-31
Filing date: 1940-10-31
Publication date: 1953-05-04

Description

Regelverfahren für elektrisch gesteuerte Einspritzvorrichtungen mit zeitkonstanten Öffnungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelverfahren für elektrisch gesteuerte Einspritzvorrichtungen mit zeitkonstanten Öffnungen, bei welchen sich die Einspritzmenge mit der Drehzahl des Motors nicht ändert.
Es hat sich gezeigt, daß es von außerordentlichem Vorteil ist, wenn, wie das die Erfindung vorsieht, zur Änderung der Einspritzmenge der Druck des Brennstoffes vor den Einspritzventilen beeinflußt wird. An sich. ist es bekannt, die Einspritzmenge durch Änderung des Druckes vor dem Einspritzventil zu beeinflussen, indessen ist die Auswahl dieses Verfahrens, das neben anderen als gleichwertig angesehenen Verfahren zur Änderung der Einspritzmenge bekanntgeworden ist, für die der Erfindung zugrunde liegende elektrisch gesteuerte Einspritzvorrichtungen von besonderem Vorteil, da sich das Druckänderungsverfahren durch eine besonders große Einfachheit auszeichnet, ein Umstand, der für die Betriebssicherheit der außerordentlich feinfühlig und genau arbeitenden elektrisch gesteuerten Einspritzvorgänge von erheblicher Bedeutung ist, ganz abgesehen davon, daß die Möglichkeit besteht, mit einem einzigen Regelkörper eine ganze Anzahl von Einspritzvorrichtungen zu bedienen, so daß beispielsweise bei einem Mehrzylindermotor nur ein Regelkörper benötigt wird.
In Ausführung der Erfindung wird durch geeignete Wahl der Querschnitte und Länge in der Brennstoffleitung z. B. durch Verwendung einer Kapillare bewirkt, daß Druckänderungen einen möglichst großen Einfluß auf die ausströmende Brennstoffmenge ausüben, indem der Anfahrvorgang der Strömung so weit verzögert wird, daß am Ende der konstanten Öffnungszeit der Beharrungszustand noch nicht erreicht ist.
Zur Erreichung besonderer Regelgrenzen kann es zweckmäßig sein, zur Änderung der Einspritzmenge zusätzlich den Hub des Einspritzventils oder bzw. und die Schließkraft des Einspritzventils zu ändern. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, zur Änderung der Einspritzmenge zusätzlich eine Änderung des Entladestromverlaufs vorzusehen, der für die Herbeiführung der zeitkonstanten Öffnung eine Rolle spielt.
Zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird beispielsweise auf einige Abbildungen Bezug genommen, die im folgenden beschrieben werden. Es zeigt Abb. r die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung, Abb. 2 ein Schaubild, das die Abhängigkeit der austretenden Brennstoffmenge vom Brennstoffdruck unter bestimmten Verhältnissen wiedergibt, Abb. 3 einen Schnitt durch die Einspritzventileinrichtung mit einer Vorrichtung zur Änderung des Ventilhubes, Abb. 4. einen Schnitt durch die Einspritzventileinrichtung mit einer zusätzlichen Vorrichtung zur Beeinflussung des Ventilschließdruckes, Abb. 5 die elektrische Schaltanordnung mit einer Regelvorrichtung zur Beeinflussung des Entladestromv erlaufs.
Aus einem Brennstoffbehälter T wird durch eine als Zahnradgrube angedeutete Pumpenanlage P der Brennstoff an das Überdruckventil Ü gefördert. Die überschüssige Brennstoffmenge kann bei gleichbleibendem Brennstoffdruck nach Ansprechen des Überdruckventils durch die Rückleitung R zum Brennstoffbehälter zurückfließen. Durch die als Kapillare K angedeutete Rohrstrecke strömt der Brennstoff in das Einspritzventil L', dessen Betätigung durch den mit 1T angedeuteten Elektromagneten erfolgt. Die Beeinflussung der ausströmenden Brennstoffmenge erfolgt durch Verstellung der Federkraft des Überströmv entils L`.
Über die Wirkung der vorgeschalteten Rohrstrecke bi gibt Abb. 2 Aufschluß. Die dort wiedergegebene Beziehung zwischen der je Hub des Einspritzventils austretenden Brennstoffmenge und dem Brennstoffdruck zeigt in der Kurve PV einen Verlauf, der unter Verwendung einer blendenartigen Öffnung von sehr kurzer Länge auftritt. Mit zunehmendem Brennstoffdruck ändert sich die ausströmende Menge nur in geringem Maße entsprechend einer Parabel. Zur Steigerung der Brennstoffmenge im Gebiet zwischen OL (der Leerlaufmenge) und C>V (der Vollastmenge) ist eine Änderung des Brennstoffdruckes in sehr weiten Grenzen erforderlich. Mit Rücksicht auf die einfache Ausbildung des Überdruckventils sind jedoch weite Regelbereiche des Brennstoffdruckes unerwünscht. NN'enn es daher gelingt, die Brennstoffleitung so auszubilden, daß in dem Zeitintervall, das für den Öffnungsvorgang zur Verfügung steht, die Brennstoffsäule in der Rohrleitung noch nicht ihre Endgeschwindigkeit erreicht, erzielt man eine Abhängigkeit der austretenden Menge vom Brennstoffdruck, die angenähert nach einer geraden Linie erfolgt.
In Abb. 2 ist dieser Verlauf durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Erreicht wird dieser Verlauf beispielsuveise durch Anwendung einer langen dünnen Rohrleitung, in welcher der Brennstoff, vom öffnungsbeginn des Ventils gerechnet, eine beträchtliche Zeit zur Erreichung seiner Endgeschwindigkeit benötigt. Beispielsweise werden für eine Öffnungszeit von 0,002 Sekunden bei einer Rohrstrecke von 30 inin Länge die Endgeschwindigkeiten bei weitem nicht erreicht.
Um für den Fall, wo besonders weite Regelgrenzen gefordert werden, eine zusätzliche illöglichkeit zur Regelung zu schaffen, sind verschiedene Ausführungsformen denkbar; so zeigt Abb. 3 eine zusätzliche Beeinflussung der ausströmenden Brennstoffmenge durch Änderung ' des Einspritzventilhubes. Man erkennt in dem Magneten .i11 den mit dem Einspritzventil verbundenen Anker A, der von dem Magnetpol bzw. der Anschlagseite der Schraube S durch den Luftspalt L getrennt ist. Durch Verstellen der Anschlagschraube S kann der Luftspalt L und damit der Hub des Ventils beeinflußt werden. Dadurch erfolgt eine Beeinflussung der je Einspritzhub> austretenden Brennstoffmenge.
Bei dein in Abb. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die zusätzliche Beeinflussung der ausströmenden Brennstoffmenge durch Veränderung der Schließfederkraft erzielt. Die dargestellte Anordnung zeigt, daß durch Verstellen der Federkappe K die Vorspannung der Schließfeder F verändert wird. Die Veränderung der Schließkraft bewirkt ein früher oder später einsetzendes Überwinden der Federkraft durch die Zugkraft des Magneten und damit eine Beeinflussung der Öffnungsdauer des Einspritzventils, die sich wiederum auf die Größe der ausströmenden Brennstoffmenge auswirkt.
Außer den eben beschriebenen Möglichkeiten der mechanischen Beeinflussung der austretenden Brennstoffmenge besteht eine weitere Möglichkeit, die Länge auf elektrischem Wege zu regeln, da zur zeitkonstanten Öffnung -,der Steuervorrichtung des Einspritzventils eine elektrische Steuereinrichtung vorhanden sein muß. Durch Anordnung entsprechender Mittel im Steuerkreis kann der Entladevorgang und damit der Verlauf der Ventilöffnung geändert werden.
Abb. 5 zeigt schematisch den Aufbau dieses Steuerkreises für eine derartige elektrische Beeinflussungebenfalls als Beispiel. Die Batterie B steht über die Kontaktbrücke KL und den Verteilerfinger V mit dem Kondensator C in Verbindung. Während eines halben Umlaufs des Verteilerfingers V, der in Abhängigkeit von der Umlaufzahl des Motors umläuft, wird der Kondensator C aufgeladen. Während der nächsten halben Drehung des Verteilerfingers V wird der Kondensator über den Verteilerfinger V, die Kontaktbrücke KE, den Regelwiderstand RE und den Magneten des Ventils entladen. Durch Änderung dieses Regelwiderstandes RE ist es möglich, die Form dieses Entladestromverlaufs durch Änderung der Dämpfung des Schwingungsvorganges zu beeinflussen. Dies hat eine Änderung der Öffnungszeiten des Magnetventils und damit auch der je Hub gelieferten Brennstoffmenge zur Folge.
Bei der Durchbildung der Vorrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens kann es auch zweckmäßig sein, die Rohrstrecke zur Verzögerung des einströmenden Brennstoffes in den Körper des Einspritzventils selbst zu verlegen. Dies ist in Abb.3 beispielsweise bei K angedeutet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelverfahren für elektrisch gesteuerte Einspritzvorrichtungen mit zeitkonstanten Öffnungen, bei welchen sich die Einspritzmenge mit der Drehzahl des Motors nicht ändert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Einspritzmenge der Druck des Brennstoffes vor den Einspritzventilen beeinflußt wird.
2.,. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl der Querschnitte und Längen in der Brennstoffleitung, z. B. durch Verwendung einer Kapillare, Druckänderungen einen möglichst großen Einfluß auf die ausströmende Brennstoffmenge bewirken, indem der Anfahrvorgang der Strömung so weit verzögert wird, daß am Ende der konstanten Öffnungszeit der Beharrungszustand noch nicht erreicht ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung der Einspritzmenge zusätzlich der Hub des Ventils verändert wird. .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung der Einspritzmenge zusätzlich eine Beeinflussung der Schließkraft des Ventils vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung der Einspritzmenge zusätzlich eine Änderung des Entladestromverfaufs vorgenommen wird.
6. Vbrrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die ständig fördernde Brennstoffpumpe über ein Überdruckventil mit dem Einspritzventil in Zusammenhang steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Überdruckventil und Einspritzventil eine entsprechend bemessene Rohrstrecke eingeschaltet und in dem Körper des Einspritzventils selbst untergebracht ist. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 196 622.