Uprawniony z patentu: Robert Bosch GmbH, Stuttgart (Republika Fe¬ deralna Niemiec) Urzadzenie do wtryskiwania paliwa do silnika spalinowego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wtry¬ skiwania paliwa do silnika spalinowego z elektro¬ nicznym ukladem sterujacym i z przynajmniej jed¬ nym elektromagnetycznie poruszanym zaworem wtryskowym, otwieranym przez uklad sterujacy synchronicznie z obrotami silnika i utrzymywanym w stanie otwartym podczas trwania podawanego przez uklad sterujacy elektrycznego impulsu otwie¬ rajacego, oraz z posiadajacym przynajmniej jedno uzwojenie o zmiennej indukcyjnosci, zawartym w polaczonej z rura ssaca silnika obudowie, przetwor¬ nikiem cisnieniowym, którego uzwojenie zmniejsza czas trwania elektrycznego impulsu otwierajacego przy spadaniu cisnienia panujacego w rurze ssacej silnika, przy czym wymieniony przetwornik cisnie¬ niowy zawiera we wzajemnie wspólosiowym ukla¬ dzie we wnetrzu swej obudowy przynajmniej jed¬ na, wewnatrz prózna, podparta na obudowie puszke cisnieniowa, cylindryczna wkladke rdzeniowa po¬ laczona z druga strona puszki cisnieniowej oraz sprezyne sciskana, sluzaca do przejmowania sily wywieranej przez puszke cisnieniowa na wkladke rdzeniowa, przy czym zastosowany jest wspólpra¬ cujacy z wkladka rdzeniowa rdzen zelazny w ksztalcie podwójnej litery U w przekroju wzdluz¬ nym przez wspólna z wkladka rdzeniowa os, a rdzen ten jest nieruchomy w obudowie i zawie¬ ra przelotowy osiowy otwór oraz wspólosiowe uzwojenie i ruchoma wzdluz osi wkladke rdzenio¬ wa, a ponadto na zewnatrz rdzenia usytuowane sa 10 15 20 25 30 dwie sprezyny plytkowe do prowadzenia wkladki rdzeniowej.W znanych urzadzeniach tego typu rdzen zelaz¬ ny jest wykonany ze zwojów tasmy z miekkiego zelaza. Wymaga to stosunkowo wysokich kosztów wytwarzania, przy czym rdzen taki trzeba chro¬ nic przez impregnacje przed utlenieniem. Ponad¬ to potrzebne sa stosunkowo kosztowne srodki do mocowania rdzenia w obudowie przetwornika.Zadaniem wynalazku jest uzyskanie zmniejsze¬ nia kosztów i polepszenia dzialania.Zadanie to zostalo wedlug wynalazku rozwiaza¬ ne w ten sposób, ze rdzen zelazny przetwornika cisnieniowego jest wytworzony ze spieku zelazne¬ go. W korzystnym przykladzie wykonania rdzen ma wykonane oczka do mocowania sprezyn plyt¬ kowych, sluzacych do prowadzenia wkladki rdze¬ niowej. Celowe jest, gdy rdzen w swym spieku ma duza zawartosc niklu.Wynalazek jest dokladniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycz¬ nie urzadzenie wedlug wynalazku, fig. 2 — in¬ dukcyjny przetwornik cisnieniowy w przekroju wzdluznym, fig. 3 — przetwornik cisnieniowy w przekroju wzdluz linii III—III z fig. 2, fig. 4 — rdzen zelazny przetwornika w przekroju -wzdluz¬ nym w polozeniu obróconym o 180° w stosunku do fig. 2, a fig. 5 — rdzen w widoku z góry.Urzadzenie do wtryskiwania paliwa wedlug fig. 1 jest przeznaczone do czterocylindrowego silnika 82 2943 spalinowego 1, którego swiece zaplonowe 2 polaczo¬ ne sa z nie przedstawionym, wysokonapieciowym urzadzeniem zaplonowym. W bezposrednim pobli¬ zu nie przedstawionych zaworów wlotowych silni¬ ka spalinowego, na prowadzacych do poszczegól¬ nych cylindrów króccach odgaleznych rury ssacej 3, umieszczone sa elektromagnetycznie uruchamia¬ ne zawory wtryskowe 4. Do kazdego zaworu pa¬ liwo doprowadzane jest przez przewody paliwowe 5 z rozdzielacza 6. Paliwo w rozdzielaczu i w prze¬ wodach 5 jest utrzymywane pod w przyblizeniu stalym cisnieniem okolo dwóch atmosfer za po¬ moca elektromotorycznie napedzanej pompy 7.Kazdy z zaworów wtryskowych 4 zawiera, nie przedstawione uzwojenie magnesujace, którego je¬ den koniec jest polaczony z masa, a drugi jest przez przewód 8 polaczony z jednym z czterech rezystorów 9. Rezystory 9 sa po dwa polaczone z kolektorami tranzystorów mocy 10 i 11, nalezacych do elektronicznego ukladu sterujacego.Uklad sterujacy oprócz tranzystorów 10 i 11 za¬ wiera sluzacy do wytwarzania impulsów elektrycz¬ nych multiwibrator tranzystorowy 12, zaznaczony na rysunku linia przerywana, do którego naleza tranzystor wejsciowy 13 i tranzystor wyjsciowy 14 oraz stanowiacy czlon okreslajacy stala czasu-ele- ment indukcyjny rdzeniowy. Element ten jest wy¬ konany jako transformator 15 i ma przestawna wkladke rdzeniowa 16, która jest osadzona na drazku nastawczym polaczonym z nie pokazana membrana nastawnika cisnieniowego 18.Nastawnik cisnieniowy jest swa strona ssaca po¬ laczony z rura ssaca 3 silnika bezposrednio za na¬ stawiana pedalem, 19 przepustnica 20 i przy spadku cisnienia podnosi wkladke rdzeniowa 16 w kierun¬ ku pokazanym strzalka tak, ze zwiekszajaca sie szczelina powietrzna w rdzeniu zmniejsza induk¬ cyjnosc uzwojenia pierwotnego 21 transformatora tym bardziej im nizsze" jest cisnienie w rurze ssacej.Uzwojenie wtórne 22 transformatora 15 jest jed¬ nym ze swych dwóch wyprowadzen polaczone z baza tranzystora wejsciowego 13 i poprzez rezystor 24 z przewodem dodatnim 23 ukladu, natomiast drugie wprowadzenie tego uzwojenia jest polaczo¬ ne z punktem H ukladu. Punkt H jest poprzez re¬ zystor 25 polaczony z przewodem dodatnim 23 i poprzez rezystor 26 z przewodem ujemnym 30 ukla¬ du, polaczonym z masa i z zaciskiem ujemnym nie przedstawionego akumulatora 12V. Tranzystory 13 i 14, oba typu npn sa polaczone emiterami bez¬ posrednio z przewodem ujemnym 30.Kolektor tranzystora wejsciowego 13 przez rezy¬ stor 27, a kolektor tranzystora 14 przez uzwójerye pierwotne 21 transformatora 15 i przez polaczony z tym uzwojeniem szeregowo rezystor 28, sa po¬ laczone z przewodem dodatnirn 23. Baza tranzysto¬ ra 14 jest przez rezystor sprzegajacy 29 polaczona z kolektorem tranzystora wejsciowego 13. Baza tranzystora wejsciowego 13 jest przez kondensator rózniczkujacy 31 polaczona ze stykiem nierucho¬ mym 32 lacznika, którego styk ruchomy 33 jest polaczony z przewodem ujemnym 30 i przez dwu- garbna krzywke 35, sprzezona przez nie przedsta¬ wiony walek krzywkowy z walem korbowym 34 4 silnika, jest zwierany"raz na kazdy obrót walu kor¬ bowego, na skutek czego tranzystor B zostaje za¬ blokowany. W celu umozliwienia ladowania i roz¬ ladowywania kondensatora 31 jego elektroda po- 5 laczona ze stykiem nieruchomym 32 jest przez re¬ zystor polaczona z przewodem dodatnim 23, nato¬ miast druga elektroda tego kondensatora jest przez rezystor 24 polaczona z przewodem dodatnim 23, i przez uzwojenie wtórne 22 z punktem H. io Przy kazdym zwarciu styków 32, 33 powstaje impuls elektryczny, którego czas trwania okresla okres otwarcia zaworów wtryskowych 4 i zmienia sie, gdy zmienia sie cisnienie w rurze ssacej 3, a zatem indukcyjnosc uzwojenia pierwotnego 21. 15 Odbywa sie to w nastepujacy sposób. Bezposrednio przed momentem "zwarcia styków 32, 33 tranzystor wejsciowy 13 jest w stanie przewodzenia i utrzy¬ muje tranzystor wyjsciowy 14 w stanie zabloko¬ wanym. 20 Gdy styk 33 zostanie za pomoca krzywki 35 zwarty ze stykiem 32, zgromadzony w kondensato¬ rze ladunek obniza potencjal bazy tranzystora wej¬ sciowego 13 ponizej potencjalu przewodu ujemne¬ go 30. Tranzystor 13 zostaje ^na skutek tego za- 25 blokowany i multiwibrator 12 jest przerzucony w swój stan niestabilny, w którym tranzystor 14 jest przewodzacy. Tranzystor 14 moze nastepnie wy¬ twarzac wykladniczo wzrastajacy prad kolektoro¬ wy, plynacy przez uzwojenie pierwotne 21, przez 30 co w rdzeniu i we wkladce rdzeniowej transfor¬ matora wytwarzane jest równiez zmienne pole magnetyczne.Wzrost pradu jest tym szybszy, im wieksza jest szczelina powietrzna* i im mniejsza jest malejaca 35 przy zmianie szczeliny powietrznej indukcyjnosc uzwojenia pierwotnego 21. Przy wzroscie pradu w uzwojeniu wtórnym 22 indukowane jest napiecie sprzezenia zwrotnego, które z ustalona przez war¬ tosc indukcyjnosci predkoscia maleje wykladniczo 40 od swej wartosci górnej w momencie zwarcia sty¬ ków 32, 33 i ma taka biegunowosc, ze dazy do utrzymania tranzystora wejsciowego 13 w stanie zablokowanym i przeciwdziala przy tym dodat¬ niemu napieciu bazy na rezystorach 24, 25, 26, 45 które dazy do przywrócenia stabilnego, przewodza¬ cego stanu tranzystora wejsciowego 13.Nastepuje to wtedy, gdy napiecie -sprzezenia zwrotnego indukowane w uzwojeniu wtórnym 22 ma wartosc bezwzgledna mniejsza, niz napiecie 50 bazy. Dopóki tranzystor 13 jest zablokowany, be¬ dacy w stanie przewodzenia tranzystor 14 utrzy¬ muje polaczone z nim przez wzmacniacz 38 tran¬ zystory mocy 10, U równiez w stanie przewodze¬ nia. Gdy tylko zostanie jednak przywrócony sta- 55 bilny stan przewodzenia tranzystora 13J tranzystory 14, 10 i 11 zostaja ponownie zablokowane.: Czas trwania impulsu I, wprowadzajacego zawory 4 w stan otwarcia trwa zatem od momentu zwarcia lacznika 33 do tego momentu, w którym tranzystor 60 wyjsciowy 14 jest ponownie zablokowany, a tran¬ zystor wejsciowy 13 ponownie przewodzacy.Gdy indukcyjnosc uzwojenia pierwotnego 21: ma¬ leje przy spadku cisnienia w-rurze ssacej 3 i na skutek tego gwaltownie wzrasta prad kolektora 65 tranzystora 14f maleje równiez gwaltownie in 6 kowane w uzwojeniu wtórnym 22 napiecie sprze¬ zenia zwrotnego, a tranzystor wejsciowy 13 powra¬ ca juz we wczesniejszym momencie do stanu prze¬ wodzenia. Zawory 4 sa w tym przypadku zamy¬ kane znacznie wczesniej niz w poprzednio opisa¬ nym przypadku, przy duzej indukcyjnosci. i duzym cisnieniu.Pokazany na fig. 1 schematycznie nastawnik cis¬ nieniowy 18 i wspólpracujacy z nim element in- dykcyjny 15 o zmiennej wartosci indukcyjnosci sa w praktyce wykonane jako jeden zespól, miano¬ wicie jako przedstawiony na fig. 2 i 3 przetwornik cisnieniowy.Obudowa przetwornika cisnieniowego sklada sie z dwóch czesci 40 i 41, polaczonych ze soba i uszczelnionych wzgledem siebie za pomoca pierscie¬ nia uszczelniajacego 42. Hermetycznie zamknieta komora wewnetrzna 43 jest przez króciec 44 po¬ laczona z rura ssaca 3 silnika spalinowego. Na umieszczonej w czesci 40 obudowy plycie poprzecz¬ nej 47 zamocowany jest rdzen 48 z zelaza miek¬ kiego, który w przekroju wzdluznym ma ksztalt podwójnej litery U. Rdzen ten otacza oba wzajem¬ nie wspólosiowo usytuowane uzwojenia 21 i 22, które sa czesciami skladowymi indukcyjnego czlo¬ nu czasowego multiwibratora 12.Rdzen 48 ma na obu stronach czolowych otwory 50 i 51, w których umieszczona jest cylindryczna wkladka rdzeniowa 16, przesuwna w kierunku wzdluznym. Wkladka ta jest utrzymywana przez trzpien z metalu niezelaznego i jest prowadzona promieniowo przez górna sprezyne plytkowa 52 i dolna sprezyne plytkowa 53.Ponadto jest ona poprzez srube dociskowa 72 i panewke wsporna 54 podparta na górnej sciance 56 puszki cisnieniowej 57, która jest polaczona z druga, równiez wewnatrz prózna, puszka cisnie¬ niowa 58. Puszka 58 jest wsparta na srubie regu¬ lacyjnej 59, która jest wprowadzona w podtrzy¬ mywanej przez membrame 60 piascie 61 i we wkre¬ conej w te piaste tulei gwintowanej 62.Im nizsze jest cisnienie powietrza w rurze ssacej 3 silnika spalinowego, tym bardziej rozszerzaja sie obie puszki cisnieniowe 57, 58 przeciwdzialaniu sily pracej na wkladke rdzeniowa 16 ze rdzenia 48, przy czym zwieksza sie szczelina powietrzna pomiedzy stozkowo zwezajaca sie czescia 49 wklad¬ ki rdzeniowej, a scianka otworu 50. Na skutek tego, przy takim osiowym przesunieciu wkladki rdzeniowej 16, indukcyjnosc uzwojen 21 i 22 silnie maleje, przez co otwierajace zawory wtryskowe impulsy, wytwarzane przez multiwibrator 12 sa znacznie krótsze.Pokazany dokladniej na fig. 4 rdzen 48 jest wy¬ konany jako jednoczesciowa wypraska ze. spieku zelaznego. Ze wzgledu na wymagana duza doklad¬ nosc otwory 50 i 51 sa wykonane juz w gotowej wyprasce. Na swej stronie górnej i dolnej rdzen 48 ma po dwie waskie listwy mocujace 65 o wyso¬ kosci w przyblizeniu 5 mm. Usytuowane w pobli¬ zu dolnego otworu 50 listwy przeohodza, jak po¬ kazano na fig. 5, przez wyciecie 66 plyty poprzecz¬ nej 47 i sa tam doszczelnione za pomoca nakladek 67.Aby uzyskac dobre wlasnosci elektryczne i móc przy tym zrezygnowac z dodatkowej ochrony rdze¬ nia 48 przed korozja, material spieku ma duza za¬ wartosc niklu.Uzyskano przez to dodatkowo duza niezawodnosc 5 i zywotnosc przetwornika cisnieniowego.Wspólpracujaca ze rdzeniem wkladka rdzeniowa 16 jest w pokazanym przykladzie wykonana w ten sposób, ze na zewnetrzny trzpien aluminiowy na¬ lozona jest cienkoscienna, cylindryczna rurka ze 10 lazna, która w poblizu swej strony dolnej ma stoz¬ kowo zwezajaca sie czesc 49. W celu dalszego zmniejszenia ciezaru wkladki, rdzeniowej trzpien aluminiowy moze byc wykonany z osiowym otwo¬ rem wzdluznym. 15 Jak pokazano na fig. 3 na dolnej stronie plyty poprzecznej 47 przykrecony jest wspfornik 69 wy¬ konany wtryskowo z tworzywa sztucznego, który wspiera dwie slabe sprezyny plytkowe 70 majace na^swych koncach klocki cierne 71 z tworzywa 20 sztucznego. Oba klocki cierne 71 leza z malym do¬ ciskiem na cylindrycznym, opartym o panewke wsporna 54 czopie 72 wkladki rdzeniowej 16 i za¬ pewniaja tlumienie drgan wystepujacych podczas pracy silnika. 25 W przedstawionym przykladzie wykonania we¬ wnatrz sprezyny sciskanej 63 umieszczony jest dzialajacy jako opór czesciowego obciazenia, trzpien oporowy 74, który ma gwint srubowy 75, umozli¬ wiajacy regulacje z zewnatrz polozenia trzpienia 30 74 w kierunku osiowym w tulei gwintowanej 76.Tuleja gwintowana sluzy równoczesnie jako lo¬ zysko oporowe dla sprezyny sciskanej 63 i jest wklejona w wystajaca na zewnatrz szyjke 77 gór¬ nej czesci 40 obudowy. Za pomoca trzpienia o"po- 35 rowego 74 mozna ograniczac czas trwania wytwa¬ rzanego impulsu otwierajacego I. Uzyskuje sie przy tym zalety w pracy silnika spalinowego, przeja¬ wiajace sie glównie w zmniejszonej ilosci wytwa¬ rzanych gazów spalinowych. 40 Przez zgodne z wynalazkiem uksztaltowanie ob¬ wodu magnetycznego, zlozonego ze rdzenia 48 i wkladki rdzeniowej W uzyskuje sie nie tylko znacznie mniejsze koszty wytwarzania lecz równiez latwiejsza regulacje i polepszenie dzialania. 45 PL PL