DE1048742B - Einspritzanlage für Kraftstoff in das Saugrohr von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage für Kraftstoff in das Saugrohr von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mit einer Pumpe, die ständig Kraftstoff über ein Überströmventil zu ihrer Saugseite fördert, wobei vor dem Überströmventil ein zur Einspritzung bestimmter Teilstrom abgezweigt ist.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art wird zur Änderung der je Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffmenge der Kraftstoffdruck vor den offenen Einspritzdüsen geändert. Dies wird durch Änderung des Öffnungsdruckes des Überströmventils erreicht. Der Nachteil bei dieser Anordnung besteht darin, daß zur Erzielung einer linearen Änderung der Kraftstoffmenge der Druck quadratisch geändert werden muß. Da nun aber der Druck bei großer Menge wegen der Beanspruchung der Teile der Anlage nicht beliebig hoch gewählt werden darf, ergibt sich bei der kleinsten einzuspritzenden Kraftstoffmenge ein sehr niedriger Druck, so daß die im Saugrohr der Brennkraftmaschine auftretenden Druckunterschiede die Regelung der Kraftstoff menge unzulässig stark beeinflussen können. Daher ist bei kleinen Einspritzmengen eine einwandfreie Regelung der Einspritzmenge durch Änderung des Öffnungsdruckes des Überströmventils nicht gewährleistet. Bei einer anderen bekannten Anlage der eingangs beschriebenen Art wird zur Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge die Öffnungszeit der geschlossenen Einspritzdüsen verändert. Um bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen eine gleichmäßige Verteilung auf die einzelnen Zylinder zu erhalten, muß in diesem Fall die Öffnungszeit jeder einzelnen Einspritzdüse gesteuert werden. Dazu ist aber eine verhältnismäßig teuere Anlage erforderlich. Eine genaue Steuerung der Öffnungszeit macht außerdem bei hohen Drehzahlen beachtliche Schwierigkeiten, da beispielsweise bei elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen die Genauigkeit der Zeitsteuerung durch die Ansprechzeit der die Einspritzdüse betätigenden Elektromagnete begrenzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die geschilderten Nachteile der bekannten Anlage zu vermeiden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß im Weg des vor dem Überströmventil abzweigenden Teilstroms eine Drosselstelle mit regelbarem Durchflußquerschnitt angeordnet ist und daß der Druck hinter der Drosselstelle an einer gleich oder mindestens annähernd gleich großen Fläche des beweglichen Gliedes des Überströmventils in Schließrichtung angreift wie der in Öffnungsrichtung auf das bewegliche Glied des Überströmventils wirkende Druck vor jener Drosselstelle.

Da das Druckgefälle, welches durch die Drosselstelle im Kraftstoffstrom erzielt wird, bei allen Betriebszuständen konstant bleibt, hat bei der erfindungs-Einspritzanlage für Kraftstoff

in das Saugrohr von
frerndgezündeten Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G.m.b.H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4

Ulrich Aldinger, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

gemäßen Anlage im Gegensatz zu der oben zuerst beschriebenen bekannten Anlage der Kraftstoffdruck vor den Düsen keinen Einfluß auf die Einspritzmenge. Diese ist lediglich von der Größe des an der Drosselstelle jeweils eingestellten Durchflußquerschnitts abhängig. Diese Abhängigkeit ist dann völlig linear, wenn die Fläche des beweglichen Gliedes des Überströmventils, an welcher der vor der Drosselstelle herrschende Druck angreift, genau gleich bemessen ist wie diejenige Fläche dieses Gliedes, auf die der hinter der Drosselstelle herrschende Druck einwirkt.

Gegenüber der oben an zweiter Stelle beschriebenen bekannten Anlage fällt die sehr umfangreiche Einrichtung zur Steuerung der Öffnungszeit der Einspritzdüsen weg, da nur die Drosselstelle zu steuern ist.

Sofern bei der erfindungsgemäßen Anlage der zur Einspritzung bestimmte Teilstrom sich in mehrere zu je einer Einspritzöffnung führende Zweigströme aufteilt, wird auch bei einer kleinen zur Brennkraftmaschine geförderten Kraftstoffmenge eine genaue Verteilung auf die einzelnen Düsen gewährleistet, wenn in Weiterbildung dieser Anlage jede der Einspritzöffnungen durch je einen Schieber gesteuert wird, der dem auf ihn in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft- , stoffdruck des Zweigstromes eine ebenso große Angriffsfläche bietet wie einem auf ihn in Schließrichtung wirkenden, in gleicher Größe an allen Schiebern angreifenden hydraulischen Druck. Die Anordnung gemäß dieser Weiterbildung läßt sich übrigens auch für sich allein mit Vorteil bei der zuerst beschriebenen bekannten Anlage zur Erzielung einer genauen Verteilung anwenden. Ein vom Hauptgedanken der Er-

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findung (Patentanspruch 1) losgelöster Schutz wird für diese Weiterbildung jedoch nicht beansprucht.

In der Zeichnung sind in den

Fig. 1 und 2 je ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt;
. Fig. 3 zeigt ebenfalls schematisch eine Einzelheit des Beispieles nach Fig. 2 in größerem Maßstab.

Eine Kraftstofförderpumpe 1, die in einem Kraftstoffbehälter 2 untergebracht ist, saugt Kraftstoff an und fördert diesen durch eine Leitung 3 zu einem Überströmventil 4 mit Ventilschieber 5. Ein Teil des angesaugten Kraftstoffes fließt durch die Leitung 6 zurück zum Kraftstoffbehälter. Vor dem Überströmventil 4 zweigt eine Leitung 7 ab, durch die ein zur Einspritzung bestimmter Teilstrom des angesaugten Kraftstoffes zu einer Drosseleinrichtung 9 geführt wird, deren bewegliches Drosselglied 10 den Durchflußquerschnitt der Drosselstelle 11 dieser Drosseleinrichtung zu ändern gestattet. Hinter der Drosselstelle 11 führt eine Leitung 12 zu einem Verteilerstück 14. Von diesem gehen Zweigleitungen 15, 16, 17, 18 zu offenen Einspritzdüsen 20, 21, 22, 23.

Durch diese Düsen wird der Kraftstoff in die zu den einzelnen Zylindern der nicht dargestellten Brennkraftmaschine führenden Abschnitte der Saugleitung 24 eingespritzt.

Hinter der Drosselstelle 11 der Drosseleinrichtung führt außerdem eine Leitung 25 zu dem Überströmventil 4, und zwar in den eine Feder 26 enthaltenden Raum des Überströmventils. Der Schieber 5 des Überströmventils bietet dem von der Kraftstoffpumpe 1 geförderten Kraftstoff und dem von der Drosseleinrichtung 9 kommenden Kraftstoff jeweils eine gleich große Angriffsfläche.

Das Drosselglied 10 für die Drosselstelle 11 wird durch eine nur schematisch angedeutete Regeleinrichtung 27 so eingestellt, daß die Brennkraftmaschine die jeweilig erwünschte Kraftstoff menge zugeführt erhält. - Stellt die Regeleinrichtung 27 einen größeren Durchflußqüerschnitt an der Drosselstelle 11 ein, so fließt der Brennkraftmaschine eine größere Kraftstoff menge je Zeiteinheit zu. Diese größere Kraftstoffmenge erzeugt jedoch vor den Einspritzdüsen 20 bis 23, deren Durchflußqüerschnitt gleichbleibt, einen höheren Druck, der sich sowohl hinter der Drosselstelle 11 als auch in dem die Feder 26 enthaltenden Raum des Überströmventils 4 einstellt. Dadurch wird der Ventilschieber 5 in Schließrichtung stärker belastet. Demzufolge erhöht sich auch der in Öffnungsrichtung wirkende, vor dem Ventilschieber und damit auch voider Drosselstelle 11 herrschende Pumpendruck um den gleichen Betrag, so daß der Druckunterschied vor und hinter der Drosselstelle 11 konstant bleibt. Somit ändert sich die Menge, welche durch die Drosselstelle 11 fließt, linear mit der Änderung des Durchflußquerschnittes der Drosselstelle 11.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die mit dem Beispiel nach Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Ziffern bezeichnet. Das Verteilerstück 34 des zweiten Ausführungsbeispiels, enthält am Beginn von Zweigleitungen 35, 36, 37, 38 Drosselstellen 41, 42, 43, 44. Die Zweigleitungen führen zu geschlossenen Einspritzdüsen, sogenannten Einspritzventilen 45, 46, 47, 48, die unter sich gleich sind und von denen^eines in Fig. 3 schematisch im Schnitt dargestellt ist. Jedes der Ein.spritzventile enthält als bewegliches Ventilglied einen zylindrischen Schieber 49, der ein das Ventilgehäuse durchdringendes Spritzloch 50 steuert und an dessen beiden gleich großen Stirnflächen Kraftstoffdruck angreift.

Auf die eine dieser Stirnflächen wirkt der in der zugehörigen Zweigleitung, z.B. 35, herrschende Kraftstoffdruck ein und auf die andere der Kraftstoffdruck, der in einer zu allen Einspritzventilen führenden Leitung 51 herrscht. Diese Leitung ist an ein Druckreduzierventil 52 angeschlossen, in dem- ein durch eine Feder 53 belasteter Schieber 54 geführt ist, der eine Ringnut 55 aufweist. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Schiebers steht die Ringnut mit einer in

ίο das Druckreduzierventil mündenden Leitung 56 in Verbindung. Die Leitung 56 zweigt von der Leitung 3, also vor dem Überströmventil 4, ab. Ein im Schieber 54 verlaufender, abgewinkelter Kanal 57 verbindet die Ringnut 55 mit einem mit 58 bezeichneten Raum im

!5 Reduzierventil, an den die Leitung 51 angeschlossen ist. Vom Kanal 57 zweigt ein Drosselkanal 60 zu dem die Feder 53 enthaltenden Raum 61 ab, von dem eine Leitung 62 zum Behälter 2 zurückführt.

Die Abmessungen des Drosselkanals 60 sind so gewählt, daß im Raum 58 auch noch bei der kleinsten je Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoff menge ein Druck verbleibt, der etwas kleiner ist als der Druck in den Zweigleitungen 35, 36, 37, 38, also vor den Einspritzventilen 45, 46, 47, 48. Die Feder 53 des Druckreduzierventils ist so bemessen, daß während des Betriebes der Anlage der Schieber 54 stets eine Lage einnimmt, in der seine Nut 55 mit der Leitung 56 verbunden ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß alle

Einspritzventile beim gleichen Druck öffnen, und zwar auch dann, wenn die Durchmesser der einzelnen Ventilschieber 49 nicht genau gleich groß sein sollten, denn der in Schließrichtung auf die Schieber 49 wirkende hydraulische Druck ist bei jedem Einspritzvorgang für alle Einspritzventile übereinstimmend.

Die Drosselstellen 41 bis 44 bewirken auch bei der kleinsten je Zeiteinheit durchfließenden Kraftstoffmenge einen Druckabfall, der so bemessen ist, daß der in das Verteilerstück 34 strömende Kraftstoff in gleiche, zu den einzelnen Einspritzventilen führende Zweigströme unterteilt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einspritzanlage für Kraftstoff in das Saugrohr von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mit einer Pumpe, die ständig Kraftstoff über ein Überströmventil zu ihrer Saugseite fördert, wobei vor dem Überströmventil ein zur Einspritzung bestimmter Teilstrom abgezweigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des Teilstroms eine Drosselstelle (11) mit regelbarem Durchflußquerschnitt angeordnet ist und daß der Druck hinter der Drosselstelle an einer gleich oder mindestens annähernd gleich großen Fläche des beweglichen Gliedes (5) des Überströmventils (4) in Schließrichtung angreift wie der in Öffnungsrichtung auf das bewegliche Glied des Überströmventils wirkende Druck vor jener Drosselstelle.

2. Einspritzanlage nach Anspruch 1, bei der der Teilstrom sich in mehrere zu je einer Einspritzstelle führende Zweigströme aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einspritzstellen durch je einen Schieber (49) gesteuert wird, der dem auf ihn in Öffnungsrichtung wirkenden Kraftstoffdruck des Zweigstromes eine ebenso große Angriffsfläche bietet wie einem auf ihn in Schließrichtung wirkenden, in gleicher Größe' an allen Schiebern angreifenden hydraulischen Druck.

3. Einspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Schieber (49) wirkende hydraulische Schließdruck über ein Druckreduzierventil (52) von dem vor dem Überströmventil (4) herrschenden Kraftstoffdruck abgeleitet wird.

4. Einspritzanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Beginn jedes Zweigstromes jeweils eine Drosselstelle (41, 42, 43, 44) vorgesehen ist und der hydraulische Widerstand jeder dieser Drosselstellen gleich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen