DE2348860A1

DE2348860A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2348860A1
Application number: DE19732348860
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Ing Dr Eckert; Heinrich Dipl Phys Dr Knapp; Gerhard Dipl Ing Stumpp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1975-04-10
Also published as: JPS5060629A; FR2245857A1; GB1485838A; BR7408008D0; SE7412128L

Description

o6.08.1973 Kh/Sc .

Anlage zur Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Kraftstoffeinspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung/siner der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt.

Kraftstoffeinspritzanlagen dieser Art haben den Zweck, für alle Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine selbsttätig ein günstiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zu schaffen, um eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes zu ermöglichen

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und dadurch, bei höchst möglicher Leistung der Brennkraftmaschine bzw. kleinst möglicnem Kraftstoffverbrauch die Entstehung von giftigen Abgasen zu vermeiden oder mindestens stark zu vermindern. Die Kraftstoffmenge muß daher den Erfordernissen jedes Betriebszustandes der Brennkraftmaschine entsprechend sehr genau zugemessen werden.

Bei bekannten Kraftstoffeinspritzanlagen dieser Art wird die das Saugrohr durchströmende Luftmenge von einem Meßorgan erfaßt, proportional dieser Luftmenge die Kraftstoffmenge zugemessen und unmittelbar durch Einspritzventile in der Nähe jedes Motorzylinders in das Saugrohr eingespritzt. Die Proportionalität zwischen der Luftmenge und der Kraft- ■ stoffmenge kann: dabei in Abhängigkeit von den Motorkenngrößen wie Drehzahl, Last und Temperatur geändert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage der bekannten Art mit wesentlich geringerem Bauaufwand zu entwickeln, unter Berücksichtigung der genannten Forderungen an eine derartige Kraftstoffeinspritzanlage .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Varmlaufanreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Systemdruck des Kraftstoffes in der Kraftstoffeinspritzanlage verringerbar ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß durch Verringerung des Systemdruckes der Differenzdruck am Zumeßventil vergrößerbar ist, wobei der Systemdruck durch ein Systemdruckventil änderbar ist, dessen Vorspannung während der warmlaufphase der Brennkraftmaschine verringerbar ist.

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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist das Systemdruckventil als Flachsitzventil mit einer Membran als beweglichem Ventilteil ausgebildet und in Schließrichtung von einer Feder b.eauf schlagbar, wobei die Vorspannung der Feder durch eine beheizbare Bimetallfeder verringerbar ist. ·

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist derart, daß zur. Aufrechterhaltung des Differenzdruckes am Zumeßventil ein Differenzdruckventil dient, das als Flachsitzventil mit einer Membran als beweglichem Ventilteil ausgebildet ist und von einer Differenzdruckfeder in Schließstellung gehalten wird, die sich an ihrem der Membran abgewandten Ende an einem Warmlaufkolben abstützt, der entgegen einer Warmlauffeder in einer Bohrung des DifferenzdruckventilgehausesYgelagerr und an seinem der Differenzdruckfeder zugewandten Ende vom Kraftstoffdruck nach der ZumessungAind an seinem abgewandten Ende vom Saugr^jDhrdruck stromabwärts der Drosselklappe beaufschlagbar und zwischen zwei seine Endlagen bestimmenden Anschlägen verschiebbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der am warmlaufkolben durchleckende Kraftstoff stromabwärts der Drosselklappe in das Saugrohr einführbar·

Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der zugemessene Kraftstoff durch ein Einspritzventil unmittelbar stromabwärts der Drosselklappe einspritzbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß das Zumeßventil einen

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Drehschieber hat, der über eine Kupplung mit der Achse des einseitig gelagerten Meßorgans verbunden ist und zur Zumessung mit einer axialen Zumeßnut einen Zumeßschlitz mehr oder weniger überdeckt und am Drehschieber gegenüber der axialen Zumeßnut eine axiale Ausgleichsnut angeordnet und der am Drehschieber durchleckende Kraftstoff auf die Saugseite der Kraftstoffpumpe zurückführbar ist.

Ein Ausführungsbeispeil des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird in folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel der gesamten Anlage,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft durch einen nicht dargestellten Luftfilter in einen Saugrohrabschnitt 1, in dem ein als Platte 2 ausgebildestes an einer Achse 3 einseitig gelagertes Meßorgan 2 angeordnet ist und weiterhin durch einen nicht dargestellten Saugrohrabschnitt mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Meßorgan 2 ist quer zur Strömungsrichtung angeordnet und bewegt sich in dem entsprechend angepaßten Saugrohrabschnitt 1 nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge, wobei für einen ■ konstanten vor dem Meßorgan 2 herrschenden Luftdruck der zwischen Meßorgan 2 und der nicht dargestellten Drosselklappe herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Als Rückstellkraft des Meßorgans 2 dient eine fest mit der Achse 3 verbundene Spiralfeder 4.

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Die Achse 3 des Meßorgans 2 ist über eine Kupplung 6 fest mit einem Drehschieber 7 verbunden, der als bewegliches Ventilteil eines Zumeßventils 8 dient.

Die KraftstoffVersorgung erfolgt durch eine von einem Elekromotor 9 angetriebene Kraftstoffpumpe 1o, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 11 ansaugt und über eine Leitung 12 dem Zumeßventil 8 zuführt.

Aus der Leitung 12 gelangt der Kraftstoff in einen Kanal 13 im Gehäuse des Zumeßventils 8. Der Kanal 13 führt zu einer Ringnut 14 des Drehschiebers 7 und weiterhin über einen Kanal 15 zu einer Kammer 16, so daß die eine Seite einer Membran 17· durch diesen Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Ausgehend von der Ringnut 14 hat der Drehschieber eine axiale Zumeßnut 18, die je nach der Stellung des Drehschiebers einen Zumeßschlitz 19 mehr oder weniger überdeckt, durch den der zugemessene Kraftstoff über einen Kanal 2o zu einer Kammer 21 gelangt, die durch die Membran 17 von der Kammer 16 getrennt ist und mit dem Ventilsitz 22 und einer Abströmbohrung 23 ein Differenzdruckventil 24 bildet, wobei der Kraftstoff bei geöffnetem Differenzdruckventil aus der Kammer 16 über den Ventilsitz 22 und die Abströmbohrung 23 drucklos zum Kraftstoffbehälter zurückfließen kann. Aus der Kammer 21 des Differenzdruckventils 24 gelangt der zugemessene/Kraftstoff über einen Kanal 25 in eine Kammer 26 eines Systemdruckventils 27» das als Flachsitzventil mit der Membran 17 und einem festen Ventilsitz 29 ausgebildet ist. Bei geöffnetem Systemdruckventil 27 kann der zugemessene Kraftstoff aus der Kammer 26 über den festen Ventilsitz 29 in eine Einspritzleitung 3o gelangen, die zu einem nicht dargestellten Einspritzventil führt, das unmittelbar stromabwärts der Drosselklappe am Saugrohr angeordnet und mit einem elektrischen Heizelement zur Kraftstofferwärmung versehen ist.

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Das Systemdruckventil 27 wird in Schließrichtung durch eine Feder 31 beaufschlagt,die über einen Federteller 32 und eine fest mit diesem verbundene Kugel 33 auf die Membran 17 gegenüber dem Ventilsitz 29 wirkt. Während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine greift eine Bimetallfeder 35 mit ihrem freien Ende derart an dem Federteller 32 an^ daß die Vorspannung der Feder 31 verringert wird. Die durch ein elektrisches Heizelement 36 beheizbare Bimetallfeder biegt sich nach Abschluß des Varmlaufphase der Brennkraftmaschine in Richtung zur Membran 17^gelangt dann außer Eingriff mit dem Federteller 32. Die Kugel 33 ist in ihrer Lage durch ein Sicherungsblech 37 geführt.

Das Differenzdruckventil 24- wird in Schließrichtung von einer Differenzdruckfeder 4o beaufschlagt, die sich einerseits an einem Federteller 4-T₁- der fest mit einer an der Membran 17 anliegenden Kugel 4-2 verbunden ist, und andererseits an einem Warmlaufkolben 43 abstützt. An dem in einer Bohrung 44- des Differenzdruckventilgehauses verschiebbar gelagerten Warmlaufkolben 43 ist ein Bügel 4-5 befestigt, auf dem sich eine Warmlauf feder 46 abstützt, die über den Bügel den Warmlaufkolben in seiner Kaltstartstellung hält. Während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine nimmt der Warmlaufkolben 43 eine. Stellung ein, in der der Bügel 4-5 an einem die Kugel 42 führenden Sicherungsblech 4-7 anliegt. Entgegen der Warmlauffeder 46 ist der Warmlaufkolben in der Bohrung 44 soweit verschiebbar, bis der Bügel 4-5 an einem Ansatz 48 des Differenzdruckventilgehauses anliegt. Der am Warmlaufkolben 43 in der Bohrung 44 durchleckende Kraftstoff wird über eine Leitung 4-9 in nicht dargestellter Weise unmittelbar stromabwärts der nicht dargestellten Drosselklappe in das Saugrohr eingeführt.

Der am Drehschieber 7 durchleckende Kraftstoff wird in einer Mut 51 gesammelt und über eine Bohrung 52 injeinen Raum 53 geführt, von dem der Leckkraftstoff über eine

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Leitung 54 in den Kraftstoffbehälter ΛΛ zurückgelangt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Drehschieber 7 mit einer der axialen Zumeßnut 18 gegenüberliegenden axialen Ausgleichsnut 56. Durch die Anordnung der Ausgleichsnut ist der Drehschieber 7 druckausgeglichen.

Die Wirkungsweise der Kraftstoffeinspritzanlage ist fol-. gendermaßen:

Bei laufender Brennkraftmaschine wird, durch die von dem Elektromotor 9 angetriebene Kraftstoffpumpe 1o Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 11 angesaugt und über die Leitung 12 dem Zumeßventil 8 zugeführt. Gleichzeitig saugt die Brennkraftmaschine über das Saugrohr 1 Luft an, durch die das Meßorgan 2 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage^ erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Meßorgans 2 wird über die Kupplung 6 auch der Drehschieber 7 verdreht, wodurch die Zumeßnut 18 einen größeren Querschnitt des Zumeßschlitzes 19 überdeckt. Die direkte Verbindung zwischen dem Meßorgan 2 und dem Steuerschieber 7 ergibt ein konstantes Verhältnis von angesaugter Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge.

Um einen Einfluß des Kraftstoffdruckes vor und nach der Zumessung zu verhindern, erfolgt die Zumessung bei konstanter Druckdifferenz durch das Differenzdruckventil 24. wahrend der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine wird die Differenzdruckfeder 4o durch die Warmlauffeder 46 über den Warmlaufkolben 43 stärker vorgespannt, wodurctrsich ein größerer Differenzdruck und eine erhöhte Kraftstoffzumessung ergibt. Ist die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine abgeschlossen, so hat das elektrische Heizelement 36 die Bimetallfeder 35 so aufgeheizt, daß sie sich in Richtung auf die Membran 17 zubewegt und außer Eingriff mit dem Federteller 32 des Systemdruckventils 27 gelangt. Dadurch

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wirkt die volle Kraft der Feder 31 in Schließrichtung des Systemdruckventils, was eine Erhöhung des Systemdruckes zur Folge hat. Die Kraft des Systemdruckes auf den Warmlaafkolben 43 reicht nun aus, um ihn entgegen der Warmlauffeder 46 bis zum Ansatz 48 des Differenzdruckventilgehäuses zu verschieben, wodurch die Vorspannung der Differenzdruckfeder 4o undjäer Differenzdruck vermindert wird, mit der Folge einer geringeren Kraftstoffzumessung.

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Claims

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Ansprüche

·) Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßojrgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zur warmlaufanreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Systemdruck des Kraftstoffes in deijferaftstoffeinspritzanlage verringerbar ist·

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verringerung des Systemdruckes der Differenzdruck am Zumeßventil (8) vergrößerbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemdruck durch ein Systemdruckventil (27) änderbar ist, dessen Vorspannung während der Warmlauf phase der Brennkraftmaschine

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verringerbar ist·

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Systemdruckventil (27) als Flachsitzventil mit einer Membran (17) als beweglichem Ventilteil ausgebildet und in Schließrichtung von einer Feder (31) beaufschlagbar ist.

5· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (31) durch eine beheizbare Bimetallfeder (35) verringerbar ist.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Differenzdruckes am Zumeßventil (8) ein Differenzdruckventil (24) dient, das als Flachsitzventil mit einer Membran (17) als beweglichem Ventilteil ausgebildet ist und von einer Differenzdruckfeder (4o) in Schließstellung gehalten wird, die sich an ihrem der Membran (17) abgewandten Ende an einem Wannlauf kolben (43) abstützt., der entgegen einer Warmlauffeder (46) in einer Bohrung (44) des Differenzdruckventilgehäuses verschiebbar gelagert ist.

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7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Varmlaufkolben (43) an seinem der Differenzdruckfeder (4o) zugewandten Ende vom Kraftstoffdruck nach der Zumessung und an seinem abgewandten Ende vom Saugrohrdruck stromabwärts der Drosselklapppe beaufschlagbar und zwischen zwei seine Endlagen bestimmenden Anschlägen (47, 48) verschiebbar ist.

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der am Warmlaufkolben (43) durchleckende Kraftstoff stromabwärts der Drosselklappe in das Saugrohr einführbar ist.

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zugemessene Kraftstoff durch ein Einspritzventil unmittelbar stromabwärts der Drosselklappe einspritzbar ist.

1o· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil (8) einen Drehschieber (7) hat, der über eine Kupplung (6) mit der Achse (3) des einseitig gelagerten Meßorgans (2) verbunden ist und zur Zumessung mit einer axialen Zumeßnut (18) einen Zumeßschlitz (19) mehr oder weniger überdeckt.

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11. Kraftstoffeinspritzanlage nach. Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß am Drehschieber (7) gegenüber der axialen Zumeßnut (18) eine axiale Ausgleichsnut (56) angeordnet ist.

12. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der am Drehschieber (7) durchleckende Kraftstoff auf die Saugseite der Kraftstoffpumpe (1o) zurückführbar ist.^

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