DE2339370A1

DE2339370A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2339370A1
Application number: DE19732339370
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Dr Passera; Volkhard Stein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1975-04-17
Also published as: JPS5044325A; FR2239601A2; SE388007B; US3951121A; JPS5749066A; GB1473890A; SE7409933L; FR2239601B2; DE2339370B2; DE2339370C3; JPS6017942B2

Description

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18.6.1973 Kh/Ma

Anlage zur

Zusatzpatent- und

Ge brauchsrnusterhilf s anme ldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtGHde, 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 einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrössen durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem mit einem Permanentmagnet und einem Tauchspulanker änderbareipruckdifferenz erfolgt und das Elektromagnetsystem an einem ersten Differenzdruckventil wirkt, das als Plachsitzventil ausgebildet ist,

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_ 2 - ^f

mit einer Membran als beweglichem Ventilteil und die Membran von einer Federkraft und der veränderlichen Kraft des Elektromagnetsystems in Öffnungsrichtung des Differenzdruckventils bewegbar ist.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art ist die Druckdifferenz an einem Zumess- und Mengenteilerventil durch ein weiteres Differenzdruckventil änderbar. Dabei arbeiten die Differenzdruckventile des Zumess- und Mengenteilerventils nur aufgrund der Membransteifigkeit* also ohne Gegenkraft durch eine Feder. Diese Ausgestaltung erfordert einen spannungs- und verbeulungsfreien Einbau der Membran in das Zumess- und Mengenteilerventil. Um Bauraum, zu sparen und-die Flüssigkeitsleitungen so kurz wie möglich zu halten, wird nun angestrebt, das v/eitere Diffenenzdruckventil in das Zumess- und Mengenteilerventil zu integrieren. Dadurch besteht jedoch die Gefahr, dass bei der Montage die Feder des weiteren Differenzdruckventils zu Spannungen und Verbeulungen der Membran führt,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einer spannungs- und beulungsfrei eingebauten Membran des Zumess- und Mengenteilerventils zu entwiekeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das erste Differeiizdruckventil und die zweiten .die Druckdifferenz am Zumess- und Mengenteilerventil jeweils konstant haltenden Differenzdruckventile als bewegliches Ventilteil eine gemeinsame Membran haben und die Vorspannung der Feder des ersten Differenzdruckventiles im eingebauten Zustand einstellbar ist.

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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das erste Differenzdruckventil einen Ventilsitzträger mit Aussengewinde hat, auf dem ein Federteller mit Innengewinde drehbar gelagert ist und der Federteller an seinem Umfang eine Stirnverzahnung hat und durch ein parallel zum Ventilsitzträger im Gehäuse des ersten Differenzdruekventiles angeordnetes Ritzel mit Stirnverzahnung verdrehbar ist, wobei der Federteller durch einen Federring mit einer Klinke gegen Verdrehen sicherbar 1st.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung 1st derart, dass das erste Differenzdruekventil einen Federteller hat, der auf einem Ventilsitzträger durch eine Wippe verschiebbar angeordnet ist, die sich an ihrem einen Ende an einem gehäusefesten Dorn und an ihrem anderen Ende an einer Schraube abstützt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und v/erden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte Kraftstoffe Inspritz-

anlage,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des ersten Differenz-

druckventiles,
FIg. 3 einen Federring mit Klinke,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des ersten Dlfferenzdruckventlies.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in ein Saugrohr 1, das einen konischen Abschnitt 2 mit einem darin angeordneten Messorgan J5 aufweist und weiterhin durch einen Verbindungsschlauch 4 und einen Saugrohrabschnitt 5

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mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 6 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Messorgan ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3 ■, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Punktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Messorgan ^ angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten, dem Messorgan j5 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Messorgan 5 und der Drosselklappe 6 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.

Das Messorgan 3 steuert unmittelbar ein Zumess- und Mengenteilerventll 7. Zur Übertragung der Verstellbewegung des Messorgans ;5 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen Drehpunkt 9 schwenkbar möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit seiner Nase 10 das als Steuerschieber ausgebildete bewegliche Ventilteil 11 des Zumess- und Mengenteilerventils 7 betätigt. Die KraftstoffVersorgung erfolgt durch eine nicht dargestellte Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff über eine Leitung 14 dem Zumess- und Mengenteilerventll 7 zuführt. Von der Leitung l4 zweigt eine Leitung 15 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 16 geschaltet ist, das bei zu grossem Systemdruck Kraftstoff in einen Kraftstoffbehälter 17 zurUckfliessen lässt.

Der Steuerschieber 11 wird durch Druckflüssigkeit beaufschlagt, die als Rückstellkraft für das Messorgan 3 dient und über eine Leitung 20 mit einer Drossel 21 auf den Steuerschieber wirkt.

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Aus der Leitung l4 gelangt der Kraftstoff durch einen Kanal 23 in eine Ringnut 24 des Steuerschiebers 11. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 überdeckt die Ringnut 24 mehr oder weniger Steuerschlitze 25, die durch Kanäle 26 zu je einer Kammer 27 führen, die durch eine Membran 28 von einer Kammer 29 getrennt ist. Aus den Kammern27 gelangt der Kraftstoff über Kanale30 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritaventilen, die in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordnet sind. Die Membran 28 dient als bewegliches Teil je eines als zweites Differenzdruckventil ausgebildeten Flachsitzventils. Von der Kraftstoffleitung 14 zweigt eine Leitung 32 mit einer Drossel 33 ab, die zu den Kammern 29 der einzelnen Differenzdruckventile führt. Der Kraftstoff druck in den Kammern 29 ist durch ein erstes Differenzdruckventil 36 über eine Leitung 37 änderbar, wobei der Kraftstoff aus einer Kammer 38 des ersten Differenzdruckventils 36 in Offenstellung des Ventiles durch einen Kanal 39 in den Kraftstoffbehälter 17 zurückfliessen kann.

Das erste Differenzdruckventil 36 ist als Plachsitzventil mit einem festen Ventilsitzträger 40 und einer Membran ausgebildet, die die beiden Kammern 38 und 42 trennt. Das erste Differenzdruckventil 36 wird in Öffnungsrichtung von einer Feder 43 belastet. In der durch die Membran 28 von der Kammer 38 getrennten Kammer 42 herrscht über eine Leitung 44 der Kraftstoffdruck vor der Zumessung. -In der Kammer 42 ist eine Elektromagnetsystem 45 mit einem Tauchspulanker 46, einer Spule 47, einem Weicheisenkern 48, einem Permanentmagneten 49 und einer V/eicheisenplatte 50 angeordnet. Die V/ei ehe isenplatte 50 hat einen Kern 51 > der in den an einer Blattfeder 52 aufgehängten Tauchspulanker 46 hineinragt. Die Verbindung zwischen der Blattfeder 52 und der Membran 28 stellt ein Zwischenteil 53 her.

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Die Feder 43 ist zwischen einem Federteller 54 und einem Federteller 55 angeordnet. Der Federteller 55 hat ein Innengewinde und ist auf dem mit einem entsprechenden Aussengewinde versehenen Ventilsitzträger 40 drehbar. An seinem Umfang ist der Federteller 55 mit einer Stirnverzahnung 56 (Fig. 2) versehen, in die ein mit einer entsprechenden Stirnverzahnung 57 versehenes Ritzel 58 eingreift. Der-Federteller 55 ist gegen Verdrehen im Dauerbetrieb durch eine Feder 59 mit einer Nase 6O und einer Klinke 6l gesichert, wobei die Feder 59 unter Spannung in die Kammer 38 eingelegt ist und mit der Nase 60 in die Leitung 37 ragt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Feder 43 zwischen dem Federteller 54 und einem Federteller 63 angeordnet, wobei der Federteller 63 auf einem Ventilsitzträger 64 gleitbar gelagert ist. Der Federteller 63 ist durch eine Wippe 65 verstellbar, die sich an ihrem einen Ende an einem gehäusefesten Dorn 66 und an ihrem anderen Ende an einer Schraube 67 abstützt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende:

Bei laufender Brennkraftmaschine wird über das Saugrohr 1, 4 und 5 Luft angesaugt, durch die das Messorgan 3 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Messorgans 3 wird über den Hebel 8 auch der Steuerschieber 11 des Zumess- und Mengenteilerventils 7 verschoben, der die zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge zumisst. Die direkte Verbindung zwischen dem Messorgan 3 und dem Steuerschieber 11 ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge und zugemessener Kraftstoff menge.

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Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der an sich konstanten Druckdifferenz am Zumess-, und Mengenteilerventil 7 in Abhängigkeit von Motorkenngrössen z.B. durch den Sauerstoffgehalt im Abgas erforderlich. Hierfür ist eine sogenannte Sauerstoffsonde geeignet, die in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist und über eine elektronische Schaltung, die durch die Spule 47 des Elektromagnetsystems 45 fliessende Stromstärke ändert. Dadurch wird der Tauchspulanker 46 mehr oder weniger durch die Magnetkraft zum Kern 51 hin gezogen, also in Richtung einer Entlastung der Feder 45. Die zugemessene Kraftstoffmenge ist also durch eine Änderung des Differenzdruckes am Zumess- und Mengenteilerventil ¹J beeinflussbar, wobei die Rückmeldung durch die Ausgestaltung des Elektromagnetsystems 45 mit einem Tauchspulanker 46 und einem Permanentmagneten 49 hysteresefrei erfolgt.

Die Rückstellkraft der aus den Kammern 27, 29 und der Membran 28 gebildeten zweiten Differenzdruckventile wird allein durch die Eigensteifigkeit der Membran 28 bewirkt. Jede geringste Instabilität, z.B. Verspannung oder Beulung der Membran, wirkt sich in diesen zweiten Differenzdruckventilen besonders nachteilig auf die Gleichverteilung bzw. Zumessgenauigkeit des Zurness- und Mengenteilerventils aus, insbesondere bei kleinen Kraftstoff mengen. Das in das Zumess- und Mengenteilerventil 7 integrierte erste Differenzdruckventil 36 muss daher ohne eine Vorspannung der Feder 4j montiert v/erden. Beim Zusammenbau des ersten Differenzdruckventiles 36 wird

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deshalb die Feder 4j5 ohne Vorspannung zwischen den Federtellern 54 und 55 bzw. 63 angeordnet. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 ist der Ventilsitzträger 40 mit einem Aussengewinde versehen., auf dem der mit einem entsprechenden Innengewinde versehene Federteller 55 drehbar gelagert ist. An seinem Umfang besitzt der Federteller 55 eine Stirnverzahnung 56· Unter Betriebsbedingungen kann nun die Grundeinstellung der Feder 4j5 derart vorgenommen werden, dass das parallel zum Ventilsitzträger 40 in einer Bohrung 69 gelagerte und mit einer Stirnverzahnung 57 versehene Ritzel 58., das in die Stirnverzahnung 56 des Federtellers 55 eingreift, in Richtung zur Membran 28 hin verdreht wird. Die Kraft der Feder hj> bestimmt im stromlosen Zustand des Elektromagnetsystems 45 den Differenzdruck im ersten Differenzdruckventil 36 und in den zweiten Differenzdruckventilen. In die Stirnverzahnung 56 greift ebenfalls eine Klinke 6l ein, die den Federteller 55 im Betriebszustand gegen Verdrehen sichert. Das in der Bohrung 69 geführte Ritzel 58 kann nach der Einstellung der Federvorspannung entfernt und die Bohrung 69 durch einen Stopfen versehen werden. Das Ritzel 58 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass es ständig mit dem Gehäuse des Zumess- und Mengenteilervehtils verbunden bleibt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Federteller 6j5 mit einem engen Spiel axial verschiebbar auf dem Ventilsitzträger 64 angeordnet. Er wird durch die Schraube 67 und die .Wippe 65 verstellt. Die Wippe 65 stützt sich an ihrem einen Ende an dem Dorn 66 ab und ist so ausgebildet, dass die Kräfteinleitung auf dem Federteller 6j> während des Vorspannens der Feder 4^ nahezu mittig erfolgt, um ein Verkanten des Federtellers auf dem Ventilsitzträger zu vermeiden.

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ORIßlNAL SP

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Mit ihrem der Schraube 67 zugewandten Ende steht die Wippe im vorgespannten Zustand waagerecht.

Durch die erfindiungsgemasse Ausgestaltung des ersten DifferenzdriÄclarentiles- 56 kann, somit- die- Grundeinstellung von aussen nach, der Kontage des Zumess- und Mengenteilerventils erfolgen* Gleichzeitig kann; eine Nach- oder Heueinstellung ohne Zerlegen des Zumess- und Mengenteilerventils einfach und auch während des Betriebs vorgenommen werden.

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Claims

Ansprüche

1.} Kfaftstorfelnsprltzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Srennfcrartmascliinen|iiit 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 einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrössen durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem mit einem Permanentmagnet und einem Tauchspulanker ander-.barei"Druckd.Ifferenz 'erfolgt- und das Elektromagnetsystem an einem ersten Differenzdruckventil wirkt, das .als Flachsitzventil ausgebildet ist, mit einer Membran als beweglichem Ventilteil und die Membran von einer Federkraft und der veränderlichen Kraft des Elektromagnetsystems in Öffnungsrichtung des DIfferenzdr-uckventlles bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Differenzdruckventil (36) und die zweiten, die Druckdifferenz am Zumess- und MengenteIlerventli (7) jeweils konstant haltenden Dlfferenzdruekventlle (27, 28, 29) als bewegliches Ventilteil eine gemeinsame Membran (28) haben und die Vorspannung der Feder (A^) des ersten Differenzdruckventiles (3*5) Im eingebauten Zustand einstellbar ist.

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2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Differenzdruckventil (36) einen Ventilsitzträger (40) mit Aussengewinde hat, auf dem ein Federteller (55) mit Innengewinde drehbar gelagert ist.

3· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (55) an seinem Umfang eine Stirnverzahnung (56)hat,

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (55) durch ein parallel zum Ventilsitzträger (40) im Gehäuse des ersten Differenzdruckventiles (36) angeordnetes Ritzel (58) mit einer Stirnverzahnung (57) verdrehbar ist.

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3> dadurch "gekennzeichnet, dass der Federteller durch einen Federring (59) mit einer Klinke (6l) gegen Verdrehen sicherbar ist.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Differenzdruckventil (36) einen Federteller (63) hat, der auf einem Ventilsitzträger (64) verschiebbar angeordnetest.

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (63) durch eine Wippe (65) verschiebbar ist, die sich an ihrem einen Ende an einem gehäusefesten Dorn (66) und an ihrem anderen Ende an einer Schraube (67) abstützt.

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