DE3021561A1

DE3021561A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE3021561A1
Application number: DE3021561A
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Jäggle; Klaus-Jürgen 7151 Affalterbach Peters; Klaus 7141 Möglingen Riel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1980-06-07
Publication date: 1981-12-24
Also published as: JPS5726263A; US4391252A

Description

R. 6348

20.5.1980 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzanlage

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der zur Korrektur des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses j das bei Brennkraftmaschinen mit Aufladung mit steigender Luftdichte abmagert, der Druckabfall am Kraftstoffzumeßventil in Abhängigkeit von dem Ladeluftdruck änderbar ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine Verfälschung des Kraftstoff-Luft-Gemisches infolge der Luftdichteänderung bei Lademotoren korrigiert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

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Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispxele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Drucksteuerventiles, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Drucksteuerventiles.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saugrohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Lu-ftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem Samme1saugrohr 6 und von dort über einen Saugrohrabschnitt 7 zu einem oder mehreren Zylindern 8 einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres beispielsweise nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Luftmeßorgan herrschenden Luftdruck, der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Stromaufwärts des Luftmeßorganes 3 ist im Saugrohr ein die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft komprimierender bekannter Verdichter 9 (Turbolader) angeordnet, dessen Funktion deshalb hier nicht näher erläutert werden braucht. Das Luft-

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meßorgan 3 steuert ein Zumeß- und Mengenteilerventil 10. Zur Übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das als Steuerschieber 14 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen. Die dem Schwenkhebel 11 abgewandte Stirnfläche 16 des Steuerschiebers Ik wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt, deren Druck auf die Stirnfläche 16 die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 erzeugt.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine Elektrokraftstoffpumpe 19, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffspeicher 21, einen Kraftstoffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Ein Systemdruckregler 2k hält den Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage konstant.

Die Kraftstoffversorgungsleitung 23 führt über verschiedene Abzweigungen zu Kammern 26 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10, so daß die eine Seite einer Membran 27 durch den Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Die Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers Ik in "Verbindung. Je nach Stellung des Steuerschiebers Ik öffnet die Ringnut 28 mehr oder weniger Steuerschlitze 29, die zu je einer Kammer 30 führen, die durch die Membran 27 von der Kammer 26 getrennt ist. Aus den Kammern 30 gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle

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zu den einzelnen Einspritzventilen 34, die in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil eines Flachsitzventiles, das durch eine Feder 35 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offen gehalten wird. Die je aus einer Kammer 26 und 30 gebildeten Membrandosen bewirken, daß unabhängig von der zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden überdekkung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 34 strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßventilen 28, 29 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers und die zugemessene Kraftstoffmenge proportional sind.

Bei einer Schwenkbewegung des Steuerhebels 11 wird das Luftmeßorgan 3 in den konischen Abschnitt 2 bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und Konus ändernde Ringquerschnitt beispielsweise annähernd proportional zum Verstellweg des Luftmeßorgans 3 ist.

Die die konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 erzeugende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff. Hierfür zweigt von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 eine Steuerdruckleitung 36 ab, die durch eine Abkopplungsdrossel von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 getrennt ist. Mit der Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit seiner Stirnfläche 16 ragt.

In der Steuerdruckleitung 36 ist ein Drucksteuerventil. 42 angeordnet, über das die Druckflüssigkeit durch eine Rücklaufleitung 43 drucklos zum Kraftstoffbehälter 20

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gelangen kann. Eine Punktion des dargestellten Drucksteuerventiles 42 besteht darin, den Druck der die Rückstellkraft erzeugenden Druckflüssigkeit während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine nach einer Temperatur- und Zeitfunktion zu ändern.

Das Drucksteuerventil 42 ist als Flachsitzventil ausgebildet , mit einem festen Ventilsitz 44 und einer als bewegliches Ventilteil dienenden Membran 45, die in Schließrichtung des Ventils von einer Druckfeder 46 belastet wird. Die Druckfeder 46 wirkt über einen Federteller 47 und einen Übertragungsstift 48 auf die Membran 45· Bei Temperaturen unterhalb der Motorbetriebstemperatur wirkt der Federkraft der Druckfeder 46 eine Bimetallfeder 49 entgegen, auf der ein elektrisches Heizelement 50 angeordnet ist, dessen Aufheizung nach dem Start zu einer Verminderung der Kraft der Bimetallfeder 49 auf die Druckfeder 46 führt, wodurch der Steuerdruck in der Stuerdruckleitung 36 ansteigt.

Der Federraum 55 _s der durch das Gehäuse 56, die Membran 45 und andererseits durch eine als nachgiebige Wand ausgebildete Korrekturmembran 57 begrenzt wird, steht über eine Luftleitung 58 mit dem Saugrohrabschnitt 1 zwischen Verdichter 9 und Luftmeßorgan 3 in Verbindung. Hierdurch ist gewährleistet j daß der Wirkung des Saugrohrdruckes in dem Saugrohrabschnitt 1 auf die aus dem Zumeß- und Mengenteilerventxl 10 herausragende luftseitige Stirnfläche 59 eine diese kompensierende Kraft auf der Stirnfläche l6 des Steuerschiebers 14 entgegenwirkt. Infolge der Verdichtung der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft durch den Verdichter 9 wird am Zumeß- und Mengen-

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tellerventil 10 eine zu geringe Kraftstoffmenge zugemessen, so daß sich ein zu mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch ergibt. Es ist deshalb erforderlich, zur Korrektur dieses auf der größeren Luftdichte der Ansaugluft beruhenden Fehlers, in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck im Saugrohrabschnitt 1 stromabwärts des Verdichters 9 den Druck des Kraftstoffes in der Steuerdruckleitung 36 zu verringern, wodurch sich die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 verringert und eine größere Kraftstoffmenge zugemessen wird. Eine Verringerung des Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung 36 kann dadurch erfolgen, daß mit steigendem Saugrohrdruck in dem Saugrohrabschnitt 1 stromabwärts des Verdichters 9 die Schließkraft der Druckfeder 46 auf die Membran 45 verringert wird. Hierfür ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Druckfeder auf ihrer dem Federteller 47 abgewandten Seite an der Korrekturmembran 57 gelagert. Auf der dem Federraum 55 abgewandten Fläche der Korrekturmembran 57 stützt sich eine Korrekturfeder 60 ab, die in einem Atmosphärenraum 6l, der über eine öffnung 62 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, angeordnet ist. Der Saugrohrdruck 1 stromabwärts des Verdichters 9 steht zu dem korrekten Soll-Druck des Kraftstoffes in der Steuerdruckleitung 36 in einem nicht-linearen Verhältnis. Die beschriebene Ausgestaltung des Drucksteuerventils 42 ermöglicht bei geeigneter Wahl der Federsteifigkeit der Druckfeder 46 und der Korrekturfeder 60 sowie der Querschnitte der Membran und der Korrekturmembran 57 eine lineare Korrektur des Kraftstoffdruckes in der Steuerdruckleitung in Abhängigkeit von dem Saugrohrdruck 1 stromabwärts des Verdichters 9, wobei sich für zwei beliebig wählbare Saugrohrdrücke eine genaue Anpassung an den Soll-Druck des Kraftstoffes

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in der Steuerdruckleitung 36 ergibt. Durch diese Anordnung wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch auch bei steigendem Saugrohrdruck 1 (Ladedruck) weitgehend konstant gehalten.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Drucksteuerventils 42 zur Korrektur des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck 1 stromabwärts des Verdichters 9 ist in Figur 2 dargestellt, wobei die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 gleichbleibenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel stützt sich die Druckfeder 46 mit ihrem dem Federteller 47 abgewandten Ende an einem Boden 65 des Gehäuses 56 gehäusefest ab, an dem ebenfalls eine Abkoppelmembran 66 befestigt ist, die den mit der Atmosphäre über die Öffnung 62 in Verbindung stehenden Federraum 55 von einem mit dem Saugrohrdruck 1 stromabwärts des Verdichters 9 über die Luftleitung 58 in Verbindung stehenden Arbeitsraum 67 trennt. Der Arbeitsraum 67 wird andererseits durch eine Arbeitsmembran 68 begrenzt, die den Arbeitsraum 67 von einer Unterkammer 69 trennt, die über öffnungen 70 und .71 mit dem Federraum 55 verbunden ist, also Atmosphärendruck aufweist. Die Abkoppelmembran 66 und die Arbeitsmembran 68 sind in ihrem mittleren Bereich fest mit einem Betätigungselement 72 verbunden, das wiederum starr mit dem Federteller 47 verbunden ist. Die Querschnitte der Abkoppelmembran 66 und der Arbeitsmembran 68 sind entsprechend der gewünschten " Korrektur aufeinander abgestimmt, und zwar derart, daß der wirksame Querschnitt der Arbeitsmembran 68 größer ist, als der wirksame Querschnitt der Abkoppelmembran 66, beispielsweise stehen diese Flächen im Verhältnis von ca. 3 : · Steigt somit der Saugrohrdruck 1 stromabwärts des Ver-

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dichters 9 und damit der Druck in dem Arbeitsraum 67 ₃ so hat das zur Folge, daß die resultierende Druckkraft aus den an den Membranen 66, 68 angreifenden Druckkräften die Schließkraft der Druckfeder 46 auf die Membran 45 verringert, so daß in der Steuerdruckleitung 36 der Kraftstoff druck verringert wird. Diese Verringerung des Steuerdruckes wirkt der Gemischabmagerung, die sich als Folge der gestiegenen Luftdichte im Saugrohr 1 ergeben würde, in der Weise entgegen, daß die Gemischzusammensetzung weitgehend konstant bleibt.

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Claims

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Ansprüche

1J Kraftstoffeinspritzanlage für aufgeladene Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in das Saugrohr, in dem stromabwärts eines Verdichters ein Meßorgan soxtfie 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 Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge entsprechenden Kraftstoffmenge verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch Druckflüssigkeit erzeugt wird, die kontinuierlich unter konstantem, jedoch willkürlich änderbarem Druck durch eine Steuerdruckleitung (36) gefördert einen die Rückstellkraft übertragenden Steuerschieber (14) beaufschlagt und deren Druckänderung durch mindestens ein in Abhängigkeit von Motorkenngrößen steuerbares Drucksteuerventil (42) erfolgt, das ein bewegliches Ventilteil (45) aufweist,· auf das eine Druckfeder (46) in Schließrichtung des Drucksteuerventiles (42) wirkt, deren Schließkraft auf das

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bewegliche Ventilteil (45) mit steigendem Saugrohrdruck (1) stromabwärts des Verdichters (9) verringerbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet j daß sich die Druckfeder (46) an ihrem dem beweglichen Ventilteil (45) abgewandten Ende an einer nachgiebigen Wand (57) abstützt, die einen mit dem Saugrohrdruck (1) stromabwärts des Verdichters (9) in Verbindung stehenden Pederraum (55) zwischen beweglichem Ventilteil (45) und nachgiebiger Wand (57) von einem mit der Atmosphäre verbundenen Atmosphärenraum (öl) trennt, in dem eine sich andererseits an der nachgiebigen Wand (57) abstützende Korrekturfeder (60) angeordnet ist.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bewegliches Ventilteil (45) und nachgiebige Wand (57) als Membranen (45, 57) ausgebildet sind.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (46) in einem Federraum (55) angeordnet ist und sich einerseits am Gehäuse (56, 65) des Drucksteuerventiles (42) und andererseits an einem Federteller (47) abstützt und mit dem Federteller (47) ein Betätigungselement (72) verbunden ist, an dem eine Ab-

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koppelmembran (66) angreift, die den mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Federraum (55) von einem mit dem Saugrohrdruck (1) stromabwärts des Verdichters (9) in Verbindung stehenden Arbeitsraum (68) trennt, der andererseits durch eine ebenfalls mit dem Betätigungselement (72) verbundene Arbeitsmembran (68) gegenüber der Atmosphäre begrenzt wird, deren wirksamer Querschnitt größer ist, als der wirksame Querschnitt der Abkoppelmembran (66).
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (46) an einem Federteller (47) angreift, an dem sich ein Betätigungsstift (48) abstützt, der andererseits am beweglichen Ventilteil (45) anliegt und mit dem Federteller (47) eine Bimetallfeder (49) derart in Wirkverbindung steht, daß sie mit sinkenden Temperaturen der Kraft der Druckfeder (46) entgegenwirkt . t/

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