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Einspritzanlage, insbesondere für das Einspritzen von Kraftstoff in das Saugrohr von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage, insbesondere für Kraftstoff in das Saugrohr von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, mit einer Pumpe, die ständig Kraftstoff über ein Überström- ventil zu ihrer Saugseite fördert, wobei vor dem Überströmventil ein zur Einspritzung bestimmter Teilstrom abgezweigt ist, in dessen Weg eine Drosselstelle mit einstellbarem Durchflussquerschnitt angeordnet ist.
Bei einer bekannten Anlage dieser Art dient der Druck hinter der Drosselstelle lediglich dazu, den Kraftstoff den Einspritzdüsen zuzuführen, während-der Einspritzdruck durch einen in jeder Düse angeordneten und von der Motornokkenwelle angetriebenen Kolben'erzeugt wird. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzanlage zu schaffen, bei der der Druck hinter der Drosselstelle als Einspritz, druck dient und die Kraftstoffeinspritzmenge lediglich von der Grösse des Durchflussquerschnittes der Drosselstelle abhängig ist.
Es sind auch Anlagen bekannt, die in ihrem Aufbau einfacher sind als die eingangs geschilderte bekannte Anlage, bei denen jedoch im Teilstrom keine Drosselstelle mit einstellbarem Durch- flu#querschnitt vorgesehen ist. Bei einer ersten derartigen Anlage wird zur Änderung der je Zeit- einheit eingespritzte ! ! Kraftstoffmenge der Kraftstoffdruck vor den offenen Einspritzdüsen geän- dert. 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 Kraftstoffmenge unzulässig stark beeinflussen können. Daher ist bei kleinen Einspritzmengen eine einwandfreie Regelung der Einspritzmenge durch And'e- rung des öffnungsdruckes des Oberströmventils nicht gewährleistet.
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derOffnungsz'eit der geschlossenen Einspritzdüsen verändert.
Um bei Mehrzylinderbrennkraftma- schinnen eine gleichmässige Verteilung auf die einzelnen Zylinder zu erhalten, muss in diesem Fall , die öffnungszeit jeder einzelnen Einspritzdüse
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mässig 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 be- tätigenden Elektromagnete begrenzt ist.
Gegenüberdiesenbeidenzuletztbeschriebenen bekannten Anlagen ist es die Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile dieser Anlagen zu vermeiden. Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden dadurch gelöst, da# das bewegliche Glied des Überströmventils für den in Schliessrichtung auf ihn-wirkenden Druck hinter der Drosselstelle eine mindestens annähernd ebenso grosse Angriffsfläche aufweist wie für den in öffnungsrichtung auf ihn wirkenden Druck vor der Drosselstelle.
Da das Druckgefälle, das durch die Drosselstelle im Kraftstoffstrom erzielt wird, bei allen Betnebszuständcn konstant bleibt, hat bei der er- findungsgemässen Anlage im Gegensatz zu der oben beschriebenen bekannten Anlage der Kraftstoffdruck vor den Düsen keinen Einfluss auf die Einspritzmenge. Diese ist lediglich von der Grö- sse dies an der Drosselstelle jeweils eingestellten Durchflussquerschnitts abhängig.
Diese Abhängig- keit 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 umfang-
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reiche Einrichtung zur Steuerung der öffnungs- zeit 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 geforderten Kraftstoffmenge
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gewährleistet, wenn in Weiterbildung dieser Anlage jede der Einspritzöffnungen durch je einen Schieber gesteuert wird, der dem auf ihn in Offnungsrichtung 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. 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.
Auf 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 eine 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 Brennkratfmaschine führenden Abschnitte der Saugleitung 24 eingespritzt.
Hinter der Drosselstelle 11 der Drosseleinrichtung führt ausserdem eine Leitung 25 zu dem Überströmventil 4, u. zw. in den eine Feder 26 enthaltenden Raum des Überströmventclls. 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 Re- geleinrichtung 27 so eingestellt, dass die Brennkraftmaschine die jeweilig erwünschte Kraftstoffmenge zugeführt erhält.
Stellt die Regeleinrichtung 27 einen grösseren Durchflussquerschnitt an der Drosselstelle 11 ein,
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je Zeiteinheitwohl 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 vor der Drosselstelle 11 herrschende Pumpendruck um den gleichen Betrag, so dass der Druckunter- schied 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 dar-
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ist.bewegliches Ventilglied einen zylindrischen Schieber 49, der ein das Ventilgehäuse durchdringendes Spritzloch 50 steuert und an dessen beiden
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grossen Stirnflächengreift.
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 an-
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steter Schieber 54 geführt ist, der eine Ringnut 55 aufweist. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Schiebers steht die Ringnut mit einer in 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 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 Kraftstoffmenge ein Druck verbleibt, der etwas kleiner
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