DE2026665A1 - Brennstoffeinspritzvorrichtung für B rennkraftmaschinen - Google Patents

Brennstoffeinspritzvorrichtung für B rennkraftmaschinen

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DE2026665A1 DE19702026665 DE2026665A DE2026665A1 DE 2026665 A1 DE2026665 A1 DE 2026665A1 DE 19702026665 DE19702026665 DE 19702026665 DE 2026665 A DE2026665 A DE 2026665A DE 2026665 A1 DE2026665 A1 DE 2026665A1
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Hermann Dipl.-Ing. 5028 Rodenkirchen; Matzen Max 5090 Leverkusen. P Mettig
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Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftiaaachinen
Die Erfindung betrifft ein® Brennstoffe^spritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen^ insbesondere Bieaslbremikraftna·. schinen, bei der'die Sinspritsoenge tosw. Föröergasohwindig· keit duroll ein Ventil gesteuert vird» ia& eines auf Druckseite angeordneten Abströmkanal
Um neben der Drehzahl zaiilreiolie andere MeBgrSßem erfaas@a umfangreiche elektriscli^
t»isg©ii. ©
zu können» -.wird bei Bratankraffmsaefe^ea Aae sle&troaiecto Regeleinrichtung angestrebt· Wagen der arforäerliofeea Stellkräfte am Steaerne*chajii8^ae isr Ibekaamtss. lissprltg-Vorrichtungen for dieee BrasrAratMageaiaeii. 'tmt äieseis bis her nicht ohne aufwendige teil; Tü/ilsa Saefeteilon %©haft@te kraftvarstärlcte Stellglieder rerlleierbisr gswesea oai Ii 'deshalb auch in bezug auf Fiatsbedarf keine ¥©rt@ile gQ ■bracht. Die Anwendung von Magn^tVoatilen fir lie isessung nach dem- Vorbild Äex* CMta-lraaateaftwaeeliiaen nur für daa lieäerdruclcsystaFr gaöig£Qt9 waa su g
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Nachteile nicht aufweist und bei geringe® Platzbedarf tait kleinen Stellkräften- eine Regelung der !inspritsmeinge und der Ifördergeschwindigkeit auf elektrischem-Wege ermöglicht« Sie wird erfindungsgetnäß bei einer Brennstoffe inepr it svor»» richtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß das Ventil ein Magnetventil ist, das von einem Impulsgeber gesteuert wird.
Der Impulsgeber kann dabei ein Unterbrecher nach Art eines Zündverteilers oder ein elektronischer legier sein, der durch die meßgrößenabhängigea Impulse das'Hagnetventil steuert. Um möglichst -rückwirkungsfrei zu arbeiten und um sehneil einen großen Querschnitt freigeben w,ü körnen., ist dae Ventil als Kolbenschieber ausgebildet. Btr Öffimngszeitpunkt, der den Beginn des Atebrömene bestimmt, uüB saehr genau gesteuert werden. Dagegen ist die effektive öffnungedauer unveränderlich und kann in relativ weiten Toleranzen differieren. Die Mindestdauer wird bestimmt durch den erforderlichen Zeitquerschnitt zum Ableiten der Abströmsaenge pro Hubr-·» die maximale Dauer ist begrenat durch den Öffnungsbeginn der Saugbohrung zum Füllen des Pumpenraums dar Brennstoffeinspritzvorrichtung für den nächsten Hub. Eine ausreichend große Öffnungszeit kann immer durch die Ausbildung einer
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Nockenform mit großer oberer Rast erreicht werden. 33a bei der erfindungsgeraäßen Brennstoffeinspritzpumpe nur der ÖffnungsZeitpunkt, nicht eine /Öffnungszeit, gesteuert wird, kann der Einfluß von Zeitkonstanten in vorteilhafter Weise durch einen entsprechenden Vorlauf ausgeschaltet werden· Vorteilhaft ist ferner, daß bei der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung erprobte Bauelemente verwendet werden können und die Massen der elektrisch zu betätigenden Steuerteile gering sind.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Magnetventil in stromlosem Zustand geöffnet ist. Hierdurch wird bei Ausfall des elektrischen Stromes immer eine Nullförderung der Brennstoffeinspritzvorrichtung gewährleistet.
Zur Steuerung des zeitlichen Verlaufes der Pördergeschwin- >. digkeit kann ein zusätzliches Magnetventil angebracht werden, das einen kleinen veränderlichen Querschnitt freigibt, wobei unter geringfügigem Mengenverluet der Druck abgebaut und die Fördergesohwindigkeit beeinflußt wird. In vorteilhafter Weise geschieht dies bei einem als Kolbenschieber
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ausgebildeten Magnetventil duroh einen Entlastungsschlitz, dessen Querschnitt über den Öffnungsweg veränderlich sein
kann. Da durch diese Maßnahme "nur eine Verringerung der Fördergeschwindigkeit zu erreichen ist, muß der Wockeütrieb für die höchste gewünschte Sördsrgeschwindigke'it- ausgelegt sein. ■
'Gemäß einer weiteren Ausgestaltung'dar Erfindung wird, vorgeschlagen, daß auch die A&saugSffmmg der'Brennstoffeinspritzvorrichtung von einem Magnetventil beherrscht.wird· Durch diese Maßnahme kann der PSrä©r"b©ginn der Bre&&stof£» einspritzvorrichtung unabhängig'von dorn Übersteuern.des Aasaugkanals durch den Pujapenkolfeea gesteuert, werden,, und «a beginnt die Förderung entapreoStssi früher mit des Schließen des Magnetventils. <*
Bei der Steuerung dea öffnung^»* ν zeit berücksichtigt werden» df? ;: Magnetventils urü eile. tfberdecJct^; die .Einflüsse des? aeohani^oivO
enthält. Bs? teatielit; dl« SisJi*-'·».. . . Er©ii3lo?aftfflasoitiiieii file Vorlö'V* ,
Wirtes aus 3ia@- T©a?lauf«· r die Seitkoastaste üqb ^ Kolbensohie'böra maä ■ rg des
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gleich su halten, da di® Magnetventil®.in ihren -magnetischen Daten, in der ©gehani'soh@n" Heiftuflgg öi@ von der1 Sem«» peratur9 der £raitsto^ivis2cos£i;ät^ ö@ra Y^rBohleiSsBStaiioj, den Pertigungstoleraasea- and-:.©ir©rituellen Schmutzpartikela afehängt, @rhelbl|.ch© Str©Guag@a sufi"/eis©ao Püe1 eise gleich» mäßige Belastung aller ijiiaitE1 ist ©s 3@äQ&n erforö©Elich3 daß unabhängig foa der g©t?üas@M@ß Drebgalil "all© di© gleich® Brennstof£®@&§© fs© Jiaspsitgta&t eshaltü
©ine^ weiteEQiii AmsgtstgiitBag fits·- lEfiaöuag wirä ä@»" "
daß für Jeden ZjliMer ©la S@gi@r ■xfoegesehea - ists Yoa i<sa@a einer das Magß©t¥©atil ces·
für eiaen ^yliadsr iE. AWiäagiglssi'fe Tsa äsr ■B©triei3sgEQ@e %*, Bo Brs&sahl s©giit0 ί,-felle fite äi@ lbrig©a Ij
Varglsich fiaj? g iasöb,aIt©M@a B
[email protected] aas Maga®b'7@atii ä
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ORIGINAL INSPECTED
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KLÖCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG · KÖLN
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Das erste Magnetventil dient dabei als Schrittmacher für die übrigen Magnetventile. .Als Meßfühler für die Eingangs- *; signale, des Soll- und Istwertes der Magnetventile können beispielsweise..Einrichtungen zur Messung des Yentilhubes oder des Druckabfalles bei der Ventilöffnung vorgesehen werden. Es ist üblich als einzuhaltende Betriebsgröße die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu wählen; es ist jedoch i auch denkbar, daß andere Betriebsgrößen, z. B. das Drehmoment, die Abgastemperatur, die Abgaszusammensetzung usw., bei der Regelung berücksichtigt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Gleichwirkende Seile sind in den Abbildungen gleich bezeichnet.
Abb. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung.
Abb« 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Magnetventil, das einen Entlastungsschlitz zur Herabsetzung der FÖrdergeschwindigkeit aufweist und in einem besonderen Gehäuse untergebracht ist.
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Abb. 3 zeigt einen teilweiaen Querschnitt durch ©iae Brenn«· stoffeinspritEV©rricirtuag9 bei der ©in Magnetventil öle . Ansaugöffnung beherrscht*
Abb. 4 zeigt schematisch öie Regelung einer erfindungsge». mäßen Brennstoffeineprita¥orriohtung für ein© nehrsylin™ drige Brennkraftmaschine«
Von einer Welle 1 mit einem Focken 2 wird üb©r ©inen Stö-BeI 3 ein Pumpenkolben 4 angetrieben* äer durch ©in® eich an einem Pumpengehäuse 6 abetüt^end© Feder 5 belastet ist. Das Pumpengehäuse 6 weist oberhalb äe& Pumpenkolben 4 einen Zylinderraum 7 mit einem Ansaugkanal 8 und ©inem Druekkanal 9 auf. An den Druoktanal 9 schließt oich über ein Rückschlagventil 10 and eine Verbinäungsleitung 11 ©in Einspritzventil 12 an, das eine in ein@H8 Düsenk8rper 15 g@™ führte und durch eine Feder 13 belastete Düsennadel 14 aufweist. Die Düsennadel H wird durch den Förderdruck entgegen der Federkraft 13 geöffnet. Im Gehäuse des Einspritzventilea 12 zweigt vom Druckkanal 16 ©in Abströmkanal 17 ab, der von einem Magnetventil 18 beherrscht wird«. Dieses wird von meßwertabhängigen Impulsen eines nicht näher dargestellten Impulsgebers betätigt«, Das Magnetventil 18 ist ala
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KLÖCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG · KÖLN - 25. Mai 1970
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Kolbenschieber ausgebildet, dessen Kolben 19 in stromlosem Zustand des Magnetventilea 18 durch eine Peder 20 in Richtung auf öffnen verschoben wird. An den Abströmkanal . 17 schließt sich eine Leitung 21 mit einem Rückschlagventil 22 an, die den abströmenden Brennstoff dem nicht näher dargestellten Torratsbehälter wieder zuführt. Selbstverständlich kann das Magnetventil 18 in gleicher Weise ohne die Punktion zu ändern auch in die Einspritzpumpe 6 statt im Einspritzventil 12 untergebracht werden.
In der Abb. 2 ist der Hocken 2 als Hohlnocken ausgebildet, wodurch eine sehr hohe Pördergeschwindigkeit erreicht wird. Das Magnetventil 18 ist in dieser Darstellung in einem besonderen Gehäuse untergebracht, von dem eine Druckleitung 24 zum nicht dargestellten Einspritzventil führt. Das Gehäuse weist im Bereich des Kolbens 19 einen Entlastungsschlitz 25 auf, der im Palle maximaler Pördergeschwindigkeit vom Kolben 19 ganz überdeckt wird. Der Entlastungsschlitz 25 der auch im Kolben 19 selbst angeordnet sein könnte, kann über seine Länge einen veränderlichen Querschnitt haben, indem er entweder in seiner Tiefe oder Breite variiert* Hierdurch, kann die abströmende Menge besser reguliert und eventuell auftretende Druokstöße beim Aufsteuern vermieden werden· .
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in der Abb. 3 ist im Purapengehäuse 6 ein weiteres Magnetventil 26 vorgesehen, das den Ansaugkanal 8 beherrscht. Sperit der Kolben 27 des Magnetventiles 26 die Ansaugöffnung bevor der Pumpenkolben 4 den Ansaagkanal 8 übersteuert hat, ist der Pörderbeginn um den entsprechenden Betrag vorverlegt*
In Abb. 4 ist eine vierzylindrige Brennkraftmaschine 27 dargestellt. Die Brennstoffeinspritzvorrichtungen für die einzelnen Zylinder sinä mit 28, 29, 30 und 31 bezeichnet. Ihnen sind elektronisch© Regler 32, 33s 34, 35 zugeordnet. In den Regler 32 wird der Sollwert 36 der einzuhaltenden Betriebsgröße, z. B. der Drehzahl, und der Istwert 37 eingegeben. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Sollwert-Istwert-Vergleiches steuert der Regler 32 das Magnetventil der Brennstoffeinspritzvorrichtung 28 durch eine Stellgröße 38. Der Ist-Steuerzeitpunkt 39 des Magnetventils der Brennstoffeinspritzvorrichtung 28 dient als Sollwert 40 für die Regler 33, 34 und 35. Diese vergleichen den Sollwert 40 mit den Ist-Öffnungszeitpunkten 41» 42 und 43 der Einspritzvorrichtungen 29, 30 und 31. Abweichungen zwischen dem Sollwert 40 und den Ist-Öffnungsseitpuakten 41, 42 und 43 bewirken
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KLÖCKNERHUMBOLDT-DEUTZ AC ■ KÖLN 25. Mal 1970
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Stellgrößen 44, 45 und 46, die entsprechende Verstellungen der Magnetventile der Brennstoffeinepritzvorrichtungen 29, 30 und 31 Tornehmen.
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Claims (6)

Patentansprüche:
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der die Einspritzmenge bzw. die Fördergesohwindigkeit durch, ein Ventil gesteuert wird, das einen auf der Druckseite angeordneten Abströmkanal beherrscht« dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Magnetventil (18) 1st? das von einem Impulsgeber gesteuert-wird.
2. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (18) in etroialosem Zustand geöffnet ist.
3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ale Kolbenschieber ausgebildete Magnetventil (18) einen Eatlastungsechlitss (25) aufweist.
4. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 38 dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Entlastu&gsschlitäses (25) über die Länge desselben variiert«
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KLÖCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG · KÖLN 25. Mai 1970
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5. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetventil (26) den, Ansaugkanal (8) der Brennstoffeinspritzvorrichtung beherrscht. ; .
6. Brennstoffeinspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Zylinder ein Hegler (32, 33, 34, 35) vorgesehen ist, von denen einer (32) das -' Magnetventil der Brennstoffeinspritzvorrichtung (28) für einen Zylinder in Abhängigkeit von der einzuhaltenden Betriebsgröße regelt, während die Magnetventile für die übrigen Zylinder in Abhängigkeit des SteuerZeitpunktes des ersten Magnetventils geregelt werden. ,
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