DE2739140A1 - FUEL INJECTION SYSTEM - Google Patents
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Description
2739U02739U0
R. ΊΟ 8 2
10.8.1977 Kh/HtR. ΊΟ 8 2
August 10, 1977 Kh / Ht
Es wird eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, die zur Zumessung einer der angesaugten Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge und zur guten Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemisches dient. Die Kraftstoffeinspritzanlage umfaßt ein in der Luftansaugleitung angeordnetes Luftmeßorgan, das in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge ein Kraftstoffzumeßventil betätigt, stromabwärts dessen ein kegelstumpfförmig ausgebildeter Leitungsabschnitt vorgesehen ist, der in die insbesondere zu einer Einspritzstelle in die Luftansaugleitung führenden Einspritzleitung mündet.It will be a fuel injection system for mixture compressing externally ignited internal combustion engines are proposed which are proportional to the metering of the amount of air drawn in Fuel quantity and for good preparation of the fuel-air mixture is used. The fuel injection system comprises an air measuring element which is arranged in the air intake line and which is dependent on the amount of air drawn in actuated a fuel metering valve, downstream of which a truncated conical line section is provided which opens into the injection line leading in particular to an injection point in the air intake line.
909811/0U2909811 / 0U2
2739H02739H0
- Z - - Z - R/ r-l ■ ·R / r -l ■ ·
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der es durch ungeeignete Kraftstofführung stromabwärts des Kraftstoffzumeßventils zu unerwünschten Strömungsverlusten und Reflexionen des Kraftstoff Strahles kommt.The invention is based on a fuel injection system according to the genre of the main claim. It's quite a fuel injection system known, in which it is due to unsuitable fuel flow downstream of the fuel metering valve unwanted flow losses and reflections of the fuel jet.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Kraftstoffstrahl stromabwärts des Kraftstoffzumeßventils möglichst widerstandsfrei und ohne Reflexionen zur Einspritzstelle geführt wird.The fuel injection system according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the fuel jet downstream of the fuel metering valve is guided to the injection point with as little resistance as possible and without reflections.
Durch die im Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.The measure listed in the sub-claim is an advantageous further development and improvement of the main claim specified fuel injection system possible.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzanlage entlang der Linie I-I in Figur 2, Figur 2 eine Draufsicht auf die Kraftstoffeinspritzanlage, Figur 3 einen Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzanlage mit dem Kraftstoffzumeßventil in größerem Maßstab.An embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and in the description below explained in more detail. FIG. 1 shows a section through a fuel injection system along the line I-I in FIG 2, FIG. 2 a plan view of the fuel injection system, FIG. 3 a section of the fuel injection system with the fuel metering valve on a larger scale.
Bei der in Figur 1 dargestellten KraftstoffeinspritzanlageIn the fuel injection system shown in FIG
909811/OUa909811 / OUa
2739H02739H0
- Z -- Z - R. ί O ", 2 R. ί O ", 2
strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in eine Luftansaugleitung 1, die einen Abschnitt 2 mit einem darin angeordneten, als Stauklappe 3 ausgebildeten Meßorgan aufweist und weiterhin durch einen Abschnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das als Stauklappe 3 ausgebildete Meßorgan bewegt sich in dem entsprechend angepaßten Abschnitt 2 der Luftansaugleitung 1 nach einer annähernd linearen Funktion der durch die Luftansaugleitung strömenden Luftmenge, wobei für einen konstanten vor dem Meßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen Meßorgan und Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Das Meßorgan 3 ist um eine quer zur Luftansaugleitung angeordnete feste Lagerachse 7 drehbar gelagert und mit einer Dämpfungsklappe 8 versehen. Die Dämpfungsklappe 8 taucht bei einer Öffnungsbewegung des Meßorgans 3 in einen Dämpfungsabschnitt 9 der Luftansaugleitung ein. Die durch die Dämpfungsklappe 8 und den Dämpfungsabschnitt 9 gebildete Kammer 10 steht über einen kleinen Spalt 11 zwischen der Stirnfläche der Dämpfungsklappe 8 und der Wandung des Dämpfungsabschnittes 9 mit der Luftansaugleitung stromabwärts des Meßorgans 3 in Verbindung. Durch die Dämpfungsklappe 8 wird erreicht, daß die durch die Saughübe hervorgerufenen Saugrohrdruckschwingungen praktisch keinen Einfluß auf die Winkelstellung des Meßorgans 3 haben.the combustion air flows in the direction of the arrow into an air intake line 1, which has a section 2 with a measuring element arranged therein, designed as a damper flap 3, and furthermore by a section 4 with an arbitrarily operable Throttle valve 5 to one or more cylinders, not shown, of an internal combustion engine. That as a stowage flap 3 trained measuring element moves in the correspondingly adapted section 2 of the air intake line 1 after an approximately linear function of the amount of air flowing through the air intake line, with a constant in front of the measuring element 3 prevailing air pressure, the pressure prevailing between the measuring element and the throttle valve 5 also remains constant. That Measuring element 3 is rotatably mounted about a fixed bearing axis 7 arranged transversely to the air intake line and is provided with a damping flap 8. The damping flap 8 appears in one Opening movement of the measuring element 3 in a damping section 9 of the air intake line. The chamber 10 formed by the damping flap 8 and the damping section 9 protrudes a small gap 11 between the end face of the damping flap 8 and the wall of the damping section 9 with the Air intake line downstream of the measuring element 3 in connection. By the damping flap 8 it is achieved that the through the Suction strokes caused suction pipe pressure oscillations have practically no influence on the angular position of the measuring element 3.
Wie in Figur 2 dargestellt, erfolgt die KraftstoffVersorgung durch eine von einem Elektromotor 13 angetriebene Kraftstoffpumpe 14, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 15 ansaugt und über eine Leitung 16 einer Kammer 17 eines Differenzdruckventiles 18 zuführt. Aus der Kammer 17 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung 19 in einen Raum 20, der durch die Stirnfläche der Lagerachse 7 und die Führungsbohrung 21 der Lagerachse gebildet wird. Der Raum 20 steht über eine inAs shown in FIG. 2, the fuel is supplied by a fuel pump 14 driven by an electric motor 13, which draws fuel from a fuel tank 15 and via a line 16 to a chamber 17 of a differential pressure valve 18 feeds. From the chamber 17, the fuel passes through a line 19 into a space 20, which passes through the end face of the bearing axis 7 and the guide bore 21 of the bearing axis is formed. The room 20 stands over an in
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- M- - R. ί 0 5 2'- M- - row ί 0 5 2 '
Figur 2 gestrichelt dargestellte Bohrung 22 mit einer in die Lagerachse 7 eingearbeiteten Steuernut 23 in Verbindung. Meßorgan 3 und Dämpfungsklappe 8 sind an einer Lagernabe 24 angeordnet, die mit einer auf der Lagerachse 7 drehbaren Buchse 25 fest verbunden ist. In der Buchse 25 ist ein Steuerschlitz 26 eingearbeitet, der in eine Nut 27 der Buchse 25 mündet. Der Steuerschlitz 26 arbeitet mit einer Steuerkante 28 zusammen, die durcn die von der Lagerachse gebildete Begrenzungsfläche der Steuernut 23 gebildet wird. Durch die Steuerkante 28 wird der Steuerschlitz 26 je nach der Stellung des Meßorgans 3 mehr oder weniger geöffnet, so daß der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge eine proportionale Kraftstoffmenge zugemessen werden kann. Steuerkante 28 und Steuerschlitz 26 bilden ein in der Lagerachse 7 des Meßorgans 3 angeordnetes Kraftstoffzumeßventil 29. über die Nut 27 gelangt der zugemessene Kraftstoff in einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Leitungsabschnitt 30, der mit seinem kleineren Querschnitt in eine in der Achse des Meßorgans 3 angeordnete Einspritzleitung 33 mündet, die an der Stirnfläche des Meßorgans 3 über eine Einspritzdüse 34 in den Spalt 35 höchster Luftgeschwindi^licit zwischen der Stirnfläche und der Wandung der Luftansaugleitung 2 mündet. Die Nut 27 steht über eine Luftöffnung 36 mit dem Saugrohrabschnitt 1 stromaufwärts des Meßorgans 3 in Verbindung, so daß stromabwärts der Kraftstoffzumeßstelle als Gegendruck der Saugrohrdruck stromaufwärts des Meßorgans herrscht. Die Einspritzleitung 33 kann auch, wie nicht dargestellt ist, mit mehreren in der Stirnfläche des Meßorgans 3 angeordneten Einspritzdüsen 34 in Verbindung stehen. Als Einspritzdüse 34 kann auch ein sich nahezu über die ganze Breite der Stirnfläche des Meßorgans 3 erstreckender Einspritzspalt dienen. Weiterhin könnte die Einspritzdüse 34, wie nicht dargestellt ist, durch ein Einspritzventil ersetzt werden.FIG. 2, bore 22, shown in dashed lines, in connection with a control groove 23 machined into the bearing axis 7. Measuring device 3 and damping flap 8 are arranged on a bearing hub 24, which is firmly connected to a bush 25 rotatable on the bearing axis 7. In the socket 25 is a control slot 26 incorporated, which opens into a groove 27 of the socket 25. The control slot 26 operates with a control edge 28 together, which is formed by the boundary surface of the control groove 23 formed by the bearing axis. Through the Control edge 28, the control slot 26 is opened more or less depending on the position of the measuring element 3, so that the of the internal combustion engine sucked in air amount a proportional amount of fuel can be metered. Control edge 28 and Control slot 26 form a fuel metering valve 29 arranged in the bearing axis 7 of the measuring element 3 and passes through the groove 27 the metered fuel in a frustoconical line section 30, which with its smaller Cross-section opens into an injection line 33 which is arranged in the axis of the measuring element 3 and which is at the end face of the measuring element 3 through an injection nozzle 34 in the gap 35 highest Air speed between the face and the wall the air intake line 2 opens. The groove 27 is above a Air opening 36 with the suction pipe section 1 upstream of the Measuring element 3 in connection, so that downstream of the fuel metering point the intake manifold pressure upstream of the measuring element prevails as the counter pressure. The injection line 33 can also as is not shown, in connection with a plurality of injection nozzles 34 arranged in the end face of the measuring element 3 stand. As an injection nozzle 34 can also be almost over serve the entire width of the end face of the measuring element 3 extending injection gap. Furthermore, the injector could 34, as is not shown, replaced by an injection valve will.
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- £'- R. * 0 ο 2 - £ '- R. * 0 ο 2
Die Zumessung des Kraftstoffes am Kraftstoffzumeßventil 29 erfolgt bei konstanter Druckdifferenz. Hierfür steht eine durch eine Membran 39 von der Kammer 17 des Differenzdruckventiles 18 getrennte Kammer 38 über eine gestrichelt dargestellte Luftleitung 37 mit dem Saugrohrabschnitt 1 stromaufwärts des Meßorgans 3 in Verbindung, so daß in der Kammer 38 der gleiche Druck herrscht, wie stromabwärts des Steuerschlitzes 26. Das Differenzdruckventil 18 wird in Schlisßrichtung durch eine Feder 40 beaufschlagt, die in der Kammer 38 angeordnet ist. Die Federkraft der Feder 40 kann in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine verändert werden. Hierfür kann beispielsweise ein Elektromagnet dienen, der über einen Betätigungsstift 42 an der Feder 40 angreift, oder eine von Betriebskenngrößen abhängige Zusatzkraft kann parallel zur Feder 40 direkt auf die Membran 39 wirken. Die Magnetkraft kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Signal einer in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffsonde veränderbar sein.The metering of the fuel at the fuel metering valve 29 takes place at a constant pressure difference. This is what one stands for by a membrane 39 from the chamber 17 of the differential pressure valve 18 separated chamber 38 via a dashed line Air line 37 with the suction pipe section 1 upstream of the measuring element 3 in connection, so that in the chamber 38 the same pressure prevails as downstream of the control slot 26. The differential pressure valve 18 is in the closing direction acted upon by a spring 40 which is arranged in the chamber 38. The spring force of the spring 40 can be a function can be changed by operating parameters of the internal combustion engine. An electromagnet, for example, can be used for this purpose serve, which engages the spring 40 via an actuating pin 42, or an additional force that is dependent on operating parameters can be applied directly to the diaphragm 39 parallel to the spring 40 works. The magnetic force can, for example, as a function of the signal in the exhaust pipe of the internal combustion engine arranged oxygen probe be changeable.
Das Differenzdruckventil l8 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit der Membran 39 als beweglichem Ventilteil und einem festen Ventilsitz 43, über den Kraftstoff in eine Rückströmleitung 44 gelangen kann, die in den Kraftstoffbehälter 15 mündet. Das Differenzdruckventil dient gleichzeitig als Systemdruckventil .The differential pressure valve l8 is designed as a flat seat valve, with the membrane 39 as a movable valve part and a fixed valve seat 43, via which fuel can pass into a return flow line 44 which enters the fuel tank 15 flows out. The differential pressure valve also serves as a system pressure valve.
Die Auslenkung des Meßorgans 3 erfolgt entgegen der Kraft einer Sprialfeder 47, die an ihrem einen Ende mit der Buchse 25 und an ihrem anderen Ende mit einem Anschlag 48 an der Luftansaugleitung verbunden ist. Die Grundeinstellung des Kraftstoffzumeßventiles 29 läßt sich durch Verdrehen der Lagerachse verändern.The deflection of the measuring element 3 takes place against the force of a coil spring 47, which at one end with the socket 25 and is connected at its other end to a stop 48 on the air intake line. The basic setting of the Fuel metering valve 29 can be adjusted by rotating the bearing axis change.
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T-T-
Wie in Figur 1 dargestellt, steht die Nut 27 mit einer Luftöffnung 36 in Verbindung, die in die Luftansaugleitung stromaufwärts des Meßorgans 3 mündet. Das Anlegen des Saugrohrdruckes stromaufwärts des Meßorgans 3 über die Luftöffnung 36 als Gegendruck an der Zumeßstelle hat neben dem Vorteil einer Voraufbereitung des zugemessenen Kraftstoffes mit Luft die weiteren Vorteile, daß einerseits mit einer offenen Eispritzdüse gearbeitet und andererseits die Regelung eines konstanten Differenzdruckes an der Zumeßstelle vereinfacht werden kann.As shown in Figure 1, the groove 27 is connected to an air opening 36 which is in the air intake line opens upstream of the measuring element 3. The application of the intake manifold pressure upstream of the measuring element 3 via the air opening 36 as counter pressure at the metering point has the advantage a pre-treatment of the metered fuel with air the further advantages that on the one hand with an open Eispritzdüse worked and on the other hand simplified the regulation of a constant differential pressure at the metering point can be.
Die Wirkungsweise der Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende:The fuel injection system works as follows:
Bei laufender Brenkraftmaschine wird durch die von dem Elektromotor 13 angetriebene Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 15 angesaugt und über die Leitung l6 dem Kraftstoffzumeßventil 29 zugeführt. Gleichzeitig saugt die Brennkraftmaschine über die Luftansaugleitung 1 Luft an, durch die das Meßorgan 3 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Meßorgans 3 öffnet sich mehr oder weniger der Steuerschlitz 26 gegenüber der Steuerkante 28. Die direkte Steuerung des Kraftstoffzumeßventiles durch das Meßorgan 3 ergibt ein konstantes Verhältnis von angesaugter Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge. Die Zumessung erfolgt bei durch das Differenzdruckventil 18 jeweils konstant gehaltener Druckdifferenz, wobei sich zur Anpassung an die verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine die Federkraft der Feder 40 und damit die Druckdifferenz verändern läßt. Die Einspritzung des zugemesseenen Kraftstoffes erfolgt über die Einspritzdüse 34 an der Stirnfläche des Meßorgans 3 in den Spalt 35 zwischen der Stirnfläche des Meßorgans 3 und der Wandung des Abschnittes 2, also an der Stelle höchster Strömungsgeschwindigkeit, um ein möglichst homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erreichen.When the internal combustion engine is running, the electric motor 13 driven fuel pump 14 fuel off sucked into the fuel tank 15 and fed to the fuel metering valve 29 via the line l6. At the same time sucks the internal combustion engine via the air intake line 1 to air through which the measuring element 3 has a certain deflection from its Experiences rest position. According to the deflection of the measuring element 3 opens more or less the control slot 26 opposite the control edge 28. The direct control of the fuel metering valve through the measuring element 3 results in a constant ratio of the amount of air sucked in and the amount of fuel metered. The metering takes place with the pressure difference kept constant by the differential pressure valve 18, wherein to adapt to the various operating conditions of the internal combustion engine, the spring force of the spring 40 and thus can change the pressure difference. The metered fuel is injected via the injection nozzle 34 the end face of the measuring element 3 into the gap 35 between the end face of the measuring element 3 and the wall of the section 2, i.e. at the point of the highest flow velocity, in order to achieve a fuel-air mixture that is as homogeneous as possible.
- 7 -909811/0U2- 7 -909811 / 0U2
- X- R. 4 Ό ,<? 2 - X- R. 4 Ό , <? 2
Die Kontur der der Stirnfläche des Meßorgans gegenüberliegenden Wandung des Abschnittes 2 kann an das gewünschte Kraftstoff-Luft-Verhältnis angepaßt werden.The contour of the wall of section 2 opposite the end face of the measuring element can be adapted to the desired fuel-air ratio be adjusted.
Da die Geometrie des aus dem Steuerschlitz 26 austretenden KraftstoffStrahles je nach Öffnung des Steuerschlitzes sich stark ändert, muß der Eintritt in die Einspritzleitung 33 eine genau definierte Form haben, um unerwünschte Reflexionen des Kraftostffstrahls zu vermeiden und den zugemessenen Kraftstoff möglichst widerstandsfrei zur Kraftstoffeinspritzstelle zu führen. Erfindungsgemäß wird deshalb stromabwärts des Steuerschlitzes 26 zwischen Steuerschlitz und Einspritzleitung 33 ein kegeistumpfförmig ausgebildeter Leitungsabschnitt 30 vorgesehen, der mit seinem kleineren Querschnitt in die Einspritzleitung mündet und insbesondere einen öffnungswinkel von ca. 30 ° hat.Since the geometry of the fuel jet emerging from the control slot 26 varies depending on the opening of the control slot changes greatly, the entry into the injection line 33 must have a precisely defined shape in order to avoid unwanted reflections of the fuel jet and the metered fuel with as little resistance as possible to the fuel injection point respectively. According to the invention, therefore, downstream of the control slot 26 between the control slot and the injection line 33 a line section 30 embodied in the shape of a truncated cone provided, which opens into the injection line with its smaller cross section and in particular an opening angle of approx. 30 °.
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Claims (2)
10.8.1977 Kh/HtR. t. 0 3 2
August 10, 1977 Kh / Ht
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4250848A (en) * | 1978-02-11 | 1981-02-17 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection system |
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1978
- 1978-04-27 GB GB1665378A patent/GB1584932A/en not_active Expired
- 1978-08-29 JP JP10544478A patent/JPS5449424A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4250848A (en) * | 1978-02-11 | 1981-02-17 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1584932A (en) | 1981-02-18 |
| JPS5449424A (en) | 1979-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |